Stimulácia parasympatických nervov tiež excituje kruhový sval dúhovky (sfinkter žiaka). S jeho kontrakciou sa žiak zužuje, t. jeho priemer sa znižuje. Tento jav sa nazýva mióza. Naopak, stimulácia sympatických nervov stimuluje radiálne vlákna dúhovky, čo spôsobuje dilatáciu žiakov, nazývanú mydriáza.
Pupilárny reflex na svetlo. Pri pôsobení svetla na oči sa priemer žiaka znižuje. Táto reakcia sa nazýva pupilárny reflex na svetlo. Nervový chod tohto reflexu je znázornený v hornej časti obrázku s čiernymi šípkami. Keď svetlo dopadá na sietnicu, malý počet impulzov sa vyskytuje pozdĺž optického nervu k jadrom prefektu. Odtiaľ sekundárne impulzy idú do jadra Westfal-Edinger a v dôsledku toho cez parasympatické nervy k dúhovému zvieraču, čo spôsobuje jeho kontrakciu. V tme je reflex inhibovaný, čo vedie k expanzii žiaka.
Funkciou svetelného reflexu je pomôcť oku rýchlo sa prispôsobiť zmenám vo svetle. Priemer zornice sa pohybuje od asi 1,5 mm s maximálnym zúžením na 8 mm s maximálnou expanziou. Pretože jas svetla na sietnici sa zvyšuje úmerne k štvorcu priemeru zrenice, rozsah adaptácie svetla a tmy, ktorý možno dosiahnuť pomocou pupilárneho reflexu, je približne 30: 1, t.j. množstvo svetla vstupujúceho do oka, spôsobené žiakom, sa môže meniť 30-krát.
Reflexy (alebo reakcie) žiaka s léziami nervového systému. Pri niektorých léziách centrálneho nervového systému je narušený prenos vizuálnych signálov z sietnice do jadra Westphal-Edinger, čo blokuje pupilárne reflexy. Táto blokáda sa často vyskytuje v dôsledku syfilisu centrálneho nervového systému, alkoholizmu, encefalitídy a iných lézií. Blokáda sa typicky vyskytuje v pretextálnej oblasti mozgového kmeňa, hoci môže byť výsledkom deštrukcie niektorých jemných vlákien zrakových nervov.
Vlákna, ktoré idú od jadier zámienky k jadru Westphal-Edinger, sú hlavne inhibičné. Bez ich inhibičných účinkov sa jadro stáva chronicky aktívnym, čo spolu so stratou reakcie žiaka na svetlo spôsobuje konštantné zúženie žiaka.
Okrem toho sa žiaci môžu zužovať viac ako normálne, pričom stimulujú jadro Westphal-Edinger iným spôsobom. Napríklad, keď sú oči upevnené na blízkom objekte, signály, ktoré spôsobujú umiestnenie šošovky a konvergencia dvoch očí, súčasne vedú k miernemu zúženiu žiaka. Toto sa nazýva reakcia žiaka na ubytovanie. Žiak, ktorý nereaguje na svetlo, ale reaguje na ubytovanie a zároveň je silne zúžený (žiak Argilla Robertsona), je dôležitým diagnostickým príznakom centrálneho nervového systému (často syfilitického).
Hornerov syndróm. Niekedy dochádza k porušeniu sympatickej inervácie oka, ktorá je často lokalizovaná v krčnej oblasti sympatického reťazca. To spôsobuje klinický stav, ktorý sa nazýva Hornerov syndróm, ktorého hlavné prejavy sú nasledovné: (1) žiak zostáva nepretržite zúžený v dôsledku prerušenia sympatickej inervácie svalu, ktorý ju rozširuje, v porovnaní so žiakom opačného oka; (2) horné viečko je znížené (normálne je udržiavané otvorené počas hodín bdelosti tým, že čiastočne redukuje vlákna hladkého svalstva zapustené v hornom viečku a inervované sympatickým nervovým systémom).
Deštrukcia sympatických nervov preto neumožňuje otvoriť horné viečko tak široko ako normálne; (3) na postihnutej strane sa neustále rozširujú cievy tváre a hlavy; (4) nedostatok potenia (čo si vyžaduje sympatické nervové signály) v tvári a hlave na strane postihnutej Hornerovým syndrómom.
http://meduniver.com/Medical/Physiology/995.htmlAko sa hovorí, "vidieť je veriť". Schopnosť fyzicky vidieť alebo identifikovať akýkoľvek objekt alebo jav nám dáva oveľa väčšiu dôveru v ich existenciu. Navyše, schopnosť rozumne vidieť alebo pochopiť niečo nám poskytuje najvyššiu úroveň ospravedlnenia pre našu vieru v schopnosť poznať pravdu. Samotný výraz „vidieť je veriť“ však predstavuje falošné pochopenie toho, čo znamená slovo „veriť“. Ak človek môže niečo fyzicky určiť alebo skutočne pochopiť, potom nie je potrebné veriť tomu, čo je už známe prostredníctvom pocitov alebo intelektu. Veriť v niečo si vyžaduje, aby neboli vnímané vnímaním, alebo aby ich intelekt nepochopil úplne. Ak sa dá niečo vnímať prostredníctvom pocitu alebo úplného porozumenia intelektom, potom jediným obmedzujúcim faktorom pre každého z nás je naša dôvera, že všetko, čo vidíme a myslíme, je pravdivé.
Po všetkom, čo bolo uvedené vyššie, bude zaujímavé špekulovať na tému dostatočne silnej závislosti väčšiny vedeckého výskumu na našej schopnosti vnímať zrak. Od navrhovania sledovacích zariadení potrebných na pozorovanie až po porovnanie údajov na analýzu a interpretáciu: všade je schopnosť vidieť pre nás veľmi dôležitá a poskytuje príležitosť analyzovať svet okolo nás.
Ale ako sa toto tajomstvo zraku objavuje? Ako sme schopní vnímať svetlo a obdivovať tých, ktorí sú nám drahí, obdivovať veľkosť prírody a brilantné umelecké diela? Toto, ako aj dva následné články budú venované štúdiu tejto problematiky. Ako skutočne dokážeme zachytiť určitý rozsah elektromagnetickej energie a premeniť ju na obraz na ďalšie zváženie?
Od zaostrenia svetla na sietnici až po vytváranie nervových impulzov, ktoré sú posielané do mozgu, kde je všetko interpretované ako vnímanie videnia; pozrieme sa na potrebné zložky, ktoré robia víziu realitou pre ľudstvo. Ale ja vás varujem - napriek rozsiahlym vedomostiam v oblasti procesu videnia, ako aj v oblasti kauzálnej diagnostiky, prečo môže byť nefunkčný, ale vôbec netušíme, ako mozog vykonáva tento trik.
Áno, vieme o refrakcii svetla a biomolekulárnych reakciách v retinálnych fotoreceptorových bunkách, to všetko je pravda. Dokonca chápeme, ako tieto nervové impulzy ovplyvňujú iné susedné nervové tkanivo a uvoľňujú rôzne neurotransmitery. Poznáme rôzne spôsoby, ktorými videnie prechádza v mozgu, čo spôsobuje miešanie neurovaskulárnych správ v zrakovej kôre. Ale ani tieto poznatky nám nevedia povedať, ako mozog dokáže transformovať elektrické informácie na panoramatický výhľad na Grand Canyon, na obraz tváre novorodenca, ako aj na umenie Michelangela alebo veľkého Leonarda. Vieme len, že mozog robí túto prácu. Je to ako sa pýtať, čo by mohlo byť biomolekulárnym základom pre myslenie. V dnešnej dobe nemá veda potrebné prostriedky na odpoveď na túto otázku.
Oko je komplexný zmyslový orgán, ktorý je schopný prijímať svetelné lúče a sústrediť ich na fotosenzitívne receptory obsiahnuté v sietnici. Existuje mnoho častí oka, ktoré hrajú dôležitú úlohu buď priamo pri výkone tejto funkcie alebo pri jej podpore (obr. 1, 2, 3).
Obr.1 Pohľad na oko s označenými časťami. Ďalšie opisy charakteristík, funkcií a účinkov ich porušenia nájdete v texte. Ilustrácie z webu: www.99main.com/
Obr.2 Pohľad na oko zvonku s niektorými z jeho najdôležitejších častí. Ilustrácie získané z týchto stránok: www.99main.com/
Obr. 3 V slznej žľaze sa vytvárajú slzy a tečú pozdĺž očného povrchu cez očné viečka, potom unikajú do nosa cez slzno-nosný kanál. Preto nos je ťažký, keď veľa plačete.
