Характеристики на човешкото зрение. Структура и свойства на окото Зрението позволява
В човешкия живот това е прозорец към света. Всеки знае, че получаваме 90% от информацията чрез очите си, така че концепцията за 100% зрителна острота е много важна за пълноценен живот. Орган на зрението в човешкото тялоне заема много място, но е уникално, много интересно, сложно образувание, което все още не е напълно проучено.
Каква е структурата на нашето око? Не всеки знае, че виждаме не с очите си, а с мозъка си, където се синтезира крайният образ.
Зрителният анализатор се състои от четири части:
- Периферна част, включително:
- директно очна ябълка;
- горен и долен клепач, очна кухина;
- придатъци на окото (слъзна жлеза, конюнктива);
- екстраокуларни мускули. - Пътища в мозъка: зрителен нерв, хиазма, тракт.
- Подкорови центрове.
- Висши зрителни центрове в тилните дялове на кората на главния мозък.
В очната ябълка се разпознават:
- роговица;
- склера;
- Ирис;
- лещи;
- цилиарно тяло;
- стъкловидно тяло;
- ретина;
- хориоидея.
Склерата е непрозрачна част от плътна фиброзна мембрана. Заради цвета си я наричат още белтъчна обвивка, въпреки че няма нищо общо с белтъцитя няма.
Роговицата е прозрачна, безцветна част от фиброзната мембрана. Основната отговорност е фокусирането на светлината, довеждането й до ретината.
Предната камера е областта между роговицата и ириса, пълна с вътреочна течност.
Ирисът, който определя цвета на очите, се намира зад роговицата, пред лещата, разделя очната ябълка на две части: предна и задна и контролира количеството светлина, което достига до ретината.
Зеницата е кръгъл отвор, разположен в средата на ириса, който регулира количеството навлизаща светлина
Лещата е безцветно образувание, което изпълнява само една задача - фокусиране на лъчите върху ретината (акомодация). С годините лещата на окото се удебелява и зрението на човек се влошава, поради което повечето хора се нуждаят от очила за четене.
Цилиарното или цилиарното тяло се намира зад лещата. В него се образува водниста течност. Има и мускули, които позволяват на окото да фокусира обекти на различни разстояния.
Стъкловидно тяло– прозрачна гелообразна маса с обем 4,5 ml, която запълва кухината между лещата и ретината.
Ретината е изградена от нервни клетки. Очертава задната повърхност на окото. Ретината под въздействието на светлината създава импулси, които се предават през зрителния нерв към мозъка. Следователно ние възприемаме света не с очите си, както много хора си мислят, а с мозъка си.
Приблизително в центъра на ретината има малка, но много чувствителна област, наречена макула или макула. Фовеята или фовеята е самият център на макулата, където концентрацията на зрителни клетки е максимална. Макулата е отговорна за яснотата на централното зрение. Важно е да се знае, че основният критерий за зрителната функция е централната зрителна острота. Ако светлинните лъчи се фокусират пред или зад макулата, възниква състояние, наречено рефрактивна грешка: съответно далекогледство или късогледство.
Хороидеята се намира между склерата и ретината. Нейните съдове се хранят външен слойретината.
Външни мускули на окото- това са 6-те мускула, които движат окото в различни посоки. Има прави мускули: горен, долен, страничен (към слепоочието), медиален (към носа) и коси мускули: горен и долен.
Науката се нарича офталмология. Изучава анатомия, физиология на очната ябълка, диагностика и профилактика очни заболявания. От тук идва и името на лекаря, който лекува очни проблеми – офталмолог. И думата-синоним - офталмолог - сега се използва по-рядко. Има и друга посока - оптометрия. Специалистите в тази област диагностицират и лекуват човешкото зрение, коригират с помощта на очила и контактни лещи различни аномалии на пречупване - късогледство, далекогледство, астигматизъм, страбизъм... Тези учения са създадени в древността и се развиват активно и сега.
Очен преглед.
При среща в клиниката лекарят може да проведе външен преглед, специални инструментии функционални методи на изследване.
Външният оглед се извършва на дневна или изкуствена светлина. Оценява се състоянието на клепачите, орбитата и видимата част на очната ябълка. Понякога може да се използва палпация, като палпиране на вътреочното налягане.
Инструменталните методи на изследване позволяват да се установи много по-точно какво не е наред с очите. Повечето от тях се извършват в тъмна стая. Използват се директна и индиректна офталмоскопия, изследване с прорезна лампа (биомикроскопия), гониоленс и различни апарати за измерване на вътреочното налягане.
Така, благодарение на биомикроскопията, можете да видите структурите на предната част на окото при много голямо увеличение, сякаш под микроскоп. Това ви позволява точно да идентифицирате конюнктивит, заболявания на роговицата и помътняване на лещата (катаракта).
Офталмоскопията помага да се получи картина на задната част на окото. Извършва се с обратна или директна офталмоскопия. За използването на първия, древен метод, се използва огледален офталмоскоп. Тук лекарят получава обърнат образ, увеличен от 4 до 6 пъти. По-добре е да използвате модерен електрически ръчен директен офталмоскоп. Полученият образ на окото при използване на този уред, увеличен от 14 до 18 пъти, е директен и отговаря на реалността. При прегледа се преценява състоянието на диска оптичен нерв, макула, съдове на ретината, периферни области на ретината.
Всеки човек е длъжен периодично да измерва вътреочното налягане след 40-годишна възраст. своевременно откриванеглаукома, която е начални етапипротича незабелязано и безболезнено. За тази цел се използват тонометърът на Маклаков, тонометрията на Голдман и съвременният метод на безконтактна пневмотонометрия. В първите два варианта трябва да капете анестетик, изследваният лежи на дивана. При пневмотонометрията очното налягане се измерва безболезнено с помощта на въздушна струя, насочена към роговицата.
