مرور شعاع الضوء عبر النظام البصري للعين. مرور الضوء عبر العين

معدات:نموذج العين القابل للطي، جدول "المحلل البصري"، كائنات ثلاثية الأبعاد، نسخ اللوحات. نشرات للمكاتب: رسومات "بنية العين"، بطاقات تعزيز حول هذا الموضوع.

خلال الفصول الدراسية

I. اللحظة التنظيمية

ثانيا. اختبار معرفة الطلاب

1. المصطلحات (على السبورة): أعضاء الحواس؛ محلل؛ هيكل المحلل أنواع المحللين المستقبلات. المسارات العصبية; مركز الفكر; طريقة؛ المناطق القشرية الدماغ الكبير; الهلوسة. أوهام.

2. معلومات إضافية عن العمل في المنزل(رسائل الطلاب):

- لأول مرة نواجه مصطلح "المحلل" في أعمال آي إم. سيتشينوف.
- لكل 1 سم من الجلد يوجد من 250 إلى 400 نهاية حساسة، على سطح الجسم يوجد ما يصل إلى 8 ملايين منها؛
- على اعضاء داخليةهناك حوالي 1 مليار مستقبلات.
- هم. سيتشينوف وآي بي. يعتقد بافلوف أن نشاط المحلل يتلخص في تحليل تأثيرات البيئة الخارجية والداخلية على الجسم.

ثالثا. تعلم مواد جديدة

(رسالة موضوع الدرس والأهداف والغايات والدوافع الأنشطة التعليميةطلاب.)

1. معنى الرؤية

ما هو معنى الرؤية ؟ دعونا نجيب على هذا السؤال معا.

نعم، إن جهاز الرؤية من أهم أعضاء الحواس. نحن ندرك ونعرف العالم من حولنا في المقام الأول من خلال الرؤية. وبهذه الطريقة نحصل على فكرة عن شكل وحجم الجسم ولونه، ونلاحظ الخطر في الوقت المناسب، ونعجب بجمال الطبيعة.

بفضل الرؤية، ينفتحون أمامنا السماء الزرقاءوأوراق الشجر الربيعية الصغيرة والألوان الزاهية من الزهور والفراشات التي ترفرف فوقها والحقول الذهبية. ألوان خريفية رائعة . يمكننا الإعجاب لفترة طويلة السماء المرصعة بالنجوم. العالم من حولنا جميل ومدهش، تعجب بهذا الجمال واعتني به.

من الصعب المبالغة في تقدير دور الرؤية في حياة الإنسان. تنتقل تجربة البشرية التي تمتد لألف عام من جيل إلى جيل من خلال الكتب واللوحات والمنحوتات والآثار المعمارية التي ندركها بمساعدة البصر.

لذلك، فإن جهاز الرؤية أمر حيوي بالنسبة لنا، حيث يتلقى الشخص 95٪ من المعلومات.

2. موقف العين

انظر إلى الصورة الموجودة في الكتاب المدرسي وحدد العمليات العظمية التي تشارك في تكوين المدار. ( أمامي، الوجني، الفك العلوي.)

ما هو دور مآخذ العين؟

ما الذي يساعد على تحويل مقلة العين في اتجاهات مختلفة؟

التجربة رقم 1. يتم تنفيذ التجربة من قبل طلاب يجلسون على نفس المكتب. يحتاج المرء إلى متابعة حركة القلم على مسافة 20 سم من العين. والثاني يحرك المقبض لأعلى ولأسفل، ولليمين ولليسار، ويصف به دائرة.

كم عدد العضلات التي تحركها مقلة العين؟ ( ما لا يقل عن 4، ولكن هناك 6 منهم في المجموع: أربعة مستقيمة واثنتان مائلتان. وبفضل انقباض هذه العضلات، يمكن لمقلة العين أن تدور في محجرها.)

3. حماية العين

التجربة رقم 2. لاحظ رمش جفون جارك وأجب عن السؤال: ما الوظيفة التي تؤديها الجفون؟ ( الحماية من تهيج الضوء، وحماية العين من الجزيئات الأجنبية.)

يلتقط الحاجبان العرق المتدفق من الجبهة.

الدموع لها تأثير تشحيم ومطهر على مقلة العين. الغدد الدمعية - نوع من "مصنع الدموع" - مفتوحة من الأسفل الجفن العلوي 10-12 قناة. السائل المسيل للدموع 99% يتكون من الماء و 1% فقط ملح. هذا منظف رائع مقلة العين. تم أيضًا تحديد وظيفة أخرى للدموع - وهي إزالتها من الجسم سموم خطيرة(السموم) التي يتم إنتاجها في أوقات التوتر. في عام 1909، عالم تومسك ب. اكتشف لاشينكوف مادة خاصة في السائل المسيل للدموع، وهي الليزوزيم، يمكنها قتل العديد من الميكروبات.

تم نشر المقال بدعم من شركة زامكي-سيرفيس. تقدم لكم الشركة خدمات سيد لإصلاح الأبواب والأقفال وكسر الأبواب وفتح واستبدال الأقفال واستبدال السلندرات وتركيب المزالج والأقفال على باب معدني وكذلك تنجيد الأبواب بالجلد وترميم الأبواب. خيار كبيرأقفال للدخول والأبواب المصفحة من أفضل الشركات المصنعة. ضمان الجودة وسلامتك، سيصل الفني إلى موسكو خلال ساعة. يمكنك معرفة المزيد عن الشركة والخدمات المقدمة والأسعار وجهات الاتصال على الموقع الإلكتروني الموجود على: http://www.zamki-c.ru/.

4. الهيكل محلل بصري

نحن نرى فقط عندما يكون هناك ضوء. ويكون تسلسل مرور الأشعة عبر الوسط الشفاف للعين كما يلي:

شعاع الضوء → القرنية → الغرفة الأمامية للعين → التلميذ → الكاميرا الخلفيةالعيون ← العدسة ← الجسم الزجاجي ← الشبكية.

يتم تصغير الصورة على شبكية العين وعكسها. ومع ذلك، فإننا نرى الأشياء في الشكل الطبيعي. يتم تفسير ذلك من خلال تجربة حياة الشخص، وكذلك تفاعل الإشارات القادمة من جميع الحواس.

يحتوي المحلل البصري على الهيكل التالي:

الرابط الأول - المستقبلات (قضبان وأقماع على شبكية العين)؛
الرابط الثاني – العصب البصري;
الرابط الثالث – مركز الدماغ ( الفص القذاليالدماغ الكبير).

العين عبارة عن جهاز يضبط نفسه بنفسه، فهو يسمح لك برؤية الأشياء القريبة والبعيدة. يعتقد هيلمهولتز أيضًا أن نموذج العين هو الكاميرا، والعدسة هي الوسط الانكساري الشفاف للعين. ترتبط العين بالدماغ عن طريق العصب البصري. الرؤية هي عملية قشرية، وتعتمد على نوعية المعلومات القادمة من العين إلى مراكز الدماغ.

يتم نقل المعلومات من الجانب الأيسر من المجالات البصرية من كلتا العينين إلى نصف الكرة الأيمنومن الجانب الأيمن للمجالات البصرية لكلتا العينين إلى اليسار.

إذا دخلت الصورة من العين اليمنى واليسرى إلى مراكز الدماغ المقابلة، فإنها تنشئ صورة واحدة صورة ثلاثية الأبعاد. رؤية مجهر- الرؤية بعينين - تسمح لك بإدراك صورة ثلاثية الأبعاد وتساعد في تحديد المسافة إلى الجسم.