Očné viečko by malo byť otvorené a svaly oka by mali byť umiestnené tak, aby boli zarovnané s lúčmi svetla, ktoré sú premietané z objektu vyšetrenia. Keď sa lúče svetla priblížia k oku, najprv sa stretnú s rohovkou, ktorá sa umyje v požadovanom množstve slzami slznej žľazy. Zakrivenie a povaha rohovky umožňujú lámať fotóny svetla, hneď ako sa začnú koncentrovať v našom centrálnom videní, ktoré sa nazýva bod.
Svetlo potom prechádza vonkajšou komorou, ktorá sa nachádza za rohovkou a pred clonou a šošovkou. Vonkajšia komora je naplnená vodnatou tekutinou, ktorá sa nazýva vodnatá vlhkosť, ktorá je odvodená od blízkych štruktúr a umožňuje preniknúť svetlo ďalej do oka.
Z vonkajšej komory sa svetlo stále nasmeruje cez nastaviteľný otvor v dúhovke, ktorý sa nazýva žiak, čo umožňuje oku kontrolovať množstvo prichádzajúceho svetla. Potom svetlo preniká do predného (vonkajšieho) povrchu šošovky, kde potom dochádza k lomu. Svetlo pokračuje v pohybe cez šošovku a cez reverzný (zadný) povrch, pričom sa znovu láma na ceste k zaostreniu na centrálne miesto videnia - fossa, ktorá obsahuje vysokú hustotu určitých fotoreceptorových buniek. V tomto dôležitom štádiu musí oko urobiť všetko potrebné na to, aby sa všetky fotóny svetla odrazené od objektu pohľadu mohli sústrediť na určené miesto v sietnici. Robí to tak, že aktívne mení zakrivenie šošovky pôsobením ciliárneho svalu.
Potom sa fotóny svetla nasmerujú cez gélovitý sklovec, ktorý do značnej miery podporuje očné buľvy, a je nasmerovaný na sietnicu. Potom sa aktivujú fotoreceptorové bunky v sietnici, čo umožní poslať nervové impulzy pozdĺž optického nervu do zrakovej kôry, kde sa interpretujú ako „videnie“.
Predstavte si, že sme potrebovali vysvetliť pôvod prvého „svetelného“ bodu, ktorý je citlivý na svetlo. Vývoj komplexnejších očí je z tohto hľadiska jednoduchý... nie? Nie naozaj. Každá z týchto zložiek vyžaduje prítomnosť jedinečných proteínov, ktoré vykonávajú jedinečné funkcie, čo si vyžaduje prítomnosť jedinečného génu v DNA tohto zvieraťa. Ani gény, ani proteíny, ktoré kódujú, nepôsobia nezávisle. Existencia jedinečného génu alebo proteínu znamená, že s jeho funkciou sa podieľa jedinečný systém iných génov alebo proteínov. V takomto systéme znamená neprítomnosť aspoň jedného systémového génu, proteínu alebo molekuly, že celý systém sa stane nefunkčným. Berúc do úvahy skutočnosť, že vývoj jediného génu alebo proteínu nebol v laboratóriu nikdy pozorovaný alebo reprodukovaný, sú tieto zdanlivo nepodstatné rozdiely náhle veľmi dôležité a obrovské.
V tomto článku sa pozrieme na niektoré časti oka a na to, ako vykonávajú tri základné funkcie: ochranu a podporu; prenos svetla; a zaostrenie obrazu. Uvidíme aj to, čo sa stane, keď sa objavia problémy a ohrozí vízia. To nás privedie k zamysleniu sa nad otázkou makroevolúcie a postupného vývoja mechanizmov.
V nasledujúcom článku sa budeme zaoberať fotoreceptorovými bunkami a vzťahom ich umiestnenia v sietnici s ich funkciami a tiež budeme hovoriť o biomolekulovej báze nervových impulzov pozdĺž optického nervu. posledný článok Pozeráme sa na to, ako je vizuálna správa poslaná do mozgu rôznymi cestami a dostávame všeobecnú predstavu o komplexnej povahe toho, ako vizuálna kôra „vidí“.
Existuje mnoho zložiek, ktoré sú zodpovedné nielen za ochranu a ochranu očí, ale poskytujú aj živiny a fyzickú podporu. Bez týchto dôležitých faktorov by sme neboli schopní vidieť tak dobre ako teraz. Tu je zoznam niektorých z najdôležitejších častí, ktoré sumarizujú, čo robia pre oko.
Očná dutina: pozostáva z piatich rôznych kostí, ktoré rastú spolu: predná kosť, etmoidná kosť, zygomatická kosť, čeľusť, slzná kosť, ktorá poskytuje ochranu kostí pre približne 2/3 očnej buľvy. Tieto kosti tiež poskytujú spoľahlivý základ pre vznik svalových svalov, ktoré sú zodpovedné za pohyb očí.
Očné viečka: horné a dolné, z ktorých každý potrebuje neuromuskulárnu kontrolu a reflexnú aktivitu na ochranu oka; chrániť oči pred svetlom, prachom, špinou, baktériami atď. Blikajúca alebo reflexná rohovka umožňuje rýchle uzavretie oka, akonáhle je rohovka podráždená, keď sa na ňu dostane cudzí organizmus, napríklad prach alebo nečistoty. Reflexný reflex zaisťuje rýchle uzavretie očných viečok, keď je oko vystavené veľmi jasnému svetlu, čím blokuje 99% svetla, ktoré vstupuje do oka. Reflexná hrozba poskytuje okamžité uzavretie očných viečok z rôznych pohybov smerujúcich do oka. Podnety na začatie týchto dvoch posledných reflexov pochádzajú zo sietnice. Okrem ochrannej funkcie, blikajúce, očné viečka rozširujú slznú membránu pozdĺž predného povrchu oka, čo je nevyhnutné pre rohovku.
Plášť slz a jeho tvorba: zahŕňa tri vrstvy, pozostávajúce z olejových, vodných a slizníc; produkovaný mazovou žľazou očných viečok, slznej žľazy, spojivových buniek. Slzná membrána si zachováva vlhkosť, udržuje hladký povrch na prednej strane oka, čo uľahčuje vedenie svetla, chráni oko pred infekciou a poškodením.
Sklera: Tiež známa ako biele oko. Je to vonkajšia ochranná vrstva pokrytá spojivkou, ktorá produkuje a uvoľňuje tekutinu, ktorá zvlhčuje a maže oko.
Choroid: Táto vrstva sa nachádza medzi sklérou a sietnicou. Cirkuluje krv do zadnej časti oka a do pigmentovaného sietnicového epitelu (RPE), ktorý sa nachádza priamo za ním a absorbuje svetlo. Keď teda svetlo preniká do sietnice, vrstva, ktorá sa nachádza na zadnej strane, ho absorbuje a zabraňuje spätnému odrazu, čím zabraňuje skresleniu zraku.
Rohovka oka: toto špecializované spojivové tkanivo leží v tej istej rovine ako skléra, ku ktorej dosadá na korneosclerálny bod kĺbu. Je však umiestnený tam, kde svetlo preniká do oka. V rohovke nie sú žiadne cievy, to znamená, že je avaskulárna. Toto je jedna z najdôležitejších charakteristík, ktorá jej umožňuje zostať číra, aby preniesla svetlo do zvyšku oka. Rohovka prijíma vodu, kyslík a živiny z dvoch zdrojov: pomocou sĺz, ktoré vystupujú cez slznú žľazu, sú rovnomerne rozložené v rohovke pôsobením očných viečok a od vodného komorového moku prítomného vo vonkajšej komore (pozri nižšie). Kým rohovka chráni oko, viečka ho chránia. Neuromuskulárny systém v tele poskytuje rohovke najväčšiu hustotu zmyslových nervových vlákien, takže ju môžu chrániť pred najmenším podráždením, ktoré môže viesť k infekcii. Jedným z posledných reflexov v umierajúcom stave je rohovkový reflex, ktorý sa kontroluje dotykom kusu tkaniva do rohovky oka osoby v bezvedomí. Pozitívny reflex spôsobí náhly pokus o zatvorenie očných viečok, čo možno vidieť pohybom svalov okolo oka.
