Struktura ludzkiego narządu wzroku i cechy jego rozwoju.


Funkcje siatkówki oka wynikają z cech strukturalnych tego niezwykle ważnego dla człowieka pierwiastka. system wizualny. W rzeczywistości siatkówka jest powłoką zakrywającą od wewnątrz nasze narządy wzroku, której funkcjonalność wynika z obecności fotoreceptorów zdolnych do odbierania strumieni świetlnych o bardzo wysokim poziomie czułości.

Struktura i funkcje siatkówki wynikają z faktu, że narząd jest nagromadzeniem komórek tkanki nerwowej o dużej gęstości, które odbierają obraz wzrokowy i przekazują go do mózgu w celu przetworzenia. W sumie znanych jest dziesięć warstw utworzonych przez tkankę nerwową, naczynia krwionośne i inne komórki. Siatkówka spełnia funkcje przypisane jej przez naturę, dzięki ciągłym procesom metabolicznym wywoływanym przez naczynia.

Cechy konstrukcyjne

Przy bliższym przyjrzeniu się można zauważyć, że struktura i funkcje siatkówki są wyraźnie powiązane. Faktem jest, że ciało ma tak zwane pręciki, czopki - tych terminów używa się do oznaczenia bardzo czułych receptorów, które analizują fotony światła wytwarzające impulsy elektryczne. Kolejna warstwa to tkanka nerwowa. Dzięki funkcjom tkwiącym w bardzo wrażliwych komórkach siatkówka zapewnia wizja centralna, na obrzeżach.

Zwyczajowo nazywa się centralne celowe badanie jakiegoś obiektu w polu widzenia. W takim przypadku możesz eksplorować obiekty znajdujące się na kilku poziomach. To centralna wizja sprawia, że ​​czytanie informacji staje się rzeczywistością. Ale funkcje siatkówki, które realizują to, co obwodowe, umożliwiają orientację w przestrzeni. Istnieją 3 rodzaje receptorów w kształcie stożka dostrojonych do określonych długości fal. Tak złożony system realizuje inną funkcję siatkówki – percepcję kolorów.

Struktura: ciekawe chwile

Jednym z najbardziej złożonych elementów układu wzrokowego w siatkówce jest część optyczna, składająca się z elementów, które mają bardzo wysoka czułość do światła. Strefa zajmuje imponującą przestrzeń w skali narządu - aż po postrzępioną nitkę, dzięki której realizowane są funkcje ludzkiej siatkówki.

W tym samym czasie struktura obejmuje dwie warstwy komórek tęczówki, tkanki rzęskowej. Zwykle jest klasyfikowany jako niefunkcjonalny.

Specyficzne cechy

Badając strukturę i funkcje siatkówki, naukowcy odkryli, że tkanka należy do mózgu, chociaż przesunęła się na obrzeża pod wpływem procesów biologicznych i ewolucji. 10 warstw tworzących narząd:

  • granica wewnętrzna;
  • granica zewnętrzna;
  • komórki włókniste tkanka nerwowa;
  • tkanka zwojowa;
  • splotopodobny (od wewnątrz);
  • splotopodobny (na zewnątrz);
  • Rdzeń wewnętrzny;
  • rdzeń zewnętrzny;
  • pigment;
  • światłoczułe receptory.

Światło dla mnie, światło!

Jak stwierdzono w toku badań, struktura siatkówki i funkcje narządu mają bliski związek. Głównym celem narządu jest percepcja promieniowania świetlnego, zapewniająca przewodnictwo informacji do przetwarzania jej przez mózg. Organ składa się z ogromnej liczby fotoreceptorów. Naukowcy naliczyli około siedmiu milionów czopków, ale drugi typ, pręty, jest jeszcze liczniejszy. Według wstępnych szacunków w jednej siatkówce oka ludzkiego znajduje się do 120 milionów tych komórek.

Analizując funkcje, jakie spełnia siatkówka, należy zauważyć, że istnieją trzy rodzaje czopków, a każdy charakteryzuje się określonym kolorem – zielonym, niebieskawym, czerwonym. To właśnie ta cecha pozwala poczuć światło, bez którego nie można w pełni zobaczyć rzeczywistości. Ale pałeczki są bogate w rodopsynę, która pochłania czerwone promieniowanie. W nocy człowiek może widzieć głównie dzięki obecności pręcików. Widzenie dzienne wynika z osobliwości struktury siatkówki: funkcje komórek percepcyjnych przejmują czopki. Widzenie o zmierzchu zapewnia jednoczesna aktywacja wszystkich komórek ciała.

Jak to jest zrobione?

Jedną z ciekawych cech narządu jest nierównomierne rozmieszczenie fotoreceptorów na powierzchni. Na przykład strefa środkowa jest najbardziej bogata w szyszki, ale na obrzeżach gęstość jest znacznie zmniejszona. Pręciki w centrum występują w bardzo małym stężeniu, największa ich część jest charakterystyczna dla pierścienia otaczającego środkowy dół. Ale w kierunku obrzeża gęstość pręcików maleje.

Zwykły człowiek jest przyzwyczajony do patrzenia na świat, nawet nie myśląc o mechanizmie, podstawowych cechach tego procesu. Naukowcy zajmujący się konkretnymi badaniami zapewniają, że naturalny kompleks wizualny jest niezwykle złożony.

Foton światła najpierw jest wychwytywany przez odpowiadającą za to recepturę, następnie powstaje impuls elektryczny, który kolejno przemieszcza się do warstwy dwubiegunowej, a stamtąd do komórek nerwowych zwojowych wyposażonych w wydłużone wyrostki aksonowe. Z kolei akson tworzy nerw wzrokowy, to znaczy to on może przekazywać informacje otrzymane z fotoreceptora do układu nerwowego. Impuls wysyłany przez siatkówkę, po skomplikowanych krokach pośrednich, dociera w końcu do centralnego system nerwowy, rozpoczyna się proces przetwarzania w mózgu, który pozwala urzeczywistnić widziany obraz i odpowiedzieć na otrzymane dane.

Ile możesz zobaczyć?

Dziś zarówno dzieci, jak i dorośli wiedzą, że telewizor lub monitor ma rozdzielczość. Ale fakt, że wartość rozdzielczości można scharakteryzować i ludzka wizja, z jakiegoś powodu nie jest już tak oczywiste. Ale tak właśnie jest: jako cechę opisową można odwołać się właśnie do rozdzielczości obliczonej jako liczba światłoczułych receptorów połączonych z bipolarną tkanką komórkową. Liczba ta różni się znacznie w różne strefy Siatkówka oka.

Badania obszaru dołka wykazały, że jeden czopek ma połączenie z dwiema komórkami tkanki zwojowej. Na obwodzie jedna komórka tej samej tkanki jest powiązana z licznymi pręcikami i czopkami. Fotoreceptory, nierównomiernie rozmieszczone na siatkówce, dają plamkę zwiększona wydajność uprawnienia. Pręty umieszczone na obrzeżach urzeczywistniają wysokiej jakości pełne widzenie.