طاولة. هيكل العين

مكونات العين	السمات الهيكلية	دور
الغلالة البيضاء (الصلبة)	خارجي، كثيف، معتم	يحمي الهياكل الداخليةالعيون، وتحافظ على شكلها
القرنية	رقيقة وشفافة	"عدسة" قوية للعين
الملتحمة	شفافة، لزجة	يغطي الجزء الأمامي من مقلة العين إلى القرنية و السطح الداخليقرن
المشيمية	قذيفة الأوسط، أسود، ملولب بالشبكة الأوعية الدموية	تغذية العين، فالضوء الذي يمر عبرها لا يتبدد
الجسم الهدبي	العضلات الملساء	يدعم العدسة ويغير انحناءها
القزحية (القزحية)	يحتوي على صبغة الميلانين	دليل الضوء. يحد من كمية الضوء التي تدخل العين إلى الشبكية. يحدد لون العين
	ثقب في القزحية محاط بعضلات شعاعية ودائرية	ينظم كمية الضوء التي تدخل إلى شبكية العين
عدسة	عدسة Biconvex، شفافة، تشكيل مرن	يركز الصورة عن طريق تغيير الانحناء
الجسم الزجاجي	كتلة شفافة تشبه الهلام	يملأ الجزء الداخليالعيون، ويدعم شبكية العين
الكاميرا الأمامية	- المساحة بين القرنية والقزحية مملوءة بسائل شفاف. الفكاهة المائية
الكاميرا الخلفية	المساحة الموجودة داخل مقلة العين، والتي تحدها القزحية والعدسة والرباط الذي يحملها، مليئة بالخلط المائي	المشاركة في الجهاز المناعيعيون
شبكية العين (الشبكية)	الطبقة الداخلية للعين، طبقة رقيقة من خلايا المستقبلات البصرية: العصي (130 مليون) المخاريط (7 مليون)	المستقبلات البصرية تشكل صورة. المخاريط هي المسؤولة عن إنتاج الألوان
بقعة صفراء	مجموعة من المخاريط في الجزء المركزي من شبكية العين	منطقة أعظم حدة البصر
نقطة عمياء	موقع الخروج من العصب البصري	موقع القناة لنقل المعلومات البصرية إلى الدماغ

5. الاستنتاجات

1. يدرك الإنسان الضوء بمساعدة جهاز الرؤية.

2. تنكسر أشعة الضوء إلى داخل النظام البصريعيون. تتشكل صورة معكوسة مخفضة على شبكية العين.

3. يتضمن المحلل البصري ما يلي:

- المستقبلات (قضبان وأقماع)؛
– مسارات الأعصاب (العصب البصري);
– مركز الدماغ (المنطقة القذالية من القشرة الدماغية).

رابعا. الدمج. العمل مع النشرات

التمرين 1.مباراة.

1. العدسة. 2. شبكية العين. 3. المستقبل. 4. التلميذ. 5. الجسم الزجاجي. 6. العصب البصري. 7. الغلالة البيضاء والقرنية. 8. الضوء. 9. المشيمية. 10. المنطقة البصرية لقشرة المخ. 11. البقعة الصفراء. 12. النقطة العمياء.

أ. ثلاثة أجزاء من المحلل البصري.
ب- يملأ داخل العين.
ب. مجموعة من المخاريط في وسط الشبكية.
د. تغيرات الانحناء.
د. يوفر العديد من التحفيزات البصرية.
هـ- الأغشية الواقية للعين.
ز- مكان خروج العصب البصري.
ح. مكان تكوين الصورة.
1. ثقب في القزحية.
ك. الطبقة السوداء المغذية لمقلة العين.

(إجابة:أ - 3، 6، 10؛ ب - 5؛ في 11؛ ز - 1؛ د - 8؛ ه - 7؛ إف -12؛ ض - 2؛ أنا - 4؛ ك – 9.)

المهمة 2.الإجابة على الأسئلة.

كيف تفهم عبارة "العين تنظر والعقل يرى"؟ ( في العين، يتم تحفيز المستقبلات فقط في مجموعة معينة، ونحن ندرك الصورة عندما نبضات عصبيةالوصول إلى منطقة القشرة الدماغية.)

العيون لا تشعر بالحرارة ولا بالبرد. لماذا؟ ( القرنية ليس لديها مستقبلات للحرارة والبرودة.)

جادل اثنان من الطلاب: جادل أحدهما بأن العيون تتعب أكثر عند النظر إلى الأشياء الصغيرة القريبة، والآخر - إلى الأشياء البعيدة. ايهم الاصح؟ ( تصبح العيون أكثر تعباً عند النظر إلى الأشياء القريبة منها، لأن ذلك يسبب توتراً شديداً في العضلات التي تدعم عمل (زيادة انحناء) العدسة. النظر إلى الأشياء البعيدة هو راحة للعين.)

المهمة 3.قم بتسمية عناصر بنية العين المشار إليها بالأرقام.

الأدب

فادشينكو ن. اختبر معلوماتك. موسوعة في 10 مجلدات T. 2. – دونيتسك، IKF “ستوكر”، 1996.
معرف زفيريف. كتاب للقراءة عن التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء والنظافة. - م: التربية، 1983.
Kolesov D.V.، Mash R.D.، Belyaev I.N. مادة الاحياء. بشر. الكتاب المدرسي للصف الثامن. - م: حبارى، 2000.
خريبكوفا أ.ج. علم الطبيعة. - م: التربية، 1997.
سونين إن آي، سابين إم آر. علم الأحياء البشري. - م: حبارى، 2005.

صورة من الموقع http://beauty.wild-mistress.ru

متفرق أجزاء العين (القرنية، العدسة، الجسم الزجاجي) لديها القدرة على انكسار الأشعة التي تمر عبرها.مع من وجهة نظر فيزياء العين يمثلنفسك نظام بصري قادر على جمع الأشعة وكسرها.

الانكسار قوة الأجزاء الفردية(العدسة في الجهازيكرر) ويتم قياس النظام البصري بأكمله للعين بالديوبتر.

تحت الديوبتر الواحد هو قوة انكسار العدسة التي يبلغ طولها البؤري 1 م تزداد قوة الانكسار، ويزيد البعد البؤرييعمل. من هنا ويترتب على ذلك عدسة ذات بؤرةمسافة 50 سم سيكون لها قوة انكسار تساوي 2 ديوبتر (2 D).

النظام البصري للعين معقد للغاية. ويكفي أن نشير إلى أنه لا يوجد سوى عدة أوساط انكسارية، ولكل وسط قوة انكسارية خاصة به وخصائص بنيوية. كل هذا يجعل من الصعب للغاية دراسة النظام البصري للعين.

أرز.بناء صورة في العين (الشرح في النص)

غالبًا ما تتم مقارنة العين بالكاميرا. يلعب دور الكاميرا تجويف العين المظلم بالمشيمية. العنصر الحساس للضوء هو شبكية العين. تحتوي الكاميرا على فتحة يتم إدخال العدسة فيها. تمر أشعة الضوء التي تدخل الفتحة عبر العدسة، وتنكسر وتسقط على الجدار المقابل.

النظام البصري للعين هو نظام تجميع انكساري. إنه ينكسر الأشعة التي تمر عبره ويجمعها مرة أخرى في نقطة واحدة. هكذا ينشأ صورة حقيقيةكائن حقيقي. ومع ذلك، يتم عكس صورة الجسم الموجود على شبكية العين وتقليلها.

لفهم هذه الظاهرة، دعونا ننظر إلى العين التخطيطية. أرز. يعطي فكرة عن مسار الأشعة في العين والحصول على صورة عكسية لجسم ما على الشبكية. ينكسر الشعاع المنبعث من النقطة العلوية لجسم ما، والمشار إليها بالحرف أ، ويمر عبر العدسة، ويغير اتجاهه ويأخذ موضع النقطة السفلية على شبكية العين، كما هو موضح في الشكل. أ 1- ينكسر الشعاع القادم من النقطة السفلية لجسم ما ويسقط على الشبكية كنقطة عليا في 1 .تسقط الأشعة من جميع النقاط بنفس الطريقة. وبالتالي، يتم الحصول على صورة حقيقية للجسم على شبكية العين، ولكن يتم عكسها وتصغيرها.

وهكذا تظهر الحسابات أن حجم حروف كتاب معين، إذا كان عند قراءته على مسافة 20 سم من العين، سيكون على شبكية العين 0.2 ملم. حقيقة أننا نرى الأشياء ليس في صورتها المقلوبة (مقلوبة)، ولكن في شكلها الطبيعي، ربما تفسر من خلال تجربة الحياة المتراكمة.

