Біологія. 8 клас. Балан

§ 51. Особливості функціонування ока людини. Гігієна зору

• Чому будову фотоапарата порівнюють з будовою ока?

Які особливості 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.

Дізнайтеся більше про передачу інформації із сітківки до мозку за QR-кодом.

Людині притаманний так званий бінокулярний зір, оскільки поля зору правого й лівого ока перекриваються (мал. 51.1). Завдяки цьому ми сприймаємо об’ємне зображення предметів, а також можемо точніше визначати відстань до них.

Стереоскопічне зображення, яке забезпечує бінокулярний зір, - це відчуття глибини простору, що формується в головному мозку людини. Воно зумовлене тим, що зображення, яке сприймають ліве та праве око, зливаються в єдиний цілісний образ.

Мал. 51.1. Бінокулярний зір людини: 1 - ліве око; 2 - праве око; 3 - поле, яке сприймає лише ліве око; 4 - поле, яке сприймає лише праве око; 5 - поле, яке сприймають обидва ока

Світлові промені мають різну довжину хвиль. Людина може сприймати промені світла з довжиною хвиль від 400 до 750 нм (пригадаємо: 1 нанометр (нм) дорівнює одній мільярдній частці метра). Тому цю частину світлового спектра називають видимим світлом.

Існують три типи колбочок, які реагують на вплив хвиль різної довжини. Одні з них переважно реагують на червоний колір, другі - на зелений, треті - на синій. Ці кольори називають основними. Довгохвильові компоненти сонячного спектра ми сприймаємо як червоний колір, а короткохвильові - як синьо-фіолетовий. Якщо одночасно збуджуються всі три типи колбочок, виникає відчуття білого кольору. Завдяки оптичному змішуванню основних кольорів виникають інші кольори та їхні відтінки (яких налічують близько 200). Промені, довжина хвилі яких коротша за 400 нм, називають ультрафіолетовими, а з довжиною хвилі понад 750 нм - інфрачервоними. Такі хвилі око людини не сприймає.

Тіла, які нас оточують, здатні частину світлових променів поглинати, а частину - відбивати. Око людини сприймає лише ті кольори, що відбиваються від поверхні таких тіл. 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 промені заломлюються таким чином, що на сітківці утворюється зменшене та перевернуте зображення предмета, який ми спостерігаємо (мал. 51.2). Але в результаті аналізу в корі головного мозку інформації, що надходить не тільки від органа зору, а й від інших органів чуття (слуху, нюху та ін.), людина сприймає предмети в їхньому природному положенні.

Мал. 51.2. Схема утворення зображення на сітківці ока людини: зменшене, дійсне, перевернуте

Людина не здатна одночасно 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 оточує кришталик, змінює ступінь її натягу. Коли капсула натягується, кришталик стає плоскішим. Коли капсула розслаблюється, кришталик унаслідок своєї еластичності набуває опуклої форми (мал. 51.3). Властивість оптичної системи ока створювати чітке зображення предметів, розташованих на різній відстані, має назву акомодація (від лат. акомодаціо - пристосування).

Мал. 51.3. Акомодація ока: розглядання віддалених (А) і близько розташованих (Б) предметів: 1 - кришталик; 2 - схема сходження променів

Найменша відстань від ока, на якій зображення ще сприймається чітко, дістала назву найближча точка ясного бачення. Для дітей і підлітків у нормі вона становить 7-10 см, але з віком, коли кришталик втрачає еластичність, вона зменшується.

Зорова інформація від рецепторних клітин сітківки зоровими нервами через середній і проміжний мозок передається до зорових зон - потиличних ділянок кори великих півкуль (див. мал. 50.1). Там формується остаточне відчуття форми, розмірів, забарвлення предметів, які спостерігає людина.

Порушення зору та їхня профілактика. Важлива властивість зору - це його гострота. Найбільшу гостроту зору забезпечує жовта пляма. Що далі розташовані рецептори від жовтої плями, то меншу гостроту зору вони здатні забезпечувати. Гострота зору - здатність розрізняти дрібні деталі предмета, який роздивляється людина. Гострота зору насамперед забезпечується діяльністю колбочок. Лікарі-офтальмологи перевіряють гостроту зору людини за допомогою спеціальних таблиць, на яких зображено літери чи інші позначення різного розміру. Нормальну гостроту зору позначають як 1.0.