Cechy układu nerwowego siatkówki

Siatkówka składa się z dwóch rodzajów komórek w tkance nerwowej. Plexiform znajdują się na zewnątrz, amakryn - on w środku. Ze względu na tę cechę strukturalną neurony są ze sobą ściśle połączone, co koordynuje siatkówkę jako całość.

Nerw wzrokowy ma specyficzny dysk, oddalony o 4 mm od środka obszaru dołka. W tym obszarze siatkówki brakuje receptorów światłoczułych. Jeśli fotony trafią na dysk, taka informacja nie może dotrzeć do mózgu. Cecha ta prowadzi do powstania plamki fizjologicznej porównywalnej z dyskiem.

Statki i ciekawostki

Siatkówka nie ma jednolitej grubości: niektóre części są grubsze niż inne. W centrum znajdują się najcieńsze elementy, które odpowiadają za maksymalną rozdzielczość układu wizualnego. Ale siatkówka osiąga największą grubość w pobliżu nerwu wzrokowego, charakterystycznego dysku.

Dolna część siatkówki jest ściśle związana z układ naczyniowy, ponieważ tutaj jest dołączona powłoka. W niektórych miejscach splot jest dość gęsty. Jest to charakterystyczne dla brzegu plamki i linii zębatej oraz przestrzeni w sąsiedztwie nerwu wzrokowego. Ale reszta obszaru narządu jest luźno przymocowana naczyniówka. W przypadku takich obszarów ryzyko rozwarstwienia jest znacznie wyższe.

Jak to działa?

Aby siatkówka mogła prawidłowo funkcjonować, tkanki potrzebują odżywienia. Przydatne komponenty działać na dwa sposoby. Sześć wewnętrznych warstw ma dostęp do tętnica środkowa czyli układ krążenia dostarcza tlen do komórek i niezbędne pierwiastki śladowe. Cztery zewnętrzne warstwy są zasilane przez naczyniówkę. W medycynie nazywa się to warstwą naczyniówkową.

Patologie: cechy diagnozy

W przypadku podejrzenia choroby siatkówki należy przeprowadzić ją jak najszybciej środki diagnostyczne zidentyfikować aktualny proces, jego przyczyny, a także określić optymalną strategię rozwiązania problemu. Diagnoza polega na identyfikacji wrażliwości na kontrast, na podstawie której wyciąga się wniosek dotyczący stanu plamki żółtej. Kolejnym etapem jest określenie ostrości wzroku, umiejętności postrzegania kolorów i odcieni, a także progów tych możliwości. Metoda perymetryczna pozwala określić granicę pola widzenia.

W wielu przypadkach konieczne jest odwołanie się do metod oftalmoskopii, elektrofizjologii (dostarcza informacji o tkance nerwowej układu wzrokowego), tomografia koherentna(ujawnia zmiany jakościowe w tkankach), angiografia fluoresceinowa (określa patologie naczyniowe). Pamiętaj, aby sfotografować dno oka, aby uzyskać główny pomysł o dynamice patologii.

Objawy

podejrzany wrodzone patologie narząd jest możliwy, jeśli podczas badania układu wzrokowego wykryto włókna mieliny, coloboma. Jednym z objawów wskazujących, które wymagają szczególnie dokładnego zbadania, jest nieprawidłowo rozwinięte dno oka. Chorobom nabytym towarzyszy złuszczanie tkanek, zapalenie siatkówki, retinoschisis. Z wiekiem pewien procent ludzi doświadcza naruszeń układ krążenia co zapobiega tkankom narządy wzroku otrzymać niezbędny tlen i składniki. Patologie systemowe może wywoływać retinopatię, a urazy powodują rozwój zmętnień w Berlinie. Często rozwijają się ogniska pigmentacji, fakomatoza.

Przeważnie uszkodzenie wyraża się pogorszeniem jakości widzenia. Wpływając na centrum, konsekwencje są najpoważniejsze, a wynikiem może być nawet całkowita ślepota w centrum, związana z zachowaniem widzenia peryferyjnego, to znaczy osoba pozostaje w stanie samodzielnie poruszać się w przestrzeni bez użycia urządzenia specjalne. W przypadku, gdy patologia siatkówki zaczyna rozwijać się z obwodu, proces nie objawia się przez długi czas i można go podejrzewać tylko w ramach rutynowego badania okulisty. Na duży teren uszkodzenia, obserwuje się wadę wzroku, niektóre obszary osoby stają się ślepe, a zdolność orientacji maleje, szczególnie przy niskim poziomie oświetlenia. Zdarzają się przypadki, gdy patologii towarzyszyło naruszenie percepcji kolorów.

Nasze ciało wchodzi w interakcję ze środowiskiem poprzez zmysły, czyli analizatory. Z ich pomocą człowiek jest w stanie nie tylko „czuć” świat zewnętrzny, w oparciu o te odczucia, ma formy specjalne refleksje – samoświadomość, kreatywność, umiejętność przewidywania zdarzeń itp.

Co to jest analizator?

Według I.P. Pavlova każdy analizator (a nawet narząd wzroku) to nic innego jak złożony „mechanizm”. Potrafi nie tylko odbierać sygnały środowisko i przekształcić ich energię w pęd, ale także stworzyć najwyższą analizę i syntezę.

Narząd wzroku, jak każdy inny analizator, składa się z 3 integralnych części:

Część obwodowa, która odpowiada za postrzeganie energii podrażnienia zewnętrznego i jego przetwarzanie w impuls nerwowy;

Prowadzenie ścieżek, dzięki którym impuls nerwowy przechodzi bezpośrednio do centrum nerwowego;

Korowy koniec analizatora (lub ośrodek sensoryczny), znajdujący się bezpośrednio w mózgu.

Kije składają się z segmentów wewnętrznych i zewnętrznych. Ta ostatnia powstaje za pomocą podwójnych dysków membranowych, które są fałdami błony plazmatycznej. Szyszki różnią się wielkością (są większe) i charakterem dysków.

Istnieją trzy rodzaje stożków i tylko jeden rodzaj prętów. Liczba wędek może sięgać 70 milionów, a nawet więcej, a szyszek tylko 5-7 milionów.

Jak już wspomniano, istnieją trzy rodzaje szyszek. Każdy z nich bierze inny kolor: niebieski, czerwony lub żółty.

Potrzebne są patyczki, aby dostrzec informacje o kształcie obiektu i oświetleniu pomieszczenia.