في الأشهر الأولى بعد الولادة، يخلط الطفل بين الجانبين العلوي والسفلي للشيء. إذا تم عرض شمعة مشتعلة على مثل هذا الطفل، فإن الطفل يحاول الإمساك باللهب،سوف يمد يده لا إلى الذي فوق، بل إلى أدنى حدالشموع. التحكم أثناء الحياة في وقت لاحقومن خلال قراءات العين باليدين والحواس الأخرى، يبدأ الإنسان برؤية الأشياء كما هي، على الرغم من عكس صورتها على شبكية العين.

سكن العين . لا يستطيع الشخص رؤية الأشياء على مسافات مختلفة من العين بنفس القدر من الوضوح في نفس الوقت.

لكي تتمكن من رؤية جسم ما بشكل جيد، من الضروري أن تتجمع الأشعة المنبعثة من هذا الجسم على شبكية العين. فقط عندما تسقط الأشعة على شبكية العين نرى صورة واضحة للجسم.

يسمى تكيف العين للحصول على صور مميزة للأشياء الموجودة على مسافات مختلفة بالتكيف.

من أجل الحصول على صورة واضحة في كل حالةلذلك، من الضروري تغيير المسافة بين العدسة الانكسارية والجدار الخلفي للكاميرا. هذه هي الطريقة التي تعمل بها الكاميرا. للحصول على صورة واضحة الجدار الخلفيالكاميرات، قم بتحريك العدسة بعيدًا أو قربها. يتم السكن وفقًا لهذا المبدأ في الأسماك. وبمساعدة جهاز خاص، تتحرك العدسة بعيدًا أو تقترب من الجدار الخلفي للعين.

أرز. 2التغيير في انحناء العدسة أثناء الإقامة 1 - العدسة؛ 2 - حقيبة العدسة؛ 3- العمليات الهدبية. الصورة العلوية عبارة عن زيادة في انحناء العدسة. يتم استرخاء الرباط الهدبي. الصورة السفلية - يتم تقليل انحناء العدسة، والأربطة الهدبية متوترة.

ومع ذلك، يمكن أيضًا الحصول على صورة واضحة إذا تغيرت قوة انكسار العدسة، وهذا ممكن عندما يتغير انحناءها.

ووفقا لهذا المبدأ، يحدث السكن عند البشر. عند رؤية الأشياء الموجودة على مسافات مختلفة، يتغير انحناء العدسة ونتيجة لذلك، فإن النقطة التي تتقارب فيها الأشعة تقترب أو تبتعد، وتضرب شبكية العين في كل مرة. عندما يفحص الإنسان الأجسام القريبة تصبح العدسة أكثر محدبة، وعند النظر إلى الأجسام البعيدة تصبح أكثر تسطيحاً.

كيف يتغير انحناء العدسة؟ العدسة موجودة في كيس شفاف خاص . يعتمد انحناء العدسة على درجة شد الكيس. تتميز العدسة بالمرونة، لذلك عندما يتم تمدد الحقيبة، تصبح مسطحة. عندما يرتاح الكيس، تصبح العدسة بسبب مرونتها أكثر شكل محدب(الصورة 2). يحدث التغيير في شد الكيس بمساعدة عضلة متكيفة دائرية خاصة ترتبط بها أربطة الكبسولة.

عندما تنقبض العضلات المتكيفة، تضعف أربطة كيس العدسة وتأخذ العدسة شكلًا أكثر محدبًا.

وتعتمد درجة التغير في انحناء العدسة على درجة تقلص هذه العضلة.

إذا تم تقريب الجسم الموجود على مسافة بعيدة تدريجيًا من العين، فستبدأ الإقامة على مسافة 65 مترًا. ومع اقتراب الجسم من العين بشكل أكبر، تزداد جهود التكيف ويتم استنفادها على مسافة 10 سم. وبالتالي، فإن نقطة الرؤية القريبة ستكون على مسافة 10 سم. ومع التقدم في السن، تنخفض مرونة العدسة تدريجياً، وبالتالي تتغير القدرة على التكيف أيضاً. أقرب نقطة وضوح الرؤية لطفل عمره 10 سنوات هي على مسافة 7 سم، ولطفل 20 سنة - على مسافة 10 سم، ولطفل 25 سنة - 12.5 سم، ولطفل 35 سنة. - سنة - 17 سم، في عمر 45 سنة - 33 سم، في عمر 60 سنة - 1 م، في عمر 70 سنة - 5 م، في عمر 75 سنة، تكاد تكون القدرة على الاستيعاب مفقودة ويتم دفع أقرب نقطة للرؤية الواضحة إلى ما لا نهاية.

والعدسة والجسم الزجاجي. ويسمى مزيجهم جهاز الديوبتر. في الظروف العادية، تنكسر (تثني) أشعة الضوء عن الهدف البصري بواسطة القرنية والعدسة، بحيث تتركز الأشعة على شبكية العين. تبلغ قوة انكسار القرنية (العنصر الانكساري الرئيسي للعين) 43 ديوبتر. يمكن أن يختلف تحدب العدسة، وتتراوح قوتها الانكسارية بين 13 و26 ديوبتر. وبفضل هذا، توفر العدسة ملاءمة لمقلة العين للأشياء الموجودة على مسافات قريبة أو بعيدة. على سبيل المثال، عندما تدخل أشعة الضوء من جسم بعيد إلى عين طبيعية (مع عضلة هدبية مسترخية)، يظهر الهدف في بؤرة التركيز على شبكية العين. إذا كانت العين موجهة نحو جسم قريب، فإنها تركز خلف الشبكية (أي أن الصورة عليها تكون غير واضحة) حتى يحدث التكيف. تنقبض العضلة الهدبية، مما يضعف توتر ألياف الحزام؛ يزداد انحناء العدسة، ونتيجة لذلك، تتركز الصورة على شبكية العين.

تشكل القرنية والعدسة معًا عدسة محدبة. تمر أشعة الضوء الصادرة من جسم ما عبر النقطة العقدية للعدسة وتشكل صورة مقلوبة على شبكية العين، كما هو الحال في الكاميرا. يمكن مقارنة شبكية العين بالفيلم الفوتوغرافي حيث يسجل كلاهما الصور المرئية. ومع ذلك، فإن شبكية العين أكثر تعقيدا بكثير. فهو يقوم بمعالجة تسلسل مستمر من الصور، كما يرسل رسائل إلى الدماغ حول حركات الأشياء المرئية، وعلامات التهديد، والتغيرات الدورية في الضوء والظلام، وغيرها من البيانات البصرية عن البيئة الخارجية.

على الرغم من أن المحور البصري للعين البشرية يمر عبر النقطة العقدية للعدسة ونقطة الشبكية بين النقرة والقرص البصري (الشكل 35.2)، إلا أن الجهاز الحركي للعين يوجه مقلة العين إلى منطقة من الجسم تسمى التثبيت نقطة. من هذه النقطة، يمر شعاع الضوء عبر النقطة العقدية ويتمركز في النقرة المركزية؛ وبالتالي فهو يمتد على طول المحور البصري. تتركز الأشعة القادمة من أجزاء أخرى من الجسم في منطقة الشبكية حول النقرة المركزية (الشكل 35.5).

لا يعتمد تركيز الأشعة على شبكية العين على العدسة فحسب، بل على القزحية أيضًا. تعمل القزحية بمثابة الحجاب الحاجز للكاميرا ولا تنظم فقط كمية الضوء التي تدخل العين، ولكن الأهم من ذلك، عمق المجال البصري والانحراف الكروي للعدسة. مع انخفاض قطر الحدقة، يزداد عمق المجال البصري ويتم توجيه أشعة الضوء عبر الجزء المركزي من الحدقة، حيث يكون الانحراف الكروي في حده الأدنى. تحدث التغييرات في قطر حدقة العين تلقائيًا (أي بشكل انعكاسي) عندما تتكيف العين (تستوعب) لفحص الأشياء القريبة. لذلك، أثناء القراءة أو أنشطة العين الأخرى التي تتضمن تمييز الأشياء الصغيرة، يتم تحسين جودة الصورة بواسطة النظام البصري للعين.

