Природня оптична система. Ідеальний зір.

Бажаючи переконати співрозмовника у достовірності викладеної інформації, ми нерідко використовуємо вираз на кшталт: «Я бачив це на власні очі». Але, виявляється, людина тільки дивиться оком, а бачить мозком. Щоб це зрозуміти, необхідно згадати будову органу зору.

З усіх почуттів людини найважливішим вважається зір. Саме завдяки йому ми отримуємо до 80% відомостей про навколишній світ. А допомагають в цьому очі – дуже складний «оптичний прилад», сконструйований природою для сприйняття візуальної інформації та її передачі у відповідні ділянки кори головного мозку. Причому успішність виконання цього завдання залежить від узгодженої роботи всіх складових частин ока, в іншому випадку постраждає гострота та чіткість зору.

Ех, яблучко…

Око має форму кулі, злегка сплюснутої в передньозадньої частині, тому до нього застосовують термін «очне яблуко». Важить це диво природи близько 7-8 г, а діаметр його у дорослої людини становить близько 23-24 мм. При цьому очне яблуко  має дуже ніжну структуру, яку можна легко пошкодити, тому воно розташоване у спеціальному черепному «комірку» – очниці. Попереду воно теж має захист – верхні та нижні повіки, які оберігають очі від негативного зовнішнього впливу, попадання порошин та інших сторонніх часточок, а заодно допомагають рівномірно розподіляти сльозову рідину.

Швидкість змикання повік у спокійному стані становить 15-20 разів на хвилину. Однак при сильному хвилюванні кількість моргань збільшується в 2-3 рази і, навпаки, коли людина поринає в читання (з книги або монітора), глибокі роздуми чи напружує слух, він може робити лише 5-8 рухів повіками.

Між тим систематичне та тривале зниження швидкості моргання веде до пересихання очного яблука, викликаючи почервоніння, свербіж, печіння, що добре знайоме активним користувачам комп’ютерів. До речі, над виробленням рідини, необхідної для зволоження очного яблука та його дезінфекції, трудяться слізні залози. Вони розташовані на верхній зовнішній стінці очниці. Волога виробляється безупинно протягом доби та містить не лише воду, а й солі, білки, а також антибактеріальну речовину – лізоцин.

Склера

Зовнішню частину ока, яку в народі називають «білком» через білий колір, офтальмологи позначають терміном «склера». На це дуже міцне покриття припадає майже 85% всієї поверхні очного яблука. Основна функція склери – каркасна: служити опорою та елементом кріплення для багатьох м’язів, зв’язок та ін. А також вона захищає очне яблуко від різних пошкоджень та негативного впливу навколишнього середовища.

У «тильній» стороні склери є ґратчаста платівка – місце виходу очного нерва, через який по спеціальному каналу до головного мозку передається зорова інформація. А з боків до склері кріпляться 6 груп окорухових м’язів – найбільш швидкодіючих у людському організмі. Вони безперервно роблять невеликі, але дуже швидкі коливальні рухи (до 123 в секунду!).

У нормі окорухові м’язи обох очей працюють узгоджено. Це дозволяє людині отримувати достовірне зображення. Якщо ж якийсь м’яз слабшає, розвивається косоокість або неможливість сфокусувати обидва ока на одній точці.

Зсередини склеру покриває шар кровоносних судин, що становлять судинну оболонку ока. Завдяки її існуванню очні структури отримують харчування та позбавляються продуктів обміну.

Рогівка

Випукла частина очного яблука, що височіє над склерою, називається рогівкою. Її діаметр близько 12 мм, товщина – 1 мм. За формою рогівка нагадує скло в годиннику – така ж прозора, сферична, гладка та блискуча. Не дивно, що їй відводиться роль природного «фотооб’єктива», який збирає і фокусує світлові промені, що розходяться в різні боки, спрямовуючи їх углиб ока. Цікаво, що у людини та акули рогівка має схожу будову, саме тому останню використовують як замінник при офтальмологічній операції.

Райдужка

«Диск», що знаходиться під рогівкою, пофарбований у певний колір (від світло-блакитного до чорного) – це райдужна оболонка. Її колір залежить від кількості клітин меланофорів, що містять пігмент меланін: чим більше меланіну, тим темніші очі. Колір райдужної оболонки визначається спадковістю. Найбільше у світі карооких людей. А от зелені очі зустрічаються лише у 2% населення Землі. Вважається, що тут позначилося «полювання» інквізиторів на відьом і чаклунів в далекі й «темні» часи.

