Johdanto silmiin ja niiden toimintaan
Näkö on kiistatta tärkein aistimme. Enemmän aivoista on omistettu näkölle kuin kuulolle, maulle, kosketukselle ja hajulle yhdessä. Tässä artikkelissa selitämme silmiemme anatomiaa ja miten ne antavat meidän nähdä.
Visio on uskomattoman monimutkainen prosessi, joka toimii niin hyvin, ettei meidän tarvitse koskaan ajatella sitä paljon.
Visuaalisen järjestelmän työ voidaan tiivistää seuraavasti: valo tulee oppilasimme ja keskittyy verkkokalvoon silmän takaosassa. Verkkokalvo muuntaa valosignaalin sähköimpulsseiksi. Näön hermo kuljettaa sitten impulssit aivoihin, missä signaaleja prosessoidaan.
Ymmärtääksemme, kuinka tämä hämmästyttävä esitys tapahtuu, aloitamme vilkaisun silmän anatomiaan.
Alla on 3D-malli silmästä, joka on täysin vuorovaikutteinen.
Tutustu 3D-malliin hiirimatolla tai kosketusnäytöllä saadaksesi lisätietoja silmästä.
Silmän anatomia
Silmän kudokset voidaan jakaa kolmeen tyyppiin:
- taittuvat kudokset, jotka keskittyvät valoon
- valoherkät kudokset
- tukikudokset
Tarkastelemme näitä kaikkia vuorotellen.
Taittavat kudokset
Taittuvat kudokset kohdentavat tulevan valon valoherkkiin kudoksiin saadakseen meille selkeän, terävän kuvan. Jos ne ovat väärän muotoisia, väärässä asennossa tai vahingoittuneita, visio voi olla epäselvä.
Taittuvat kudokset sisältävät:
Oppilas: Tämä on tumma täplä silmän värillisen osan keskellä, jota puolestaan kutsutaan iirikseksi. Oppilas laajenee ja kutistuu vastauksena valoon toimimalla samalla tavalla kuin kameran aukko.
Hyvin kirkkaissa olosuhteissa oppilas supistuu tai kutistuu halkaisijaltaan noin 1 millimetri (mm) suojaamaan herkkää verkkokalvoa vaurioilta. Kun on pimeää, oppilas voi laajentua tai laajentua halkaisijaltaan jopa 10 mm. Tämän laajenemisen avulla silmä voi ottaa mahdollisimman paljon valoa.
Iris: Tämä on silmän värillinen osa. Iiris on lihas, joka säätelee pupillin kokoa ja siten verkkokalvoon pääsevän valon määrää.
Linssi: Kun valo on kulkenut pupillin läpi, se saavuttaa linssin, joka on läpinäkyvä kupera rakenne. Linssi voi muuttaa muotoa, mikä auttaa silmää tarkentamaan valon tarkasti verkkokalvoon. Iän myötä objektiivi muuttuu jäykemmäksi ja vähemmän joustavaksi, mikä vaikeuttaa tarkentamista.
Silmälihas: Tämä lihasrengas on kiinnitetty linssiin, ja kun se supistuu tai rentoutuu, se muuttaa linssin muotoa. Tätä prosessia kutsutaan majoitukseksi.
Sarveiskalvo: Tämä on kirkas, kupolimainen kerros, joka peittää pupillin, iiriksen ja etukammion tai nestettä täyttävän alueen sarveiskalvon ja iiriksen välillä. Se on vastuussa suurimmasta osasta silmän kohdistusvoimaa. Siinä on kuitenkin kiinteä tarkennus, joten se ei voi sopeutua eri etäisyyksille.
Sarveiskalvo on tiheästi asuttua hermopäätteillä ja uskomattoman herkkä. Se on silmän ensimmäinen suojaus vieraita esineitä ja loukkaantumisia vastaan. Koska sarveiskalvon on pysyttävä kirkkaana murtamaan valoa, siinä ei ole verisuonia.
Kaksi nestettä kiertää silmissä rakenteen ja ravinteiden saamiseksi. Nämä nesteet ovat:
Lasiainen neste: Löytyy silmän takaosasta, lasiainen neste on paksu ja geelimäinen. Se muodostaa suurimman osan silmän massasta.
Vesipitoinen neste: Tämä on vetisempää kuin lasiainen neste ja kiertää silmän etuosan läpi.
Valoherkät kudokset: verkkokalvo
Verkkokalvo on silmän sisin. Siinä on yli 120 miljoonaa valoherkää valoreseptorisolua, jotka havaitsevat valon ja muuttavat sen sähköisiksi signaaleiksi.
Nämä signaalit lähetetään aivoihin prosessointia varten.
Verkkokalvon fotoreseptorisolut sisältävät valolle herkkiä proteiinimolekyylejä, joita kutsutaan opsiineiksi.
Kaksi ensisijaista valoreseptorisolua kutsutaan sauvoiksi ja kartioiksi. Vastauksena valohiukkasiin sauvat ja kartiot lähettävät sähköisiä signaaleja aivoihin.
Käpyjä: Nämä löytyvät verkkokalvon keskialueelta, jota kutsutaan makulaksi, ja ne ovat erityisen tiheitä pienessä kuopassa makulan keskellä, joka tunnetaan nimellä fovea. Kartiot ovat välttämättömiä yksityiskohtaiselle värinäkölle. Kartioita on kolme tyyppiä, joita yleensä kutsutaan:
• lyhyt tai sininen
• keskimmäinen tai vihreä
• pitkä tai punainen
Kartioita käytetään näkemään normaaleissa valaistusolosuhteissa ja niiden avulla voimme erottaa värit.
