Особенности строения глаз человека
Глаз имеет шарообразную форму и расположен в глазнице вместе с мышцами, нервами, кровеносными сосудами и слезными железами.
Склера – это внешняя оболочка глаза, которая по передней части глаза имеет дополнительный защитный слой конъюнктивы. На задней поверхности склеры находится сосудистая оболочка, которая обеспечивает кровоснабжение глаза.
К сосудистой оболочке тесно прилегает сетчатка. Ткани сетчатки состоят из светочувствительных рецепторов (палочек и колбочек), а также нервных окончаний. Колбочки обеспечивают цветное видение объектов, а палочки помогают человеку видеть в сумеречное время при недостаточной освещенности. Палочек в сравнении с колбочками значительно больше. Для передачи нервных импульсов от сетчатки ведут отростки нейронов, формирующие зрительный нерв. При помощи зрительного нерва обеспечивается передача информации от глаза к мозгу.
Стекловидное тело является внутренней основой глаза. Оно поддерживает его форму и отвечает за обменные процессы.
Роговица – прозрачная передняя оболочка глаза, расположенная перед зрачком и радужкой. Роговица является важным элементом, обеспечивающим преломление световых лучей во время зрительной функции и фокусировку их на сетчатке.
Радужная оболочка регулирует светопоток. При сокращении мышц меняется размер расположенного в центре зрачка, который уменьшается при большом количестве света. В зависимости от количества пигментных клеток в радужке определяется цвет глаза человека.
Хрусталик – это природная линза, которая у здорового человека эластичная и прозрачная. Для фокусировки зрения на объекте хрусталик под воздействием глазных мышц выгибается и меняет свою форму, чтобы человек мог видеть вблизи и вдаль.
Оболочки глаза
Снаружи оно покрыто белочной оболочкой (склерой). Она самая толстая, прочная и обеспечивает глазному яблоку определённую форму. Склера составляет приблизительно 5/6 часть наружной оболочки, она непрозрачна, белого цвета и частью видна в пределах глазной щели. Белковая оболочка — очень прочная соединительнотканная оболочка, которая покрывает весь глаз и защищает его от механических и химических повреждений.
Передняя часть этой оболочки прозрачная. Она называется — роговицей. Роговица имеет безупречную чистоту и прозрачность благодаря тому, что постоянно протирается мигающим веком и промывается слезой. Роговица — единственное место в белковой оболочке, через которое внутрь глазного яблока проникают лучи света. Склера и роговица — довольно плотные образования, обеспечивающие глазу сохранение формы и предохранение его внутренней части от различных внешних вредных воздействий. За роговицей находится кристально прозрачная жидкость.
Изнутри к склере прилегает вторая оболочка глаза — сосудистая. Она обильно снабжена кровеносными сосудами (выполняет питательную функцию) и пигментом, содержащим красящее вещество. Передняя часть сосудистой оболочки называется радужной. Находящийся в ней пигмент обусловливает цвет глаз. Окраска радужки зависит от количества пигмента меланина. Когда его много — глаза тёмно- или светло-карие, а когда мало — серые, зеленоватые или голубые. Людей с отсутствием меланина называют альбиносами. В центре радужки есть небольшое отверстие — зрачок, который, суживаясь или расширяясь, пропускает, то больше, то меньше света. Радужка отделяется от собственно сосудистой оболочки ресничным телом. В толще его находится ресничная мышца, на тонких упругих нитях которой подвешен — хрусталик — прозрачное тело, похожее на лупу, крошечная двояковыпуклая линза диаметром 10 мм. Он преломляет лучи света и собирает их в фокусе на сетчатке. При сокращении или расслаблении ресничной мышцы хрусталик меняет свою форму — кривизну поверхностей. Это свойство хрусталика позволяет чётко видеть предметы как на близком, так и на далёком расстоянии.
Третья, внутренняя оболочка глаза — сетчатая. Сетчатка имеет сложное строение. Она состоит из светочувствительных клеток — фоторецепторов и воспринимает свет, поступающий в глаз. Она расположена только на задней стенке глаза. В сетчатке различают десять слоёв клеток
Особенно важное значение имеют клетки, получившие название колбочек и палочек. В сетчатой оболочке палочки и колбочки расположены неравномерно
Палочки (около 130 млн.) отвечают за восприятие света, а колбочки (около 7 млн.) — за цветовое восприятие.
Палочки и колбочки имеют в зрительном акте различное назначение. Первые работают на минимальном количестве света и составляют сумеречный аппарат зрения; колбочки же действуют при больших количествах света и служат для дневной деятельности аппарата зрения. Различная функция палочек и колбочек обеспечивает высокую чувствительность глаза к очень высоким и низким освещенностям. Способность глаза приспосабливаться к разной яркости освещения называется адаптацией.
