Lição. Formação de uma imagem na retina

1. Sistema óptico do olho. Alojamento

Diretamente atrás da pupila há uma lente transparente, em formato de lente biconvexa. A lente é elástica; pode alterar sua curvatura com a ajuda de um especial músculo ciliar, que, quando contraído, enfraquece ligamentos de Zinn, que estão presos à lente. A lente, devido à sua elasticidade natural, torna-se mais convexa. Quando o músculo ciliar está relaxado (por exemplo, quando uma pessoa olha para longe), os ligamentos de Zinn esticam o cristalino e ele se achata. O espaço atrás da lente é preenchido com uma massa gelatinosa transparente - o corpo vítreo.

Os raios de luz dos objetos passam pela córnea, pelo fluido da câmara anterior do olho, pela pupila, pelo fluido da câmara posterior do olho, pelo cristalino e pelo corpo vítreo. Em pessoas com visão normal

Os raios atingem a retina com exatidão e formam imagens nítidas de objetos nela.

Mas não podemos ver objetos próximos e distantes com igual clareza ao mesmo tempo. A qualquer momento, o cristalino do olho se adapta à visão de perto ou de longe. Isto é conseguido por uma rápida mudança na curvatura da lente e é chamado alojamento. Tente, ao olhar para objetos distantes com um olho, olhar ao mesmo tempo para um lápis localizado a uma distância de 20 cm do olho, sua imagem parecerá borrada para você.

A imagem na retina, embora nítida, está invertida. Por que então não vemos tudo ao nosso redor de cabeça para baixo? Um cientista austríaco inventou óculos especiais que invertem a imagem na retina. Ele os usava o tempo todo. No início ele via todos os objetos de cabeça para baixo, mas logo aprendeu a vê-los normalmente novamente. Com esses óculos ele até aprendeu a andar de bicicleta. Mas assim que tirou os óculos, a princípio ele viu novamente todos os objetos ao redor de cabeça para baixo. Isso significa que essa característica do nosso olho é corrigida com a ajuda da educação e do treinamento, que envolve não só o visual, mas também outros analisadores. Consequentemente, a percepção visual do mundo circundante baseia-se não apenas nas próprias sensações visuais, mas utiliza informações de outros analisadores. Entre eles, o papel principal é desempenhado pelos órgãos de equilíbrio, sentidos musculares e cutâneos. Como resultado da interação desses analisadores, surgem imagens holísticas de objetos e fenômenos externos.

Quando a intensidade da luz muda, ocorre uma mudança reflexa no diâmetro da pupila. Uma diminuição na intensidade da iluminação expande reflexivamente o diâmetro da pupila. Os músculos esfincterianos e constritores estão localizados na íris e são inervados por nervos parassimpáticos; os músculos radiais e dilatadores pupilares são inervados por nervos simpáticos, por isso o medo e a dor levam à dilatação das pupilas; não é sem razão que dizem: “ O medo tem olhos grandes.”

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Retina

A retina tem uma espessura de 0,15-0,20 mm e consiste em várias camadas de células nervosas. A primeira camada da retina está diretamente adjacente às células do pigmento preto. Esta camada é formada por receptores visuais - com pauzinhos E cones. Na retina humana, existem dezenas de vezes mais bastonetes do que cones (130 milhões por 7 milhões). Os bastonetes são excitados muito rapidamente pela luz fraca do crepúsculo e fornecem visão em preto e branco. A membrana dos bastonetes contém pigmento rodopsina, sob a influência da luz ele é destruído e as hastes são excitadas. Para a formação de rodopsina

necessário vitamina A. Com sua deficiência, os bastonetes não ficam excitados e no crepúsculo a pessoa enxerga mal, desenvolve "cegueira noturna". As galinhas têm apenas cones de receptores; elas enxergam muito mal no escuro. Os cones são excitados mais lentamente e apenas pela luz brilhante; eles fornecem visão colorida. Existem três tipos de cones – sensível ao vermelho, sensível ao azul e ao verde e contém pigmento iodopsina. Os bastonetes estão distribuídos de maneira relativamente uniforme pela retina.

Diretamente oposto à pupila na retina está mancha amarela, que consiste exclusivamente em cones. Portanto, distinguimos mais claramente aqueles objetos cujas imagens caem diretamente na mancha amarela. Com a ajuda dos músculos oculares, podemos controlar o movimento ocular e mudar a direção do olhar. Mas sempre, ao olhar para um novo objeto, o olhar se move de modo que a imagem das partes do objeto caia consistentemente na mancha amarela.

Longos processos se estendem das células nervosas da retina. Em um lugar da retina eles se reúnem em um feixe e formam nervo óptico. Mais de um milhão de suas fibras transmitem informações visuais ao cérebro na forma de impulsos nervosos fracos. O local na retina de onde emerge o nervo óptico é desprovido de receptores e, portanto, é chamado ponto cego. Cada aluno pode verificar sua existência com a ajuda de um experimento simples.

Para fazer isso, use um desenho que mostre círculos brancos e uma cruz sobre um fundo preto sólido. Pegue o livro com a mão estendida e coloque o desenho diante dos olhos a uma distância de 20-25 cm, feche o olho esquerdo e com o direito fixe a cruz, cuja imagem cai sobre a mancha amarela. Sem tirar os olhos da cruz, amplie e afaste lentamente o desenho. Encontre uma posição no padrão de forma que um dos círculos brancos não fique mais visível.

Isso acontecerá quando sua imagem cair em um ponto cego. Observe a que distância dos olhos ocorre o efeito de desaparecimento de um dos círculos brancos se observar com os olhos direito e esquerdo.

Termos e conceitos básicos:

Lente. Músculo ciliar. Ligamentos de Zinn. Corpo vítreo. Retina. Gravetos. Rodopsina. Cones. Iodopsina. Mancha amarela. Nervo óptico. Ponto cego.

Cartão no quadro:

O homem olha para longe. O que acontece com o músculo ciliar e as zônulas de canela?

Um homem está lendo um livro. O que acontece com o músculo ciliar e as zônulas de canela?

Que imagem é produzida na retina?