Vodný humor: Jedná sa o vodnatú tekutinu, ktorá je produkovaná riasnatým telom a uvoľňuje sa do vonkajšej komory, ktorá sa nachádza hneď za rohovkou a pred dúhovkou. Táto tekutina vyživuje nielen rohovku, ale aj šošovku, a hrá úlohu pri tvorbe tvaru prednej časti oka, ktorá zaberá miesto v tejto oblasti. Vodná kvapalina prúdi do vonkajšej komory cez Schlemmove kanály.
Sklovitý humor: Je to hrubá, transparentná a gélovitá látka, ktorá napĺňa jablko z oka a dodáva mu tvar a vzhľad. Má schopnosť zmenšovať sa a potom sa vrátiť do svojej normálnej formy, čím umožňuje, aby očná buľka vydržala zranenia bez vážneho poškodenia.
Príklady toho, čo sa môže stať v reálnom živote s týmito rôznymi zložkami, keď nefungujú a ako to môže ovplyvniť víziu, nám dávajú pochopenie toho, aká dôležitá je pre každú z týchto zložiek zachovanie správneho videnia.
Zhrňme to. Z vyššie uvedeného je vidieť, že každá časť oka je absolútne nevyhnutná pre podporu a fungovanie videnia. Sietnica hrá dôležitú úlohu pri fotosenzitívnych bunkách, ktoré môžu posielať správy do mozgu na interpretáciu. Každá z týchto zložiek však zohráva dôležitú úlohu pri podpore, bez ktorej by naša vízia vôbec utrpela alebo nemohla existovať.
Makroevolúcia a jej sekvenčný mechanizmus musia podrobnejšie vysvetliť, ako sa ľudské videnie, podľa jeho vyjadrenia, vyvinulo prostredníctvom náhodných mutácií z fotosenzitívnych škvŕn u bezstavovcov, pričom sa berie do úvahy komplexná štruktúra, fyziologický charakter a vzájomná závislosť všetkých vyššie uvedených zložiek.
Aby oko fungovalo správne, mnohé jeho časti musia byť schopné umožniť, aby cez ne prechádzalo svetlo, pričom ho nepoškodzujú ani nenarušujú. Inými slovami, musia byť priesvitné. Pozrite sa na zvyšok tela a je nepravdepodobné, že nájdete iné tkanivá, ktoré majú takú životne dôležitú funkciu, ktorá umožňuje prenikanie svetla. Makroevolúcia musí byť schopná vysvetliť nielen genetické mechanizmy pôvodu makromolekúl, ktoré tvoria časti očí, ale tiež vysvetliť, ako sa ukazuje, že majú jedinečnú vlastnosť, že sú priesvitné a nachádzajú sa v jednom orgáne tela, ktorý je nevyhnutný pre správne fungovanie.
Rohovka chráni oko pred prostredím, ale zároveň umožňuje, aby sa svetlo dostalo do oka na svojej ceste do sietnice. Priehľadnosť rohovky závisí od neprítomnosti krvných ciev v nej. Ale bunky rohovky samotné potrebujú vodu, kyslík a živiny, aby prežili, ako každá iná časť tela. Dostávajú tieto životne dôležité látky zo sĺz, ktoré pokrývajú prednú časť rohovky a od vodného humoru, ktorý umýva chrbát. Je jasné, že robiť predpoklady o vývoji priesvitnej rohovky, bez zohľadnenia toho, ako by mohla fungovať a zostať priesvitnou počas celého procesu, je v skutočnosti silným zjednodušením veľmi zložitého javu, ako sa pôvodne predpokladalo. Poškodenie rohovky infekciou alebo traumou môže viesť k zjazveniu, v dôsledku čoho sa môže vyvinúť slepota, pretože svetlo už cez ňu neprenikne do sietnice. Najčastejšou príčinou slepoty na svete je trachóm, infekcia, ktorá poškodzuje rohovku.
Vonkajšia komora, ktorá je zvonka spojená s rohovkou, je naplnená vodnatou vlhkosťou, ktorá vzniká z riasovitého telesa. Táto vlhkosť je čistá vodná kvapalina, ktorá nielenže umožňuje, aby svetlo prešlo cez nepoškodené, ale tiež podporuje rohovku a šošovky. Existuje mnoho ďalších tekutín, ktoré sa produkujú v tele, ako je krv, moč, synoviálna tekutina, sliny atď. Väčšina z nich neprispieva k prenosu svetla vo výške, ktorá je potrebná na videnie. Makroevolúcia musí tiež vysvetľovať vývoj riasnatého telesa a jeho schopnosť produkovať túto vodnú vlhkosť, ktorá napĺňa, tvorí a podporuje vonkajšiu komoru. Z hľadiska makroevolúcie treba tiež vysvetliť potrebu vodnej vlhkosti pre videnie v tom zmysle, že v skutočnosti slúži aj iným tkanivám (rohovke a šošovke), ktoré sú veľmi dôležité pre pokračovanie fungovania. Ktoré z týchto zložiek sa objavili ako prvé a ako fungovali bez seba?
Iris (dúhovka) je dĺžka pigmentovanej cievovky, ktorá jej dáva farbu. Iris kontroluje množstvo svetla, ktoré prichádza ďalej k sietnici. Skladá sa z dvoch rôznych typov svalov, z ktorých oba sú riadené nervovými bunkami, čím sa upravuje veľkosť otvoru, ktorý sa nazýva žiak. Žltý sfinkter (kruhový zúžený sval), ktorý je umiestnený pozdĺž okraja dúhovky, sa redukuje, aby sa otvor v zornici zavrel. Dilatujúci sval ide radiálne cez dúhovku, ako lúče kolesa, a keď sa uzatvára, žiak sa otvorí. Iris je veľmi dôležitá pre kontrolu množstva svetla, ktoré vstupuje do oka v určitom období. Osoba, ktorá v dôsledku očnej choroby zvanej ekzém zažila trápenie kvôli expanzii žiakov, a preto musel ísť von do svetla, môže túto skutočnosť plne oceniť.
Makroevolúcia musí odpovedať na to, ako sa každý sval vyvinul av akom poradí, a zároveň zabezpečiť fungovanie žiaka. Čo najprv vzniklo a aké genetické zmeny boli za to zodpovedné? Ako fungovala dúhovka pre stredné oko, keď jeden zo svalov chýba? Ako a kedy sa objavil kontrolný nervový reflex?
Šošovka je umiestnená priamo za clonou a umiestnená v špeciálnom puzdre. Je držaný na mieste pomocou podporných väzov pripojených na riasnaté teleso a nazývaných korbel. Šošovka je zložená z proteínov, ktoré jej umožňujú zostať priehľadné a priesvitné, aby preniesli svetlo na sietnicu. Podobne ako rohovka, šošovka neobsahuje cievy, a preto závisí od komorového moku na získanie vody, kyslíka, živín. Tvorba katarakty sa môže vyskytnúť v dôsledku poranenia alebo opotrebovania šošovky, čo spôsobuje zmenu farby a stuhnutosť, ktorá narúša normálne videnie. Tak ako rohovka, aj šošovka pozostáva z komplexnej siete tkanív tvorených rôznymi makromolekulami, ktoré závisia od genetického kódu v DNA. Makroevolúcia musí vysvetľovať presnú povahu genetických mutácií alebo bunkových transformácií, ktoré sa majú vyskytovať vo viac primitívnych fotosenzitívnych orgánoch, aby sa vyvinulo také komplexné tkanivo s jeho jedinečnou schopnosťou viesť svetlo.
Sklovité telo, ako je uvedené v predchádzajúcej časti, je ľahká, gélovitá látka, ktorá napĺňa väčšinu jablčného oka a dáva jej tvar a vzhľad. Opäť zdôrazňujeme, že telo môže produkovať materiál s potrebnými vlastnosťami a umiestniť ho do tela, ktoré ho potrebuje. Rovnaké otázky pre makroevolúciu, ktoré sa týkajú makromolekulárneho vývoja rohovky a šošovky, ako je uvedené vyššie, platia aj pre sklovcové telo a je potrebné pripomenúť, že všetky tri tkanivá, ktoré majú odlišnú fyzickú povahu, sú v správnej polohe, čo umožňuje osobe vidieť.
