От древни времена окото е символ на всезнание, тайно знание, мъдрост и бдителност. И това не е изненадващо. В края на краищата именно благодарение на зрението получаваме по-голямата част от информацията за света около нас. С помощта на очите ние оценяваме размера, формата, разстоянието и взаимното разположение на обектите, наслаждаваме се на разнообразието от цветове и наблюдаваме движение.

Как работи любознателното око?

Човешкото око често се сравнява с фотоапарат. Роговицата, прозрачната и изпъкнала част от външната обвивка, е като обективна леща. Втората обвивка - съдовата - е представена отпред от ириса, съдържанието на пигмент в който определя цвета на очите. Дупката в центъра на ириса - зеницата - се стеснява при ярка светлина и се разширява при слаба светлина, регулира количеството светлина, навлизащо в окото, подобно на диафрагма. Втората леща е подвижна и гъвкава леща, заобиколена от цилиарен мускул, който променя степента на своята кривина. Зад лещата се намира стъкловидното тяло - прозрачно желатиново вещество, което поддържа еластичността и сферичната форма на очната ябълка. Светлинните лъчи, преминавайки през вътреочните структури, попадат върху ретината - най-тънката обвивка на нервната тъкан, която покрива вътрешността на окото. Фоторецепторите са светлочувствителни клетки в ретината, които, подобно на фотографски филм, улавят изображение.

Защо се казва, че "виждаме" с мозъка?

И все пак органът на зрението е много по-сложен от най-модерното фотографско оборудване. В крайна сметка ние не просто коригираме това, което виждаме, но преценяваме ситуацията и реагираме с думи, действия и емоции.

Дясното и лявото око виждат обекти от различни ъгли. Мозъкът свързва двете изображения заедно, в резултат на което можем да оценим обема на обектите и тяхното взаимно разположение.

Така в мозъка се формира картината на зрителното възприятие.

Защо, когато се опитваме да разгледаме нещо, гледаме в тази посока?

Най-ясното изображение се формира, когато светлинните лъчи ударят централната зона на ретината - макулата. Ето защо, опитвайки се да разгледаме нещо по-отблизо, ние обръщаме очите си в подходящата посока. Свободното движение на всяко око във всички посоки се осигурява от работата на шест мускула.

Клепачи, мигли и вежди - не само красива рамка?

Очната ябълка е защитена от външни въздействия от костните стени на орбитата, меката мастна тъкан, покриваща нейната кухина, и клепачите.

Примижаваме, опитвайки се да предпазим очите си от ослепителна светлина, изсъхващ вятър и прах. Дебелите мигли в същото време се затварят, образувайки защитна бариера. А веждите са предназначени да улавят капчиците пот, изтичащи от челото.

Конюнктивата е тънка лигавица, която покрива очната ябълка и вътрешната повърхност на клепачите, съдържа стотици малки жлези. Те произвеждат "смазка", която позволява на клепачите да се движат свободно, когато са затворени и предпазва роговицата от изсушаване.

Акомодация на очите

Как се формира изображение върху ретината?

За да разберете как се формира изображение върху ретината, трябва да запомните, че при преминаване от една прозрачна среда в друга светлинните лъчи се пречупват (т.е. се отклоняват от праволинейно разпространение).

Прозрачните среди в окото са роговицата със слъзен филм, който я покрива, водната течност, лещата и стъкловидното тяло. Роговицата има най-голяма пречупваща сила, втората най-мощна леща е лещата. Слъзният филм, водната течност и стъкловидното тяло имат незначителна пречупваща сила.

Преминавайки през вътреочната среда, светлинните лъчи се пречупват и се събират върху ретината, образувайки ясен образ.

Какво е настаняване?

Всеки опит за изместване на погледа води до разфокусиране на образа и изисква допълнителна настройка на оптичната система на окото. Извършва се поради акомодация - промяна в силата на пречупване на лещата.

Подвижната и гъвкава леща е прикрепена към цилиарния мускул с помощта на влакна на цинковия лигамент. При зрението на разстояние мускулът е отпуснат, влакната на цинковия лигамент са в опънато състояние, което не позволява на лещата да придобие изпъкнала форма. Когато се опитвате да изследвате обекти в близост, цилиарният мускул се свива, мускулният кръг се стеснява, цинковият лигамент се отпуска и лещата става изпъкнала. По този начин неговата пречупваща сила се увеличава и предметите, разположени на близко разстояние, се фокусират върху ретината. Този процес се нарича акомодация.

Защо смятаме, че „ръцете стават по-къси с възрастта“?

С възрастта лещата губи еластичните си свойства, става плътна и почти не променя пречупвателната си сила. В резултат на това постепенно губим способността за акомодация, което затруднява работата на близко разстояние. Когато четем, ние се опитваме да преместим вестника или книгата по-далеч от очите, но скоро ръцете не са достатъчно дълги, за да осигурят ясна визия.

Събирателните лещи се използват за коригиране на пресбиопията, чиято сила се увеличава с възрастта.

зрително увреждане

38% от жителите на нашата страна имат зрителни увреждания, които изискват корекция на очила.

Обикновено оптичната система на окото е в състояние да пречупва светлинните лъчи по такъв начин, че да се събират точно върху ретината, осигурявайки ясно зрение. За да фокусира изображението върху ретината, пречупващото око изисква допълнителна леща.

Какво представляват зрителните увреждания?

Силата на пречупване на окото се определя от два основни анатомични фактора: дължината на предно-задната ос на окото и кривината на роговицата.

Късогледство или миопия. Ако дължината на оста на окото е увеличена или роговицата има голяма пречупваща сила, изображението се формира пред ретината. Това зрително увреждане се нарича късогледство или миопия. Късогледите хора виждат добре на близко разстояние и зле на разстояние. Корекцията се постига чрез носене на очила с разсейващи (минусови) стъкла.

Далекогледство или хиперметропия. Ако дължината на оста на окото е намалена или силата на пречупване на роговицата е ниска, изображението се формира във въображаема точка зад ретината. Това зрително увреждане се нарича далекогледство или хиперметропия. Има погрешно схващане, че далекогледите хора виждат добре надалеч. Те имат затруднения при работа на близко разстояние и често имат лошо зрение на разстояние. Корекцията се постига чрез носене на очила със събирателни (плюс) лещи.

Астигматизъм. При нарушаване на сферичността на роговицата има разлика в пречупващата сила по двата главни меридиана. Изображението на обектите върху ретината е изкривено: някои линии са ясни, други са замъглени. Това зрително увреждане се нарича астигматизъм и изисква очила с цилиндрични стъкла.

Помощен апарат на зрителната система и неговите функции

Зрителната сензорна система е оборудвана със сложен спомагателен апарат, който включва очната ябълка и три чифта мускули, които осигуряват нейното движение. Елементите на очната ябълка извършват първичната трансформация на светлинния сигнал, който влиза в ретината:
оптичната система на окото фокусира изображения върху ретината;
зеницата регулира количеството светлина, падаща върху ретината;
Мускулите на очната ябълка осигуряват нейното непрекъснато движение.

Формиране на изображение върху ретината

Естествената светлина, отразена от повърхността на предметите, е дифузна, т.е. светлинните лъчи от всяка точка на обекта излизат в различни посоки. Следователно, при липса на оптична система на окото, лъчите от една точка на обекта ( а) биха засегнали различни части на ретината ( а1, а2, а3). Такова око би могло да различи общото ниво на осветеност, но не и контурите на обектите (фиг. 1А).

За да се видят обектите от околния свят, е необходимо светлинните лъчи от всяка точка на обекта да попаднат само в една точка на ретината, т.е. изображението трябва да бъде фокусирано. Това може да се постигне чрез поставяне на сферична пречупваща повърхност пред ретината. Светлинни лъчи, излъчвани от една точка ( а), след пречупване върху такава повърхност ще се събере в една точка a1(фокус). Така върху ретината ще се появи ясен обърнат образ (фиг. 1B).

Пречупването на светлината се извършва на границата между две среди с различни показатели на пречупване. Очната ябълка съдържа 2 сферични лещи: роговицата и лещата. Съответно има 4 пречупващи повърхности: въздух/роговица, роговица/очен хумор на предната камера на окото, вътреочен хумор/леща, леща/стъкловидно тяло.

Настаняване

Акомодация - регулиране на силата на пречупване на оптичния апарат на окото на определено разстояние до съответния обект. Според законите на пречупването, ако светлинен лъч падне върху пречупваща повърхност, тогава той се отклонява под ъгъл, който зависи от ъгъла на неговото падане. Когато даден обект се приближи, ъгълът на падане на лъчите, излъчвани от него, ще се промени, така че пречупените лъчи ще се съберат в друга точка, която ще бъде зад ретината, което ще доведе до „размазване“ на изображението (фиг. 2B). ). За да се фокусира отново, е необходимо да се увеличи пречупващата сила на оптичния апарат на окото (фиг. 2Б). Това се постига чрез увеличаване на кривината на лещата, което се случва с повишаване на тонуса на цилиарния мускул.

Регулиране на осветеността на ретината

Количеството светлина, падащо върху ретината, е пропорционално на площта на зеницата. Диаметърът на зеницата при възрастен варира от 1,5 до 8 mm, което осигурява промяна в интензитета на падащата върху ретината светлина около 30 пъти. Реакциите на зеницата се осигуряват от две системи от гладки мускули на ириса: когато пръстеновидните мускули се свиват, зеницата се стеснява и когато радиалните мускули се свиват, тя се разширява.

