Ce fel de imagine se obține pe retină. Fiziologia vederii. De la neurologie la mecanismul vizual

Ochiul, globul ocular, are o formă aproape sferică, de aproximativ 2,5 cm în diametru. Este format din mai multe cochilii, dintre care trei sunt principalele:

sclera - învelișul exterior,
coroidă - medie,
retina este internă.

Orez. 1. Reprezentarea schematică a mecanismului de acomodare în stânga - focalizarea în depărtare; în dreapta - focalizarea pe obiecte apropiate.

Sclera este albă cu un luciu lăptos, cu excepția părții frontale a acesteia, care este transparentă și se numește cornee. Lumina intră în ochi prin cornee. Coroida, stratul mijlociu, conține vasele de sânge care transportă sânge pentru a hrăni ochiul. Chiar sub cornee, coroida trece în iris, care determină culoarea ochilor. În centru este elevul. Funcția acestei învelișuri este de a restricționa intrarea luminii în ochi la luminozitatea sa ridicată. Acest lucru se realizează prin constricția pupilei în lumină ridicată și dilatare în lumină slabă. În spatele irisului, există o lentilă, asemănătoare unei lentile biconvexe, care captează lumina pe măsură ce trece prin pupilă și o focalizează pe retină. În jurul cristalinului, coroida formează corpul ciliar, care conține un mușchi care reglează curbura cristalinului, ceea ce oferă o viziune clară și distinctă a obiectelor aflate la diferite distanțe. Acest lucru se realizează în felul următor (Fig. 1).

Elev este o gaură în centrul irisului prin care razele de lumină trec în ochi. La un adult, într-o stare calmă, diametrul pupilei la lumina zilei este de 1,5–2 mm, iar în întuneric crește la 7,5 mm. Rolul fiziologic principal al pupilei este de a regla cantitatea de lumină care intră în retină.

Constricția pupilei (mioză) apare odată cu creșterea iluminării (aceasta limitează fluxul de lumină care ajunge la retină și, prin urmare, servește ca mecanism de protecție), la examinarea obiectelor apropiate distanțate, când are loc acomodarea și convergența axelor vizuale (convergența), ca precum şi în timpul.

Dilatarea pupilei (midriaza) are loc la lumină slabă (ceea ce mărește iluminarea retinei și, prin urmare, crește sensibilitatea ochiului), precum și cu excitare, orice nervi aferenti, cu reacții de stres emoțional asociate cu o creștere a tonusului simpatic, cu excitare mentală, sufocare,.

Mărimea pupilei este reglată de mușchii inelari și radiali ai irisului. Mușchiul radial care dilată pupila este inervat de nervul simpatic din nodul cervical superior. Mușchiul inelar, care constrânge pupila, este inervat de fibre parasimpatice ale nervului oculomotor.

Fig 2. Diagrama structurii analizorului vizual

1 - retină, 2 - fibre ale nervului optic neîncrucișate, 3 - fibre ale nervului optic încrucișate, 4 - tract optic, 5 - corp geniculat lateral, 6 - rădăcină laterală, 7 - lobi vizuali.
Cea mai mică distanță de la un obiect până la ochi, la care acest obiect este încă clar vizibil, se numește punctul apropiat al vederii clare, iar distanța cea mai mare se numește punctul îndepărtat al vederii clare. Când obiectul este situat în punctul apropiat, acomodarea este maximă, în îndepărtat - nu există cazare. Diferența dintre forțele de refracție ale ochiului la acomodare maximă și în repaus se numește forță de acomodare. Unitatea de putere optică este puterea optică a unui obiectiv cu o distanță focală1 metru... Această unitate se numește dioptrie. Pentru a determina puterea optică a unui obiectiv în dioptrii, unitatea trebuie împărțită la distanța focală în metri. Cantitatea de cazare nu este aceeași pentru diferite persoane și variază în funcție de vârstă de la 0 la 14 dioptrii.

Pentru o vedere clară a unui obiect, este necesar ca razele fiecăruia dintre punctele sale să fie focalizate pe retină. Dacă priviți în depărtare, atunci obiectele apropiate sunt văzute indistinct, indistinct, deoarece razele din punctele apropiate sunt focalizate în spatele retinei. Este imposibil să vezi obiectele la fel de clar la diferite distanțe de ochi în același timp.

Refracţie(refracția razelor) reflectă capacitatea sistemului optic al ochiului de a focaliza imaginea unui obiect pe retina ochiului. Caracteristicile proprietăților de refracție ale oricărui ochi includ fenomenul aberație sferică . Constă în faptul că razele care trec prin părţile periferice ale cristalinului sunt refractate mai puternic decât razele care trec prin părţile sale centrale (Fig. 65). Prin urmare, razele centrale și periferice nu converg într-un punct. Cu toate acestea, această caracteristică de refracție nu interferează cu o viziune clară a obiectului, deoarece irisul nu permite razelor să treacă și, astfel, cele care trec prin periferia lentilei sunt eliminate. Se numește refracția inegală a razelor de lungimi de undă diferite aberatie cromatica .

Puterea de refracție a sistemului optic (refracția), adică capacitatea ochiului de a refracta, și se măsoară în unități convenționale - dioptrii. Dioptria este puterea de refracție a unei lentile, în care razele paralele, după refracție, sunt colectate în focalizare la o distanță de 1 m.

Orez. 3. Calea razelor în diferite tipuri de refracție clinică a ochiului a - emetropie (normă); b - miopie (miopie); c - hipermetropie (hipermetropie); d - astigmatism.

Vedem clar lumea din jurul nostru atunci când toate departamentele „lucrează” armonios și fără obstacole. Pentru ca imaginea să fie clară, retina trebuie să fie evident în focalizarea din spate a sistemului optic al ochiului. Diferite încălcări ale refracției razelor de lumină în sistemul optic al ochiului, care conduc la defocalizarea imaginii pe retină, sunt numite erori de refracție (ametropie). Acestea includ miopia, hipermetropia, hipermetropia legată de vârstă și astigmatismul (Fig. 3).

Cu vedere normală, care se numește emetropă, acuitatea vizuală, adică. capacitatea maximă a ochiului de a distinge detaliile individuale ale obiectelor atinge de obicei o unitate convențională. Aceasta înseamnă că o persoană este capabilă să vadă două puncte separate vizibile la un unghi de 1 minut.

În cazul erorilor de refracție, acuitatea vizuală este întotdeauna sub 1. Există trei tipuri principale de erori de refracție - astigmatism, miopie (miopie) și hipermetropie (hipermetropie).

Cu erori de refracție, apare miopie sau hipermetropie. Refracția ochiului se modifică odată cu vârsta: este mai puțin decât normal la nou-născuți, la bătrânețe poate scădea din nou (așa-numita hipermetropie senilă sau prezbiopie).

Schema de corectare a miopiei

Astigmatism datorită faptului că, datorită caracteristicilor congenitale, sistemul optic al ochiului (corneea și cristalinul) refractă inegal razele în direcții diferite (de-a lungul meridianului orizontal sau vertical). Cu alte cuvinte, fenomenul de aberație sferică la acești oameni este mult mai pronunțat decât de obicei (și nu este compensat de constrângerea pupilei). Deci, dacă curbura suprafeței corneei în secțiunea verticală este mai mare decât în orizontală, imaginea de pe retină nu va fi clară, indiferent de distanța până la obiect.

Corneea va avea, parcă, două focusuri principale: unul pentru secțiunea verticală, celălalt pentru orizontală. Prin urmare, razele de lumină care trec prin ochiul astigmatic vor fi focalizate în planuri diferite: dacă liniile orizontale ale obiectului sunt focalizate pe retină, atunci liniile verticale vor fi în fața acestuia. Purtarea lentilelor cilindrice, corelate cu defectul real al sistemului optic, compensează într-o oarecare măsură această eroare de refracție.

Miopie și hipermetropie din cauza unei modificări a lungimii globului ocular. Cu refracția normală, distanța dintre cornee și fosă (macula) este de 24,4 mm. Cu miopie (miopie), axa longitudinală a ochiului este mai mare de 24,4 mm, prin urmare, razele de la un obiect îndepărtat sunt focalizate nu pe retină, ci în fața acesteia, în corpul vitros. Pentru a vedea clar în depărtare, este necesar să plasați ochelari concavi în fața ochilor miopi, care vor muta imaginea focalizată spre retină. La ochiul de lungă vedere, axa longitudinală a ochiului este scurtată, adică. mai mic de 24,4 mm. Prin urmare, razele de la un obiect îndepărtat sunt focalizate nu pe retină, ci în spatele acesteia. Această lipsă de refracție poate fi compensată prin efort acomodativ, adică. o creștere a convexității lentilei. Prin urmare, o persoană hipermetrope încordează mușchiul acomodativ, luând în considerare nu numai obiectele apropiate, ci și îndepărtate. Atunci când se iau în considerare obiecte apropiate, eforturile de acomodație ale oamenilor hipermetropi sunt insuficiente. Prin urmare, pentru lectură, persoanele hipermetrope ar trebui să poarte ochelari cu lentile biconvexe care sporesc refracția luminii.

Erorile de refracție, în special miopia și hipermetropia, sunt frecvente în rândul animalelor, de exemplu, la cai; miopia este foarte des observată la oi, în special la rasele cultivate.

Ochi- organul vizual al animalelor și al oamenilor. Ochiul uman este format dintr-un glob ocular conectat printr-un nerv optic la creier și un aparat auxiliar (pleoape, organe lacrimale și mușchi care mișcă globul ocular).

Globul ocular (Fig. 94) este protejat de o membrană densă numită sclera. Partea frontală (transparentă) a sclerei 1 se numește cornee. Corneea este cea mai sensibilă parte exterioară a corpului uman (chiar și cea mai ușoară atingere a acesteia determină o închidere reflexă instantanee a pleoapelor).

În spatele corneei se află irisul 2, care poate avea o culoare diferită la om. Există o umoare apoasă între cornee și iris. În iris există o mică gaură - pupila 3. Diametrul pupilei poate varia de la 2 la 8 mm, scăzând la lumină și crescând la întuneric.

În spatele pupilei se află un corp transparent care seamănă cu o lentilă biconvexă - lentila 4. În exterior este moale și aproape gelatinos, în interior este mai solid și mai elastic. Cristalinul este inconjurat de 5 muschi care il ataseaza de sclera.

