Как работает человеческий глаз и зачем мозгу фотошоп. Строение глаза человека: фото с описанием

Глаза человека - это сложнейшая оптическая система, состоящая из множества функциональных элементов. Благодаря их слаженной работе мы воспринимаем 90 % поступающей информации, то есть именно от зрения по большей части зависит качество нашей жизни. Знание особенностей строения глаза поможет нам лучше понять его работу и важность здоровья каждого из элементов его структуры.

Как устроены глаза человека, многие помнят еще со школы. Основными частями являются роговица, радужная оболочка, зрачок, хрусталик, сетчатка, макула и зрительный нерв. К глазному яблоку подходят мышцы, обеспечивающие им согласованное движение, а человеку - качественное объемное зрение. Как же взаимодействуют между собой все эти элементы?

Устройство глаза человека: взгляд изнутри

Устройство глаза напоминает мощную линзу, которая собирает лучи света. Эту функцию выполняет роговица - передняя прозрачная оболочка глаза. Интересно, что ее диаметр увеличивается с рождения и до 4 лет, после чего не изменяется, хотя само яблоко продолжает расти. Поэтому у маленьких детей глаза кажутся больше, чем у взрослых. Пройдя сквозь нее, свет достигает радужной оболочки - светонепроницаемой диафрагмы глаза, в центре которой находится отверстие - зрачок. Благодаря его способности сужаться и расширяться наш глаз может быстро адаптироваться к свету разной интенсивности. Из зрачка лучи попадают на двояковыпуклую линзу - хрусталик. Его функция заключается в преломлении лучей и фокусировке изображения. Хрусталик играет важную роль в составе светопреломляющего аппарата, поскольку способен настраиваться на видение объектов, расположенных на разном расстоянии от человека. Такое устройство глаза позволяет нам хорошо видеть и вблизи, и вдали.

Многие из нас со школы помнят о таких частях человеческого глаза, как роговица, зрачок, радужка, хрусталик, сетчатка, макула и зрительный нерв. В чем же заключается их предназначение?

Перевернутый мир

Из зрачка лучи света, отраженные от предметов, проецируются на сетчатку глаза. Она представляет некое подобие экрана, на котором «передается» изображение окружающего мира. Интересно, что изначально оно является перевернутым. Так, земля и деревья передаются на верхнюю часть сетчатки глаза, солнце и облака - на нижнюю. То, на что в данный момент направлен наш взгляд, проецируется на центральную часть сетчатки (ямку фовеа). Она в свою очередь является центром макулы, или зоны желтого пятна. Именно этот участок глаза отвечает за ясное центральное зрение. Анатомические особенности фовеа определяют ее высокую разрешающую способность. У человека имеется по одной центральной ямке, у ястреба - по две в каждом глазу, а, например, у кошек она и вовсе представлена длинной зрительной полоской. Именно поэтому зрение некоторых птиц и животных более острое, чем у нас. Благодаря такому устройству наши глаза четко видят даже мелкие предметы и детали, а также различают цвета.

Палочки и колбочки

Отдельно стоит упомянуть о фоторецепторах сетчатки глаза - палочках и колбочках. Они помогают нам видеть. Колбочки отвечают за цветное зрение. В основном они сосредоточены в центре сетчатки. Их порог чувствительности выше, чем у палочек. С помощью колбочек мы видим цвета при условии достаточного освещения. Палочки также расположены в сетчатке, но их концентрация максимальна на ее периферии. Данные фоторецепторы активны при тусклом освещении. Именно благодаря им мы можем различать объекты в темноте, но не видим их цвета, поскольку колбочки остаются неактивными.

Чудо зрения

Чтобы мы видели мир «правильно», к работе глаза должен подключиться мозг. Поэтому информация, которая была собрана светочувствительными клетками сетчатки, передается зрительному нерву. Для этого она преобразуется в электрические импульсы. По нервным тканям они передаются от глаза в мозг человека. Именно здесь начинается анализаторская работа. Мозг обрабатывает поступившую информацию, и мы воспринимаем мир таким, какой он есть - солнце в небе сверху, а под ногами - земля. Чтобы проверить этот факт, можно надеть на глаза специальные очки, переворачивающие изображение. Через какое-то время мозг приспособится, и человек снова будет видеть картинку в привычном для себя ракурсе.

В результате описанных процессов наши глаза способны видеть окружающий мир во всей его полноте и яркости!