С намаляване на лумена на зеницата остротата на изображението се увеличава. Това е така, защото свиването на зеницата предотвратява достигането на светлината до периферните области на лещата и по този начин елиминира изкривяването на изображението, дължащо се на сферична аберация.

движения на очите

Човешкото око се задвижва от шест очни мускула, които се инервират от три черепномозъчни нерва - окуломоторен, трохлеарен и абдуценсен. Тези мускули осигуряват два вида движения на очната ябълка - бързи спазматични (сакади) и плавни последващи движения.

Спазматични движения на очите (сакади) възникват при разглеждане на неподвижни обекти (фиг. 3). Бързите завъртания на очната ябълка (10 - 80 ms) се редуват с периоди на фиксиран поглед в една точка (200 - 600 ms). Ъгълът на въртене на очната ябълка по време на една сакада варира от няколко дъгови минути до 10°, а при гледане от един обект на друг може да достигне 90°. При големи ъгли на изместване сакадите се придружават от завъртане на главата; изместването на очната ябълка обикновено предшества движението на главата.

Плавни движения на очите придружават обекти, движещи се в зрителното поле. Ъгловата скорост на такива движения съответства на ъгловата скорост на обекта. Ако последната надвишава 80°/s, следенето става комбинирано: плавните движения се допълват от сакади и завъртания на главата.

нистагъм - периодично редуване на плавни и спазматични движения. Когато човек, който се вози във влак, гледа през прозореца, очите му плавно придружават пейзажа, който се движи извън прозореца, а след това погледът му скача към нова точка на фиксиране.

Преобразуване на светлинен сигнал във фоторецептори

Видове фоторецептори на ретината и техните свойства

В ретината има два вида фоторецептори (пръчици и колбички), които се различават по структура и физиологични свойства.

Маса 1. Физиологични свойства на пръчици и колбички

	пръчици	конуси
фоточувствителен пигмент	Родопсин	йодопсин
Максимална абсорбция на пигмента	Има два максимума - единият във видимата част на спектъра (500 nm), другият в ултравиолетовата (350 nm)	Има 3 вида йодопсини, които имат различни максимуми на абсорбция: 440 nm (син), 520 nm (зелен) и 580 nm (червен)
Клетъчни класове		Всеки конус съдържа само един пигмент. Съответно има 3 класа конуси, които са чувствителни към светлина с различни дължини на вълната.
Разпределение на ретината	В централната част на ретината плътността на пръчките е около 150 000 на mm2, към периферията тя намалява до 50 000 на mm2. В централната ямка и сляпото петно ​​няма пръти.	Плътността на конусите във фовеята достига 150 000 на mm2, те липсват в сляпото петно, а на останалата част от повърхността на ретината плътността на конусите не надвишава 10 000 на mm2.
Чувствителност към светлина	Пръчките са около 500 пъти по-високи от шишарките
функция	Осигурете черно и бяло (скототопично зрение)	Осигурете цвят (фототопично зрение)

Теория на двойното зрение

Наличието на две фоторецепторни системи (конуси и пръчки), различни по светлочувствителност, осигурява настройка на променливото ниво на околна светлина. При условия на недостатъчно осветление възприемането на светлината се осигурява от пръчки, докато цветовете са неразличими ( скототопично зрениед). При ярка светлина зрението се осигурява главно от конуси, което прави възможно разграничаването на цветовете добре ( фототопично зрение ).

Механизмът на преобразуване на светлинния сигнал във фоторецептора

Във фоторецепторите на ретината енергията на електромагнитното излъчване (светлина) се преобразува в енергията на колебанията в мембранния потенциал на клетката. Процесът на трансформация протича на няколко етапа (фиг. 4).

На 1-ви етап фотон от видима светлина, попадащ в молекула фоточувствителен пигмент, се абсорбира от р-електрони на конюгирани двойни връзки 11- цис-ретинална, докато ретиналната преминава в транс- форма. Стереомеризация 11- цис-ретината причинява конформационни промени в протеиновата част на молекулата родопсин.

На 2-ри етап се активира протеинът трансдуцин, който в неактивно състояние съдържа плътно свързан GDP. След взаимодействие с фотоактивирания родопсин, трансдуцинът обменя GDP молекулата с GTP.

На третия етап GTP-съдържащият трансдуцин образува комплекс с неактивна cGMP-фосфодиестераза, което води до активиране на последната.

На 4-ти етап активираната cGMP-фосфодиестераза хидролизира вътреклетъчно от GMP до GMP.

На 5-ия етап спадът в концентрацията на cGMP води до затваряне на катионните канали и хиперполяризация на фоторецепторната мембрана.

По време на предаване на сигнала фосфодиестеразен механизъмтя се укрепва. По време на фоторецепторния отговор една единствена възбудена молекула родопсин успява да активира няколкостотин молекули трансдуцин. Че. на първия етап от предаването на сигнала се получава усилване от 100-1000 пъти. Всяка активирана молекула трансдуцин активира само една молекула фосфодиестераза, но последната катализира хидролизата на няколко хиляди молекули с GMP. Че. на този етап сигналът се усилва с още 1000 -10 000 пъти. Следователно при предаване на сигнал от фотон към cGMP може да настъпи повече от 100 000 пъти неговото усилване.

Обработка на информация в ретината

Елементи на невронната мрежа на ретината и техните функции

Невронната мрежа на ретината включва 4 вида нервни клетки (фиг. 5):

ганглийни клетки,
биполярни клетки,
амакринни клетки,
хоризонтални клетки.

ганглийни клетки - неврони, чиито аксони, като част от зрителния нерв, излизат от окото и следват към централната нервна система. Функцията на ганглиозните клетки е да провеждат възбуждане от ретината към централната нервна система.

биполярни клетки свързват рецепторни и ганглийни клетки. Два разклонени процеса се отклоняват от тялото на биполярна клетка: единият процес образува синаптични контакти с няколко фоторецепторни клетки, другият с няколко ганглийни клетки. Функцията на биполярните клетки е да провеждат възбуждане от фоторецепторите към ганглиозните клетки.

Хоризонтални клетки свържете съседни фоторецептори. От тялото на хоризонталната клетка се простират няколко процеса, които образуват синаптични контакти с фоторецептори. Основната функция на хоризонталните клетки е осъществяването на странични взаимодействия на фоторецепторите.

амакринни клетки са разположени подобно на хоризонталните, но се образуват от контакти не с фоторецепторни, а с ганглийни клетки.

Разпространение на възбуждане в ретината

При осветяване на фоторецептор в него се развива рецепторен потенциал, който представлява хиперполяризация. Рецепторният потенциал, възникнал във фоторецепторната клетка, се предава на биполярни и хоризонтални клетки чрез синаптични контакти с помощта на медиатор.

Както деполяризацията, така и хиперполяризацията могат да се развият в биполярна клетка (вижте по-долу за повече подробности), която се разпространява в ганглийните клетки чрез синаптичен контакт. Последните са спонтанно активни, т.е. непрекъснато генерира потенциал на действие с определена честота. Хиперполяризацията на ганглиозните клетки води до намаляване на честотата на нервните импулси, деполяризацията - до нейното увеличаване.

Електрически реакции на невроните на ретината

Рецептивното поле на биполярната клетка е колекция от фоторецепторни клетки, с които тя образува синаптични контакти. Рецептивното поле на ганглийната клетка се разбира като съвкупността от фоторецепторни клетки, с които тази ганглийна клетка е свързана чрез биполярни клетки.

Рецептивните полета на биполярните и ганглийните клетки са кръгли. В рецептивното поле се разграничават централната и периферната част (фиг. 6). Границата между централната и периферната част на рецептивното поле е динамична и може да се измества при промяна на нивото на светлина.

Реакциите на нервните клетки на ретината при осветяване на фоторецепторите на централните и периферните части на тяхното възприемчиво поле като правило са противоположни. В същото време съществуват няколко класа ганглийни и биполярни клетки (ON -, OFF -клетки), демонстриращи различни електрически отговори на действието на светлината (фиг. 6).

Таблица 2. Класове ганглийни и биполярни клетки и техните електрически реакции

Клетъчни класове	Реакцията на нервните клетки при осветяване от разположени фоторецептори
	в централната част на РП	в периферната част на РП
биполярни клетки НАТип	Деполяризация	Хиперполяризация
биполярни клетки ИЗКЛТип	Хиперполяризация	Деполяризация
ганглийни клетки НАТип
ганглийни клетки ИЗКЛТип	Хиперполяризация и намаляване на честотата на AP	Деполяризация и повишаване на честотата на AP
ганглийни клетки НА- ИЗКЛТип	Те дават кратък ON отговор на неподвижен светлинен стимул и кратък OFF отговор на отслабване на светлината.

Обработка на зрителна информация в ЦНС

Сетивни пътища на зрителната система

Миелинизираните аксони на ганглийните клетки на ретината се изпращат към мозъка като част от два зрителни нерва (фиг. 7). Десният и левият зрителен нерв се сливат в основата на черепа, за да образуват зрителната хиазма. Тук нервните влакна от средната половина на ретината на всяко око преминават към контралатералната страна, а влакната от страничните половини на ретината продължават ипсилатерално.

