O introducere în ochi și modul în care funcționează
Vederea este, probabil, cel mai important simț al nostru. Mai mult din creier este dedicat vederii decât auzului, gustului, atingerii și mirosului combinate. În acest articol, explicăm anatomia ochilor noștri și modul în care aceștia ne lasă să vedem.
Viziunea este un proces incredibil de complex care funcționează atât de bine încât nu trebuie să ne gândim prea mult.
Activitatea sistemului vizual poate fi rezumată după cum urmează: lumina pătrunde în pupila noastră și este concentrată pe retină în partea din spate a ochiului. Retina transformă semnalul luminos în impulsuri electrice. Nervul optic transportă apoi impulsurile către creier unde sunt procesate semnalele.
Pentru a înțelege cum se întâmplă această ispravă uimitoare, vom începe cu o privire asupra anatomiei ochiului.
Mai jos este un model 3D al ochiului, care este complet interactiv.
Explorează modelul 3D, folosind mouse-ul sau ecranul tactil, pentru a înțelege mai multe despre ochi.
Anatomia ochiului
Țesuturile ochiului pot fi împărțite în trei tipuri:
- țesuturile refractare care focalizează lumina
- țesuturi sensibile la lumină
- țesuturi de sprijin
Ne vom uita la rândul lor la fiecare dintre acestea.
Țesuturi refractare
Țesuturile refractoare concentrează lumina care intră pe țesuturile sensibile la lumină, pentru a ne oferi o imagine clară și clară. Dacă au o formă greșită, nealiniată sau deteriorată, vederea poate fi neclară.
Țesuturile refractoare includ:
Pupila: Aceasta este pata întunecată din centrul părții colorate a ochiului, care, la rândul său, se numește iris. Pupila se extinde și se micșorează ca răspuns la lumină, acționând similar cu diafragma unei camere.
În condiții foarte luminoase, pupila se restrânge sau se micșorează cu diametrul de aproximativ 1 milimetru (mm) pentru a proteja retina sensibilă de deteriorări. Când este întuneric, pupila se poate dilata sau lărgi până la 10 mm în diametru. Această dilatare permite ochiului să primească cât mai multă lumină posibil.
Iris: Aceasta este porțiunea colorată a ochiului. Irisul este un mușchi care controlează dimensiunea pupilei și, prin urmare, cantitatea de lumină care ajunge la retină.
Lentila: Odată ce lumina a călătorit prin pupilă, aceasta ajunge la lentilă, care este o structură convexă transparentă. Lentila poate schimba forma, ajutând ochiul să concentreze lumina cu precizie pe retină. Odată cu înaintarea în vârstă, obiectivul devine mai rigid și mai puțin flexibil, ceea ce face ca focalizarea să fie mai dificilă.
Mușchiul ciliar: acest inel muscular este atașat de lentilă și, pe măsură ce se contractă sau se relaxează, schimbă forma lentilei. Acest proces se numește acomodare.
Corneea: Acesta este un strat clar, în formă de cupolă, care acoperă pupila, irisul și camera anterioară sau zona plină de lichid dintre cornee și iris. Este responsabil pentru majoritatea puterii de focalizare a ochiului. Cu toate acestea, are o focalizare fixă, deci nu se poate adapta la diferite distanțe.
Corneea este dens populată cu terminații nervoase și incredibil de sensibilă. Este prima apărare a ochiului împotriva obiectelor străine și a rănilor. Deoarece corneea trebuie să rămână limpede pentru a refracta lumina, nu are vase de sânge.
Două fluide circulă prin ochi pentru a oferi structură și substanțe nutritive. Aceste fluide sunt:
Lichid vitros: găsit în partea din spate a ochiului, lichidul vitros este gros și asemănător unui gel. Aceasta reprezintă majoritatea masei ochiului.
Lichid apos: acesta este mai apos decât lichidul vitros și circulă prin partea din față a ochiului.
Țesuturi sensibile la lumină: retină
Retina este stratul cel mai interior al ochiului. Găzduiește peste 120 de milioane de celule fotoreceptoare sensibile la lumină care detectează lumina și o transformă în semnale electrice.
Aceste semnale sunt trimise către creier pentru procesare.
Celulele fotoreceptoare din retină conțin molecule proteice numite opsine care sunt sensibile la lumină.
Cele două celule fotoreceptoare primare se numesc tije și conuri. Ca răspuns la particulele de lumină, tijele și conurile trimit semnale electrice către creier.
Conuri: Acestea se găsesc în regiunea centrală a retinei numită macula și sunt deosebit de dense într-o mică groapă din centrul maculei cunoscută sub numele de fovea. Conurile sunt esențiale pentru o viziune detaliată a culorilor. Există trei tipuri de conuri, numite în mod normal:
• scurt sau albastru
• mijlociu sau verde
• lung sau roșu
Conurile sunt folosite pentru a vedea în condiții normale de lumină și ne permit să distingem culorile.