Глазной аппарат является стереоскопическим и в организме отвечает за правильное восприятие информации, точность ее обработки и дальнейшую передачу в мозг.

Правая часть сетчатки, посредством передачи через зрительный нерв, отправляет в мозг информацию правой доли изображения, левая часть передает левую долю, в итоге, мозг соединяет обе, и получается общая зрительная картинка.

Хрусталик фиксируется тонкими нитями, один конец которых плотно вплетен в хрусталик, его капсулу, а другой конец соединен с ресничным телом.

При изменении натяжения нитей, происходит процесс аккомодации . Хрусталик лишен лимфатических сосудов и кровеносных, а также нервов.

Он обеспечивает глаз проведением света и светопреломлением, наделяет его функцией аккомодации, и является разделителем глаза на задний отдел и передний отдел.

Стекловидное тело

Стекловидное тело глаза является самым большим образованием. Это вещество без цвета гелеобразной субстанции, которое образовано в виде шарообразной формы, в сагиттальном направлении оно сплющено.

Стекловидное тело состоит из вещества гелеобразной субстанции органического происхождения, мембраны и стекловидного канала.

Перед ним находится хрусталик, зонулярная связка и цилиарные отростки, задняя его часть вплотную подходит к сетчатке. Соединение стекловидного тела и сетчатки происходит у зрительного нерва и в части зубчатой линии, где находится плоская часть цилиарного тела. Данная область является основание стекловидного тела, а ширина этого пояса 2-2,5 мм.

Химический состав стекловидного тела: 98,8 гидрофильный гель, 1,12% сухой остаток. При возникновении кровоизлияния, тромбопластическая активность стекловидного тела резко возрастает.

Такая особенность направлена на остановку кровотечения. В нормальном состоянии стекловидного тела фибринолитическая активность отсутствует.

Питание и поддерживание среды стекловидного тела обеспечивается диффузией питательных веществ, которые через стекловидную мембрану, поступают в тело из внутриглазной жидкости и осмосом.

В стекловидном теле нет сосудов и нервов, а биомикроскопическая его структура представляет различных форм лент серого цвета с белыми крапинками. Между лентами находятся участки без цвета, совершенно прозрачные.

Вакуоли и помутнения в стекловидном теле проявляются с возрастом. В случае, когда происходит частичная потеря стекловидного тела, место заполняется внутриглазной жидкостью.

Камеры с водянистой влагой

У глаза две камеры, которые заполнены водянистой влагой. Влага образуется из крови отростками цилиарного тела. Ее выделение происходит сначала в переднюю камеру, затем она попадает в переднюю камеру.

В переднюю камеру водянистая влага поступает через зрачок. В сутки глаз человека производит от 3 до 9 мл влаги. В водянистой влаге присутствуют вещества, которые питают хрусталик, эндотелий роговицы, переднюю часть стекловидного тела, а также трабекулярную сеть.

В ней находится иммуноглобулины, которые помогают удалять опасные факторы из глаза, его внутренней части. Если отток водянистой влаги нарушен, то это может развить такое глазное заболевание, как глаукома , а также к повышению давления внутри глаза.

В случаях нарушения целостности глазного яблока, потеря водянистой влаги приводит к гипотонии глаза.

Радужная оболочка

Радужная оболочка – авангардный отдел сосудистого тракта . Располагается она сразу за роговицей, между камерами и перед хрусталиком. Радужная оболочка имеет круглую форму и расположена вокруг зрачка.

Состоит она из пограничного слоя, стромального слоя и пигментно-мышечного слоя. У нее неровная поверхность с рисунком. В радужной оболочке присутствуют клетки пигментного характера, которые и отвечают за цвет глаз.

Главные задачи радужки: регулирование светового потока, который проходит на сетчатку глаза через зрачок и защита светочувствительных клеток. От правильного функционирования радужки зависит острота зрения.

У радужной оболочки две группы мышц. Одна группа мышц дислоцируется вокруг зрачка и регулирует его уменьшение, другая группа дислоцируется радиально по толщине радужной оболочки, регулируя расширение зрачка. Радужная оболочка имеет множество кровеносных сосудов.

Сетчатка

Является оптимально тонкой оболочкой нервной ткани и представляет тобой периферический отдел зрительного анализатора. В сетчатке присутствуют фоторецепторные клетки, которые отвечают за восприятие, а также, за преобразование в нервные импульсы электромагнитного излучения. Она прилегает с внутренней стороны к стекловидному телу, а к сосудистому слою глазного яблока – снаружи.

