Ievads acīm un to darbībai
Redze, neapšaubāmi, ir mūsu vissvarīgākā izjūta. Vairāk smadzeņu ir veltīta redzei, nevis dzirdei, gaumei, taustei un smaržai kopā. Šajā rakstā mēs izskaidrojam mūsu acu anatomiju un to, kā tās ļauj mums redzēt.
Vīzija ir neticami sarežģīts process, kas darbojas tik labi, ka mums nekad tas nav īpaši jāpārdomā.
Vizuālās sistēmas darbu var apkopot šādi: gaisma nonāk mūsu skolēnā un ir vērsta uz tīkleni acs aizmugurē. Tīklene pārveido gaismas signālu elektriskos impulsos. Pēc tam redzes nervs nes impulsus smadzenēs, kur tiek apstrādāti signāli.
Lai saprastu, kā notiek šī apbrīnojamā varoņdarbs, mēs sāksim ar ieskatu acs anatomijā.
Zemāk redzams acs 3D modelis, kas ir pilnībā interaktīvs.
Izpētiet 3D modeli, izmantojot peles paliktni vai skārienekrānu, lai uzzinātu vairāk par aci.
Acs anatomija
Acs audus var sadalīt trīs veidos:
- refrakcijas audi, kas fokusē gaismu
- gaismas jutīgie audi
- atbalsta audi
Mēs aplūkosim katru no šiem pēc kārtas.
Refrakcijas audi
Refrakcijas audi fokusē ienākošo gaismu uz gaismu jutīgajiem audiem, lai iegūtu skaidru, asu attēlu. Ja tie ir nepareizas formas, nepareizi izlīdzināti vai bojāti, redze var būt neskaidra.
Refrakcijas audi ietver:
Skolēns: šī ir tumšā vieta jūsu acs krāsainās daļas centrā, ko savukārt sauc par varavīksneni. Skolēns, reaģējot uz gaismu, izplešas un saraujas, rīkojoties līdzīgi kā kameras diafragma.
Ļoti gaišos apstākļos skolēns saraujas vai saraujas līdz aptuveni 1 milimetram (mm) diametrā, lai pasargātu jutīgo tīkleni no bojājumiem. Kad ir tumšs, skolēns var paplašināties vai paplašināties līdz 10 mm diametrā. Šī paplašināšanās ļauj acij uzņemt pēc iespējas vairāk gaismas.
Īrisa: Šī ir krāsainā acs daļa. Varavīksnene ir muskulis, kas kontrolē skolēna lielumu un līdz ar to arī tīklenes sasniedzošo gaismas daudzumu.
Objektīvs: Kad gaisma ir izplatījusies caur skolēnu, tā sasniedz lēcu, kas ir caurspīdīga izliekta struktūra. Objektīvs var mainīt formu, palīdzot acij precīzi fokusēt gaismu uz tīkleni. Ar vecumu objektīvs kļūst stingrāks un mazāk elastīgs, padarot fokusēšanu grūtāku.
Ciliārais muskulis: Šis muskuļu gredzens ir piestiprināts pie lēcas, un, saraujoties vai atslābinoties, tas maina lēcas formu. Šo procesu sauc par izmitināšanu.
Radzene: tas ir dzidrs, kupolveidīgs slānis, kas pārklāj zīlīti, varavīksneni un priekšējo kameru vai ar šķidrumu piepildītu zonu starp radzeni un varavīksneni. Tas ir atbildīgs par lielāko acs fokusēšanas spēku. Tomēr tam ir noteikts fokuss, tāpēc to nevar pielāgot dažādiem attālumiem.
Radzene ir blīvi apdzīvota ar nervu galiem un neticami jutīga. Tā ir acs pirmā aizsardzība pret svešķermeņiem un ievainojumiem. Tā kā radzenei jāpaliek dzidrai, lai lauztu gaismu, tai nav asinsvadu.
Divi šķidrumi cirkulē acīs, lai nodrošinātu struktūru un barības vielas. Šie šķidrumi ir:
Stiklveida šķidrums: atrodams acs aizmugurējā daļā, stiklveida šķidrums ir biezs un līdzīgs gēlam. Tas veido lielāko daļu acs masas.
Ūdens šķidrums: tas ir ūdeņaināks nekā stiklveida šķidrums un cirkulē caur acs priekšpusi.
Gaismai jutīgi audi: tīklene
Tīklene ir iekšējais acs slānis. Tajā atrodas vairāk nekā 120 miljoni gaismas jutīgu fotoreceptoru šūnu, kas uztver gaismu un pārveido to elektriskos signālos.
Šie signāli tiek nosūtīti uz smadzenēm apstrādei.
Tīklenes fotoreceptoru šūnas satur olbaltumvielu molekulas, ko sauc par opsīniem, kas ir jutīgi pret gaismu.
Divas primārās fotoreceptora šūnas sauc par stieņiem un konusiem. Reaģējot uz gaismas daļiņām, stieņi un konusi nosūta elektriskos signālus smadzenēm.