Z każdej z komórek fotoreceptorowych odchodzi cienki proces, który tworzy synapsę (miejsce kontaktu dwóch neuronów) z innym procesem neuronów dwubiegunowych (neuron II). Te ostatnie przekazują pobudzenie do już większych komórek zwojowych (neuron III). Aksony (procesy) tych komórek tworzą nerw wzrokowy.

obiektyw

Jest to dwuwypukła, krystalicznie przejrzysta soczewka o średnicy 7-10 mm. Nie ma nerwów ani naczyń krwionośnych. Pod wpływem mięśnia rzęskowego soczewka może zmienić swój kształt. To właśnie te zmiany kształtu soczewki nazywane są akomodacją oka. Po ustawieniu na widzenie do dali soczewka spłaszcza się, a po ustawieniu na widzenie do bliży zwiększa się.

Wraz z soczewką tworzy ośrodek refrakcyjny oka.

ciało szkliste

Wypełnia całą wolną przestrzeń między siatkówką a soczewką. Posiada przezroczystą strukturę przypominającą galaretkę.

Struktura narządu wzroku jest podobna do zasady aparatu fotograficznego. Źrenica działa jak przepona, zwężając się lub rozszerzając w zależności od światła. Jako soczewka - ciało szkliste i kryształ. Promienie światła uderzają w siatkówkę, ale obraz jest odwrócony.

Dzięki środkom refrakcyjnym (a więc soczewce i ciału szklistemu) wiązka światła dociera do plamki na siatkówce, która jest najlepszą strefą widzenia. szyszki i pręty fale świetlne osiągnięte dopiero po przejściu przez całą grubość siatkówki.

aparatura lokomotywy

Aparat ruchowy oka składa się z 4 prążkowanych mięśni prostych (dolny, górny, boczny i przyśrodkowy) oraz 2 skośnych (dolny i górny). Mięśnie proste odpowiadają za obracanie gałki ocznej w odpowiednim kierunku, a mięśnie skośne za obrót wokół osi strzałkowej. Ruchy obu gałek ocznych są synchroniczne tylko dzięki mięśniom.

Powieki

Fałdy skórne, których celem jest ograniczenie szpary powiekowej i zamknięcie jej w stanie zamkniętym, chronią gałkę oczną od przodu. Na każdej powiece znajduje się około 75 rzęs, których celem jest ochrona gałki ocznej przed ciałami obcymi.

Mniej więcej raz na 5-10 sekund osoba mruga.

aparat łzowy

Zawiera gruczoły łzowe oraz systemy kanałów łzowych. Łzy neutralizują mikroorganizmy i są w stanie zwilżyć spojówkę. Bez łez spojówka oka i rogówka po prostu wysycha i osoba traci wzrok.

Gruczoły łzowe wytwarzają około 100 mililitrów łez dziennie. Interesujący fakt: kobiety płaczą częściej niż mężczyźni, ponieważ uwalnianiu płynu łzowego sprzyja hormon prolaktyna (którego dziewczęta mają znacznie więcej).

Zasadniczo łza składa się z wody zawierającej około 0,5% albuminy, 1,5% chlorku sodu, trochę śluzu i lizozymu, który ma działanie bakteriobójcze. Ma odczyn lekko zasadowy.

Struktura ludzkiego oka: schemat

Przyjrzyjmy się bliżej anatomii narządu wzroku za pomocą rysunków.

Powyższy rysunek przedstawia schematycznie części narządu wzroku w przekroju poziomym. Tutaj:

1 - ścięgno mięśnia prostego środkowego;

2 - kamera tylna;

3 - rogówka oczy;

4 - uczeń;

5 - soczewka;

6 - komora przednia;

7 - tęczówka oka;

8 - spojówka;

9 - ścięgno mięśnia prostego bocznego;

10 - ciało szkliste;

11 - twardówka;

12 - naczyniówka;

13 - siatkówka;

14 - żółta plama;

15 - nerw wzrokowy;

16 - naczynia krwionośne siatkówki.

Ten rysunek przedstawia schematycznie strukturę siatkówki. Strzałka pokazuje kierunek wiązki światła. Numery są oznaczone:

1 - twardówka;

2 - naczyniówka;

3 - komórki barwnikowe siatkówki;

4 - kije;

5 - szyszki;

6 - komórki poziome;

7 - komórki dwubiegunowe;

8 - komórki amakrynowe;

9 - komórki zwojowe;

10 - włókna nerwu wzrokowego.

Rysunek przedstawia schemat osi optycznej oka:

1 - obiekt;

2 - rogówka oka;

3 - uczeń;

4 - tęczówka;

5 - soczewka;

6 - punkt centralny;

7 - obraz.

Jakie są funkcje narządu?

Jak już wspomniano, ludzki wzrok przekazuje prawie 90% informacji o otaczającym nas świecie. Bez niego świat byłby tego samego rodzaju i nieciekawy.

Narząd wzroku jest dość złożonym i nie do końca zrozumiałym analizatorem. Nawet w naszych czasach naukowcy czasami mają pytania dotyczące struktury i celu tego narządu.

Główne funkcje narządu wzroku to percepcja światła, formy otaczającego świata, położenie obiektów w przestrzeni itp.

Światło jest w stanie wywoływać złożone zmiany, a tym samym jest odpowiednim bodźcem dla narządu wzroku. Uważa się, że rodopsyna jako pierwsza dostrzega podrażnienie.

Najwyższa jakość percepcja wzrokowa zostanie pod warunkiem, że obraz obiektu będzie padał na obszar plamki siatkówki, najlepiej na jej centralny dół. Im dalej od centrum jest rzut obrazu przedmiotu, tym jest on mniej wyraźny. Taka jest fizjologia narządu wzroku.

Choroby narządu wzroku

Przyjrzyjmy się niektórym z najczęstszych chorób oczu.

  1. Dalekowzroczność. Drugie imię ta choroba- nadwzroczność. Osoba z tą chorobą nie widzi obiektów, które są blisko. Zwykle jest to trudne do odczytania, praca z małymi przedmiotami. Zwykle rozwija się u osób starszych, ale może również pojawić się u osób młodszych. Dalekowzroczność można całkowicie wyleczyć tylko za pomocą interwencji chirurgicznej.
  2. Krótkowzroczność (zwana również krótkowzrocznością). Choroba charakteryzuje się niemożnością dobrego zobaczenia obiektów znajdujących się wystarczająco daleko.
  3. Jaskra - wzrost ciśnienie wewnątrzgałkowe. Występuje z powodu naruszenia krążenia płynu w oku. Jest leczony lekami, ale w niektórych przypadkach może być wymagany zabieg chirurgiczny.
  4. Zaćma to nic innego jak naruszenie przezroczystości soczewki oka. Tylko okulista może pomóc pozbyć się tej choroby. Wymagany interwencja chirurgiczna w którym wzrok może zostać przywrócony.
  5. Choroby zapalne. Należą do nich zapalenie spojówek, zapalenie rogówki, zapalenie powiek i inne. Każdy z nich jest na swój sposób niebezpieczny i ma różne metody leczenie: niektóre można wyleczyć za pomocą leków, a niektóre tylko za pomocą operacji.

