Будова ока послідовність. Зоровий аналізатор

Сама передня частина ока називається рогівка. Вона прозора (пропускає світло) та опукла (заломлює світло).

За рогівкою знаходиться Райдужна оболонка, в центрі якої розташований отвір - зіниця. Райдужна оболонка складається з м'язів, які можуть змінювати розмір зіниці, і таким чином регулювати кількість світла, що надходить у око. До складу райдужної оболонки входить пігмент меланін, який поглинає шкідливі ультрафіолетові промені. Якщо меланіну багато, то очі виходять карі, якщо середня кількість – зелені, якщо мало – блакитні.

За зіницею розташовується кришталик. Це прозора капсула, наповнена рідиною. За рахунок своєї пружності кришталик прагне стати опуклим, причому око фокусується на близьких предметах. При розслабленні війного м'яза зв'язки, що утримують кришталик, натягуються і стає плоским, око фокусується на далеких предметах. Така властивість ока називається акомодація.

За кришталиком розташовується скловидне тіло, що заповнює очне яблуко зсередини. Це третій, останній компонент заломлюючої системи ока (рогівка - кришталик - скловидне тіло).

За склоподібним тілом, на внутрішній поверхні очного яблука розташовується сітківка. Вона складається з зорових рецепторів - паличок та колб. Під впливом світла рецепотри збуджуються і передають інформацію у мозок. Палички знаходяться в основному на периферії сітківки, вони дають лише чорно-біле зображення, але їм досить слабкого освітлення (можуть працювати в сутінках). Зоровий пігмент паличок – родопсин, похідне вітаміну А. Колбочки зосереджені у центрі сітківки, вони дають кольорове зображення, вимагають яскравого світла. У сітківці є дві плями: жовте (у ньому найвища концентрація колб, місце найбільшої гостроти зору) і сліпе (у ньому рецепторів немає зовсім, із цього місця виходить зоровий нерв).

За сітківкою (сітчастою оболонкою ока, самої внутрішньої) розташована судинна оболонка(Середня). Вона містить кровоносні судини, які живлять око; у передній частині вона видозмінюється в райдужну оболонкуі війний м'яз.

За судинною оболонкою розташовується білкова оболонка, що покриває око ззовні. Вона виконує функцію захисту, у передній частині ока вона видозмінена на рогівку.

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Функція зіниці в організмі людини полягає в
1) фокусування променів світла на сітківку
2) регулювання світлового потоку
3) перетворення світлового подразнення на нервове збудження
4) сприйняття кольору

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Чорний пігмент, що поглинає світло, розташовується в органі зору людини в
1) сліпій плямі
2) судинної оболонки
3) білковій оболонці
4) склоподібне тіло

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Енергія світлових променів, що проникли в око, викликає нервове збудження
1) у кришталику
2) у склоподібному тілі
3) у зорових рецепторах
4) у зоровому нерві

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. За зіницею в органі зору людини розташовується
1) судинна оболонка
2) склоподібне тіло
3) кришталик
4) сітківка

Відповідь

1. Встановіть шлях проходження променя світла у очному яблуку
1) зіниця
2) склоподібне тіло
3) сітківка
4) кришталик

Відповідь

2. Встановіть послідовність проходження світлового сигналу до зорових рецепторів. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) зіниця
2) кришталик
3) склоподібне тіло
4) сітківка
5) рогівка

Відповідь

3. Встановіть послідовність розташування структур очного яблука, починаючи з рогівки. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) нейрони сітківки
2) склоподібне тіло
3) зіниця в пігментній оболонці
4) світлочутливі клітини-палички та колбочки
5) опукла прозора частина білкової оболонки

Відповідь

4. Встановіть послідовність проходження сигналів за сенсорною зоровою системою. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) зоровий нерв
2) сітківка
3) склоподібне тіло
4) кришталик
5) рогівка
6) зорова зона кори мозку

