Зорова сенсорна система
Найінформативніша серед усіх сенсорних систем - зорова. За підрахунками вчених, близько 90 % усієї інформації про зовнішній світ ми отримуємо завдяки зору.
Зір - це фізіологічний процес, який дає змогу сприймати ступінь освітленості, форму, розміри та кольори навколишніх предметів, відстань до них і, таким чином, орієнтуватись у довкіллі. Людина завдяки зору здатна читати, писати, сприймати інформацію з екранів телевізорів, моніторів комп’ютерів, виконувати складні роботи.
Зорова сенсорна система включає око (орган, який сприймає світлові промені), зоровий нерв, підкіркові центри зору та зорову зону, розташовану в потиличній частці кори великих півкуль головного мозку.
Будова органа зору
Орган зору людини складається з очного яблука (ока) й допоміжного апарату. Очне яблуко розташоване в заглибленні лицьової частини черепа - очній ямці. Його стінки складаються з трьох оболонок. Зовнішня оболонка - фіброзна - досить щільна й підтримує форму очного яблука (майже кулясту). Спереду вона утворює прозору і проникну для світла рогівку. Її інша частина є непрозорою і має назву склера, або білкова оболонка. Прозора рогівка нагадує лінзу, що заломлює світло. Вона наче вставлена в передню частину склери. Саме через рогівку світло потрапляє до інших частин ока. На відміну від рогівки, склера для світла непроникна. Рогівка містить механорецептори, тому дотик до неї спричинює моргання.
Будова ока
Середня оболонка ока - судинна, пронизана густою сіткою кровоносних судин. Ці судини постачають очному яблуку поживні речовини. Судинна оболонка містить темний пігмент, який надає їй забарвлення. У ній розрізняють власне судинну оболонку, війкове тіло та райдужку. Судинна оболонка забезпечує живлення різних частин ока. Передня її частина - райдужна - має вигляд вертикальної пластинки з круглим отвором у центрі. Райдужка дістала таку назву тому, що містить темний пігмент (меланін), який зумовлює колір очей: що більше пігменту, то темніший їхній колір. За незначної кількості пігменту колір райдужки сірий, зелений або блакитний, за великої - карий. Колір очей у людини визначається спадково.
У райдужці є отвір - зіниця, через який світло потрапляє всередину ока. Зіниця, подібно до діафрагми фотоапарата, може змінювати діаметр, регулюючи кількість світла, що потрапляє до світлочутливих клітин сітківки. Коли освітлення яскраве - зіниця звужується, у темноті вона розширюється. Діаметр зіниці змінюється внаслідок скорочення або розслаблення двох непосмугованих кільцевих м’язів райдужки. Основна функція зіниці - захист світлочутливого апарату від руйнування сильним світлом і пристосування ока до зміни інтенсивності освітлення. Її діаметр змінюється рефлекторно й узгоджено в обох очах.
За райдужкою розташоване війкове тіло, більшу частину якого становить непосмугований війковий м’яз. Він утримує прозору капсулу, усередині якої розміщений кришталик у формі двоопуклої лінзи. Кришталик утворений напіврідкою прозорою речовиною.
Помутніння кришталика призводить до захворювання на катаракту. Причиною можуть бути порушення обміну речовин, травми, надмірна робота за монітором комп’ютера. Лікування катаракти потребує хірургічного втручання з видаленням помутнілого кришталика та заміною його на штучний. Тепер таке оперативне втручання є безболісним завдяки лазерній хірургії.
Уся внутрішня порожнина ока заповнена склистим тілом - прозорою драглистою масою. Ця структура, так само як рогівка чи кришталик, здатна заломлювати світло й змінювати хід його променів в оці. Через склисте тіло світлові промені потрапляють на сітківку. Склисте тіло підтримує також тиск усередині ока.
Око має дві порожнини - камери ока. Передня камера - це невеликий простір між рогівкою та райдужкою. Задня камера розташована між райдужкою та кришталиком. Через зіницю задня камера ока сполучається з передньою. Камери ока заповнені рідиною, яку утворює судинна оболонка ока. Сітківка, або сітчаста оболонка, вистеляє дно ока. Вона складається з двох листків. Зовнішній листок утворюють пігментні клітини, що містять чорний пігмент фусцин. Він поглинає світлові промені, усуваючи відблиски, що сприяє чіткішому зображенню предметів. Внутрішній листок містить світлочутливі рецептори (фоторецептори). Одні рецептори мають форму паличок, інші - колбочок. Палички збуджуються під час дії світла малої інтенсивності. Колбочки пристосовані до сприйняття яскравого світла і кольорів.