След пресичане аксоните на ганглийните клетки в оптичния тракт следват към латералните геникулатни тела (LCB), където образуват синаптични контакти с невроните на ЦНС. Аксоните на нервните клетки на LKT като част от т.нар. зрителната радиация достига до невроните на първичната зрителна кора (поле 17 по Бродман). Освен това, по протежение на интракортикалните връзки, възбуждането се разпространява във вторичната зрителна кора (полета 18b-19) и асоциативните зони на кората.

Сетивните пътища на зрителната система са организирани според ретинотопен принцип - възбуждане от съседни ганглийни клетки достига до съседни точки на LCT и кората. Повърхността на ретината е така да се каже, проектирана върху повърхността на LKT и кората.

Повечето от аксоните на ганглийните клетки завършват в LCT, докато някои от влакната отиват към горните коликули, хипоталамуса, претекталната област на мозъчния ствол и ядрото на зрителния тракт.

Връзката между ретината и горните коликули служи за регулиране на движенията на очите.

Проекцията на ретината към хипоталамуса служи за свързване на ендогенните циркадни ритми с ежедневните колебания в нивото на осветеност.

Връзката между ретината и претекталната област на багажника е изключително важна за регулирането на лумена на зеницата и акомодацията.

Невроните на ядрата на оптичния тракт, които също получават синаптични входове от ганглийни клетки, са свързани с вестибуларните ядра на мозъчния ствол. Тази проекция ви позволява да оцените позицията на тялото в пространството въз основа на визуални сигнали, а също така служи за осъществяване на сложни окуломоторни реакции (нистагъм).

Обработка на визуална информация в LCT

LCT невроните имат заоблени рецептивни полета. Електрическите отговори на тези клетки са подобни на тези на ганглийните клетки.

В LCT има неврони, които се възбуждат, когато има граница светлина/тъмно в тяхното рецептивно поле (контрастни неврони) или когато тази граница се движи в рамките на рецептивното поле (детектори за движение).

Обработка на визуална информация в първичната зрителна кора

В зависимост от реакцията на светлинни стимули кортикалните неврони се разделят на няколко класа.

Неврони с просто рецептивно поле. Най-силното възбуждане на такъв неврон възниква, когато неговото рецептивно поле е осветено със светлинна ивица с определена ориентация. Честотата на нервните импулси, генерирани от такъв неврон, намалява с промяна в ориентацията на светлинната лента (фиг. 8А).

Неврони със сложно рецептивно поле. Максималната степен на възбуждане на неврона се постига, когато светлинният стимул се движи в рамките на ON зоната на рецептивното поле в определена посока. Движението на светлинния стимул в друга посока или излизането на светлинния стимул извън зоната ON предизвиква по-слабо възбуждане (фиг. 8B).

Неврони със суперкомплексно рецептивно поле. Максималното възбуждане на такъв неврон се постига под действието на светлинен стимул със сложна конфигурация. Например, известни са неврони, чието най-силно възбуждане се развива при пресичане на две граници между светло и тъмно в зоната ON на рецептивното поле (фиг. 23.8 C).

Въпреки огромното количество експериментални данни за моделите на реакция на клетките към различни визуални стимули, в момента няма пълна теория, обясняваща механизмите на обработка на визуална информация в мозъка. Не можем да обясним как разнообразните електрически реакции на невроните в ретината, LC и кората осигуряват разпознаване на образи и други феномени на зрителното възприятие.

Регулиране на функциите на спомагателните устройства

регламент за настаняване. Промяната в кривината на лещата се извършва с помощта на цилиарния мускул. Със съкращението на цилиарния мускул се увеличава кривината на предната повърхност на лещата и пречупващата сила се увеличава. Гладкомускулните влакна на цилиарния мускул се инервират от постганглионарни неврони, чиито тела са разположени в цилиарния ганглий.

Адекватен стимул за промяна на степента на кривина на лещата е размиването на изображението върху ретината, което се записва от невроните на първичната кора. Поради низходящите връзки на кората настъпва промяна в степента на възбуждане на невроните в претекталната област, което от своя страна причинява активиране или инхибиране на преганглионарните неврони на окуломоторното ядро ​​(ядрото на Edinger-Westphal) и постганглионарните неврони на цилиарния ганглий.

Регулиране на лумена на зеницата. Свиването на зеницата възниква, когато пръстеновидните гладкомускулни влакна на роговицата, които се инервират от парасимпатиковите постганглионарни неврони на цилиарния ганглий, се свиват. Възбуждането на последния възниква при висок интензитет на падаща върху ретината светлина, която се възприема от невроните на първичната зрителна кора.

Разширяването на зеницата се осъществява чрез свиване на радиалните мускули на роговицата, които се инервират от симпатиковите неврони на HSP. Дейността на последния е под контрола на цилиоспиналния център и претекталната област. Стимулът за разширяване на зеницата е намаляването на нивото на осветеност на ретината.

Регулиране на движенията на очите. Част от влакната на ганглиозните клетки следват невроните на горните коликули (среден мозък), които са свързани с ядрата на окуломоторния, трохлеарния и абдуцентния нерв, невроните на които инервират набраздените мускулни влакна на мускулите на окото. Нервните клетки на горните туберкули ще получат синаптични входове от вестибуларните рецептори, проприорецепторите на мускулите на врата, което позволява на тялото да координира движенията на очите с движенията на тялото в пространството.

Феномени на зрителното възприятие

Разпознаване на шаблон

Визуалната система има забележителна способност да разпознава обект по различни начини на неговото изображение. Можем да разпознаем изображение (познато лице, буква и др.), когато липсват някои негови части, когато съдържа излишни елементи, когато е различно ориентирано в пространството, има различни ъглови размери, обърнато е към нас с различни страни и др. П. (фиг. 9). Неврофизиологичните механизми на това явление в момента се изучават интензивно.

Постоянство на формата и размера

По правило възприемаме околните предмети като непроменени по форма и размер. Въпреки че всъщност тяхната форма и размер на ретината не са постоянни. Например, велосипедист в зрителното поле винаги изглежда с еднакъв размер, независимо от разстоянието до него. Колелата на велосипеда се възприемат като кръгли, въпреки че всъщност техните изображения върху ретината могат да бъдат тесни елипси. Това явление демонстрира ролята на опита във визията на околния свят. Неврофизиологичните механизми на това явление засега не са известни.

Възприятие за дълбочина

Изображението на околния свят върху ретината е плоско. Ние обаче виждаме света като обемен. Има няколко механизма, които осигуряват изграждането на триизмерно пространство на базата на плоски изображения, формирани върху ретината.

Тъй като очите са разположени на известно разстояние едно от друго, изображенията, образувани върху ретината на лявото и дясното око, се различават донякъде едно от друго. Колкото по-близо е обектът до наблюдателя, толкова повече тези изображения ще се различават.

Припокриващите се изображения също помагат да се оцени относителната им позиция в пространството. Изображението на близък обект може да се припокрива с изображението на отдалечен, но не и обратното.

Когато главата на наблюдателя се измести, изображенията на наблюдаваните обекти върху ретината също ще се изместят (феномен паралакс). За едно и също изместване на главата изображенията на близки обекти ще се изместят повече от изображенията на отдалечени обекти.

Възприемане на тишината на пространството

Ако затворим едното си око, натиснете пръст върху втората очна ябълка, тогава ще видим, че светът около нас се измества настрани. При нормални условия околният свят е неподвижен, въпреки че изображението на ретината непрекъснато „скача“ поради движението на очните ябълки, завъртанията на главата и промените в позицията на тялото в пространството. Възприемането на неподвижността на околното пространство се осигурява от факта, че обработката на визуалните изображения взема предвид информацията за движението на очите, движенията на главата и положението на тялото в пространството. Зрителната сензорна система е в състояние да „изважда“ собствените си движения на очите и тялото от движението на изображението върху ретината.

Теории за цветното зрение

Трикомпонентна теория

Базиран на принципа на смесване на трихроматични добавки. Според тази теория трите вида колбички (чувствителни към червено, зелено и синьо) работят като независими рецепторни системи. Чрез сравняване на интензитета на сигналите от трите вида конуси, зрителната сензорна система произвежда "виртуално допълнително отклонение" и изчислява истинския цвят. Автори на теорията са Юнг, Максуел, Хелмхолц.

Теория за цвета на противника

Предполага се, че всеки цвят може да бъде недвусмислено описан чрез посочване на позицията му на две скали - "синьо-жълто", "червено-зелено". Цветовете, разположени на полюсите на тези скали, се наричат ​​опонентни цветове. Тази теория се подкрепя от факта, че има неврони в ретината, LC и кората, които се активират, когато тяхното възприемчиво поле е осветено с червена светлина и се инхибират, когато светлината е зелена. Други неврони се активират, когато са изложени на жълто и се инхибират, когато са изложени на синьо. Предполага се, че чрез сравняване на степента на възбуждане на невроните на системите "червено-зелено" и "жълто-синьо", зрителната сензорна система може да изчисли цветовите характеристики на светлината. Автори на теорията са Мах, Гьоринг.

Следователно има експериментални доказателства и за двете теории за цветното зрение. разглеждани в момента. Че трикомпонентната теория описва адекватно механизмите на цветоусещане на ниво фоторецептори на ретината, а теорията на противоположните цветове описва механизмите на цветоусещане на ниво невронни мрежи.