Corpul vitros 6 este situat în spatele cristalinului, care este o masă gelatinoasă incoloră. Partea posterioara a sclerei - fundul de ochi - este acoperita cu o membrana reticulara (retina) 7. Este formata din cele mai fine fibre care acopera fundul si reprezinta terminatiile ramificate ale nervului optic.

Cum apar și cum sunt percepute de ochi imaginile diferitelor obiecte?

Lumina, refractată în sistemul optic al ochiului, care este formată de cornee, cristalin și corpul vitros, dă retinei imagini reale, reduse și inverse ale obiectelor în cauză (Fig. 95). Odată ajunsă la terminațiile nervului optic care alcătuiesc retina, lumina irită aceste terminații. Acești stimuli sunt transmisi creierului de-a lungul fibrelor nervoase, iar o persoană are o senzație vizuală: vede obiecte.

Imaginea unui obiect care apare pe retină este inversată. Primul care a demonstrat acest lucru prin construirea traseului razelor în sistemul optic al ochiului a fost I. Kepler. Pentru a testa această concluzie, omul de știință francez R. Descartes (1596-1650) a luat ochiul unui taur și, răzuind un strat opac de pe peretele din spate, l-a așezat într-o gaură făcută într-un oblon. Și chiar acolo, pe peretele translucid al fundului de ochi, a văzut o imagine inversată a imaginii observate de la fereastră.

De ce, atunci, vedem toate obiectele așa cum sunt, adică nu inversate? Cert este că procesul vederii este corectat continuu de creier, care primește informații nu numai prin ochi, ci și prin alte simțuri. La un moment dat, poetul englez William Blake (1757-1827) nota foarte corect:

Mintea știe să privească lumea.

În 1896, psihologul american J. Stretton a efectuat un experiment asupra lui însuși. Și-a pus ochelari speciali, datorită cărora imaginile obiectelor din jur de pe retină s-au dovedit a nu fi inversate, ci drepte. Si ce? Lumea din mintea lui Stretton s-a întors cu susul în jos. A început să vadă toate obiectele cu susul în jos. Din această cauză, a existat o nepotrivire în activitatea ochilor cu alte simțuri. Omul de știință a dezvoltat simptome de rău de mare. Timp de trei zile a simțit greață. Cu toate acestea, în a patra zi, corpul a început să revină la normal, iar în a cincea zi Stretton a început să se simtă la fel ca înainte de experiment. Creierul omului de știință s-a obișnuit cu noile condiții de muncă și a început din nou să vadă toate obiectele drepte. Dar când și-a scos ochelarii, totul s-a întors din nou cu susul în jos. În decurs de o oră și jumătate, vederea i-a fost restabilită și a început să vadă din nou normal.

Este curios că o astfel de adaptabilitate este caracteristică doar creierului uman. Când, într-unul dintre experimente, ochelarii răsturnați au fost puși pe o maimuță, aceasta a primit o lovitură atât de psihologică încât, după ce a făcut mai multe mișcări incorecte și a căzut, a căzut într-o stare asemănătoare comei. Reflexele ei au început să se estompeze, tensiunea arterială a scăzut, iar respirația ei a devenit frecventă și superficială. Nimic de acest fel nu se observă la oameni.

Cu toate acestea, creierul uman nu este întotdeauna capabil să facă față analizei imaginii obținute pe retină. În astfel de cazuri, apar iluzii vizuale - obiectul observat ni se pare că nu este ceea ce este cu adevărat (Fig. 96).

Mai există o trăsătură a vederii, care nu poate fi ignorată. Se știe că atunci când distanța de la lentilă la obiect se schimbă, se schimbă și distanța până la imaginea acestuia. Cum rămâne o imagine clară pe retină atunci când ne mișcăm privirea de la un obiect îndepărtat la unul mai aproape?

Se dovedește că acei mușchi care sunt atașați lentilei sunt capabili să modifice curbura suprafețelor sale și astfel puterea optică a ochiului. Când ne uităm la obiecte îndepărtate, acești mușchi sunt într-o stare relaxată, iar curbura lentilei este relativ mică. Când se uită la obiecte din apropiere, mușchii ochiului comprimă cristalinul, iar curbura acestuia și, prin urmare, puterea optică, crește.

Se numește capacitatea ochiului de a se adapta la vederea atât de aproape, cât și de la o distanță mai mare cazare(din lat. accomodatio - adaptare). Datorită acomodarii, o persoană reușește să focalizeze imagini ale diferitelor obiecte la aceeași distanță de lentilă - pe retină.

Cu toate acestea, atunci când obiectul în cauză este foarte aproape, tensiunea mușchilor care deformează cristalinul crește, iar munca ochiului devine obositoare. Distanța optimă de citire și scriere pentru ochiul normal este de aproximativ 25 cm. Această distanță se numește distanța de vedere clară (sau cea mai bună).

Care este avantajul de a vedea cu doi ochi?

În primul rând, datorită prezenței a doi ochi putem distinge care dintre obiecte este mai aproape, care este mai departe de noi. Cert este că pe retinele ochiului drept și stâng se obțin imagini diferite una de cealaltă (corespunzând privirii obiectului, parcă, din dreapta și din stânga). Cu cât subiectul este mai aproape, cu atât această diferență este mai vizibilă. Dă impresia unei diferențe de distanțe. Aceeași capacitate de vedere vă permite să vedeți un obiect în volum, și nu plat.

În al doilea rând, datorită prezenței a doi ochi, câmpul vizual este mărit. Câmpul vizual uman este prezentat în Figura 97, a. Pentru comparație, lângă el sunt prezentate câmpurile vizuale ale unui cal (Fig. 97, c) și ale unui iepure de câmp (Fig. 97, b). Privind aceste desene, este ușor de înțeles de ce este atât de dificil pentru prădători să se strecoare asupra acestor animale fără să se dea.

Viziunea permite oamenilor să se vadă. Este posibil pentru sine să vadă, dar pentru alții să fie invizibili? Pentru prima dată, scriitorul englez Herbert Wells (1866-1946) a încercat să răspundă la această întrebare în romanul său „Omul invizibil”. O persoană se va dovedi a fi invizibilă după ce substanța sa devine transparentă și are aceeași densitate optică ca și aerul din jur. Atunci nu va exista reflexie și refracție a luminii la granița corpului uman cu aerul și se va transforma în invizibilitate. De exemplu, sticla zdrobită, care arată ca o pulbere albă în aer, dispare imediat din vedere când este pusă în apă, mediu cu aproximativ aceeași densitate optică ca și sticla.

În 1911, omul de știință german Spaltegolz a înmuiat un preparat din țesut animal mort cu un lichid special preparat, după care l-a pus într-un vas cu același lichid.Preparatul a devenit invizibil.

Totuși, omul invizibil trebuie să fie invizibil în aer, și nu într-o soluție special pregătită. Și acest lucru nu poate fi realizat.

Dar să spunem că o persoană reușește totuși să devină transparentă. Oamenii vor înceta să-l mai vadă. Va putea el însuși să le vadă? Nu, pentru că toate părțile sale, inclusiv ochii, vor înceta să refracte razele de lumină și, prin urmare, nicio imagine nu va apărea pe retina ochiului. În plus, pentru formarea unei imagini vizibile în conștiința unei persoane, razele de lumină trebuie să fie absorbite de retină, transferându-i energia acesteia. Această energie este necesară pentru generarea de semnale care călătoresc de-a lungul nervului optic până la creierul uman. Dacă ochii persoanei invizibile devin complet transparenți, atunci acest lucru nu se va întâmpla. Și dacă da, atunci va înceta deloc să vadă. Omul invizibil va fi orb.

H.G.Wells nu a ținut cont de această împrejurare și de aceea și-a înzestrat eroul cu viziune normală, permițându-i, rămânând neobservat, să terorizeze un întreg oraș.

1. Cum funcționează ochiul uman? Ce părți ale acestuia alcătuiesc sistemul optic? 2. Descrie imaginea care apare pe retină. 3. Cum se transmite imaginea unui obiect către creier? De ce vedem obiectele drepte și nu cu susul în jos? 4. De ce, transferând privirea unui obiect apropiat către unul îndepărtat, continuăm să-i vedem imaginea clară? 5. Care este cea mai bună distanță de vedere? 6. Care este avantajul de a vedea cu doi ochi? 7. De ce ar trebui omul invizibil să fie orb?

Aparatul de asistență al sistemului vizual și funcțiile acestuia

Sistemul senzorial vizual este echipat cu un aparat auxiliar complex, care include globul ocular și trei perechi de mușchi care asigură mișcarea acestuia. Elementele globului ocular realizează transformarea primară a semnalului luminos care lovește retina:
• sistemul optic al ochiului focalizează imaginile pe retină;
• pupila reglează cantitatea de lumină care intră pe retină;
• muşchii globului ocular asigură mişcarea continuă a acestuia.

Imagistica retiniană

Lumina naturală reflectată de suprafața obiectelor este împrăștiată, de exemplu. razele de lumină din fiecare punct al obiectului radiază în direcții diferite. Prin urmare, în absența sistemului optic al ochiului, razele dintr-un punct al obiectului ( A) ar cădea în diferite părți ale retinei ( a1, a2, a3). Un astfel de ochi ar fi capabil să distingă nivelul general de iluminare, dar nu și contururile obiectelor (Fig. 1 A).

Pentru a vedea obiectele din lumea înconjurătoare, este necesar ca razele de lumină din fiecare punct al obiectului să cadă într-un singur punct al retinei, adică. trebuie să focalizezi imaginea. Acest lucru poate fi realizat prin plasarea unei suprafețe de refracție sferică în fața retinei. Raze de lumină care emană dintr-un punct ( A), după refracția pe o astfel de suprafață se va colecta la un moment dat a1(concentrare). Astfel, pe retină va apărea o imagine clară inversată (Fig. 1B).

Refracția luminii are loc la interfața dintre două medii cu indici de refracție diferiți. Globul ocular conține 2 lentile sferice: corneea și cristalinul. În consecință, există 4 suprafețe de refracție: aer / cornee, cornee / umoare apoasă a camerei anterioare a ochiului, umoare apoasă / cristalin, cristalin / umoare vitroasă.

