Įvadas į akis ir jų veikimą

Regėjimas, be abejo, yra svarbiausias mūsų jausmas. Daugiau smegenų skiriama regėjimui, o ne klausai, skoniui, prisilietimui ir uoslei kartu. Šiame straipsnyje paaiškiname savo akių anatomiją ir tai, kaip jos leidžia mums pamatyti.

Vizija yra nepaprastai sudėtingas procesas, kuris veikia taip gerai, kad niekada nereikia jam daug galvoti.

Regos sistemos darbą galima apibendrinti taip: šviesa patenka į mūsų mokinį ir sutelkiama į akies gale esančią tinklainę. Tinklainė šviesos signalą paverčia elektriniais impulsais. Tada regos nervas perduoda impulsus į smegenis, kur apdorojami signalai.

Norėdami suprasti, kaip įvyksta šis nuostabus žygdarbis, pradėsime nuo žvilgsnio į akies anatomiją.

Žemiau yra 3D interaktyvus akies modelis.
Naršykite 3D modelį naudodami pelės kilimėlį ar jutiklinį ekraną, kad daugiau sužinotumėte apie akį.

Akies anatomija

Akies audinius galima suskirstyti į tris tipus:

• lūžtantys audiniai, sutelkiantys šviesą
• šviesai jautrūs audiniai
• atraminiai audiniai

Mes pažiūrėsime į kiekvieną iš jų paeiliui.

Laužantys audiniai

Lūžę audiniai sutelkia gaunamą šviesą į šviesai jautrius audinius, kad gautume aiškų, ryškų vaizdą. Jei jie yra netinkamos formos, neteisingai išdėstyti ar pažeisti, regėjimas gali būti neryškus.

Laužantys audiniai apima:

Mokinys: tai tamsi dėmė spalvotos akies dalies centre, kuri, savo ruožtu, vadinama rainele. Mokinys, reaguodamas į šviesą, išsiplečia ir susitraukia, veikdamas panašiai kaip fotoaparato diafragma.

Labai ryškiomis sąlygomis vyzdys susiaurėja arba susitraukia iki maždaug 1 milimetro (mm) skersmens, kad apsaugotų jautrią tinklainę nuo pažeidimų. Kai tamsu, vyzdys gali išsiplėsti arba išsiplėsti iki 10 mm skersmens. Šis išsiplėtimas leidžia akiai įgauti kuo daugiau šviesos.

Vilkdalgis: Tai spalvota akies dalis. Rainelė yra raumuo, kontroliuojantis vyzdžio dydį, taigi ir tinklainę pasiekiančio šviesos kiekį.

Lęšis: Kai šviesa nukeliavo per vyzdį, ji pasiekia lęšį, kuris yra skaidri išgaubta struktūra. Objektyvas gali pakeisti formą, padėdamas akiai tiksliai nukreipti šviesą į tinklainę. Su amžiumi objektyvas tampa standesnis ir ne toks lankstus, todėl apsunkinamas fokusavimas.

Ciliarinis raumuo: Šis raumeningas žiedas pritvirtintas prie lęšio ir, susitraukdamas ar atsipalaidavęs, keičia lęšio formą. Šis procesas vadinamas apgyvendinimu.

Ragena: tai yra skaidrus, į kupolą panašus sluoksnis, padengiantis vyzdį, rainelę ir priekinę kamerą arba skysčiu užpildytą vietą tarp ragenos ir rainelės. Jis yra atsakingas už didžiąją akies fokusavimo jėgą. Tačiau jis turi fiksuotą židinį, todėl negali prisitaikyti prie skirtingų atstumų.

Ragena yra tankiai apgyvendinta nervų galūnėmis ir nepaprastai jautri. Tai yra pirmoji akies apsauga nuo pašalinių daiktų ir sužalojimų. Kadangi ragena turi likti skaidri, kad laužytų šviesą, ji neturi kraujagyslių.

Du skysčiai cirkuliuoja akyse, kad suteiktų struktūrą ir maistines medžiagas. Šie skysčiai yra:

Stiklo skystis: Akies skystis yra užpakalinėje akies dalyje, storas ir panašus į gelį. Tai sudaro didžiąją akies masės dalį.

Vandeninis skystis: Tai yra vandeningesnis nei stiklakūnio skystis ir cirkuliuoja per akies priekį.

Šviesai jautrūs audiniai: tinklainė

Tinklainės nuotrauka, kurioje yra geltonoji dėmė (tamsus pleistras) ir optinis diskas (blyški sritis).

Tinklainė yra vidinis akies sluoksnis. Jame yra daugiau nei 120 milijonų šviesai jautrių fotoreceptorių elementų, kurie aptinka šviesą ir paverčia ją elektriniais signalais.

Šie signalai siunčiami į smegenis apdoroti.

Tinklainėje esančių fotoreceptorių ląstelių sudėtyje yra šviesai jautrių baltymų molekulių, vadinamų opsinais.

Dvi pirminės fotoreceptoriaus ląstelės vadinamos lazdelėmis ir kūgiais. Reaguodami į šviesos daleles, strypai ir kūgiai siunčia elektrinius signalus į smegenis.