Рецептор

аферентен път

3) кортикални зони, където се проектира този тип чувствителност-

И. Павлов наз анализатор.

В съвременната научна литература анализаторът често се нарича сензорна система. В кортикалния край на анализатора се извършва анализът и синтезът на получената информация.

зрителна сензорна система

Органът на зрението - окото - се състои от очна ябълка и спомагателен апарат. Оптичният нерв излиза от очната ябълка, свързвайки я с мозъка.

Очната ябълка има формата на топка, по-изпъкнала отпред. Той се намира в кухината на орбитата и се състои от вътрешно ядро ​​и три обвивки около него: външна, средна и вътрешна (фиг. 1).

Ориз. 1. Хоризонтален разрез на очната ябълка и механизъм за настаняване (схема) [Kositsky G. I., 1985]. В лявата половина лещата (7) е сплескана при гледане на далечен обект, а отдясно става по-изпъкнала поради акомодационни усилия при гледане на близък обект 1 - склера; 2 - хориоидея; 3 - ретина; 4 - роговица; 5 - предна камера; 6 - ирис; 7 - леща; 8 - стъкловидно тяло; 9 - цилиарен мускул, цилиарни процеси и цилиарен лигамент (зиннова); 10 - централна ямка; 11 - зрителен нерв

ОЧНА ЯББКА

външна обвивкаНаречен фиброзен или влакнест. Задната му част е протеинова мембрана или склера, който предпазва вътрешното ядро ​​на окото и спомага за поддържането на формата му. Предната част е представена от по-изпъкнал прозрачен роговицапрез които светлината влиза в окото.

Средна черупкабогати на кръвоносни съдове и затова се наричат ​​съдови. Състои се от три части:

преден - Ирис

среден - цилиарно тяло

обратно - собствената хориоидея.

Ирисът има формата на плосък пръстен, цветът му може да бъде син, зеленикаво-сив или кафяв в зависимост от количеството и природата на пигмента. Дупката в центъра на ириса е зеницата- способни да се свиват и разширяват. Размерът на зеницата се регулира от специални очни мускули, разположени в дебелината на ириса: сфинктер (констриктор) на зеницата и дилататор на зеницата, който разширява зеницата. Зад ириса е цилиарно тяло - кръгъл валяк, чийто вътрешен ръб има цилиарни процеси. Той съдържа цилиарния мускул, чието свиване се предава чрез специален лигамент на лещата и променя нейната кривина. Правилната хориоидея- голямата задна част на средната обвивка на очната ябълка съдържа черен пигментен слой, който абсорбира светлина.

Вътрешна обвивкаОчната ябълка се нарича ретина или ретина. Това е светлочувствителната част на окото, която покрива хориоидеята отвътре. Има сложна структура. Ретината съдържа светлочувствителни рецептори - пръчици и колбички.

Вътрешно ядро ​​на очната ябълкапредставляват леща, стъкловидно тяло и вътреочна течност на предната и задната камера на окото.

лещиима формата на двойно изпъкнала леща, тя е прозрачна и еластична, разположена зад зеницата. Лещата пречупва светлинните лъчи, влизащи в окото, и ги фокусира върху ретината. В това му помагат роговицата и вътреочните течности. С помощта на цилиарния мускул лещата променя своята кривина, като приема формата, необходима за "далечно" или "близко" зрение.

Зад обектива е стъкловидно тяло- прозрачна желеобразна маса.

Кухината между роговицата и ириса е предната камера на окото, а между ириса и лещата е задната камера. Те са изпълнени с прозрачна течност - водниста течност и комуникират помежду си чрез зеницата. Вътрешните течности на окото са под налягане, което се определя като вътреочно налягане. С увеличаването му може да настъпи зрително увреждане. Повишаването на вътреочното налягане е признак на сериозно очно заболяване - глаукома.

Помощен апарат на окотосе състои от защитни устройства, слъзен и двигателен апарат.

Към защитни образуванияотнасят се вежди, мигли и клепачи.Веждите предпазват окото от потта, която капе от челото. Миглите, разположени на свободните ръбове на горния и долния клепач, предпазват очите от прах, сняг и дъжд. Основата на клепача е пластина от съединителна тъкан, наподобяваща хрущял, отвън е покрита с кожа, а отвътре със съединителна обвивка - конюнктива. От клепачите конюнктивата преминава към предната повърхност на очната ябълка, с изключение на роговицата. При затворени клепачи се образува тясно пространство между конюнктивата на клепачите и конюнктивата на очната ябълка - конюнктивалната торбичка.

Слъзният апарат е представен от слъзната жлеза и слъзните канали.. Слъзната жлеза заема ямка в горния ъгъл на страничната стена на орбитата. Няколко от неговите канали се отварят в горния форникс на конюнктивалния сак. Една сълза измива очната ябълка и постоянно овлажнява роговицата. Движението на слъзната течност към медиалния ъгъл на окото се улеснява от мигащите движения на клепачите. Във вътрешния ъгъл на окото сълзата се натрупва под формата на слъзно езеро, на дъното на което се вижда слъзната папила. Оттук през слъзните отвори (дупчици по вътрешните ръбове на горния и долния клепач) сълзата навлиза първо в слъзния канал, а след това в слъзния сак. Последният преминава в назолакрималния канал, през който сълзата навлиза в носната кухина.

Моторният апарат на окото е представен от шест мускула. Мускулите произхождат от сухожилния пръстен около зрителния нерв в задната част на очната кухина и се прикрепят към очната ябълка. Има четири прави мускула на очната ябълка (горен, долен, латерален и медиален) и два наклонени мускула (горен и долен). Мускулите действат по такъв начин, че двете очи се движат заедно и са насочени към една и съща точка. От сухожилния пръстен започва и мускулът, който повдига горния клепач. Мускулите на окото са набраздени и се свиват произволно.

Физиология на зрението

Във външния слой на ретината се намират светлочувствителните рецептори на окото (фоторецептори) - колбички и пръчици. Фоторецепторите са в контакт с биполярни неврони, а тези от своя страна с ганглийни неврони. Образува се верига от клетки, които под действието на светлината генерират и провеждат нервен импулс. Ганглийните неврони образуват зрителния нерв.

При излизане от окото зрителният нерв се разделя на две половини. Вътрешният се пресича и заедно с външната половина на зрителния нерв от противоположната страна отива към латералното геникуларно тяло, където се намира следващият неврон, завършващ върху клетките на зрителния кортекс в тилния дял на полукълбото. Част от влакната на оптичния тракт се изпращат до клетките на ядрата на горните хълмове на покривната плоча на средния мозък. Тези ядра, както и ядрата на латералните геникуларни тела, са първичните (рефлексни) зрителни центрове. От ядрата на горните хълмове започва тектоспиналният път, поради който се извършват рефлексни ориентиращи движения, свързани със зрението. Ядрата на горния коликулус също имат връзки с парасимпатиковото ядро ​​на окуломоторния нерв, разположено под дъното на акведукта на мозъка. От него започват влакната, които изграждат окуломоторния нерв, който инервира сфинктера на зеницата, който осигурява свиване на зеницата при ярка светлина (зеничен рефлекс), и цилиарния мускул, който побира окото.

Адекватен дразнител за окото е светлината - електромагнитни вълни с дължина 400 - 750 nm. По-късите – ултравиолетовите и по-дългите – инфрачервени лъчи не се възприемат от човешкото око.

Рефрактивният апарат на окото - роговицата и лещата - фокусират образа на обектите върху ретината. Лъч светлина преминава през слой от ганглийни и биполярни клетки и достига до колбичките и пръчиците. Във фоторецепторите се разграничават външен сегмент, съдържащ светлочувствителен зрителен пигмент (родопсин в отметки и йодопсин в конуси) и вътрешен сегмент, съдържащ митохондрии. Външните сегменти са вградени в черен пигментен слой, покриващ вътрешната повърхност на окото. Намалява отразяването на светлината в окото и участва в метаболизма на рецепторите.

В ретината има около 7 милиона колбички и около 130 милиона пръчици. Пръчките са по-чувствителни към светлина, те се наричат ​​апарати за здрачно зрение. Конусите, които са 500 пъти по-малко чувствителни към светлина, са апарат за дневно и цветно зрение. Възприемането на цветовете, светът на цветовете е достъпен за риби, земноводни, влечуги и птици. Това се доказва от способността им да развиват условни рефлекси към различни цветове. Кучетата и копитните не възприемат цветовете. Противно на утвърдената представа, че биковете наистина не харесват червеното, експериментите показват, че те не могат да различат зеленото, синьото и дори черното от червеното. От бозайниците само маймуните и хората могат да възприемат цветовете.

Конусите и пръчиците са неравномерно разпределени в ретината. В долната част на окото, срещу зеницата, има така нареченото петно, в центъра му има вдлъбнатина - централната ямка - мястото на най-доброто зрение. Това е мястото, където изображението се фокусира при гледане на обект.

Фовеята съдържа само конуси. Към периферията на ретината броят на колбичките намалява, а броят на пръчиците се увеличава. Периферията на ретината съдържа само пръчки.

Недалеч от петното на ретината, по-близо до носа, има сляпо петно. Това е изходното място на зрителния нерв. В тази област няма фоторецептори и тя не участва в зрението.

Изграждане на образ върху ретината.