Konusi: tie atrodas tīklenes centrālajā reģionā, ko sauc par makulu, un tie ir īpaši blīvi nelielā bedrē makulas centrā, kas pazīstama kā fovea. Konusi ir nepieciešami detalizētai krāsu redzamībai. Ir trīs veidu konusi, kurus parasti sauc:
• īss vai zils
• vidējs vai zaļš
• garš vai sarkans
Konusi tiek izmantoti, lai redzētu normālos gaismas apstākļos, un ļauj mums atšķirt krāsas.
Stieņi: tie galvenokārt atrodas tīklenes malās un tiek izmantoti, lai redzētu vājā apgaismojumā. Lai gan viņi nespēj atšķirt krāsas, tie ir ārkārtīgi jutīgi un spēj noteikt vismazāko gaismas daudzumu.
Redzes nervs: Šis biezais nervu šķiedru saišķis pārraida signālus no tīklenes uz smadzenēm. Kopumā ir aptuveni miljons plānu tīklenes šķiedru, ko sauc par ganglija šūnām, kas gaismas informāciju pārnes no tīklenes uz smadzenēm.
Ganglija šūnas atstāj aci vietā, ko sauc par optisko disku. Tā kā nav stieņu un konusu, to sauc arī par neredzamo zonu.
Dažādas gangliju šūnu apakškopas reģistrē dažāda veida vizuālo informāciju. Piemēram, dažas ganglija šūnas ir jutīgas pret kontrastu un kustību, citas - pret formu un detaļām. Kopā viņi nes visu nepieciešamo informāciju no mūsu redzes lauka.
Smadzenes ļauj mums redzēt 3D attēlā, dodot dziļuma uztveri, salīdzinot signālus no abām acīm.
Tīklenē ģenerētie signāli nonāk redzes garozā - smadzeņu daļā, kas ir specializēta vizuālās informācijas apstrādei. Šeit tiek veidoti impulsi, lai izveidotu attēlus.
Atbalsta audi
Sklera: to parasti sauc par acs baltu. Tas ir šķiedrains un nodrošina acs ābola atbalstu, palīdzot tam saglabāt formu.
Konjunktīvas: plāna, caurspīdīga membrāna, kas aptver lielāko daļu acs baltuma un plakstiņu iekšpusi. Tas palīdz ieeļļot aci un pasargāt to no mikrobiem.
Korods: saistaudu slānis starp tīkleni un skleru. Tas satur augstu asinsvadu koncentrāciju. Tas ir tikai 0,5 mm biezs un satur gaismu absorbējošas pigmenta šūnas, kas palīdz samazināt atstarojumus tīklenē.
Acu stāvokļi
Tāpat kā jebkurai ķermeņa daļai, arī mūsu redzes problēmas var rasties slimības, traumas vai vecuma dēļ. Zemāk ir tikai daži no apstākļiem, kas var ietekmēt acis:
Ar vecumu saistīta makulas deģenerācija: makula lēnām sadalās, radot neskaidru redzi un dažreiz redzes zudumu redzes lauka centrā.
Ambliopija: tas sākas bērnībā un to bieži sauc par slinku aci. Viena acs neattīstās pareizi, jo dominē otra, spēcīgāka acs.
Anisokorija: tas notiek, ja skolēnu izmērs ir nevienāds. Tas var būt nekaitīgs stāvoklis vai nopietnākas medicīniskas problēmas simptoms.
Astigmatisms: radzene vai lēca ir nepareizi izliekta, tāpēc gaisma nav pareizi fokusēta uz tīkleni.
Katarakta: objektīva apmākšanās izraisa kataraktu. Tie izraisa neskaidru redzi un, ja neārstē, arī aklumu.
Kolorblance: Tas notiek, ja konusa šūnas nav vai tās nedarbojas pareizi. Kādam, kurš ir daltonijs, ir grūti atšķirt noteiktas krāsas.
Konjunktivīts vai rozā acs: šī ir izplatīta konjunktīvas infekcija, kas aptver acs ābola priekšpusi.
Atdalīta tīklene: stāvoklis, kad tīklene atbrīvojas. Tam nepieciešama steidzama ārstēšana.
Diplopija vai redzes dubultošanās: to var izraisīt vairāki apstākļi, kas bieži ir nopietni un pēc iespējas ātrāk jāpārbauda ārstam.
Peldētāji: tie ir plankumi, kas dreifē pāri cilvēka redzes laukam. Tie ir normāli, bet var būt arī kaut kā nopietnākas pazīmes, piemēram, tīklenes atslāņošanās.
Glaukoma: acs iekšpusē veidojas spiediens, kas galu galā var sabojāt redzes nervu. Tas galu galā var izraisīt redzes zudumu.
Tuvredzība: to citādi sauc par tuvredzību. Ar tuvredzību ir grūti redzēt lietas, kas atrodas tālu.
Optiskais neirīts: redzes nervs kļūst iekaisis, bieži imūnās sistēmas pārmērīgas darbības dēļ.
Šķielēšana: acis norāda dažādos virzienos; tas ir īpaši izplatīts bērnu vidū.
Īsumā
Acis un mūsu redzes sistēma katru sekundi, kad esam nomodā, smagi strādā, aužot nevainojamu vizuālo realitāti no galvu reibinoša gaismas impulsu klāsta.
Mēs uzskatām redzējumu par pašsaprotamu, taču mūsu acis ir viens no apbrīnojamākajiem evolūcijas inženierijas varoņdarbiem.