Глаз человека способен различать бесконечное разнообразие цветовых оттенков. Восприятие многообразия цветов обеспечивают колбочки сетчатки. Колбочки чувствительны к цветам только при ярком свете. При слабом освещении восприятие цветов резко ухудшается, и все предметы в сумерках кажутся серыми. Колбочки и палочки действуют вместе. От них отходят нервные волокна, образующие затем зрительный нерв, выходящий из глазного яблока и направляющийся в головной мозг. Зрительный нерв состоит примерно из 1 млн. волокон. В центральной части зрительного нерва проходят сосуды. В месте выхода зрительного нерва палочки и колбочки отсутствуют, вследствие чего свет этим участком сетчатки не воспринимается.
Движение глаз
Глаза человека двигаются при помощи специальных мышц, обеспечивающих глазам нормальное постоянное функционирование. Зрительный аппарат двигается при помощи слаженной работы десятков мышц, основными из которых являются четыре прямых и два косых мышечных отростка. Прямые мышцы окружают глазной нерв с разных сторон и помогают поворачивать глазное яблоко вокруг различных осей. Каждая группа позволяет повернуть глаз человека в своём направлении.
Также мышцы помогают осуществлять поднятие и опускание век. Когда всё мышцы работают слаженно, это не только лишь позволяет управлять глазами по отдельности, но также и осуществить их слаженную работу и координацию их направления.
Искусственные органы: фантастика в реальности
Ни для кого не секрет, что современная медицина достигла высот в создании таких искусственных органов, как рука или нога. Уже есть прототипы механических кистей рук, управляемые сигналами непосредственно из мозга, и экзоскелетов, которые позволят ходить людям, ранее никогда не встававшим на ноги. Врачи имплантируют больным искусственное сердце. Полным ходом идет разработка искусственной кожи, которая не будет отторгаться и позволит лечить людей после самых страшных ожогов. Однако затруднения по-прежнему вызывает создание искусственного уха, а еще более — искусственного глаза.
Поделиться ссылкой
Бинокулярное и Стереоскопическое зрение
Зрительный анализатор человека в нормальных условиях обеспечивает бинокулярное зрение, то есть зрение двумя глазами с единым зрительным восприятием. Основным рефлекторным механизмом бинокулярного зрения является рефлекс слияния изображения — фузионный рефлекс (фузия), возникающий при одновременном раздражении функционально неодинаковых нервных элементов сетчатки обоих глаз. Вследствие этого возникает физиологическое двоение предметов, находящихся ближе или дальше фиксируемой точки (бинокулярная фокусировка). Физиологичное двоение (фокус) помогает оценивать удалённость предмета от глаз и создает ощущение рельефности, или стереоскопичности, зрения.
При зрении одним глазом восприятие глубины (рельефной удалённости) осуществляется гл. обр. благодаря вторичным вспомогательным признакам удаленности (видимая величина предмета, линейная и воздушная перспективы, загораживание одних предметов другими, аккомодация глаза и т. д..).
Вместо заключения
В этом уроке мы с вами рассмотрели устройство зрительной системы человека. Естественно, мы упустили немало деталей (сама по себе эта тема очень объёмна и вместить её в рамки одного урока проблематично), но всё же постарались донести материал так, чтобы вы получили общее представление о том, КАК видит человек.
Вы не могли не заметить, что как сложность, так и возможности глаза позволяют этому органу многократно превосходить даже самые современные технологии и научные разработки. Глаз является наглядной демонстрацией сложности инженерии в огромном количестве нюансов.
Но знать об устройстве зрения – это, конечно же, хорошо и полезно, однако наиболее важно знать о том, как зрение можно восстанавливать. Дело в том, что и образ жизни человека, и условия, в которых он живёт, и некоторые другие факторы (стрессы, генетика, вредные привычки, заболевания и многое другое) – всё это нередко способствует тому, что с годами зрение может ухудшаться, т.е
зрительная система начинает давать сбои.
Но ухудшение зрения в большинстве случаев не является необратимым процессом – зная определённые методики, данный процесс можно повернуть вспять, и сделать зрение, если уж и не таким, как у младенца, то хорошим настолько, насколько вообще это возможно для каждого отдельно взятого человека.
Зрите в корень!
Зрение
Собаки воспринимают мир носом, змеи, лишенные слуха, — телом, а мы — глазами. От 70 до 90% информации об окружающем мире человек получает через зрение. Только люди и высшие приматы, к которым мы, собственно, относимся, видят мир не только стереоскопическим, но и цветным.