Cazare

Acomodare - reglarea puterii de refracție a aparatului optic al ochiului la o anumită distanță față de obiectul luat în considerare. Conform legilor refracției, dacă o rază de lumină cade pe o suprafață refractantă, atunci aceasta este deviată de un unghi care depinde de unghiul de incidență a acesteia. La apropierea unui obiect, unghiul de incidență al razelor emanate din acesta se va modifica, astfel încât razele refractate se vor colecta într-un alt punct, care va fi în spatele retinei, ceea ce va duce la o „neclaritate” a imaginii (Fig. 2). B). Pentru a-l focaliza din nou, este necesară creșterea puterii de refracție a aparatului optic al ochiului (Fig. 2B). Acest lucru se realizează printr-o creștere a curburii cristalinului, care apare odată cu creșterea tonusului mușchiului ciliar.

Reglarea iluminării retinei

Cantitatea de lumină incidentă pe retină este proporțională cu aria pupilei. Diametrul pupilei la un adult variază de la 1,5 la 8 mm, ceea ce asigură o modificare a intensității luminii incidente pe retină de aproximativ 30 de ori. Reacțiile pupile sunt asigurate de două sisteme de mușchi netezi ai irisului: cu contracția mușchilor inelari, pupila se îngustează, cu contracția mușchilor radiali, se extinde.

Când lumenul pupilei scade, claritatea imaginii crește. Acest lucru se datorează faptului că constricția pupilei împiedică lumina să ajungă în regiunile periferice ale lentilei și, prin urmare, elimină distorsiunea imaginii rezultată din aberația sferică.

Mișcările ochilor

Ochiul uman este pus în mișcare de șase mușchi oculari, care sunt inervați de trei nervi cranieni - oculomotor, bloc și abducens. Acești mușchi asigură două tipuri de mișcare a globului ocular - mișcări spasmodice rapide (sacade) și mișcări netede de urmărire.

Mișcări sărituri ale ochilor (sacade) apar atunci când se consideră obiecte staționare (Fig. 3). Rotirile rapide ale globului ocular (10 - 80 ms) alterneaza cu perioade de fixare nemiscata a privirii la un moment dat (200 - 600 ms). Unghiul de rotație al globului ocular în timpul unei sacade variază de la câteva minute unghiulare până la 10 °, iar atunci când se privește de la un obiect la altul, poate ajunge la 90 °. La unghiuri mari de deplasare, sacadele sunt însoțite de o întoarcere a capului; deplasarea globului ocular este de obicei înaintea mișcării capului.

Mișcări ușoare ale ochilor însoţesc obiectele care se deplasează în câmpul vizual. Viteza unghiulară a unor astfel de mișcări corespunde vitezei unghiulare a obiectului. Dacă acesta din urmă depășește 80 ° / s, atunci urmărirea devine combinată: mișcările netede sunt completate de sacade și întoarceri ale capului.

Nistagmus - alternarea periodică a mișcărilor netede și spasmodice. Când o persoană care merge cu trenul se uită pe fereastră, ochii îi urmăresc lin peisajul care se mișcă în afara ferestrei, iar apoi privirea îi sare către un nou punct de fixare.

Conversia semnalului luminos în fotoreceptori

Tipuri de fotoreceptori retinieni și proprietățile acestora

În retină, există două tipuri de fotoreceptori (tije și conuri), care diferă ca structură și proprietăți fiziologice.

Tabelul 1. Proprietățile fiziologice ale tijelor și conurilor

	Bastoane	Conuri
Pigment sensibil la lumină	rodopsina	Iodopsină
Absorbție maximă de pigment	Are două maxime - unul în partea vizibilă a spectrului (500 nm), celălalt în ultraviolete (350 nm)	Există 3 tipuri de iodopsine, care au maxime de absorbție diferite: 440 nm (albastru), 520 nm (verde) și 580 nm (roșu)
Clasele de celule		Fiecare con conține un singur pigment. În consecință, există 3 clase de conuri care sunt sensibile la lumină cu lungimi de undă diferite.
Distribuția retiniană	În partea centrală a retinei, densitatea tijelor este de aproximativ 150.000 pe mm2, spre periferie scade la 50.000 pe mm2. În fosa centrală și în punctul oarb, tijele sunt absente.	Densitatea conurilor în fovee ajunge la 150.000 pe mm 2, ele sunt absente în unghiul orb, iar densitatea conurilor pe restul retinei nu depășește 10.000 pe mm 2.
Sensibilitate la lumină	Tijele sunt de aproximativ 500 de ori mai sus decât conurile
Funcţie	Oferă alb-negru (viziunea vitelor)	Oferă culoare (viziune fototopică)

Teoria dualității

Prezența a două sisteme fotoreceptoare (conuri și tije), care diferă în sensibilitatea la lumină, asigură ajustarea la nivelul schimbător al iluminării externe. În condiții de iluminare insuficientă, percepția luminii este asigurată de bețișoare, în timp ce culorile nu se pot distinge ( vedere scototopică e). În lumină puternică, vederea este asigurată în principal de conuri, ceea ce face posibilă distingerea bine a culorilor ( viziune fototopică ).

Mecanism pentru conversia unui semnal luminos într-un fotoreceptor

În fotoreceptorii retinei, energia radiației electromagnetice (lumina) este transformată în energia oscilațiilor potențialului de membrană al celulei. Procesul de transformare are loc în mai multe etape (Fig. 4).

• La prima etapă, un foton de lumină vizibilă, căzând într-o moleculă de pigment fotosensibil, este absorbit de electronii p ai legăturilor duble conjugate 11- cis-retinal, în timp ce retina intră în transă-formă. Stereomerizare 11- cis-retinina provoaca modificari conformationale in partea proteica a moleculei de rodopsina.

• În a doua etapă este activată proteina transducină, care în starea inactivă conține GDP strâns legat. După interacțiunea cu rodopsina fotoactivată, transducina schimbă molecula GDP cu GTP.

• La a 3-a etapă, transducina care conține GTP formează un complex cu cGMP-fosfodiesteraza inactivă, ceea ce duce la activarea acesteia din urmă.

• La a 4-a etapă, cGMP-fosfodiesteraza activată hidrolizează intracelular de la GMP la GMP.

• La a 5-a etapă, o scădere a concentrației de cGMP duce la închiderea canalelor cationice și la hiperpolarizarea membranei fotoreceptoare.

În timpul transducerii semnalului de către mecanismul fosfodiesterazei are loc întărirea acestuia. În timpul răspunsului fotoreceptor, o singură moleculă de rodopsina excitată reușește să activeze câteva sute de molecule de transducină. Acea. la prima etapă a transducției semnalului, amplificarea are loc de 100-1000 de ori. Fiecare moleculă de transducină activată activează doar o moleculă de fosfodiesterază, dar aceasta din urmă catalizează hidroliza a câteva mii de molecule GMP. Acea. în această etapă, semnalul este amplificat de încă 1.000 -10.000 de ori. În consecință, în timpul transmiterii unui semnal de la un foton la cGMP, acesta poate fi amplificat de peste 100.000 de ori.

Prelucrarea informațiilor retiniene

Elemente ale rețelei neuronale retiniene și funcțiile acestora

Rețeaua neuronală retiniană include 4 tipuri de celule nervoase (Fig. 5):

• celule ganglionare,
• celule bipolare,
• celule amacrine,
• celule orizontale.

Celulele ganglionare - neuroni, ai căror axoni, ca parte a nervului optic, părăsesc ochiul și merg spre sistemul nervos central. Funcția celulelor ganglionare este de a conduce excitația din retină în sistemul nervos central.

Celulele bipolare conectează receptorii și celulele ganglionare. Două procese ramificate se extind din corpul celulei bipolare: un proces formează contacte sinaptice cu mai multe celule fotoreceptoare, celălalt cu mai multe celule ganglionare. Funcția celulelor bipolare este de a conduce excitația de la fotoreceptori la celulele ganglionare.

Celulele orizontale conectați fotoreceptorii adiacenți. Mai multe procese pleacă din corpul celulei orizontale, care formează contacte sinaptice cu fotoreceptorii. Funcția principală a celulelor orizontale este implementarea interacțiunilor laterale ale fotoreceptorilor.

Celulele amacrine sunt dispuse asemănător celor orizontale, dar sunt formate prin contacte nu cu celule fotoreceptoare, ci cu celule ganglionare.

Răspândirea emoției în retină

Când fotoreceptorul este iluminat, în el se dezvoltă un potențial de receptor, care este hiperpolarizarea. Potențialul receptor, care a apărut în celula fotoreceptoare, este transmis celulelor bipolare și orizontale prin contacte sinaptice folosind un mediator.

Într-o celulă bipolară, se pot dezvolta atât depolarizarea, cât și hiperpolarizarea (a se vedea mai jos pentru mai multe detalii), care se răspândește la celulele ganglionare prin contact sinaptic. Aceștia din urmă sunt activi spontan, adică. generează continuu potențiale de acțiune cu o anumită frecvență. Hiperpolarizarea celulelor ganglionare duce la scăderea frecvenței impulsurilor nervoase, depolarizarea - la creșterea acesteia.

Reacții electrice ale neuronilor retinieni

Câmpul receptiv al unei celule bipolare este o colecție de celule fotoreceptoare cu care formează contacte sinaptice. Câmpul receptiv al unei celule ganglionare este înțeles ca un set de celule fotoreceptoare cu care această celulă ganglionară este conectată prin celule bipolare.

Câmpurile receptive ale celulelor bipolare și ganglionare sunt rotunde. În câmpul receptiv se pot distinge părțile centrale și periferice (fig. 6). Granița dintre partea centrală și periferică a câmpului receptiv este dinamică și se poate schimba atunci când nivelul de iluminare se schimbă.

Reacțiile celulelor nervoase retiniene atunci când fotoreceptorii părților centrale și periferice ale câmpului lor receptiv sunt iluminați, de regulă, sunt opuse. În același timp, există mai multe clase de celule ganglionare și bipolare (celule ON -, OFF -), demonstrând diferite răspunsuri electrice la acțiunea luminii (Fig. 6).

Masa 2. Clase de celule ganglionare și bipolare și răspunsurile lor electrice

Clasele de celule	Reacția celulelor nervoase la iluminarea fotoreceptorilor localizați
	în partea centrală a Republicii Polone	în partea periferică a RP
Celulele bipolare PE tip	Depolarizare	Hiperpolarizare
Celulele bipolare OFF tip	Hiperpolarizare	Depolarizare
Celulele ganglionare PE tip
Celulele ganglionare OFF tip	Hiperpolarizarea și scăderea frecvenței AP	Depolarizarea și creșterea frecvenței AP
Celulele ganglionare PE- OFF tip	Ele oferă un răspuns scurt ON la un stimul de lumină staționară și un răspuns scurt OFF la atenuarea luminii.