Zapobieganie chorobom

Przede wszystkim musisz pamiętać, że twoje oczy również muszą odpoczywać, a nadmierne obciążenie nie doprowadzi do niczego dobrego.

Używaj tylko wysokiej jakości oświetlenia z lampą o mocy od 60 do 100 watów.

Wykonuj ćwiczenia dla oczu częściej i przynajmniej raz w roku poddaj się badaniu przez okulistę.

Pamiętaj, że choroby narządów oka stanowią dość poważne zagrożenie dla jakości Twojego życia.

Oko - znajduje się w jamie oczodołowej czaszki (oczodołu), otoczone od tyłu i po bokach mięśniami, które przyczepiają się do zewnętrznej powierzchni gałki ocznej i zapewniają jej ruch.

Narząd wzroku składa się z:

Ma kształt kuli. Do wglądu dostępna jest tylko część przednia - rogówka i część otaczająca, reszta leży w głębi oczodołu. Wielkość gałki ocznej zależy od odległości między przednimi i tylnymi biegunami i wynosi średnio 24 mm. Linia łącząca oba bieguny nazywana jest zewnętrzną osią gałki ocznej lub osią geometryczną oka lub osią strzałkową oka.

Z tej osi należy odróżnić wewnętrzną oś gałki ocznej, łączącą wewnętrzna powierzchnia rogówka odpowiadająca jej przedniemu biegunowi, z punktem na siatkówce odpowiadającym tylnemu biegunowi gałki ocznej. Jej rozmiar odpowiada 21,3 mm.

Linia łącząca punkty największego okręgu gałki ocznej w płaszczyźnie czołowej nazywa się równikiem. Znajduje się 10-12 mm za krawędzią rogówki. Linie narysowane prostopadle do równika i łączące oba jego bieguny na powierzchni jabłka nazywane są południkami. Meridiany pionowe i poziome dzielą gałkę oczną na oddzielne ćwiartki.

Główną masę gałki ocznej tworzy przezroczysta zawartość (ciało szkliste, soczewka i ciecz wodnista), otoczona trzema błonami: białkową - zewnętrzną lub włóknistą, środkową - naczyniową i wewnętrzną - siateczkową.

  • Otoczka białkowa to bardzo mocna otoczka tkanki łącznej, która pokrywa całe oko i chroni je przed wpływami mechanicznymi i chemicznymi. Przednia część tej błony jest przezroczysta, nazywana jest rogówką, tylny koniec, który jest kontynuacją rogówki - nieprzezroczysty, nazywa się twardówką. Dzięki otoczce białkowej gałka oczna zachowuje swój nieodłączny kształt.
  • Środkowa powłoka oka - naczyniowa - pokryta jest gęstą siatką naczynia krwionośne które odżywiają tkanki oka. W przedniej części oka pogrubia się, tworząc ciało rzęskowe, w którym znajduje się grubość mięsień rzęskowy, który wraz ze skurczem zmienia krzywiznę soczewki. Ciało rzęskowe przechodzi do tęczówki, składającej się z kilku warstw. Więcej głęboka warstwa zawierają komórki pigmentowe. Kolor oczu zależy od ilości pigmentu. W środku tęczówki znajduje się dziura - źrenica, wokół której znajdują się okrągłe mięśnie. Kiedy się kurczą, źrenica zwęża się. Mięśnie promieniowe tęczówki rozszerzają źrenicę. Poprzez zwężenie lub rozszerzenie źrenica reguluje ilość światła wpadającego do oka.
  • Wewnętrzna powłoka oka - siatkówka - składa się z dwóch części: tylnej części (wizualnej części siatkówki), składającej się z komórek światłoczułych - fotoreceptorów, które odbierają światło wpadające do oka, oraz przedniej części - nie zawierającej elementy światłoczułe - ślepa część siatkówki.

Wizualna część siatkówki składa się z komórek pigmentowych i trzech warstw neuronów: pierwsza warstwa to w rzeczywistości fotoreceptory - pręciki i czopki, druga warstwa to komórki dwubiegunowe, które łączą fotoreceptory z neuronami trzeciej warstwy. Aksony ostatnich neuronów tworzą nerw wzrokowy. Miejsce wyjścia nerwu wzrokowego z siatkówki (tarcza nerwu wzrokowego) jest pozbawione fotoreceptorów, nie odbiera światła i nazywane jest ślepą plamką.

3-4 mm na zewnątrz od tarczy nerwu wzrokowego (od plamki ślepej) w siatkówce, naprzeciw źrenicy, znajduje się plamka żółta – miejsce najlepszego widzenia, zawierające największą liczbę czopków. Na około żółta plama są zarówno stożki, jak i pręciki, a jeszcze dalej na obrzeżach - same pręciki. W ludzkim oku znajduje się około 130 milionów pręcików i 7 milionów czopków.

Siatkówka znajduje się na Tylna ściana oczy w taki sposób, że ich fotoreceptory (pręciki i czopki) nie są zorientowane na promienie świetlne, ale przeciwnie, są zwrócone w kierunku komórek pigmentowych i są wzbudzane przez odbite od nich promienie. Zdolność oka do oglądania obiektów w różnych poziomach światła nazywana jest adaptacją.

Pręciki i czopki to neurony z procesami różne kształty. Różnią się nie tylko formą i strukturą, ale także funkcją. Pręty są receptorami dla widzenia o zmierzchu, są podekscytowane działaniem słabego światła, ale jednocześnie człowiek nie rozróżnia kolorów i widzi niewyraźnie. Czopki są receptorami widzenia w ciągu dnia. Są przystosowane do percepcji jasnego światła i są w stanie postrzegać różne kolory.

Pałeczki zawierają czerwoną substancję - wizualną purpurę lub rodopsynę; w rezultacie na świecie reakcja fotochemiczna, rozkłada się, a w ciemności zostaje odtworzony w ciągu 30 minut z produktów własnego rozkładu. Dlatego osoba wchodząc do ciemnego pokoju początkowo nic nie widzi, a po chwili zaczyna stopniowo rozróżniać przedmioty (do czasu zakończenia syntezy rodopsyny). Witamina A bierze udział w tworzeniu rodopsyny, w przypadku jej niedoboru proces ten zostaje zakłócony i rozwija się „nocna ślepota”.

Szyszki zawierają inną substancję światłoczułą, jodopsynę. Rozpada się w ciemności i odnawia w świetle w ciągu 3-5 minut. Rozszczepienie jodopsyny w świetle daje wrażenie koloru.

Widzenie kolorów tłumaczy się tym, że w siatkówce istnieją trzy rodzaje czopków: niektóre są wzbudzane przez czerwień, inne przez zieleń, a jeszcze inne przez niebieski. Wrażenie wszystkich innych kolorów powstaje dzięki wzbudzeniu tych stożków w różnych proporcjach. Są chwile, kiedy dana osoba nie rozróżnia niektórych kolorów ( ślepota barw daltonizm). Wynika to z naruszenia funkcji szyszek pewnego rodzaju.