Chcel by som, aby ste sa teraz otočili, pozrite sa z okna alebo cez dvere miestnosti, v ktorej sa nachádzate, a pozrite sa na niektoré z najvzdialenejších objektov. Čo si myslíte, koľko z vašich očí vidíte, naozaj sa zameriavate? Ľudské oko je schopné vysokej vizuálnej ostrosti. To je vyjadrené v uhlovom rozlíšení, t.j. koľko stupňov z 360 v zornom poli môže jasne zaostriť oko? Ľudské oko môže rozlíšiť jednu minútu oblúka, čo predstavuje 1/60 stupňa. Spln trvá 30 oblúkových minút na oblohe. Úžasne dosť, nie?
Niektoré dravé vtáky môžu poskytovať rozlíšenie až 20 sekúnd, čo im dáva väčšiu vizuálnu ostrosť ako my.
Teraz sa zase otoč a pozrite sa na tento vzdialený objekt. Ale tentoraz, všimnite si, že hoci na prvý pohľad sa vám zdá, že sa zameriavate na veľkú časť poľa, keď sa v skutočnosti sústreďujete na to, kde hľadáte. Potom si uvedomíte, že to predstavuje len malú časť celého obrazu. To, čo teraz zažívate, je centrálne videnie, ktoré závisí od fossy a miesta, ktoré ju obklopuje v sietnici. Táto stránka sa skladá hlavne z kužeľových fotoreceptorov, ktoré fungujú najlepšie v jasnom svetle a umožňujú vidieť jasné obrázky vo farbe. Prečo a ako sa to deje, zvážime v ďalšom článku. V podstate ľudia, ktorí trpia makulárnou dystrofiou, si dobre uvedomujú, čo sa môže stať, keď sa ich centrálne videnie zhorší.
Teraz sa znova otoč a pozrime sa na objekt, ktorý je ďaleko, ale tentoraz si všimnite, že vágne a nie dostatočne farebné je všetko, čo je mimo hraníc centrálneho videnia. Toto je vaše periférne videnie, ktoré závisí hlavne od fotoreceptorových tyčiniek, ktoré lemujú zvyšok sietnice a poskytujú nám nočné videnie. Toto bude tiež diskutované v ďalšom článku. Pozrime sa, ako je sietnica schopná posielať nervové impulzy do mozgu. Ale aby ste ocenili potrebu zamerania oka, musíte najprv pochopiť, ako funguje sietnica. Na konci - to je to, čo sa zameriava na svetelné lúče.
Okrem prípadov kolmého priechodu sa lúče svetla ohýbajú alebo lámu, keď prechádzajú látkami rôznych hustôt, ako je vzduch alebo voda. Preto sa svetlo, okrem svetla, ktoré prechádza priamo stredom rohovky a šošovky, bude lámať v smere hlavného zaostrenia v určitej vzdialenosti za nimi (ohnisková vzdialenosť). Táto vzdialenosť bude závisieť od kombinovanej sily rohovky a šošovky, zameranej na lom svetla a priamo súvisiace s ich zakrivením.
Aby sme pochopili, ako a prečo oko musí sústrediť svetlo tak, aby sme mohli jasne vidieť, je dôležité vedieť, že všetky lúče svetla, ktoré prenikajú do oka zo zdroja vo vzdialenosti viac ako 20 stôp, sa pohybujú paralelne k sebe. Aby oko malo centrálne videnie, rohovka a šošovka musia byť schopné refraktovať tieto lúče tak, aby sa všetci spojili v jamke a mieste. (pozri obr. 4)
Obr. 4 Tento obrázok ukazuje, ako oko zaostruje na objekty, ktoré sú od seba vzdialené viac ako 20 stôp. Všimnite si, ako sú paralelné lúče svetla navzájom k sebe, keď sa približujú k oku. Rohovka a šošovka pracujú spoločne na refrakčnom svetle do ohniska na sietnici, ktorá sa zhoduje s umiestnením fossy a miest okolo nej. (pozri obr. 1) Ilustrácia je uvedená na internetovej stránke: www.health.indiamart.com/eye-care.
Refrakčná sila šošovky sa meria v dioptriách. Táto sila je vyjadrená ako prevrátená ohnisková vzdialenosť. Napríklad, ak je ohnisková vzdialenosť šošovky 1 meter, potom je refrakčný výkon označený ako 1/1 = 1 dioptria. Ak by teda sila rohovky a šošovky spojila bod svetelných lúčov 1 dioptriu, potom by veľkosť oka od prednej k zadnej strane musela byť 1 meter, aby sa svetlo sústredilo na sietnicu.
V skutočnosti je refrakčná sila rohovky asi 43 dioptrií a refrakčná sila šošovky v stave pokoja pri pozorovaní objektu viac ako 20 stôp od seba je asi 15 dioptrií. Pri výpočte kombinovanej refrakčnej sily rohovky a šošovky je možné vidieť, že je to približne 58 dioptrií. To znamená, že vzdialenosť od rohovky k sietnici bola približne 1/58 = 0,017 m = 17 mm pre správne zaostrenie svetla na fossa. Čo vieme? To je rovnako ako väčšina ľudí. Je to samozrejme aproximácia priemernej veľkosti a určitá osoba môže mať rohovku alebo šošovku s odlišným zakrivením, ktoré sa prejavuje v rôznych dioptrických možnostiach a dĺžke očnej buľvy.
Hlavnou vecou je, že kombinovaná refrakčná sila rohovky a šošovky je perfektne korelovaná s veľkosťou očnej gule. Makroevolúcia musí vysvetľovať genetické mutácie, ktoré boli zodpovedné nielen za to, že primitívne fotosenzitívne tkanivo bolo umiestnené do dobre chráneného jablka naplneného gélovitou substanciou, ale aj kvôli skutočnosti, že rôzne tkanivá a tekutiny umožňujú prenos svetla a zaostrenie silou, ktorá zodpovedá veľkosti. toto jablko.
Ľudia, ktorí zažijú krátkozrakosť (krátkozrakosť), majú ťažkosti, aby bolo jasné, pretože ich očné gule sú príliš dlhé a rohovka so šošovkou zaostruje svetlo z predmetu pred sietnicou. To umožňuje, aby svetlo pokračovalo cez ohnisko a bolo distribuované na sietnici, čo vedie k rozmazanému videniu. Tento problém je možné vyriešiť pomocou okuliarov alebo šošoviek.
A teraz uvažujme, čo sa stane, keď sa oko pokúsi sústrediť na niečo, čo je blízko. Podľa definície svetlo, ktoré vstupuje do oka z predmetu, ktorý je od seba vzdialený menej ako 20 stôp, nepreniká paralelne, ale je rozdielne. (pozri obr.5). Aby bolo možné zamerať sa na objekt, ktorý je blízko našich očí, musí byť rohovka a šošovka nejako schopné refrakovať svetlo viac, ako môžu v pokoji.
Obr. Obrázok 5 ukazuje, ako sa oko zameriava na objekty menšie ako 20 stôp od seba. Všimnite si, že lúče svetla prenikajúceho do oka nie sú paralelné, ale rozbiehavé. Keďže refrakčná sila rohovky je pevná, šošovka musí upraviť všetko potrebné na zaostrenie na blízke objekty. Pozrite si text a zistite, ako to robí. Ilustrácia je uvedená na internetovej stránke: www.health.indiamart.com/eye-care.
Postav sa a pozeraj sa znova a potom sa sústred na svoj zrak. Budete cítiť mierne zášklby v očiach, ako sa sústrediť svoje oči v tesnej blízkosti. Tento proces sa nazýva adaptácia. Čo sa vlastne deje, je to, že ciliárny sval pod kontrolou nervu sa môže sťahovať, čo umožňuje šošovke, aby sa viac vybuchla. Tento pohyb zvyšuje refrakčnú schopnosť šošovky od 15 do 30 dioptrií. Táto činnosť spôsobí, že lúče svetla zostúpia viac a umožní oku sústrediť svetlo z blízkeho objektu na dieru a bod. Skúsenosti nám ukázali, že existuje obmedzenie, ako sa môže oko sústrediť. Tento jav sa nazýva najbližší bod jasnej vízie.