Функционалните методи изследват фоточувствителността на очите, централното и периферното зрение, цветоусещането, бинокулярното зрение.
За да тестват зрението, те използват добре познатата таблица на Головин-Сивцев, където са нарисувани букви и счупени пръстени. За нормално зрение на човек се счита, когато той седи на разстояние 5 м от масата, зрителният ъгъл е 1 градус и се виждат детайлите на рисунките на десетия ред. Тогава можем да претендираме за 100% зрение. За точно характеризиране на рефракцията на окото, с цел най-точно предписване на очила или лещи, се използва рефрактометър - специален електрически уред за измерване силата на рефракционната среда на очната ябълка.
Периферното зрение или зрителното поле е всичко, което човек възприема около себе си, при условие че окото е неподвижно. Най-често срещаното и точно изследване на тази функция е използването на динамична и статична периметрия компютърни програми. Въз основа на резултатите от изследването е възможно да се идентифицират и потвърдят глаукома, дегенерация на ретината и заболявания на зрителния нерв.
През 1961 г. се появява флуоресцеинова ангиография, която позволява, използвайки пигмент в съдовете на ретината, да идентифицира в най-малкия детайл дегенеративни заболявания на ретината, диабетна ретинопатия, съдови и онкологични патологии на окото.
Напоследък изследването на задната част на окото и неговото лечение направиха огромна крачка напред. Оптичната кохерентна томография превъзхожда информационното съдържание на други диагностични устройства. С помощта на безопасен, безконтактен метод е възможно да се види окото в напречен разрез или като карта. OCT скенерът се използва предимно за наблюдение на промените в макулата и зрителния нерв.
Съвременно лечение.
Сега всеки чува за лазерна корекция на очите. Лазерът може да коригира лошото зрение поради късогледство, далекогледство, астигматизъм, а също така успешно лекува глаукома и заболявания на ретината. Хората със зрителни проблеми забравят за дефекта си завинаги и спират да носят очила и контактни лещи.
Иновативните технологии под формата на факоемулсификация и фемтохирургия са успешно и широко търсени при лечението на катаракта. Човек с лошо зрениепод формата на мъгла пред очите той започва да вижда, както в младостта си.
Съвсем наскоро се появи метод за прилагане на лекарства директно в окото - интравитреална терапия. С помощта на инжекция се инжектира наклоненото тяло необходимо лекарство. Този метод лекува свързана с възрастта макулна дегенерация, диабетен оток на макулата, възпаление вътрешни черупкиочи, вътреочни кръвоизливи, съдови заболявания на ретината.
Предотвратяване.
Визията на съвременния човек сега е изложена на такъв стрес, както никога досега. Компютъризацията води до късогледство на човечеството, тоест очите нямат време за почивка, те се пренатоварват от екраните на различни джаджи и в резултат на това се появява загуба на зрение, късогледство или късогледство. Освен това все повече хора страдат от синдром на сухо око, който също е следствие от продължителното седене пред компютъра. Особено увредено е зрението на децата, тъй като до 18-годишна възраст окото все още не е напълно оформено.
За да се предотврати появата на опасни заболявания, трябва да се извършва. За да не се шегувате със зрението си, имате нужда от тест на зрението в подходящия лечебни заведенияили в краен случай квалифицирани оптометристи в оптиките. Хората със зрителни увреждания трябва да носят подходящи очила и да посещават редовно офталмолог, за да избегнат усложнения.
Ако следвате следните правила, можете да намалите риска от очни заболявания.
- Не четете в легнало положение, защото в това положение кръвоснабдяването на очите се влошава.
- Не четете в транспорта - хаотичните движения увеличават напрежението на очите.
- Използвайте правилно компютъра: премахнете отблясъците от монитора, поставете горния му край малко под нивото на очите.
- Правете почивки, когато работите за дълги периоди от време и правете упражнения за очите.
- Използвайте заместители на сълзите, ако е необходимо.
- Яжте правилно и водете здравословен начинживот.
Стереоскопичното зрение е безценен дар, с който природата е дарила хората.Благодарение на този механизъм ние възприемаме Светътв цялата му дълбочина и гъвкавост. Триизмерно изображение се формира от мозъка, когато човек гледа видими обекти с двете очи.
Стереоскопичното зрение направи това възможно на съвременния човексъздаване на симулации на стерео ефект: 3D филми, стерео картини и стерео снимки. Всичко това прави света около нас още по-приятен и загадъчен.
Какво е стереоскопично зрение и как работи?
Определение за стереоскопично зрение
Стереоскопичното зрение е уникално свойство на зрителните органи, което ви позволява да видите не само размера на обекта в една равнина, но и неговата форма, както и размера на обекта в различни равнини. Такава триизмерна визия е присъща на всеки здрав човек: Например, ако видим къща в далечината, можем приблизително да определим колко е голяма и колко далеч е от нас.
Стереоскопичното зрение е важна функция, изпълнявана от човешкото око.
Механизъм
На ретината на очите ни се формира двуизмерно изображение, но човек възприема дълбочината на пространството, тоест има триизмерно стереоскопично зрение.
Ние можем да преценим дълбочината чрез различни механизми. Имайки данни за размера на даден обект, човек може да изчисли разстоянието до него или да разбере кой обект е по-близо, като сравни ъгловия размер на обекта. Ако един обект е пред друг и частично го закрива, тогава предният обект се възприема на по-близко разстояние.
Разстоянието на обект може да се определи и от такава характеристика като "паралакс" на движение.Това е видимото изместване на по-отдалечени и близки обекти при движение на главата в различни посоки. Пример е „железопътният ефект“: когато гледаме през прозореца на движещ се влак, ни се струва, че скоростта на близките обекти е по-голяма от скоростта на далечните обекти.
Една от важните функции стереоскопично зрениее ориентация в пространството. Благодарение на способността да виждаме обектите триизмерно, ние се ориентираме по-добре в пространството.