O que acontece com a abertura da pupila em um quarto escuro?

A retina consiste em três camadas de células. Onde estão localizados os bastonetes e cones?

Quantos bastonetes e cones existem na retina?

Quais receptores são responsáveis ​​pela visão em preto e branco, quais pela visão em cores?

Quais pigmentos estão nos bastonetes? Cones?

Onde estão a maioria dos cones na retina?

Onde na retina não há receptores visuais?

Cartões de cartas:

Quais são as características da reprodução assexuada e sexuada?

Por que a reprodução sexuada é importante para a evolução?

Compare o desenvolvimento de embriões humanos e animais. Chegar a uma conclusão.

Dê definições ou expanda os conceitos: Células sexuais. Testes. Ovários. As trompas de Falópio. Útero. Folículo. Corpo amarelo. Zigoto. Fertilização.

Teste de computador:

Teste 1. O homem olha para longe. O que acontece com o músculo ciliar e as zônulas de canela:

Teste 2. Um homem está lendo um livro. O que acontece com o músculo ciliar e as zônulas de canela:

O músculo ciliar está relaxado, assim como os ligamentos.

O músculo ciliar está relaxado, os ligamentos estão tensos.

O músculo ciliar está contraído, os ligamentos estão tensos.

O músculo ciliar está contraído, os ligamentos estão relaxados.

Teste 3. Que imagem é produzida na retina?

Invertido, reduzido.

Não invertido, reduzido.

Teste 4. O que acontece com a abertura da pupila em um quarto escuro?

Nada acontece.

Diminui.

Aumenta

Teste 5. A retina consiste em três camadas de células. Onde estão localizados os bastonetes e cones?

Mais perto do corpo vítreo.

Na frente da camada de células pigmentares da retina.

Entre duas camadas de células da retina.

Entre a esclera e a coróide.

Teste 6. Quantos bastonetes e cones existem na retina?

Bastonetes – 130 milhões, cones – 7 milhões.

Bastonetes – 7 milhões, cones – 130 milhões.

Bastonetes – 130 milhões, cones – 100 milhões.

Bastonetes – 7 milhões, cones – 7 milhões.

Teste 7. Quais receptores são responsáveis ​​pela visão em preto e branco, quais pela visão em cores?

Para preto e branco - bastões, para cores - cones.

Para preto e branco - cones, para cores - bastonetes.

Teste 8. Quais pigmentos estão nos bastonetes? Cones?

Os bastonetes contêm iodopsina, os cones contêm rodopsina.

Os bastonetes contêm rodopsina, os cones contêm iodopsina.

Teste 9. Onde estão a maioria dos cones na retina?

Em um ponto cego.

Na periferia do olho.

Os cones estão distribuídos uniformemente na retina.

Na mancha amarela.

Teste 10. Onde na retina não há receptores visuais?

Em um ponto cego.

Na periferia do olho.

Os receptores visuais estão distribuídos uniformemente por toda a retina.

Tópicos do codificador do Exame de Estado Unificado: o olho como sistema óptico.

O olho é um sistema óptico incrivelmente complexo e perfeito criado pela natureza. Agora aprenderemos em termos gerais como funciona o olho humano. Posteriormente, isso nos permitirá compreender melhor os princípios de funcionamento dos instrumentos ópticos; Além disso, isso é interessante e importante por si só.

A estrutura do olho.

Limitar-nos-emos a considerar apenas os elementos mais básicos do olho. Eles são mostrados na Fig. 1 (olho direito, vista superior).

Os raios vindos de um objeto (neste caso, o objeto é uma figura humana) incidem sobre a córnea - a parte frontal transparente da concha protetora do olho. Refratando em córnea e passando por aluno(Furo em íris olhos), os raios sofrem refração secundária em lente. A lente é uma lente convergente com distância focal variável; ele pode alterar sua curvatura (e, portanto, sua distância focal) sob a ação de um músculo ocular especial.

O sistema refrativo da córnea e do cristalino se forma retina imagem de um objeto. A retina consiste em bastonetes e cones sensíveis à luz - terminações nervosas nervo óptico. A luz incidente irrita essas terminações nervosas e o nervo óptico transmite sinais correspondentes ao cérebro. É assim que as imagens dos objetos são formadas em nossas mentes - nós Nós vemos o mundo.

Dê outra olhada na Fig. 1 e observe que a imagem do objeto examinado na retina é real, invertida e reduzida. Isso acontece porque os objetos vistos pelo olho sem esforço estão localizados atrás do foco duplo do sistema córnea-lente (lembra do caso de uma lente convergente?).

O fato de a imagem ser válida é claro: os próprios raios (e não suas extensões) devem se cruzar na retina, concentrando a energia luminosa e causando irritação nos bastonetes e cones.

Também não há dúvidas sobre o fato da imagem ser reduzida. O que mais ele poderia ser? O diâmetro do olho é de aproximadamente 25 mm e nosso campo de visão inclui objetos muito maiores. Naturalmente, o olho os exibe na retina de forma reduzida.

Mas e o fato de a imagem na retina estar invertida? Por que então não vemos o mundo de cabeça para baixo? É aqui que entra em ação a ação corretiva do nosso cérebro. Acontece que o córtex cerebral, processando a imagem na retina, inverte a imagem! Este é um fato estabelecido, verificado por experimentos.

Como já dissemos, a lente é uma lente convergente com distância focal variável. Mas por que a lente precisa alterar sua distância focal?

Alojamento.

Imagine que você está olhando para uma pessoa se aproximando de você. Você o vê claramente o tempo todo. Como o olho consegue proporcionar isso?

Para entender melhor a essência do problema, vamos relembrar a fórmula da lente:

Neste caso, esta é a distância do olho ao objeto, - a distância da lente à retina, - a distância focal do sistema óptico do olho. O valor é desconhecido
variável porque é uma característica geométrica do olho. Portanto, para que a fórmula da lente permaneça válida, a distância focal deve mudar junto com a distância ao objeto que está sendo examinado.