Відповідь

5. Встановіть послідовність процесів проходження променя світла через орган зору та нервового імпульсу в зоровому аналізаторі. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) перетворення променя світла на нервовий імпульс у сітківці
2) аналіз інформації
3) заломлення та фокусування променя світла кришталиком
4) передача нервового імпульсу по зоровому нерву
5) проходження променів світла через рогівку

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Світлочутливі рецептори ока – палички та колбочки – знаходяться в оболонці
1) райдужний
2) білковий
3) судинної
4) сітчастою

Відповідь

1. Виберіть три правильні варіанти: до світлозаломлюючих структур ока відносяться:
1) рогівка
2) зіниця
3) кришталик
4) склоподібне тіло
5) сітківка
6) жовта пляма

Відповідь

2. Виберіть три правильні відповіді з шести та запишіть цифри, під якими вони вказані. Оптична система ока складається з
1) кришталика
2) склоподібного тіла
3) зорового нерва
4) жовтої плями сітківки
5) рогівки
6) білкової оболонки

Відповідь

1. Виберіть три вірно позначені підписи до малюнку «Будова ока». Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) рогівка
2) склоподібне тіло
3) райдужна оболонка
4) зоровий нерв
5) кришталик
6) сітківка

Відповідь

2. Виберіть три вірно позначені підписи до малюнку «Будова ока». Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) райдужка
2) рогівка
3) склоподібне тіло
4) кришталик
5) сітківка
6) зоровий нерв

Відповідь

3. Виберіть три вірно позначені підписи до малюнка, на якому зображено внутрішню будову органу зору. Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) зіниця
2) сітківка
3) фоторецептори
4) кришталик
5) склера
6) жовта пляма

Відповідь

4. Виберіть три вірно позначені підписи до малюнка, на якому зображено будову ока людини. Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) сітківка
2) сліпа пляма
3) склоподібне тіло
4) склера
5) зіниця
6) рогівка

Відповідь

Встановіть відповідність між зоровими рецепторами та їх особливостями: 1) колбочки; 2) палички. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) сприймають кольори
б) активні при хорошому освітленні
В) зоровий пігмент родопсин
Г) здійснюють чорно-білий зір
Д) містять пігмент йодопсин
Е) по сітківці розподілені рівномірно

Відповідь

Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Відмінності денного зору людини в порівнянні з сутінковим полягають у тому, що
1) працюють колбочки
2) розрізнення кольорів не здійснюється
3) гострота зору низька
4) працюють палички
5) розрізнення кольорів здійснюється
6) гострота зору висока

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. При розгляді предмета ока людини безперервно рухаються, забезпечуючи
1) попередження засліплення ока
2) передачу імпульсів по зоровому нерву
3) напрям світлових променів на жовту пляму сітківки
4) сприйняття зорових подразнень

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Зір людини залежить стану сітківки, оскільки у ній розташовані світлочутливі клітини, у яких
1) утворюється вітамін А
2) виникають зорові образи
3) чорний пігмент поглинає світлові промені
4) формуються нервові імпульси

Відповідь

Встановіть відповідність між характеристиками та оболонками очного яблука: 1) білкова; 2) судинна; 3) сітківка. Запишіть цифри 1-3 у порядку, що відповідає буквам.
А) містить кілька шарів нейронів
Б) містить у клітинах пігмент
В) містить рогівку
Г) містить райдужку
Д) захищає очне яблуко від зовнішніх впливів
Е) містить сліпу пляму

Відповідь

Окремі частини ока (рогівка, кришталик, склоподібне тіло) мають здатність заломлювати промені, що проходять через них.З погляду фізики око представляєсобою оптичну систему, здатну збирати та заломлювати промені.

Заломлюючу силу окремих частин (лінз у приборе) і всієї оптичної системи очі вимірюють у діоптріях.

Під однією діоптрією розуміють заломлюючу силу лінзи, фокусна відстань якої становить 1 м. Якщо заломлююча сила збільшується, фокусна відстань укообертається. Звідси слід, що лінза, у якої фокусневідстань дорівнює 50 см, матиме заломлюючу силу, що дорівнює 2 діоптріям (2 D).