Ако човек загуби усещането за дълбочината на пространството, животът му ще стане опасен.
Стереоскопичното зрение ни помага по много начини, например при спортни дейности.Без оценка на себе си и околните обекти в пространството, представянето на гимнастичките на неравномерни щанги и балансираща греда ще стане невъзможно, скачащите с стълб няма да могат да оценят правилно разстоянието до щангата, а биатлонистите няма да могат да ударят целта.
Без стереоскопично зрение човек няма да може да работи в професии, които изискват мигновена оценка на разстоянието, или такива, свързани с бързо движещи се обекти (пилот, машинист, ловец, зъболекар).
отклонения
Хората имат няколко механизма за преценка на дълбочината.. Ако някой от механизмите не работи, това е отклонение от нормата, което води до различни ограничения в оценката на разстоянието на обектите и ориентацията в пространството. Най-важният механизъм за възприемане на дълбочина е стереопсиса.
Стереопсис
Стереопсисът зависи от съвместното използване на двете очи.Когато гледате каквато и да е триизмерна сцена, двете очи формират различни изображения върху ретината. Можете да проверите това, като погледнете право напред и бързо движите главата си от една страна на друга или бързо затворите едното или другото око. Ако имате плосък предмет пред себе си, няма да забележите голяма разлика. Въпреки това, ако обектите са на различно разстояние от вас, тогава ще забележите значителни промени в картината. По време на стереопсис мозъкът сравнява изображения на една и съща сцена на две ретини и оценява тяхната дълбочина с относителна точност.
Проява на стереопсис
Несъответствие
Така се нарича отклонението от позицията на съответните точки на ретината на дясното и лявото око, в които се записва едно и също изображение. Ако отклонението не надвишава 2° в хоризонтална посока и не повече от няколко дъгови минути във вертикална посока, тогава човек визуално ще възприеме една точка в пространството като разположена по-близо от самата точка на фиксиране. Ако разстоянието между проекциите на дадена точка е по-малко от това между съответните точки, тогава на човека ще изглежда, че тя се намира по-далеч от точката на фиксиране.
Третият вариант включва отклонение от повече от 2°. Ако вертикалната посока надвишава няколко ъглови минути, тогава ще можем да видим 2 отделни точки, които ще изглеждат по-близо или по-далеч от точката на фиксиране. Този експеримент е в основата на създаването на серия от стереоскопични инструменти (стереоскоп Уитстоун, стерео телевизия, стерео далекомери и др.).
Проява на несъответствие
Има конвергентно несъответствие (в точки, разположени по-близо до точката на фиксиране) и дивергентно несъответствие (в точки, разположени по-далеч от точката на фиксиране). Разпределението на несъответствията в едно изображение се нарича карта на несъответствията.
Проверка на стереопсиса
Някои хора не могат да възприемат дълбочината на обектите с помощта на стереоскоп. Можете да проверите своя стереопсис, като използвате този чертеж.
Ако имате стереоскоп, можете да направите копия на стерео двойките, които са изобразени на него и да ги поставите в устройството. Вторият вариант е да поставите тънък лист картон перпендикулярно между две изображения на една стерео двойка. Като ги инсталирате паралелно, можете да опитате да погледнете изображението си с всяко око.
Използване на стереоскоп
През 1960 г. американският учен Бела Джулс предложи използването на уникален начин за демонстриране на стерео ефекта, изключвайки . Този принцип може да се използва за обучение на стереопсис. Вижте чертежите на автостереограмата.
Ако погледнете в далечината, през рисунката ще видите стереоскопична картина.
Въз основа на този метод е създадено устройство, което позволява да се изследва прагът на стереоскопичното зрение - автостереограма. Има и модифицирано устройство, което ви позволява много точно да определите прага на стереоскопично зрение.
На всяко око се предлагат тестови обекти, които имат еднакви области на точки и представляват фигура с произволна форма. В случай, че стойностите на паралактическите ъгли са нула, наблюдателят може да види точки в обобщено изображение, които са разположени в произволен ред. Той няма да може да идентифицира конкретна фигура на фона на случаен принцип. По този начин монокулярното виждане на фигурата е изключено.
Провеждане на теста
Премествайки един от тестовите обекти перпендикулярно на оптичната ос на системата, ще видим как се променя ъгълът на паралакса между фигурите. Когато достигне определена стойност, наблюдателят ще може да види фигурата, сякаш се откъсва от фона; фигурата също може да се отдалечи или да се приближи до него.
Ъгълът на паралакса се измерва с помощта на оптичен компенсатор, който се поставя в един от клоновете на устройството. Когато фигура се появи в зрителното поле, тя се записва от наблюдателя и на индикатора се появява съответният индикатор за прага на стереоскопично зрение.
Неврофизиология на стереоскопичното зрение
Изследванията в областта на неврофизиологията на стереоскопичното зрение разкриха специфични клетки в първичната зрителна кора на мозъка, които са настроени на несъответствие. Те могат да бъдат 2 вида:
Освен това има клетки, които реагират, когато стимулът е по-близо до точката на фиксиране.
Всички типове клетки имат свойството селективност на ориентацията.Имат добър отговор на движещи се стимули и краища на линии.
Има и борба между зрителните полета.В случай, че върху ретината на двете очи се създават изображения, които са много различни едно от друго, тогава често едно от тях престава да се възприема изобщо. Това явление означава следното: ако зрителна системане може да комбинира изображенията на двете ретини, тогава той частично или напълно отхвърля едно от изображенията.
Условия за стереоскопично зрение
За нормално стереоскопично зрение са необходими следните условия:
- Нормална операция;
- Добре ;
- Връзката между акомодация, сливане и конвергенция;
- Лека разлика в мащаба на изображенията на двете очи.
