Человеческий глаз

Все, что нужно знать об анатомии, структуре и функциях зрительного центра организма

Глаз – это один из важнейших органов чувств. Как и любой другой орган, он очень сложен. Человеческий глаз способен принимать и непрерывно обрабатывать более десяти миллионов единиц информации в секунду. Но вы когда-нибудь задумывались о том, как работает глаз? Как формируются изображения, которые мы видим? Какие части нашего организма участвуют в данном сложном процессе? BETTER VISION подробно рассказывает обо всем: от анатомии и структуры глаза до его функций.

Глаз очень похож на видеокамеру: для того чтобы мы смогли увидеть мир вокруг, требуется взаимодействие его разных частей. Ниже мы расскажем о том, как работает глаз. Но сначала давайте обсудим основные части глаза и его структуру.

Анатомия: структура человеческого глаза

Анатомия: структура человеческого глаза

Роговица

Роговица – передняя прозрачная оболочка глаза, покрытая слезной пленкой. Она является продолжением склеры (белой части глаза); вместе они образуют то, что специалисты называют «tunica externa bulbi» (внешняя оболочка глаза). Роговица выполняет роль своеобразного окна: через данную дискообразную и прозрачную часть свет попадает в глаз. Она также защищает глаз от внешних воздействий, в т.ч. от грязи, пыли или поверхностных травм. Она является очень упругой. Кроме того, кривизна роговицы определяет ее оптические свойства и играет ключевую роль в обеспечении четкого зрения.

Склера

Склера – белая часть глаза толще и прочнее роговицы, также защищает глаз от повреждений. Она покрывает практически весь глаз за исключением двух областей: спереди расположенной роговицы и сзади – волокна зрительного нерва.

Зрачки

Зрачок – черное отверстие в середине человеческого глаза. Он реагирует на падающий свет и адаптируется к его интенсивности. Фактически это реакция не самих зрачков, а радужки. Размер зрачков также зависят от нашего эмоционального состояния. Например, страх и восторг могут привести к расширению зрачков. Также причиной изменения их размеров могут быть алкоголь и наркотики.

Радужка

Радужка – это цветное кольцо вокруг зрачка, которое работает, как диафрагма: она контролирует количество света, проходящего в глаз. При ярком свете она делает зрачок маленьким, уменьшая количество поступающего света. В темноте происходит обратное: сфинктер зрачка открывается, а зрачок расширяется. Таким образом, когда темно, в глаз попадает больше света, а когда светло, меньше света. Кроме того, радужка определяет цвет глаз и имеет уникальную структуру у каждого человека. Она названа в честь греческой богини радуги. Интересно, что цвет радужки абсолютно не влияет на зрение. Люди с карими глазами не видят мир «более темным», чем люди с более светлыми (например, голубыми) глазами.

Камеры глаза (camerae bulbi)

Человеческий глаз имеет переднюю и заднюю камеры. Они представляют собой полости в передней части, заполненные водянистой влагой. Данная жидкость содержит основные питательные вещества для хрусталика и роговицы. Она обеспечивает подачу кислорода и помогает бороться с возбудителями заболеваний. Водянистая влага в камерах глаза выполняет еще одну функцию: она помогает глазу сохранять его форму.

Хрусталик глаза (lens crystallina)

Хрусталик глаза собирает свет, поступающий в зрачок, формируя четкое изображение на сетчатке. Он растягивается и может изменять форму при помощи ресничной мышцы, чтобы сфокусироваться на предметах, расположенных на близком и дальнем расстояниях. Это означает, что, когда мы смотрим на близкие предметы, для обеспечения четкого зрения хрусталик становится выпуклым. Однако когда мы смотрим на далекие предметы, для обеспечения четкого зрения он становится плоским. Хрусталик переворачивает изображение и проецирует его на сетчатку задом наперед. Изображение переворачивается «в правильное положение», когда оно обрабатывается мозгом.

Ресничное (цилиарное) тело (corpus ciliare)

Цилиарное тело играет важную роль для нашего зрения: оно производит водянистую влагу и содержит ресничную мышцу (musculus ciliaris). За счет аккомодации хрусталика мы можем сфокусироваться на близких и далеких предметах.

Стекловидное тело (corpus vitreum)

Внутренняя часть глаза между хрусталиком и сетчаткой заполнена стекловидным телом. Оно занимает большую часть глаза и, как следует из названия, представляет собой тело. Оно является прозрачным и на 98% состоит из воды, а на 2% – из гиалуроната натрия и коллагеновых волокон.