هناك عامل آخر يؤثر على جودة الصورة وهو تشتت الضوء. يتم تقليله عن طريق الحد من شعاع الضوء، وكذلك امتصاصه بواسطة صبغة المشيمية والطبقة الصبغية للشبكية. وفي هذا الصدد، تشبه العين الكاميرا مرة أخرى. هناك، يتم أيضًا منع تشتت الضوء عن طريق الحد من شعاع الأشعة وامتصاصه بواسطة طلاء أسود يغطي السطح الداخلي للغرفة.

يتم تعطيل تركيز الصورة إذا كان حجم البؤبؤ لا يتوافق مع قوة انكسار الديوبتر. مع قصر النظر (قصر النظر)، تتركز صور الأشياء البعيدة أمام شبكية العين، دون الوصول إليها (الشكل 35.6). ويتم تصحيح الخلل باستخدام العدسات المقعرة. على العكس من ذلك، في حالة طول النظر (طول النظر)، تتركز صور الأشياء البعيدة خلف الشبكية. للقضاء على المشكلة، هناك حاجة إلى عدسات محدبة (الشكل 35.6). صحيح أنه يمكن تركيز الصورة مؤقتًا بسبب التكيف، لكن هذا يتسبب في تعب العضلات الهدبية وتعب العيون. في حالة الاستجماتيزم، يحدث عدم تناسق بين نصف قطر انحناء أسطح القرنية أو العدسة (وأحيانًا شبكية العين) في مستويات مختلفة. للتصحيح، يتم استخدام العدسات ذات نصف قطر الانحناء المحدد خصيصًا.

تتناقص مرونة العدسة تدريجيًا مع تقدم العمر. تنخفض كفاءة تكيفه عند رؤية الأشياء القريبة (طول النظر الشيخوخي). في في سن مبكرةيمكن أن تختلف قوة انكسار العدسة على نطاق واسع يصل إلى 14 ديوبتر. بحلول سن الأربعين، ينخفض ​​هذا النطاق إلى النصف، وبعد 50 عامًا - إلى 2 ديوبتر أو أقل. يتم تصحيح طول النظر الشيخوخي باستخدام العدسات المحدبة.

تعتبر العين البشرية إنجازًا رائعًا للتطور وأداة بصرية ممتازة. عتبة حساسية العين قريبة من الحد النظري بسبب الخصائص الكمومية للضوء، وخاصة حيود الضوء. نطاق الشدة الذي تدركه العين هو أن التركيز يمكن أن يتحرك بسرعة من مسافة قصيرة جدًا إلى ما لا نهاية.
العين عبارة عن نظام عدسة يشكل صورة حقيقية مقلوبة على سطح حساس للضوء. مقلة العين كروية الشكل تقريبًا ويبلغ قطرها حوالي 2.3 سم. غلافه الخارجي عبارة عن طبقة ليفية معتمة تقريبًا تسمى الصلبة العينية. يدخل الضوء إلى العين عبر القرنية، وهي الغشاء الشفاف الموجود على السطح الخارجي لمقلة العين. يوجد في وسط القرنية حلقة ملونة - القزحية (القزحية)مع التلميذفي المنتصف. وهي تعمل مثل الحجاب الحاجز، حيث تنظم كمية الضوء التي تدخل العين.
عدسةهي عدسة تتكون من مادة ليفية شفافة. يمكن تغيير شكله وبالتالي البعد البؤري باستخدامه العضلات الهدبيةمقلة العين. يمتلئ الفراغ الموجود بين القرنية والعدسة بسائل مائي ويسمى الكاميرا الأمامية. توجد خلف العدسة مادة هلامية شفافة تسمى زجاجي .
السطح الداخلي لمقلة العين مغطى شبكية العين، والتي تحتوي على العديد الخلايا العصبية- المستقبلات البصرية: قضبان ومخاريط،التي تستجيب للتحفيز البصري عن طريق توليد القدرات الحيوية. المنطقة الأكثر حساسية في شبكية العين هي بقعة صفراء والتي تحتوي على أكبر عدد من المستقبلات البصرية. يحتوي الجزء المركزي من شبكية العين على مخاريط كثيفة فقط. تدور العين لفحص الكائن قيد الدراسة.

أرز. 1.عين الإنسان

الانكسار في العين

العين هي المعادل البصري لكاميرا التصوير الفوتوغرافي التقليدية. يحتوي على نظام عدسة ونظام فتحة (تلميذ) وشبكية يتم التقاط الصورة عليها.

يتكون نظام عدسة العين من أربعة وسائط انكسارية: القرنية، والحجرة المائية، والعدسة، والجسم الزجاجي. لا تختلف مؤشرات الانكسار بشكل كبير. وهي 1.38 للقرنية، و1.33 للغرفة المائية، و1.40 للعدسة، و1.34 للجسم الزجاجي (الشكل 2).

أرز. 2.العين كنظام من الوسائط الانكسارية (الأرقام هي مؤشرات الانكسار)

ينكسر الضوء في هذه الأسطح الانكسارية الأربعة: 1) بين الهواء والسطح الأمامي للقرنية؛ 2) بين السطح الخلفي للقرنية وغرفة الماء. 3) بين حجرة الماء والسطح الأمامي للعدسة؛ 4) بين السطح الخلفي للعدسة والجسم الزجاجي.
أقوى انكسار يحدث على السطح الأمامي للقرنية. تمتلك القرنية نصف قطر انحناء صغير، ومعامل انكسار القرنية يختلف كثيرًا عن معامل انكسار الهواء.
قوة انكسار العدسة أقل من قوة انكسار القرنية. وهو يمثل حوالي ثلث إجمالي القدرة الانكسارية لأنظمة عدسة العين. والسبب في هذا الاختلاف هو أن السوائل المحيطة بالعدسة لها معامل انكسار لا يختلف بشكل كبير عن معامل انكسار العدسة. إذا تمت إزالة العدسة من العين، ومحاطة بالهواء، يكون معامل انكسارها أكبر بست مرات تقريبًا من العين.

تؤدي العدسة وظيفة مهمة جدًا. يمكن تغيير انحناءها، مما يوفر تركيزًا جيدًا على الأشياء الموجودة على مسافات مختلفة من العين.

انخفاض العين

العين المخفضة هي نموذج مبسط عين حقيقية. إنه يمثل بشكل تخطيطي النظام البصري للعين البشرية العادية. يتم تمثيل العين المخفضة بواسطة عدسة واحدة (وسط انكساري واحد). في العين المصغرة، يتم جمع جميع الأسطح الانكسارية للعين الحقيقية جبريًا لتكوين سطح انكساري واحد.
تسمح العين المصغرة بإجراء حسابات بسيطة. تبلغ قوة الانكسار الإجمالية للوسائط ما يقرب من 59 ديوبتر عندما تكون العدسة مناسبة لرؤية الأشياء البعيدة. تقع النقطة المركزية للعين المخفضة على بعد 17 ملم أمام الشبكية. يصل الشعاع من أي نقطة من الجسم انخفاض العينويمر عبر النقطة المركزية دون انكسار. مثلما تشكل العدسة الزجاجية صورة على قطعة من الورق، فإن نظام عدسة العين يشكل صورة على شبكية العين. هذه صورة مخفضة وحقيقية ومقلوبة لجسم ما. يشكل الدماغ تصورًا لجسم ما وضع رأسيوبالحجم الحقيقي.