Ако върху ретините на двете очи, при гледане на един и същи обект, изображението има различни размериили неравен мащаб, това се нарича анисейкония.
Това отклонение е най обща каузаче стереоскопичното зрение става нестабилно или се губи.
Очите ни помагат да виждаме света около нас, но как работи човешкото зрение? Статията ще ви научи да различавате централното зрение от периферното, ще ви разкаже за структурата на слъзните органи и. Ще научите много за възпроизвеждането на цветовете и ще разберете, че очите на децата в предучилищна възраст и възрастните хора имат редица разлики. Какво представлява ретината, сляпото петно и? Отговорите са по-долу.
Как работи човешкото око?
За да възприема околната среда, окото се настройва на слънчевите лъчи. Оптичният диапазон зависи от падащите върху роговицата лъчи – те преминават през предната камера на органа. Светлината преминава по-нататък през лещата, стъкловидното тяло и ретината, където входящите изображения се обработват. Вътреочната течност подхранва лещата, като циркулира между двете очни камери. Мозъкът възприема готовата информация, идваща през зрителния нерв. Доминантното око вижда картината най-ясно – за това отговаря жълтото петно, разположено в средата на ретината.
За да се предотврати отслабването на зрението на човек, е необходимо постоянно „почистване“. Ролята на почистващи средства, които са филтри за сълзи, изпълняват миглите. Клепачите предпазват сетивния орган от увреждане. Конюнктивата покрива вътрешната повърхност на клепачите и склерата. Научната дефиниция гласи, че конюнктивата е лигавица, която предотвратява навлизането на чужди тела в окото. Защитната реакция е отделянето на слъзна течност.
В психологията е добре известен факт, че човек се ражда с недоразвити очи. Този сетивен орган се формира окончателно при деветмесечните бебета.
Особености визуално възприеманеса такива, че наблюдаваме не самия обект, а светлината, отразена от повърхността му. Пречупването на светлината се нарича рефракция. След като светлината се проектира върху ретината, се случва ето какво:
- светлината се преобразува в електричество;
- образува се химически сигнал;
- този сигнал влиза в зрителния нерв;
- мозъкът получава информация.
Структурата на очната ябълка
Сетивният ни орган е изключително чувствителен към светлина. Силата и еластичността са основните характеристики на окото.При бебета, деца в предучилищна възраст и възрастни хора цветното зрение (и остротата) варира значително. Не става въпрос само за структурата, но и за етапите на развитие, които преодоляваме през живота си. Но повече за това по-късно. И така, очната ябълка се състои от:
- стъкловидно тяло;
- конюнктива;
- роговици;
- лещи;
- ученик;
- вътрешна камера;
- вътреочен канал.
Самата ябълка се поставя в костна фуния с защитна функция. Фунията се нарича орбита. Сетивният орган е обвит в слой от мастна, мускулна и фиброзна тъкан. Ябълката е заобиколена от склерата, ретината, хориоидеята, мускулите, връзките и кръвоносни съдове. Характеристиките на зрителното възприятие зависят от състоянието на всички тези органи.
Централно зрение
При деца в предучилищна възраст и възрастни централното зрение играе водеща роля. Фовеята е отговорна за формите, така че можем да различим малки детайли и очертания на обектите. Цветното зрение не играе роля тук, основна характеристика- острота.
Остротата директно зависи от ъгъла на възприятие. Колкото по-широк е ъгълът, толкова по-ниска е остротата.
Пространствените точки в психологията са важни. Като се вземат предвид характеристиките на зрението от гледна точка на ъгли и диапазони, е възможно да се идентифицират различни патологии. Доминиращото око на човек осигурява добър преглед, но бинокулярното възприемане на реалността се счита за идеално.
Периферно зрение
Периферното цветно зрение е свързано с пространствената ориентация на човека. Определянето на вашето местоположение е възможно благодарение на зрителното поле. Нещата са разположени в координатната система, която мозъкът ни може да изгради.
Особеностите на зрителното възприятие не ни позволяват да виждаме ясно всички заобикалящи ни обекти в пространството, но в същото време фиксираме тяхното положение. Ако периферното възприятие изчезне, оптичният диапазон рязко се стеснява и не можем да се ориентираме свободно заобикаляща среда. Това не се случва често, но понякога се случва. Затова лекарите са разработили редица тестове за тестване на периферното възприятие на света и идентифициране на патологии.
Цветоусещане
Човешкото цветно зрение е толкова съвършено, че очите ни са в състояние да възприемат около 150 хиляди тона и нюанси. Определянето на цвета става благодарение на конуси - специални светлочувствителни клетки, локализирани в човешкия мозък. Пръчките ни помагат да виждаме през нощта.
Следователно всеки от трите вида конуси е „отговорен“ за своята част от спектъра цветно зрениеразнородни.Първият тип колбички е по-чувствителен към сините части на спектъра, вторият към зелените, а третият е специализиран в червените нюанси. В психологията адекватното възприятие на цветовете играе важна роля. Това важи особено за децата в предучилищна възраст.
Мъжка и женска визия
При мъжете и жените доминиращите са различни видовевизия.Момичетата различават повече нюанси и цветове, но мъжете се концентрират по-добре върху отделни предмети. При мъжете развитието на зрителното възприятие клони към централния тип, при жените - към периферния тип.
Такива различия се дължат историческо развитиенашето общество. В древността мъжете са били ловци, а жените са се грижили за дома. Следователно доминиращото око на мъжкия трябва да проследява и удря плячката от разстояние. Историческата задача на жената е да следи промените в околната среда и бързо да реагира на тях. Например, убийте змия, която е влязла в пещера.
На тъмно цветното зрение на жените е по-ефективно. Ширината на гледане помага на момичетата да уловят повече малки детайли. Но мъжете проследяват добре движещи се обекти. На близко разстояние дамите също се чувстват по-уверени от мъжете.