Oprócz tych warstw, które tworzą ścianę oka, zawiera

  • wodnisty humor
  • obiektyw
  • ciało szkliste.

Wypełniają wewnętrzną jamę oka i są jego układem optycznym, przewodzącym i refrakcyjnym. promienie światła wewnątrz oka w taki sposób, że na siatkówce powstaje zredukowany odwrócony obraz obiektu znajdującego się przed rogówką.

Układ optyczny oka ma zdolność tworzenia na siatkówce obrazu obiektów znajdujących się zarówno w bliskiej, jak i dalekiej odległości od oka. Ta zdolność nazywana jest akomodacją i jest osiągana dzięki temu, że soczewka może zmieniać swój kształt.

wodnisty humor- przezroczysty, bezbarwny płyn, wypełnia przednie i tylna kamera gałka oczna - szczelinowate wgłębienia znajdujące się z przodu i za tęczówką. Wilgoć wodna jest wytwarzana przez naczynia ciała rzęskowego i tęczówki. Nie należy mylić cieczy wodnistej komór gałki ocznej z łzą! Odpływ cieczy wodnistej odbywa się do układu żył wirowych, do żył rzęskowych i spojówkowych.

obiektyw znajduje się za źrenicą i przylega do tęczówki. Jest to przezroczysty korpus o kształcie dwuwypukła soczewka. Jest zamknięty w kapsułce, z której rozciągają się więzadła cynkowe, przyczepione do mięśnia rzęskowego. Skurcze tego mięśnia zmieniają krzywiznę soczewki, czyniąc ją bardziej wypukłą lub bardziej płaską. W tym przypadku zmienia się moc refrakcyjna soczewki i skupia się ona na siatkówce odpowiednio na obrazie pobliskich lub odległych obiektów. Czasami występują zaburzenia widzenia związane z niezdolnością soczewki do wyraźnego skupienia obrazu na siatkówce.

Wnęka oka za soczewką jest wypełniona lepką substancją - ciało szkliste. Jest to bezbarwna, przezroczysta masa przypominająca konsystencję galaretki.

Aparat pomocniczy oka

Aparat pomocniczy oka pełni funkcje motoryczne i ochronne. Funkcję motoryczną wykonuje sześć mięśni (górny, dolny, boczny i przyśrodkowy odbyt, górny i dolny skośny), od których zależą ruchy oczu.

Pełni funkcję ochronną aparat łzowy, składający się z gruczołów łzowych, przewodów łzowych, kanalików łzowych, worka łzowego i przewodu nosowo-łzowego. Rozdarcie chroni rogówkę przed wychłodzeniem, wysychaniem i wypłukuje osadzone cząsteczki kurzu.

Do aparatura ochronna W zestawie znajdują się również brwi, powieki i rzęsy. Powieki są fałdami skóry, zamknięte całkowicie zakrywają gałkę oczną. Wewnętrzna powierzchnia powiek pokryta jest błoną śluzową - spojówką. Brzegi powiek zaopatrzone są w rzęsy, za nimi znajdują się dziurki gruczoły łojowe, w którym wytwarzany jest tłuszczowy sekret, który smaruje brzegi powiek. Brwi wyglądają jak wałki, są pokryte włoskami i chronią oko od góry.

Funkcje oka

Główną funkcją widzenia jest rozróżnianie jasności, koloru, kształtu, wielkości obserwowanych obiektów. Wraz z innymi analizatorami wizja gra duża rola w regulacji pozycji ciała oraz w określaniu odległości od obiektu.

Pojawienie się wrażeń wizualnych - pojawia się za pomocą analizatora wizualnego. analizator wizualny reprezentowany przez dział percepcji - receptory Siatkówka oka oczy, nerwy wzrokowe, układ przewodzący i odpowiadające im obszary kory w płatach potylicznych mózgu.

Ludzkie oko transmituje i załamuje tylko promienie o długości fali od 400 do 760 mikronów. Wszystkie media refrakcyjne oka, począwszy od rogówki, pochłaniają promienie ultrafioletowe. Bodźce świetlne są odbierane przez fotoreceptory – pręciki i czopki siatkówki. Przed dotarciem do siatkówki promienie świetlne przechodzą przez ośrodek refrakcyjny oka. W tym przypadku na siatkówce uzyskuje się rzeczywisty odwrócony obraz zredukowany. Pomimo odwróconego obrazu obiektów na siatkówce, dzięki przetwarzaniu informacji w korze mózgowej, osoba postrzega je w ich naturalnej pozycji, ponadto wrażenia wzrokowe są zawsze uzupełniane i zgodne z odczytami innych analizatorów.

Wyraźne wyobrażenie o obserwowanych obiektach znajdujących się w różnych odległościach realizuje się dzięki akomodacji - przystosowaniu oka do widzenia obiektów w różnych odległościach. Podczas akomodacji mięśnie kurczą się, co zmienia krzywiznę soczewki.

Z wiekiem elastyczność soczewki maleje, staje się ona bardziej spłaszczona, a akomodacja słabnie. W tym czasie człowiek widzi dobrze tylko odległe obiekty: rozwija się tak zwana starcza dalekowzroczność. Do tego dochodzi wrodzona nadwzroczność związana ze zmniejszonym rozmiarem gałki ocznej lub słabą zdolnością refrakcyjną rogówki lub soczewki. Przy dalekowzroczności obraz z odległych obiektów skupia się za siatkówką.

Krótkowzroczność należy również do zaburzeń funkcji oka. W przypadku krótkowzroczności gałka oczna powiększa się, obraz odległych obiektów, nawet przy braku akomodacji soczewki, uzyskuje się przed siatkówką. Takie oko widzi wyraźnie tylko bliskie przedmioty i dlatego nazywane jest krótkowzrocznością.

Te wady wzroku są korygowane za pomocą okularów, których soczewki wzmacniają lub osłabiają zdolność refrakcyjną układu optycznego oka. Okulary dobierane są indywidualnie. Ruch obrazu na siatkówce z krótkowzrocznością odbywa się za pomocą wklęsłych okularów, z dalekowzrocznością - wypukłych okularów. W przeciwieństwie do starczego, z wrodzoną dalekowzrocznością, akomodacja soczewki może być normalna.

Dotarcie do światła fotoreceptorów prowadzi do reakcji fotochemicznej - rozpadu światłoczułych pigmentów. Produkty rozpadu zmieniają potencjał błonowy fotoreceptorów, powodując wzbudzenie w powiązanych z nimi neuronach siatkówki. To wzbudzenie jest przenoszone wzdłuż włókien nerwu wzrokowego do wizualnego centrum kory mózgowej, gdzie następuje ostateczna analiza wzbudzenia, dyskryminacja obrazu i tworzenie wrażenia.