Оптична система ока є дуже складною. Досить зазначити, що тільки заломлюючих середовищ є кілька, причому кожне середовище має свою заломлюючу силу та особливості будови. Все це дуже ускладнює вивчення оптичної системи ока.

Рис.Побудова зображення у оці (пояснення у тексті)

Око часто порівнюють із фотоапаратом. Роль камери грає порожнину ока, затемнена судинною оболонкою; світлочутливим елементом є сітківка. У камері є отвір, який вставлена лінза. Промені світла, потрапляючи в отвір, проходять через лінзу, заломлюються і падають на протилежну стінку.

Оптична система ока є заломлюючою збірною системою. Вона заломлює промені, що проходять через неї, і знову збирає їх в одну точку. Таким чином виникає реальне зображення реального предмета. Однак зображення предмета на сітківці виходить зворотне та зменшене.

Щоб зрозуміти це явище, звернемося до схематичного ока. Рис. дає уявлення про хід променів в оці та отримання зворотного зображення предмета на сітківці. Промінь, що відходить від верхньої точки предмета, позначеної буквою а, проходячи через лінзу, переломлюється, змінює напрямок і займає сітківку положення нижньої точки, позначеної малюнку а 1 Промінь від нижньої точки предмета в, заломлюючись, падає на сітківку як верхня точка в 1 .Відповідним чином падають промені від усіх точок. Отже, на сітківці виходить дійсно зображення предмета, але воно зворотне і зменшене.

Так, розрахунки показують, що розмір літер цієї книги, якщо при читанні вона знаходиться на відстані 20 см від ока, на сітківці дорівнюватиме 0,2 мм. обставина, що бачимо предмети над їх перевернутому зображенні (вгору ногами), а їх природному вигляді, мабуть, пояснюється накопиченим життєвим досвідом.

Дитина у перші місяці після народження плутає верхню та нижню сторону предмета. Якщо такій дитині показати свічку, що горить, дитина, намагаючись схопити полум'я,простягне руку не до верхнього, а до нижнього кінця свічки. Контролюючи протягом подальшого життя показання ока руками та іншими органами почуттів, людина починає бачити предмети так, як вони є, незважаючи на їхнє зворотне зображення на сітківці.

Акомодація ока. Людина не може одночасно однаково чітко бачити предмети, що знаходяться на різних відстанях від ока.

Щоб добре бачити предмет, треба, щоб промені, які від цього предмета, збиралися на сітківці. Тільки тоді, коли промені падають на сітківку, бачимо ясне зображення предмета.

Пристосування ока до отримання чітких зображень предметів, що знаходяться на різних відстанях, називається акомодацією.

Для того щоб у кожному випадку отримати чітке зображенняня, необхідно змінювати відстань між світлозаломлюючою лінзою і задньою стінкою камери. Так улаштований фотоапарат. Щоб отримати чітке зображення на задній стінці камери, відсувають або наближають об'єктив. За таким принципом відбувається акомодація риб. У них кришталик за допомогою спеціального пристрою відсувається або наближається до задньої стінки ока.

Рис. 2ЗМІНА КРИВІЗНИ Кришталика при акомодації 1 - кришталик; 2 – сумка кришталика; 3 – війкові відростки. Верхній малюнок – збільшення кривизни кришталика. Війкова зв'язка розслаблена. Нижній малюнок – кривизна кришталика зменшена, війкові зв'язки натягнуті.

Однак чітке зображення можна отримати і в тому випадку, якщо змінюється сила заломлюючої лінзи, а це можливо при зміні її кривизни.

За цим принципом відбувається акомодація в людини. При баченні предметів, що знаходяться на різних відстанях, кривизна кришталика змінюється і завдяки цьому точка, де сходяться промені, наближається або видаляється, потрапляючи щоразу на сітківку. Коли людина розглядає свої предмети, кришталик стає більш опуклим, а при розгляді далеких предметів - більш плоским.