Prelucrarea informațiilor vizuale în sistemul nervos central

Căile senzoriale ale sistemului vizual

Axonii de mielină ai celulelor ganglionare retiniene sunt trimiși la creier ca parte a doi nervi optici (Fig. 7). Nervii optici drept și stângi fuzionează la baza craniului pentru a forma chiasma optică (chiasma). Aici, fibrele nervoase care provin din jumătatea medială a retinei fiecărui ochi trec pe partea contralaterală, iar fibrele din jumătățile laterale ale retinei continuă ipsilateral.

După traversare, axonii celulelor ganglionare din tractul optic urmează către corpii geniculați laterali (LCT), unde formează contacte sinaptice cu neuronii sistemului nervos central. Axonii celulelor nervoase ale LCT ca parte a așa-numitului. strălucirea vizuală ajunge la neuronii cortexului vizual primar (câmpul 17 conform lui Brodmann). În plus, de-a lungul conexiunilor intracorticale, excitația se extinde către cortexul vizual secundar (câmpurile 18b 19) și zonele asociative ale cortexului.

Căile senzoriale ale sistemului vizual sunt organizate de principiul retinotopic - excitația de la celulele ganglionare vecine ajunge în punctele adiacente ale LCT și cortexului. Suprafața retinei este, parcă, proiectată pe suprafața LCT și a cortexului.

Majoritatea axonilor celulelor ganglionare se termină în LCT, în timp ce unele fibre urmează până la tuberculii superiori ai coliculului, hipotalamus, regiunea pretectală a trunchiului cerebral, nucleul tractului optic.

• Legătura dintre retină și tuberculii superiori ai cvadruplui servește la reglarea mișcărilor oculare.

• Proiecția retinei în hipotalamus servește la potrivirea ritmurilor circadiene endogene cu fluctuațiile zilnice ale nivelului de iluminare.

• Legătura dintre retină și regiunea pretectală a trunchiului este extrem de importantă pentru reglarea lumenului pupilei și acomodare.

• Neuronii din nucleii tractului optic, care primesc și inputuri sinaptice de la celulele ganglionare, sunt asociați cu nucleii vestibulari ai trunchiului cerebral. Această proiecție vă permite să evaluați poziția corpului în spațiu pe baza semnalelor vizuale și, de asemenea, servește la implementarea reacțiilor oculomotorii complexe (nistagmus).

Prelucrarea informațiilor vizuale în LCT

• Neuronii LKT au câmpuri receptive rotunjite. Răspunsurile electrice ale acestor celule sunt similare cu cele ale celulelor ganglionare.

• În LCT, există neuroni care sunt excitați atunci când există o margine lumină/întunecată în câmpul lor receptiv (neuroni de contrast) sau când această graniță se mișcă în câmpul receptiv (detectori de mișcare).

Procesarea vizuală în cortexul vizual primar

În funcție de răspunsul la stimuli lumini, neuronii corticali sunt împărțiți în mai multe clase.

Neuroni cu un câmp receptiv simplu. Cea mai puternică excitație a unui astfel de neuron are loc atunci când câmpul său receptiv este iluminat cu o bandă luminoasă de o anumită orientare. Frecvența impulsurilor nervoase generate de un astfel de neuron scade odată cu schimbarea orientării benzii de lumină (Fig. 8A).

Neuroni cu un câmp receptiv complex. Gradul maxim de excitație neuronală este atins atunci când stimulul luminos se mișcă în zona ON a câmpului receptiv într-o anumită direcție. Mișcarea stimulului luminos în cealaltă direcție sau ieșirea stimulului luminos în afara zonei ON determină o excitație mai slabă (Fig. 8 B).

Neuroni cu un câmp receptiv super-complex. Excitația maximă a unui astfel de neuron se realizează sub acțiunea unui stimul luminos de configurație complexă. De exemplu, neuronii sunt cunoscuți, a căror excitare cea mai puternică se dezvoltă atunci când două granițe dintre lumină și întuneric sunt depășite în zona ON a câmpului receptiv (Fig. 23.8 C).

În ciuda cantității uriașe de date experimentale privind modelele de răspuns celular la diferiți stimuli vizuali, până în prezent nu există o teorie completă care să explice mecanismele de procesare a informațiilor vizuale în creier. Nu putem explica modul în care diferitele răspunsuri electrice ale neuronilor retiniani, LCT și cortexului asigură recunoașterea modelelor și alte fenomene de percepție vizuală.

Reglarea funcțiilor dispozitivului auxiliar

Reglementarea cazarii. Modificarea curburii cristalinului se realizează cu ajutorul mușchiului ciliar. Odată cu contracția mușchiului ciliar, curbura suprafeței anterioare a cristalinului crește și puterea de refracție crește. Fibrele musculare netede ale mușchiului ciliar sunt inervate de neuronii postganglionari, ale căror corpuri sunt localizate în ganglionul ciliar.

Un stimul adecvat pentru modificarea gradului de curbură al cristalinului este imaginea neclară pe retină, care este înregistrată de neuronii cortexului primar. Datorită conexiunilor descendente ale cortexului, are loc o modificare a gradului de excitare a neuronilor din regiunea pretectală, care, la rândul său, determină activarea sau inhibarea neuronilor preganglionari ai nucleului oculomotor (nucleul Edinger-Westphal) și a neuronilor postganglionari ai ganglionul ciliar.

Reglarea lumenului pupilei. Constricția pupilei apare atunci când fibrele musculare netede inelare ale corneei se contractă, care sunt inervate de neuronii postganglionari parasimpatici ai ganglionului ciliar. Excitarea acestuia din urmă are loc la o intensitate mare a luminii incidente pe retină, care este percepută de neuronii cortexului vizual primar.

Dilatarea pupilei se realizează prin contracția mușchilor radiali ai corneei, care sunt inervați de neuronii HSP simpatici. Activitatea acestuia din urmă este sub controlul centrului ciliospinal și al regiunii pretectale. Stimulul pentru dilatarea pupilei este o scădere a nivelului de iluminare a retinei.

Reglarea mișcărilor oculare. Unele dintre fibrele celulelor ganglionare urmează neuronii tuberculilor superiori ai cvadruplui (mezencefal), care sunt conectați cu nucleii nervilor oculomotor, trohlear și abducens, ai căror neuroni inervează fibrele musculare striate ale mușchilor. a ochiului. Celulele nervoase ale tuberculilor superiori vor primi intrări sinaptice de la receptorii vestibulari, proprioceptori ai mușchilor gâtului, ceea ce permite corpului să coordoneze mișcările oculare cu mișcările corpului în spațiu.

Fenomene de percepție vizuală

Recunoasterea formelor

Sistemul vizual are o capacitate remarcabilă de a recunoaște un obiect într-o varietate de versiuni ale imaginii sale. Putem recunoaște o imagine (o față familiară, o literă etc.) când lipsesc unele dintre părțile ei, când conține elemente inutile, când este orientată diferit în spațiu, are dimensiuni unghiulare diferite, este întoarsă către noi pe diferite laturi. , etc. NS. (fig. 9). Mecanismele neurofiziologice ale acestui fenomen sunt în prezent studiate intens.

Constanța formei și mărimii

De regulă, percepem obiectele din jur neschimbate ca formă și dimensiune. Deși, de fapt, forma și dimensiunea lor pe retină nu sunt constante. De exemplu, un biciclist în câmpul său vizual pare să aibă întotdeauna aceeași dimensiune, indiferent de distanța până la el. Roțile de bicicletă sunt percepute ca fiind rotunde, deși în realitate imaginile lor de pe retină pot fi elipse înguste. Acest fenomen demonstrează rolul experienței în a vedea lumea din jurul nostru. Mecanismele neurofiziologice ale acestui fenomen sunt momentan necunoscute.

Percepția adâncimii spațiului

Imaginea retiniană a lumii înconjurătoare este plată. Cu toate acestea, vedem lumea ca fiind tridimensională. Există mai multe mecanisme care asigură construcția spațiului tridimensional pe baza imaginilor plate formate pe retină.

• Deoarece ochii sunt localizați la o oarecare distanță unul de celălalt, imaginile formate pe retina ochiului stâng și dreptului diferă ușor unele de altele. Cu cât obiectul este mai aproape de observator, cu atât aceste imagini vor diferi mai mult.

• Imaginile suprapuse ajută, de asemenea, la evaluarea poziției lor relative în spațiu. Imaginea unui obiect apropiat se poate suprapune cu imaginea unuia îndepărtat, dar nu invers.

• Când capul observatorului este deplasat, imaginile obiectelor observate de pe retină vor fi și ele deplasate (fenomen de paralaxă). Cu aceeași deplasare a capului, imaginile obiectelor apropiate se vor mișca mai puternic decât imaginile celor îndepărtate.

Percepția imobilității spațiului

Dacă, după ce a închis un ochi, apăsăm cu un deget pe al doilea glob ocular, atunci vom vedea că lumea din jurul nostru se deplasează într-o parte. În condiții normale, lumea înconjurătoare este nemișcată, deși imaginea de pe retină „sare” în mod constant datorită mișcării globilor oculari, întoarcerii capului, schimbând poziția corpului în spațiu. Percepția imobilității spațiului înconjurător este asigurată de faptul că la procesarea imaginilor vizuale se ține cont de informații despre mișcările ochilor, mișcările capului și poziția corpului în spațiu. Sistemul senzorial vizual este capabil să „scădeze” propriile mișcări ale ochilor și ale corpului din mișcarea imaginii pe retină.

Teoriile vederii culorilor

Teoria cu trei componente

Bazat pe principiul amestecării aditivilor tricromatici. Conform acestei teorii, cele trei tipuri de conuri (sensibile la roșu, verde și albastru) acționează ca sisteme de receptori independente. Comparând intensitatea semnalelor de la cele trei tipuri de conuri, sistemul senzorial vizual produce o „biasiune aditivă virtuală” și calculează culoarea adevărată. Autorii teoriei sunt Jung, Maxwell, Helmholtz.

