Как устроено наше зрение

Как устроен глаз

На первый взгляд, ничего сложного в нашем зрении нет. Есть орган, отвечающий за восприятие, ну и какой-то "переводчик" в нашей голове. По большому счёту, этого достаточно, чтобы хотя бы примерно представлять, как "работает" наше зрение.

Но всё не так просто и человеческий глаз - это сложный механизм, любые нарушения в работе которого могут привести к ухудшению или потере зрения. Нередко устройство и работу глаза сравнивают с фотоаппаратом. Общее, конечно, есть, но до определённой степени.

Наше глазное яблоко представляет собой несколько неправильный по форме шар, диаметр которого составляет примерно 2,5 см. Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружено тремя оболочками:

1. Наружная оболочка глазного яблока очень прочная и к ней прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, которые выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Эта оболочка, в свою очередь, состоит из передней прозрачной части — роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета — склеры.
2. Средняя, она же сосудистая, оболочка глазного яблока, имеет исключительное значение для обменных процессов: обеспечивает питание глаз и выведение продуктов обмена. В ней расположено необычайно много кровеносных сосудов, а также содержится пигмент, который препятствует проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние.

   Эта оболочка образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие — зрачок. Через него лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки, покрывающей заднюю стенку глазного яблока изнутри. Зрачок реагирует на количество света и сужается/расширяется. Радужка, окружающая зрачок, содержит различное количество пигмента, который определяет цвет глаз человека.

3. Внутренняя оболочка глазного яблока — собственно сетчатка. Это рецепторная часть зрительного анализатора: сюда попадает свет и именно здесь происходит непосредственное восприятие света, а также биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов. От сетчатки информация передаётся в центральную нервную систему.

Что такое аккомодация

Свет попадает в глаз буквально со всех сторон. Но чтобы мы получили в итоге изображение, необходимо, чтобы это лучи света сфокусировались на той небольшой площади, что занимает сетчатка. Для этого они должны определённым образом преломиться и сфокусироваться именно на сетчатке.

Именно для фокусировке света и дальнейшей его проекции на сетчатку в глазном яблоке есть хрусталик, представляющий собой естественную двояковыпуклую линзу. Хрусталик расположен в передней части глазного яблока и способен менять свою кривизну, "настраиваясь" на объект.

Чтобы настроиться на видение близко расположенных объектов, хрусталик увеличивает кривизну, становится более выпуклым и сильнее преломляет свет. Для видения удалённых предметов хрусталик становится более плоским. Именно это свойство хрусталика менять преломляющую силу и фокусную точку глаз вообще и называется аккомодацией.

Если хрусталик перестаёт должным образом реагировать на свет, это уже сигнал серьёзных проблем со зрением, а если хрусталик становится мутным - это верные признак развивающейся катаракты и необходимо обращаться к врачам.

Обработка зрительной информации

Как известно, смотреть ещё не значит видеть. А ещё говорят, что мы видим мозгом, а не глазами. Давайте попробуем разобраться, почему это утверждение верно.

Глаза соединены с нашим головным мозгом посредством зрительного нерва. По этому нерву информация, поступающая на сетчатку, передаётся в мозг в виде импульсов, которые расшифровываются и обрабатываются в соответствующих участках мозга.

Кстати сказать, правый и левый глаз видят предметы под разным углом и один из глаз является "ведущим". Головной мозг соединяет оба изображения воедино, в результате чего мы можем оценить объем предметов и их взаиморасположение.

Есть очень простой способ определить, какой ведущий глаз у вас. Для этого будет достаточно проделать следующее: посмотреть через отверстие в непрозрачном экране (небольшого отверстия в листе бумаги на расстоянии 20—30 см от глаз будет достаточно) на отдалённый предмет, а затем, не смещая голову, поочередно закрывать правый и левый глаз, то для ведущего глаза изображение не сместится.

Ещё один интересный факт о нашем зрении: на сетчатке глаза (так же как на матрице фотоаппарата) формируется уменьшенное перевернутое изображение объектов - результат действия законов оптики. Мы же видим окружающие нас предметы "как надо", потому что в зрительном центре мозга происходит анализ полученной информации с учетом этой "перевёрнутости".

Правда, в первый месяц жизни мозг ещё не умеет "переворачивать" увиденное и новорожденные видят мир перевёрнутым. На основании этого был проведён Джордж М. Стрэттон из Калифорнийского университета провёл следующий эксперимент.

Человеку надевали специальные очки, которые переворачивали зрительный мир вверх ногами. П первые несколько дней участник эксперимента был полностью дезориентирован. Но уже через неделю никаких неудобств от жизни в "перевёрнутом" мире человек не испытывал, у него сформировались новые зрительно-двигательные координации.

Когда очки сняли, вновь потребовалось несколько дней, пока участник эксперимента не восстановил координацию. Эти опыты подтвердили гипотезу о гибкости работы зрительного аппарата и мозга в целом.