Сетчатка

Сетчатка обрабатывает световые и цветовые стимулы для того, чтобы передать их в мозг через зрительный нерв. Проще говоря, сетчатка работает как катализатор: она использует чувствительные клетки для преобразования поступающего света, который впоследствии обрабатывается мозгом. Данные чувствительные клетки состоят из колбочек (для восприятия цвета) и палочек (для распознавания света и темноты). Наибольшее их количество сосредоточено в центре сетчатки или макуле: около 95% всех чувствительных клеток расположено на площади около 5 квадратных миллиметров. Данная площадь сопоставима с размерами булавочной головки.

Сосудистая оболочка (chorioidea)

Сосудистая оболочка человеческого глаза расположена между склерой и сетчаткой и переходит в цилиарное тело и радужку. Она обеспечивает поступление питательных веществ на рецепторы сетчатки, поддерживает постоянную температуру сетчатки и участвует в аккомодации, т.е. переключении между зрением вблизи и вдаль, аналогично работе объектива камеры.

Зрительный нерв (nervis opticus)

Зрительный нерв отвечает за передачу информацию из сетчатки в мозг. Он состоит почти из миллиона нервных волокон (аксонов), имеет толщину около сантиметра и выходит из сетчатки через диск. Данную точку также называют «слепым пятном», поскольку сетчатка не имеет чувствительных клеток. Именно поэтому изображение, формируемое мозгом, фактически представляет собой черную точку. Обычно это компенсируется клетками серого вещества для получения полной картины. Однако данная точка обычно не воспринимается, поскольку мозг «компенсирует» данный пробел.

Центральная ямка /фовеа (fovea centralis)

Небольшая область, играющая важную роль: фовеа размером меньше двух миллиметров выполняет ключевые задачи в нашей зрительной системе. Она расположена в центре желтого пятна сетчатки и имеет чувствительные клетки, которые позволяют нам получать четкое цветное изображение в течение всего дня. Когда мы смотрим на предмет, наши глаза фокусируются таким образом, чтобы изображение проецировалось на ямку.

Внешняя часть человеческого глаза

Внешние части человеческого глаза играют важную роль для зрения. К ним относятся веки, ресницы, слезный аппарат и брови.

Слезный аппарат (glandula lacrimalis)

Слезные железы миндалевидной формы расположены в верхней наружной части каждой глазницы в слезной ямке и выделяющие при необходимости слезы. Их секрет, содержащий соли, белки, жиры и ферменты, подается на роговицу и защищает ее, а также помогает удалять инородные тела из глаза.

Веки (palpebrae)

Веки увлажняют глаз при каждом моргании. Они закрываются рефлекторно для того, чтобы защитить глаза от ветра, жидкостей и инородных тел. В среднем люди моргают 8-12 раз в минуту, чтобы слезная жидкость распределилась по поверхности глаза за доли секунды. Это увлажняет роговицу и предотвращает ее высыхание.

Ресницы (cilia)

Ресницы нужны не только для красоты. Они имеют практическое значение: их работа заключается в защите глаз от пыли, грязи и других инородных тел. Все происходит автоматически: когда ресницы контактируют с чем-либо, или мозг этого ожидает, веки рефлекторно закрываются.

Брови (supercilium)

Брови защищают глаза от пота, который может стекать со лба.

Информация о зрении: как работает человеческий глаз

Восприятие предметов является частью сложного процесса: перед тем как увидеть что-либо, в глазу и мозгу выполняется последовательность отдельных этапов. Речь идет о ретино-геникуло-стриарном пути, который начинается в глазу и проходит в мозг. Проще говоря, зрение работает следующим образом: свет из окружающей среды проникает в человеческий глаз и собирается на роговице. Это приводит к начальному зрительному восприятию. Затем каждый глаз направляет полученное изображение в мозг через зрительный нерв и обрабатывает его, результатом чего и является «зрение». Свет является необходимой основой для всего, что мы видим. В полной темноте мы практически слепы.

Таким образом, чтобы увидеть предмет, на него должно попадать хотя бы немного света. Затем свет отражается от предмета и обрабатывается нашим зрительным аппаратом. Если мы смотрим на дерево, в наши глаза попадает свет, отраженный от него, при этом сначала лучи света проходят через конъюнктиву и роговицу. Затем они проходят через переднюю камеру и зрачок. После этого лучи поступают в хрусталик глаза, где они собираются и передаются на фоточувствительную (светочувствительную) сетчатку. Здесь происходит сбор и сортировка визуальной информации: палочки позволяют отличить темное от светлого, а колбочки отвечают за четкость и цветовосприятие. Данная информация передается на зрительный нерв, по которому она попадает в мозг, где снова анализируется, интерпретируется и объединяется для формирования изображения, которое мы видим.

Хотя мы подробно можем описать анатомию и структуру человеческого глаза, многие вопросы, касающиеся сознательной работы, остаются неразрешенными. Мы знаем, какие части мозга являются наиболее активными, когда смотрим на какой-либо предмет, но остается непонятным, как мы воспринимаем мир в результате данного процесса.