Як же відбувається зміна кривизни кришталика? Кришталик знаходиться у спеціальній прозорій сумці. Від ступеня натягу сумки залежить кривизна кришталика. Кришталик має еластичність, тому, коли сумка натягується, він стає плоским. При розслабленні ж сумки кришталик через свою еластичність набуває більш опуклої форми (рис.2). Зміна натягу сумки відбувається за допомогою спеціального кругового акомодаційного м'яза, до якого прикріплені зв'язки капсули.

При скороченні акомодаційних м'язів зв'язки сумки кришталика слабшають і кришталик набуває більш опуклої форми.

Від ступеня скорочення цього м'яза залежить і рівень зміни кривизни кришталика.

Якщо предмет, що знаходиться на далекій відстані, поступово наближати до ока, то на відстані 65 м починається акомодація. У міру подальшого наближення предмета до ока акомодаційні зусилля зростають та на відстані 10 см виявляються вичерпаними. Таким чином, точка ближнього бачення перебуватиме на відстані 10 см. З віком еластичність кришталика поступово зменшується, а отже, змінюється і здатність до акомодації. Найближча точка ясного бачення у 10-річного знаходиться на відстані 7 см, у 20-річного – на відстані 10 см, у 25-річного – 12,5 см, у 35-річного – 17 см, у 45-річного – 33 см, у 60-річного – 1 м, у 70-річного – 5 м, у 75-річного здатність до акомодації майже втрачається і найближча точка ясного бачення відсувається у нескінченність.

Людське око – чудове досягнення еволюції та відмінний оптичний інструмент. Поріг чутливості ока близький до теоретичної межі, обумовленої квантовими властивостями світла, зокрема дифракцією світла. Діапазон сприйманих оком інтенсивностей становить, фокус може швидко переміщатися від дуже короткої відстані до нескінченності.
Око є системою лінз, яка формує перевернуте дійсне зображення світлочутливої поверхні. Очне яблуко має приблизно сферичну форму з діаметром близько 2,3 см. Зовнішня його оболонка є майже волокнистим непрозорим шаром. склерою. Світло надходить в око через рогівку, що є прозорою оболонкою на зовнішній стороні поверхні очного яблука. У центрі рогівки розташоване кольорове кільце. райдужкою (райдужна оболонка)зі зіниціпосередині. Вони діють подібно до діафрагми, здійснюючи регуляцію надходження світла в око.
Кришталикє лінзою, що складається з волокнистого прозорого матеріалу. Його форма і, отже, фокусна відстань можуть змінюватись за допомогою циліарних м'язівочного яблука. Простір між рогівкою та лінзою заповнений водянистою рідиною та називається передньою камерою. За лінзою розташована прозора желеподібна речовина, яка називається склоподібним тілом.
Внутрішня поверхня очного яблука покрита сітківкоюяка містить численні нервові клітини - зорові рецептори: палички та колбочки,які відповідають зорові роздратування, генеруючи біопотенціали. Найбільш чутливою областю сітківки є жовта пляма, де міститься найбільше зорових рецепторів. Центральна частина сітківки містить лише щільно упаковані колбочки. Око обертається, щоб розглянути об'єкт, що вивчається.

Рис. 1.Око людини

Заломлення в оці

Око є оптичним еквівалентом звичайної фотокартки. У ньому є система лінз, апертурна система (зіниця) та сітківка, на якій фіксується зображення.

Система лінз ока сформована з чотирьох заломлюючих середовищ: рогівки, водяної камери, кришталика, скляного тіла. Показники їх заломлення немає значних відмінностей. Вони становлять 1,38 для рогівки, 1,33 для водяної камери, 1,40 для кришталика та 1,34 для склоподібного тіла (рис. 2).