Lansete: Acestea se găsesc în cea mai mare parte în jurul marginilor retinei și sunt folosite pentru a vedea la un nivel scăzut de lumină. Deși nu pot distinge culorile, sunt extrem de sensibile și pot detecta cele mai mici cantități de lumină.
Nervul optic: acest pachet gros de fibre nervoase transmite semnale de la retină la creier. În total, există aproximativ 1 milion de fibre retiniene subțiri numite celule ganglionare care transportă informații ușoare de la retină la creier.
Celulele ganglionare părăsesc ochiul într-un punct numit disc optic. Deoarece nu există tije și conuri, este denumit și punctul mort.
Diferite subseturi de celule ganglionare înregistrează diferite tipuri de informații vizuale. De exemplu, unele celule ganglionare sunt sensibile la contrast și mișcare, altele la formă și detalii. Împreună, ei transportă toate informațiile necesare din câmpul nostru vizual.
Creierul ne permite să vedem în 3-D, oferindu-ne percepția adâncimii, prin compararea semnalelor de la ambii ochi.
Semnalele generate în retină ajung în cortexul vizual, o parte a creierului specializată în procesarea informațiilor vizuale. Aici, impulsurile sunt îmbinate pentru a crea imagini.
Susține țesuturile
Sclera: Aceasta este denumită în mod obișnuit albul ochiului. Este fibros și oferă sprijin globului ocular, ajutându-l să-și păstreze forma.
Conjunctiva: O membrană subțire, transparentă, care acoperă cea mai mare parte a albului ochiului și interiorul pleoapelor. Ajută la ungerea ochiului și protejarea acestuia de microbi.
Choroid: Un strat de țesut conjunctiv între retină și sclera. Conține o concentrație mare de vase de sânge. Are o grosime de doar 0,5 mm și conține celule pigmentare absorbante de lumină care ajută la reducerea reflexiilor în retină.
Stări oculare
Ca și în cazul oricărei părți a corpului, probleme cu vederea noastră pot apărea din cauza bolilor, rănilor sau vârstei. Mai jos sunt doar câteva dintre condițiile care pot afecta ochii:
Degenerescența maculară legată de vârstă: Macularul se descompune încet, producând vedere neclară și, uneori, pierderea vederii în centrul câmpului vizual.
Ambliopie: Aceasta începe în copilărie și este adesea numită ochi leneș. Un ochi nu se dezvoltă corect, deoarece celălalt ochi, mai puternic, domină.
Anisocoria: Aceasta apare atunci când elevii au o dimensiune inegală. Poate fi o afecțiune inofensivă sau un simptom al unei probleme medicale mai grave.
Astigmatism: corneea sau lentila sunt curbate incorect, astfel încât lumina să nu fie focalizată corect pe retină.
Cataractă: Înnorarea lentilelor provoacă cataractă. Acestea duc la vedere încețoșată și, dacă nu sunt tratate, la orbire.
Colorblindness: Acest lucru apare atunci când celulele con sunt absente sau nu funcționează corect. Cineva care este daltonist este dificil să facă distincția între anumite culori.
Conjunctivită sau ochi roz: Aceasta este o infecție comună a conjunctivei, care acoperă partea din față a globului ocular.
Retină detașată: o afecțiune când retina se eliberează. Necesită tratament urgent.
Diplopie sau vedere dublă: Aceasta poate fi cauzată de mai multe afecțiuni care sunt adesea grave și ar trebui verificate de către un medic, cât mai curând posibil.
Flotori: acestea sunt pete care trec pe câmpul vizual al unei persoane. Sunt normale, dar pot fi și semnul a ceva mai grav, cum ar fi detașarea retinei.
Glaucom: Presiunea se acumulează în interiorul ochiului și poate deteriora în cele din urmă nervul optic. În cele din urmă poate duce la pierderea vederii.
Miopie: acest lucru este cunoscut și sub denumirea de miopie. Cu miopia, este dificil să vezi lucruri care sunt departe.
Nevrita optică: nervul optic se inflamează, adesea din cauza unui sistem imunitar hiperactiv.
Strabism: Ochii indică în direcții diferite; este deosebit de frecventă în rândul copiilor.
Pe scurt
Ochii și sistemul nostru vizual lucrează din greu în fiecare secundă în care suntem treji, țesând o realitate vizuală fără sudură dintr-o serie amețitoare de impulsuri bazate pe lumină.
Luăm viziunea de la sine înțeles, dar ochii noștri sunt una dintre cele mai uimitoare fapte ale ingineriei evolutive.