Por exemplo, se um objeto se aproxima do olho, ele diminui, por isso deveria
diminuir. Para isso, o músculo ocular deforma o cristalino, tornando-o mais convexo e reduzindo assim a distância focal ao valor desejado. Quando um objeto é removido, ao contrário, a curvatura da lente diminui e a distância focal aumenta.

O mecanismo descrito de autoajuste do olho é denominado acomodação. Então, alojamento - Esta é a capacidade do olho de ver claramente objetos em diferentes distâncias. Durante o processo de acomodação, a curvatura do cristalino muda para que a imagem do objeto apareça sempre na retina.

A acomodação do olho ocorre de forma inconsciente e muito rápida. A lente elástica pode facilmente alterar sua curvatura dentro de certos limites. Esses limites naturais de deformação da lente correspondem a
área de acomodação - a faixa de distâncias nas quais o olho é capaz de ver os objetos com clareza. A área de alojamento é caracterizada pelos seus limites - os pontos de alojamento distantes e próximos.

Ponto distante de acomodação(ponto distante de visão clara) é o ponto de localização de um objeto, cuja imagem na retina é obtida quando o músculo ocular está relaxado, ou seja, quando o cristalino não está deformado.

Próximo ao ponto de hospedagem(ponto próximo de visão nítida) é o ponto de localização de um objeto, cuja imagem na retina é obtida com a maior tensão do músculo ocular, ou seja, com a máxima deformação possível do cristalino.

O ponto distante de acomodação de um olho normal está no infinito: em um estado relaxado, o olho focaliza raios paralelos na retina (Fig. 2, esquerda). Em outras palavras, A distância focal do sistema óptico de um olho normal com lente não deformada é igual à distância da lente à retina.

O ponto de acomodação mais próximo de um olho normal está localizado a alguma distância dele (Fig. 2, à direita; o cristalino está deformado ao máximo). Essa distância aumenta com a idade. Então, em uma criança de dez anos, cm; aos 30 cm; Aos 45 anos, o ponto de alojamento mais próximo já está a uma distância de 20 a 25 cm do olho.

Agora chegamos ao conceito simples, mas muito importante, de ângulo de visão. É fundamental para compreender os princípios operacionais de vários instrumentos ópticos.

Ângulo de visão.

Quando queremos ver melhor um objeto, aproximamo-lo dos nossos olhos. Quanto mais próximo o objeto, mais detalhes serão distinguíveis. Por que isso acontece?

Vejamos a fig. 3. Seja a flecha o objeto em questão, o centro óptico do olho. Vamos desenhar os raios e (que não são refratados) e obter uma imagem do nosso objeto na retina - uma seta curva vermelha.

O ângulo é chamado ângulo de visão. Se o objeto estiver localizado longe do olho, o ângulo de visão será pequeno e o tamanho da imagem na retina também será pequeno.

Mas se o objeto for colocado mais próximo, o ângulo de visão aumenta (Fig. 4). Conseqüentemente, o tamanho da imagem na retina aumenta. Compare a fig. 3 e fig. 4 - no segundo caso, a seta curva acaba sendo claramente mais longa!

O tamanho da imagem na retina é o que importa para examinar detalhadamente um objeto. A retina, lembre-se, consiste nas terminações nervosas do nervo óptico. Portanto, quanto maior a imagem na retina, mais as terminações nervosas são irritadas pelos raios de luz vindos do objeto, maior o fluxo de informações sobre o objeto é enviado ao longo do nervo óptico até o cérebro - e, portanto, mais detalhes distinguimos, melhor vemos o objeto!

Pois bem, o tamanho da imagem na retina, como já vimos nas Figuras 3 e 4, depende diretamente do ângulo de visão: quanto maior o ângulo de visão, maior será a imagem. Portanto a conclusão é: Ao aumentar o ângulo de visão, discernimos mais detalhes do objeto em questão.

É por isso que vemos igualmente mal tanto objetos pequenos, mesmo que estejam próximos, quanto objetos grandes, mas localizados longe. Em ambos os casos, o ângulo visual é pequeno e um pequeno número de terminações nervosas fica irritado na retina. A propósito, sabe-se que se o ângulo visual for inferior a um minuto de arco (1/60 de grau), apenas uma terminação nervosa fica irritada. Nesse caso, percebemos o objeto simplesmente como um ponto, desprovido de detalhes.

Melhor distância de visualização.

Assim, ao aproximar um objeto, aumentamos o ângulo de visão e discernimos mais detalhes. Parece que alcançaremos a qualidade de visão ideal se colocarmos o objeto o mais próximo possível do olho - no ponto de acomodação mais próximo (em média, 10–15 cm do olho).

No entanto, não fazemos isso. Por exemplo, ao ler um livro, seguramos-o a uma distância de aproximadamente 25 cm, por que paramos nesta distância, embora ainda exista um recurso para aumentar ainda mais o ângulo de visão?

O fato é que quando o objeto está próximo o suficiente, a lente fica excessivamente deformada. É claro que o olho ainda é capaz de ver claramente o objeto, mas ao mesmo tempo se cansa rapidamente e sentimos uma tensão desagradável.

O valor cm é chamado melhor distância de visão para um olho normal. A esta distância chega-se a um compromisso: o ângulo de visão já é suficientemente grande e ao mesmo tempo o olho não se cansa devido à deformação não muito grande da lente. Portanto, à distância da melhor visão, podemos contemplar plenamente um objeto por muito tempo.

Miopia.

Lembre-se de que a distância focal de um olho normal em estado relaxado é igual à distância do centro óptico à retina. Um olho normal foca raios paralelos na retina e pode, portanto, ver claramente objetos distantes sem sofrer tensão.

Miopia é um defeito de visão em que a distância focal de um olho relaxado é menor que a distância do centro óptico à retina. Olho míope foca raios paralelos antes retina, e isso torna as imagens de objetos distantes borradas (Fig. 5; não representamos a lente).

A perda de clareza da imagem ocorre quando um objeto está localizado além de uma certa distância. Esta distância corresponde ao ponto distante de acomodação do olho míope. Assim, se uma pessoa com visão normal tem um ponto distante de acomodação no infinito, então para uma pessoa míope, o ponto distante de acomodação está localizado a uma distância finita à sua frente.

