Uvod u oči i njihov rad

Vid je, vjerojatno, naše najvažnije čulo. Više mozga posvećeno je vidu nego sluhu, okusu, dodiru i mirisu zajedno. U ovom članku objašnjavamo anatomiju naših očiju i kako nam daju da vidimo.

Vizija je nevjerojatno složen proces koji djeluje tako dobro, nikad ne trebamo puno razmišljati o njemu.

Rad vizualnog sustava može se sažeti na sljedeći način: svjetlost ulazi u našu zjenicu i usmjerava se na mrežnicu na stražnjem dijelu oka. Mrežnica pretvara svjetlosni signal u električne impulse. Optički živac zatim prenosi impulse u mozak gdje se signali obrađuju.

Da bismo razumjeli kako se događa ovaj nevjerojatan podvig, započet ćemo s pogledom na anatomiju oka.

Ispod je 3D model oka koji je u potpunosti interaktivan.
Istražite 3D model pomoću podloge za miš ili zaslona osjetljivog na dodir kako biste razumjeli više o oku.

Anatomija oka

Tkiva oka mogu se podijeliti u tri vrste:

• lomeći tkiva koja fokusiraju svjetlost
• svjetlo osjetljiva tkiva
• potporna tkiva

Pogledat ćemo svaki od njih redom.

Prelamanje tkiva

Refraktivna tkiva fokusiraju dolaznu svjetlost na tkiva osjetljiva na svjetlost, dajući nam jasnu, oštru sliku. Ako su pogrešnog oblika, neusklađeni ili oštećeni, vid može biti zamagljen.

Tkiva koja lome uključuju:

Zjenica: Ovo je tamna mrlja u središtu obojenog dijela vašeg oka, koja se, pak, naziva iris. Zjenica se širi i smanjuje kao odgovor na svjetlost, djelujući slično otvoru na kameri.

U vrlo svijetlim uvjetima, zjenica se sužava ili smanjuje na promjer od oko 1 milimetra (mm) kako bi zaštitila osjetljivu mrežnicu od oštećenja. Kad je mrak, zjenica se može proširiti ili proširiti do promjera do 10 mm. Ova dilatacija omogućuje oku da unese što više svjetlosti.

Iris: Ovo je obojeni dio oka. Iris je mišić koji kontrolira veličinu zjenice i, prema tome, količinu svjetlosti koja dolazi do mrežnice.

Leća: Jednom kad svjetlost prođe kroz zjenicu, ona dolazi do leće, koja je prozirna konveksna struktura. Leća može promijeniti oblik, pomažući oku da točno fokusira svjetlost na mrežnicu. S godinama leća postaje sve tvrđa i manje fleksibilna, što otežava fokusiranje.

Ciliarni mišić: Ovaj mišićni prsten pričvršćen je na leću i, dok se skuplja ili opušta, mijenja oblik leće. Taj se proces naziva smještaj.

Rožnica: Ovo je prozirni sloj nalik kupoli koji pokriva zjenicu, iris i prednju komoru ili područje ispunjeno tekućinom između rožnice i irisa. Odgovorno je za većinu očne fokusirajuće moći. Međutim, ima fiksni fokus pa se ne može prilagoditi različitim udaljenostima.

Rožnica je gusto naseljena živčanim završecima i nevjerojatno je osjetljiva. To je prva obrana oka od stranih predmeta i ozljeda. Budući da rožnica mora ostati prozirna da bi lomila svjetlost, ona nema krvne žile.

Dvije tekućine cirkuliraju očima kako bi osigurale strukturu i hranjive sastojke. Te tekućine su:

Staklasta tekućina: nalazi se u stražnjem dijelu oka, staklasta tekućina je gusta i nalik gelu. Čini većinu očne mase.

Vodena tekućina: vodenija je od staklaste tekućine i cirkulira prednjim dijelom oka.

Svjetlosno osjetljiva tkiva: mrežnica

Fotografija prikazuje mrežnicu, uključujući makulu (tamni dio) i optički disk (blijedo područje).

Mrežnica je najunutarnji sloj oka. U njemu se nalazi više od 120 milijuna fotoreceptorskih ćelija osjetljivih na svjetlost koje detektiraju svjetlost i pretvaraju je u električne signale.

Ti se signali šalju u mozak na obradu.

Stanice fotoreceptora u mrežnici sadrže molekule proteina nazvane opsini koji su osjetljivi na svjetlost.

Dvije primarne fotoreceptorske stanice nazivaju se štapićima i čunjevima. Kao odgovor na čestice svjetlosti, šipke i čunjevi šalju električne signale u mozak.

