Вопросики от позднякова

Глаза: устройство, функции, особенности

Введение

Эта статья посвящена глазам в общем. Особое внимание уделяется глазам человека.

Определение термина

Помимо анатомии глаза человека, термин Глаз имеет и другие значения. Для подробной информации, см. Глаз (значения)

Анатомия глаза

Глаз человека состоит из различных элементов, включая центральную гетерохромию. Некоторые животные, такие как стрекозы, имеют фасеточные глаза и простые глазки.

Разнообразие глаз в природе

Беспозвоночные животные, черви, и двустворчатые моллюски также обладают глазами простейшей структуры. Головоногие моллюски, такие как гигантские кальмары, имеют сложные глаза, аналогичные глазам позвоночных.

Интересные факты

У взрослого человека диаметр глаза составляет примерно 24 мм, а его объем и масса имеют определенные стандартные значения. Например, у филиппинского долгопята самые крупные глаза по отношению к размеру тела среди всех млекопитающих.

Восприятие цвета

Многоцветность воспринимается за счет реакции колбочек на определенные спектры света. Существует три типа колбочек, реагирующих на красный, зеленый и синий цвета. Некоторые люди, называемые тетрахроматы, способны различать цвета вне видимого спектра обычного человека.

Эволюция глаза

Глаз у различных организмов эволюционировал от глазного пятна до глазного яблока. У беспозвоночных животных существует разнообразие глаз, от простых до сложных.

Заключение

Изучение глаз позволяет понять не только их анатомию, но и эволюцию, функции и особенности восприятия цвета. Глаза играют важную роль в жизни организмов и являются удивительным примером приспособления к окружающей среде.


Таблица: Сравнение глаз у различных видов

ВидРазмер глаза (мм)Вес глаза (г)
Человек247-8
Филиппинский долгопят
Гигантский кальмар

Список литературы

  1. О глазах
  2. Фасеточные глаза
  3. Эволюция органов зрения

Структура глазного аппарата человека

Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками. У человека и других позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазницах черепа.

Оптическая система глаза

Мы воспринимаем свет благодаря тому, что его лучи проходят через оптическую систему глаза. Там возбуждение обрабатывается и передаётся в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка — это сложная оболочка глаза, содержащая несколько слоёв клеток, различных по форме и функциям.

Слои сетчатки

  • Пигментный слой: поглощает световые лучи для более четкого изображения.
  • Рецепторный слой: содержит фоторецепторы (колбочки и палочки), переводящие свет в нервные импульсы.

Фоторецепторы в сетчатке

В сетчатке человека насчитывается около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. Они расположены неравномерно: колбочки преимущественно в центре, а палочки на периферии.

Колбочки и палочки

  • Колбочки: восприятие формы и цвета при ярком освещении, сосредоточены в жёлтом пятне.
  • Палочки: эффективны при слабом освещении, позволяют видеть в темноте и на периферии зрения.

Путь светового импульса

Фоторецепторы преобразуют свет в нервный импульс, который передается через биполярные нервные клетки и зрительные нервы в головной мозг.

Слепое пятно

Там, где зрительный нерв выходит из сетчатки, находится слепое пятно без фоторецепторов. Площадь слепого пятна человеческого глаза составляет от 2,5 до 6 мм².


Что вызывает отторжение пересаженных органов и тканей?

Отторжение пересаженных органов и иммунная реакция

Причиной отторжения пересаженных органов и тканей является иммунная реакция организма на чужеродные клетки и белки. Для организма пересаженные органы представляют собой чужеродное тело, на которое вступает в силу защитный механизм иммунитета.

Эмбриологические доказательства эволюции

  1. Все классы хордовых проходят стадии зиготы, бластулы, гаструлы.

  2. У всех эмбрионов хордовых есть зачатки жаберных дуг.

  3. У всех эмбрионов хордовых есть хвостовой отдел позвоночника.

Светопреломляющие структуры в органе зрения человека

  1. Роговица – передняя часть белочной оболочки.

  2. Хрусталик – прозрачная капсула, способная менять кривизну.

  3. Стекловидное тело заполняет внутреннюю часть глаза.

Зрительный нерв и слепота

Человек слепнет, если у него нарушены функции зрительного нерва, потому что нервные импульсы не могут попасть из глаза в головной мозг, предоставляя мозгу информацию.

Боковое зрение и цветовое восприятие

При боковом зрении хуже воспринимается цвет предметов из-за расположения колбочек (ответственных за цветовое зрение) в центре сетчатки, а при боковом зрении изображение формируется на периферии сетчатки.

Дождевые черви и их значение в биосфере

  1. Рыхлят почву, обеспечивают проникновение в почву воздуха.

