Bevezetés a szemekbe és azok működésébe
A látás vitathatatlanul a legfontosabb érzékünk. Az agy több részét a látásnak szentelik, nem pedig a hallásnak, az ízlésnek, az érintésnek és a szagnak együttvéve. Ebben a cikkben elmagyarázzuk a szemünk anatómiáját és azt, hogy hogyan látnak minket.
A látás hihetetlenül összetett folyamat, amely olyan jól működik, soha nem kell sokat gondolkodnunk rajta.
A vizuális rendszer munkája a következőképpen foglalható össze: a fény bejut a pupillánkba, és a szem hátsó részén található retinára koncentrálódik. A retina a fényjelet elektromos impulzusokká alakítja. Ezután a látóideg továbbítja az impulzusokat az agyba, ahol a jeleket feldolgozzák.
Annak megértése érdekében, hogy ez a csodálatos bravúr megtörténik, a szem anatómiájának bepillantásával kezdjük.
Az alábbiakban a szem 3D modellje látható, amely teljesen interaktív.
Fedezze fel a 3D modellt az egérpad vagy az érintőképernyő segítségével, hogy többet megtudjon a szemről.
A szem anatómiája
A szem szövetei három típusra oszthatók:
- fényt fókuszáló szövetek törése
- fényérzékeny szövetek
- támasztó szövetek
Ezeket sorban megvizsgáljuk.
Törő szövetek
A törő szövetek a beérkező fényt a fényérzékeny szövetekre fókuszálják, hogy tiszta, éles képet kapjunk. Ha nem megfelelő alakúak, rosszul vannak beállítva vagy sérültek, a látás homályos lehet.
A törő szövetek a következők:
A pupilla: Ez a sötét folt a szemed színes részének közepén, amelyet viszont írisznek hívnak. A pupilla a fényre reagálva kitágul és zsugorodik, hasonlóan jár, mint a kamera rekesze.
Nagyon világos körülmények között a pupilla összehúzódik vagy kb. 1 mm átmérőjűre zsugorodik, hogy megvédje az érzékeny retinát a károsodástól. Sötét állapotban a pupilla 10 mm átmérőig kitágulhat vagy kiszélesedhet. Ez a tágulás lehetővé teszi a szem számára, hogy minél több fényt vegyen fel.
Írisz: Ez a szem színes része. Az írisz olyan izom, amely szabályozza a pupilla méretét és ezért a retinába jutó fény mennyiségét.
Lencse: Miután a fény áthaladt a pupillán, eléri a lencsét, amely átlátszó domború szerkezet. A lencse megváltoztathatja az alakját, ezáltal a szem pontosan összpontosíthatja a fényt a retinára. Az életkor előrehaladtával a lencse merevebb és kevésbé rugalmas lesz, ami megnehezíti az élességet.
Biliar izom: Ez az izomgyűrű a lencséhez kapcsolódik, és ahogy összehúzódik vagy ellazul, megváltoztatja a lencse alakját. Ezt a folyamatot szállásnak nevezzük.
Szaruhártya: Ez egy tiszta, kupolaszerű réteg, amely a pupilla, az írisz és az elülső kamrát vagy folyadékkal töltött területet borítja a szaruhártya és az írisz között. A szem fókuszáló erejének többségéért felelős. Ugyanakkor fix fókusszal rendelkezik, így nem tud alkalmazkodni a különböző távolságokhoz.
A szaruhártya sűrűn lakott idegvégződésekkel és hihetetlenül érzékeny. Ez a szem első védelme idegen tárgyak és sérülések ellen. Mivel a szaruhártyának tisztának kell maradnia a fénytöréshez, nincsenek erei.
Két folyadék kering a szemben, hogy struktúrát és tápanyagokat biztosítson. Ezek a folyadékok:
Üvegtest: A szem hátsó részén található üvegtest folyadék vastag és gélszerű. Ez alkotja a szem tömegének többségét.
Vizes folyadék: Ez vizesebb, mint az üvegtest, és a szem elülső részén kering.
Fényérzékeny szövetek: Retina
A retina a szem legbelső rétege. Több mint 120 millió fényérzékeny fotoreceptor cella található, amelyek érzékelik a fényt és elektromos jellé alakítják.
Ezeket a jeleket feldolgozás céljából továbbítják az agyba.
A retina fotoreceptorsejtjei fényre érzékeny fehérjemolekulákat, úgynevezett opszinokat tartalmaznak.
A két elsődleges fotoreceptor sejtet rúdnak és kúpnak nevezzük. A fényrészecskékre reagálva a rudak és a kúpok elektromos jeleket küldenek az agyba.