Наблюдение за близкими и далекими предметами

Здоровые глаза делают это автоматически, без дополнительной помощи. Они могут переключаться между зрением вблизи и вдаль и четко видеть предметы в обоих случаях. Динамическую способность четко видеть предметы на разных расстояниях называют аккомодацией. Она основана на эластичности хрусталика глаза. При отсутствии нарушений он может менять свою форму и, следовательно, адаптироваться таким образом, чтобы видеть близкие и далекие предметы. В нормальном состоянии хрусталик глаза является плоским и длинным, что позволяет видеть далекие предметы. Однако, если посмотреть на близкий предмет, хрусталик становится выпуклым: он переключается на ближнее расстояние и позволяет нам четко видеть близкие предметы. Аккомодация всегда используется, когда изображения предметов, проецируемые на ямку, кажутся нечеткими.

Наблюдение за предметами в течение дня – как работают наши глаза

Наблюдение за предметами при хорошем освещении (фотопическое или дневное зрение) – задача, выполняемая колбочками (чувствительными клетками, отвечающими за цветное зрение). В дневном зрении также участвует зрачок: чем выше яркость, тем меньше зрачок. Он адаптируется к различной интенсивности света и регулирует количество света, попадающего в глаз. Подобное поведение называют адаптацией. Солнцезащитные очки и затемненные линзы могут защитить глаза от яркого света.

Ночное и сумеречное зрение

Ночное и сумеречное зрение

Ночью наши глаза переключаются с дневного (фотопического) зрения на ночное (скотопическое) зрение. Здоровым глазам требуется около 25 минут, чтобы привыкнуть к темноте. Чем меньше света, тем активнее работают палочки (чувствительные клетки глаза, отвечающие за различение света и темноты). Для того чтобы впустить максимальное количество света, зрачки расширяются. Здоровые глаза не испытывают проблем при изменении освещенности. Наследственные заболевания, некоторые лекарственные препараты, травмы и недостаток витамина A могут привести к ухудшению зрения в темноте или сумерках. Данная проблема нередко возникает у владельцев очков. При плохом освещении зрачки должны сильнее расширяться. В результате происходит уменьшение глубины поля зрения и ограничение пространственного зрения, а также перенапряжение глаз из-за отраженного света и низкой контрастности. Технология i.Scription® компании ZEISS учитывает сужение зрачков владельца ночью в дизайне линзы, что помогает значительно улучшить эффективность зрительного восприятия при плохом освещении.

Знаете ли вы, что наша способность различать светлое и темное играет важную роль с точки зрения безопасности в самолете? Во время взлета и приземления освещение в кабине приглушается, чтобы глаза пассажиров и членов экипажа могли немедленно адаптироваться к новым условиям освещенности в случае катастрофы. Это позволит сэкономить ценные секунды при аварии.

Проблемы со зрением и заболевания глаз – что делать, если ваше зрение ухудшилось

Близорукость, дальнозоркость, пресбиопия – существует множество проблем, которые могут ограничить наше зрительное восприятие. В большинстве случаев идеально подобранные очки с правильными линзами могут значительно улучшить ваше зрение. BETTER VISION объясняет: Какой тип линз подходит при различных нарушениях зрения?

Многие заболевания глаз могут ухудшить зрение, что негативно отразится на нашем восприятии окружающего мира. Сюда можно отнести все заболевания: от незначительных проблем с глазами (хроническая сухость глаз, помутнение стекловидного тела и косоглазие) до катаракты, глаукомы и макулярной дегенерации. Однако каковы наиболее распространенные заболевания глаз и как их можно распознать?

Все эти термины и процессы перепутались у вас в голове? Не беспокойтесь! Очевидно, что человеческий глаз является очень сложным органом, взаимодействующим с мозгом. Неспроста его часто называют окном в мозг. Вряд ли какое-либо другое наше чувство может дать нам столько же информации об окружающем мире, повседневной жизни или людях (в т.ч. о нас самих).

Мой зрительный профиль Укажите персональные зрительные привычки и подберите индивидуальное решение.
Найдите оптику рядом с вами

Статьи по теме

Брови не лгут Что брови могут рассказать о нас
Как производятся очковые линзы? От пластиковых до стеклянных линз компании ZEISS – все, что вы захотите узнать о производстве очковых линз
Нарушение восприятия оттенков красного и зеленого цвета, красно-зеленый дальтонизм и полная цветовая слепота Какие существуют типы цветовой слепоты и дефицита цветовосприятия? Как их можно распознать?
Определение проблем со зрением Близорукость, дальнозоркость, астигматизм и т.д.: какие бывают проблемы со зрением и как их можно скорректировать?

Сопутствующие товары