Przed nadmiernym oświetleniem oko jest chronione poprzez zmianę średnicy źrenicy. Ponadto sama siatkówka jest w stanie zrekompensować wzrost jasności: istnieją stożki do pręcików, które działają w różnych zakresach jasności, restrukturyzacja obszarów receptorowych, przesunięcia fotochemiczne itp.

Higiena wzroku

Oko należy chronić przed różnymi wpływami mechanicznymi, czytać w dobrze oświetlonym pomieszczeniu, trzymając książkę w pewnej odległości (do 33-35 cm od oka). Światło powinno padać po lewej stronie. Nie można pochylać się blisko książki, ponieważ soczewka w tej pozycji jest przez długi czas wypukła, co może prowadzić do rozwoju krótkowzroczności.

Zbyt jasne oświetlenie szkodzi widzeniu, niszczy komórki postrzegające światło. Dlatego hutnikom, spawaczom i innym podobnym zawodom zaleca się noszenie podczas pracy ciemnych okularów ochronnych.

Nie możesz czytać w jadącym pojeździe. Ze względu na niestabilność położenia książki, cały czas się zmienia długość ogniskowa. Prowadzi to do zmiany krzywizny soczewki, zmniejszenia jej elastyczności, w wyniku czego osłabia się mięsień rzęskowy. Zaburzenia widzenia mogą również wystąpić z powodu braku witaminy A.

Stół. Narząd wzroku

Systemy Przydatki i części oka Struktura Funkcje
PomocniczybrwiWłosy rosnące od wewnętrznego do zewnętrznego kącika okaUsuń pot z czoła
PowiekiFałdy skórne z rzęsamiChroń oczy przed promieniami świetlnymi i kurzem
aparat łzowyGruczoł łzowy i przewody łzoweMokre łzy, oczyszczają, dezynfekują oko
MuszleBełocznajaZewnętrzna twarda osłona wykonana z tkanki łącznejOchrona oka przed uszkodzeniami mechanicznymi i Narażenie chemiczne, pojemnik wszystkich części gałki ocznej
NaczyniowyMediana błony przesiąkniętej naczyniami krwionośnymiOdżywianie oczu
Siatkówka okaWewnętrzna błona oka, składająca się z fotoreceptorów - pręcików i czopkówPercepcja światła
OptycznyRogówkaPrzezroczysta przednia część albugineiZałamuje promienie światła
wodnisty humorprzezroczysty płyn za rogówkąPrzesyła promienie światła
Irys (tęczówka)Przednia naczyniówkaZawiera pigment, który nadaje kolor oku
UczeńOtwór w tęczówce otoczony mięśniamiReguluje ilość światła poprzez rozszerzanie i kurczenie
obiektywDwustronnie wypukła elastyczna przezroczysta soczewka otoczona mięśniem rzęskowymZałamuje i skupia promienie światła, posiada akomodację
ciało szklistePrzezroczysty korpus w stanie koloidalnymWypełnia gałkę oczną. Przesyła promienie światła
Odbieranie światłaFotoreceptory (neurony)W siatkówce w postaci pręcików i czopkówPręciki postrzegają kształt (widzenie w słabym świetle), czopki postrzegają kolor (widzenie kolorów)
nerw wzrokowyKomórki nerwowe kory, z której wychodzą włókna nerwu wzrokowego, są połączone z procesami neuronów fotoreceptorowych.Dostrzega pobudzenie i przekazuje je do wizualnej strefy kory mózgowej, gdzie pobudzenie jest analizowane i tworzone są obrazy wizualne

W dużej mierze prace G. L. Helmholtza przyczyniły się do postępu fizjologii wzroku i słuchu.

W siatkówce rozróżnia się dwie funkcjonalnie różne części - wzrokową (optyczną) i ślepą (rzęskową). Wizualna część siatkówki to duża część siatkówki, która swobodnie przylega do naczyniówki i jest przyczepiona do leżących poniżej tkanek tylko w obszarze krążka i linii zębatej. Swobodnie leżąca część siatkówki, w bezpośrednim kontakcie z naczyniówką, jest utrzymywana przez nacisk ciała szklistego, a także cienkie połączenia nabłonek barwnikowy. Część rzęskowa siatkówki obejmuje tylna powierzchnia ciało rzęskowe i tęczówka, sięgające krawędzi źrenicy.

Zewnętrzna część siatkówki nazywana jest częścią pigmentową, część wewnętrzna to część światłoczuła (nerwowa). Siatkówka składa się z 10 warstw, które zawierają różne typy komórek. Siatkówka na nacięciu prezentowana jest w postaci trzech promieniowo zlokalizowanych neuronów (komórek nerwowych): zewnętrznego – fotoreceptorowego, środkowego – asocjacyjnego i wewnętrznego – zwojowego. Pomiędzy tymi neuronami znajdują się tzw. splotowe (od łacińskiego splot - splot) warstwy siatkówki, reprezentowane przez procesy komórek nerwowych (fotoreceptory, neurony dwubiegunowe i zwojowe), aksony i dendryty. Aksony przewodzą impulsy nerwowe z ciała danej komórki nerwowej do innych neuronów lub unerwionych narządów i tkanek, podczas gdy dendryty przewodzą impulsy nerwowe w kierunku przeciwnym – do ciała komórki nerwowej. Ponadto w siatkówce znajdują się interneurony, reprezentowane przez komórki amakrynowe i poziome.

Warstwy siatkówki

Siatkówka ma 10 warstw:

1. Pierwsza warstwa siatkówki to nabłonek barwnikowy, który sąsiaduje bezpośrednio z błoną Brucha naczyniówki. Jego komórki otaczają fotoreceptory ( i ), częściowo przechodząc między nimi w postaci palcowatych wypukłości, dzięki czemu zwiększa się powierzchnia styku między warstwami. Pod wpływem światła wtrącenia pigmentowe przemieszczają się z ciała komórek pigmentowych do ich procesów, co zapobiega rozpraszaniu światła między sąsiednimi komórkami fotoreceptorowymi (stożkami lub pręcikami). Komórki tej warstwy fagocytują odrzucone segmenty fotoreceptorów, a także zapewniają dostarczanie tlenu, soli, metabolitów z fotoreceptorów i w przeciwnym kierunku, regulując w ten sposób równowagę elektrolitów w siatkówce i określając jej aktywność bioelektryczną i stopień ochrona antyoksydacyjna. Komórki nabłonka pigmentowego usuwają płyn z przestrzeni podsiatkówkowej, przyczyniają się do najściślejszego dopasowania siatkówki wzrokowej do naczyniówki oraz biorą udział w procesach bliznowacenia podczas gojenia się stanu zapalnego.