Ako ľudia starnú, asi 40 rokov, vyvíjajú stav nazývaný presbyopia (presbyopia), keď majú ťažkosti so zameraním na úzko umiestnené objekty, pretože šošovka sa stáva tvrdou a stráca svoju elasticitu. Preto je často možné vidieť starších ľudí, ktorí držia predmety v určitej vzdialenosti od očí, aby sa na ne mohli zamerať. Môžete si tiež všimnúť, že nosia bifokálne okuliare alebo okuliare na čítanie, s ktorými môžu bezpečne čítať.
Makroevolúcia musí byť schopná vysvetliť nezávislý vývoj každého komponentu potrebného na prispôsobivosť. Šošovka musí byť dostatočne elastická, čo umožňuje zmenu tvaru. Aby sa mohol pohybovať, musí byť v závesnom stave. Mal by sa objaviť aj ciliárny sval a jeho nervová kontrola. Celý proces neuromuskulárneho fungovania a pôsobenia reflexu je potrebné vysvetliť postupným procesom na bimolekulárnych a elektrofyziologických úrovniach. Bohužiaľ, žiadna z vyššie uvedených skutočností nebola vysvetlená, len vágna, bez toho, že by boli urobené mnohé konkrétne, optimistické vyhlásenia o jednoduchosti týchto úloh. Možno to môže stačiť aj pre tých, ktorí boli predtým oddaní koncepcii makroevolúcie, ale vôbec nespĺňali požiadavky dokonca pokusov o akékoľvek skutočne vedecké vysvetlenie.
Na záver by som vám chcel pripomenúť, že ak chcete mať takú komplexnú postupnosť v očiach pre správne zaostrenie, musíte byť schopní obrátiť vaše oči na predmet záujmu. Existuje šesť vonkajších svalov oka, fungujúcich v zhode. Spoločná práca očí nám poskytuje správne vnímanie hĺbky a videnia. Akonáhle sa svalové kontrakty zmenia, opačne sa uvoľní, aby sa zabezpečilo rovnomerné pohyby očí pri skenovaní prostredia. K tomu dochádza pod kontrolou nervov a vyžaduje vysvetlenie z makroevolúcie.
Ktorý sval bol na prvom mieste a ktoré genetické mutácie boli za to zodpovedné? Ako fungovali oči bez iných svalov? Kedy a ako sa vyvíjala nervová kontrola svalov? Kedy a ako sa uskutočnila koordinácia?
Z informácií tohto článku možno stále klásť otázky na makroevolúciu, na ktorú nebola odpoveď. Ani sme sa nedotkli problému biomolekulárneho základu pre fungovanie fotoreceptora, tvorby nervového impulzu, optickej cesty do mozgu, čo má za následok nervový excitačný systém interpretovaný mozgom ako „videnie“. Pre ľudské oko je pre existenciu, trvanie pôsobenia a fungovanie nevyhnutné množstvo mimoriadne zložitých častí. Veda má teraz nové informácie o tvorbe makromolekúl a tkanív, ktoré sú základom elektrofyziologických mechanizmov fungovania fotoreceptorov a o vzájomne závislých anatomických zložkách oka, ktoré sú nevyhnutné pre správne fungovanie a prežitie. Makroevolúcia musí nevyhnutne preskúmať všetky tieto otázky, aby poskytla vysvetlenie pôvodu takéhoto komplexného orgánu.
Napriek tomu, že to v tom čase Darwin nevedel, intuícia ho vlastne nesklamala, keď vyjadril svoj názor v knihe „O pôvode druhov“: „Za predpokladu, že oko [...] mohlo byť tvorené prirodzeným výberom, zdá sa, Voľne pripúšťam, že je to úplne absurdné. “
Pre prijatie teórie o pôvode by dnes výskumníci, ktorí majú moderné chápanie toho, ako skutočne život funguje, vyžadovali omnoho viac dôkazov ako samotná existencia rôznych typov očí v rôznych organizmoch. Každý aspekt fungovania oka a videnia je genetický kód zodpovedný za makromolekulové štruktúry obsiahnuté v každej nevyhnutnej časti, fyziologickú vzájomnú závislosť každej zložky, elektrofyziológiu „videnia“, mechanizmy mozgu, ktoré nám umožňujú prijímať nervové impulzy a transformovať ich na to, čo nazývame „. pohľadom “atď. - toto všetko by malo byť prezentované vo forme postupného procesu, aby sa makroevolúcia mohla považovať za prijateľný mechanizmus pôvodu.
Berúc do úvahy všetky požiadavky na makroevolúciu, berúc do úvahy logické a dôkladné vysvetlenie vývoja ľudského oka, jedným z racionálnych prístupov k vysvetleniu môže byť porovnanie fungovania oka s faktickými údajmi obsiahnutými v ľudských vynálezoch. Zvyčajne sa hovorí, že oko vyzerá ako kamera, ale v skutočnosti je to trochu nepresný predpoklad. Pretože v ľudských vzťahoch je takpovediac univerzálne chápanie, že ak je "y" podobné "x", potom podľa definície "x" mu chronologicky predchádzalo "y". Keď teda porovnáme oko s kamerou, najpravdepodobnejším tvrdením by bolo vyhlásenie, že „fotoaparát vyzerá ako oko“. Pre každého rozumného čitateľa je zrejmé, že sa kamera nestala sama, ale bola vytvorená ľudskou inteligenciou, to znamená, že to bolo dielo rozumného dizajnu.
Je teda presvedčenie, že vďaka skúsenostiam vieme, že kamera bola vytvorená intelektuálne a veľmi podobná ľudskému oku, je to tiež rozumné oko? Čo je rozumnejšie pre myseľ: návrhy makroevolúcie alebo rozumného dizajnu?
V nasledujúcom článku pozorne preskúmame svet sietnice s jej fotoreceptorovými bunkami, ako aj biomolekulárny a elektrofyziologický základ pre zachytenie fotónu a v dôsledku toho prenos impulzov do mozgu. To určite pridá ďalšiu vrstvu zložitosti, ktorá si vyžaduje makroevolučné vysvetlenie, ktoré podľa môjho názoru ešte nebolo riadne prezentované.
Howard Glixman absolvoval Univerzitu v Toronte v roku 1978. On cvičil medicínu pre takmer 25 rokov v Oakville, Ontario a Spring Hill, Florida. Glixman nedávno opustil svoju súkromnú prax a začal praktizovať paliatívnu medicínu pre hospicu vo svojej komunite. Osobitne sa zaujíma o otázky vplyvu na charakter našej kultúry úspechov modernej vedy a jeho záujmy zahŕňajú aj štúdie o tom, čo to znamená byť človekom.
http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=387Človek nemôže vidieť v úplnej tme. Aby človek videl objekt, je potrebné, aby sa svetlo odrazilo od objektu a zasiahlo sietnicu oka. Svetelné zdroje môžu byť prirodzené (oheň, slnko) a umelé (rôzne lampy). Ale čo je svetlo?
Podľa moderných vedeckých pojmov je svetlo elektromagnetickou vlnou určitého (pomerne vysokého) frekvenčného rozsahu. Táto teória pochádza z Huygens a je potvrdená mnohými experimentmi (najmä skúsenosti T. Junga). Súčasne, v povahe svetla, sa plne prejavuje duálny dualizmus karpuskulárnej vlny, ktorý do značnej miery určuje jeho vlastnosti: keď sa šíri, svetlo sa chová ako vlna, a keď sa emituje alebo absorbuje, pôsobí ako častice (fotón). Takže svetelné efekty, ktoré sa vyskytujú počas šírenia svetla (interferencia, difrakcia atď.), Sú opísané Maxwellovými rovnicami a účinky, ktoré sa objavujú, keď sú absorbované a emitované (fotoelektrický efekt, Comptonov efekt), sú opísané rovnicami kvantovej teórie poľa.