Рис. 2.Око як система заломлюючих середовищ (числа є показниками заломлення)

У цих чотирьох заломлюючих поверхнях відбувається заломлення світла: 1) між повітрям та передньою поверхнею рогівки; 2) між задньою поверхнею рогівки та водяною камерою; 3) між водяною камерою та передньою поверхнею кришталика; 4) між задньою поверхнею кришталика та склоподібним тілом.
Найбільш сильне заломлення відбувається на передній поверхні рогівки. Рогівка має невеликий радіус кривизни, і показник заломлення рогівки найбільше відрізняється від показника заломлення повітря.
Заломлююча здатність кришталика менша, ніж у рогівки. Вона становить близько однієї третини загальної заломлюючої потужності систем лінз ока. Причина цієї відмінності в тому, що рідини, що оточують кришталик, мають показники заломлення, які не відрізняються від показника заломлення кришталика. Якщо кришталик видалити з ока, оточений повітрям він має показник заломлення майже вшестеро більший, ніж у оці.

Кришталик виконує дуже важливу функцію. Його кривизна може змінюватися, що забезпечує тонку фокусування на об'єкти, розташовані на різних відстанях від ока.

Редуковане око

Редуковане око є спрощеною моделлю реального ока. Він схематично представляє оптичну систему нормального ока людини. Редуковане око представлене єдиною лінзою (одним заломлюючим середовищем). У редукованому оці всі заломлюючі поверхні реального ока підсумовуються алгебраїчно, формуючи єдину поверхню, що заломлює.
Редуковане око дозволяє провести прості обчислення. Загальна заломлююча здатність середовищ становить майже 59 діоптрій, коли лінза акомодована на зір віддалених об'єктів. Центральна точка редукованого ока лежить попереду сітківки на 17 міліметрів. Промінь з будь-якої точки об'єкта приходить у редуковане око і проходить через центральну точку без заломлення. Так само, як скляна лінза формує зображення на аркуші паперу, система лінз ока утворює зображення на сітківці. Це зменшене, дійсне перевернене зображення об'єкта. Головний мозок формує сприйняття об'єкта у прямому становищі та у реальному розмірі.

Акомодація

Для ясного бачення об'єкта необхідно, щоб після заломлення променів зображення формувалося на сітківці. Зміна заломлюючої сили ока для фокусування близьких та віддалених об'єктів називається акомодацією.
Найбільш віддалена точка, на яку фокусується око, називається далекою точкоюбачення – нескінченність. У цьому випадку паралельні промені, що входять у око, фокусуються на сітківку.
Об'єкт видно в деталях, коли він встановлений якомога ближче до ока. Мінімальна відстань чіткого бачення – близько 7 смза нормального зору. У цьому випадку апарат акомодації знаходиться в максимально напруженому стані.
Крапка, розташована на відстані 25 см, називається точкою найкращого бачення, оскільки в даному випадку помітні всі деталі об'єкта, що розглядається без максимальної напруги апарату акомодації, внаслідок чого око може тривалий час не втомлюватися.
Якщо око сфокусоване на об'єкт у ближній точці, він повинен відрегулювати свою фокусну відстань і збільшити заломлюючу силу. Цей процес відбувається шляхом змін форми кришталика. Коли об'єкт підносять ближче до ока, форма кришталика змінюється від форми помірно опуклої лінзи у форму опуклої лінзи.
Кришталик утворений волокнистою желеподібною речовиною. Він оточений міцною гнучкою капсулою і має спеціальні зв'язки, що йдуть від краю лінзи до зовнішньої поверхні очного яблука. Ці зв'язки постійно напружені. Форма кришталика змінюється циліарним м'язом. Скорочення цього м'яза зменшує натяг капсули кришталика, він стає більш опуклим і через природну еластичність капсули набуває сферичної форми. І навпаки, коли циліарний м'яз повністю розслаблений, заломлююча сила лінзи найслабша. З іншого боку, коли циліарний м'яз перебуває у максимально скороченому стані, заломлююча сила лінзи стає найбільшою. Цей процес керується центральною нервовою системою.