Цікаво знати. Ще одна важлива особливість зору людини - визначення відстані до об’єкта, на який спрямовано зір, - окомір. Правильний окомір не є вродженою властивістю людини, а виробляється протягом усього життя в результаті постійних тренувань. Він відіграє особливо важливу роль у житті людей певних професій: військових (наприклад, снайперів), мисливців, пілотів, моряків, художників тощо.

Порушення нормального нічного зору спричиняє захворювання куряча сліпота. Воно полягає в тому, що людина нормально бачить удень, а з настанням сутінок майже перестає бачити навколишні предмети.

Одна з причин виникнення курячої сліпоти - нестача вітаміну А. Цей вітамін входить до складу зорового пігменту - родопсину («зорового пурпуру»).

Дальтонізм - вроджена вада зору, пов’язана з порушенням функцій колбочок, унаслідок чого людина не розрізняє певні кольори (люди із дальтонізмом не сприймають червоний, зелений або синій колір). Такі люди не можуть працювати водіями, пілотами тощо.

• Чому водіям, машиністам і пілотам важливо розпізнавати кольори?

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 (мал. 51.4). Вроджена короткозорість зумовлена подовженим очним яблуком чи збільшенням кривизни кришталика, набута - ослабленням війкового м’яза. Це спричиняється перенапруженням очей (тривала робота за комп’ютером, безперервне перебування перед увімкнутим телевізором), читанням лежачи або в транспорті, недостатньою освітленістю робочого місця, нестачею в їжі вітаміну А тощо.

Коли промені фокусуються позаду сітківки, виникає чітке зображення тільки від предметів, розташованих далеко від людини (мал. 51.4). Так виникає далекозорість. Вроджена далекозорість виникає внаслідок недостатньої здатності рогівки чи кришталика заломлювати світло, вкороченим очним яблуком. Набута далекозорість може бути зумовлена втратою еластичності кришталика, порушеннями функцій війкового м’яза тощо. Для виправлення короткозорості використовують окуляри з двоввігнутими лінзами, а далекозорості - з двоопуклими.

Мал. 51.4. Схема заломлення променів в оці та корекції зору

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 короткозорості, далекозорості тощо.

У певних випадках людина може повністю або частково втратити зір. Настає повна або часткова сліпота. Вона може виникнути, коли яскраве світло, потрапивши на сітківку, руйнує світлочутливі рецептори. Сліпоту можуть спричинити травми очей або голови (як-от струси головного мозку), деякі захворювання (наприклад, діабет). На гостроту зору шкідливо впливають вживання алкоголю, тютюнокуріння, наркоманія тощо. Ці шкідливі звички можуть спричинити відмирання зорового нерва, рецепторних клітин сітківки, помутніння рогівки чи кришталика.

Щоб якнайдовше зберегти гостроту зору, дотримуйтеся таких правил:

робоче місце має бути добре і рівномірно освітлене; джерело світла на робочому столі (наприклад, настільну лампу) розташовуйте ліворуч, на відстані 50-60 см від робочої поверхні;
не слід читати в транспорті, який рухається, тому що відстань від книжки до очей постійно змінюється; це призводить до зменшення еластичності кришталика; до таких самих наслідків може призводити й читання в ліжку;
не варто дивитися телевізор або працювати з комп’ютером більше ніж 2 години на добу;
під час роботи з комп’ютером слід користуватись особливими окулярами, кожні 30 хв робити перерви;
до складу харчового раціону має обов’язково входити їжа з достатнім умістом вітаміну А.

Дізнайтеся більше про травми очей за QR-кодом.

Узагальнення

У людини зір бінокулярний, оскільки поля правого та лівого очей перекриваються і людина бачить єдину цілісну картинку. У разі порушення заломлення променів світла на сітківці діагностують далеко- або короткозорість Унаслідок порушення співдружного заломлення світла очима розвивається косоокість. За відсутності певного типу колбочок у людини діагностують дальтонізм.

Поміркуйте