Как визията се променя с годините
Тежестта варира в зависимост от възрастта.Развитието на зрителното възприятие може да отнеме до 15 години от живота ни. При четиримесечно бебе параметърът на остротата е 0,06, при едногодишно бебе - максимум 0,3 от нормата. Ние постигаме сто процента мироглед на пет години, понякога на петнадесет.
Наближаването на старостта означава влошаване на зрителната острота. Мускулите отслабват, размерът на зениците намалява. Оттук и лошото възприемане на светлинния поток. Старите хора имат нужда от Повече ▼леки от младите хора. Промените в яркостта са болезнени, цветовете са по-малко разпознаваеми и контрастът на изображенията намалява.
На 65-годишна възраст рязко се влошава периферното цветно зрение. Полето на възприятие на изображенията е стеснено, страничният изглед е замъглен. Нищо не можете да направите по въпроса - това е човешки органиподатливи на механизми на стареене.
Как се определят доминиращите очи?
Функционалните характеристики на човешкото зрение предполагат, че очите ни виждат света по различен начин. Водещото око възприема реалността по-добре от робското око - това важи особено за тези, които носят контактни лещи. В случай на неподвижност на зрителната ос, доминиращото око фокусира изображението по-добре - това се дължи на феномена на акомодацията. Когато обектът е сигурно „фиксиран“, подчиненото око е свързано с процеса.
За да разберете коя е вашата доминираща очна ябълка, можете да проведете експеримент с лист хартия. Ще ви трябват ножици, лист хартия и предмет за наблюдение. Процедурата е следната:
- в хартията се изрязва малка дупка;
- листът се държи пред очите на разстояние около 30 сантиметра;
- обектът се фиксира с очите през изрязан отвор;
- очите се затварят едно по едно;
- ако обектът продължава да се наблюдава пред едното око (дясно или ляво) след затваряне на клепача, очната ябълка се счита за доминираща.
Според психолозите при 30% от населението на света лявото око е доминиращо.
Тази характеристика показва лошо психосоциално здраве. Такива хора са прекалено емоционални, не издържат на борбата за важни административни позиции. Както можете да видите, човешкият светоглед се влияе от много фактори - възраст, психосоциални и дори пол. Спортуването и правилното хранене ще помогнат за забавяне на отслабването на очите ви, но като цяло процесът е неизбежен.
Поради големия брой етапи в процеса на зрителното възприятие, индивидуалните му характеристики се разглеждат от гледна точка на различни науки - оптика (включително биофизика), психология, физиология, химия (биохимия). На всеки етап от възприятието възникват изкривявания, грешки и неуспехи, но човешкият мозък обработва получената информация и прави необходимите корекции. Тези процеси са несъзнателни по природа и се реализират в многостепенна автономна корекция на изкривяванията. По този начин се елиминират сферичните и хроматични аберации, ефектите на сляпо петно, извършва се корекция на цветовете, формира се стереоскопично изображение и др. В случаите, когато обработката на подсъзнателната информация е недостатъчна или прекомерна, възникват оптични илюзии.
Физиология на човешкото зрение
Цветно зрение
Човешкото око съдържа два вида светлочувствителни клетки (фоторецептори): силно чувствителни пръчици, отговорни за нощното виждане, и по-малко чувствителни конуси, отговорни за цветното зрение.
Светлината с различна дължина на вълната стимулира различно различни видовеконуси. Например, жълто-зелената светлина стимулира еднакво L и M конуси, но по-слабо стимулира S конуси. Червената светлина стимулира L-тип конуси много повече от M-тип конуси и изобщо не стимулира S-тип конуси; зелено-синята светлина стимулира М-тип рецепторите повече от L-типа, а S-тип рецепторите малко повече; светлината с тази дължина на вълната също стимулира пръчките най-силно. Виолетовата светлина стимулира почти изключително конуси от S-тип. Мозъкът възприема комбинирана информация от различни рецептори, което осигурява различни възприятия на светлина с различна дължина на вълната.
Гени, кодиращи светлочувствителни протеини опсин, са отговорни за цветното зрение при хора и маймуни. Според привържениците на трикомпонентната теория наличието на три различни протеина, които реагират на различни дължини на вълната, е достатъчно за цветоусещане. Повечето бозайници имат само два от тези гени, поради което имат двуцветно зрение. Ако човек има два протеина, кодирани от различни гени, които са твърде сходни или един от протеините не е синтезиран, се развива цветна слепота. Н. Н. Миклухо-Маклай установи, че папуасите от Нова Гвинея, живеещи в гъстата зелена джунгла, нямат способността да различават зеления цвят.
Чувствителният към червена светлина опсин е кодиран при хората от гена OPN1LW.
Други човешки опсини са кодирани от гените OPN1MW, OPN1MW2 и OPN1SW, първите два от които кодират протеини, които са чувствителни към светлина при средна дължина на вълната, а третият е отговорен за опсин, който е чувствителен към късовълновата част от спектъра. .
Необходимостта от три вида опсини за цветно зрение беше наскоро доказана в експерименти върху катерица маймуна (Saimiri), мъжките от които бяха излекувани от вродена цветна слепота чрез въвеждане на човешкия опсинов ген OPN1LW в тяхната ретина. Тази работа (заедно с подобни експерименти с мишки) показа, че зрелият мозък е способен да се адаптира към новите сензорни способности на окото.
Генът OPN1LW, който кодира пигмента, отговорен за възприемането на червения цвят, е силно полиморфен (скорошна работа на Virrelli и Tishkov откри 85 алела в извадка от 256 души) и около 10% от жените, които имат два различни алела на този ген всъщност имат допълнителен тип цветни рецептори и известна степен на четирикомпонентно цветно зрение. Вариациите в гена OPN1MW, който кодира "жълто-зеления" пигмент, са редки и не влияят на спектралната чувствителност на рецепторите.