Teoria oponentului culorii

Presupune că orice culoare poate fi descrisă fără ambiguitate indicând poziția sa pe două scale - „albastru-galben”, „roșu-verde”. Culorile care se află la polii acestor scale se numesc culori adverse. Această teorie este susținută de faptul că există neuroni în retină, LCT și cortex care sunt activați dacă câmpul lor receptiv este iluminat cu lumină roșie și inhibat dacă lumina este verde. Alți neuroni sunt aprinși de galben și inhibați de albastru. Se presupune că, comparând gradul de excitație al neuronilor în sistemele „roș-verde” și „galben-albastru”, sistemul senzorial vizual poate calcula caracteristicile de culoare ale luminii. Autorii teoriei sunt Mach, Goering.

Astfel, există dovezi experimentale pentru ambele teorii ale vederii culorilor. În prezent este luată în considerare. Că teoria cu trei componente descrie în mod adecvat mecanismele de percepție a culorilor la nivelul fotoreceptorilor retinieni, iar teoria culorilor opuse descrie mecanismele de percepție a culorii la nivelul rețelelor neuronale.

Prin ochi, nu prin ochi
Mintea știe să privească lumea.
William Blake

Obiectivele lecției:

Educational:

să dezvăluie structura și semnificația analizatorului vizual, senzațiile vizuale și percepția;
aprofundarea cunoașterii structurii și funcției ochiului ca sistem optic;
explicați cum se formează imaginea pe retină,
pentru a da o idee despre miopie și hipermetropie, despre tipurile de corectare a vederii.

În curs de dezvoltare:

să-și formeze capacitatea de a observa, compara și trage concluzii;
continuă să dezvolte gândirea logică;
continuă să-și formeze o idee despre unitatea conceptelor lumii înconjurătoare.

Educational:

să educe o atitudine respectuoasă față de sănătatea lor, să dezvăluie problemele de igiena vederii;
continua să dezvolte o atitudine responsabilă față de învățare.

Echipament:

tabelul „Analizor vizual”,
model de ochi pliabil,
preparat umed "Ochi de mamifer",
fișe cu ilustrații.

În timpul orelor

1. Moment organizatoric.

2. Actualizarea cunoștințelor. Repetarea temei „Structura ochiului”.

3. Explicația noului material:

Sistemul optic al ochiului.

Retină. Formarea imaginilor pe retină.

Iluzii optice.

Acomodarea ochilor.

Avantajul de a vedea cu doi ochi.

Mișcarea ochilor.

Defecte de vedere, corectarea lor.

Igiena vederii.

4. Ancorarea.

5. Rezumatul lecției. Setarea temelor pentru acasă.

Repetarea temei „Structura ochiului”.

Profesor de biologie:

În ultima lecție, am studiat tema „Structura ochiului”. Să ne amintim materialul din această lecție. Continuați fraza:

1) Zona vizuală a emisferelor cerebrale este situată în ...

2) Dă culoare ochiului...

3) Analizorul este format din...

4) Organele auxiliare ale ochiului sunt...

5) Globul ocular are ... scoici

6) Convex - lentila concavă a globului ocular este...

Folosind imaginea, spuneți-ne despre structura și scopul părților constitutive ale ochiului.

Explicația noului material.

Profesor de biologie:

Ochiul este organul vizual al animalelor și al oamenilor. Este un dispozitiv cu auto-reglare. Vă permite să vedeți obiecte apropiate și îndepărtate. Lentila este apoi comprimată aproape într-o minge, apoi întinsă, modificând astfel distanța focală.

Sistemul optic al ochiului este format din cornee, cristalin, corp vitros.

Retina (retina care acoperă fundul de ochi) are o grosime de 0,15-0,20 mm și este formată din mai multe straturi de celule nervoase. Primul strat este adiacent celulelor pigmentare negre. Este format din receptori vizuali - tije și conuri. În retina ochiului uman, există de sute de ori mai multe tije decât conuri. Tijele sunt excitate foarte repede de lumina slabă a amurgului, dar nu pot percepe culoarea. Conurile sunt excitate lent și numai de lumină puternică - sunt capabile să perceapă culoarea. Tijele sunt distribuite uniform pe retină. Direct opus pupilei în retină există o macula, care conține doar conuri. La examinarea unui obiect, privirea se mișcă astfel încât imaginea să cadă pe pata galbenă.

Procesele se ramifică din celulele nervoase. Într-un loc al retinei, se adună într-un mănunchi și formează nervul optic. Peste un milion de fibre transmit informații vizuale către creier sub formă de impulsuri nervoase. Acest loc, lipsit de receptori, se numește punct orb. Analiza culorii, formei, iluminării unui obiect, detaliile sale, care au început în retină, se termină în zona cortexului. Toate informațiile sunt colectate aici, sunt descifrate și generalizate. Ca urmare, se formează o idee despre subiect. Creierul „vede”, nu ochiul.

Deci, vederea este un proces subcortical. Depinde de calitatea informațiilor care vin de la ochi către cortexul cerebral (regiunea occipitală).

profesor de fizica:

Am aflat că corneea, cristalinul și corpul vitros alcătuiesc sistemul optic al ochiului. Lumina, refractată în sistemul optic, dă retinei imagini reale, reduse, inverse ale obiectelor în cauză.

Johannes Kepler (1571 - 1630) a fost primul care a demonstrat că imaginea de pe retină este inversată prin construirea traseului razelor în sistemul optic al ochiului. Pentru a testa această concluzie, omul de știință francez René Descartes (1596-1650) a luat ochiul unui taur și, răzuind un strat opac de pe peretele din spate, l-a așezat într-o gaură făcută într-un obloane. Și chiar acolo, pe peretele semitransparent al fundului de ochi, a văzut o imagine inversată a imaginii observate de la fereastră.

De ce, atunci, vedem toate obiectele așa cum sunt, adică? nu inversat?

Cert este că procesul vederii este corectat continuu de creier, care primește informații nu numai prin ochi, ci și prin alte simțuri.

Este curios că o astfel de adaptare este caracteristică doar creierului uman. Când, într-unul dintre experimente, ochelarii răsturnați au fost puși pe o maimuță, atunci ea a primit o astfel de lovitură psihologică încât, după ce a făcut mai multe mișcări incorecte și a căzut, a ajuns într-o stare asemănătoare comei. Reflexele ei au început să se estompeze, tensiunea arterială a scăzut, iar respirația ei a devenit frecventă și superficială. Nimic de acest fel nu se observă la oameni. Cu toate acestea, creierul uman nu este întotdeauna capabil să facă față analizei imaginii obținute pe retină. În astfel de cazuri, apar iluzii de vedere - obiectul observat ni se pare că nu este ceea ce este cu adevărat.

Ochii noștri nu știu să perceapă natura obiectelor. Prin urmare, nu le impuneți iluziile rațiunii. (Lucretius)

Auto-amăgire vizuală

Deseori vorbim despre „iluzie optică”, „înșelăciune a auzului”, dar aceste expresii sunt incorecte. Nu există înșelăciuni ale sentimentelor. Filosoful Kant a spus pe bună dreptate cu această ocazie: „Sentimentele nu ne înșală – nu pentru că judecă întotdeauna corect, ci pentru că nu judecă deloc”.

Ce ne înșală, deci, în așa-zisa „înșelăciune” a simțurilor? Desigur, ce „judecă” în acest caz, adică. propriul nostru creier. Într-adevăr, cea mai mare parte a iluziei vederii depinde numai de faptul că nu numai vedem, ci și raționăm inconștient și ne înșelăm fără să vrea. Acestea sunt înșelăciuni ale judecății, nu ale sentimentelor.

Galerie de imagini sau ceea ce vezi

Fiica, mama si tata mustacios?

Un indian care se uită mândru la soare și un eschimos în glugă cu spatele întors...

Bărbați tineri și bătrâni

Femei tinere și bătrâne

Sunt liniile paralele?

Este un patrulater un pătrat?

Care elipsă este mai mare - jos sau sus interior?

Ce este mai mult în această formă - înălțime sau lățime?

Care linie este o continuare a primei?

Observați „jitterul” cercului?

După cum știți, mușchii care sunt atașați lentilei sunt capabili să modifice curbura suprafețelor sale și, prin urmare, puterea optică a ochiului. Când ne uităm la obiecte îndepărtate, acești mușchi sunt într-o stare relaxată, iar curbura lentilei este relativ mică. Când se uită la obiectele din apropiere, mușchii ochiului comprimă cristalinul și curbura acestuia și, în consecință, puterea optică crește.

Se numește capacitatea ochiului de a se adapta la vedere, atât la distanțe apropiate, cât și la distanțe mai mari cazare(din lat. accomodatio - adaptare).

Datorită acomodarii, o persoană reușește să focalizeze imagini ale diferitelor obiecte la aceeași distanță de lentilă - pe retină.

Cu toate acestea, atunci când obiectul în cauză este foarte aproape, tensiunea mușchilor care deformează cristalinul crește, iar munca ochiului devine obositoare. Distanța optimă de citire și scriere pentru un ochi normal este de aproximativ 25 cm. Această distanță se numește cea mai bună distanță de vedere.

Profesor de biologie:

Care este avantajul de a vedea cu doi ochi?

1. Câmpul vizual al unei persoane este mărit.

2. Datorită prezenței a doi ochi putem distinge care obiect este mai aproape, care este mai departe de noi.

Cert este că pe retina ochiului drept și stâng se obțin imagini diferite una de cealaltă (corespunzând unei priviri la obiecte, parcă din dreapta și din stânga). Cu cât subiectul este mai aproape, cu atât această diferență este mai vizibilă. Dă impresia unei diferențe de distanțe. Aceeași capacitate a ochiului vă permite să vedeți un obiect în volum, și nu plat. Această abilitate se numește viziune stereoscopică. Lucrarea comună a ambelor emisfere cerebrale asigură discriminarea obiectelor, forma, mărimea, locația, mișcarea acestora. Efectul spațiului volumetric poate apărea atunci când luăm în considerare o imagine plată.

Privește imaginea la o distanță de 20-25 cm de ochi timp de câteva minute.

Timp de 30 de secunde, uită-te la vrăjitoarea de pe mătură fără să te oprești.

Mutați-vă rapid privirea către desenul castelului și priviți, numărând până la 10, prin deschiderea porții. În deschidere vei vedea o vrăjitoare albă pe un fundal gri.

Când te uiți la ochii tăi în oglindă, vei observa probabil că ambii ochi efectuează mișcări mari și abia vizibile strict simultan, în aceeași direcție.

