Наши глаза

28/05/2015

Глаз (лат. oculus) - сенсорный орган (орган Зрительной системы) человека, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. У человека через глаз поступает ≈ 90 % информации из окружающего мира.

Строение глаза и его функционирование

Наши глаза очень сложно устроены, и чтобы объяснить, как они функционируют, часто используют аналогию с фотоаппаратом. Действительно, и глаза, и фотоаппарат используют световые лучи, исходящие от окружающих нас объектов, для создания их изображения.

Световые лучи попадают в глаз через роговицу и хрусталик. Роговица и хрусталик собирают и преломляют световые лучи так, чтобы они собрались точно на сетчатке глаза и сформировали на ней четкое изображение. Количество света, попадающего внутрь глаза, ограничивается размером зрачка, который сужается при избытке света или, наоборот, расширяется при его недостатке. Наконец, формируемое на сетчатке глаза изображение поступает в мозг для создания наших зрительных ощущений.

Основные оптические структуры глаза

Роговица - это прозрачная оболочка глаза, покрывающая радужку и зрачок. Световые лучи при прохождении через роговицу преломляются для формирования изображения на сетчатке глаза. Роговица в оптическом смысле - собирательная линза с оптической силой около +40 диоптрий (диоптрия - единица измерения оптической силы линзы, сокращенное обозначение - D).

Кроме оптической функции роговица выполняет защитную функцию, препятствуя проникновению внутрь глаза человека микробов, пыли и других посторонних объектов.

Зрачок - темное круглое отверстие в центре глаза, сужающееся или расширяющееся для регулирования количества достигающего сетчатки света.

Хрусталик - это прозрачное тело почти сферической формы, способное в зависимости от расстояния до объекта наблюдения изменять кривизну своей поверхности для получения четкого изображения на сетчатке. Являясь биологической линзой, хрусталик составляет важную часть светопреломляющего аппарата глаза. Изменение кривизны поверхности хрусталика приводит к изменению его оптической силы. В расслабленном состоянии (кривизна минимальная) оптическая сила хрусталика составляет около +20,0 D. Для чтения (или для выполнения другой зрительной работы вблизи) кривизна хрусталика для получения четкого изображения должна увеличиться, а ее оптическая сила стать больше на несколько диоптрий. Этот механизм автоматического изменения оптической силы хрусталика в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта называется аккомодацией.

Сетчатка - выстилающая заднюю поверхность глаза светочувствительная мембрана. На ней, как на матрице цифрового фотоаппарата, глаз создает изображение наблюдаемого объекта. Светочувствительные элементы сетчатки (палочки и колбочки) посылают сигналы через оптический нерв в головной мозг, где формируются зрительные ощущения.

Стекловидное тело - прозрачное гелеобразное вещество, заполняющее внутреннее пространство глаза между хрусталиком и сетчаткой. Световые лучи проходят через стекловидное тело без преломления. С оптической точки зрения главная функция стекловидного тела - пропускать световые лучи к сетчатке глаза, не ослабляя их.

Кроме указанных структур, отвечающих за оптику глаза, в нем имеются и другие, выполняющие важные для нормального зрения функции. Например, специальные железы выделяют слезную жидкость (слезу), которая необходима для смазывания и увлажнения глаза.

Наш глаз очень сложно устроен, и только слаженная правильная «работа» всех структур глаза в целом обеспечивает нормальное зрение. Неправильное их функционирование приводит к возникновению дефектов зрения - от небольшого размытия изображения до полной слепоты. Если оптическая сила глаза (роговица + хрусталик) не соответствует его размерам (т.е. если фокус оптической системы роговица + хрусталик больше или меньше расстояния до сетчатки), то это не позволит получить четкого изображения на сетчатке. В этих случаях мы имеем дело с ошибками рефракции (неправильным преломлением световых лучей).