Лъч светлина достига ретината, като преминава през серия от пречупващи повърхности и среди: роговицата, водната течност на предната камера, лещата и стъкловидното тяло. Лъчите, излъчвани от една точка в космическото пространство, трябва да бъдат фокусирани в една точка на ретината, само тогава е възможно ясно зрение.

Изображението върху ретината е реално, обърнато и умалено. Въпреки факта, че изображението е с главата надолу, ние възприемаме обектите в директна форма. Това се случва, защото дейността на едни сетивни органи се контролира от други. За нас "дъното" е мястото, където е насочена силата на гравитацията.

Ориз. 2. Изграждане на образа в окото, a, b - обект: a", b" - неговият обърнат и намален образ върху ретината; C - възлова точка, през която лъчите преминават без пречупване, aα - зрителен ъгъл

Зрителна острота.

Зрителната острота е способността на окото да вижда две точки поотделно. Това е достъпно за нормално око, ако размерът на изображението им върху ретината е 4 микрона, а зрителният ъгъл е 1 минута. При по-малък ъгъл на виждане ясното виждане не работи, точките се сливат.

Зрителната острота се определя от специални таблици, които показват 12 реда букви. От лявата страна на всеки ред е написано от какво разстояние трябва да се вижда от човек с нормално зрение. Обектът се поставя на известно разстояние от масата и се намира ред, който той чете без грешки.

Зрителната острота се увеличава при ярка светлина и е много лоша при слаба светлина.

линия на видимост. Цялото видимо за окото пространство, когато погледът е неподвижен напред, се нарича зрително поле.

Разграничете централното (в областта на жълтото петно) и периферното зрение. Най-голямата зрителна острота в областта на централната ямка. Има само конуси, диаметърът им е малък, те са плътно долепени един до друг. Всеки конус е свързан с един биполярен неврон, а той от своя страна с един ганглионен неврон, от който се отделя отделно нервно влакно, предаващо импулси към мозъка.

Периферното зрение е по-малко остро. Това се обяснява с факта, че по периферията на ретината колбичките са заобиколени от пръчици и всяка вече няма отделен път към мозъка. Група конуси завършва на една биполярна клетка и много такива клетки изпращат своите импулси към една ганглийна клетка. В зрителния нерв има около 1 милион влакна и около 140 милиона рецептори в окото.

Периферията на ретината слабо разграничава детайлите на обекта, но възприема добре движенията им. Периферното зрение е от голямо значение за възприемането на външния свят. За шофьорите на различни видове транспорт нарушението му е неприемливо.

Зрителното поле се определя с помощта на специално устройство - периметър (фиг. 133), състоящ се от полукръг, разделен на градуси, и опора за брадичката.

Ориз. 3. Определяне на зрителното поле с помощта на периметъра на Forstner

Субектът, затворил едното си око, фиксира с другото бяла точка в центъра на дъгата на периметъра пред себе си. За да се определят границите на зрителното поле по периметърната дъга, като се започне от нейния край, бавно се придвижва бяла маркировка и се определя ъгълът, под който тя е видима за неподвижното око.

Зрителното поле е най-голямо навън, към слепоочието - 90°, към носа и нагоре и надолу - около 70°. Можете да определите границите на цветното зрение и в същото време да се убедите в удивителните факти: периферните части на ретината не възприемат цветове; цветните зрителни полета не съвпадат за различните цветове, най-тясното е зеленото.

Настаняване.Окото често се сравнява с фотоапарат. Има светлочувствителен екран - ретина, върху който с помощта на роговицата и лещата се получава ясен образ на външния свят. Окото е способно да вижда ясно равноотдалечени обекти. Тази способност се нарича акомодация.

Силата на пречупване на роговицата остава постоянна; финото, прецизно фокусиране се дължи на промяна в кривината на лещата. Той изпълнява тази функция пасивно. Факт е, че лещата се намира в капсула или торба, която е прикрепена към цилиарния мускул чрез цилиарния лигамент. Когато мускулът е отпуснат, лигаментът е опънат, издърпвайки капсулата, което сплесква лещата. С напрежението на акомодацията за гледане на близки предмети, четене, писане, цилиарният мускул се свива, лигаментът, който разтяга капсулата, се отпуска, а лещата, поради своята еластичност, става по-кръгла и нейната пречупваща сила се увеличава.

С напредване на възрастта еластичността на лещата намалява, тя се втвърдява и губи способността си да променя кривината си със свиването на цилиарния мускул. Това затруднява ясното виждане на близко разстояние. Старческото далекогледство (пресбиопия) се развива след 40 години. Коригирайте го с помощта на очила - двойноизпъкнали лещи, които се носят при четене.

Аномалия на зрението.Аномалията, която се среща при млади хора, най-често е резултат от неправилно развитие на окото, а именно неправилната му дължина. При удължаване на очната ябълка се появява късогледство (миопия), образът се фокусира пред ретината. Отдалечените обекти не се виждат ясно. Биконкавите лещи се използват за коригиране на миопия. При скъсяване на очната ябълка се наблюдава далекогледство (хиперметропия). Изображението се фокусира зад ретината. Корекцията изисква двойноизпъкнали лещи (фиг. 134).

Ориз. 4. Рефракция при нормално зрение (а), с миопия (б) и далекогледство (г). Оптична корекция на миопия (c) и далекогледство (e) (схема) [Kositsky G.I., 1985]

Зрително увреждане, наречено астигматизъм, възниква, когато роговицата или лещата имат необичайна кривина. В този случай изображението в окото е изкривено. За корекция са необходими цилиндрични очила, които не винаги са лесни за вземане.

Адаптация на очите.

Когато излезем от тъмна стая на ярка светлина, първоначално сме заслепени и дори може да почувстваме болка в очите. Много бързо тези явления преминават, очите свикват с ярко осветление.

Намаляването на чувствителността на очните рецептори към светлина се нарича адаптация. В този случай се получава визуално лилаво избледняване. Леката адаптация завършва през първите 4-6 минути.

При преместване от светла стая в тъмна настъпва тъмна адаптация, която продължава повече от 45 минути. В този случай чувствителността на пръчиците се увеличава с 200 000 - 400 000 пъти. Най-общо това явление може да се наблюдава на входа на затъмнена кино зала. За изследване на хода на адаптацията има специални устройства - адаптери.

През окото, а не през окото
Умът може да види света.
Уилям Блейк

Цели на урока:

Образователни:

• да разкрие структурата и значението на зрителния анализатор, зрителните усещания и възприятие;
• задълбочават знанията за устройството и функцията на окото като оптична система;
• обяснете как се образува изображение върху ретината,
• да даде представа за късогледство и далекогледство, за видовете корекция на зрението.

Разработване:

• да формират способността да наблюдават, сравняват и правят изводи;
• продължете да развивате логическо мислене;
• продължете да формирате представа за единството на понятията за околния свят.

Образователни:

• да се култивира внимателно отношение към собственото здраве, да се разкрият проблемите на визуалната хигиена;
• продължете да развивате отговорно отношение към ученето.

Оборудване:

• таблица "Визуален анализатор",
• сгъваем модел на очите,
• мокър препарат "Око на бозайници",
• листовка с илюстрации.

По време на часовете

1. Организационен момент.

2. Актуализиране на знанията. Повторение на темата "Структурата на окото".

3. Обяснение на новия материал:

Оптична система на окото.

Ретината. Образуване на образи върху ретината.

Оптични илюзии.

Акомодация на очите.

Предимството да виждаш с две очи.

Движение на очите.

Зрителни дефекти, тяхната корекция.

Хигиена на зрението.

4. Фиксиране.

5. Резултатите от урока. Поставяне на домашна работа.

Повторение на темата "Структурата на окото".

Учител по биология:

В последния урок изучавахме темата „Структурата на окото“. Нека прегледаме съдържанието на този урок. Продължете изречението:

1) Зрителната зона на мозъчните полукълба се намира в ...

2) Придава цвят на окото...

3) Анализаторът се състои от ...

4) Помощни органи на окото са ...

5) Очната ябълка има ... черупки

6) Конвексно - вдлъбната леща на очната ябълка е ...

Използвайки картината, разкажете ни за структурата и предназначението на съставните части на окото.

Обяснение на нов материал.

Учител по биология:

Окото е органът на зрението при животните и хората. Това е самонастройващо се устройство. Позволява ви да виждате близки и далечни обекти. След това лещата се свива почти в топка, след което се разтяга, като по този начин променя фокусното разстояние.

Оптичната система на окото се състои от роговица, леща и стъкловидно тяло.

Ретината (ретиналната мембрана, покриваща дъното на окото) е с дебелина 0,15-0,20 mm и се състои от няколко слоя нервни клетки. Първият слой е в съседство с черните пигментни клетки. Образува се от зрителни рецептори - пръчици и колбички. В човешката ретина има стотици пъти повече пръчици, отколкото колбички. Пръчиците се възбуждат много бързо от слаба светлина на здрача, но не могат да възприемат цвят. Конусите се възбуждат бавно и само от ярка светлина - те са в състояние да възприемат цвят. Пръчките са равномерно разпределени по ретината. Точно срещу зеницата в ретината има жълто петно, което се състои изключително от конуси. При разглеждане на обект погледът се движи така, че изображението да попадне върху жълтото петно.