Генът OPN1LW и гените, отговорни за светлинното възприятие средна дължинавълните са разположени тандемно върху X хромозомата и между тях често се случва нехомоложна рекомбинация или генна конверсия. В този случай може да настъпи сливане на гени или да се увеличи броят на техните копия в хромозомата. Дефектите в гена OPN1LW са причина за частична цветна слепота, протанопия.
Трикомпонентната теория за цветното зрение е изразена за първи път през 1756 г. от М. В. Ломоносов, когато той пише „за трите материи на дъното на окото“. Сто години по-късно той е разработен от немския учен Г. Хелмхолц, който не споменава известната работа на Ломоносов „За произхода на светлината“, въпреки че е публикувана и обобщена на немски език.
В същото време имаше противоположна теория за цвета от Евалд Гьоринг. Разработен е от Дейвид Х. Хюбел и Торстен Н. Визел. За откритието си те получават Нобелова награда през 1981 г.
Те предполагат, че информацията, която влиза в мозъка, не е за червени (R), зелени (G) и сини (B) цветове (теорията на Юнг-Хелмхолц за цветовете). Мозъкът получава информация за разликата в яркостта - за разликата в яркостта на бялото (Y max) и черното (Y min), за разликата между зеления и червения цвят (G - R), за разликата между синия и жълтия цвят (B - жълто), а жълтият цвят ( yellow = R + G) е сумата от червено и зелени цветя, където R, G и B са яркостта на цветовите компоненти - червено, R, зелено, G, и синьо, B.
Имаме система от уравнения - K b-w = Y max - Y min; K gr = G - R; K brg = B - R - G, където K b&w, K gr, K brg са функции на коефициентите на баланс на бялото за всяко осветление. На практика това се изразява във факта, че хората възприемат цвета на предметите еднакво при различни източници на осветление (цветова адаптация). Теорията на противопоставянето обикновено обяснява по-добре факта, че хората възприемат цвета на обектите еднакво при изключително различни източници на светлина (цветова адаптация), включително различни цветни източници на светлина в една и съща сцена.
Тези две теории не са напълно съвместими една с друга. Но въпреки това все още се приема, че теорията за трите стимула действа на ниво ретина, но информацията се обработва и в мозъка се получават данни, които вече са в съответствие с противниковата теория.
Бинокулярно и стереоскопично зрение
Приносът на зеницата в регулирането на чувствителността на очите е изключително незначителен. Целият диапазон на яркост, който нашият зрителен механизъм е в състояние да възприеме, е огромен: от 10 −6 cd m² за око, напълно адаптирано към тъмнината, до 10 6 cd m² за око, напълно адаптирано към светлината Механизмът за такъв широк диапазон от чувствителността се състои в разграждането и възстановяването на фоточувствителните пигменти във фоторецепторите на ретината - колбички и пръчици.
Чувствителността на окото зависи от пълнотата на адаптацията, от интензитета на източника на светлина, дължината на вълната и ъгловите размери на източника, както и от продължителността на стимула. Чувствителността на окото намалява с възрастта поради влошаване на оптичните свойства на склерата и зеницата, както и на рецепторния компонент на възприятието.
Максималната чувствителност при дневна светлина е 555-556 nm, а при слаба вечерна/нощна светлина се измества към виолетовия ръб на видимия спектър и е равна на 510 nm (през деня се колебае между 500-560 nm). Това се обяснява (зависимостта на зрението на човек от условията на осветеност, когато той възприема многоцветни обекти, съотношението на тяхната видима яркост - ефектът на Пуркиние) от два вида светлочувствителни елементи на окото - при ярка светлина зрението е извършва се предимно с конуси, а при слаба светлина за предпочитане се използват само пръчки.
Зрителна острота
Способност различни хоравиждането на по-големи или по-малки детайли на обект от едно и също разстояние с еднаква форма на очната ябълка и еднаква пречупваща сила на диоптричната очна система се определя от разликата в разстоянието между чувствителните елементи на ретината и се нарича зрителна острота.
Зрителната острота е способността на окото да възприема на частидве точки, разположени на известно разстояние една от друга ( детайл, фино зърно, резолюция). Мярката за зрителна острота е зрителният ъгъл, т.е. ъгълът, образуван от лъчите, излизащи от краищата на въпросния обект (или от две точки АИ б) до възловата точка ( К) очи. Зрителната острота е обратно пропорционална на зрителния ъгъл, тоест колкото по-малък е, толкова по-висока е зрителната острота. Обикновено човешкото око е способно на на частивъзприемат обекти с ъглово разстояние най-малко 1′ (1 минута).
Зрителната острота е една от най-важните функции на зрението. Зрителната острота на човек е ограничена от неговата структура. Човешкото око, за разлика от очите на главоногите, например, е обърнат орган, тоест светлочувствителните клетки се намират под слой от нерви и кръвоносни съдове.
Зрителната острота зависи от размера на конусите, разположени в областта на макулата, ретината, както и от редица фактори: рефракцията на окото, ширината на зеницата, прозрачността на роговицата, леща (и нейната еластичност), стъкловидното тяло (което изгражда светлопречупващия апарат), състоянието на ретината и зрителния нерв, възрастта.
Зрителната острота и/или светлочувствителността често се наричат също разделителна способност на невъоръжено око ( разделителна способност).
линия на видимост
Периферно зрение (зрително поле) - определете границите на зрителното поле, когато ги проектирате върху сферична повърхност (с помощта на периметър). Зрителното поле е пространството, възприемано от окото с фиксиран поглед. Зрителното поле е функция на периферната ретина; неговото състояние до голяма степен определя способността на човек да се движи свободно в пространството.