Češeri: Nalaze se u središnjem dijelu mrežnice koji se naziva makula, a posebno su gusti u maloj jami u središtu makule poznatoj kao fovea. Češeri su neophodni za detaljan vid u boji. Postoje tri vrste čunjeva, koje se obično nazivaju:

• kratka ili plava

• srednji ili zeleni

• duga ili crvena

Češeri se koriste za gledanje u normalnim svjetlosnim uvjetima i omogućuju nam razlikovanje boja.

Šipke: Najčešće se nalaze oko rubova mrežnice i koriste se za viđenje pri slaboj svjetlosti. Iako ne mogu razlikovati boje, izuzetno su osjetljivi i mogu otkriti najmanju količinu svjetlosti.

Optički živac: Ovaj gusti snop živčanih vlakana prenosi signale iz mrežnice u mozak. Sveukupno postoji oko milijun tankih retinalnih vlakana nazvanih ganglijske stanice koje prenose svjetlosne informacije od mrežnice do mozga.

Ganglijske stanice napuštaju oko u točki koja se naziva optički disk. Budući da nema šipki i čunjeva, naziva se i slijepa mrlja.

Različiti podskupovi ganglijskih stanica registriraju različite vrste vizualnih informacija. Na primjer, neke su ganglijske stanice osjetljive na kontrast i kretanje, druge na oblik i detalje. Zajedno nose sve potrebne informacije iz našeg vidnog polja.

Mozak nam omogućava da vidimo u 3-D, dajući nam percepciju dubine, uspoređujući signale s oba oka.

Signali generirani u mrežnici završavaju u vizualnom korteksu, dijelu mozga koji je specijaliziran za obradu vizualnih informacija. Ovdje se impulsi spajaju kako bi se stvorile slike.

Potporna tkiva

Sklera: To se obično naziva bjelinom oka. Vlaknasta je i pruža potporu očnoj jabučici pomažući joj da zadrži oblik.

Konjunktiva: Tanka, prozirna opna koja pokriva većinu bjeline oka i unutrašnjost kapaka. Pomaže u podmazivanju oka i zaštiti ga od mikroba.

Žilnica: Sloj vezivnog tkiva između mrežnice i bjeloočnice. Sadrži visoku koncentraciju krvnih žila. Debela je samo 0,5 mm i sadrži pigmentne stanice koje upijaju svjetlost i pomažu u smanjenju refleksije u mrežnici.

Očna stanja

Ishihara ploče koriste se za ispitivanje daltonizma.

Kao i na bilo kojem dijelu tijela, problemi s vidom mogu nastati zbog bolesti, ozljeda ili starosti. Ispod su samo neki od stanja koja mogu utjecati na oči:

Starosna degeneracija makule: makula se polako raspada, stvarajući zamagljen vid i, ponekad, gubitak vida u središtu vidnog polja.

Ambliopija: To započinje u djetinjstvu i često se naziva lijeno oko. Jedno se oko ne razvija pravilno, jer dominira drugo, jače oko.

Anizoorija: To se događa kada su zjenice nejednake veličine. To može biti bezopasno stanje ili simptom ozbiljnijeg medicinskog problema.

Astigmatizam: Rožnica ili leća pogrešno su zakrivljene tako da svjetlost nije pravilno usredotočena na mrežnicu.

Katarakta: Zamagljivanje leće uzrokuje kataraktu. Dovode do zamagljenog vida i, ako se ne liječi, sljepoće.

Daltonizam: To se događa kada stanice konusa odsutne ili ne rade ispravno. Netko tko je daltonist teško razlikuje neke boje.

Konjunktivitis ili ružičasto oko: Ovo je česta infekcija konjunktive koja pokriva prednji dio očne jabučice.

Odvojena mrežnica: Stanje kada se mrežnica olabavi. Potrebno je hitno liječenje.

Diplopija ili dvostruki vid: To može biti uzrokovano nekoliko ozbiljnih stanja koja liječnik treba što prije provjeriti.

Floaters: To su točkice koje lebde po čovjekovom vidnom polju. Oni su normalni, ali mogu biti i znak nečeg ozbiljnijeg, poput odvajanja mrežnice.

Glaukom: Pritisak se nakuplja unutar oka i na kraju može oštetiti vidni živac. Na kraju može dovesti do gubitka vida.

Kratkovidnost: To je inače poznato kao kratkovidnost. S kratkovidnošću je teško vidjeti stvari koje su daleko.

Optički neuritis: Očni živac se upali, često zbog preaktivnog imunološkog sustava.

Strabizam: Oči usmjerene u različitim smjerovima; osobito je česta među djecom.

U suštini

Oči i naš vizualni sustav naporno rade svake sekunde kad smo budni, tkajući besprijekornu vizualnu stvarnost iz vrtoglavog niza impulsa na svjetlosti.

Viziju uzimamo zdravo za gotovo, ali naše su oči jedan od najnevjerojatnijih podviga evolucijskog inženjerstva.