Vavat: Nämä ovat enimmäkseen verkkokalvon reunojen ympärillä ja niitä käytetään näkemiseen heikossa valaistuksessa. Vaikka he eivät pysty erottamaan värejä, ne ovat erittäin herkkiä ja pystyvät havaitsemaan pienimmät valomäärät.
Optinen hermo: Tämä paksu hermokuitupaketti lähettää signaaleja verkkokalvolta aivoihin. Kaikkiaan on noin miljoona ohut, verkkokalvon kuitua, joita kutsutaan ganglionisoluiksi, jotka kuljettavat valotietoa verkkokalvosta aivoihin.
Ganglionisolut lähtevät silmästä pisteessä, jota kutsutaan optiseksi levyksi. Koska sauvoja ja kartioita ei ole, sitä kutsutaan myös sokeaksi.
Erilaiset ganglionisolujen alaryhmät rekisteröivät erityyppisiä visuaalisia tietoja. Esimerkiksi jotkut ganglionisolut ovat herkkiä kontrasteille ja liikkeille, toiset muodoille ja yksityiskohdille. Yhdessä he kuljettavat kaikki tarvittavat tiedot näkökentältä.
Aivot antavat meille mahdollisuuden nähdä kolmiulotteisessa kuvassa, mikä antaa meille syvyyskäsityksen vertaamalla molempien silmien signaaleja.
Verkkokalvossa syntyvät signaalit päätyvät visuaaliseen aivokuoreen, aivojen osaan, joka on erikoistunut visuaalisen tiedon käsittelyyn. Tässä impulssit yhdistetään yhteen kuvien luomiseksi.
Tukikudokset
Sclera: Tätä kutsutaan yleisesti silmänvalkeaksi. Se on kuituinen ja tukee silmämunaa, mikä auttaa pitämään muotonsa.
Sidekalvo: Ohut, läpinäkyvä kalvo, joka peittää suurimman osan silmänvalkosta ja silmäluomien sisäpuolelta. Se auttaa voitelemaan silmää ja suojaamaan sitä mikrobeilta.
Suonikalvo: Verkkokalvon ja kovakalvon välinen sidekudoskerros. Se sisältää suuren verisuonipitoisuuden. Se on vain 0,5 mm paksu ja sisältää valoa absorboivia pigmenttisoluja, jotka auttavat vähentämään verkkokalvon heijastuksia.
Silmät
Kuten missä tahansa kehon osassa, näköhäiriöt voivat johtua sairaudesta, loukkaantumisesta tai iästä. Alla on vain joitain olosuhteita, jotka voivat vaikuttaa silmiin:
Ikään liittyvä silmänpohjan rappeuma: Makula hajoaa hitaasti, mikä tuottaa näön hämärtymistä ja joskus näön menetystä näkökentän keskellä.
Amblyopia: Tämä alkaa lapsuudessa ja sitä kutsutaan usein laiskaksi silmäksi. Yksi silmä ei kehity kunnolla, koska toinen, vahvempi silmä hallitsee.
Anisocoria: Tämä tapahtuu, kun oppilaat ovat kooltaan epätasaisia. Se voi olla vaaraton tila tai oire vakavammasta lääketieteellisestä ongelmasta.
Astigmatismi: Sarveiskalvo tai linssi on väärin kaareva, joten valo ei kohdistu oikein verkkokalvoon.
Kaihi: Linssin sameneminen aiheuttaa kaihia. Ne johtavat näön hämärtymiseen ja, jos sitä ei hoideta, sokeuteen.
Värisokeus: Tämä tapahtuu, kun kartiosoluja ei ole tai ne eivät toimi oikein. Joku, joka on värisokea, on vaikea erottaa tietyt värit.
Konjunktiviitti tai vaaleanpunainen silmä: Tämä on sidekalvon yleinen infektio, joka peittää silmämunan etuosan.
Irrotettu verkkokalvo: Tila, jolloin verkkokalvo irtoaa. Se vaatii kiireellistä hoitoa.
Diplopia tai kaksoisnäkö: Tämän voi aiheuttaa useita usein vakavia sairauksia, jotka lääkärin on tarkistettava mahdollisimman pian.
Kellukkeet: Nämä ovat pilkkuja, jotka ajautuvat ihmisen näkökentän yli. Ne ovat normaaleja, mutta voivat olla myös merkki jostakin vakavammasta, kuten verkkokalvon irtoamisesta.
Glaukooma: Paine kerääntyy silmän sisään ja voi lopulta vahingoittaa näköhermoa. Se voi lopulta johtaa näön menetykseen.
Likinäköisyys: Tätä kutsutaan muuten lyhytnäköisyydeksi. Likinäköisyyden kanssa on vaikea nähdä asioita, jotka ovat kaukana.
Optinen neuriitti: Näön hermo tulehtuu usein johtuen yliaktiivisesta immuunijärjestelmästä.
Strabismus: Silmät osoittavat eri suuntiin; se on erityisen yleistä lasten keskuudessa.
Pähkinänkuoressa
Silmät ja visuaalinen järjestelmämme työskentelevät ahkerasti joka sekunti, kun olemme hereillä, kutomalla saumattoman visuaalisen todellisuuden huimaavasta valopohjaisten impulssien joukosta.
Pidämme visiota itsestäänselvyytenä, mutta silmämme ovat yksi evoluutiotekniikan hämmästyttävimmistä saavutuksista.