Рис. 3.Акомодація у нормальному оці

Стареча далекозорість

Заломлююча сила кришталика може збільшуватися від 20 діоптрій до 34 діоптрій у дітей. Середня акомодація становить 14 діоптрій. В результаті загальна заломлююча сила ока становить майже 59 діоптрій, коли око акомодовано для далекого зору, і 73 діоптрію - при максимальній акомодації.
При старінні людини кришталик стає більш товстим і менш еластичним. Отже, здатність лінзи змінювати свою форму зменшується із віком. Сила акомодації зменшується від 14 діоптрій у дитини до 2 діоптрій у віці від 45 до 50 років і стає рівною 0 у віці 70 років. Тому лінза майже не акомодується. Це порушення акомодації називається старечою далекозорістю. Очі при цьому завжди сфокусовані на постійній відстані. Вони не можуть акомодуватися як для ближнього, так і для далекого зору. Отже, щоб бачити ясно на різних відстанях, стара людина повинна носити окуляри з верхнім сегментом, сфокусованим для далекого бачення, і більш низьким сегментом, сфокусованим для ближнього бачення.

Помилки заломлення

Емметропія . Вважається, що око буде нормальним (емметропічним), якщо паралельні світлові промені з віддалених об'єктів фокусуються в сітківку при розслабленні циліарного м'яза. Таке око бачить ясно віддалені об'єкти, коли розслаблений циліарний м'яз, тобто без акомодації. При фокусуванні об'єктів ближнього діапазону відстаней в оці скорочується циліарний м'яз, забезпечуючи відповідний ступінь акомодації.

Рис. 4.Заломлення паралельного світлового проміння в оці людини.

Гіперметропія (гіперопія). Гіперметропія також відома як далекозорість. Вона обумовлена або малим розміром очного яблука, або слабкою силою системи, що заломлює, лінз ока. У таких умовах паралельні світлові промені не переломлюються системою лінз ока достатньо для того, щоб фокус (відповідно зображення) знаходився на сітківці. Для подолання цієї аномалії циліарний м'яз повинен скоротитися, збільшивши оптичну силу ока. Отже, далекозора людина здатна фокусувати віддалені об'єкти на сітківці, використовуючи механізм акомодації. Для бачення ближчих об'єктів потужності акомодації не вистачає.
При невеликому резерві акомодації далекозора людина часто не здатна акомодувати око достатньо для фокусування не тільки близьких, але навіть віддалених об'єктів.
Для корекції далекозорості необхідно збільшити заломлюючу силу ока. Для цього використовують опуклі лінзи, які додають заломлюючу силу до сили оптичної системи ока.

Міопія . При міопії (або короткозорості) паралельні світлові промені з віддалених об'єктів фокусуються перед сітківкою, незважаючи на те, що циліарний м'яз повністю розслаблений. Це буває через занадто довге очне яблуко, а також внаслідок надто високої заломлюючої сили оптичної системи ока.
Немає механізму, за допомогою якого око могло б зменшити заломлюючу силу свого кришталика менш ніж можливо при повному розслабленні циліарного м'яза. Процес акомодації призводить до погіршення бачення. Отже, людина з міопією не може фокусувати віддалені об'єкти на сітківку. Зображення може сфокусуватися, лише якщо об'єкт знаходиться досить близько від ока. Отже, людина з міопією обмежена дальня точка ясного бачення.
Відомо, що промені, що проходять через увігнуту лінзу, переломлюються. Якщо заломлююча сила ока занадто велика, як при міопії, іноді вона може бути нейтралізована увігнутою лінзою. Використовуючи лазерну техніку, можна також відкоригувати занадто випуклість рогівки.

Астигматизм . В астигматичному оці заломлююча поверхня рогівки є не сферичною, а еліпсоїдальною. Це відбувається через надто велику кривизну рогівки в одній зі своїх площин. В результаті світлові промені, що проходять через рогівку в одній площині, не переломлюються так само сильно, як промені, що проходять через неї в іншій площині. Вони не збираються у загальному фокусі. Астигматизм не може компенсуватися оком за допомогою акомодації, але коригувати його можна за допомогою циліндричної лінзи, яка виправить помилку в одній із площин.