إقامة

لرؤية كائن ما بوضوح، من الضروري أنه بعد انكسار الأشعة، يتم تشكيل صورة على شبكية العين. يسمى تغيير قوة انكسار العين للتركيز على الأشياء القريبة والبعيدة إقامة.
تسمى أبعد نقطة تركز عليها العين أبعد نقطةرؤى - اللانهاية. في هذه الحالة، تتركز الأشعة المتوازية التي تدخل العين على شبكية العين.
يكون الجسم مرئيًا بالتفصيل عندما يتم وضعه بالقرب من العين قدر الإمكان. الحد الأدنى لمسافة الرؤية الواضحة حوالي 7 سمفي رؤية طبيعية. وفي هذه الحالة، يكون جهاز الإقامة في أشد حالاته توتراً.
نقطة تقع على مسافة 25 سم، مُسَمًّى نقطة أفضل رؤية، لأنه في في هذه الحالةيمكن تمييز جميع تفاصيل الكائن قيد النظر دون أقصى ضغط على جهاز الإقامة، ونتيجة لذلك يمكن للعين تمييزها منذ وقت طويللا تتعب.
إذا كانت العين مركزة على جسم ما أقرب نقطةيجب أن يضبط طوله البؤري ويزيد من قدرته الانكسارية. تحدث هذه العملية من خلال التغيرات في شكل العدسة. عند تقريب جسم ما من العين، يتغير شكل العدسة من شكل عدسة محدبة إلى حد ما إلى شكل عدسة محدبة.
تتكون العدسة من مادة ليفية تشبه الهلام. وهي محاطة بكبسولة قوية ومرنة ولها أربطة خاصة تمتد من حافة العدسة إلى السطح الخارجيمقلة العين. هذه الأربطة متوترة باستمرار. يتغير شكل العدسة العضلة الهدبية. يؤدي تقلص هذه العضلة إلى تقليل شد كبسولة العدسة، وتصبح أكثر محدبة، وبسبب المرونة الطبيعية للكبسولة، تأخذ شكلًا كرويًا. وعلى العكس من ذلك، عندما تكون العضلة الهدبية مسترخية تمامًا، تكون قوة انكسار العدسة أضعف. من ناحية أخرى، عندما تكون العضلة الهدبية في أقصى حالة انقباض لها، تصبح قوة انكسار العدسة أكبر. يتم التحكم في هذه العملية من قبل مركزي الجهاز العصبي.

أرز. 3.الإقامة في عين عادية

طول النظر الشيخوخي

يمكن أن تزيد قوة انكسار العدسة من 20 ديوبتر إلى 34 ديوبتر عند الأطفال. متوسط ​​الإقامةهو 14 ديوبتر. ونتيجة لذلك، يبلغ إجمالي قوة انكسار العين حوالي 59 ديوبتر عندما تكون العين مهيأة للرؤية عن بعد، و73 ديوبتر عند الحد الأقصى من التكيف.
مع تقدم الشخص في العمر، تصبح العدسة أكثر سمكًا وأقل مرونة. وبالتالي فإن قدرة العدسة على تغيير شكلها تقل مع تقدم العمر. وتنخفض قوة الإقامة من 14 ديوبتر عند الطفل إلى أقل من 2 ديوبتر بين عمر 45 و50 سنة وتصبح 0 عند عمر 70 سنة. ولذلك، فإن العدسة لا تستوعب تقريبا. ويسمى هذا الاضطراب في الإقامة طول النظر الشيخوخة. تركز العيون دائمًا على مسافة ثابتة. لا يمكنهم استيعاب الرؤية القريبة والبعيدة. لذلك، للرؤية بوضوح على مسافات مختلفة، رجل مسنيجب ارتداء نظارة ثنائية البؤرة مع تركيز الجزء العلوي على الرؤية البعيدة والجزء السفلي يركز على الرؤية القريبة.

أخطاء الانكسار

الحول . من المعتقد أن العين ستكون طبيعية (متقلبة) إذا تم تركيز أشعة الضوء المتوازية من الأجسام البعيدة على شبكية العين عندما تكون العضلة الهدبية مسترخية تمامًا. ترى هذه العين بوضوح الأشياء البعيدة عندما تكون العضلة الهدبية مسترخية، أي بدون سكن. عند تركيز الأشياء على مسافات قريبة، تنقبض العضلة الهدبية في العين، مما يوفر درجة مناسبة من التكيف.

أرز. 4.انكسار أشعة الضوء المتوازية في العين البشرية.

مد البصر (مد البصر). يُعرف فرط الحركة أيضًا باسم طول النظر. ويحدث ذلك إما بسبب صغر حجم مقلة العين أو بسبب قوة الانكسار الضعيفة لنظام عدسة العين. في مثل هذه الظروف، لا تنكسر أشعة الضوء المتوازية بشكل كافٍ بواسطة نظام عدسة العين بحيث يكون التركيز (وبالتالي الصورة) على شبكية العين. للتغلب على هذا الشذوذ، يجب أن تنقبض العضلة الهدبية وتتزايد القوة البصريةعيون. وبالتالي، فإن الشخص الذي يعاني من طول النظر قادر على تركيز الأشياء البعيدة على شبكية العين باستخدام آلية التكيف. لا توجد قوة تكيف كافية لرؤية الأشياء الأقرب.
مع احتياطي صغير من التكيف، غالبًا ما يكون الشخص الذي يعاني من طول النظر غير قادر على استيعاب العين بما يكفي للتركيز ليس فقط على الأشياء القريبة، بل حتى على الأشياء البعيدة.
لتصحيح طول النظر، من الضروري زيادة قوة انكسار العين. للقيام بذلك، يتم استخدام العدسات المحدبة، والتي تضيف قوة انكسارية إلى قوة النظام البصري للعين.

قصر النظر . في حالة قصر النظر (أو قصر النظر)، تتركز أشعة الضوء المتوازية القادمة من الأجسام البعيدة أمام شبكية العين، على الرغم من استرخاء العضلة الهدبية تمامًا. يحدث هذا بسبب أن مقلة العين طويلة جدًا، وكذلك بسبب أن قوة الانكسار للنظام البصري للعين مرتفعة جدًا.
لا توجد آلية يمكن من خلالها للعين أن تقلل من قوة انكسار عدستها أقل مما هو ممكن مع الاسترخاء الكامل للعضلة الهدبية. تؤدي عملية الإقامة إلى تدهور الرؤية. وبالتالي، لا يستطيع الشخص المصاب بقصر النظر تركيز الأشياء البعيدة على شبكية العين. لا يمكن تركيز الصورة إلا إذا كان الكائن قريبًا بدرجة كافية من العين. ولذلك، فإن الشخص الذي يعاني من قصر النظر لديه نطاق محدود من الرؤية الواضحة.
ومن المعروف أن الأشعة التي تمر عبر عدسة مقعرة تنكسر. إذا كانت قوة انكسار العين كبيرة جدًا، كما هو الحال في قصر النظر، فمن الممكن أحيانًا تحييدها عدسة مقعرة. باستخدام تقنية الليزر، من الممكن أيضًا تصحيح تحدب القرنية المفرط.

الاستجماتيزم . في العين اللابؤرية، لا يكون السطح الانكساري للقرنية كرويًا، بل إهليلجيًا. يحدث هذا بسبب انحناء القرنية كثيرًا في إحدى مستوياتها. ونتيجة لذلك، فإن أشعة الضوء التي تمر عبر القرنية في مستوى ما لا تنكسر بقدر ما تنكسر الأشعة التي تمر عبرها في مستوى آخر. إنهم لا يجتمعون في تركيز مشترك. لا يمكن تعويض الاستجماتيزم بالعين باستخدام التكيف، ولكن يمكن تصحيحه باستخدام عدسة أسطوانية تصحح خطأ في أحد المستويات.

تصحيح التشوهات البصرية بالعدسات اللاصقة

في الآونة الأخيرة، تم استخدام العدسات اللاصقة البلاستيكية لتصحيح تشوهات الرؤية المختلفة. يتم وضعها على السطح الأمامي للقرنية ويتم تأمينها بطبقة رقيقة من الدموع التي تملأ الفراغ بين العدسات اللاصقة والقرنية. العدسات اللاصقة الصلبة مصنوعة من البلاستيك الصلب. أحجامهم هي 1 ممفي سمك و 1 سمفي القطر. هناك أيضًا عدسات لاصقة ناعمة.
تحل العدسات اللاصقة محل القرنية باعتبارها السطح الخارجي للعين، وتكاد تلغي تمامًا جزءًا من قوة انكسار العين التي تحدث عادةً على السطح الأمامي للقرنية. استخدام العدسات اللاصقةلا يلعب السطح الأمامي للقرنية دورًا مهمًا في انكسار العين. يبدأ السطح الأمامي للعدسة اللاصقة بلعب الدور الرئيسي. وهذا مهم بشكل خاص للأشخاص الذين يعانون من قرنيات غير طبيعية.
ميزة أخرى للعدسات اللاصقة هي أنها من خلال دورانها مع العين، فإنها توفر مساحة أوسع من الرؤية الواضحة مقارنة بما تفعله النظارات العادية. كما أنها أكثر ملاءمة للاستخدام للفنانين والرياضيين وما إلى ذلك.