Kúpok: Ezek a retina macula nevű központi régiójában találhatók, és különösen sűrűek a makula közepén fekvő, fovea néven ismert kis gödörben. A kúpok elengedhetetlenek a részletes, színes látáshoz. Háromféle kúp létezik, ezeket általában úgy hívják:
• rövid vagy kék
• közép vagy zöld
• hosszú vagy piros
A kúpokat szokásos fényviszonyok között látják, és lehetővé teszik a színek megkülönböztetését.
Rúd: Ezek többnyire a retina szélei körül találhatók, és gyenge fényviszonyok esetén látásra szolgálnak. Noha nem tudják megkülönböztetni a színeket, rendkívül érzékenyek és a legkisebb fénymennyiséget képesek érzékelni.
Látóideg: Ez a vastag idegrostköteg továbbítja a jeleket a retinából az agyba. Összesen körülbelül egymillió vékony retinaszál van, amelyeket ganglionsejteknek neveznek, és amelyek a retinától az agyig visznek fényinformációt.
A ganglion sejtek az optikai korongnak nevezett ponton hagyják el a szemet. Mivel nincsenek rudak és kúpok, vakfoltnak is nevezik.
A ganglionsejtek különböző részhalmazai különböző típusú vizuális információkat regisztrálnak. Például egyes ganglion sejtek érzékenyek a kontrasztra és a mozgásra, mások az alakra és a részletekre. Együtt hordozzák az összes szükséges információt a látómezőnkből.
Az agy lehetővé teszi számunkra, hogy a 3D-ben lássunk, mélységérzékelést adva, mindkét szem jelének összehasonlításával.
A retinában keletkező jelek a vizuális kéregbe, az agy azon részébe kerülnek, amely a vizuális információk feldolgozására szakosodott. Itt az impulzusokat összekapcsolják a képek létrehozásával.
Támogató szövetek
Sclera: Ezt általában a szem fehérjének nevezik. Rostos és támogatja a szemgolyót, segít megőrizni formáját.
Kötőhártya: Vékony, átlátszó membrán, amely a szem fehérjének nagy részét és a szemhéjak belsejét borítja. Segít kenni a szemet és megvédi a mikrobáktól.
Choroid: A retina és a sclera közötti kötőszöveti réteg. Magas koncentrációban tartalmaz ereket. Mindössze 0,5 mm vastag, és fényelnyelő pigmentsejteket tartalmaz, amelyek segítenek csökkenteni a retina reflexióit.
Szembetegségek
Mint a test bármely részén, a látásunk is problémákat okozhat betegségből, sérülésből vagy életkorból. Az alábbiakban csak néhány olyan körülmény látható, amelyek hatással lehetnek a szemre:
Az életkorral összefüggő makula degeneráció: A makula lassan lebomlik, homályos látást és néha látásvesztést eredményez a látómező közepén.
Amblyopia: Ez gyermekkorban kezdődik, és gyakran lusta szemnek nevezik. Az egyik szem nem fejlődik megfelelően, mert a másik, erősebb szem dominál.
Anisocoria: Ez akkor fordul elő, ha a pupillák egyenlőtlenek. Ez lehet ártalmatlan állapot vagy egy súlyosabb orvosi probléma tünete.
Astigmatizmus: A szaruhártya vagy a lencse hibásan ívelt, így a fény nem megfelelően irányul a retinára.
Szürkehályog: A lencse elhomályosulása szürkehályogot okoz. Homályos látáshoz, és ha nem kezelik, vaksághoz vezetnek.
Colorblindness: Ez akkor fordul elő, amikor a kúpsejtek hiányoznak vagy nem megfelelően működnek. Aki színvak, annak nehéz megkülönböztetni bizonyos színeket.
Konjunktivitisz vagy rózsaszínű szem: Ez a kötőhártya gyakori fertőzése, amely a szemgolyó elejét takarja.
Levált retina: Olyan állapot, amikor a retina meglazul. Sürgős kezelést igényel.
Diplopia vagy kettős látás: Ennek oka lehet számos, gyakran súlyos állapot, amelyet orvosnak a lehető leghamarabb ellenőriznie kell.
Úszók: Ezek olyan foltok, amelyek az ember látómezején sodródnak. Normálisak, de valami komolyabb jele is lehet, például a retina leválása.
Glaukóma: A nyomás a szem belsejében felgyülemlik, és végül károsíthatja a látóideget. Végül látásvesztéshez vezethet.
Myopia: Ez más néven rövidlátás. A rövidlátással nehéz olyan dolgokat látni, amelyek messze vannak.
Optikai ideggyulladás: A látóideg gyullad, gyakran az immunrendszer túlműködése miatt.
Strabismus: A szemek különböző irányokba mutatnak; különösen gyakori a gyermekek körében.
Dióhéjban
A szem és a látórendszerünk ébren vagyunk minden másodpercben, és zökkenőmentes vizuális valóságot szőnek a fényalapú impulzusok szédítő tömbjéből.
A látást természetesnek vesszük, de a szemünk az evolúciós technika egyik legcsodálatosabb bravúrja.