Корекція оптичних аномалій контактними лінзами

Нещодавно для корекції різних аномалій зору почали використовувати пластичні контактні лінзи. Вони встановлюються проти передньої поверхні рогівки та фіксуються тонким шаром сліз, який заповнює простір між контактною лінзою та рогівкою. Жорсткі контактні лінзи роблять із твердої пластмаси. Їх розміри становлять 1 мму товщину та 1 сму діаметрі. Також є м'які контактні лінзи.
Контактні лінзи замінюють рогівку як зовнішню сторону ока і майже повністю анулюють частку заломлюючої здатності ока, яка відбувається в нормі на передній поверхні рогівки. При використанні контактних лінз передня поверхня рогівки не відіграє значної ролі у заломленні ока. Основну роль починає виконувати передня поверхня контактної лінзи. Особливо важливо це в осіб із ненормально сформованою рогівкою.
Іншою особливістю контактних лінз є те, що, повертаючись разом з оком, вони дають ширшу область ясного бачення, ніж це роблять звичайні окуляри. Вони також є більш зручними у використанні для художників, спортсменів тощо.

Гострота зору

Здатність людського ока ясно бачити дрібні деталі обмежена. Нормальне око може розрізняти різні точкові джерела світла на відстані 25 секунд дуги. Тобто, коли світлові промені з двох окремих точок потрапляють у око під кутом понад 25 секунд між ними, вони видно як дві точки. Промені з меншим кутовим поділом неможливо розрізнити. Це означає, що людина з нормальною гостротою зору може розрізнити дві точки світла на відстані 10 метрів, якщо вони один від одного знаходяться на відстані 2 міліметри.

Рис. 7.Максимальна гострота зору для двох точкових джерел світла.

Наявність цієї межі передбачено структурою сітківки. Середній діаметр рецепторів у сітківці становить майже 1,5 мкм. Людина може нормально розрізнити дві окремі точки, якщо сітківці відстань між ними становить 2 мікрометра. Таким чином, щоб розрізняти два невеликі об'єкти, вони повинні порушити дві різні колбочки. Принаймні, між ними один перебуватиме 1 незбуджена колбочка.

, кришталик та склоподібне тіло . Їхня сукупність називається діоптричним апаратом. У нормальних умовах відбувається рефракція (заломлення) променів світла від зорової мішені рогівкою та кришталиком, так що промені фокусуються на сітківці. Заломлююча сила рогівки (основного рефракційного елемента ока) дорівнює 43 діоптріям. Випуклість кришталика може змінюватися, і його заломлююча сила варіюється між 13 і 26 діоптріями. Завдяки цьому кришталик забезпечує акомодацію очного яблука до об'єктів, що знаходяться на близькій або далекій відстані. Коли, наприклад, промені світла від віддаленого об'єкта входять у нормальне око (з розслабленим циліарним м'язом), мета виявляється на сітківці у фокусі. Якщо ж око спрямоване на ближній об'єкт, вони фокусуються за сітківкою (тобто зображення на ній розпливається), поки не відбудеться акомодація. Циліарний м'яз скорочується, послаблюючи натяг волокон пояска; кривизна кришталика збільшується, і в результаті зображення фокусується на сітківці.

Рогівка та кришталик разом складають опуклу лінзу. Промені світла від об'єкта проходять через вузлову точку лінзи і утворюють па сітківці перевернуте зображення, як у фотоапараті. Сітківку можна порівняти з фотоплівкою, оскільки обидві фіксують зорові зображення. Однак сітківка влаштована набагато складніше. Вона обробляє безперервну послідовність зображень, а також посилає в мозок повідомлення про переміщення зорових об'єктів, загрозливі ознаки, періодичну зміну світла і темряви та інші зорові дані про зовнішнє середовище.