حدة البصر

إن قدرة العين البشرية على رؤية التفاصيل الدقيقة بوضوح محدودة. عين عاديةيمكن التمييز بين مصادر الضوء النقطية المختلفة الموجودة على مسافة 25 ثانية قوسية. أي أنه عندما تدخل أشعة الضوء من نقطتين منفصلتين إلى العين بزاوية تزيد عن 25 ثانية بينهما، فإنها تكون مرئية كنقطتين. لا يمكن تمييز الحزم ذات الفصل الزاوي الأصغر. وهذا يعني أن الشخص ذو حدة البصر الطبيعية يمكنه تمييز نقطتين ضوئيتين على مسافة 10 أمتار إذا كانت المسافة بينهما 2 ملم.

أرز. 7. الحد الأقصى من البهاراتالرؤية لمصادر الضوء ذات النقطتين.

يتم توفير وجود هذا الحد من خلال بنية شبكية العين. ويبلغ متوسط ​​قطر المستقبلات في شبكية العين حوالي 1.5 ميكرومتر. يستطيع الشخص عادة أن يميز نقطتين منفصلتين إذا كانت المسافة بينهما في شبكية العين 2 ميكرومتر. وبالتالي، من أجل التمييز بين جسمين صغيرين، يجب أن يثيرا مخروطين مختلفين. بواسطة على الأقلبينهما سيكون هناك مخروط واحد غير متحمس.

الرؤية هي القناة التي يتلقى من خلالها الإنسان ما يقارب 70% من جميع البيانات حول العالم الذي يحيط به. وهذا ممكن فقط لأن الرؤية البشرية هي واحدة من أكثر الأنظمة البصرية تعقيدًا وإبهارًا على كوكبنا. إذا لم تكن هناك رؤية، فمن المرجح أننا سنعيش ببساطة في الظلام.

تتمتع العين البشرية ببنية مثالية وتوفر الرؤية ليس فقط بالألوان، ولكن أيضًا بثلاثة أبعاد وبأعلى درجة من الوضوح. لديه القدرة على تغيير التركيز على الفور إلى مجموعة متنوعة من المسافات، وتنظيم حجم الضوء الوارد، والتمييز بين عدد كبير من الألوان، والمزيد. كمية كبيرةالظلال، وتصحيح الانحرافات الكروية واللونية، وما إلى ذلك. ويرتبط دماغ العين بستة مستويات في شبكية العين، حيث تمر البيانات بمرحلة ضغط حتى قبل إرسال المعلومات إلى الدماغ.

ولكن كيف تعمل رؤيتنا؟ كيف يمكننا تحويل اللون المنعكس من الكائنات إلى صورة من خلال تعزيز اللون؟ إذا فكرت في الأمر بجدية، يمكنك استنتاج أن بنية النظام البصري البشري متروك أصغر التفاصيل"فكرت به" الطبيعة التي خلقته. إذا كنت تفضل الاعتقاد بأن الخالق أو أي شخص آخر هو المسؤول عن خلق الإنسان قوة عالية، فيمكنك أن تنسب إليهم هذه الميزة. لكن دعونا لا نفهم، ولكن نواصل الحديث عن بنية الرؤية.

كمية هائلة من التفاصيل

يمكن بصراحة وصف بنية العين وعلم وظائف الأعضاء بأنها مثالية حقًا. فكر بنفسك: كلتا العينين تقعان في التجاويف العظمية للجمجمة، والتي تحميهما من جميع أنواع الأضرار، ولكنها تبرز منهما بطريقة تضمن أوسع رؤية أفقية ممكنة.

المسافة بين العينين من بعضها البعض توفر عمقًا مكانيًا. ومقل العيون نفسها، كما هو معروف على وجه اليقين، لها شكل كروي، مما يجعلها قادرة على الدوران في أربعة اتجاهات: اليسار واليمين والأعلى والأسفل. لكن كل واحد منا يعتبر كل هذا أمرا مفروغا منه - قلة من الناس يتخيلون ما يمكن أن يحدث لو كانت أعيننا مربعة أو مثلثة أو كانت حركتها فوضوية - وهذا من شأنه أن يجعل الرؤية محدودة وفوضوية وغير فعالة.

لذا، فإن بنية العين معقدة للغاية، ولكن هذا هو بالضبط ما تفعله عمل ممكنحوالي أربعين من مكوناته المختلفة. وحتى لو كان واحد على الأقل من هذه العناصر مفقودا، فإن عملية الرؤية ستتوقف عن القيام بها كما ينبغي.

ولمعرفة مدى تعقيد العين، ندعوك إلى الانتباه إلى الشكل أدناه.

دعونا نتحدث عن كيفية تنفيذ العملية في الممارسة العملية الإدراك البصريما هي عناصر النظام البصري المشاركة في ذلك، وما هو المسؤول عن كل منهم.

مرور الضوء

عندما يقترب الضوء من العين، تصطدم أشعة الضوء بالقرنية (المعروفة أيضًا باسم القرنية). تسمح شفافية القرنية بمرور الضوء عبرها إلى السطح الداخلي للعين. الشفافية، بالمناسبة، هي أهم ما يميز القرنية، وتظل شفافة بسبب أن البروتين الخاص الذي تحتوي عليه يمنع تطور الأوعية الدموية - وهي عملية تحدث في كل الأنسجة تقريبًا جسم الإنسان. إذا لم تكن القرنية شفافة، فلن يكون لباقي مكونات الجهاز البصري أي أهمية.

من بين أمور أخرى، تمنع القرنية التجاويف الداخليةعيون بالقمامة والغبار وأي عناصر كيميائية. وانحناء القرنية يسمح لها بكسر الضوء ومساعدة العدسة على تركيز أشعة الضوء على شبكية العين.

بعد مرور الضوء عبر القرنية، يمر عبر ثقب صغير يقع في منتصف القزحية. القزحية عبارة عن غشاء مستدير يقع أمام العدسة خلف القرنية مباشرة. والقزحية هي أيضًا العنصر الذي يعطي لون العين، ويعتمد اللون على الصبغة السائدة في القزحية. الثقب المركزي في القزحية هو البؤبؤ المألوف لدى كل واحد منا. ويمكن تغيير حجم هذه الفتحة للتحكم في كمية الضوء التي تدخل العين.

حجم البؤبؤ سيتغير مباشرة عن طريق القزحية، وهذا يعود لبنيتها الفريدة، لأنها تتكون من جزأين أنواع مختلفةالأنسجة العضلية (حتى أن هناك عضلات هنا!). العضلة الأولى عبارة عن ضاغطة دائرية - وتقع في القزحية بشكل دائري. عندما يكون الضوء ساطعًا، ينقبض، ونتيجة لذلك ينقبض حدقة العين، كما لو تم سحبها إلى الداخل بواسطة عضلة. العضلة الثانية هي عضلة تمديد - وهي تقع بشكل شعاعي، أي. على طول نصف قطر القزحية، والذي يمكن مقارنته بشعاع العجلة. في الإضاءة المظلمة، تنقبض هذه العضلة الثانية، وتفتح القزحية حدقة العين.

لا يزال الكثيرون يواجهون بعض الصعوبات عندما يحاولون شرح كيفية تكوين عناصر النظام البصري البشري المذكورة أعلاه، لأنه في أي شكل وسيط آخر، أي. في أي مرحلة تطورية، لن يتمكنوا ببساطة من العمل، لكن الإنسان يرى منذ بداية وجوده. أُحجِيَّة…

التركيز

وتجاوز المراحل المذكورة أعلاه، يبدأ الضوء بالمرور عبر العدسة الموجودة خلف القزحية. العدسة هي عنصر بصري على شكل كرة مستطيلة محدبة. العدسة ناعمة وشفافة تمامًا، ولا تحتوي على أوعية دموية، وهي نفسها تقع في كيس مرن.

بالمرور عبر العدسة، ينكسر الضوء، وبعد ذلك يتركز على نقرة الشبكية - المكان الأكثر حساسية الذي يحتوي على الحد الأقصى للمبلغمستقبلات ضوئية.

ومن المهم أن نلاحظ ذلك هيكل فريد من نوعهويتم توفير التركيبة للقرنية والعدسة قوة عظيمةالانكسار، مما يضمن طولًا بؤريًا قصيرًا. وكم هو مدهش أن مثل هذا النظام المعقد يناسب مقلة عين واحدة فقط (فقط فكر في الشكل الذي يمكن أن يبدو عليه الشخص، على سبيل المثال، إذا كان مطلوبًا استخدام متر لتركيز أشعة الضوء القادمة من الأشياء!).

وما لا يقل إثارة للاهتمام هو أن القوة الانكسارية المشتركة لهذين العنصرين (القرنية والعدسة) ترتبط ارتباطًا ممتازًا بمقلة العين، ويمكن تسمية هذا بأمان بدليل آخر على ذلك البصريةتم إنشاؤها ببساطة غير مسبوقة، لأن إن عملية التركيز معقدة للغاية بحيث لا يمكن الحديث عنها كشيء حدث فقط من خلال طفرات خطوة بخطوة - مراحل تطورية.

إذا كنا نتحدث عن كائنات قريبة من العين (كقاعدة عامة، تعتبر مسافة أقل من 6 أمتار قريبة)، فكل شيء أكثر فضولًا، لأنه في هذه الحالة يكون انكسار أشعة الضوء أقوى . يتم ضمان ذلك من خلال زيادة انحناء العدسة. يتم توصيل العدسة عبر العصابات الهدبية إلى العضلة الهدبيةوالتي، عند الانكماش، تسمح للعدسة أن تأخذ شكلًا أكثر محدبًا، وبالتالي تزيد من قدرتها الانكسارية.

وهنا لا يسعنا إلا أن نذكر البنية المعقدة للعدسة: فهي تتكون من خيوط عديدة، تتكون من خلايا متصلة ببعضها البعض، وأحزمة رفيعة تربطها بالجسم الهدبي. يتم التركيز تحت سيطرة الدماغ بسرعة كبيرة وبشكل كامل "تلقائيًا" - من المستحيل على الشخص تنفيذ مثل هذه العملية بوعي.

معنى "فيلم الكاميرا"

نتيجة التركيز هي تركيز الصورة على شبكية العين، وهو نسيج متعدد الطبقات، حساسة للضوء، تغطي خلفمقلة العين. تحتوي شبكية العين على ما يقرب من 137.000.000 مستقبل ضوئي (للمقارنة، حديث الكاميرات الرقمية، حيث لا يوجد أكثر من 10.000.000 عنصر حسي مماثل). يرجع هذا العدد الهائل من المستقبلات الضوئية إلى وجودها بكثافة شديدة - حوالي 400000 لكل 1 مم مربع.

ولن يكون في غير محله هنا أن نستشهد بكلام عالم الأحياء الدقيقة آلان جيلين الذي يتحدث في كتابه “الجسم حسب التصميم” عن شبكية العين باعتبارها تحفة من روائع التصميم الهندسي. وهو يعتقد أن شبكية العين هي العنصر الأكثر روعة في العين، ويمكن مقارنتها بالفيلم الفوتوغرافي. إن شبكية العين الحساسة للضوء، الموجودة في الجزء الخلفي من مقلة العين، أرق بكثير من السيلوفان (سمكها لا يزيد عن 0.2 ملم) وأكثر حساسية بكثير من أي فيلم فوتوغرافي من صنع الإنسان. خلايا هذه الطبقة الفريدة قادرة على معالجة ما يصل إلى 10 مليار فوتون، في حين أن الكاميرا الأكثر حساسية يمكنها معالجة بضعة آلاف فقط. ولكن الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو ذلك عين الإنسانيمكنه التقاط فوتونات مفردة حتى في الظلام.

في المجمل، تتكون شبكية العين من 10 طبقات من الخلايا المستقبلة للضوء، 6 طبقات منها عبارة عن طبقات من الخلايا الحساسة للضوء. هناك نوعان من المستقبلات الضوئية شكل خاص، ولهذا سميت بالمخاريط والقضبان. العصي حساسة للغاية للضوء وتزود العين بإدراك أبيض وأسود ورؤية ليلية. المخاريط، بدورها، ليست حساسة جدًا للضوء، ولكنها قادرة على تمييز الألوان - ويلاحظ الأداء الأمثل للمخاريط في النهارأيام.

بفضل عمل المستقبلات الضوئية، تتحول أشعة الضوء إلى مجمعات من النبضات الكهربائية ويتم إرسالها إلى الدماغ بسرعة عالية بشكل لا يصدق، وتنتقل هذه النبضات نفسها عبر مليون ألياف عصبية في جزء من الثانية.

يعد التواصل بين الخلايا المستقبلة للضوء في شبكية العين أمرًا معقدًا للغاية. المخاريط والقضبان ليست متصلة مباشرة بالدماغ. بعد تلقي إشارة، يقومون بإعادة توجيهها إلى الخلايا ثنائية القطب، ويعيدون توجيه الإشارات التي تمت معالجتها بالفعل خلايا العقدة، أكثر من مليون محور عصبي (خلايا عصبية تنتقل عبرها النبضات العصبية) تشكل عصبًا بصريًا واحدًا تدخل من خلاله البيانات إلى الدماغ.

طبقتان أعصاب بينيةقبل إرسال البيانات المرئية إلى الدماغ، يتم تسهيل المعالجة المتوازية لهذه المعلومات من خلال ستة مستويات من الإدراك تقع في شبكية العين. يعد ذلك ضروريًا حتى يتم التعرف على الصور في أسرع وقت ممكن.

الإدراك الدماغي

بعد أن تدخل المعلومات المرئية المعالجة إلى الدماغ، يبدأ في فرزها ومعالجتها وتحليلها، كما يشكل صورة كاملة من البيانات الفردية. بالطبع، عن العمل العقل البشريلا يزال هناك الكثير غير معروف، ولكن حتى ما يمكن أن يقدمه العالم العلمي اليوم يكفي للدهشة.

بمساعدة عينين، يتم تشكيل "صورتين" للعالم المحيط بالشخص - واحدة لكل شبكية العين. وتنتقل "الصورتان" إلى الدماغ، وفي الواقع يرى الشخص صورتين في نفس الوقت. ولكن كيف؟

لكن النقطة هي كما يلي: نقطة شبكية عين واحدة تتوافق تمامًا مع نقطة شبكية العين الأخرى، وهذا يشير إلى أن كلا الصورتين، اللتين تدخلان الدماغ، يمكن أن تتداخل مع بعضها البعض ويتم دمجهما معًا للحصول على صورة واحدة. وتتلاقى المعلومات التي تستقبلها المستقبلات الضوئية في كل عين في القشرة البصرية، حيث تظهر صورة واحدة.

نظرًا لحقيقة أن العينين قد يكون لهما إسقاطات مختلفة، فقد يتم ملاحظة بعض التناقضات، لكن الدماغ يقارن الصور ويربطها بطريقة لا يرى الشخص أي تناقضات. علاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه التناقضات للحصول على إحساس بالعمق المكاني.

كما تعلمون، بسبب انكسار الضوء، تكون الصور المرئية التي تدخل الدماغ في البداية صغيرة جدًا ومقلوبة، ولكن "عند الإخراج" نحصل على الصورة التي اعتدنا على رؤيتها.

بالإضافة إلى ذلك، في شبكية العين، ينقسم الدماغ الصورة إلى قسمين عموديًا - من خلال خط يمر عبر الحفرة الشبكية. تتم إعادة توجيه الأجزاء اليسرى من الصور التي تستقبلها كلتا العينين إلى ، ويتم إعادة توجيه الأجزاء اليمنى إلى اليسار. وهكذا فإن كل نصفي الكرة الأرضية للشخص المشاهد يتلقى البيانات من جزء واحد فقط مما يراه. ومرة أخرى - "عند الإخراج" نحصل على صورة صلبة دون أي أثر للاتصال.

إن فصل الصور والمسارات البصرية المعقدة للغاية يجعل الدماغ يرى بشكل منفصل في كل نصف من نصفي الكرة الأرضية باستخدام كل عين. يتيح لك ذلك تسريع معالجة تدفق المعلومات الواردة، كما يوفر الرؤية بعين واحدة إذا توقف الشخص فجأة لسبب ما عن الرؤية بالأخرى.