Conseqüentemente, o ponto próximo de acomodação em um olho míope está mais próximo do que em um olho normal.

A melhor distância de visão para uma pessoa míope é inferior a 25 cm. A miopia é corrigida com óculos com lentes divergentes. Passando por uma lente divergente, um feixe de luz paralelo torna-se divergente, e como resultado a imagem de um ponto infinitamente distante é empurrada de volta para a retina (Fig. 6). Se você continuar mentalmente os raios divergentes que entram no olho, eles convergirão no ponto distante de acomodação.

Assim, o olho míope, armado com óculos adequados, percebe um feixe de luz paralelo emanando de um ponto distante de acomodação. É por isso que uma pessoa míope usando óculos pode ver claramente objetos distantes sem forçar os olhos. Da Fig. 6 também vemos que a distância focal de uma lente adequada é igual à distância do olho ao ponto distante de acomodação.

Hipermetropia.

Hipermetropia é um defeito de visão em que a distância focal de um olho relaxado é maior que a distância do centro óptico à retina.

O olho clarividente focaliza raios paralelos atrás retina, fazendo com que as imagens de objetos distantes fiquem desfocadas (Fig. 7).

Concentra-se na retina convergente feixe de raios. Portanto, o ponto distante de acomodação do olho míope acaba sendo imaginário: nele se cruzam as continuações mentais dos raios de um feixe convergente que incide sobre o olho (veremos isso a seguir na Fig. 8). O ponto próximo de acomodação em um olho míope está localizado mais longe do que em um olho normal. A distância de melhor visão para uma pessoa míope é superior a 25 cm.

A hipermetropia é corrigida com óculos com lentes convergentes. Depois de passar pela lente convergente, o feixe de luz paralelo torna-se convergente e é então focado na retina (Fig. 8).

Os raios paralelos, após a refração na lente, viajam de tal forma que as continuações dos raios refratados se cruzam no ponto distante de acomodação. Portanto, uma pessoa míope, armada com óculos adequados, examinará com clareza e sem esforço objetos distantes. Vemos também na Fig. 8 que a distância focal de uma lente adequada é igual à distância do olho ao ponto distante imaginário de acomodação.

Desde os tempos antigos, o olho tem sido um símbolo de onisciência, conhecimento secreto, sabedoria e vigilância. E isso não é surpreendente. Afinal, é através da visão que recebemos a maior parte das informações sobre o mundo que nos rodeia. Com a ajuda dos olhos avaliamos o tamanho, a forma, a distância e a posição relativa dos objetos, apreciamos a variedade de cores e observamos o movimento.

Como funciona o olhar curioso?

O olho humano é frequentemente comparado a uma câmera. A córnea, a parte transparente e convexa da camada externa, é como uma lente objetiva. A segunda membrana, a coróide, é representada na frente pela íris, cujo conteúdo de pigmento determina a cor dos olhos. O buraco no centro da íris – a pupila – estreita-se na luz forte e alarga-se na penumbra, regulando a quantidade de luz que entra no olho, semelhante a um diafragma. A segunda lente é uma lente móvel e flexível circundada pelo músculo ciliar, que altera o grau de sua curvatura. Atrás do cristalino está o corpo vítreo, uma substância gelatinosa transparente que mantém a elasticidade e o formato esférico do globo ocular. Os raios de luz, passando pelas estruturas intraoculares, incidem sobre a retina - a membrana mais fina do tecido nervoso que reveste o interior do olho. Os fotorreceptores são células sensíveis à luz na retina que, como o filme fotográfico, registram imagens.

Por que dizem que “vemos” com o cérebro?

E ainda assim o órgão da visão é muito mais complexo que o mais moderno equipamento fotográfico. Afinal, não apenas registramos o que vemos, mas avaliamos a situação e reagimos com palavras, ações e emoções.

Os olhos direito e esquerdo veem objetos de ângulos diferentes. O cérebro conecta as duas imagens, e como resultado podemos estimar o volume dos objetos e suas posições relativas.

Assim, a imagem da percepção visual é formada no cérebro.

Por que, ao tentar olhar alguma coisa, voltamos o olhar nessa direção?

A imagem mais nítida é formada quando os raios de luz atingem a zona central da retina - a mácula. Portanto, ao tentar olhar algo mais de perto, voltamos nosso olhar na direção apropriada. A livre movimentação de cada olho em todas as direções é garantida pelo trabalho de seis músculos.

Pálpebras, cílios e sobrancelhas - não apenas uma moldura bonita?

O globo ocular é protegido de influências externas pelas paredes ósseas da órbita, pelo tecido mole e gorduroso que reveste sua cavidade e pelas pálpebras.

Apertamos os olhos, tentando protegê-los da luz ofuscante, do vento seco e da poeira. Cílios grossos juntos, formando uma barreira protetora. E as sobrancelhas são projetadas para reter gotas de suor que escorrem da testa.

A conjuntiva é uma fina membrana mucosa que cobre o globo ocular e a superfície interna das pálpebras, contendo centenas de pequenas glândulas. Eles produzem um “lubrificante” que permite que as pálpebras se movam livremente quando fechadas e protege a córnea do ressecamento.

Alojamento do olho

Como a imagem é formada na retina?

Para entender como uma imagem se forma na retina, é necessário lembrar que ao passar de um meio transparente para outro, os raios de luz são refratados (ou seja, desviados da propagação retilínea).

Os meios transparentes do olho são a córnea com seu filme lacrimal, humor aquoso, cristalino e corpo vítreo. A córnea tem o maior poder de refração, a segunda lente mais poderosa é o cristalino. O filme lacrimal, o humor aquoso e o humor vítreo têm poder de refração insignificante.

Ao passar pela mídia intraocular, os raios de luz são refratados e convergem para a retina, formando uma imagem nítida.

O que é alojamento?

Qualquer tentativa de desviar o olhar leva à desfocagem da imagem e requer ajustes adicionais do sistema óptico do olho. É realizado devido à acomodação - uma mudança no poder de refração da lente.

A lente móvel e flexível está fixada ao músculo ciliar por fibras do ligamento de Zinn. Durante a visão à distância, o músculo fica relaxado, as fibras do ligamento de zinn ficam tensas, evitando que o cristalino tome um formato convexo. Ao tentar olhar os objetos de perto, o músculo ciliar se contrai, o círculo muscular se estreita, o ligamento de Zinn relaxa e o cristalino assume uma forma convexa. Assim, seu poder de refração aumenta e objetos localizados próximos são focados na retina. Este processo é chamado de acomodação.

Por que pensamos que “os braços ficam mais curtos com a idade”?

Com a idade, o cristalino perde as suas propriedades elásticas, torna-se denso e tem dificuldade em alterar o seu poder de refração. Como resultado, perdemos gradualmente a capacidade de acomodação, o que torna difícil trabalhar de perto. Ao ler, tentamos afastar o jornal ou livro dos olhos, mas logo nossos braços não são longos o suficiente para garantir uma visão clara.

Para corrigir a presbiopia, são utilizadas lentes convergentes, cujo poder aumenta com a idade.

Deficiência visual

38% dos residentes do nosso país têm deficiências visuais que requerem correção de óculos.

Normalmente, o sistema óptico do olho é capaz de refratar os raios de luz para que convirjam precisamente na retina, proporcionando uma visão nítida. Um olho com erro de refração requer uma lente adicional para focar a imagem na retina.

Quais são os tipos de deficiência visual?

O poder de refração do olho é determinado por dois fatores anatômicos principais: o comprimento do eixo ântero-posterior do olho e a curvatura da córnea.

Miopia ou miopia. Se o comprimento do eixo do olho for aumentado ou a córnea tiver maior poder de refração, a imagem é formada na frente da retina. Essa deficiência visual é chamada de miopia ou miopia. Pessoas míopes enxergam bem de perto, mas mal de longe. A correção é obtida usando óculos com lentes divergentes (menos).

Hipermetropia ou hipermetropia. Se o comprimento do eixo do olho for reduzido ou o poder de refração da córnea for pequeno, a imagem é formada em um ponto imaginário atrás da retina. Essa deficiência visual é chamada de hipermetropia ou hipermetropia. Existe um equívoco de que pessoas míopes enxergam bem à distância. Eles têm dificuldade em trabalhar de perto e muitas vezes têm dificuldade em enxergar à distância. A correção é obtida usando óculos com lentes convergentes (mais).

Astigmatismo. Quando a esfericidade da córnea é violada, há uma diferença no poder de refração ao longo dos dois meridianos principais. A imagem dos objetos na retina fica distorcida: algumas linhas são nítidas, outras ficam borradas. Essa deficiência visual é chamada de astigmatismo e exige o uso de óculos com lentes cilíndricas.

O olho é um corpo em forma de esfera esférica. Atinge diâmetro de 25 mm e peso de 8 ge é um analisador visual. Ele registra o que vê e transmite a imagem ao computador e, em seguida, por meio de impulsos nervosos ao cérebro.

Um dispositivo de sistema visual óptico - o olho humano pode se ajustar, dependendo da luz que entra. Ele é capaz de ver objetos distantes e próximos.

A retina tem uma estrutura muito complexa

O globo ocular consiste em três membranas. A parte externa é um tecido conjuntivo opaco que sustenta o formato do olho. A segunda membrana é vascular, contendo uma grande rede de vasos que nutre o globo ocular.

É de cor preta e absorve a luz, evitando que ela se espalhe. A terceira concha é colorida e a cor dos olhos depende da sua cor. No centro há uma pupila que regula o fluxo dos raios e as mudanças de diâmetro, dependendo da intensidade da iluminação.

O sistema óptico do olho consiste no corpo vítreo. A lente pode assumir o tamanho de uma pequena bola e esticar-se para tamanhos maiores, mudando o foco da distância. É capaz de alterar sua curvatura.

O fundo do olho é coberto pela retina, que tem até 0,2 mm de espessura. Consiste em um sistema nervoso em camadas. A retina possui uma grande parte visual - células fotorreceptoras e uma parte anterior cega.

Os receptores visuais da retina são bastonetes e cones. Esta parte consiste em dez camadas e só pode ser examinada ao microscópio.

Como uma imagem é formada na retina


Projeção de uma imagem na retina

Quando os raios de luz passam pelo cristalino, movendo-se pelo corpo vítreo, eles atingem a retina, localizada no plano do fundo. Em frente à pupila na retina há uma mancha amarela - esta é a parte central, a imagem nela é a mais nítida.

O resto é periférico. A parte central permite visualizar claramente os objetos nos mínimos detalhes. Com a ajuda da visão periférica, uma pessoa consegue ver uma imagem não muito nítida, mas navegar no espaço.

A percepção de uma imagem ocorre com a projeção da imagem na retina do olho. Os fotorreceptores estão excitados. Esta informação é enviada ao cérebro e processada nos centros visuais. A retina de cada olho transmite sua metade da imagem por meio de impulsos nervosos.

Graças a isso e à memória visual, surge uma imagem visual comum. A imagem é exibida na retina de forma reduzida, de cabeça para baixo. E diante dos seus olhos parece reto e em tamanho natural.

Diminuição da visão devido a danos na retina

Danos à retina levam à diminuição da visão. Se sua parte central estiver danificada, pode levar à perda total da visão. Uma pessoa pode não estar ciente da deficiência visual periférica por muito tempo.

Os danos são detectados verificando a visão periférica. Quando uma grande área desta parte da retina é danificada, ocorre o seguinte:

1. defeito visual na forma de perda de fragmentos individuais;
2. orientação diminuída em condições de iluminação insuficiente;
3. mudança na percepção das cores.

Imagem de objetos na retina, controle de imagem pelo cérebro


Correção da visão usando laser

Se o fluxo luminoso estiver focado na frente da retina, e não no centro, esse defeito de visão é chamado de miopia. Uma pessoa míope tem pouca visão para longe e boa visão para perto. Quando os raios de luz são focados atrás da retina, isso é chamado de hipermetropia.

Uma pessoa, ao contrário, vê mal de perto e distingue bem objetos à distância. Depois de algum tempo, se o olho não enxergar a imagem do objeto, ele desaparece da retina. Uma imagem lembrada visualmente fica armazenada na mente humana por 0,1 segundos. Esta propriedade é chamada de inércia visual.

Como as imagens são controladas pelo cérebro

Até o cientista Johannes Kepler percebeu que a imagem projetada estava invertida. E outro cientista, o francês René Descartes, realizou um experimento e confirmou esta conclusão. Ele removeu a camada opaca posterior do alvo.

Ele inseriu o olho no buraco do vidro e viu uma imagem invertida na parede do fundo do olho. Assim, ficou comprovada a afirmação de que todas as imagens entregues à retina do olho têm aparência invertida.

E o fato de vermos imagens não de cabeça para baixo é mérito do cérebro. É o cérebro que corrige continuamente o processo visual. Isso também foi comprovado cientificamente e experimentalmente. O psicólogo J. Stretton decidiu realizar um experimento em 1896.

Ele usava óculos, graças aos quais, na retina do olho, todos os objetos pareciam retos, e não invertidos. Então, quando o próprio Stretton viu fotos invertidas à sua frente. Ele começou a experimentar inconsistência entre os fenômenos: ver com os olhos e sentir outros sentidos. Surgiram sinais de enjôo, ele sentiu náuseas, sentiu desconforto e desequilíbrio no corpo. Isso durou três dias.

No quarto dia ele se sentiu melhor. No quinto dia, ele se sentiu ótimo, assim como antes do início do experimento. Ou seja, o cérebro se adaptou às mudanças e depois de algum tempo tudo voltou ao normal.

Assim que ele tirou os óculos, tudo virou de cabeça para baixo novamente. Mas, neste caso, o cérebro deu conta da tarefa mais rápido, depois de uma hora e meia tudo foi restaurado e o quadro voltou ao normal. O mesmo experimento foi realizado com um macaco, mas ele não resistiu ao experimento e entrou em coma.

Características da visão


Bastonetes e cones

Outra característica da visão é a acomodação, que é a capacidade dos olhos de se adaptarem para ver tanto de perto quanto de longe. A lente possui músculos que podem alterar a curvatura da superfície.

Ao olhar para objetos localizados a longa distância, a curvatura da superfície é pequena e os músculos ficam relaxados. Ao visualizar objetos de perto, os músculos levam a lente a um estado comprimido, a curvatura aumenta e, portanto, a potência óptica também aumenta.

Mas a uma distância muito próxima, a tensão muscular aumenta, pode ficar deformada e os olhos cansam-se rapidamente. Portanto, a distância máxima para leitura e escrita é de 25 cm até o objeto.

Nas retinas dos olhos esquerdo e direito, as imagens resultantes diferem umas das outras porque cada olho vê separadamente o objeto do seu próprio lado. Quanto mais próximo o objeto em questão, mais nítidas serão as diferenças.

Os olhos veem objetos em volume e não em plano. Esse recurso é chamado de visão estereoscópica. Se você olhar para um desenho ou objeto por um longo tempo, movendo os olhos para um espaço livre, poderá ver o contorno desse objeto ou desenho por um momento.

Fatos sobre a visão


Existem muitos fatos interessantes sobre a estrutura do olho.

Fatos interessantes sobre a visão humana e animal:

• Apenas 2% da população mundial tem olhos verdes.
• 1% da população total tem olhos de cores diferentes.
• Albinos têm olhos vermelhos.
• O ângulo de visão humano é de 160 a 210°.
• Os olhos dos gatos giram até 185°.
• Um cavalo tem um campo de visão de 350°.
• O abutre avista pequenos roedores de uma altura de 5 km.
• A libélula possui um órgão visual único, que consiste em 30 mil olhos individuais. Cada olho vê um fragmento separado e o cérebro conecta tudo em uma grande imagem. Este tipo de visão é chamado de visão facetada. Uma libélula vê 300 imagens por segundo.
• Um avestruz tem um volume ocular maior do que o volume do cérebro.
• O olho de uma grande baleia pesa 1 kg.
• Os crocodilos choram ao comer carne, livrando-se do excesso de sal.
• Existem espécies entre os escorpiões que têm até 12 olhos; algumas aranhas têm 8 olhos.
• Cães e gatos não conseguem distinguir a cor vermelha.
• A abelha também não vê o vermelho, mas distingue entre os outros e sente bem a radiação ultravioleta.
• A crença comum de que vacas e touros reagem à cor vermelha é errônea. Nas touradas, os touros prestam atenção não à cor vermelha, mas ao movimento do trapo, pois ainda são míopes.

O órgão ocular é complexo em estrutura e funcionalidade. Cada parte componente é individual e única, incluindo a retina. A percepção correta e clara da imagem, a acuidade visual e a visão do mundo em cores e cores dependem do trabalho de cada departamento separadamente e em conjunto.

Sobre miopia e métodos de tratamento - no vídeo:

O olho consiste em globo ocular com diâmetro de 22-24 mm, coberto por uma concha opaca, esclera, e a frente é transparente córnea(ou córnea). A esclera e a córnea protegem o olho e servem de ancoragem para os músculos oculomotores.

Íris- uma fina placa vascular que limita a passagem do feixe de raios. A luz entra no olho através aluno. Dependendo da iluminação, o diâmetro da pupila pode variar de 1 a 8 mm.

Lenteé uma lente elástica que fica presa aos músculos corpo ciliar. O corpo ciliar muda a forma do cristalino. O cristalino divide a superfície interna do olho em uma câmara anterior cheia de humor aquoso e uma câmara posterior cheia de humor aquoso. corpo vítreo.

A superfície interna da câmera traseira é coberta por uma camada fotossensível - retina. Da retina, o sinal de luz é transmitido ao cérebro por nervo óptico. Entre a retina e a esclera está coróide, consistindo em uma rede de vasos sanguíneos que irrigam o olho.

A retina tem mancha amarela- a área de visão mais clara. A linha que passa pelo centro da mácula e pelo centro do cristalino é chamada eixo visual. Ele é inclinado para cima a partir do eixo óptico do olho em um ângulo de cerca de 5 graus. O diâmetro da mácula é de cerca de 1 mm e o campo de visão correspondente do olho é de 6 a 8 graus.

A retina é coberta por elementos sensíveis à luz: com pauzinhos E cones. Os bastonetes são mais sensíveis à luz, mas não distinguem cores e são usados ​​para visão crepuscular. Os cones são sensíveis às cores, mas menos sensíveis à luz e, portanto, servem para a visão diurna. Na área da mácula predominam os cones e os bastonetes são poucos; Na periferia da retina, ao contrário, o número de cones diminui rapidamente, restando apenas bastonetes.

No meio da mácula está fossa central. O fundo do poço é forrado apenas com cones. O diâmetro da fóvea é de 0,4 mm, o campo de visão é de 1 grau.

Na mácula, fibras individuais do nervo óptico aproximam-se da maioria dos cones. Fora da mácula, uma fibra do nervo óptico atende a um grupo de cones ou bastonetes. Portanto, na área da fóvea e da mácula, o olho consegue distinguir pequenos detalhes, e a imagem que cai no resto da retina torna-se menos nítida. A parte periférica da retina serve principalmente para orientação no espaço.

Os bastões contêm pigmento rodopsina, reunindo-se neles no escuro e desaparecendo na luz. A percepção da luz pelos bastonetes se deve a reações químicas sob a influência da luz na rodopsina. Os cones reagem à luz através de uma reação iodopsina.

Além da rodopsina e da iodopsina, existe um pigmento preto na superfície posterior da retina. Quando exposto à luz, esse pigmento penetra nas camadas da retina e, absorvendo parte significativa da energia luminosa, protege os bastonetes e cones da forte exposição à luz.

No local do tronco do nervo óptico está localizado ponto cego. Esta parte da retina não é sensível à luz. O diâmetro do ponto cego é de 1,88 mm, o que corresponde a um campo de visão de 6 graus. Isso significa que uma pessoa a uma distância de 1 m pode não ver um objeto com diâmetro de 10 cm se sua imagem for projetada em um ponto cego.



O sistema óptico do olho consiste na córnea, humor aquoso, cristalino e corpo vítreo. A refração da luz no olho ocorre principalmente nas superfícies da córnea e do cristalino.

A luz do objeto observado passa pelo sistema óptico do olho e é focada na retina, formando nela uma imagem reversa e reduzida (o cérebro “inverte” a imagem reversa e ela é percebida como direta).

O índice de refração do corpo vítreo é maior que um, portanto as distâncias focais do olho no espaço externo (distância focal anterior) e dentro do olho (distância focal posterior) não são iguais.

A potência óptica do olho (em dioptrias) é calculada como o inverso da distância focal posterior do olho, expressa em metros. A potência óptica do olho depende se ele está em repouso (58 dioptrias para um olho normal) ou em estado de maior acomodação (70 dioptrias).

Alojamentoé a capacidade do olho de distinguir claramente objetos localizados em distâncias diferentes. A acomodação ocorre devido a alterações na curvatura do cristalino quando os músculos do corpo ciliar estão tensos ou relaxados. Quando o corpo ciliar está tenso, o cristalino se estica e seus raios de curvatura aumentam. À medida que a tensão muscular diminui, a curvatura do cristalino aumenta sob a influência de forças elásticas.

No estado livre e relaxado do olho normal, imagens nítidas de objetos infinitamente distantes são obtidas na retina e, com maior acomodação, os objetos mais próximos são visíveis.

A posição de um objeto na qual uma imagem nítida é criada na retina para um olho não tenso é chamada ponto mais distante do olho.

A posição do objeto na qual uma imagem nítida é criada na retina com o maior cansaço visual possível é chamada o ponto mais próximo do olho.

Quando o olho se acomoda ao infinito, o foco posterior coincide com a retina. Na tensão mais alta, a retina obtém a imagem de um objeto localizado a uma distância de cerca de 9 cm.

A diferença entre os recíprocos das distâncias entre os pontos próximos e distantes é chamada gama de acomodação do olho(medido em dioptrias).

Com a idade, a capacidade de acomodação do olho diminui. Aos 20 anos, para o olho médio, o ponto mais próximo está a uma distância de cerca de 10 cm (faixa de acomodação de 10 dioptrias), aos 50 anos, o ponto mais próximo já está a uma distância de cerca de 40 cm (acomodação faixa de 2,5 dioptrias), e aos 60 anos vai para o infinito, ou seja, a acomodação cessa. Este fenômeno é chamado de hipermetropia relacionada à idade ou presbiopia.

Melhor distância de visão- esta é a distância na qual o olho normal sofre menos esforço ao examinar os detalhes de um objeto. Com visão normal, tem em média 25-30 cm.

A adaptação do olho às mudanças nas condições de iluminação é chamada adaptação. A adaptação ocorre devido a mudanças no diâmetro da abertura da pupila, movimento do pigmento preto nas camadas da retina e diferentes reações à luz de bastonetes e cones. A pupila se contrai em 5 segundos e sua dilatação completa ocorre em 5 minutos.

Adaptação escura ocorre durante a transição de brilho alto para baixo. Na luz forte, os cones funcionam, mas os bastonetes ficam “cegos”, a rodopsina desapareceu, o pigmento preto penetrou na retina, protegendo os cones da luz. Com uma diminuição acentuada do brilho, a abertura da pupila se abre, permitindo a passagem de mais luz. Então o pigmento preto sai da retina, a rodopsina é restaurada e, quando há quantidade suficiente, os bastonetes começam a funcionar. Como os cones não são sensíveis ao baixo brilho, a princípio o olho não distingue nada. A sensibilidade do olho atinge seu valor máximo após 50-60 minutos no escuro.