Будова сітківки: 1 - пігментні клітини; 2 - рецепторний шар; 3 - нейрони; 4 - волокна зорового нерва; 5 - палички; 6 - колбочки
Від ока відходить зоровий нерв. У місці його виходу немає ні паличок, ні колбочок. Це сліпа пляма. Предметів, зображення яких потрапляє на цю ділянку, ми не бачимо. Площа сліпої плями (в нормі) становить від 2,5 до 6 мм2. Збоку від сліпої плями, навпроти зіниці, є місце найбільш чутливого сприйняття світла - жовта пляма, де переважно розташовані колбочки. У нормі зображення завжди фокусується оптичною системою ока на жовтій плямі. При цьому предмети, які сприймаються периферичним зором, розрізняються гірше. Завдяки тому, що палички переважають на периферії сітківки, ми здатні бачити «куточком ока», що відбувається навколо нас.
Допоміжний апарат ока
Допоміжний апарат ока складається з верхньої та нижньої повік і посмугованих м’язів, які рухають очне яблуко. Очне яблуко захищають брови, повіки та вії. Брови захищають око від поту. Повіки прикривають око зверху й знизу, захищаючи очне яблуко від пилу та інших сторонніх тіл, механічних ушкоджень тощо. На вільних краях повік ростуть короткі волоски - вії. Внутрішня поверхня повік вкрита тонкою слизовою оболонкою - кон’юнктивою. При доторканні до вій або раптовій появі поблизу ока певного предмета спрацьовує безумовний рефлекс моргання. Видалення сторонніх часток з поверхні ока забезпечує й слізний апарат. Він складається зі слізної залози, слізних канальців, слізного мішка і носослізної протоки. Слізна залоза виділяє рідину - сльози. Вони зволожують очне яблуко, змивають з його поверхні сторонні частки, знешкоджують хвороботворні мікроорганізми. Кількість слізної рідини незначна: щодоби її утворюється приблизно 1 мл. Коли людина плаче, кількість цієї рідини значно зростає.
Функціонування зорової сенсорної системи людини
Взаємодія різних складових зорової сенсорної системи дає змогу людині спостерігати цілісну й безперервну картину довколишнього світу. Ця картина виникає з окремих зображень, які послідовно змінюють одне одного на сітківці правого й лівого ока. Рухи правого й лівого ока в той час відбуваються узгоджено. Вони контролюються з боку окорухових центрів стовбура головного мозку, розташованих у ділянці моста й середнього мозку. Людині притаманний так званий бінокулярний зір, оскільки поля зору правого й лівого ока перекриваються. Завдяки цьому ми сприймаємо об’ємне зображення предметів, а також можемо точніше визначати відстань до них.
Сонячні промені - найголовніше джерело світла на нашій планеті - мають різну довжину хвиль. Людина може сприймати промені світла з довжиною хвиль від 400 до 750 нм. Довгохвильові компоненти сонячного спектра ми сприймаємо як червоний колір, а короткохвильові - як синьо-фіолетовий. Між ними в певному порядку розташовані й інші кольори: блакитний, блакитно-зелений, зелений, жовтий, оранжевий. Таке розташування різних кольорів називають світловим спектром. Так, веселка, що утворюється на небі після дощу, - це розкладене на окремі компоненти сонячне світло.
Тіла, які нас оточують, здатні частину світлових променів поглинати, а частину - відбивати. Око людини сприймає лише ті кольори, які відбиваються від їхньої поверхні. Якщо тіло відбиває всі хвилі світлового спектра, ми бачимо його білим, а якщо поглинає всі хвилі - чорним.
Перед тим як потрапити на світлочутливі рецептори сітківки, промені світла проходять через оптичну систему ока: рогівку, передню та задню камери ока, заповнені рідиною, кришталик, склисте тіло. При цьому вони заломлюються таким чином, що на сітківці утворюється зменшене та перевернуте зображення предмета, який ми спостерігаємо. Унаслідок аналізу в корі головного мозку інформації, що надходить не тільки від зорового органа, а й від інших органів чуття (слуху, нюху та ін.), людина сприймає предмети в їхньому природному положенні.