  2. Участвуют в образовании перегноя, переваривая отмершие части растений.

Эволюция жизни и первые наземные позвоночные

Ученые считают, что первые наземные позвоночные – стегоцефалы произошли от древних кистеперых рыб на основе сходных черт и устройства организмов.

Происхождение жизни и самовоспроизведение организмов

Нуклеиновые кислоты (в частности, РНК) обеспечивали воспроизводство организмов в период возникновения жизни, так как они обладают способностью к самовоспроизводству.

Доврачебная помощь при закрытом переломе конечностей

  1. Зафиксировать сломанные кости с помощью шины.

  2. Приложить холод, чтобы уменьшить отек.

  3. Доставить пострадавшего к врачу.

Изменения в скелете современной лошади

  1. Удлинились ноги с уменьшением пальцев.

  2. Увеличилась прочность и поверхность зубов в связи с переходом на травянистую пищу.


Здесь был представлен обширный материал о различных аспектах биологической эволюции, зрительной системы человека, а также важности дождевых червей в биосфере.

Большерогий олень

Большерогий олень – вымершее животное, обитавшее 400-7,6 тыс. лет назад.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который обитал данный организм. Предположите причину вымирания данного животного.

Большерогий олень жил в Кайнозойской эре, в периоде Антропоген. Скорее всего, он был истреблен человеком.


Оболочки глаза человека

Какую роль играют оболочки глаза человека?

  1. Белочная оболочка защищает глаза, ее передняя часть (роговица) прозрачная, преломляет свет.
  2. Сосудистая оболочка кровоснабжает глаз. В передней части глаза образует две мышцы – радужную оболочку, регулирующую световой поток, и аккомодационную мышцу, изменяющую кривизну хрусталика.
  3. Сетчатка содержит зрительные рецепторы – палочки и колбочки.

Плоды растений

В чем сходство и различие плодов растений семейств Злаковых и Сложноцветных?

Сходство: плоды сухие, односемянные, невскрывающиеся.

Различие: в плоде злаков (зерновке) околоплодник пленчатый, срастается с семенной кожурой, а в семени сложноцветных (семянке) – кожистый, не срастается.


Растения семейства Мотыльковых

Ученик в ответе указал, что растения семейства Мотыльковых (Бобовых) имеют правильный пятичленный цветок, мочковатую корневую систему и плод стручок. Найдите ошибки в этом ответе и исправьте их.

  1. Цветок бобовых неправильный (лепестки парус, весла и лодочка).
  2. Корневая система бобовых стержневая.
  3. Плод бобовых – боб.

Роль бактерий

В чём состоит роль бактерий в круговороте веществ?

  1. Бактерии-гетеротрофы — редуценты, разлагают органические вещества до минеральных, которые усваиваются растениями.
  2. Бактерии-автотрофы (фото, хемотрофы) — продуценты, синтезируют органические вещества из неорганических, обеспечивая круговорот кислорода, углерода, азота и др.

Структура глазного яблока

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Оболочки глазного яблока

  1. Наружная оболочка
  2. Средняя оболочка
  3. Внутренняя оболочка

Функциональные аппараты глаза

  1. Рефракционный аппарат — светопреломляющий.
  2. Аккомодационный аппарат — приспособительный.
  3. Сенсорный аппарат — рецепторный.

Светопреломляющий аппарат глаза

  • Включает в себя роговицу, камерную влагу, хрусталик, стекловидное тело.

Аккомодационный аппарат глаза

  • Обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке и приспособление к интенсивности освещения.

Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот, радиальные мышцы сокращаются и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.

Сетчатка также имеет слоистое строение. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Внешний слой является свето-цветовоспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток — палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы клетками и нервными волокнами, проводящими нервное раздражение. Толщина сетчатки человека очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.

Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток — палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.

Областью наиболее чувствительного зрения в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08—0,05 мм) — ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном, — оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.

У многих позвоночных позади сетчатки расположен тапетум — особый слой сосудистой оболочки глаза, выполняющий функцию зеркальца. Он отражает прошедший сквозь сетчатку свет обратно на неё, таким образом повышая световую чувствительность глаз. Покрывает всё глазное дно или его часть, визуально напоминает перламутр.

Структура коннекто́ма сетчатки глаза человека картируется в рамках проекта EyeWire.

Восприятие изображения предметов

Одной из причин развития близорукости является перенапряжение ресничных мышц хрусталика при работе с очень мелкими предметами, длительного чтения при плохом освещении, чтение в транспорте. Во время чтения, письма или иной работы предмет следует располагать на расстоянии 30−35 см от глаза. Слишком яркое освещение очень раздражает фоторецепторы сетчатки глаза. Это также вредит зрению. Свет должен быть мягким, не слепить глаза.