2. Druga warstwa siatkówki jest reprezentowana przez zewnętrzne segmenty światłoczułych komórek, czopków i pręcików - wyspecjalizowanych wysoce zróżnicowanych komórek nerwowych. Szyszki i pręty mają kształt cylindryczny, w którym wyróżnia się segment zewnętrzny, segment wewnętrzny, a także zakończenia presynaptycznego, do którego zbliżają się procesy nerwowe (dendryty) komórek poziomych i dwubiegunowych. Struktura pręcików i szyszek jest inna: zewnętrzny segment pręcików jest przedstawiony w postaci cienkiego walca w kształcie pręcika zawierającego wizualny pigment rodopsyny, natomiast zewnętrzny segment szyszek jest stożkowo rozszerzony, jest krótszy i grubszy niż pręcików i zawiera wizualny pigment jodopsyny.

Zewnętrzny segment fotoreceptorów ma znaczenie: to tutaj zachodzą złożone procesy fotochemiczne, podczas których zachodzi pierwotna przemiana energii świetlnej w pobudzenie fizjologiczne. Cel funkcjonalny czopki i pręciki też się różnią: czopki są odpowiedzialne za percepcję kolorów i widzenie centralne, zapewniają widzenie peryferyjne w warunkach silnego oświetlenia; Pręty zapewniają widzenie w warunkach słabego oświetlenia (widzenie zmierzchowe). W ciemności widzenie peryferyjne zapewnia połączony wysiłek czopków i prętów.

3. Trzecia warstwa siatkówki jest reprezentowana przez zewnętrzną błonę graniczną lub błonę okienkową Verhofa, jest to tak zwane pasmo połączeń międzykomórkowych. Zewnętrzne segmenty czopków i pręcików przechodzą przez tę błonę do przestrzeni podsiatkówkowej.

4. Czwarta warstwa siatkówki nazywana jest zewnętrzną warstwą jądrową, ponieważ tworzą ją jądra czopków i pręcików.

5. Piąta warstwa to zewnętrzna warstwa splotowata, zwana również warstwą siatki, oddziela zewnętrzną warstwę jądrową od wewnętrznej.

6. Szósta warstwa siatkówki jest wewnętrzną warstwą jądrową, reprezentowaną przez jądra neuronów drugiego rzędu (komórki dwubiegunowe), a także jądra komórek poziomych, amakrynowych i Mullera.

7. Siódma warstwa siatkówki jest wewnętrzną warstwą splotowatą, składa się z plątaniny splecionych wyrostków komórek nerwowych i oddziela wewnętrzną warstwę jądrową od warstwy komórek zwojowych. Siódma warstwa oddziela wewnętrzną część naczyniową siatkówki i zewnętrzną część beznaczyniową, która jest całkowicie zależna od dopływu tlenu i składniki odżywcze z sąsiedniej naczyniówki.

8. Ósmą warstwę siatkówki tworzą neurony drugiego rzędu (komórki zwojowe), w kierunku od centralnego dołka do obwodu, jej grubość wyraźnie maleje: bezpośrednio w okolicy dołka ta warstwa jest reprezentowana przez co najmniej pięć rzędów komórek zwojowych, w kierunku obwodu, liczba rzędów neuronów stopniowo maleje.

9. Dziewiąta warstwa siatkówki jest reprezentowana przez aksony komórek zwojowych (neurony drugiego rzędu), które tworzą nerw wzrokowy.

10. Dziesiąta warstwa siatkówki jest ostatnią, pokrywa powierzchnię siatkówki od wewnątrz i jest wewnętrzną błoną ograniczającą. Jest to główna błona siatkówki, utworzona przez podstawy procesów nerwowych komórek Mullera (komórek neurogleju).

Komórki Muellera to gigantyczne, wysoce wyspecjalizowane komórki, które przechodzą przez wszystkie warstwy siatkówki, pełniąc funkcje izolacyjne i wspierające. Komórki Muellera biorą udział w wytwarzaniu bioelektrycznych impulsów elektrycznych, aktywnie transportując metabolity. Komórki Müllera wypełniają wąskie szczeliny między nimi komórki nerwowe siatkówki i dzielą ich powierzchnie receptywne.

Droga pręcikowa do przewodzenia impulsu nerwowego jest reprezentowana przez fotoreceptor pręcikowy, komórki dwubiegunowe i zwojowe, kilka rodzajów komórek amakrynowych (interneuronów). Fotoreceptory pręcikowe stykają się tylko z komórkami bipolarnymi, które depolaryzują się pod wpływem światła.

stożek ścieżka Impulsy nerwowe charakteryzuje się tym, że już w warstwie piątej (zewnętrznej warstwie splotowej) synapsy stożkowe łączą je z neuronami dwubiegunowymi różne rodzaje, tworząc zarówno jasną, jak i ciemną ścieżkę do przewodzenia impulsu. Z tego powodu stożki regionu tworzą kanały wrażliwości na kontrast. W miarę oddalania się od plamki, liczba fotoreceptorów połączonych z wieloma komórkami dwubiegunowymi zmniejsza się, podczas gdy liczba neuronów dwubiegunowych połączonych z jedną komórką dwubiegunową wzrasta.

Impuls świetlny aktywuje transformację wizualny pigment, wyzwalając pojawienie się potencjału receptora, który rozprzestrzenia się wzdłuż aksonu do synapsy, gdzie wyzwala neuroprzekaźnik. Proces ten prowadzi do wzbudzenia neuronów siatkówki, które realizują pierwotne przetwarzanie informacji wzrokowych. Informacje te są następnie przekazywane do nerw wzrokowy do wizualnych ośrodków mózgu.

W trakcie transferu nerwowe podniecenie dla neuronów siatkówki ważne są związki z grupy przekaźników endogennych, do których należą asparaginian (specyficzny dla pręcików), glutaminian, acetylocholina (jest przekaźnikiem komórek amakrynowych), dopamina, melatonina (syntetyzowana w fotoreceptorach), glicyna, serotonina. Acetylocholina jest przekaźnikiem wzbudzenia i kwas gamma-aminomasłowy(GABA) – hamowanie, oba te związki zawarte są w komórkach amakrynowych. Dobra równowaga tych substancji zapewnia funkcjonowanie siatkówki, a naruszenie tego może prowadzić do rozwoju różnych patologii siatkówki (barwnik, retinopatia narkotykowa itp.)

Potrafi widzieć pod oświetleniem kilku fotonów i pod bezpośrednim światło słoneczne. Jest w stanie skoncentrować się w zaledwie jedną trzecią sekundy. Z tego powodu oraz ze względu na cechy strukturalne (o których omówimy później) oko jest uważane za jeden z najbardziej złożonych narządów ciała. Co to jest? Wynik ewolucji czy niesamowity zbieg okoliczności? Spróbujmy to rozgryźć.