У сетчатки две части. Одна часть – зрительная, другая – слепая часть, которая не содержит фоточувствительных клеток. Внутренняя структура сетчатки разделяется на 10 слоев.

Главная задача сетчатки – принимать световой поток, обрабатывать его, переводя в сигнал, который образует в себе полную и закодированную информацию о зрительной картинке.

Зрительный нерв

Зрительный нерв – переплетение нервных волокон. Среди этих тонких волокон находится центральный канал сетчатки. Исходная точка зрительного нерва находится в ганглиозных клетках, далее его формирование происходит путем прохождения через оболочку склеры и обрастания нервных волокон менингеальными структурами.

Глазной нерв имеет три слоя – твердый, паутинный, мягкий. Между слоями находится жидкость. Диаметр зрительного диска составляет около 2 мм.

Топографическое строение зрительного нерва:

внутриглазной;
внутриорбитальный;
внутричерепной;
внутриканальцевый;

Принцип работы глаза человека

Световой поток проходит через зрачок и сквозь хрусталик приводится в фокус на сетчатке. Сетчатка богата светочувствительными палочками и колбочками, которых в человеческом глазу более 100 миллионов.

Видео: "Процесс зрения"

Палочки обеспечивают чувствительность к свету, а колбочки дают глазам свойство различать цвета и небольшие детали. После преломления светового потока, сетчатка трансформирует картинку в нервные импульсы. Далее эти импульсы переходят в мозг, который обрабатывает поступившую информацию.

Болезни

Болезни, связанные с нарушением строения глаз, могут вызываться как неправильным расположением его частей по отношению друг к другу, так и внутренними дефектами этих частей.

К первой группе относятся заболевания, приводящие к снижению остроты зрения:

Близорукость . Характеризуется увеличенной по сравнению с нормой длиной глазного яблока. Это приводит к фокусировке света, проходящего через хрусталик, не на сетчатке, а перед ней. Нарушается способность видеть предметы, находящиеся на удалении от глаз. Близорукости соответствует отрицательное число диоптрий при измерении остроты зрения.
Дальнозоркость . Является следствием уменьшения длины глазного яблока или утери хрусталиком эластичности. В обоих случаях снижаются аккомодационные возможности, нарушается правильная фокусировка изображения, световые лучи сходятся за сетчаткой. Нарушается способность видеть предметы, расположенные вблизи. Дальнозоркости соответствует положительное число диоптрий.
Астигматизм . Для этого заболевания характерно нарушение сферичности глазной оболочки из-за дефектов хрусталика или роговицы. Это приводит к неравномерному схождению поступающих в глаз лучей света, четкость получаемого мозгом изображения нарушается. Астигматизму нередко сопутствует близорукость или дальнозоркость.

Патологии, связанные с функциональными нарушениями тех или иных частей органа зрения:

Катаракта . При этом заболевании хрусталик глаза мутнеет, нарушаются его прозрачность и способность к проведению света. В зависимости от степени помутнения, нарушения зрения могут быть разными вплоть до полной слепоты. У большинства людей катаракта возникает в старости, но не прогрессирует до тяжелых стадий.
Глаукома – патологическое изменение внутриглазного давления. Может провоцироваться множеством факторов, например, уменьшением передней камеры глаза или развитием катаракты.
Миодезопсия или «летающие мушки» перед глазами . Характеризуется появлением черных точек в поле зрения, которые могут быть представленными в разных количествах и размерах. Точки возникают из-за нарушений в строении стекловидного тела. Но у этого недуга причины не всегда являются физиологическими – «мушки» могут появляться из-за переутомления или после перенесения инфекционных заболеваний.
Косоглазие . Провоцируется изменением правильного положения глазного яблока по отношению к глазной мышце или нарушением работы глазных мышц.
Отслоение сетчатки. Сетчатая оболочка и задняя сосудистая стенка отделяются друг от друга. Это происходит из-за нарушения герметичности сетчатки, случающегося при разрывах ее тканей. Отслоение проявляется помутнением очертания предметов перед глазами, появлением вспышек в виде искр. Если из поля зрения выпадают отдельные углы, это значит, что отслоение приняло тяжелые формы. При отсутствии лечения наступает полная слепота.
Анофтальм – недостаточная развитость глазного яблока. Редкая врожденная патология, причина которой заключается в нарушении формирования лобных долей мозга. Анофтальм может быть и приобретенным, тогда он развивается после хирургических операций (например, по удалению опухолей) или тяжелых травм глаз.