Промените в зрителното поле са причинени от органични и/или функционални заболявания зрителен анализатор: ретина, зрителен нерв, зрителен път, централна нервна система. Нарушенията на зрителното поле се проявяват или чрез стесняване на неговите граници (изразени в градуси или линейни стойности), или загуба на отделни участъци от него (хемианопсия), или появата на скотома.
Бинокулярност
Гледайки обект с двете очи, ние го виждаме само когато осите на зрението на очите образуват такъв ъгъл на конвергенция (конвергенция), при който се получават симетрични, ясни изображения върху ретината в определени съответни места на чувствителната макула ( централна ямка). Благодарение на това бинокулярно зрение ние не само преценяваме относителната позиция и разстоянието на обектите, но също така възприемаме релеф и обем.
Основните характеристики на бинокулярното зрение са наличието на елементарно бинокулярно, дълбочинно и стереоскопично зрение, стерео зрителна острота и фузионни резерви.
Наличието на елементарно бинокулярно зрение се проверява чрез разделяне на определено изображение на фрагменти, някои от които се представят на лявото око, а други на дясното око. Наблюдателят има елементарно бинокулярно зрение, ако успее да състави едно оригинално изображение от фрагменти.
Наличието на дълбочинно зрение се проверява чрез представяне на силуетно зрение, а на стереоскопично зрение - произволни точкови стереограми, които трябва да предизвикат у наблюдателя специфично изживяване на дълбочина, различно от впечатлението за пространственост, базирано на монокулярни характеристики.
Стерео зрителната острота е реципрочната стойност на прага на стереоскопичното възприятие. Стереоскопичният праг е минималното откриваемо несъответствие (ъглово изместване) между части от стереограмата. За измерването му се използва следният принцип. Три двойки фигури се представят отделно пред лявото и дясното око на наблюдателя. В една от двойките положението на фигурите съвпада, в другите две една от фигурите е изместена хоризонтално на определено разстояние. От субекта се иска да посочи фигури, подредени в нарастващ ред на относително разстояние. Ако цифрите са посочени в правилна последователност, тогава нивото на теста се увеличава (несъответствието намалява), ако не, несъответствието се увеличава.
Резервите за сливане са условия, при които е възможно моторно сливане на стереограмата. Резервите на синтез се определят от максималното несъответствие между частите на стереограмата, при което тя все още се възприема като триизмерно изображение. За измерване на резервите на синтез се използва принципът, противоположен на този, използван при изследването на стерео зрителната острота. Например, субектът е помолен да комбинира две вертикални ивици в едно изображение, едната от които е видима за лявото око, а другата за дясното око. В същото време експериментаторът започва бавно да разделя ивиците, първо с конвергентно, а след това с дивергентно несъответствие. Изображението започва да се раздвоява при стойността на несъответствието, което характеризира резерва на сливане на наблюдателя.
Бинокулярността може да бъде нарушена при страбизъм и някои други очни заболявания. Ако сте много уморени, може да изпитате временен страбизъм, причинен от изключването на недоминантното око.
Контрастна чувствителност
Контрастната чувствителност е способността на човек да вижда обекти, които леко се различават по яркост от фона. Контрастната чувствителност се оценява с помощта на синусоидални решетки. Увеличаването на прага на контрастната чувствителност може да бъде признак на редица очни заболявания и следователно неговото изследване може да се използва при диагностициране.
Адаптиране на зрението
Горните свойства на зрението са тясно свързани със способността на окото да се адаптира. Адаптация на окото - приспособяване на зрението към различни условияосветление. Настъпва адаптация към промени в осветеността (разграничава се адаптацията към светлина и тъмнина), цветови характеристики на осветлението (способността да се възприемат бели обекти като бели дори при значителна промяна в спектъра на падащата светлина).
Адаптирането към светлина става бързо и завършва в рамките на 5 минути, адаптирането на окото към тъмнината е по-бавен процес. Минималната яркост, която предизвиква усещането за светлина, определя светлочувствителността на окото. Последният се увеличава бързо през първите 30 минути. оставайки на тъмно, нарастването му практически приключва след 50-60 минути. Адаптацията на окото към тъмнината се изследва с помощта на специални устройства - адаптометри.
Намалена адаптация на окото към тъмнина се наблюдава при някои очни (пигментна дегенерация на ретината, глаукома) и общи (А-витаминоза) заболявания.
Адаптацията се проявява и в способността на зрението частично да компенсира дефектите в самия зрителен апарат (оптични дефекти на лещата, дефекти на ретината, скотоми и др.)
Психология на зрителното възприятие
Зрителни дефекти
Най-разпространеният недостатък е неясна, неясна видимост на близки или далечни обекти.
Дефекти на лещите
Далекогледство
Далекогледството е нарушение на рефракцията, при което светлинните лъчи, влизащи в окото, се фокусират не върху ретината, а зад нея. При леки форми на окото с добър резерв на акомодация, той компенсира зрителния дефицит чрез увеличаване на кривината на лещата с цилиарния мускул.
При по-тежко изразено далекогледство (3 диоптъра и повече) зрението е лошо не само наблизо, но и надалеч и окото не може да компенсира само дефекта. Далекогледството обикновено е вродено и не прогресира (обикновено намалява до училищна възраст).
При далекогледство се предписват очила за четене или постоянно носене. За очила се избират събирателни лещи (те преместват фокуса напред към ретината), с помощта на които зрението на пациента става най-добро.
Малко по-различно от далекогледството е пресбиопията или сенилното далекогледство. Пресбиопията се развива поради загуба на еластичност на лещата (което е нормален резултатнеговото развитие). Този процес започва в училищна възраст, но човек обикновено забелязва отслабване на близкото зрение след 40 години. (Въпреки че на 10 години еметропните деца могат да четат на разстояние 7 см, на 20 години - вече поне 10 см, а на 30 - 14 см и т.н.) Старческото далекогледство се развива постепенно и до възрастта на 65-70 човек напълно е загубил способност за акомодация, развитието на пресбиопията е завършено.