Ochii arată mereu așa? Cum ne comportăm într-o cameră familiară? De ce avem nevoie de mișcări ale ochilor? Sunt necesare pentru inspecția inițială. Examinând, ne formăm o imagine holistică și toate acestea sunt transferate în stocare în memorie. Prin urmare, mișcarea ochilor nu este necesară pentru a recunoaște obiectele binecunoscute.

profesor de fizica:

Una dintre principalele caracteristici ale vederii este acuitatea. Vederea oamenilor se schimbă odată cu vârsta. lentila își pierde elasticitatea, capacitatea de a-și schimba curbura. Apar hipermetropia sau miopia.

Miopia este o lipsă de vedere, în care razele paralele, după refracția în ochi, sunt colectate nu pe retină, ci mai aproape de cristalin. Prin urmare, imaginile obiectelor îndepărtate sunt indistincte și indistincte pe retină. Pentru a obține o imagine clară pe retină, obiectul în cauză trebuie adus mai aproape de ochi.

Cea mai bună distanță de vedere pentru o persoană miop este mai mică de 25 cm. Prin urmare, persoanele cu o lipsă similară de reniu sunt forțate să citească textul, plasându-l aproape de ochi. Miopia poate fi cauzată de următoarele motive:

puterea optică excesivă a ochiului;
alungirea ochiului de-a lungul axei sale optice.

Se dezvoltă de obicei în anii școlari și se asociază, de regulă, cu cititul sau scrisul prelungit, mai ales cu iluminarea insuficientă și amplasarea necorespunzătoare a surselor de lumină.

Hipermetropia este o deficiență de vedere în care razele paralele, după refracția în ochi, converg într-un astfel de unghi încât focalizarea nu este pe retină, ci în spatele acesteia. În același timp, imaginile cu obiecte îndepărtate de pe retină se dovedesc a fi din nou neclare și neclare.

Profesor de biologie:

Pentru a preveni oboseala vizuală, există o serie de complexe de exerciții. Vă oferim câteva dintre ele:

Opțiunea 1 (durata 3-5 minute).

1. Poziția de pornire - așezat într-o poziție confortabilă: coloana vertebrală este dreaptă, ochii deschiși, privirea este îndreptată drept. Este foarte usor de executat, fara stres.

Privește spre stânga - drept, dreapta - drept, sus - drept, jos - drept, fără întârziere în poziția retrasă. Repetați de 1-10 ori.

2. Priviți să vă deplasați în diagonală: stânga - jos - drept, dreapta - sus - drept, dreapta - jos - drept, stânga - sus - drept. Și crește treptat întârzierile în poziția răpită, respirația este arbitrară, dar asigură-te că nu există întârziere. Repetați de 1-10 ori.

3. Mișcări circulare ale ochilor: 1 până la 10 cercuri la stânga și la dreapta. Mai repede la început, apoi încetinește treptat.

4. Privește vârful degetului sau creionului ținut la o distanță de 30 cm de ochi și apoi în depărtare. Repetați de mai multe ori.

5. Privește drept înainte constant și nemișcat, încercând să vezi mai clar, apoi clipește de mai multe ori. Strângeți-vă pleoapele, apoi clipiți de câteva ori.

6. Schimbarea distanței focale: priviți vârful nasului, apoi în depărtare. Repetați de mai multe ori.

7. Masează pleoapele, mângâindu-le ușor cu degetele arătător și mijlociu în direcția de la nas la tâmple. Sau: închideți ochii și cu percuțele palmelor, atingând foarte ușor, alergați de-a lungul pleoapelor superioare de la tâmple până la podul nasului și spate, doar de 10 ori într-un ritm mediu.

8. Frecați palmele împreună și ușor, fără efort, acoperiți ochii închiși anterior pentru a-i bloca complet de la lumină timp de 1 minut. Imaginați-vă că vă scufundați în întuneric total. Deschide ochii.

Opțiunea 2 (durata 1-2 minute).

1. Când se numără 1-2, fixând ochii pe un obiect apropiat (distanță 15-20 cm), când se numără 3-7, privirea este transferată către un obiect îndepărtat. La un scor de 8, privirea se întoarce la obiectul apropiat.

2. Când capul este nemișcat pentru numărarea de 1, întoarceți ochii vertical în sus, când numărați 2 în jos, apoi din nou în sus. Repetați de 10-15 ori.

3. Închideți ochii timp de 10-15 secunde, deschideți și mișcați ochii la dreapta și la stânga, apoi în sus și în jos (de 5 ori). Liber, fără tensiune, îndreptați-vă privirea în depărtare.

Varianta 3 (durata 2-3 minute).

Exercițiile se efectuează într-o poziție „șezând”, rezemat pe un scaun.

1. Privește drept înainte timp de 2-3 secunde, apoi coboară ochii timp de 3-4 secunde. Repetați exercițiul timp de 30 de secunde.

2. Ridică-ți ochii în sus, coboară-i în jos, ia-ți ochii spre dreapta, apoi spre stânga. Repetați de 3-4 ori. Durata 6 secunde.

3. Ridică ochii în sus, fă-i mișcări circulare în sens invers acelor de ceasornic, apoi în sensul acelor de ceasornic. Repetați de 3-4 ori.

4. Închideți strâns ochii timp de 3-5 secunde, deschideți timp de 3-5 secunde. Repetați de 4-5 ori. Durata 30-50 secunde.

Ancorare.

Sunt sugerate situații non-standard.

1. Un elev miop percepe literele scrise pe tablă ca fiind vagi, neclare. Trebuie să-și încordeze privirea pentru a-și acomoda ochii mai întâi pe tablă, apoi pe caiet, ceea ce este dăunător atât pentru sistemul vizual, cât și pentru sistemul nervos. Sugerați un design pentru școlari pentru a evita stresul în timp ce citesc textul de pe tablă.

2. Când cristalinul unei persoane devine tulbure (de exemplu, cu cataractă), este de obicei îndepărtat și înlocuit cu o lentilă de plastic. O astfel de înlocuire privează ochiul de capacitatea de a se adapta și pacientul trebuie să folosească ochelari. Mai recent, în Germania a început să fie produsă o lentilă artificială care se poate autofocala. Imaginează-ți ce caracteristică de design ai venit pentru a se potrivi ochiului?

3. HG Wells a scris Omul invizibil. O persoană invizibilă agresivă a vrut să subjugă întreaga lume. Te gândești la inconsecvența acestei idei? Când este un obiect invizibil în mediu? Cum poate vedea ochiul unui om invizibil?

Rezumatul lecției. Setarea temelor pentru acasă.

§ 57, 58 (biologie),
§ 37.38 (fizică), sugerează probleme non-standard pe tema studiată (opțional).

Este important să cunoaștem structura retinei și primirea informațiilor vizuale de către noi, cel puțin în cea mai generală formă.

1. Uită-te la structura ochilor. După ce razele de lumină trec prin cristalin, ele pătrund în corpul vitros și cad pe coaja interioară, foarte subțire a ochiului - retină. Ea este cea care joacă rolul principal în fixarea imaginii. Retina este veriga centrală a analizorului nostru vizual.

Retina este adiacentă coroidei, dar lasă în multe zone. Aici tinde să se desprindă în diferite boli. În bolile retinei, coroida este foarte des implicată în procesul patologic. Nu există terminații nervoase în coroidă, prin urmare, odată cu boala sa, durerea nu apare, semnalând de obicei orice defecțiuni.

Retina care primește lumină poate fi împărțită funcțional în centrală (regiunea maculară) și periferică (restul retinei). În consecință, se face o distincție între viziunea centrală, care face posibilă luarea în considerare în mod clar a micilor detalii ale obiectelor și viziunea periferică, în care forma unui obiect este percepută mai puțin clar, dar cu ajutorul ei are loc orientarea în spațiu.

2. Învelișul din plasă are o structură complexă cu mai multe straturi. Este format din fotoreceptori (neuroepiteliu specializat) și celule nervoase. Fotoreceptorii localizați în retina ochiului sunt împărțiți în două tipuri, denumiți după forma lor: conuri și bastonașe. Tijele (în retină sunt aproximativ 130 de milioane) au o sensibilitate ridicată la lumină și vă permit să vedeți în condiții de iluminare slabă, fiind responsabile și de vederea periferică. Conurile (în retină sunt aproximativ 7 milioane), dimpotrivă, necesită mai multă lumină pentru excitația lor, dar acestea fac posibilă observarea micilor detalii (responsabile de vederea centrală) și fac posibilă distingerea culorilor. . Cea mai mare congestie de conuri se găsește într-o zonă a retinei cunoscută sub numele de macula sau macula, care ocupă aproximativ 1% din zona retinei.

Tijele conțin mov vizual, datorită căruia sunt excitate foarte repede și cu lumină slabă. Vitamina A este implicată în formarea purpurei vizuale, cu o lipsă a căreia se dezvoltă așa-numita orbire nocturnă. Conurile nu conțin mov vizual, așa că sunt excitate lent și doar lumină puternică, dar sunt capabile să perceapă culoarea: segmentele exterioare a trei tipuri de conuri (albastru, verde și roșu sensibile) conțin pigmenți vizuali de trei tipuri, maxime ale spectrelor de absorbție ale cărora sunt în regiunile albastre, verzi și roșii ale spectrului.

3 ... În tijele și conurile situate în straturile exterioare ale retinei, energia luminoasă este transformată în energie electrică a țesutului nervos. Impulsurile care apar în straturile exterioare ale retinei ajung la neuronii intermediari situati în straturile sale interioare și apoi la celulele nervoase. Procesele acestor celule nervoase converg radial către o zonă a retinei ochiului și formează discul optic vizibil la examinarea fundului de ochi.

Nervul optic este alcătuit din procesele celulelor nervoase retiniene și iese din globul ocular în apropierea polului său posterior. Prin intermediul acestuia, semnalele de la terminațiile nervoase sunt transmise la creier.

Ieșind din ochi, nervul optic se împarte în două jumătăți. Jumătatea interioară se intersectează cu aceeași jumătate a celuilalt ochi. Partea dreaptă a retinei fiecărui ochi transmite prin nervul optic partea dreaptă a imaginii către partea dreaptă a creierului, iar partea stângă a retinei, respectiv, partea stângă a imaginii către partea stângă a imaginii. creier. Imaginea de ansamblu a ceea ce vedem este recreată direct de creier.