يمكننا أن نستنتج أن الدماغ، في عملية معالجة المعلومات المرئية، يزيل البقع "العمياء"، والتشوهات الناجمة عن الحركات الدقيقة للعين، ومضات العين، وزاوية الرؤية، وما إلى ذلك، مما يوفر لمالكه صورة شاملة كافية لما هو موجود. يجري ملاحظتها.

واحد آخر من عناصر مهمةالنظام البصري هو . ولا مجال للتقليل من أهمية هذا الموضوع، لأنه... لكي نتمكن من استخدام رؤيتنا بشكل صحيح على الإطلاق، يجب أن نكون قادرين على تحويل أعيننا، رفعها، خفضها، باختصار، تحريك أعيننا.

في المجمل، هناك 6 عضلات خارجية تتصل بالسطح الخارجي لمقلة العين. تشمل هذه العضلات 4 عضلات مستقيمة (سفلية وعليا وجانبية ووسطى) وعضلتين مائلتين (سفلية وعليا).

في اللحظة التي تنقبض فيها أي من العضلات، تسترخي العضلة المقابلة لها - وهذا يضمن حركة سلسة للعين (وإلا فإن جميع حركات العين ستكون متشنجة).

عندما تدير كلتا العينين، تتغير حركة جميع العضلات الـ 12 (6 عضلات في كل عين) تلقائيًا. ومن الجدير بالذكر أن هذه العملية مستمرة ومنسقة بشكل جيد للغاية.

وفقا لطبيب العيون الشهير بيتر جاني، فإن التحكم والتنسيق في اتصالات الأعضاء والأنسجة مع الجهاز العصبي المركزي من خلال الأعصاب (وهذا ما يسمى التعصيب) لجميع 12 عضلات العينيمثل واحدة من جدا العمليات المعقدة، يحدث في الدماغ. إذا أضفنا إلى ذلك دقة إعادة توجيه النظر، وسلاسة الحركات وانتظامها، والسرعة التي يمكن أن تدور بها العين (وتصل إلى إجمالي يصل إلى 700 درجة في الثانية)، وجمعنا كل هذا، فسنحصل بالفعل على الحصول على حركة هائلة من حيث الأداء. نظام العين. وحقيقة أن الشخص لديه عينان تجعل الأمر أكثر تعقيدًا - فمع حركات العين المتزامنة، يلزم نفس التعصيب العضلي.

تختلف العضلات التي تدور العين عن العضلات الهيكلية لأنها... فهي مكونة من العديد من الألياف المختلفة، ويتم التحكم فيها بواسطة عدد أكبر من الخلايا العصبية، وإلا فإن دقة الحركات ستصبح مستحيلة. يمكن أيضًا تسمية هذه العضلات بأنها فريدة من نوعها لأنها قادرة على الانقباض بسرعة ولا تتعب عمليًا.

مع الأخذ في الاعتبار أن العين من أهم الأعضاء جسم الإنسان‎يحتاج إلى رعاية مستمرة. ولهذا الغرض بالتحديد يتم توفير "نظام التنظيف المتكامل"، إذا جاز التعبير، والذي يتكون من الحواجب والجفون والرموش والغدد الدمعية.

تنتج الغدد الدمعية بانتظام سائلًا لزجًا يتحرك ببطء إلى أسفل السطح الخارجي لمقلة العين. يقوم هذا السائل بإزالة الحطام المختلفة (الغبار، وما إلى ذلك) من القرنية، وبعد ذلك يدخل إلى الجزء الداخلي القناة المسيل للدموعثم يتدفق عبر القناة الأنفية، ويتم التخلص منه من الجسم.

تحتوي الدموع على مادة مضادة للجراثيم قوية جداً تقضي على الفيروسات والبكتيريا. تعمل الجفون كمساحات للزجاج الأمامي، حيث تقوم بتنظيف وترطيب العينين من خلال الوميض اللاإرادي على فترات تتراوح من 10 إلى 15 ثانية. إلى جانب الجفون، تعمل الرموش أيضًا على منع دخول أي حطام أو أوساخ أو جراثيم وما إلى ذلك إلى العين.

إذا لم تؤدي الجفون وظيفتها، فإن عيون الشخص سوف تجف تدريجيا وتصبح مغطاة بالندوب. لو لم يكن ل القناة المسيل للدموع- تمتلئ العيون باستمرار بالسائل المسيل للدموع. إذا لم يرمش الشخص، فسوف يدخل الحطام إلى عينيه ويمكن أن يصاب بالعمى. يجب أن يشمل "نظام التنظيف" بأكمله عمل جميع العناصر دون استثناء، وإلا فإنه ببساطة سيتوقف عن العمل.

العيون كمؤشر للحالة

عيون الإنسان قادرة على نقل الكثير من المعلومات أثناء تفاعله مع الآخرين والعالم من حوله. يمكن أن تشع العيون بالحب وتحترق بالغضب وتعكس الفرح أو الخوف أو القلق أو التعب. تظهر العيون المكان الذي ينظر فيه الإنسان، سواء كان مهتماً بشيء ما أم لا.

على سبيل المثال، عندما يدير الأشخاص أعينهم أثناء التحدث إلى شخص ما، يمكن رؤية ذلك بشكل مختلف تمامًا عن ذلك نظرة عادية، موجهة للأعلى. عيون كبيرةيسبب الأطفال البهجة والحنان لمن حولهم. وحالة التلاميذ تعكس حالة الوعي التي يعيشونها هذه اللحظةالوقت هناك شخص. العيون هي مؤشر الحياة والموت، إذا تحدثنا بالمعنى العالمي. وربما لهذا السبب يطلق عليهم "مرآة" الروح.

بدلا من الاستنتاج

في هذا الدرس نظرنا إلى بنية النظام البصري البشري. بطبيعة الحال، فقد فاتنا الكثير من التفاصيل (هذا الموضوع في حد ذاته ضخم للغاية ومن الصعب وضعه في إطار درس واحد)، لكننا ما زلنا نحاول نقل المادة حتى يكون لديك فكرة واضحة عن كيفية يرى الشخص.

لا يسعك إلا أن تلاحظ أن تعقيد العين وقدراتها يسمحان لهذا العضو بالتفوق حتى على الأكثر التقنيات الحديثةوالتطورات العلمية . العين هي دليل واضح على تعقيد الهندسة في عدد ضخمالفروق الدقيقة.

لكن معرفة بنية الرؤية أمر جيد ومفيد بالطبع، لكن الأهم هو معرفة كيف يمكن استعادة الرؤية. والحقيقة هي أن نمط حياة الشخص، والظروف التي يعيش فيها، وبعض العوامل الأخرى (الضغط النفسي، الوراثة، عادات سيئةوالأمراض وأكثر من ذلك بكثير) - كل هذا غالبًا ما يساهم في حقيقة أن الرؤية يمكن أن تتدهور على مر السنين، أي. يبدأ النظام البصري في الخلل.

لكن تدهور الرؤية في معظم الحالات ليس عملية لا رجعة فيها - معرفة تقنيات معينة، هذه العمليةيمكنك عكس ذلك وجعل رؤيتك، إن لم تكن مثل رؤية الطفل (على الرغم من أن هذا ممكن في بعض الأحيان)، فهي جيدة قدر الإمكان لكل فرد. لذلك، سيتم تخصيص الدرس التالي في دورتنا حول تطوير الرؤية لطرق استعادة الرؤية.

انظر إلى الجذر!

اختبر معلوماتك

إذا كنت ترغب في اختبار معلوماتك حول موضوع هذا الدرس، يمكنك إجراء اختبار قصير يتكون من عدة أسئلة. لكل سؤال، خيار واحد فقط يمكن أن يكون صحيحا. بعد تحديد أحد الخيارات، يتابع النظام تلقائيًا السؤال التالي. تتأثر النقاط التي تحصل عليها بصحة إجاباتك والوقت الذي تقضيه في إكمالها. يرجى ملاحظة أن الأسئلة تختلف في كل مرة وأن الخيارات مختلطة.