Утворення зображення на сітківці ока.
Людина не здатна однаково чітко бачити предмети, розташовані на різній відстані. Для того щоб добре бачити певний предмет, промені, які від нього відбиваються, мають зібратися на сітківці. Війковий м’яз, який сполучається з капсулою, що містить кришталик, змінює ступінь її натягу. Коли капсула натягується, кришталик стає плоскішим. Коли капсула розслаблюється, кришталик унаслідок своєї еластичності набуває опуклої форми. Властивість оптичної системи ока створювати чітке зображення предметів, розташованих на різній відстані, називають акомодацією.
Акомодація ока: розглядання віддалених (І) і близько розташованих (II) предметів; 1 - кришталик; 2 - схема сходження променів.
Зорова інформація від рецепторних клітин сітківки зоровими нервами через середній і проміжний мозок передається до зорових зон - потиличних ділянок кори великих півкуль. Там формується остаточне відчуття форми, розмірів, забарвлення предметів, які спостерігає людина.
Порушення зору
Важлива властивість зору - це його гострота. Гострота зору - здатність розрізняти дрібні деталі предмета, який роздивляється людина. Найбільшу гостроту зору забезпечує жовта пляма. Що далі розташовані рецептори від жовтої плями, то меншу гостроту зору вони здатні забезпечувати.
Ще одна важлива особливість зору людини - визначення відстані до об’єкта, на який спрямовано зір, - окомір.
Порушення нормального нічного зору спричиняє захворювання куряча сліпота. Воно полягає в тому, що людина нормально бачить вдень, а з настанням сутінок майже перестає бачити навколишні предмети.
Дальтонізм - вроджена вада, пов’язана з порушенням функцій колбочок, унаслідок чого людина не розрізняє певні кольори (хворі на дальтонізм не сприймають червоний, зелений або синій кольори). Люди, які страждають на дальтонізм, не можуть працювати водіями, пілотами.
Порушення акомодаційної здатності кришталика призводить до виникнення короткозорості або далекозорості. Якщо світлові промені, які пройшли через оптичну систему ока, фокусуються перед сітківкою, людина чітко бачить тільки предмети, розташовані неподалік від неї. Таким людям притаманна короткозорість. Вроджена короткозорість зумовлена збільшеними розмірами очного яблука чи кривизни кришталика, набута - ослабленням війкового м’яза. Це спричиняється перенапруженням очей (тривала робота за комп’ютером, безперервне сидіння перед увімкнутим телевізором), читанням лежачи або в транспорті, недостатньою освітленістю робочого місця, нестачею в їжі вітаміну.
Коли промені фокусуються позаду сітківки, чітке зображення виникає тільки від предметів, розташованих далеко від людини. Так виникає далекозорість. Як і короткозорість, далекозорість може бути вродженою або набутою. Вроджена далекозорість виникає внаслідок недостатньої здатності рогівки чи кришталика заломлювати світло, невеликими розмірами очного яблука. Набута далекозорість може бути зумовлена втратою еластичності кришталика, порушеннями функцій війкового м’яза.
У певних випадках у людини може спостерігатись косоокість, за якої порушуються одночасні й співдружні рухи очних яблук. Тоді на сітківці виникає чітке зображення від одного ока і розпливчасте від іншого. Косоокість здебільшого вроджена, але може виникати як наслідок очних захворювань, зокрема короткозорості, далекозорості, за порушення функції очних нервів.
Людина може повністю або частково втрачати зір, тобто настає повна або часткова сліпота. Вона може виникнути, коли яскраве світло, потрапивши на сітківку, руйнує світлочутливі рецептори. Сліпоту можуть спричинити травми очей або голови, деякі захворювання (наприклад, діабет).
Важливо запобігати травмуванню очей. Травми очей бувають побутові й виробничі. Побутові травми очей часто пов’язані з необережним користуванням приладами домашнього вжитку, невмілим забиванням цвяхів, рубанням дров тощо. Виробничі травми найчастіше пов’язані з нехтуванням правил техніки безпеки. Це стосується й практичних занять з хімії, фізики та інших навчальних предметів.
.png)