Клоновете се простират от нервните клетки. На едно място на ретината те се събират в сноп и образуват зрителния нерв. Повече от милион влакна пренасят визуална информация към мозъка под формата на нервни импулси. Това място, лишено от рецептори, се нарича сляпо петно. Анализът на цвета, формата, осветеността на обекта, неговите детайли, започнал в ретината, завършва в зоната на кората. Цялата информация се събира тук, декодира се и се обобщава. В резултат на това се формира представа за предмета. „Вижте“ мозъка, а не окото.

Така че зрението е подкорков процес. Зависи от качеството на информацията, идваща от очите към кората на главния мозък (тилната област).

Учител по физика:

Открихме, че оптичната система на окото се състои от роговица, леща и стъкловидно тяло. Светлината, пречупена в оптичната система, дава реални, намалени, обратни изображения на разглежданите обекти върху ретината.

Йоханес Кеплер (1571 - 1630) е първият, който доказва, че образът върху ретината е обърнат, като конструира пътя на лъчите в оптичната система на окото. За да провери това заключение, френският учен Рене Декарт (1596 - 1650) взема око на бик и след като изстъргва непрозрачен слой от задната му стена, го поставя в дупка, направена в капака на прозореца. И точно там, върху полупрозрачната стена на очното дъно, той видя обърнато изображение на картината, наблюдавана от прозореца.

Защо тогава виждаме всички обекти такива, каквито са, т.е. с главата надолу?

Факт е, че процесът на зрение непрекъснато се коригира от мозъка, който получава информация не само през очите, но и чрез други сетивни органи.

През 1896 г. американският психолог Дж. Стретън поставя експеримент върху себе си. Той сложи специални очила, благодарение на които изображенията на околните предмети върху ретината на окото не бяха обърнати, а директни. И какво? Светът в съзнанието на Стретън се обърна с главата надолу. Започна да вижда всичко с главата надолу. Поради това имаше несъответствие в работата на очите с други сетива. Ученият развил симптоми на морска болест. Три дни му се гадеше. Въпреки това, на четвъртия ден тялото започна да се връща към нормалното, а на петия ден Стретън започна да се чувства по същия начин, както преди експеримента. Мозъкът на учения свикна с новите условия на работа и той отново започна да вижда всички обекти право. Но когато свали очилата си, всичко отново се преобърна. В рамките на час и половина зрението му се възстанови и той отново започна да вижда нормално.

Любопитно е, че подобна адаптация е характерна само за човешкия мозък. Когато в един от експериментите на маймуна бяха поставени преобръщащи се чаши, тя получи такъв психологически удар, че след няколко грешни движения и падане изпадна в състояние, наподобяващо кома. Рефлексите й започнаха да избледняват, кръвното й налягане спадна, а дишането й стана често и повърхностно. При хората няма нищо подобно. Въпреки това, човешкият мозък не винаги е в състояние да се справи с анализа на изображението, получено върху ретината. В такива случаи възникват илюзии на зрението - наблюдаваният обект ни изглежда не такъв, какъвто е в действителност.

Нашите очи не могат да възприемат природата на обектите. Затова не им натрапвайте заблуди на разума. (Лукреций)

Визуални самозаблуди

Често говорим за "измама на зрението", "измама на слуха", но тези изрази са неправилни. Няма измами на чувствата. За това уместно е казал философът Кант: „Сетивата не ни лъжат – не защото винаги преценяват правилно, а защото изобщо не преценяват“.

Какво тогава ни заблуждава в така наречените „измами“ на сетивата? Разбира се, какво в случая "съди", т.е. собствения ни мозък. Всъщност повечето от оптичните илюзии зависят единствено от факта, че не само виждаме, но и несъзнателно разсъждаваме и неволно се заблуждаваме. Това са измами на преценката, а не на чувствата.

Галерия от изображения или какво виждате

Дъщеря, майка и мустакат баща?

Индианец, гордо гледащ към слънцето и обърнат с гръб ескимос с качулка...

Млади и стари мъже

Млади и стари жени

Успоредни ли са правите?

Четириъгълникът квадрат ли е?

Коя елипса е по-голяма - долната или вътрешната горна?

Какво има повече в тази фигура - височина или ширина?

Кой ред е продължение на първия?

Забелязвате ли "трептенето" на кръга?

Има още една особеност на зрението, която не може да бъде пренебрегната. Известно е, че когато разстоянието от лещата до обекта се променя, се променя и разстоянието до неговия образ. Как остава ясен образ върху ретината, когато преместим погледа си от далечен обект към по-близък?

Както знаете, мускулите, които са прикрепени към лещата, могат да променят кривината на нейните повърхности и по този начин оптичната сила на окото. Когато гледаме далечни обекти, тези мускули са в отпуснато състояние и кривината на лещата е относително малка. Когато гледате близки обекти, очните мускули компресират лещата и нейната кривина, а оттам и оптичната сила, се увеличават.

Способността на окото да се приспособява да вижда както наблизо, така и надалеч се нарича настаняване(от лат. accomodatio - приспособяване).

Благодарение на настаняването човек успява да фокусира изображения на различни обекти на същото разстояние от лещата - върху ретината.

Въпреки това, при много близко местоположение на разглеждания обект, напрежението на мускулите, които деформират лещата, се увеличава и работата на окото става уморителна. Оптималното разстояние за четене и писане за нормално око е около 25 см. Това разстояние се нарича най-добро зрително разстояние.

Учител по биология:

Какви са ползите от виждането с двете очи?

1. Зрителното поле на човек се увеличава.

2. Благодарение на наличието на две очи можем да различим кой обект е по-близо, кой по-далеч от нас.

Факт е, че на ретината на дясното и лявото око изображенията се различават едно от друго (съответстващи на изгледа на обекти, така да се каже, отдясно и отляво). Колкото по-близо е обектът, толкова по-забележима е тази разлика. Създава впечатление за разлика в разстоянията. Същата способност на окото ви позволява да видите обекта в обем, а не плосък. Тази способност се нарича стереоскопично зрение. Съвместната работа на двете мозъчни полукълба осигурява разграничаване на обектите, тяхната форма, размер, местоположение, движение. Ефектът на триизмерното пространство може да възникне, когато разглеждаме плоска картина.

В продължение на няколко минути гледайте картината на разстояние 20 - 25 см от очите.

В продължение на 30 секунди гледайте вещицата на метлата, без да отмествате поглед.

Бързо преместете погледа си към чертежа на замъка и погледнете, като броите до 10, отвора на портата. В началото ще видите бяла вещица на сив фон.

Когато погледнете очите си в огледалото, вероятно ще забележите, че и двете очи извършват големи и едва забележими движения строго едновременно, в една и съща посока.

Винаги ли очите изглеждат така? Как да се държим в позната стая? Защо се нуждаем от движения на очите? Те са необходими за първоначалния оглед. Оглеждайки се, ние формираме холистичен образ и всичко това се прехвърля в паметта. Следователно, за да разпознаете добре познати обекти, не е необходимо движение на очите.

Учител по физика:

Една от основните характеристики на зрението е зрителната острота. Визията на хората се променя с възрастта, т.к. лещата губи еластичност, способността да променя своята кривина. Има далекогледство или късогледство.

Късогледството е липса на зрение, при което успоредни лъчи след пречупване в окото не се събират върху ретината, а по-близо до лещата. Следователно изображенията на отдалечени обекти се оказват размити, замъглени върху ретината. За да получите ясен образ на ретината, въпросният обект трябва да се приближи до окото.

Разстоянието на най-добро зрение за късоглед човек е по-малко от 25 см, така че хората с подобна липса на рений са принудени да четат текста, като го поставят близо до очите. Миопията може да се дължи на следните причини:

• прекомерна оптична сила на окото;
• удължаване на окото по оптичната му ос.

Обикновено се развива през училищните години и обикновено се свързва с продължително четене или писане, особено при слаба светлина и неправилно разположение на източниците на светлина.

Далекогледството е липса на зрение, при което успоредни лъчи след пречупване в окото се събират под такъв ъгъл, че фокусът се намира не върху ретината, а зад нея. Изображенията на отдалечени обекти върху ретината отново се оказват размити, замъглени.

Учител по биология:

За да се предотврати зрителната умора, има редица набори от упражнения. Предлагаме ви някои от тях:

Опция 1 (продължителност 3-5 минути).

1. Изходна позиция - седнал в удобна позиция: гръбнакът е изправен, очите са отворени, погледът е насочен право. Прави се много лесно, без стрес.

Погледнете наляво - право, надясно - право, нагоре - право, надолу - право, без забавяне в определената позиция. Повторете 1-10 пъти.

2. Погледнете по диагонал: наляво - надолу - направо, надясно - нагоре - направо, надясно - надолу - направо, наляво - нагоре - направо. И постепенно увеличавайте забавянията в определената позиция, дишането е произволно, но се уверете, че няма забавяне. Повторете 1-10 пъти.

3. Кръгови движения на очите: 1 до 10 кръга наляво и надясно. Отначало по-бързо, след това постепенно забавяне.

4. Погледнете върха на пръст или молив, държан на 30 см от очите и след това в далечината. Повторете няколко пъти.

5. Гледайте напрегнато и неподвижно право напред, опитвайки се да виждате по-ясно, след което мигнете няколко пъти. Затворете клепачи, след което мигнете няколко пъти.

6. Промяна на фокусното разстояние: погледнете върха на носа, след това в далечината. Повторете няколко пъти.