Kūgiai: jie yra tinklainės centriniame regione, vadinamame geltonosios dėmės, ir jie yra ypač tankūs mažoje duobutėje, esančioje geltonosios dėmės centre, vadinamoje fovea. Kūgiai yra būtini norint detaliai matyti spalvas. Yra trijų tipų kūgiai, paprastai vadinami:

• trumpas arba mėlynas

• vidurinis arba žalias

• ilgas arba raudonas

Kūgiai naudojami matyti įprastomis šviesos sąlygomis ir leidžia mums atskirti spalvas.

Strypai: dažniausiai jie yra tinklainės kraštuose ir naudojami matant esant silpnam apšvietimui. Nors jie negali atskirti spalvų, tačiau yra itin jautrūs ir gali aptikti mažiausią šviesos kiekį.

Regos nervas: Šis storas nervinių skaidulų pluoštas perduoda signalus iš tinklainės į smegenis. Iš viso yra apie 1 milijonas plonų tinklainės skaidulų, vadinamų gangliono ląstelėmis, kurios perneša šviesos informaciją iš tinklainės į smegenis.

Gangliono ląstelės palieka akį taške, vadinamame optiniu disku. Kadangi nėra lazdelių ir kūgių, ji taip pat vadinama akląja vieta.

Skirtingi gangliono ląstelių pogrupiai registruoja skirtingas vaizdinės informacijos rūšis. Pavyzdžiui, vienos gangliono ląstelės yra jautrios kontrastui ir judėjimui, kitos - formai ir detalėms. Kartu jie perduoda visą reikalingą informaciją iš mūsų regėjimo lauko.

Smegenys leidžia mums pamatyti 3D vaizdą, suteikiant mums giluminį suvokimą, lyginant abiejų akių signalus.

Tinklainėje generuojami signalai patenka į regos žievę - smegenų dalį, kuri specializuojasi regėjimo informacijos apdorojimui. Čia impulsai sujungiami, kad būtų sukurti vaizdai.

Atraminiai audiniai

Sklera: tai paprastai vadinama akies baltumu. Jis yra pluoštinis ir palaiko akies obuolį, padėdamas išlaikyti formą.

Junginė: plona, ​​skaidri membrana, dengianti didžiąją akies baltymo dalį ir akių vokų vidų. Tai padeda patepti akį ir apsaugoti ją nuo mikrobų.

Gyslainė: jungiamojo audinio sluoksnis tarp tinklainės ir skleros. Jame yra didelė kraujagyslių koncentracija. Jis yra vos 0,5 mm storio ir turi šviesą sugeriančių pigmento ląstelių, kurios padeda sumažinti atspindžius tinklainėje.

Akių būklės

Ishihara plokštelės naudojamos tiriant aklumą.

Kaip ir bet kuriai kūno daliai, regėjimo problemos gali kilti dėl ligos, traumos ar amžiaus. Žemiau yra tik keletas sąlygų, kurios gali paveikti akis:

Su amžiumi susijusi geltonosios dėmės degeneracija: geltonoji dėmė pamažu skyla, todėl neryškus matymas ir kartais regėjimo praradimas regos lauko centre.

Ambliopija: tai prasideda vaikystėje ir dažnai vadinama tingia akimi. Viena akis vystosi netinkamai, nes dominuoja kita, stipresnė akis.

Anizokorija: Tai atsitinka, kai mokiniai yra nevienodo dydžio. Tai gali būti nekenksminga būklė arba rimtesnės medicininės problemos simptomas.

Astigmatizmas: ragena ar lęšiukas yra neteisingai išlenktas, todėl šviesa nėra tinkamai sutelkta į tinklainę.

Katarakta: objektyvo debesimas sukelia kataraktą. Dėl jų atsiranda neryškus matymas ir, jei negydoma, apakimas.

Spalva: tai atsitinka, kai kūgio ląstelių nėra arba jos veikia netinkamai. Kažkas, kas yra daltonikas, sunku atskirti tam tikras spalvas.

Konjunktyvitas arba rausva akis: tai dažna junginės infekcija, apimanti akies obuolio priekį.

Atskira tinklainė: būklė, kai tinklainė atsilaisvina. Tam reikia skubiai gydyti.

Diplopija arba dvigubas regėjimas: tai gali sukelti kelios dažnai sunkios būklės, kurias kuo skubiau turėtų patikrinti gydytojas.

Plūduriuotojai: tai dėmės, dreifuojančios per žmogaus regos lauką. Jie yra normalūs, tačiau gali būti ir kažko rimtesnio, pavyzdžiui, tinklainės atsiskyrimo, ženklas.

Glaukoma: akies viduje kaupiasi slėgis ir galiausiai gali pažeisti regos nervą. Tai ilgainiui gali prarasti regėjimą.

Trumparegystė: tai kitaip vadinama trumparegyste. Su trumparegyste sunku pamatyti tai, kas yra toli.

Regos nervo uždegimas: regos nervas tampa uždegimas, dažnai dėl pernelyg aktyvios imuninės sistemos.

Strabismus: Akys nukreiptos į skirtingas puses; tai ypač būdinga vaikams.

Trumpai tariant

Akys ir mūsų regėjimo sistema kiekvieną sekundę, kai mes budime, sunkiai dirba, iš svaiginančios šviesos impulsų masyvo audžia vientisą vizualinę tikrovę.

Mes matome viziją kaip savaime suprantamą dalyką, tačiau mūsų akys yra vienas nuostabiausių evoliucinės inžinerijos žygdarbių.