Zjednodušene, ľudské oko je rádiový prijímač schopný prijímať elektromagnetické vlny určitého (optického) frekvenčného rozsahu. Primárnymi zdrojmi týchto vĺn sú orgány, ktoré ich emitujú (slnko, lampy atď.), Sekundárnymi zdrojmi sú telá odrážajúce vlny primárnych zdrojov. Svetlo zo zdrojov vstupuje do oka a zviditeľňuje človeka. Ak je teda telo priehľadné pre vlny viditeľného frekvenčného rozsahu (vzduch, voda, sklo atď.), Potom ho oko nemôže zaregistrovať. Oko, rovnako ako ktorýkoľvek iný rádiový prijímač, je súčasne „naladené“ na určité rádiofrekvenčné pásmo (v prípade oka je to od 400 do 790 terahertz) a nevníma vlny, ktoré majú vyššie (ultrafialové) alebo nízke (infračervené) frekvencie. Toto „ladenie“ sa prejavuje v celej štruktúre oka - od šošovky a sklovca, ktoré sú transparentné v tomto frekvenčnom rozsahu a končia veľkosťou fotoreceptorov, ktoré sú v tejto analógii podobné anténam rádiových prijímačov a majú rozmery, ktoré poskytujú najúčinnejší príjem rádiových vĺn tohto konkrétneho rozsahu.
To všetko spolu určuje frekvenčný rozsah, v ktorom osoba vidí. Nazýva sa rozsah viditeľného žiarenia.
Viditeľné žiarenie - elektromagnetické vlny vnímané ľudským okom, ktoré zaberajú časť spektra s vlnovou dĺžkou približne 380 (fialová) až 740 nm (červená). Takéto vlny zaberajú frekvenčný rozsah od 400 do 790 terahertz. Elektromagnetické žiarenie s takými frekvenciami sa tiež nazýva viditeľné svetlo, alebo jednoducho svetlo (v úzkom zmysle slova). Ľudské oko je najcitlivejšie na svetlo v oblasti 555 nm (540 THz) v zelenej časti spektra.
Biele svetlo rozdelené hranolom do farieb spektra [4]
Keď sa biely lúč rozloží, v hranole sa vytvorí spektrum, v ktorom sa žiarenie s rôznymi vlnovými dĺžkami láma v inom uhle. Farby obsiahnuté v spektre, to znamená tie farby, ktoré možno získať svetelnými vlnami rovnakej dĺžky (alebo veľmi úzkym rozsahom), sa nazývajú spektrálne farby. Hlavné spektrálne farby (majúce vlastný názov), ako aj emisné charakteristiky týchto farieb sú uvedené v tabuľke:
Spektrum neobsahuje všetky farby, ktoré ľudský mozog rozlišuje a sú tvorené zmiešaním iných farieb.
Vďaka našej vízii dostávame 90% informácií o svete okolo nás, takže oko je jedným z najdôležitejších orgánov zmyslu.
Oko možno nazvať komplexným optickým zariadením. Jeho hlavnou úlohou je „sprostredkovať“ správny obraz optickému nervu.
Štruktúra ľudského oka
Rohovka je priehľadná membrána pokrývajúca prednú časť oka. Chýba mu krvné cievy, má veľkú refrakčnú silu. Zahrnuté v optickom systéme oka. Rohovka je ohraničená nepriehľadným vonkajším plášťom oka - sklérou.
Predná komora oka je priestor medzi rohovkou a dúhovkou. Je naplnená vnútroočnou tekutinou.
Iris je tvarovaná ako kruh s otvorom vo vnútri (žiak). Iris sa skladá zo svalov, s kontrakciou a relaxáciou, pri ktorej sa mení veľkosť zornice. Vchádza do cievovky. Iris je zodpovedný za farbu očí (ak je modrá, znamená to, že v ňom je málo pigmentových buniek, ak je hnedá veľa). Vykonáva rovnakú funkciu ako membrána vo fotoaparáte, nastavenie svetelného toku.
Žiak je diera v dúhovke. Jeho veľkosť zvyčajne závisí od úrovne osvetlenia. Čím viac svetla, tým je žiak menší.
Šošovka je "prirodzená šošovka" oka. Je priehľadná, elastická - môže zmeniť svoj tvar, takmer okamžite „navodiť ohnisko“, vďaka čomu človek vidí dobre blízko aj ďaleko. Nachádza sa v kapsule. Šošovka, podobne ako rohovka, vstupuje do optického systému oka. Priehľadnosť šošovky ľudského oka je vynikajúca - vysiela sa väčšina svetla s vlnovými dĺžkami medzi 450 a 1400 nm. Svetlo s vlnovou dĺžkou nad 720 nm nie je vnímané. Šošovka ľudského oka je pri narodení takmer bezfarebná, ale s vekom získava žltkastú farbu. To chráni sietnicu pred ultrafialovými lúčmi.
Sklovitý humor je gélovitá transparentná látka umiestnená v zadnej časti oka. Sklovcové telo udržuje tvar očnej buľvy, podieľa sa na vnútroočnom metabolizme. Zahrnuté v optickom systéme oka.
Sietnica - pozostáva z fotoreceptorov (sú citlivé na svetlo) a nervových buniek. Receptorové bunky umiestnené v sietnici sú rozdelené do dvoch typov: kužele a tyčinky. V týchto bunkách, ktoré produkujú enzým rhodopsínu, sa svetelná energia (fotóny) premieňa na elektrickú energiu nervového tkaniva, t.j. fotochemická reakcia.
Sklera je nepriehľadný vonkajší obal očnej buľvy, ktorý prechádza do priehľadnej rohovky pred očami. K sklére je pripojených 6 okulomotorických svalov. Obsahuje malé množstvo nervových zakončení a ciev.
Choroid - líni zadnú časť skléry, priľahlej k nej sietnice, s ktorou je tesne spojený. Cievna membrána je zodpovedná za zásobovanie intraokulárnych štruktúr krvou. Pri ochoreniach sietnice sa veľmi často podieľa na patologickom procese. V cievnatke nie sú žiadne nervové zakončenia, takže bolesť nevznikne, keď je chorá, zvyčajne signalizuje akékoľvek poruchy.
Očný nerv - cez zrakový nerv sa signály z nervových zakončení prenášajú do mozgu. [6]
Človek sa nenarodil s už rozvinutým orgánom videnia: v prvých mesiacoch života dochádza k tvorbe mozgu a zraku a približne o 9 mesiacov dokážu spracovávať prichádzajúce vizuálne informácie takmer okamžite. Svetlo je potrebné vidieť. [3]
Schopnosť oka vnímať svetlo a rozpoznať jeho rôzne stupne jasu sa nazýva vnímanie svetla a schopnosť prispôsobiť sa rôznemu jasu svetla je adaptáciou oka; citlivosť svetla sa odhaduje prahovou hodnotou svetelného stimulu.
Osoba s dobrým zrakom je schopná vidieť svetlo zo sviečky vo vzdialenosti niekoľkých kilometrov v noci. Maximálna svetelná citlivosť sa dosiahne po dostatočne dlhej adaptácii na tmu. Určuje sa pôsobením svetelného toku v pevnom uhle 50 ° pri vlnovej dĺžke 500 nm (maximálna citlivosť oka). Za týchto podmienok je prahová svetelná energia okolo 10 - 9 erg / s, čo je ekvivalentné toku niekoľkých kvanta optického rozsahu za sekundu cez žiak.
Príspevok žiaka k nastaveniu citlivosti oka je extrémne malý. Celý rozsah jasu, ktorý je náš vizuálny mechanizmus schopný vnímať, je obrovský: od 10 do 6 cd • m² pre oko plne prispôsobené tme, do 106 cd • m² pre oko plne prispôsobené svetlu Mechanizmus tak širokého rozsahu citlivosti spočíva v rozklade a regenerácii fotosenzitívne pigmenty v sietnicových fotoreceptoroch - kužeľoch a tyčinkách.
V ľudskom oku existujú dva typy buniek citlivých na svetlo (receptory): vysoko citlivé tyčinky, ktoré sú zodpovedné za videnie za súmraku (v noci) a menej citlivé kužele, ktoré sú zodpovedné za videnie farieb.
Normalizovaná grafika citlivosti kužeľov ľudského oka S, M, L. Bodkovaná čiara ukazuje súmrak, "čierno-bielu" citlivosť tyčiniek.
V ľudskej sietnici sú tri typy kužeľov, ktorých maximá citlivosti sú v červenej, zelenej a modrej časti spektra. Rozloženie typov kužeľov v sietnici je nerovnomerné: „modré“ kužele sú bližšie k periférii, zatiaľ čo „červené“ a „zelené“ kužele sú náhodne rozdelené. Zhoda typov kužeľov s tromi "primárnymi" farbami umožňuje rozpoznať tisíce farieb a odtieňov. Krivky spektrálnej citlivosti troch typov kužeľov sa čiastočne prekrývajú, čo prispieva k fenoménu metamerizmu. Veľmi silné svetlo excituje všetky 3 typy receptorov, a preto je vnímané ako žiarenie slabo bielej farby.