Ewolucja narządu wzroku oczami Darwina

Niektórzy naukowcy uważali pomysł ewolucji narządu wzroku za skrajnie absurdalny. Ale czy tak jest naprawdę? Charles Darwin przedstawił swoje wyjaśnienie mechanizmu ewolucji. Uważał, że jeśli narząd wzroku ciągle się zmienia, to te zmiany są dziedziczone. Oznacza to, że najbardziej złożony narząd wzroku mógłby zostać stworzony w takiej formie, w jakiej go teraz obserwujemy, poprzez: naturalna selekcja. Przeanalizował budowę narządu wzroku wielu stworzeń, a także wykazał zmiany w budowie oka – od najprostszych do najbardziej złożonych organizmów.

Ewolucja ludzkiego oka rozpoczęła się ponad 500 000 000 lat temu. Właśnie wtedy rozpoczął się rozwój światłoczułej plamki, składającej się z kilku komórek w najprostszym organizmie. Plama pomogła odróżnić światło od ciemności. I chociaż nie mógł określić odległości ani obrazu, to od niego zaczął się rozwój oka. Na korzyść ewolucji przemawia fakt, że aby plamka mogła się rozwinąć i ostatecznie przekształcić się w plamkę u wypustnicy (płazińca) lub zwykłego rybiego oka, konieczny byłby rozwój wielu składników i układów ciała.

Każdy ze składników wymaga obecności białek (białek) pełniących określone funkcje. Te funkcje muszą być utrwalone w DNA stworzenia. Istnienie takich substancji oznacza, że ​​w interakcję i proces ewolucji zaangażowany jest system innych białek lub genów o własnej funkcji. Bez nich wizja jest niemożliwa.

Ewolucja - w drodze do perfekcji

Ludzkie oko nie twierdzi, że jest doskonałe, choćby dlatego, że nie jest doskonałe. Tak więc oko jest wynikiem ewolucji. Z drugiej strony to, co uważamy za wadę projektową, może być całkiem przydatne. Jakie znamy wady konstrukcji ludzkiego oka?

Biolog Richard Dawkins w swojej książce Ślepy zegarmistrz słusznie przekonywał, że z punktu widzenia fotoinżynierii elementy fotograficzne powinny być skierowane w stronę światła, a przewody łączące elementy z narządem reprodukcji i analizy powinny być skierowane do mózg (w naszym przypadku). Jeśli elementy są połączone „tyłem do przodu”, a przewody znajdują się z boku blisko światła, światło pokonuje ich masę, jest tłumione i zniekształcone. Z punktu widzenia Dawkinsa nie jest to poprawne estetycznie. Założenie to nie wyjaśnia jednak, dlaczego taki system był z powodzeniem stosowany przez kręgowce w okresie lat. Ale ten sam Dawkins dodaje, że różnica nie jest znacząca, bo większość fotonów idzie prosto i i tak zostanie złapana przez oko.

O siatkówce oczu różnych zwierząt

Najbardziej rozwinięte nieodwrócone siatkówki należą do głowonogów - kałamarnicy i ośmiornicy. Siatkówka ośmiornicy zawiera 20 000 000 komórek fotoreceptorów. Ale to nie jest granica. Ludzie mają 126 milionów, a ptaki 10 razy więcej.

Ludzkie oko zawiera „fovea centralis”. To jest „centrum centrum” – miejsce w „miejscu” – centrum ludzka siatkówka. To tutaj znajduje się większość fotoreceptorów i czopków. Wszystkie naczynia znajdują się w jej kierunku w taki sposób, że powstaje obszar o wysokiej ostrości wzroku ze stopniowym spadkiem ostrości wzroku w kierunku obwodu siatkówki. A sama plamka jest 100 razy bardziej wrażliwa niż siatkówka. Pozwala to ludzkiemu oku skupić się na określonym obszarze bez rozpraszania wzroku peryferyjnego.

Inaczej sytuacja wygląda z oczami ptaków. Ich siatkówka nie ma dołka ani plamki. Siatkówka ośmiornicy również nie ma dołka, ale ośmiornica ma liniową centralis. Ten narząd tworzy zakres ostrości wzdłuż siatkówki. Oko ośmiornicy ma jeszcze jedną cechę. Używając statocysty (narządu równowagi), oko zawsze utrzymuje jedną pozycję względem pole grawitacyjne Ziemia.

Koszty energetyczne utrzymania tak złożonego narządu są bardzo wysokie. Tak więc zużycie tlenu przez siatkówkę (na gram tkanki) jest o 50% większe niż w wątrobie i o 600% większe niż w mięśniu sercowym (mięsień sercowy). Bliskość fotoreceptorów do naczyń włosowatych i brak nerwów na ich drodze zapewnia szybkie dostarczanie składników odżywczych i usuwanie odpadów.

Przykłady

Wizja pojawiła się po raz pierwszy około 540 000 000 lat temu. Proces ewolucyjny był złożony. Najpierw jednokomórkowa zieleń eugleny pojawiła się jako światłoczuła plamka - „oko”. Umiejętność rozróżniania światła dla eugleny była kluczowa. W miarę jak życie stawało się coraz bardziej złożone i pojawiały się nowe gatunki, ewoluowało również oko.

Tak więc istniała grupa światłoczułych komórek w postaci „plamy”. Dzięki niemu ciało mogło ocenić ruchy drapieżnika. Wraz z pojawieniem się plamek ocznych u meduz (około 500 milionów lat temu) organizmy te mogły poruszać się w kosmosie.

Robaki rzęs mają dwie plamki, a każda z nich zawiera tysiące światłoczułych komórek. Te plamy są tylko do połowy zanurzone w filiżance pigmentu - prototyp nowoczesne oko. Stopniowo powstaje rowek, tzw. „szkło oczne”. Na przykład można to zobaczyć w ślimaki rzeczne. Widoczność takim okiem jak przez matowe szkło.

Następuje wzrost ostrości wzroku w miarę zwężania zewnętrznego otworu oka. W mięczaku łodzika jednocentymetrowe oko zawiera miliony komórek, ale wciąż przechwytuje niewiele światła.

Na pewnym etapie ewolucji pojawiły się dwa narządy wzroku. Można było zobaczyć świat w jasnych kolorach. Drugi pozwalał na rozróżnienie konturów przedmiotów. To od drugiego pochodzi ludzki narząd wzroku. Nieco później powstaje przezroczysta folia, która chroni źrenicę przed zanieczyszczeniem i zmienia jej zdolność do załamywania światła. Tak wygląda pierwszy obiektyw. Im jest większy, tym ostrzejsze oko.

Oko okazuje się tak doskonałym narządem, że natura musiała je wymyślić dwukrotnie, osobno dla bezkręgowców i kręgowców. Inny był też proces rozwoju. W przypadku mięczaków oko pochodziło z nabłonka, au człowieka z nabłonka (rogówka i soczewka) oraz tkanki nerwowej (ciało szkliste i siatkówka). Jest też trzeci złożone oko. Jest bardziej złożona i składa się z wielu ommatidii (pojedynczych oczu). Trylobity, owady, skorupiaki i niektóre bezkręgowce mają to oko.