7. Масажирайте клепачите на очите, като нежно ги поглаждате с показалеца и средния пръст в посока от носа към слепоочията. Или: затворете очи и с възглавничките на дланта си, много внимателно докосвайки, прокарайте горните клепачи от слепоочията до моста на носа и обратно, само 10 пъти със средно темпо.

8. Разтрийте дланите си една в друга и лесно, без усилие покрийте затворените си преди това очи с тях, за да ги блокирате напълно от светлината за 1 минута. Представете си, че сте потопени в пълен мрак. Отворени очи.

Вариант 2 (продължителност 1-2 мин.).

1. При оценка 1-2, фиксация на очите върху близък (разстояние 15-20 см) обект, при оценка 3-7, погледът се прехвърля към далечен обект. При броене 8 погледът отново се прехвърля към близкия обект.

2. С неподвижна глава, за сметка на 1, обърнете очите вертикално нагоре, за сметка на 2 - надолу, след това отново нагоре. Повторете 10-15 пъти.

3. Затворете очи за 10-15 секунди, отворете и преместете очите си надясно и наляво, след това нагоре и надолу (5 пъти). Свободно, без напрежение, гледайте в далечината.

Вариант 3 (продължителност 2-3 минути).

Упражненията се изпълняват в "седнало" положение, облегнати на стола.

1. Погледнете право напред за 2-3 секунди, след което спуснете очите си надолу за 3-4 секунди. Повторете упражнението за 30 секунди.

2. Повдигнете очите си нагоре, спуснете ги надолу, отведете очите си надясно, после наляво. Повторете 3-4 пъти. Продължителност 6 секунди.

3. Повдигнете очите си нагоре, направете ги кръгови движения обратно на часовниковата стрелка, след това по посока на часовниковата стрелка. Повторете 3-4 пъти.

4. Затворете силно очите си за 3-5 секунди, отворете за 3-5 секунди. Повторете 4-5 пъти. Продължителност 30-50 секунди.

Консолидация.

Предлагат се нестандартни ситуации.

1. Късогледият ученик възприема буквите, написани на черната дъска, като неясни, размити. Той трябва да натоварва зрението си, за да приспособи окото си към черната дъска или към тетрадката, което е вредно както за зрителната, така и за нервната система. Предложете дизайна на такива очила за ученици, за да избегнат стреса при четене на текст от дъската.

2. Когато лещата на човек се помъти (например при катаракта), тя обикновено се отстранява и се заменя с пластмасова леща. Такава подмяна лишава окото от способността да се акомодира и пациентът трябва да използва очила. Съвсем наскоро в Германия започнаха да произвеждат изкуствена леща, която може да се самофокусира. Познайте каква конструктивна характеристика е измислена за акомодацията на окото?

3. Х. Г. Уелс написа романа „Невидимият човек“. Една агресивна невидима личност искаше да покори целия свят. Помислете за провала на тази идея? Кога обект в околната среда е невидим? Как може да види окото на невидимия човек?

Резултати от урока. Поставяне на домашна работа.

• § 57, 58 (биология),
• § 37.38 (физика), предлагат нестандартни задачи по изучаваната тема (по избор).

През окото, а не през окото
Умът може да види света.
Уилям Блейк

Цели на урока:

Образователни:

• да разкрие структурата и значението на зрителния анализатор, зрителните усещания и възприятие;
• задълбочават знанията за устройството и функцията на окото като оптична система;
• обяснете как се образува изображение върху ретината,
• да даде представа за късогледство и далекогледство, за видовете корекция на зрението.

Разработване:

• да формират способността да наблюдават, сравняват и правят изводи;
• продължете да развивате логическо мислене;
• продължете да формирате представа за единството на понятията за околния свят.

Образователни:

• да се култивира внимателно отношение към собственото здраве, да се разкрият проблемите на визуалната хигиена;
• продължете да развивате отговорно отношение към ученето.

Оборудване:

• таблица "Визуален анализатор",
• сгъваем модел на очите,
• мокър препарат "Око на бозайници",
• листовка с илюстрации.

По време на часовете

1. Организационен момент.

2. Актуализиране на знанията. Повторение на темата "Структурата на окото".

3. Обяснение на новия материал:

Оптична система на окото.

Ретината. Образуване на образи върху ретината.

Оптични илюзии.

Акомодация на очите.

Предимството да виждаш с две очи.

Движение на очите.

Зрителни дефекти, тяхната корекция.

Хигиена на зрението.

4. Фиксиране.

5. Резултатите от урока. Поставяне на домашна работа.

Повторение на темата "Структурата на окото".

Учител по биология:

В последния урок изучавахме темата „Структурата на окото“. Нека прегледаме съдържанието на този урок. Продължете изречението:

1) Зрителната зона на мозъчните полукълба се намира в ...

2) Придава цвят на окото...

3) Анализаторът се състои от ...

4) Помощни органи на окото са ...

5) Очната ябълка има ... черупки

6) Конвексно - вдлъбната леща на очната ябълка е ...

Използвайки картината, разкажете ни за структурата и предназначението на съставните части на окото.

Обяснение на нов материал.

Учител по биология:

Окото е органът на зрението при животните и хората. Това е самонастройващо се устройство. Позволява ви да виждате близки и далечни обекти. След това лещата се свива почти в топка, след което се разтяга, като по този начин променя фокусното разстояние.

Оптичната система на окото се състои от роговица, леща и стъкловидно тяло.

Ретината (ретиналната мембрана, покриваща дъното на окото) е с дебелина 0,15-0,20 mm и се състои от няколко слоя нервни клетки. Първият слой е в съседство с черните пигментни клетки. Образува се от зрителни рецептори - пръчици и колбички. В човешката ретина има стотици пъти повече пръчици, отколкото колбички. Пръчиците се възбуждат много бързо от слаба светлина на здрача, но не могат да възприемат цвят. Конусите се възбуждат бавно и само от ярка светлина - те са в състояние да възприемат цвят. Пръчките са равномерно разпределени по ретината. Точно срещу зеницата в ретината има жълто петно, което се състои изключително от конуси. При разглеждане на обект погледът се движи така, че изображението да попадне върху жълтото петно.

Клоновете се простират от нервните клетки. На едно място на ретината те се събират в сноп и образуват зрителния нерв. Повече от милион влакна пренасят визуална информация към мозъка под формата на нервни импулси. Това място, лишено от рецептори, се нарича сляпо петно. Анализът на цвета, формата, осветеността на обекта, неговите детайли, започнал в ретината, завършва в зоната на кората. Цялата информация се събира тук, декодира се и се обобщава. В резултат на това се формира представа за предмета. „Вижте“ мозъка, а не окото.

Така че зрението е подкорков процес. Зависи от качеството на информацията, идваща от очите към кората на главния мозък (тилната област).

Учител по физика:

Открихме, че оптичната система на окото се състои от роговица, леща и стъкловидно тяло. Светлината, пречупена в оптичната система, дава реални, намалени, обратни изображения на разглежданите обекти върху ретината.

Йоханес Кеплер (1571 - 1630) е първият, който доказва, че образът върху ретината е обърнат, като конструира пътя на лъчите в оптичната система на окото. За да провери това заключение, френският учен Рене Декарт (1596 - 1650) взема око на бик и след като изстъргва непрозрачен слой от задната му стена, го поставя в дупка, направена в капака на прозореца. И точно там, върху полупрозрачната стена на очното дъно, той видя обърнато изображение на картината, наблюдавана от прозореца.

Защо тогава виждаме всички обекти такива, каквито са, т.е. с главата надолу?

Факт е, че процесът на зрение непрекъснато се коригира от мозъка, който получава информация не само през очите, но и чрез други сетивни органи.

През 1896 г. американският психолог Дж. Стретън поставя експеримент върху себе си. Той сложи специални очила, благодарение на които изображенията на околните предмети върху ретината на окото не бяха обърнати, а директни. И какво? Светът в съзнанието на Стретън се обърна с главата надолу. Започна да вижда всичко с главата надолу. Поради това имаше несъответствие в работата на очите с други сетива. Ученият развил симптоми на морска болест. Три дни му се гадеше. Въпреки това, на четвъртия ден тялото започна да се връща към нормалното, а на петия ден Стретън започна да се чувства по същия начин, както преди експеримента. Мозъкът на учения свикна с новите условия на работа и той отново започна да вижда всички обекти право. Но когато свали очилата си, всичко отново се преобърна. В рамките на час и половина зрението му се възстанови и той отново започна да вижда нормално.

Любопитно е, че подобна адаптация е характерна само за човешкия мозък. Когато в един от експериментите на маймуна бяха поставени преобръщащи се чаши, тя получи такъв психологически удар, че след няколко грешни движения и падане изпадна в състояние, наподобяващо кома. Рефлексите й започнаха да избледняват, кръвното й налягане спадна, а дишането й стана често и повърхностно. При хората няма нищо подобно. Въпреки това, човешкият мозък не винаги е в състояние да се справи с анализа на изображението, получено върху ретината. В такива случаи възникват илюзии на зрението - наблюдаваният обект ни изглежда не такъв, какъвто е в действителност.

Нашите очи не могат да възприемат природата на обектите. Затова не им натрапвайте заблуди на разума. (Лукреций)

Визуални самозаблуди

Често говорим за "измама на зрението", "измама на слуха", но тези изрази са неправилни. Няма измами на чувствата. За това уместно е казал философът Кант: „Сетивата не ни лъжат – не защото винаги преценяват правилно, а защото изобщо не преценяват“.