Rovnomerné podráždenie všetkých troch prvkov, zodpovedajúce priemernému dennému svetlu, spôsobuje aj pocit bielej.
Gény kódujúce fotosenzitívne opsínové proteíny sú zodpovedné za ľudské farebné videnie. Podľa priaznivcov trojzložkovej teórie je prítomnosť troch rôznych proteínov, ktoré reagujú na rôzne vlnové dĺžky, dostatočná na vnímanie farieb.
Väčšina cicavcov má len dva takéto gény, takže majú čierno-biele videnie.
Červený citlivý opsín je kódovaný u ľudí génom OPN1LW.
Iné ľudské opsíny kódujú gény OPN1MW, OPN1MW2 a OPN1SW, prvé dve z nich kódujú proteíny citlivé na svetlo so strednými vlnovými dĺžkami a tretí je zodpovedný za opsín, ktorý je citlivý na krátkovlnnú časť spektra.
Zorné pole je priestor, ktorý je súčasne vnímaný okom s pevným zrakom a pevnou polohou hlavy. Má definované hranice zodpovedajúce prechodu opticky aktívnej časti sietnice do opticky slepej.
Zorné pole je umelo obmedzené na vyčnievajúce časti tváre - chrbát nosa, horný okraj orbity. Okrem toho jeho hranice závisia od polohy očnej gule v očnej jamke. [8] Okrem toho v každom oku zdravého človeka sa nachádza oblasť sietnice, ktorá nie je citlivá na svetlo, ktorá sa nazýva slepý bod. Nervové vlákna od receptorov k slepému uhlu idú na sietnici a tvoria optický nerv, ktorý prechádza cez sietnicu na druhú stranu. V tomto mieste teda nie sú žiadne svetelné receptory [9].
V tejto konfokálnej mikrofotografii je hlava optického nervu znázornená čiernou farbou, bunky lemujú cievy v červenej farbe a obsah ciev v zelenej farbe. Bunky sietnice vykazovali modré škvrny. [10]
Slepé škvrny v oboch očiach sú na rôznych miestach (symetricky). Táto skutočnosť, ako aj skutočnosť, že mozog opravuje vnímaný obraz, vysvetľuje, prečo sú pri bežnom používaní oboch očí nepostrehnuteľné.
Ak chcete pozorovať slepý bod v sebe, zatvorte pravé oko a pozrite sa ľavým okom na pravý kríž, ktorý je zakrúžkovaný. Držte tvár a monitor vertikálne. Bez toho, aby ste si odtrhli oči od pravého kríža, priblížte svoju tvár bližšie (alebo preč) od monitora a zároveň sledujte ľavý kríž (bez toho, aby ste sa na to pozreli). V určitom momente zmizne.
Táto metóda môže byť tiež použitá na odhad približnej uhlovej veľkosti slepého uhla.
Príjem na detekciu slepých miest [9] t
Rozlišujú sa aj paracentrálne rozdelenia zorného poľa. V závislosti od účasti na videní jedného alebo oboch očí rozlišujte monokulárne a binokulárne zorné pole. V klinickej praxi sa zvyčajne vyšetruje monokulárne zorné pole. [8]
Vizuálny analyzátor osoby za normálnych podmienok poskytuje binokulárne videnie, tj videnie dvoch očí s jediným vizuálnym vnímaním. Hlavným reflexným mechanizmom binokulárneho videnia je obrazový fúzny reflex - fúzny reflex (fúzia), ku ktorému dochádza pri súčasnej stimulácii funkčne nerovnakých prvkov sietnicového nervu oboch očí. V dôsledku toho dochádza k fyziologickému zdvojeniu objektov, ktoré sú bližšie alebo bližšie ako pevný bod (binokulárne zaostrovanie). Fyziologické prízraky (fokus) pomáhajú posúdiť vzdialenosť objektu od očí a vytvárajú pocit úľavy alebo stereoskopie videnia.
Pri pohľade na jedno oko sa vnímanie hĺbky (vzdialenosť reliéfu) vykonáva pomocou hl. ARR. vzhľadom na sekundárne pomocné charakteristiky vzdialenosti (zdanlivá veľkosť objektu, lineárne a vzdušné perspektívy, blokovanie niektorých objektov inými osobami, umiestnenie oka atď.). [1]
Cesty vizuálneho analyzátora
1 - Ľavá polovica zorného poľa, 2 - Pravá polovica zorného poľa, 3 - Oko, 4 - Sietnica, 5 - Optické nervy, 6 - Očný nerv, 7 - Chiasma, 8 - Optický trakt, 9 - Bočné kĺbové telo, 10 - Horné hrboly štvoruholníka, 11 - Nešpecifická zraková dráha, 12 - Vizuálna kôra [2].
Človek nevidí očami, ale očami, odkiaľ sa informácie prenášajú zrakovým nervom, chiasmom, optickými traktmi do určitých oblastí okcipitálnych lalokov mozgovej kôry, kde sa vytvára obraz vonkajšieho sveta, ktorý vidíme. Všetky tieto orgány tvoria náš vizuálny analyzátor alebo vizuálny systém [5].
Prvky sietnice sa začínajú tvoriť v 6-10 týždňoch vnútromaternicového vývinu, konečná morfologická maturácia nastáva o 10-12 rokov. V procese vývoja tela výrazne zmeniť zmysel pre farbu dieťaťa. U novorodenca fungujú v sietnici iba tyčinky, ktoré poskytujú čierno-biele videnie. Počet kužeľov je malý a ešte nie sú zrelé. Rozpoznávanie farieb v ranom veku závisí od jasu a nie od spektrálnej farebnej charakteristiky. Ako kužele dozrievajú, deti najprv rozlišujú medzi žltou, potom zelenou a potom červenou (od 3 mesiacov bolo možné spracovať podmienené reflexy na tieto farby). Plne kužele začnú fungovať do konca 3 rokov života. V škole sa zvyšuje rozlišovacia citlivosť oka. Vnímanie farby dosahuje svoj maximálny vývoj vo veku 30 rokov a potom postupne klesá.
U novorodenca je priemer očnej gule 16 mm a jej hmotnosť je 3,0 g. Rastie najintenzívnejšie počas prvých 5 rokov života, menej intenzívne - do 9-12 rokov. U novorodencov je tvar očnej gule viac guľovitý ako u dospelých, v dôsledku čoho sa dlhodobá refrakcia pozoruje v 90% prípadov.
Žiak novorodencov je úzky. Vzhľadom k prevahe tónu sympatických nervov inervujúcich svaly dúhovky, v 6-8 rokoch sa žiaci stávajú širokými, čo zvyšuje riziko opálenia sietnice. V 8–10 rokoch sa žiak zužuje. Vo veku 12 - 13 rokov sa rýchlosť a intenzita pupilárnej reakcie na svetlo stávajú rovnakými ako u dospelých.
U dojčiat a detí v predškolskom veku je šošovka konvexnejšia a pružnejšia ako u dospelých, jej refrakčná schopnosť je vyššia. To umožňuje dieťaťu jasne vidieť objekt v menšej vzdialenosti od oka ako dospelý. A ak je v dieťati transparentné a bezfarebné, potom u dospelej osoby má šošovka svetlo žltkastý odtieň, ktorého intenzita sa môže zvyšovať s vekom. Toto neovplyvňuje zrakovú ostrosť, ale môže ovplyvniť vnímanie modrej a fialovej farby.
Senzorické a motorické funkcie videnia sa vyvíjajú súčasne. V prvých dňoch po narodení je pohyb očí asynchrónny, s jedným okom je možné pozorovať pohyb druhého. Schopnosť fixovať subjekt s pohľadom je tvorená vo veku 5 dní až 3-5 mesiacov.
Reakcia na tvar objektu je zaznamenaná už u 5-mesačného dieťaťa. V predškolskom veku je prvou reakciou tvar objektu, potom jeho veľkosť av neposlednom rade farba.
Zraková ostrosť sa zlepšuje s vekom a zlepšuje sa stereoskopické videnie. Stereoskopické videnie dosahuje svoju optimálnu úroveň vo veku 17 - 22 rokov a od 6 rokov je stereoskopická zraková ostrosť dievčat vyššia ako u chlapcov. Zorné pole sa rýchlo zvyšuje. Vo veku 7 rokov je to približne 80% veľkosti zorného poľa dospelého. [11,12]
Po 40 rokoch dochádza k poklesu úrovne periférneho videnia, tj zúženia zorného poľa a zhoršeniu laterálneho pohľadu.
