Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний

38. Зорова сенсорна система

Перед тим як перейти до вивчення зорової системи людини, пригадайте, які органи зору є у тварин. У чому полягають особливості органів зору ссавців? Чи відрізняються органи зору у ссавців і комах?

Зорова сенсорна система

До складу зорової сенсорної системи входять органи зору (очі), зорові нерви й ділянка кори великих півкуль, яка обробляє сигнали зорових рецепторів. Ця ділянка (кірковий центр) зорової сенсорної системи розташована в потиличній частці кори.

Будовa ока

Очі розташовані в очних ямках (орбітах) черепа людини. Око складається з очного яблука та допоміжного апарату. Допоміжний апарат ока (мал. 38.1) забезпечує його нормальне функціонування, а очне яблуко відповідає за проведення світла, регуляцію його кількості, фокусування зображення та сприйняття світлових сигналів.

Мал. 38.1. Допоміжний апарат ока

До допоміжного апарату ока належать повіки (складки шкіри, які захищають очі), брови (волосся над очима), вії (волосся скраю повік), слізні залози та м’язи ока. Ці елементи допоміжного апарату перешкоджають потраплянню в очі сторонніх предметів, поту, пилу. Крім того, повіки та вії захищають очі від надто яскравого світла. М’язи ока забезпечують рухи очних яблук. Завдяки їм людина може, не повертаючи голови, змінювати напрям свого погляду.

Очне яблуко

До складу очного яблука входять три оболонки ока, кришталик та склисте тіло (мал. 38.2).

Мал. 38.2. Внутрішня будова ока

Зовнішня, або білкова, оболонка ока (склера) забезпечує захист очного яблука й надає йому форми. Передня частина склери є прозорою і пропускає світло. Її називають рогівкою.

Середня, або судинна, оболонка складається з трьох частин: передньої (райдужна оболонка), середньої (війкове тіло) і задньої (власне судинна оболонка). Райдужна оболонка забарвлена спеціальною речовиною — меланіном. У її центрі є отвір — зіниця, через який промені світла потрапляють в око. Зіниця рефлекторно може розширюватися або звужуватися, таким чином регулюючи кількість світла, що потрапляє в око. Війкове тіло розміщується за райдужною оболонкою. Воно підтримує кришталик і завдяки скороченням війкового м’яза може змінювати його форму. Кришталик має вигляд двоопуклої лінзи й розташовується позаду зіниці. Зміна форми кришталика є способом забезпечити «наведення різкості», тобто одержати чітке зображення саме на рецепторах, які його сприймають. Цей процес називають акомодацією. Він дозволяє чітко бачити предмети, які розміщені на різній відстані від людини.

Судинна оболонка ока утворює рідину, яка заповнює передню та задню камери ока. Передня камера розташована між рогівкою й райдужною оболонкою, задня камера — між райдужною оболонкою та кришталиком. Вони забезпечують рогівку і кришталик поживними речовинами, оскільки ті не мають кровоносних судин.

Усередині око заповнене склистим тілом, яке займає більшу частину порожнини ока. Воно складається з прозорої драглистої маси, що не містить ні кровоносних судин, ні нервів. Склисте тіло надає оку кулястої форми.

Внутрішня оболонка — сітківка, прилягає зсередини до судинної оболонки й вистилає дно ока. Вона має декілька шарів: зовні шар пігментних клітин, далі йде шар фоторецепторів, і врешті — шар уставних нейронів із нервових клітин, аксони яких утворюють зоровий нерв.

Акомодація ока

Ми бачимо предмет у результаті того, що його зображення падає на сітківку. У разі різного віддалення предметів від ока точне фокусування їх на сітківці досягається шляхом зміни кривизни кришталика. Ця здатність називається акомодацією (мал. 38.3).

Мал. 38.3. Акомодація ока

Під час переведення погляду з далеко розташованих від ока предметів на розташовані близько війковий м’яз скорочується, і кришталик, завдяки своїй еластичності, стає більш опуклим. При цьому збільшується його заломлювальна сила й зображення фокусується на сітківці. У разі віддалення предмета від ока напруження м’яза зменшується. Війкове тіло натягується, і кришталик стає більш плоским. Від цього заломлювальна сила зменшується, і чітко видимими стають предмети, які розташовані на далекій відстані.

Сприйняття світла

До того як світло потрапить на сітківку, воно проходить через рогівку, рідину передньої камери, зіницю, кришталик та склисте тіло. Ці структури утворюють оптичний апарат ока.

У сітківці людини містяться фоторецептори — колбочки й палички (мал. 38.4). У паличках є зоровий пігмент родопсин. Вони реагують на весь спектр видимого світла й добре працюють в умовах сутінкового освітлення, активізуючись і передаючи сигнали на нейрони. Проте кольори палички не розрізняють. Колбочки містять зоровий пігмент йодопсин і забезпечують колірний зір. Однак активізуватися вони можуть лише за умов досить яскравого освітлення.

Мал. 38.4. Будова сітківки

Більшість колбочок розташовані в центрі сітківки. Це місце називається жовтою плямою і є зоною найкращого бачення. Крім жовтої плями, на сітківці є сліпа пляма, що має вигляд білуватої круглої цятки й позбавлена світлочутливих елементів, тому світлові промені тут не сприймаються.

У разі потрапляння світла на фоторецептори в них виникають складні процеси, які зумовлюють нервове збудження — сигнал. Він надходить по зоровому нерву до підкіркових центрів зору, потім спрямовується в кору потиличних часток мозку, де сприймається у вигляді зорового відчуття.

Сприйняття кольору

Ви вже знаєте, що колбочки — це рецептори денного зору, які здатні сприймати різні кольори. Колірний зір забезпечується трьома типами колбочок. Рецептори першого типу збуджуються червоним світлом, другого — зеленим, а третього — синім. Сприйняття всіх інших кольорів виникає внаслідок збудження цих колбочок у різних співвідношеннях.

• Забарвлення райдужної оболонки забезпечує речовина меланін, що має чорний колір. А різне забарвлення очей зумовлене неоднаковою кількістю та просторовим розподілом меланіну в райдужній оболонці.

• У людини після 40 років настає різке зниження акомодаційної здатності: вона може гірше розрізняти предмети на близькій відстані. Це явище має назву старечої далекозорості. Одна з причин його розвитку пов'язаний із втратою кришталиком еластичності.

• Крім людини, три типи колбочок у сітківці мають тільки людиноподібні мавпи. В інших мавп у сітківці міститься лише два типи колбочок, які сприймають виключно синій та червоний кольори.

Зорова сенсорна система складається з очей, зорових нервів і зорової зони в потиличній частині кори головного мозку. Око — це парний орган, який розташований в очних западинах черепа і складається з очного яблука та допоміжного апарату ока (повіки, брови, вії, м’язи і слізні залози). Очне яблуко утворене трьома оболонками, кришталиком і склистим тілом. Кришталик забезпечує фокусування зображення на сітківці. Сітківка — це оболонка ока, яка сприймає світлові подразнення за допомогою фоторецепторів.

Перевірте свої знання

  • 1. Яку функцію виконує кришталик?
  • 2. Який елемент ока сприймає зображення?
  • 3. Як відбувається акомодація ока?
  • 4. Які структури є допоміжним апаратом ока?
  • 5. Які компоненти входять до складу очного яблука?
  • 6. Які клітини входять до складу сітківки?
  • 7*. Чому палички сітківки можуть працювати за набагато слабшого освітлення, ніж колбочки?
  • 8*. Як око сприймає кольорове зображення?