У центрі райдужки є круглий отвір діаметром 3 мм – зіниця. Вона може змінюватися у більшу та меншу сторону. При інтенсивному потоці світла зіниця звужується, щоб не постраждав зір. В темряві, а також під впливом деяких ліків та наркотичних препаратів, у стані болю або страху, зіниця розширюється.

Циліарне тіло

Механічною опорою для райдужної оболонки служить циліарне тіло. Воно складається з кровоносних судин та м’язової тканини, має форму циркулярного валика, у передній частині якого по колу виступає 70 невеликих відростків. У цих виростах продукується водяниста волога, яка необхідна для підтримання оптимального рівня внутрішньоочного тиску та тонусу очного яблука. Також циліарне тіло постачає харчування райдужці та бере участь у видаленні продуктів обміну.

А на додаток воно виступає конструкцією для кріплення кришталика. В товщі циліарного тіла знаходиться м’яз, що відповідає за акомодацію. Коли він скорочується, людина краще бачить зблизька, а коли розслаблюється «вмикається» далекий зір.

Кришталик

Назва «кришталик» було дано прозорому тілу, що знаходиться в глибині ока, навпроти зіниці. Воно підвішене на тонких зв’язках до відростків циліарного тіла. У кришталику немає нервових закінчень, кровоносних судин чи лімфоїдної тканини. Це абсолютно прозорий елемент, що має форму двоопуклої лінзи діаметром 9-10 мм і товщиною від 3,6 до 5 мм. Більше того, кришталик і працює як лінза, яка, до того ж, може змінювати свою кривизну і миттєво «наводити різкість» на предмет, який нас цікавить, причому, незалежно від відстані.

Друге завдання кришталика – забезпечувати безперешкодний прохід світлового потоку до сітківки. Ось чому помутніння кришталика неминуче веде до погіршення зору.

Скловидне тіло

Порожнина очного яблука за кришталиком заповнює прозору речовину желеподібної консистенції. Його називають склоподібне тіло. Цей гель (об’ємом 4 мл) на 98% складається з води, а також до нього входить гіалуронова кислота. Функції цієї субстанції – світлопроведення, а попутно – підтримка форми очного яблука та участь у внутрішньоочному обміні речовин.

Сітківка

Всю внутрішню поверхню очного яблука покриває сітківка. Основна її роль – немов фотоплівка, робити зображення та відправляти його для аналізу до головного мозку.

Складається сітківка з 10 шарів. Нижні утворені нервовими волокнами та клітинами, що проводять нервові імпульси, а верхній складається з світлочутливих клітин, фоторецепторів. Їх налічується понад 100 мільйонів! Причому майже все вони зосереджені лише на невеликій ділянці сітківки, навпроти зіниці – макулі.

Фоторецептори мають форму «паличок» та «колбочок». «Палички» дислокуються, головним чином, на периферії сітківки і дозволяють бачити при поганому освітленні, так як для роботи не вимагають багато світла. Також вони відповідають за бічний зір. «Ковбочки», навпаки, потребують хорошого освітлення і зосереджені у центральній частині сітківки. Більше того, вони бувають трьох видів, залежно від пігменту, що міститься: червоними, зеленими і синіми. І саме ці клітини дозволяють нам розрізняти кольори та бачити дрібні деталі (відповідають за центральний зір). Якщо деякі види «ковбачок» відсутні або мають низьку чутливість, людина не розрізняє певні відтінки. Ця аномалія називається «дальтонізм».

Як же ми бачимо?

Механізм роботи зорового апарату коротко можна описати так: після того, як промені світла проходять через рогівку, передню та задню камери з внутрішньоочною рідиною, райдужку та кришталик, вони потрапляють на сітківку. Миттєво у роботу включаються фоторецептори. Вони обробляють інформаційний потік і формують «відбиток» зображення, як на фотоплівці (щоправда, картинка виникає перевернута «до гори дригом»).

На завершення процесу клітини сітківки перетворять енергію світла в низку електромагнітних імпульсів і відправляють у відділ мозку, розташований у потиличній частині черепа – зоровий центр. Причому права сторона сітківки кожного ока передає через зоровий нерв лише «праву частину» зображення, а ліва – ліву. Після цього в корі головного мозку візуальна інформація піддається аналізу та осмисленню. Природно, що мозок перевертає картинку і поєднує воєдино ліву й праву частини зображення. Відбувається справжнє диво! Ми бачимо!