За все время эволюции строение и функции глаза человека практически не изменились. Его устройство во многом аналогично органам зрения других представителей класса млекопитающих. Природе удалось создать крайне сложный и довольно точный оптический прибор. В жизни людей зрение играет важную роль. Достаточно сказать, что около 95% получаемой информации является визуальной.
Общие сведения и функции
Глаз имеет шарообразную форму, слегка вытянутую от передней части к задней. Масса глазного яблока в среднем составляет 7 граммов. На лицевой стороне черепной коробки расположено два отверстия — глазницы. Они предназначены для размещения глазного яблока, а также его защиты от внешних повреждений.
Человеческий глаз (зрительный анализатор) можно разделить на три важных отдела:
- Периферический. Состоит из непосредственно глазного яблока и прилегающих к нему тканей.
- Проводниковый. В состав этого комплекса входят нервные волокна, включая центральный зрительный нерв.
- Центральный. Все его элементы расположены в коре головного мозга. Именно там формируется картинка, которую видит человек.
Основной функцией глаза является прием и передача светового сигнала в кору головного мозга. При этом вся оптическая система должна функционировать так, чтобы пучок света фокусировался в одной точке на сетчатке.
Особенности строения
От строения периферического отдела во многом зависит качество картинки, которую видит человек. В нормальном состоянии глазное яблоко имеет диаметр около 25 мм. Структура строения глаза включает в себя несколько важнейших анатомических элементов, о которых следует рассказать подробнее.
Глазные оболочки
Всего в органе зрения человека насчитывается три оболочки глаза. Наружная называется склера. Оно состоит из ткани белого цвета и ее частично можно видеть в глазной щели. Склера не способна пропускать лучи света. К ее наружной поверхности крепится несколько двигательных мышц, благодаря которым можно регулировать положение глаза в глазнице. Так как в белковой оболочке нет нервных окончаний, то сигнал о появлении дисфункций к мозгу не поступает. Именно поэтому врачи рекомендуют проходить обследование глазного дна один раз в год.
Сразу под склерой расположена сосудистая оболочка. Здесь находится большое количество кровеносных сосудов. С их помощью орган зрения обеспечивается кислородом и питательными веществами. Внутри глазного яблока расположена сетчатая оболочка, являющаяся одним из самых сложных элементов.
Ресницы, веки и слезные железы
Хотя эти элементы и не входят в структуру глаза, без них зрительная функция не будет выполняться качественно. Основной задачей век является увлажнение глазного яблока, его защита от повреждений, а также удаление из него мелких соринок. Первая функция реализована с помощью моргания. В среднем это движение выполняется 15 раз на протяжении 60 секунд. Однако во время чтения либо работы за монитором частота моргания снижается.
В верхних наружных углах век находятся слезные железы. Они функционируют непрерывно и выделяют слезы, поступающую в конъюнктивальный мешочек. Именно слезная жидкость омывает наружную поверхность глазного яблока. Ее излишки удаляются через полость носа.
Внутреннюю поверхность век покрывает очень тонкая конъюнктивная оболочка. Здесь же находятся и дополнительные небольшие слезные железы. При воспалении конъюнктивы человеку кажется, что в его глаза попал песок.
Полукруглую форму век формирует плотная хрящевая ткань. На краях век расположены ресницы. Они защищают орган зрения от попадания в него пыли и пота.
Глазная линза — роговица
Именно на роговицу попадает отраженный от объекта луч света, а затем преломляется. Благодаря этому элементу оптической системы человеческого органа зрения обеспечивается широкое поле обзора, а также достигается высокая четкость картинки на сетчатке. Повреждения роговицы приводят к появлению туннельного зрения — уменьшается угол обзора и человек начинает воспринимать окружающий мир, словно через трубу. Также через роговицу в глазное яблоко поступает кислород.
Среди свойств этого элемента можно отметить:
- абсолютная прозрачность;
- кровеносные сосуды отсутствуют;
- отличается высокой чувствительностью к внешним факторам.
Благодаря наличию сферической поверхности роговица способна фокусировать все лучи света в одну точку, а затем проецирует их на сетчатку. Аналогичным механизмом работы обладают фотоаппараты и микроскопы.
Зрачок и радужная оболочка
Некоторые световые лучи после прохождения роговицы отсеиваются в радужной оболочке. Эта часть оптической системы отделен от роговицы полостью, заполнено особой жидкостью. Радужка в оптическом анализаторе выполняет роль диафрагмы, сквозь которую свет не способен проникнуть. В ней расположены кровеносные сосуды, а также две группы мышц:
- кольцевые;
- радиальные.
Первые работают на сжатие (сфинктеры) и предназначены для сужения зрачка. Вторая группа (дилататоры) напротив, при сокращении расширяет его. Сам зрачок находится в центре радужной оболочки. Это круглое отверстие диаметром от 2 до 8 мм. Изменение размеров этого элемента происходит автоматически и не зависит от желания человека. Сужение зрачка на ярком свете позволяет защитить сетчатку от ожога.
Хрусталик и стекловидное тело
Миновав зрачок, световые лучи попадают на хрусталик. Этот элемент зрительного анализатора выполняет функцию двояковыпуклой линзы и обладает довольно высокой эластичностью. Хрусталик заполнен особой жидкостью и в нем отсутствуют кровеносные сосуды и нервные волокна. Секрет хрусталика находится в плотной капсуле, которая радиально крепится к цилиарному телу органа зрения с помощью ресничного пояска.
Увеличение или уменьшение силы натяжения этого крепежного элемента позволяет изменять показатель кривизны хрусталика. В результате человек способен различать объекты, расположенные на различном расстоянии. Сразу за хрусталиком находится стекловидное тело. Оно отделяет линзу глаза от сетчатки. Стекловидное тело заполнено прозрачной жидкостью.
Зрительный нерв и сетчатка
Сетчатка является внутренней оболочкой зрительного анализатора. Она имеет сложное строение, а ее основу составляют нервные окончания. Светочувствительными элементами сетчатки являются палочки с колбочками. Это органы сумеречного и дневного зрения соответственно.
С клетками сетчатки соединен зрительный нерв. Место объединения этих элементов называется слепое пятно — в нем отсутствуют светорецепторы. Чуть выше слепого пятна расположена зона с максимальной концентрацией светочувствительных нервных клеток. Оно носит название желтое пятно. Также следует сказать, что на сетчатку фокусируется перевернутое изображение. Оно принимает нормальный вид только после обработки в мозге.
Зрительный анализатор человека является одним из самых совершенных изобретений природы. Даже незначительные нарушения в работе хотя бы одного из элементов оптической системы может привести к расстройствам зрения. Если по биологии необходимо подготовить доклад на эту тему, то в него обязательно нужного вставить рисунок со схемой органа зрения и подписями, но желательно не на английском. Для более быстрого усвоения информации можно составить таблицу с описанием основных элементов зрительного анализатора.