При письме, рисовании, черчении правой рукой источник света располагают слева, чтобы тень от руки не затемняла рабочую область. Важно, чтобы было верхнее освещение. При длительном зрительном напряжении через каждый час необходимо делать 10-минутные перерывы. Следует беречь глаза от травм, пыли, инфекции.

Нарушение зрения, связанное с неравномерным преломлением света роговицей или хрусталиком, называют астигматизмом. При астигматизме обычно снижается острота зрения, изображение становится нечётким и искажённым. Астигматизм устраняется при помощи очков с особыми (цилиндрическими) стёклами.

Близорукость — отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять лучи, которое заключается в том, что изображение предметов, расположенных далеко от глаз, возникают перед сетчаткой. Близорукость бывает врождённой и приобретённой. При естественной близорукости глазное яблоко имеет удлинённую форму, поэтому лучи от предметов фокусируются перед сетчаткой. Чётко видны предметы, расположенные на близком расстоянии, а изображение удалённых предметов нечёткое, расплывчатое. Приобретённая близорукость развивается при увеличении кривизны хрусталика вследствие нарушения обмена веществ или несоблюдения правил гигиены зрения. Существует наследственная предрасположенность к развитию близорукости. Основными причинами приобретённой близорукости являются повышенная зрительная нагрузка, плохое освещение, недостаток витаминов в пище, гиподинамия. Для исправления близорукости носят очки с двояковогнутыми линзами.

Дальнозоркость — отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять световые лучи. При врождённой дальнозоркости глазное яблоко укороченное. Поэтому изображения предметов, расположенных близко к глазам, возникают позади сетчатки. В основном дальнозоркость возникает с возрастом (приобретённая дальнозоркость) вследствие уменьшения эластичности хрусталика. При дальнозоркости нужны очки с двояковыпуклыми линзами.

Восприятие расположения предметов в пространстве

Правильная оценка расположения предметов в пространстве и расстояния до них достигается глазомером. Его можно улучшить, как и любое свойство. Глазомер особенно важен для пилотов, водителей. Улучшения восприятия предметов достигается благодаря таким характеристикам, как поле зрения, угловая скорость, бинокулярное зрение и конвергенция.

Поле зрения это пространство, которое можно охватить глазом при фиксированном состоянии глазного яблока. Полем зрения можно охватить значительное количество предметов, их расположение на определённом расстоянии. Однако изображение предметов, находящихся в поле зрения, но расположенных ближе, частично накладывается на изображения тех, что за ними. С удалением предметов от глаза уменьшаются их размеры, рельефность их формы, разница теней на поверхности, насыщенность цветов и т. п., пока предмет не исчезает из поля зрения.

В пространстве много предметов движется, и мы можем воспринимать не только их движение, но и скорость движения. Скорость движения предметов определяют на основании скорости перемещения их по сетчатке, так называемой угловой скорости. Угловая скорость близко расположенных предметов выше, к примеру, вагоны движущегося поезда проносятся мимо наблюдателя с большой скоростью, а самолёт в небе исчезает из поля зрения медленно, хотя скорость его гораздо больше скорости поезда. Это потому, что поезд находится относительно наблюдателя намного ближе, чем самолёт. Таким образом, близко расположенные предметы исчезают из поля зрения раньше, чем отдалённые, поскольку их угловая скорость больше. Однако движение предметов, которые перемещаются чрезвычайно быстро или слишком медленно, глаз не воспринимает.

Точной оценке пространственного расположения предметов, их движения способствует также бинокулярное зрение. Это позволяет не только воспринимать объёмное изображение предмета, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определить местоположение в пространстве, расстояние до него. Это можно объяснить тем, что когда в коре большого головного мозга объединяются ощущения от изображений предметов в левом и правом глазу, в ней происходит оценка последовательности расположения предметов, их формы.

Если преломление в левом и правом глазу неодинаковое, это приводит к нарушению бинокулярного зрения (видение двумя глазами) — косоглазия. Тогда на сетчатке возникает резкое изображение от одного глаза и расплывчатое от другого. Вызывается косоглазие нарушением иннервации мышц глаза, прирождённо или приобретённым снижением остроты зрения на один глаз и тому подобное.

Ещё одним из механизмов пространственного восприятия является восхождение глаз (конвергенция). Оси правого и левого глаза с помощью глазодвигательной мышцы сходятся на предмете, который рассматривается. Чем ближе расположен предмет, тем сильнее сокращены прямые внутренние и растянуты прямые внешние мышцы глаза. Это позволяет определить удалённость предметов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *