Gałka oczna stanowi niezwykle czuły aparat odbierający barwę i natężenie światła. Nie ona jednak widzi – interpretacja obrazów zachodzi w korze mózgu.

Reud6ICWgyi8Q1

1. Ochrona oka

Narządy wzroku to para oczu umieszczona z przodu głowy, w oczodołach. Oko składa się z gałki ocznej i aparatu ruchowego, odpowiedzialnego za ruchy gałki ocznej, oraz aparatu ochronnego. Aparat ochronny tworzą 2 powieki: górna i dolna, gruczoł łzowy, spojówka, brwi i rzęsy. Mają one za zadanie minimalizować wpływ czynników mechanicznych i drobnoustrojów, nawilżać oraz oczyszczać przednią powierzchnię oka. Brwi i rzęsy zatrzymują ciała obce, pył i pot. Spojówka, cienka błona śluzowa pokrywająca zewnętrzną powierzchnię gałki ocznej oraz tylną powierzchnię powiek, odpowiada za nawilżanie oka. Jest ona silnie unaczyniona i unerwiona. Nawet niewielkie podrażnienie, np. pył wpadający do oka czy lekki dotyk, powoduje ból, mruganie powiekami i łzawienie oka, a często kończy się zapaleniem spojówki. Powieki górna i dolna zamykają oko, chroniąc je przed czynnikami mechanicznymi oraz intensywnym światłem. Gruczoł łzowy produkuje łzy, które oprócz wody zawierają sole mineralne i substancje bakteriobójcze. Chronią powierzchnię gałki ocznej przed drobnoustrojami, oczyszczają ją z pyłów i kurzu oraz nawilżają.

RrYYFjTFkAvLP1

Ilustracja przedstawia gałkę oczną z narządami, służącymi do jej ochrony. U góry brew. Na powiekach (górnej i dolnej) rzęsy. Na dolnej powiece podpisana spojówka. Na żółto zaznaczono znajdujące się w skórze gruczoły. Z lewej duży gruczoł łzowy i przewody łzowe. Z prawej kanaliki łzowe i przewód łzowy.

2. Twardówka, naczyniówka i siatkówka

Gałka oczna ma kształt kulisty, a jej zewnętrzną powierzchnię tworzą trzy błony. TwardówkatwardówkaTwardówka otacza gałkę oczną od zewnątrz, chroni ją przed urazami i nadaje jej kształt. W tylnej części gałki ocznej jest gruba i nieprzezroczysta, a w przedniej, gdzie nosi nazwę rogówki, jest cienka i przepuszcza promienie świetlne.

Pod twardówką znajduje się naczyniówkanaczyniówkanaczyniówka, która zawiera naczynia krwionośne, odżywia oko i dostarcza mu tlen oraz odbiera produkty przemiany materii. W przedniej części gałki ocznej naczyniówka przechodzi w tęczówkę, która ma kształt pierścienia. Otwór w pierścieniu to źrenica. W tęczówce znajdują się mięśnie gładkie, dzięki czemu może ona zmieniać szerokość źrenicy i regulować ilość światła wpadającego do oka. Adaptacja oka do natężenia światła jest odruchem bezwarunkowym. Barwa tęczówki zależy od ilości barwnika – melaniny.

RVQ0X6MldTECB1

Ilustracja składa się z dwóch rysunków przedniej części oka. Z lewej przekrój pionowy, z prawej widok z przodu. Te same części przedstawione tym samym kolorem.

Najbardziej wewnętrzna błona gałki ocznej to siatkówkasiatkówkasiatkówka. Zawiera ona 2 rodzaje komórek zmysłowych wrażliwych na światło – czopki i pręciki. PręcikipręcikiPręciki są wrażliwe na natężenie światła – dzięki nim mózg odróżnia stopnie szarości, ale nie barwy. CzopkiczopkiCzopki zapewniają widzenie barwne i są aktywne tylko przy jasnym oświetleniu. To dlatego w półmroku nie widzimy dobrze barw. Każdy czopek wyłapuje światło o innej barwie (długości fali). Na siatkówce jest 125 mln pręcików i 6 mln czopków, przy czym pręciki występują w zewnętrznej części siatkówki, a czopki centralnie w tylnej części gałki ocznej. Ich największe zagęszczenie (250 tysięcy na mmIndeks górny 2²) występuje w punkcie siatkówki zwanym plamką żółtąplamka żółtaplamką żółtą. Jest to obszar najostrzejszego widzenia w oku. Na siatkówce znajduje się również miejsce pozbawione komórek zmysłowych. Jest to plamka ślepaplamka ślepaplamka ślepa, z której wychodzi nerw wzrokowy przekazujący impulsy nerwowe do mózgowia.

RPlxXpkvK17pH1

Ilustracja przedstawia schematyczny przekrój przez gałkę oczną. Oko zwrócone w prawo; na rysunku różowa linia oznacza oś widzenia. Z lewej żółty nerw wzrokowy ze zgrubieniem na końcu, plamką ślepą. Żółta jest także siatkówka. Na niej punkt najlepszego widzenia, plamka żółta. Wnętrze gałki ocznej wypełnione pomarańczowym ciałem szklistym. Z prawej szara soczewka za czarnym otworem źrenicy w turkusowej tęczówce.

3. Jak powstają obrazy

Światło po przejściu przez rogówkę trafia do źrenicy, za którą znajduje się soczewka. Jest ona przezroczysta, a jej kształt może się zmieniać. Promienie świetlne przenikają przez soczewkę, a potem przez leżące za nią ciałko szkliste zbudowane w 98% z wody. Następnie trafiają na powierzchnię siatkówki. Po drodze zostają załamane i przez rogówkę, i przez soczewkę, dzięki czemu na siatkówce tworzy się ostry obraz.

RFLAZ3002hxU01

Ilustracja przedstawia, w jaki sposób powstaje obraz obiektu na siatkówce oka. Oko zwrócone w prawo, w przekroju pionowym. Oglądanym obiektem jest sylwetka mężczyzny z prawej. Promienie świetlne zaznaczone w postaci czarnych linii. Promienie z różnych punktów obiektu trafiają przez otwór źrenicy na soczewkę. Dzięki jej krzywiźnie zostają załamane i trafiają na siatkówkę, gdzie powstaje obraz odwrócony i pomniejszony.

Światło pobudza komórki receptorowe w siatkówce. Każda z nich zawiera światłoczuły barwnik, który pod wpływem energii świetlnej ulega rozłożeniu i powoduje wzbudzenie impulsu nerwowego. Impuls z komórek receptorowych wędruje do nerwu wzrokowego, a nim do ośrodków wzrokowych w korze mózgowej. Tam impulsy nerwowe zostają przetłumaczone i zinterpretowane (rozpoznane), dzięki czemu dowiadujemy się, jak wygląda nasze otoczenie.

4. Przystosowania oka do widzenia w różnych warunkach

Najbardziej czułą częścią siatkówki jest plamka żółta, zawierająca głównie czopki. Obraz, który tu powstaje, jest ostry, wyraźny i barwny. W półmroku czopki stają się mniej wrażliwe, a pobudzeniu ulegają pręciki zgromadzone w pewnej odległości od plamki żółtej. Obrazy uzyskiwane za pośrednictwem pręcików są mało wyraźne i szare.

Oczy dostosowują się, czyli adaptują do ilości światła. Po wyjściu z ciemności na światło i z jasnego pomieszczenia do ciemnego oczy przez chwilę mogą być oślepione, a potem zaczynają przesyłać do mózgu informacje. Silne światło może uszkodzić wzrok, dlatego na przykład nie należy patrzeć w słońce bez ochronnych szkieł. Silne światło jest bodźcem, który wywołuje odruch mrużenia powiek i zwężania źrenicy.

R82WZgQ2hHYqj1

Trzy fotografie przedstawiają zbliżenia oka w różnym oświetleniu. U góry w słabym świetle źrenica jest mocno poszerzona, a tęczówka zwężona. Środkowe zdjęcie przedstawia oko w normalnym oświetleniu. Źrenica jest okrągła, średniej wielkości. U dołu w ostrym świetle źrenica jest mocno zwężona, a tęczówka poszerzona.

Śledzenie zbliżających się i oddalających obiektów umożliwia zmiana krzywizny (kształtu) soczewki. Pozwala ona na ustawienie ostrości obrazu. Gdy patrzymy na obraz z bliska, soczewka staje się bardziej wypukła, natomiast gdy patrzymy na obiekt znajdujący się w pewnej odległości od nas, soczewka się spłaszcza. Zjawisko to nazywamy akomodacjąakomodacjaakomodacją oka.

RTvdIfk5QzXbw1

Animacja przedstawiająca schemat oka i jak schemat zmienia się krzywizna soczewki przy patrzeniu w dal i patrzenie na bliskie przedmioty.

Animacja przedstawiająca schemat oka i jak schemat zmienia się krzywizna soczewki przy patrzeniu w dal i patrzenie na bliskie przedmioty.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Animacja przedstawiająca schemat oka i jak schemat zmienia się krzywizna soczewki przy patrzeniu w dal i patrzenie na bliskie przedmioty.

Polecenie 5

Na podstawie poniższego diagramu sformułuj hipotezę. Sprawdź w dostępnych źródłach, czy twoja hipoteza jest prawdziwa.

RFnaeVoYTFD0K1

Diagram słupkowy w kolorze niebieskim ilustruje zdolność oka do akomodacji w zależności od wieku. Na osi X lata życia do osiemdziesięciu. Na osi Y zaznaczono umowne jednostki zdolności oka do akomodacji, od zera do czternastu. Zdolność akomodacji zmniejsza się z wiekiem.

Widzenie obuoczne pozwala na ocenę odległości. Gałki oczne są skierowane do przodu, odsunięte od siebie na odległość ok. 6 cm. Dzięki temu odbierają 2 nieco różniące się od siebie obrazy. Nerwy wzrokowe przekazują je do mózgu, gdzie w ośrodku wzrokowym obie informacje są analizowane i nakładane na siebie. Tak powstaje obraz przestrzenny (trójwymiarowy).

5. Choroby i wady narządu wzroku

Oczy dostarczają ok. 70% informacji z otoczenia. Codziennie działa na nie wiele czynników zewnętrznych, dlatego wymagają szczególnej ochrony i dbałości. Higiena narządu wzroku powinna obejmować takie działania, które pozwolą oczom prawidłowo funkcjonować. Należą do nich m.in.:

• ochrona oczu przed zbyt intensywnym światłem przez noszenie w słoneczne dni okularów przeciwsłonecznych z filtrem UV;

• zabezpieczanie oczu przed kontaktem z substancjami chemicznymi zawartymi w wodzie (np. w basenie) przez zakładanie okularów pływackich;

• dbanie o prawidłowe nawilżenie gałki ocznej przez wypijanie ok. 2,5 l płynów dziennie i utrzymywanie odpowiedniej wilgotności w pomieszczeniach, szczególnie w sezonie grzewczym;

• dbanie o prawidłowe oświetlenie miejsca pracy i ustawienie monitora komputera w odległości nie mniejszej niż 50 cm od oczu, a w przypadku dłuższej pracy z komputerem – używanie okularów z soczewkami pokrytymi powłoką antyrefleksyjną;

• ograniczenie czasu spędzanego przed ekranem telewizora lub monitorem komputera;

• badania profilaktyczne wzroku.

Drobnoustroje, które dostają się do oka, mogą być przyczyną stanów zapalnych, np. zapalenia spojówek, jęczmienia. Zapalenie spojówek jest jedną z najczęściej występujących chorób oczu o podłożu bakteryjnym lub wirusowym. Towarzyszy jej zaczerwienienie oczu, obrzęk spojówek, ból, swędzenie i pieczenie, światłowstręt, łzawienie, a w przypadku infekcji bakteryjnej ropna wydzielina. Leczenie polega na miejscowym podaniu leku.

Jęczmień to stan zapalny powiek wywołany przez bakterie. Gdy się rozwinie, dochodzi do zatkania ujścia przewodu gruczołu łojowego na brzegu powieki, która w tym miejscu staje się zaczerwieniona i obrzęknięta. W leczeniu jęczmienia stosuje się głównie okłady rozgrzewające, masaż, czasem maści z antybiotykiem.

Zaburzenia widzenia mogą być spowodowane chorobami oczu, np. zaćmą (zmętnienie soczewki utrudniające wniknięcie światła do wnętrza oka), mogą wynikać z nieprawidłowej budowy i kształtu elementów gałki ocznej albo mieć podłoże genetyczne. Przykładem tej ostatniej wady jest ślepota barw, która polega na braku zdolności odróżniania czerwieni, zieleni lub koloru niebieskiego.

R1GIVon1LPx7p1

W galerii są ilustracje, prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od czerwieni przez pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski do fioletu. Tak widzi barwy osoba bez wady wzroku.

RDX6Ym6AnXNxP1

W galerii są ilustracje, prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od brązowego przez żółcie do niebieskich. Tak widzi osoba nie widząca barwy czerwonej.

RYVhO8Mcb5yKW1

W galerii są ilustracje, prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od czerwonego przez różowe do niebieskozielonych i brunatnego. Tak widzi osoba nie widząca barwy niebieskiej.

RDkck80zpDzkP1

W galerii są ilustracje, prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia 6 kolorowych pasów, od oliwkowych przez żółty, brązowy, niebieski do fioletu. Tak widzi osoba nie widząca barwy zielonej.

RMboc8qjv1H9o1

W galerii są ilustracje, prezentujące ślepotę na barwy. Ilustracja przedstawia wiele kolorowych punktów różnej wielkości i w odcieniach barwy beżowo - brązowej. Między nimi znajdują się punkty w odcieniach zieleni, składające się na obraz liczby. Jeżeli osoba może odczytać tę liczbę nie jest ślepa na barwy.

Nieprawidłowy kształt soczewki lub gałki ocznej jest przyczyną krótkowzroczności lub dalekowzroczności, a niewłaściwa krzywizna elementów załamujących światło prowadzi do astygmatyzmu. Wady wzroku można korygować, stosując właściwie dobrane soczewki.

Przyczyną krótkowzrocznościkrótkowzrocznośćkrótkowzroczności może być nieprawidłowy, zbyt wypukły kształt soczewki lub zbyt wydłużona gałka oczna. W efekcie takich wad promienie świetlne skupiają się przed siatkówką, przez co osoba z taką wadą wzroku widzi wyraźnie (ostro) tylko obiekty znajdujące się w niewielkiej odległości od oczu. W celu poprawy jakości widzenia stosuje się soczewki rozpraszające, oznaczone znakiem minus. Przy dalekowzrocznościdalekowzrocznośćdalekowzroczności gałka oczna jest skrócona lub soczewka zbyt płaska, co powoduje, że promienie świetlne skupiają się za siatkówką. Do korekcji tej wady stosuje się soczewki skupiające, oznaczone znakiem plus. Zdolność oka do ostrego widzenia określa się w dioptriach.

Niewłaściwa krzywizna rogówki lub soczewki skupia promienie świetlne w różnych punktach na siatkówce albo przed i poza nią, dlatego powstający obraz jest niewyraźny. Taka wada nosi nazwę astygmatyzmuastygmatyzmastygmatyzmu. Aby ją skorygować, należy nosić soczewki cylindryczne.

Praca przy komputerze wymaga skupienia wzroku na pozostającym w stałej odległości ekranie, co w konsekwencji może prowadzić do osłabienia mięśni odpowiedzialnych za zmianę kształtu soczewki i zaburzeń zdolności oka do akomodacji. Dlatego zaleca się robienie krótkich przerw w pracy, w czasie których trzeba patrzeć w dal. Wpatrywanie się w ekran monitora zmniejsza również częstotliwość mrugania, skutkiem czego jest słabe nawilżenie powierzchni gałki ocznej. Odczuwa się wówczas pieczenie, ma się wrażenie piasku w oczach. Taki stan, jeśli trwa dłużej, może prowadzić do zakażeń rogówki.

R1JuYCfmSAIGR

W galerii są rysunki, ilustrujące wady wzroku i sposoby ich korekcji. Ilustracja przedstawia oko normalne. Różowe promienie świetlne skupiają się na siatkówce.

R12et6ZfM3HXn

W galerii są rysunki, ilustrujące wady wzroku i sposoby ich korekcji. Oko z lewej jest krótkowzroczne. Promienie świetlne skupiają się przed siatkówką. Wada korygowana soczewkami dwuwklęsłymi, zmieniającymi kąt załamania promieni.

RmlJ6ohJoTNOU1

W galerii są rysunki, ilustrujące wady wzroku i sposoby ich korekcji. Oko z lewej jest dalekowzroczne. Promienie świetlne skupiają się teoretycznie za siatkówką. Korekcja przy pomocy soczewek wypukłych

RyQUl1LJ4vqSu1

W galerii są rysunki, ilustrujące wady wzroku i sposoby ich korekcji. Oko z lewej dotknięte astygmatyzmem. Promienie świetlne skupiają się nierównomiernie. Korekcja przy pomocy soczewki cylindrycznej.

Podsumowanie

• Narząd wzroku składa się z gałki ocznej oraz aparatu ochronnego i ruchowego.

• Aparat ochronny chroni gałkę oczną przed czynnikami zewnętrznymi, zwłaszcza drobnoustrojami i zbyt dużym natężeniem światła.

• Gałkę oczną okrywają 3 błony: twardówka, naczyniówka, siatkówka.

• Na siatkówce znajdują się fotoreceptory – czopki i pręciki.

• Plamka żółta stanowi miejsce najostrzejszego widzenia.

• Promień świetlny przechodzi przez rogówkę, soczewkę, ciało szkliste i pada na siatkówkę.

• Obraz, który powstaje na siatkówce, jest pomniejszony i odwrócony.

• Zjawisko akomodacji pozwala na ostre widzenie przedmiotów z bliska i daleka.

• Zaburzenia widzenia mogą być spowodowane chorobami oczu, czynnikami genetycznymi lub wynikać z nieprawidłowej budowy i kształtu elementów gałki ocznej.

Słowniczek

Zadania