Astfel, percepția vizuală începe cu proiecția imaginii pe retină și excitarea fotoreceptorilor, iar apoi informația primită este procesată secvenţial în centrii vizuali subcorticali și corticali. Ca urmare, apare o imagine vizuală care, datorită interacțiunii analizorului vizual cu alți analizatori și experienței acumulate (memoria vizuală), reflectă corect realitatea obiectivă. Pe retină se obține o imagine redusă și inversată a unui obiect, dar vedem că imaginea este dreaptă și în dimensiune reală. Acest lucru se întâmplă și pentru că, alături de imaginile vizuale, impulsurile nervoase de la mușchii oculomotori intră și în creier, de exemplu, când privim în sus, mușchii ne rotesc ochii în sus. Mușchii ochiului lucrează continuu, descriind contururile obiectului, iar aceste mișcări sunt înregistrate și de creier.

Structura ochiului.

Ochiul uman este un analizator vizual, 95% din informațiile despre lumea din jurul nostru le primim prin ochi. O persoană modernă trebuie să lucreze toată ziua cu obiecte din apropiere: se uită la ecranul unui computer, citește etc. Ochii noștri sunt supuși unei greutăți extraordinare, în urma căreia mulți oameni suferă de boli oculare, defecte vizuale. Toată lumea ar trebui să știe cum este aranjat ochiul, care sunt funcțiile acestuia

Ochiul este un sistem optic, are o formă aproape sferică. Ochiul este un corp sferic de aproximativ 25 mm în diametru și cântărind 8 g. Pereții globului ocular sunt formați din trei cochilii. Exterior - membrana albă este formată din țesut conjunctiv dens opac. Permite ochiului să-și mențină forma. Următoarea membrană a ochiului este vasculară, în care se află toate vasele de sânge care hrănesc țesuturile ochiului. Coroida este neagră, deoarece celulele sale conțin pigment negru, care absoarbe razele de lumină, împiedicându-le să se împrăștie în jurul ochiului. Coroida trece în irisul 2, la diferite persoane are o culoare diferită, ceea ce determină culoarea ochilor. Irisul este o diafragmă musculară inelară cu un mic orificiu în centru - pupila 3. Este negru deoarece locul de unde nu provin raze de lumină este perceput ca fiind negru. Prin pupilă, razele de lumină pătrund în ochi, dar nu se întorc, fiind prinse, parcă. Pupila reglează fluxul de lumină în ochi, îngustându-se sau extinzându-se reflex, pupila poate avea o dimensiune de la 2 la 8 mm in functie de iluminare.

Între cornee și iris există un lichid apos, în spatele căruia - obiectiv 4. Lentila este o lentilă biconvexă, este elastică și își poate modifica curbura cu ajutorul mușchiului ciliar 5, prin urmare, se asigură focalizarea precisă a fasciculelor de lumină. ... Indicele de refracție al lentilei este de 1,45. În spatele lentilei se află vitros 6, care umple partea principală a ochiului. Umoarea vitroasă și lichidul apos au un indice de refracție aproape același cu cel al apei - 1,33. Peretele din spate al sclerei este acoperit cu fibre foarte subțiri care acoperă fundul ochiului și se numesc retină 7. Aceste fibre sunt ramificarea nervului optic. Pe retina ochiului apare imaginea. Se numește locul celei mai bune imagini, care este situat deasupra ieșirii nervului optic pată galbenă 8, iar zona retinei în care nervul optic părăsește ochiul, care nu dă o imagine, se numește punct orb 9.

Imagine în ochi.

Acum consideră ochiul ca un sistem optic. Include corneea, cristalinul, corpul vitros. Rolul principal în crearea imaginii îi revine lentilei. Se concentrează razele pe retină, ceea ce creează o imagine inversată redusă a obiectelor, pe care creierul o corectează în linie dreaptă. Razele sunt focalizate pe retină, în partea din spate a ochiului.

În secțiunea „Experimente” există un exemplu despre cum puteți obține o imagine a unei surse de lumină pe pupilă, creată de razele reflectate de ochi.

Conform legilor fizicii, o lentilă colectoare răstoarnă imaginea unui obiect. Atât corneea, cât și cristalinul sunt lentile colectoare, așa că imaginea lovește și retina cu susul în jos. După aceea, imaginea este transmisă de-a lungul nervilor către creier, unde obținem imaginea ulterioară așa cum este cu adevărat.

Un copil nou-născut vede obiecte cu susul în jos. Particularitatea ochiului de a vedea o imagine inversată apare treptat, cu ajutorul învățării și formării, la care participă nu numai vizual, ci și alți analizatori. Printre acestea, organele de echilibru, senzațiile musculare și ale pielii joacă rolul principal. Ca rezultat al interacțiunii acestor analizoare, apar imagini integrale ale obiectelor și fenomenelor externe.

Un mod interesant de a verifica acest fapt: Apăsați ușor cu degetul pe marginea exterioară a pleoapei inferioare a ochiului drept. Veți vedea un punct negru în colțul din stânga sus al vederii - o imagine reală a degetului.

Cum să afli ceva personal despre interlocutor după aspectul său

Secretele „bufnițelor” despre care „lacăuțele” nu știu

Cum funcționează poșta creierului - transmiterea mesajelor de la creier la creier prin internet

De ce plictiseala?

„Man Magnet”: Cum să devii mai carismatic și să atragi oamenii către tine

25 de citate pentru a-ți trezi luptătorul interior

Cum să dezvolți încrederea în sine

Este posibil să „curățați corpul de toxine”?

5 motive pentru care oamenii vor da întotdeauna vina pentru o crimă pe victimă, nu pe făptuitor

Experiment: un bărbat bea 10 cutii de cola pe zi pentru a dovedi răul

Structura ochiului este foarte complexă. Aparține simțurilor și este responsabilă de percepția luminii. Fotoreceptorii pot percepe doar fascicule de lumină într-un anumit interval de lungimi de undă. În principal, lumina cu o lungime de undă de 400-800 nm are un efect iritant asupra ochiului. După aceasta, se formează impulsuri aferente, care merg mai departe spre centrii creierului. Așa se formează imaginile vizuale. Ochiul îndeplinește diferite funcții, de exemplu, poate determina forma, dimensiunea obiectelor, distanța de la ochi la obiect, direcția de mișcare, iluminarea, culoarea și o serie de alți parametri.

Medii refractive

În structura globului ocular, se disting două sisteme. Primul include medii optice care au putere de refracție a luminii. Al doilea sistem include aparatul receptor al retinei.

Mediile de refracție ale globului ocular combină corneea, conținutul lichid al camerei anterioare a ochiului, cristalinul și corpul vitros. Indicele de refracție diferă în funcție de tipul de mediu. În special, în cornee, această cifră este de 1,37, în corpul steloid și în fluidul camerei anterioare - 1,33, în cristalin - 1,38 și în nucleul său dens - 1,4. Condiția principală pentru vederea normală este transparența mediilor de refracție.

Distanța focală determină gradul de refracție a sistemului optic, exprimat în măsuri. Relația în acest caz este invers proporțională. Dioptria se referă la puterea unui obiectiv cu o distanță focală de 1 metru. Dacă măsurăm puterea optică în dioptrii, atunci pentru mediile transparente ale ochiului va fi 43 pentru cornee, iar pentru cristalin se va modifica în funcție de distanța obiectului. Dacă pacientul privește în depărtare, atunci va fi 19 (și pentru întregul sistem optic -58) și cu apropierea maximă a obiectului - 33 (pentru întregul sistem optic - 70).

Refracția statică și dinamică a ochiului

Refracția este setarea optică a globului ocular atunci când focalizați pe obiecte îndepărtate.

Dacă ochiul este normal, atunci un mănunchi de raze paralele care provin de la un obiect infinit îndepărtat sunt refractate în așa fel încât focalizarea lor să coincidă cu fovea retinei. Un astfel de glob ocular se numește emetropic. Cu toate acestea, nu întotdeauna o persoană se poate lăuda cu astfel de ochi.
De exemplu, miopia este însoțită de o creștere a lungimii globului ocular (depășește 22,5-23 mm) sau de o creștere a puterii de refracție a ochiului din cauza unei modificări a curburii cristalinului. În acest caz, un fascicul de lumină paralel nu cade pe zona maculară, ci este proiectat în fața acesteia. Ca urmare, razele deja divergente cad pe planul retinei. În acest caz, imaginea este neclară. Ochiul se numește miopic. Pentru ca imaginea să devină clară, este necesar să mutați focalizarea în planul retinei. Acest lucru poate fi realizat dacă fasciculul de lumină nu are raze paralele, ci divergente. Acest lucru poate explica faptul că pacientul miop vede bine de aproape.

Pentru corectarea de contact a miopiei se folosesc lentile biconcave care pot muta focalizarea spre zona maculara. Acest lucru poate compensa puterea de refracție crescută a substanței lentilei. Destul de des, miopia este ereditară. În același timp, incidența maximă are loc la vârsta școlară și este asociată cu încălcarea regulilor de igienă. În cazurile severe, miopia poate provoca modificări secundare ale retinei, care pot fi însoțite de o scădere semnificativă a vederii și chiar de orbire. În acest sens, este foarte important să se efectueze măsuri preventive și terapeutice la timp, inclusiv alimentația corectă, exercițiile fizice și respectarea recomandărilor de igienă.

Hipermetropia este însoțită de o scădere a lungimii ochiului sau de o scădere a indicelui de refracție al mediilor optice. În acest caz, un fascicul de raze paralele de la un obiect îndepărtat cade dincolo de planul retinei. În macula, se proiectează o secțiune de raze convergente, adică imaginea este neclară. Ochiul se numește hipermetrope, adică hipermetrope. Spre deosebire de ochiul normal, cel mai apropiat punct de vedere clară în acest caz este la o anumită distanță. Pentru a corecta hipermetropia, lentilele dublu-convexe pot fi folosite pentru a crește puterea de refracție a ochiului. Este important să înțelegem că hipermetropie congenitală sau dobândită adevărată este diferită de prezbiopia (hipermetropia senilă).

Cu astigmatism, capacitatea de a concentra razele luminoase într-un punct este afectată, adică focalizarea este reprezentată de un punct. Acest lucru se datorează faptului că curbura lentilei diferă în diferite meridiane. Cu o putere de refracție verticală mai mare, astigmatismul este de obicei numit direct, cu creșterea componentei orizontale - invers. Chiar și în cazul unui glob ocular normal, acesta este oarecum astigmatic, deoarece nu există o cornee perfect plată. Dacă luăm în considerare un disc cu cercuri concentrice, atunci există o ușoară aplatizare a acestora. Dacă astigmatismul duce la afectarea funcției vizuale, atunci este corectat folosind lentile cilindrice, care sunt situate în meridianele corespunzătoare.

