Біологія. Повторне видання. 8 клас. Матяш

§ 43. Зорова сенсорна система людини

Пригадайте будову черепа людини. Які типи рецепторів притаманні організму людини?

Що таке зір людини? Із чого складається 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 тощо.

Зорова сенсорна система включає око (орган, який сприймає світлові промені), зоровий нерв, підкіркові центри зору та зорову зону, розміщену в потиличній частці кори великих півкуль головного мозку.

Яка будова органа зору? Орган зору людини складається з очного яблука (ока) і допоміжного апарату. Очне яблуко міститься в заглибленні лицьової частини черепа - очній ямці. Таке розташування ока певним чином захищає його від ушкоджень.

Очне яблуко становить собою надзвичайно складний і чутливий оптичний апарат (мал. 150). 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 (мал. 150). 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.

Мал. 150. Будова ока

Моргання - безумовний рефлекс, спрямований на захист очей. Кліпаючи, ми зволожуємо очі, очищаємо від пилу рогівку, запобігаємо потраплянню сторонніх часточок під час раптових поривів вітру або потрапляння під дощ чи струмінь води. Часте моргання свідчить про те, що нашим очам некомфортно. Нерідко це сигнал загальної втоми.

Цікаво знати

Рогівка добре відновлюється. Розрізи на ній можна зашивати, не порушуючи зору. Унаслідок деяких хвороб або в деяких людей літнього віку рогівка мутнішає. Так виникає більмо (полуда). До ока не потрапляє світло, і людина сліпне. Операцію з пересаджування рогівки перший у світі в 1924 р. запропонував видатний вітчизняний офтальмолог Володимир Петрович Філатов (мал.151). Він працював в очній клініці при університеті в Одесі (1903-1936), а з 1936 р. організував і очолив Одеський інститут очних хвороб, якому й присвоєно його ім’я.

Мал. 151. В.П. Філатов (1875-1956)

Середня оболонка ока - судинна, пронизана густою сіткою кровоносних судин. Ці судини постачають очному яблуку поживні речовини. Крім того, судинна оболонка містить темний пігмент, який надає їй забарвлення. У судинній оболонці розрізняють власне судинну оболонку, війкове тіло та райдужку.

Власне судинна оболонка забезпечує живлення різних частин ока. Передня її частина - райдужка - 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.

Цікаво знати

Діаметр зіниці змінюється і в результаті емоційних реакцій: за стану страху зіниця розширюється, а за гніву - звужується (пригадайте народний вислів «У страху очі великі»).

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 райдужною розташоване війкове тіло, більшу частину якого становить непосмугований війковий м’яз. Він утримує прозору капсулу, усередині якої розміщений кришталик у формі двоопуклої лінзи (мал. 150). Кришталик утворений напіврідкою прозорою речовиною.

Помутніння кришталика призводить до захворювання на катаракту. Причиною виникнення катаракти 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 (мал. 150). 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 райдужною. Задня камера розташована між райдужною та кришталиком (мал. 150). Через зіницю задня камера ока сполучається з передньою. Камери ока заповнені рідиною, яку утворює судинна оболонка ока.

Структури ока, які забезпечують проходження променів світла, утворюють його оптичну систему. Структури ока, які сприймають світлові промені, — це світлосириймальна система 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.

Мал. 152. Будова сітківки: 1 - пігментні клітини; 2 - рецепторний шар; 3 - нейрони; 4 - волокна зорового нерва; 5 - палички; 6 - колбочки

Внутрішній листок містить світлочутливі рецептори (фоторецептори). Одні рецептори мають форму паличок, інші - колбочок (мал. 152). Палички збуджуються під час дії світла малої інтенсивності. Колбочки пристосовані до сприйняття яскравого світла і кольорів.

Від ока відходить зоровий нерв. У місці його виходу немає ні паличок, ні колбочок. Це сліпа пляма (мал. 153). Предметів, зображення яких потрапляє на цю ділянку, ми не бачимо. Площа сліпої плями (у нормі) становить від 2,5 до 6 мм2.

Мал. 153. Схема визначення жовтої і сліпої плями

Збоку від сліпої плями, навпроти зіниці, є місце найбільш чіткого бачення предметів - жовта пляма (мал. 153), де переважно містяться 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.

Мал. 154. Приклад картки для демонстрування сліпої плями на сітківці ока

Сліпу пляму можна легко виявити за допомогою простого досліду (мал. 154).

Лабораторне дослідження

Виявлення сліпої плями на сітківці ока

Обладнання: картка для демонстрації сліпої плями на сітківці ока.

1. Прикрийте ліве око рукою або щільним папером і помістіть картку з малюнком на відстані приблизно 15 см від очей.

2. Дивіться правим оком тільки на хрестик, зображений на картці, і повільно то наближайте її до себе, то віддаляйте доти, доки не зникне один із трьох кружечків. Чим пояснюється це явище?

3. Повторіть дослід, прикривши праве око, фіксуючи погляд на кружечку.

4. Зробіть висновок, відповівши на запитання: На яку частину сітківки потрапляє зображення хрестика і кружечка? Чи є на сітківці місце, що зовсім позбавлене рецепторів? Як воно називається? Чи чутливе воно до світла? Як називається ділянка сітківки, де містяться переважно колбочки і яке це має значення?

Допоміжний апарат ока складається з верхньої та нижньої повік і посмугованих м’язів, які рухають очне яблуко (мал. 155).

Мал. 155. 1. Допоміжний апарат ока. 2. М’язи ока

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.

Запалення кон’юнктиви спричиняє захворювання - кон’юнктивіт. Його ознаки: постійне сльозовиділення, різь в очах, почервоніння повік, іноді гнійні виділення. Причини виникнення кон’юнктивіту - порушення правил гігієни, збудники інфекції, алергени. У разі виникнення кон’юнктивіту не можна торкатися очей руками, слід користуватися власним рушником, аби не заразити інших членів родини.

Видалення сторонніх часток з поверхні ока забезпечує і слізний апарат. Він складається зі слізної залози, слізних канальців, слізного мішка і носослізної протоки (мал. 155, 1). 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.

Ключові терміни і поняття: зорова сенсорна система, очне яблуко, склера, судинна оболонка ока, рогівка, райдужка, зіниця, кришталик, склисте тіло, сітківка.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Яке значення має зір для людини? 2. Які розрізняють оболонки ока і які їхні особливості? 3. Яка будова ока людини? 4. Що собою становить допоміжний апарат ока? 5. Що таке колбочки та палички? Які їхні функції? 6. Які структури ока забезпечують його захист?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть структури, які складають зовнішню оболонку ока: а) кришталик, рогівка; б) райдужка, власне судинна оболонка; в) білкова оболонка, рогівка; г) сітківка, склисте тіло.

2. Укажіть складову ока, яка містить пігмент меланін: а) рогівка; б) зіниця; в) райдужка; г) білкова оболонка.

3. Укажіть функцію зіниці: а) затримує світло; б) заломлює світло; в) регулює кількість світла, що потрапляє до світлочутливих клітин сітківки; г) підтримує внутрішньоочний тиск.

4. Укажіть оболонку ока, в якій розміщені структури, що сприймають світло: а) білкова оболонка; б) судинна оболонка; в) сітчаста оболонка (сітківка).

Обговоріть у групах. Розкрийте функції основних оболонок ока.

Поміркуйте. Чому око порівнюють з фотоапаратом, а сітківку - з фотолабораторією?