късогледство
Късогледството е нарушение на пречупването на окото, при което фокусът се измества напред и върху ретината попада вече разфокусиран образ. При късогледство следващата точка на ясно зрение се намира в рамките на 5 метра (обикновено се намира в безкрайност). Миопията може да бъде фалшива (когато поради пренапрежение на цилиарния мускул възниква неговият спазъм, в резултат на което кривината на лещата остава твърде голяма по време на виждане на разстояние) и истинска (когато очната ябълка се увеличава в предно-задната ос) . В леки случаи далечните обекти са замъглени, докато близките обекти остават ясни (най-отдалечената точка на ясно виждане е доста далеч от очите). В случаите на високо късогледство се наблюдава значително намаляване на зрението. Започвайки от приблизително −4 диоптъра, човек се нуждае от очила както за далеч, така и за близо (в противен случай въпросният предмет трябва да се държи много близо до очите).
По време на юношеството късогледството често прогресира (очите постоянно се напрягат, за да работят близо, което кара окото компенсаторно да расте на дължина). Прогресията на късогледството понякога приема злокачествена форма, при която зрението спада с 2-3 диоптъра годишно, наблюдава се разтягане на склерата и настъпват дегенеративни промени в ретината. При тежки случаи има опасност от отлепване на преразтегнатата ретина при физическа дейностили внезапен удар. Прогресията на късогледството обикновено спира на възраст между 22 и 25 години, когато тялото спира да расте. При бърза прогресия зрението по това време пада до -25 диоптъра и по-долу, което сериозно осакатява очите и рязко влошава качеството на зрението на разстояние и близо (всичко, което човек вижда, са мътни очертания без никакво детайлно зрение), и такива отклонения са много трудно се коригира напълно с оптика: дебел очила за очиласъздават силни изкривявания и правят обектите визуално по-малки, поради което човек не вижда достатъчно добре дори с очила. В такива случаи по-добър ефектможе да се постигне чрез корекция на контакта.
Въпреки факта, че стотици научни и медицински трудове са посветени на въпроса за спиране на прогресията на късогледството, все още няма доказателства за ефективността на който и да е метод за лечение на прогресивна късогледство, включително хирургия (склеропластика). Има доказателства за малко, но статистически значимо намаляване на скоростта на нарастване на късогледството при деца с използването на атропинови капки за очи и (недостъпен в Русия) пирензипинов гел за очи.
За късогледство те често прибягват до лазерна корекциязрение (излагане на роговицата с помощта на лазерен лъч за намаляване на нейната кривина). Този метод на корекция не е напълно безопасен, но в повечето случаи е възможно да се постигне значително подобрение на зрението след операцията.
Дефектите на късогледството и далекогледството могат да бъдат преодолени с помощта на очила или рехабилитационни курсове по гимнастика, подобно на други аномалии на пречупване.
Астигматизъм
Астигматизмът е дефект в оптиката на окото, причинен от неправилната форма на роговицата и (или) лещата. При всички хора формата на роговицата и лещата се различава от идеалното тяло на въртене (т.е. всички хора имат астигматизъм в различна степен). В тежки случаи разтягането по една от осите може да бъде много силно, освен това роговицата може да има дефекти на кривина, причинени от други причини (претърпени наранявания инфекциозни заболяванияи т.н.). При астигматизма светлинните лъчи се пречупват с различна сила в различните меридиани, в резултат на което образът на места е крив и неясен. В тежки случаи изкривяването е толкова силно, че значително намалява качеството на зрението.
Астигматизмът може лесно да бъде диагностициран, като погледнете лист хартия с тъмни петна в едното око. паралелни линии- чрез завъртане на такъв лист астигматистът ще забележи, че тъмните линии са или замъглени, или стават по-ясни. Повечето хора имат вроден астигматизъм до 0,5 диоптъра, който не причинява дискомфорт.
Този дефект се компенсира от очила с цилиндрични лещи с различна кривина хоризонтално и вертикално и контактни лещи, (твърди или меки торични), както и лещи за очила с различни оптична мощноств различни меридиани.
Дефекти на ретината
Цветна слепота
Ако възприемането на един от трите основни цвята в ретината е изгубено или отслабено, тогава човек не възприема определен цвят. Има „далтонисти“ за червено, зелено и синьо-виолетово. Сдвоена или дори пълна цветна слепота е рядка. По-често има хора, които не могат да различат червеното от зеленото. Те възприемат тези цветове като сиви. Тази липса на зрение се нарича цветна слепота - на името на английския учен Д. Далтън, който сам страда от такова нарушение на цветното зрение и пръв го описва.
Цветната слепота е нелечима и се предава по наследство (свързана с Х хромозомата). Понякога се появява след някои очни и нервни заболявания.
Далтонистите нямат право да работят, свързани с управление на превозни средства по обществени пътища. Доброто цветно зрение е много важно за моряци, пилоти, химици и художници, така че за някои професии цветното зрение се проверява с помощта на специални таблици.
Скотома
Скотома (гръцки) скотос- тъмнина) - петнообразен дефект в зрителното поле на окото, причинен от заболяване на ретината, заболяване на зрителния нерв, глаукома. Това са области (в рамките на зрителното поле), в които зрението е значително отслабено или липсва. Понякога сляпо петно се нарича скотома - област на ретината, съответстваща на главата на зрителния нерв (т.нар. физиологична скотома).
Абсолютна скотома абсолютни скотоми) - област, в която липсва зрение. Относителна скотома относителна скотома) - област, в която зрението е значително намалено.
Можете да приемете наличието на скотома чрез самостоятелно провеждане на изследване с помощта на теста на Amsler.
Други дефекти
Начини за подобряване на зрението
Желанието за подобряване на зрението е свързано с опит за преодоляване както на зрителните дефекти, така и на естествените му ограничения.