Adaptação à luz- este é o processo de adaptação do olho durante a transição de baixo brilho para alto brilho. A princípio, os bastonetes ficam muito irritados, “cegos” devido à rápida decomposição da rodopsina. Os cones, ainda não protegidos por grãos de pigmento preto, também ficam muito irritados. Após 8 a 10 minutos, a sensação de cegueira cessa e o olho volta a enxergar.

linha de visão os olhos são bastante arregalados (125 graus na vertical e 150 graus na horizontal), mas apenas uma pequena parte deles é usada para uma discriminação clara. O campo de visão mais perfeito (correspondente à fóvea) é de cerca de 1-1,5°, satisfatório (na área de toda a mácula) é de cerca de 8° na horizontal e 6° na vertical. O resto do campo visual serve para orientação aproximada no espaço. Para visualizar o espaço circundante, o olho tem que fazer um movimento rotacional contínuo em sua órbita dentro de 45-50°. Essa rotação traz imagens de diversos objetos para a fóvea e permite examiná-los detalhadamente. Os movimentos oculares ocorrem sem a participação da consciência e, via de regra, não são percebidos pela pessoa.

Limite angular da resolução ocular- este é o ângulo mínimo em que o olho observa dois pontos luminosos separadamente. O limite de resolução angular do olho é de cerca de 1 minuto e depende do contraste dos objetos, da iluminação, do diâmetro da pupila e do comprimento de onda da luz. Além disso, o limite de resolução aumenta à medida que a imagem se afasta da fóvea e na presença de defeitos visuais.

Defeitos visuais e sua correção

Com a visão normal, o ponto distante do olho está infinitamente distante. Isso significa que a distância focal do olho relaxado é igual ao comprimento do eixo do olho, e a imagem cai exatamente na retina na região da fóvea.

Esse olho pode distinguir bem objetos à distância e, com acomodação suficiente, também perto de objetos.

Miopia

Na miopia, os raios de um objeto infinitamente distante são focados na frente da retina, formando uma imagem borrada na retina.

Na maioria das vezes isso ocorre devido ao alongamento (deformação) do globo ocular. Menos comumente, a miopia ocorre com comprimento normal do olho (cerca de 24 mm) devido ao excesso de potência óptica do sistema óptico do olho (mais de 60 dioptrias).

Em ambos os casos, a imagem de objetos distantes está dentro do olho e não na retina. A retina recebe apenas o foco de objetos próximos ao olho, ou seja, o ponto distante do olho está a uma distância finita à sua frente.

Ponto distante do olho

A miopia é corrigida com lentes negativas, que criam uma imagem de um ponto infinitamente distante no ponto mais distante do olho.

Ponto distante do olho

A miopia aparece com mais frequência na infância e adolescência e, à medida que o globo ocular cresce, a miopia aumenta. A verdadeira miopia, via de regra, é precedida pela chamada falsa miopia - consequência de um espasmo de acomodação. Nesse caso, a visão normal pode ser restaurada com a ajuda de meios que dilatam a pupila e aliviam a tensão do músculo ciliar.

Hipermetropia

Na hipermetropia, os raios de um objeto infinitamente distante são focados atrás da retina.

A hipermetropia é causada pela fraca potência óptica do olho para um determinado comprimento do globo ocular: um olho curto com potência óptica normal ou baixa potência óptica do olho com comprimento normal.

Para focar a imagem na retina, é necessário tensionar constantemente os músculos do corpo ciliar. Quanto mais próximos os objetos estão do olho, mais longe sua imagem vai além da retina e mais esforço os músculos oculares exigem.

O ponto distante do olho míope fica atrás da retina, ou seja, em um estado relaxado, ele pode ver claramente apenas o objeto que está atrás dele.

Ponto distante do olho

É claro que você não pode colocar um objeto atrás do olho, mas pode projetar sua imagem ali usando lentes positivas.

Ponto distante do olho

Com hipermetropia leve, a visão para longe e para perto é boa, mas pode haver queixas de cansaço e dores de cabeça durante o trabalho. Com hipermetropia moderada, a visão para longe permanece boa, mas a visão para perto é difícil. Com a hipermetropia elevada, tanto a visão para longe como para perto torna-se deficiente, uma vez que toda a capacidade do olho de focar imagens na retina, mesmo de objetos distantes, se esgotou.

Em um recém-nascido, o olho fica levemente comprimido na direção horizontal, de modo que o olho apresenta uma leve hipermetropia, que desaparece à medida que o globo ocular cresce.

Ametropia

A ametropia (miopia ou hipermetropia) do olho é expressa em dioptrias como o inverso da distância da superfície do olho ao ponto distante, expressa em metros.

A potência óptica da lente necessária para corrigir a miopia ou hipermetropia depende da distância dos óculos ao olho. As lentes de contato são colocadas próximas ao olho, portanto seu poder óptico é igual à ametropia.

Por exemplo, se no caso de miopia o ponto distante estiver localizado na frente do olho a uma distância de 50 cm, então para corrigi-lo são necessárias lentes de contato com potência óptica de -2 dioptrias.

Um grau fraco de ametropia é considerado até 3 dioptrias, um grau médio é considerado entre 3 e 6 dioptrias e um grau alto é considerado acima de 6 dioptrias.

Astigmatismo

No astigmatismo, as distâncias focais do olho são diferentes nas diferentes seções que passam pelo seu eixo óptico. Com o astigmatismo em um olho, os efeitos da miopia, da hipermetropia e da visão normal são combinados. Por exemplo, um olho pode ser míope numa secção horizontal e hipermíope numa secção vertical. Então, no infinito, ele não será capaz de ver claramente as linhas horizontais, mas distinguirá claramente as verticais. De perto, pelo contrário, esse olho vê bem as linhas verticais, mas as horizontais ficarão embaçadas.

A causa do astigmatismo é o formato irregular da córnea ou o desvio do cristalino em relação ao eixo óptico do olho. O astigmatismo é mais frequentemente congênito, mas pode resultar de cirurgia ou trauma ocular. Além dos defeitos de percepção visual, o astigmatismo costuma ser acompanhado de fadiga ocular e dores de cabeça. O astigmatismo é corrigido usando lentes cilíndricas (convergentes ou divergentes) em combinação com lentes esféricas.