Хоча оптична вісь людського ока проходить через вузлову точку кришталика і точку сітківки між центральною ямкою та диском зорового нерва (рис. 35.2), окорухова система орієнтує очне яблуко на ділянку об'єкта, яка називається точкою фіксації. Від цієї точки промінь світла йде через вузлову точку та фокусується у центральній ямці; таким чином, він проходить вздовж зорової осі. Промені з інших ділянок об'єкта фокусуються у сфері сітківки навколо центральної ямки ( рис. 35.5).

Фокусування променів на сітківці залежить не тільки від кришталика, а й від райдужної оболонки. Райдужка виконує роль діафрагми фотоапарата і регулює не тільки кількість світла, що надходить у око, але, що ще важливіше, глибину зорового поля та сферичну аберацію кришталика. При зменшенні діаметра зіниці глибина зорового поля зростає і промені світла прямують через центральну частину зіниці, де сферична аберація мінімальна. Зміни діаметра зіниці відбуваються автоматично (тобто рефлекторно) при налаштуванні (акомодації) ока на розгляд близьких предметів. Отже, під час читання чи іншої діяльності очей, пов'язаної з розрізненням дрібних об'єктів, якість зображення покращується за допомогою оптичної системи ока.

На якість зображення впливає ще один фактор – розсіювання світла. Воно мінімізується шляхом обмеження пучка світла, а також його поглинання пігментом судинної оболонки та пігментним шаром сітківки. Щодо цього око знову нагадує фотоапарат. Там розсіювання світла теж запобігає за допомогою обмеження пучка променів і його поглинання чорною фарбою, що покриває внутрішню поверхню камери.

Фокусування зображення порушується, якщо розмір зіниці не відповідає заломлюючій силі діоптричного апарату. При міопії (близорукості) зображення віддалених об'єктів фокусуються перед сітківкою, не доходячи до неї (рис. 35.6). Дефект коригується за допомогою увігнутих лінз. І навпаки, при гіперметропії (далекозорості) зображення далеких предметів фокусуються позаду сітківки. Щоб усунути проблему, потрібні опуклі лінзи (рис. 35.6). Щоправда, зображення можна тимчасово сфокусувати за рахунок акомодації, але при цьому стомлюються циліарні м'язи та очі втомлюються. При астигматизмі виникає асиметрія між радіусами кривизни поверхонь рогівки або кришталика (а іноді сітківки) у різних площинах. Для корекції використовуються лінзи із спеціально підібраними радіусами кривизни.

Пружність кришталика з віком поступово знижується. Падає ефективність його акомодації під час розгляду близьких предметів (пресбіопія). У молодому віці заломлююча сила кришталика може змінюватись у широкому діапазоні, аж до 14 діоптрій. До 40 років цей діапазон зменшується вдвічі, а після 50 років – до 2 діоптрій та нижче. Пресбіопія коригується опуклими лінзами.

Кришталик та склоподібне тіло. Їхня сукупність називається діоптричним апаратом. У нормальних умовах відбувається рефракція (заломлення) променів світла від зорової мішені рогівкою та кришталиком, так що промені фокусуються на сітківці. Заломлююча сила рогівки (основного рефракційного елемента ока) дорівнює 43 діоптріям. Випуклість кришталика може змінюватися, і його заломлююча сила варіюється між 13 і 26 діоптріями. Завдяки цьому кришталик забезпечує акомодацію очного яблука до об'єктів, що знаходяться на близькій або далекій відстані. Коли, наприклад, промені світла від віддаленого об'єкта входять у нормальне око (з розслабленим циліарним м'язом), мета виявляється на сітківці у фокусі. Якщо ж око спрямоване на ближній об'єкт, вони фокусуються за сітківкою (тобто зображення на ній розпливається), поки не відбудеться акомодація. Циліарний м'яз скорочується, послаблюючи натяг волокон пояска; кривизна кришталика збільшується, і в результаті зображення фокусується на сітківці.