Po asi 50 rokoch sa produkcia slznej tekutiny zníži, takže oči sa zvlhčujú horšie ako v mladšom veku. Nadmerná suchosť môže byť vyjadrená sčervenaním očí, kŕčmi, trhaním pôsobením vetra alebo jasného svetla. To nemusí závisieť od zvyčajných faktorov (časté namáhanie očí alebo znečistenie ovzdušia).
S vekom sa ľudské oko začína vnímať okolité prostredie viac tlmene, s poklesom kontrastu a jasu. Schopnosť rozoznať farebné odtiene, najmä tie, ktoré sú blízke farbe, sa tiež môže zhoršiť. To priamo súvisí so znížením počtu buniek v sietnici, ktoré vnímajú farebné odtiene, kontrast a jas. [14,15]
Niektoré poruchy zraku súvisiace s vekom v dôsledku presbyopie, ktoré sa prejavujú nejasnosťou, rozmazávajú sa pri skúmaní predmetov nachádzajúcich sa v blízkosti očí. Schopnosť sústrediť pohľad na malé objekty vyžaduje ubytovanie asi 20 dioptrií (so zameraním na objekt 50 mm od pozorovateľa) u detí, do 10 dioptrií vo veku 25 (100 mm) a hladín od 0,5 do 1 dioptrií vo veku 60 rokov (možnosť so zameraním na predmet 1-2 metre). Predpokladá sa, že je to spôsobené oslabením svalov, ktoré regulujú žiaka, pričom sa zhoršuje aj reakcia žiakov na svetelný tok vstupujúci do oka. [13] Preto existujú ťažkosti s čítaním pri slabom svetle a adaptačný čas sa zvyšuje s rozdielmi v osvetlení.
Aj s vekom začína objavovať vizuálnu únavu a dokonca aj bolesti hlavy.
Psychológia vnímania farieb je schopnosť osoby vnímať, identifikovať a pomenovať farby.
Pocit farby závisí od komplexu fyziologických, psychologických, kultúrnych a sociálnych faktorov. Štúdie farebného vnímania sa pôvodne uskutočňovali ako súčasť farebných štúdií; neskôr sa k tomuto problému pripojili etnografi, sociológovia a psychológovia.
Vizuálne receptory sú správne považované za "časť mozgu, ktorá je privedená na povrch tela." Bezvedomé spracovanie a korekcia vizuálneho vnímania poskytuje "správnosť" pohľadu a je tiež príčinou "chýb" pri posudzovaní farby za určitých podmienok. Odstránenie „pozadia“ osvetlenia oka (napríklad pri pohľade na vzdialené objekty cez úzku trubicu) významne mení vnímanie farieb týchto objektov.
Súčasné prezeranie tých istých neosvetlených objektov alebo svetelných zdrojov viacerými pozorovateľmi s normálnym farebným videním, za rovnakých podmienok sledovania, umožňuje vytvorenie jednotnej zhody medzi spektrálnym zložením porovnávaných emisií a ich farebnými pocitmi. Z toho vychádzajú farebné merania (kolorimetria). Takáto korešpondencia je jedinečná, ale nie jedna k jednej: rovnaké farebné pocity môžu spôsobiť tok žiarenia rôzneho spektrálneho zloženia (metamerizmu).
Existuje mnoho definícií farieb ako fyzikálnych veličín. Ale aj v tých najlepších, z kolorimetrického hľadiska, sa často vynecháva zmienka o tom, že táto (nie vzájomná) jedinečnosť sa dosahuje len za štandardizovaných podmienok pozorovania, osvetlenia atď., Neberie do úvahy zmenu vo vnímaní farieb, keď sa mení intenzita žiarenia rovnakých spektrálnych kompozícií (Bezoldov-Brückeov jav). farebná adaptácia oka, atď. Preto rozmanitosť farebných vnemov, ktoré sa vyskytujú za skutočných svetelných podmienok, zmeny uhlových rozmerov prvkov v porovnaní s farbou, ich fixácia v rôznych častiach sietnice, rôzne psychofyziologické stavy pozorovateľa atď., sú vždy bohatšie ako kolorimetrická farebná rôznorodosť.
Napríklad v kolorimetrii sú rovnako definované niektoré farby (napríklad oranžová alebo žltá), ktoré sú v každodennom živote vnímané (v závislosti od ľahkosti) ako hnedé, „gaštanové“, hnedé, „čokoládové“, „olivové“ atď. Jeden z najlepších pokusov o definovanie pojmu Color, patriaci Erwinovi Schrödingerovi, je odstránený samotnou absenciou náznakov závislosti farebných pocitov na mnohých špecifických podmienkach pozorovania. Podľa Schrödingera, farba je vlastnosť spektrálneho zloženia žiarenia, spoločné pre všetky žiarenia, ktoré nie sú vizuálne odlíšiteľné od ľudí. [6]
Vzhľadom k povahe oka, svetlo, ktoré spôsobuje pocit rovnakej farby (napríklad biela), to znamená rovnaký stupeň excitácie troch vizuálnych receptorov, môže mať rozdielne spektrálne zloženie. Osoba vo väčšine prípadov si tento efekt nevšimne, akoby „hádala“ farbu. Je to preto, že aj keď sa môže teplota farby odlišného osvetlenia zhodovať, spektrá prirodzeného a umelého svetla odrazeného tým istým pigmentom sa môžu výrazne líšiť a spôsobiť rôzne farebné pocity.
Ľudské oko vníma mnoho rôznych odtieňov, ale existujú „zakázané“ farby, ktoré sú pre neho neprístupné. Napríklad môžete mať farbu, ktorá hrá súčasne žlté a modré tóny. To sa deje preto, že vnímanie farby v ľudskom oku, podobne ako oveľa viac v našom tele, je postavené na princípe opozície. Sietnica má špeciálnych protivníkov neurónov: niektoré z nich sú aktivované, keď vidíme červenú a sú tiež potlačené zelenou farbou. To isté sa deje s párom žlto-modrej. Farby v pároch červeno-zelenej a modro-žltej majú opačný účinok na rovnaké neuróny. Keď zdroj vyžaruje obe farby z páru, ich účinok na neurón je kompenzovaný a osoba nemôže vidieť žiadnu z týchto farieb. Navyše, človek nie je schopný vidieť tieto farby len za normálnych okolností, ale aj ich prezentovať.
Takéto farby môžete vidieť iba ako súčasť vedeckého experimentu. Napríklad vedci Hewitt Crane a Thomas Piantanida zo Stanfordského inštitútu v Kalifornii vytvorili špeciálne vizuálne modely, v ktorých sa striedavo striedali skupiny „argumentujúcich“ odtieňov, ktoré sa striedali. Tieto snímky zaznamenané špeciálnym zariadením na úrovni očí osoby sa zobrazili desiatkam dobrovoľníkov. Po experimente, ľudia tvrdili, že v určitom bode hranice medzi odtieňmi zmizli, spájajúc sa do jednej farby, s ktorou sa predtým nikdy nestretli.
Videnie človeka je troj-stimulačný analyzátor, to znamená, že spektrálne charakteristiky farby sú vyjadrené len v troch hodnotách. Ak porovnávané toky žiarenia s rôznym spektrálnym zložením majú rovnaký účinok na kužeľ, farby sú vnímané ako rovnaké.
Vo svete zvierat existujú štyri a dokonca päť-stimulačné analyzátory farieb, takže farby vnímané človekom sú rovnaké, zvieratá sa môžu zdať odlišné. Predovšetkým dravé vtáky vidia stopy hlodavcov na cestách k nory len kvôli ultrafialovej luminiscencii ich zložiek moču.
Podobná situácia je v prípade systémov na záznam obrazu, digitálnych aj analógových. Hoci sú to väčšinou tri stimuly (tri vrstvy filmovej emulzie, tri typy buniek digitálnej kamery alebo skenerová matica), ich metamerizmus je odlišný od metaforizmu ľudského videnia. Preto farby, ktoré vníma oko rovnako, sa môžu líšiť vo fotografii a naopak. [7]