Acomodarea ochilor oferă o imagine clară chiar și la distanțe diferite ale obiectelor. Această funcție devine posibilă datorită proprietăților elastice ale lentilei, care modifică liber curbura și, în consecință, puterea de refracție. În acest sens, chiar și atunci când obiectul se mișcă, razele reflectate de acesta sunt focalizate pe planul retinei. Când o persoană examinează obiecte la infinit îndepărtate, mușchiul ciliar este într-o stare relaxată, ligamentul Zinn, care este atașat de capsula anterioară și posterioară a cristalinului, este întins. Când fibrele ligamentului de zinc sunt întinse, cristalinul este întins, adică curbura acestuia scade. Când priviți în depărtare, datorită celei mai mici curburi a lentilei, puterea sa de refracție este și cea mai mică. Pe măsură ce obiectul se apropie de ochi, mușchiul ciliar se contractă. Ca urmare, ligamentul lui Zinn se relaxează, adică cristalinul nu se mai întinde. În cazul relaxării complete a fibrelor ligamentului de zinc, cristalinul este coborât cu aproximativ 0,3 mm sub influența gravitației. Datorită proprietăților sale elastice, lentila lentilei în absența tensiunii devine mai convexă, iar puterea sa de refracție crește.

Contracția fibrelor mușchiului ciliar este responsabilă de excitarea fibrelor parasimpatice ale nervului oculomotor, care răspund la influxul de impulsuri aferente în zona mezencefală.

Dacă acomodarea nu funcționează, adică o persoană privește în depărtare, atunci raza de curbură frontală a cristalinului este de 10 mm, cu contracția maximă a mușchiului ciliar, raza de curbură frontală a cristalinului se modifică la 5,3 mm. . Modificările razei din spate sunt mai puțin semnificative: de la 6 mm scade la 5,5 mm.

Cazarea începe să funcționeze în momentul în care obiectul se apropie de o distanță de aproximativ 65 de metri. În acest caz, mușchiul ciliar trece de la o stare relaxată la una tensionată. Cu toate acestea, cu o asemenea distanță de obiecte, tensiunea fibrelor nu este mare. O contracție musculară mai semnificativă apare atunci când obiectul se apropie de 5-10 metri. Ulterior, gradul de acomodare crește progresiv până când obiectul părăsește zona de vizibilitate clară. Cea mai mică distanță la care un obiect este încă clar vizibil se numește punctul de vedere clară cea mai apropiată. În mod normal, punctul îndepărtat al vederii clare este infinit de departe. Este interesant că la păsări și mamifere mecanismul de acomodare este similar cu cel al oamenilor.

Odată cu vârsta, elasticitatea lentilei scade, în timp ce amplitudinea de acomodare scade. În acest caz, punctul îndepărtat al vederii clare rămâne de obicei în același loc, iar cel mai apropiat se îndepărtează treptat.

Este important de reținut că atunci când se practică la o distanță apropiată, aproximativ o treime din cazare rămâne în rezervă, astfel încât ochiul să nu obosească.

Cu hipermetropie senilă, cel mai apropiat punct de vedere clar este îndepărtat din cauza scăderii elasticității cristalinului. Cu prezbiopie, puterea de refracție a cristalinului scade, chiar și cu cel mai mare efort de acomodare. La vârsta de zece ani, cel mai apropiat punct este la 7 cm de ochi, la 20 de ani se deplasează cu 8,3 cm, la 30 de ani - până la 11 cm, până la șaizeci de ani trece deja la 80-100 cm.
Imagistica retiniană

Ochiul este un sistem optic foarte complex. Pentru a-i studia proprietățile, se folosește un model simplificat, care se numește ochi redus. Axa vizuală a acestui model coincide cu axa globului ocular obișnuit și trece prin centrele mediilor de refracție, căzând în fosa centrală.

În modelul redus al ochiului, doar substanța vitroasă este denumită medii de refracție, în care nu există puncte principale situate în regiunea de intersecție a planurilor de refracție. În globul ocular adevărat, două puncte nodale sunt situate la o distanță de 0,3 mm unul de celălalt, ele sunt înlocuite cu un punct. Raza care trece prin punctul nodal trebuie neapărat să treacă prin punctul conjugat, lăsând-o într-o direcție paralelă. Adică la modelul redus se înlocuiesc două puncte cu unul, care este plasat la o distanță de 7,5 mm de suprafața corneei, adică în treimea posterioară a cristalinului. Punctul nodal este îndepărtat la 15 mm din retină. În cazul imagisticii, toate punctele retinei sunt considerate a fi luminoase. Din fiecare dintre ele se trasează o linie dreaptă prin punctul de ancorare.

Imaginea care se formează pe retină este redusă, inversă și reală. Pentru a determina dimensiunea pe retină, trebuie să fixați un cuvânt lung, care este tipărit cu litere mici. În același timp, se determină câte litere poate distinge pacientul cu imobilitatea completă a globului ocular. După aceea, măsurați lungimea literelor în milimetri cu o riglă. În plus, prin intermediul calculelor geometrice, este posibil să se determine lungimea imaginii pe retină. Această dimensiune oferă o idee despre diametrul maculei, care este responsabilă pentru vederea clară centrală.

Imaginea de pe retină este inversată, dar vedem obiecte drepte. Acest lucru se datorează antrenamentului zilnic al creierului, în special al analizorului vizual. Pentru a determina poziția în spațiu, pe lângă stimulii din retină, o persoană folosește excitația proprioceptorilor aparatului muscular al ochiului, precum și citirile altor analizoare.

Putem spune că formarea ideilor despre poziția corpului în spațiu se bazează pe reflexe condiționate.

Transmiterea de informații vizuale

În studii științifice recente, s-a constatat că în procesul de dezvoltare evolutivă, numărul de elemente care transmit informații de la fotoreceptori crește odată cu numărul de circuite paralele ale neuronilor aferenți. Acest lucru poate fi văzut pe analizorul auditiv, dar mai ales pe analizorul vizual.

Nervul optic conține aproximativ un milion de fibre nervoase. Fiecare fibră este împărțită în 5-6 părți în diencefal și se termină cu sinapse în zona corpului geniculat lateral. Mai mult, fiecare fibră pe drumul de la corpul geniculat la emisferele cerebrale contactează 5000 de neuroni aparținând analizorului vizual. Fiecare neuron al analizorului vizual primește informații de la alți 4000 de neuroni. Ca urmare, există o extindere semnificativă a contactelor vizuale către emisferele cerebrale.

Fotoreceptorii din retină pot transmite informații o dată în momentul în care apare un nou obiect. Dacă imaginea nu se schimbă, atunci, ca urmare a adaptării, receptorii încetează să fie excitați; acest lucru este legat de faptul că informațiile despre imaginile statice nu sunt transmise creierului. Tot în retină există receptori care transmit doar imagini ale obiectelor, în timp ce alții răspund la mișcare, apariție, dispariție a unui semnal luminos.

În timpul stării de veghe, semnalele aferente de la fotoresetoare sunt transmise în mod constant de-a lungul nervilor optici. În diferite condiții de iluminare, aceste impulsuri pot fi excitate sau inhibate. Trei tipuri de fibre pot fi distinse în nervul optic. Primul tip include fibre care răspund doar la includerea luminii. Al doilea tip de fibre duce la inhibarea impulsurilor aferente și răspunde la încetarea iluminării. Dacă aprindeți din nou iluminarea, atunci descărcarea impulsurilor în acest tip de fibre va fi inhibată. Al treilea tip conține cea mai mare cantitate de fibre. Aceștia reacționează atât la pornirea, cât și la stingerea luminii.

În analiza matematică a rezultatelor studiilor electrofiziologice, s-a constatat că pe drumul de la retină la analizatorul vizual are loc o mărire a imaginii.

Liniile sunt elementele percepției vizuale. În primul rând, sistemul vizual evidențiază contururile obiectelor. Pentru a evidenția contururile obiectelor, sunt suficiente mecanismele înnăscute.

Retina contine suma temporala si spatiala a tuturor stimulilor vizuali legati de campurile receptive. Numărul lor la iluminare normală poate ajunge la 800 de mii, ceea ce corespunde aproximativ cu numărul de fibre din nervul optic.

Pentru reglarea metabolismului în receptorii retinei există o formațiune reticulară. Dacă îl iritați cu un curent electric folosind electrozi cu ac, atunci frecvența impulsurilor aferente care apar în fotoreceptori ca răspuns la un fulger de lumină se modifică. Formația reticulară acționează asupra fotoreceptorilor prin fibre gamma eferente subțiri care pătrund în retină, precum și prin aparatul proprioceptor. De obicei, la ceva timp după debutul iritației retinei, impulsurile aferente cresc brusc. Acest efect poate persista o lungă perioadă de timp chiar și după ce iritația a încetat. Putem spune că excitabilitatea retinei este crescută semnificativ de neuronii simpatici adrenergici, care aparțin formațiunii reticulare. Ele se caracterizează printr-o perioadă mare de latență și un efect secundar lung.

Câmpurile receptive retiniene sunt de două tipuri. Prima include elemente care codifică cele mai simple configurații de imagine, ținând cont de structurile individuale. Al doilea tip este responsabil pentru codificarea configurației în ansamblu, datorită muncii lor, are loc mărirea imaginilor vizuale. Cu alte cuvinte, codarea statică începe la nivelul retinei. După părăsirea retinei, impulsurile intră în zona corpurilor geniculate externe, unde codarea principală a imaginii vizuale are loc folosind blocuri mari. De asemenea, în această zonă sunt transmise fragmente individuale ale configurației imaginii, viteza și direcția mișcării acesteia.

De-a lungul vieții, are loc memorarea condiționat-reflex a imaginilor vizuale care au semnificație biologică. Drept urmare, receptorii retinieni pot transmite semnale vizuale individuale, dar metodele de decodare nu sunt încă cunoscute.

Aproximativ 30 de mii de fibre nervoase părăsesc fosa centrală, cu ajutorul cărora se transmit 900 de mii de biți de informații în 0,1 secundă. În același timp, în zona vizuală a emisferelor cerebrale nu pot fi procesați mai mult de 4 biți de informații. Adică, cantitatea de informații vizuale nu este limitată de retină, ci de decodare în centrii superiori de vedere.