Профилактика

Следует заботиться о здоровье кровеносной системы, в особенности той ее части, которая отвечает за приток крови к голове. Многие дефекты зрения возникают из-за атрофии и повреждения глазных и головных нервов.
Нельзя допускать перенапряжения глаз. При работе, связанной с постоянным рассмотрением мелких объектов, нужно делать регулярные перерывы с проведением глазной гимнастики. Рабочее место должно обустраиваться так, чтобы яркость освещения и расстояния между предметами были оптимальными.
Поступление в организм достаточного количества минералов и витаминов – это еще одно условие сохранения зрения здоровым. Особенно для глаз важны витамины C, E, A и такие минералы, как цинк.
Правильная глазная гигиена позволяет предотвратить развитие воспалительных процессов, осложнения которых могут значительно ухудшить зрение.

Доцент кафедры глазных болезней. | Главный редактор сайта

Занимается экстренной, амбулаторной и плановой офтальмологией. Проводит диагностику и консервативное лечение дальнозоркости, аллергических заболеваний век, близорукости. Выполняет зондирование, удаление инородных тел, осмотр глазного дна с трехзеркальной линзой, промывание носослёзных каналов.

С утра, как только мы открываем глаза, они начинают собирать информацию и отсылают ее для расшифровки в мозг. Глаза - это чрезвычайно чувствительный и сложный прибор. Их надо беречь от яркого солнечного света и случайных повреждений, например, когда ты выходишь гулять. Из этой статьи ты узнаешь, как работает глаз.

Работа глаза напоминает работу фотоаппарата. Через зрачок свет попадает внутрь глаза. Свет проходит через хрусталик (за зрачком) и преломляется на сетчатке глаза. Она преобразует изображение в нервные импульсы, которые потом передаются в головной мозг, где вся информация о свете и форме обрабатывается. Сетчатка содержит миллионы специальных светочувствительных клеток, которые называются палочками и колбочками. Палочки чувствительны к свету, а благодаря колбочкам мы различаем цвета и мелкие детали.

Надёжная защита

Брови, ресницы и веки защищают глаза от пыли. Например, в жаркий день брови останавливают капельки пота, а в дождливый - капельки дождя. Ресницы задерживают пылинки, которые могут попасть в глаза. А наши веки - это своеобразные занавески из складок кожи, которые поднимаются и опускаются с помощью мышц. Эти занавески двигаются так быстро, что вовсе не мешают нашему глазу. Мы даже не замечаем этого.

Не реви!

Любишь ли ты плакать? Конечно, нет - ответит любой из вас. А между тем, каждый раз, когда моргаешь, ты плачешь. Дело в том, что в глазу есть особая железа, в которой хранится жидкость - слёзы. При моргании веко открывает слёзную железу, тем самым промывая глаз. А если туда попадает какой-нибудь раздражитель (например, дым или лук), то количество слёз сильно увеличивается.

Почему глаза разного цвета?

Цвет глаза зависит от содержания в радужке красящего вещества. Оно называется меланином и наследуется человеком от родителей. Карий цвет глаз - наиболее распространенный в мире. Самый редкий цвет - голубой.

Почему люди не видят в темноте?

Когда света мало - колбочки (клетки, распознающие цвет) не могут работать эффективно. В это время палочки (реагирующие на свет) продолжают работать, пока совсем не стемнеет. Но с их помощью мы видим мир в оттенках черного и белого цвета, да и четкость изображения уменьшается.

- Каждый день глаз совершает более 60 тысяч движений, когда мы смотрим по сторонам, вверх или вниз.

- На земле примерно 1% людей, у которых левые и правые глаза разного цвета.

- При дневном свете или слишком сильном холоде цвет глаз у человека может меняться.

Человек видит не глазами, а посредством глаз, откуда информация передается через зрительный нерв, хиазму, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему.

Наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопичным (то есть формировать трехмерное изображение). Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв «правую часть» изображения в правую сторону головного мозга, аналогично действует левая сторона сетчатки. Затем две части изображения — правую и левую — головной мозг соединяет воедино.

Так как каждый глаз воспринимает «свою» картинку, при нарушении совместного движения правого и левого глаз может быть расстроено бинокулярное зрение. Попросту говоря, у вас начнет двоиться в глазах или вы будете одновременно видеть две совсем разные картинки.

Основные функции глаза

оптическая система, проецирующая изображение;
система, воспринимающая и «кодирующая» полученную информацию для головного мозга;
«обслуживающая» система жизнеобеспечения.

Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача — «передать» правильное изображение зрительному нерву.

Роговица — прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза — склерой. См. строение роговицы.

Передняя камера глаза — это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.

Радужка — по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой — значит, в ней мало пигментных клеток, если карий — много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.

Зрачок — отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.

Хрусталик — «естественная линза» глаза. Он прозрачен, эластичен — может менять свою форму, почти мгновенно «наводя фокус», за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском . Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.

Стекловидное тело — гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка — состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т. е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

Склера — непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Сосудистая оболочка — выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Зрительный нерв — при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.

Зрение и слух развиты у человека гораздо лучше, чем обоняние. Светочувствительные клетки и клетки, улавливающие звуки, собраны у нас, как и у всех высокоразвитых животных, в особых органах — глазах и ушах.

Как и у фотоаппарата, у нашего глазе есть «окошко объектива» (роговица), в диафрагма» (радужная оболочка), «регулируемая линза» (хрусталик) и светочувствительный слой» (сетчатка, лежащая в глубине глаза). Клетки сетчатки посылают по зрительному нерву сигналы в кору головного мозга.

В глазу человека есть два вида светочувствительных клеток: палочки и колбочки. Палочки различают темное и светлое. Колбочки воспринимают цвет. Клетки обоих видов расположены на сетчатке — тонкой, пронизанной кровеносными сосудами внутренней оболочке глазного яблока. Вообще же глазное яблоко состоит из нескольких плотных слоев соединительной ткани, которые придают ему форму.

Благодаря хрусталику все, что мы видим, отражается на сетчатке глаза в перевернутом виде. Однако головной мозг исправляет искаженную картину. Вообще он легко ко всему приспосабливается. Вздумай кто-нибудь неделями напролет стоять на голове, вскоре вместо перевернутых картинок он снова станет видеть нормальные, «поставленные на ноги», изображения.

1. Зрительный нерв; 2. Мышца; 3. Лобная кость; 4. Роговица; 5. Мышца

Передняя часть глазного яблока — роговица — прозрачная, словно стекло: она пропускает свет внутрь глаза. Затем свет улавливается «диафрагмой» глаза — радужной оболочкой — и собирается в пучок. Пигментные клетки радужной оболочки придают глазам определенный цвет Если пигмента много, глаза окрашены в коричневый цвет, если его мало или совсем нет — в зеленовато-серые и голубые тона. Далее свет проникает в зрачок — отверстие в радужной оболочке, окруженное двумя маленькими мышцами. На ярком свету одна мышца сужает зрачок, другая расширяет его, если темно. Миновав зрачок, световые лучи попадают прямо на хрусталик — эластичный орган, который все время старается принять форму шара. Мешает ему кольцо из мышц: они постоянно растягиваются и уменьшают выпуклость хрусталика. Итак, хрусталик легко меняет свою кривизну. Поэтому лучи света падают именно на усеянный палочками и колбочками слой сетчатки, и мы отчетливо видим предметы. Когда мы рассматриваем близко расположенные предметы, хрусталик становится выпуклым и сильнее преломляет лучи, а когда далеко отстоящие от нас предметы — он становится более плоским и слабее преломляет лучи. С возрастом хрусталик теряет эластичность. Чтобы как-то поправить беду, приходится помогать нашей естественной линзе — хрусталику — и пользоваться очками.

Подобно фотоаппарату, глаз снабжен «окошком объектива», «диафрагмой», «регулируемой линзой» и «светочувствительным слоем», напоминающим фотопленку. Только слой этот — часть самого глаза, его сетчатка. И все же человек видит больше, чем фотокамера Ведь он смотрит на мир двумя глазами. И левый, и правый глаза видят предметы по-своему. Наш мозг сравнивает два полученных изображения и по ним судит о форме увиденного Поэтому-то у людей есть пространственное зрение. А вот, например, у курицы глаза посажены по бокам головы, и объемным зрением она не наделена.

Близорукость и дальнозоркость

Почти каждый третий страдает нарушениями зрения. Близорукость и дальнозоркость встречаются наиболее часто, но очень хорошо корректируются с помощью очков или контактных линз. Близорукость возникает в результате патологии глаза. Близорукий человек может четко видеть вблизи, но при взгляде вдаль изображение становится очень размытым. Дальнозоркость - следствие нормального старения глаза. Начиная с 40 лет мы видим вблизи все менее четко, так как с годами хрусталик утрачивает гибкость.