Какво тогава ни заблуждава в така наречените „измами“ на сетивата? Разбира се, какво в случая "съди", т.е. собствения ни мозък. Всъщност повечето от оптичните илюзии зависят единствено от факта, че не само виждаме, но и несъзнателно разсъждаваме и неволно се заблуждаваме. Това са измами на преценката, а не на чувствата.

Галерия от изображения или какво виждате

Дъщеря, майка и мустакат баща?

Индианец, гордо гледащ към слънцето и обърнат с гръб ескимос с качулка...

Млади и стари мъже

Млади и стари жени

Успоредни ли са правите?

Четириъгълникът квадрат ли е?

Коя елипса е по-голяма - долната или вътрешната горна?

Какво има повече в тази фигура - височина или ширина?

Кой ред е продължение на първия?

Забелязвате ли "трептенето" на кръга?

Има още една особеност на зрението, която не може да бъде пренебрегната. Известно е, че когато разстоянието от лещата до обекта се променя, се променя и разстоянието до неговия образ. Как остава ясен образ върху ретината, когато преместим погледа си от далечен обект към по-близък?

Както знаете, мускулите, които са прикрепени към лещата, могат да променят кривината на нейните повърхности и по този начин оптичната сила на окото. Когато гледаме далечни обекти, тези мускули са в отпуснато състояние и кривината на лещата е относително малка. Когато гледате близки обекти, очните мускули компресират лещата и нейната кривина, а оттам и оптичната сила, се увеличават.

Способността на окото да се приспособява да вижда както наблизо, така и надалеч се нарича настаняване(от лат. accomodatio - приспособяване).

Благодарение на настаняването човек успява да фокусира изображения на различни обекти на същото разстояние от лещата - върху ретината.

Въпреки това, при много близко местоположение на разглеждания обект, напрежението на мускулите, които деформират лещата, се увеличава и работата на окото става уморителна. Оптималното разстояние за четене и писане за нормално око е около 25 см. Това разстояние се нарича най-добро зрително разстояние.

Учител по биология:

Какви са ползите от виждането с двете очи?

1. Зрителното поле на човек се увеличава.

2. Благодарение на наличието на две очи можем да различим кой обект е по-близо, кой по-далеч от нас.

Факт е, че на ретината на дясното и лявото око изображенията се различават едно от друго (съответстващи на изгледа на обекти, така да се каже, отдясно и отляво). Колкото по-близо е обектът, толкова по-забележима е тази разлика. Създава впечатление за разлика в разстоянията. Същата способност на окото ви позволява да видите обекта в обем, а не плосък. Тази способност се нарича стереоскопично зрение. Съвместната работа на двете мозъчни полукълба осигурява разграничаване на обектите, тяхната форма, размер, местоположение, движение. Ефектът на триизмерното пространство може да възникне, когато разглеждаме плоска картина.

В продължение на няколко минути гледайте картината на разстояние 20 - 25 см от очите.

В продължение на 30 секунди гледайте вещицата на метлата, без да отмествате поглед.

Бързо преместете погледа си към чертежа на замъка и погледнете, като броите до 10, отвора на портата. В началото ще видите бяла вещица на сив фон.

Когато погледнете очите си в огледалото, вероятно ще забележите, че и двете очи извършват големи и едва забележими движения строго едновременно, в една и съща посока.

Винаги ли очите изглеждат така? Как да се държим в позната стая? Защо се нуждаем от движения на очите? Те са необходими за първоначалния оглед. Оглеждайки се, ние формираме холистичен образ и всичко това се прехвърля в паметта. Следователно, за да разпознаете добре познати обекти, не е необходимо движение на очите.

Учител по физика:

Една от основните характеристики на зрението е зрителната острота. Визията на хората се променя с възрастта, т.к. лещата губи еластичност, способността да променя своята кривина. Има далекогледство или късогледство.

Късогледството е липса на зрение, при което успоредни лъчи след пречупване в окото не се събират върху ретината, а по-близо до лещата. Следователно изображенията на отдалечени обекти се оказват размити, замъглени върху ретината. За да получите ясен образ на ретината, въпросният обект трябва да се приближи до окото.

Разстоянието на най-добро зрение за късоглед човек е по-малко от 25 см, така че хората с подобна липса на рений са принудени да четат текста, като го поставят близо до очите. Миопията може да се дължи на следните причини:

• прекомерна оптична сила на окото;
• удължаване на окото по оптичната му ос.

Обикновено се развива през училищните години и обикновено се свързва с продължително четене или писане, особено при слаба светлина и неправилно разположение на източниците на светлина.

Далекогледството е липса на зрение, при което успоредни лъчи след пречупване в окото се събират под такъв ъгъл, че фокусът се намира не върху ретината, а зад нея. Изображенията на отдалечени обекти върху ретината отново се оказват размити, замъглени.

Учител по биология:

За да се предотврати зрителната умора, има редица набори от упражнения. Предлагаме ви някои от тях:

Опция 1 (продължителност 3-5 минути).

1. Изходна позиция - седнал в удобна позиция: гръбнакът е изправен, очите са отворени, погледът е насочен право. Прави се много лесно, без стрес.

Погледнете наляво - право, надясно - право, нагоре - право, надолу - право, без забавяне в определената позиция. Повторете 1-10 пъти.

2. Погледнете по диагонал: наляво - надолу - направо, надясно - нагоре - направо, надясно - надолу - направо, наляво - нагоре - направо. И постепенно увеличавайте забавянията в определената позиция, дишането е произволно, но се уверете, че няма забавяне. Повторете 1-10 пъти.

3. Кръгови движения на очите: 1 до 10 кръга наляво и надясно. Отначало по-бързо, след това постепенно забавяне.

4. Погледнете върха на пръст или молив, държан на 30 см от очите и след това в далечината. Повторете няколко пъти.

5. Гледайте напрегнато и неподвижно право напред, опитвайки се да виждате по-ясно, след което мигнете няколко пъти. Затворете клепачи, след което мигнете няколко пъти.

6. Промяна на фокусното разстояние: погледнете върха на носа, след това в далечината. Повторете няколко пъти.

7. Масажирайте клепачите на очите, като нежно ги поглаждате с показалеца и средния пръст в посока от носа към слепоочията. Или: затворете очи и с възглавничките на дланта си, много внимателно докосвайки, прокарайте горните клепачи от слепоочията до моста на носа и обратно, само 10 пъти със средно темпо.

8. Разтрийте дланите си една в друга и лесно, без усилие покрийте затворените си преди това очи с тях, за да ги блокирате напълно от светлината за 1 минута. Представете си, че сте потопени в пълен мрак. Отворени очи.

Вариант 2 (продължителност 1-2 мин.).

1. При оценка 1-2, фиксация на очите върху близък (разстояние 15-20 см) обект, при оценка 3-7, погледът се прехвърля към далечен обект. При броене 8 погледът отново се прехвърля към близкия обект.

2. С неподвижна глава, за сметка на 1, обърнете очите вертикално нагоре, за сметка на 2 - надолу, след това отново нагоре. Повторете 10-15 пъти.

3. Затворете очи за 10-15 секунди, отворете и преместете очите си надясно и наляво, след това нагоре и надолу (5 пъти). Свободно, без напрежение, гледайте в далечината.

Вариант 3 (продължителност 2-3 минути).

Упражненията се изпълняват в "седнало" положение, облегнати на стола.

1. Погледнете право напред за 2-3 секунди, след което спуснете очите си надолу за 3-4 секунди. Повторете упражнението за 30 секунди.

2. Повдигнете очите си нагоре, спуснете ги надолу, отведете очите си надясно, после наляво. Повторете 3-4 пъти. Продължителност 6 секунди.

3. Повдигнете очите си нагоре, направете ги кръгови движения обратно на часовниковата стрелка, след това по посока на часовниковата стрелка. Повторете 3-4 пъти.

4. Затворете силно очите си за 3-5 секунди, отворете за 3-5 секунди. Повторете 4-5 пъти. Продължителност 30-50 секунди.

Консолидация.

Предлагат се нестандартни ситуации.

1. Късогледият ученик възприема буквите, написани на черната дъска, като неясни, размити. Той трябва да натоварва зрението си, за да приспособи окото си към черната дъска или към тетрадката, което е вредно както за зрителната, така и за нервната система. Предложете дизайна на такива очила за ученици, за да избегнат стреса при четене на текст от дъската.

2. Когато лещата на човек се помъти (например при катаракта), тя обикновено се отстранява и се заменя с пластмасова леща. Такава подмяна лишава окото от способността да се акомодира и пациентът трябва да използва очила. Съвсем наскоро в Германия започнаха да произвеждат изкуствена леща, която може да се самофокусира. Познайте каква конструктивна характеристика е измислена за акомодацията на окото?

3. Х. Г. Уелс написа романа „Невидимият човек“. Една агресивна невидима личност искаше да покори целия свят. Помислете за провала на тази идея? Кога обект в околната среда е невидим? Как може да види окото на невидимия човек?

Резултати от урока. Поставяне на домашна работа.

• § 57, 58 (биология),
• § 37.38 (физика), предлагат нестандартни задачи по изучаваната тема (по избор).