Благодаря огромному количеству светочувствительных клеток (более 130 миллионов) глаз человека способен воспринимать около 5 миллионов цветовых оттенков
Орел видит зайца с высоты до двух километров, кошка спокойно огибает предметы, скрытые от нас полной темнотой. Но только человеческий глаз воспринимает все сразу: и резкость, и яркость, и перспективу, — только в нем взаимно уравновешиваются противоположности — как, например, чувствительность к свету и острота зрения.
Человеческий глаз обладает рецепторами, способными воспринять только три частоты световых волн: длинную, среднюю и короткую, а соответственно, и три цвета — красный, зеленый и синий. Но доказано, что человек способен различать несколько миллионов цветов, одних оттенков серого — до 500! Получив сведения, собранные глазами и доставленные глазными нервами, мозг мгновенно обрабатывает огромное количество информации, и мы видим то, что видим.
Правда, иногда умный мозг играет с нами шутки, подкидывая оптические иллюзии.
Лечение пятен в поле зрения и помутнения в глазах. Лечение в клинике «Эхинацея»
В нашей клинике Вам поможет врач нейроофтальмолог, который детально разберется в причинах происходящего с Вами и предложит наилучшее решение для данной ситуации.
При помутнении стекловидного тела мы предложим рассасывающее лечение. Рассасывающее лечение работает медленно, но обычно приводит к улучшению. Препараты безопасны и могут применяться довольно долго. Конечно, одновременно нужно приводить в порядок сосуды, обмен веществ и вегетативную нервную систему.
Если есть проблема со зрительным нервом, сетчаткой или мозгом:
- Будем решать проблему на уровне источника болезни. Если это проблемы, связанные с кровообращением или закупоркой сосудов – проводим адекватное сосудистое лечение. Если причиной симптомов (в глазах плавают точки) стала инфекция – лечим инфекцию. Если аутоиммунные нарушения – лечение основного аутоиммунного заболевания.
- Будем стимулировать регенерацию поврежденного отдела зрительного тракта. Используем, в основном, магнитную стимуляцию и препараты пептидного происхождения – белки, которые входят в состав нервной системы, сетчатки и зрительного нерва. Они хорошо стимулируют регенерацию тканей. Такое лечение безопасно и может проводиться длительно (нервной системе требуется время для восстановления).
Магнитная стимуляция зрительного нерва и пострадавших отделов мозга. Суть процедуры заключается в том, что электромагнитная катушка создает индукцию небольшого электрического тока в нервных путях. Электрическое возбуждение побуждает нерв и проводящие пути головного мозга к регенерации. Обычно мы видим вполне ощутимые результаты.
Прохождение света
По мере приближения света к глазу световые лучи сталкиваются с роговицей (иначе её называют роговой оболочкой). Прозрачность роговицы позволяет свету проходить сквозь неё во внутреннюю поверхность глаза. Прозрачность, кстати, является важнейшей характеристикой роговицы, и прозрачной она остаётся по причине того, что особый протеин, который в ней содержится, сдерживает развитие кровеносных сосудов – процесс, происходящий практически в каждой из тканей человеческого тела. В том случае если бы роговица прозрачной не была, остальные компоненты зрительной системы не имели бы никакого значения.
Помимо прочего, роговица не даёт попадать во внутренние полости глаза сору, пыли и каким-либо химическим элементам. А кривизна роговой оболочки позволяет ей преломлять свет и помогать хрусталику фокусировать световые лучи на сетчатке.
После того как свет прошёл сквозь роговицу, он проходит через маленькое отверстие, расположенное посередине радужки глаза. Радужка же представляет собой круглую диафрагму, которая находится перед хрусталиком сразу за роговицей. Радужка также является тем элементом, который придаёт глазу цвет, а цвет зависит от преобладающего в радужке пигмента. Центральное отверстие в радужке – это и есть знакомый каждому из нас зрачок. Размер этого отверстия имеет возможность изменяться, чтобы контролировать количество поступающего в глаз света.
Размер зрачка изменятся непосредственно радужкой, а обусловлено это её уникальнейшим строением, ведь состоит она из двух различных видов мышечных тканей (даже здесь есть мышцы!) Первая мышца является круговой сжимающей – она располагается в радужке кругообразно. Когда свет яркий, происходит её сокращение, вследствие чего зрачок сокращается, как бы втягиваясь мышцей внутрь. Вторая мышца является расширяющей – она расположена радиально, т.е. по радиусу радужки, что можно сравнить со спицами в колесе. При тёмном освещении происходит сокращение этой второй мышцы, и радужка раскрывает зрачок.
Многие специалисты-эволюционисты до сих пор испытывают некоторые затруднения, когда пытаются объяснить, каким же всё-таки образом происходит формирование вышеназванных элементов зрительной системы человека, ведь в любой другой промежуточной форме, т.е. на каком-либо эволюционном этапе работать они просто не смогли бы, но человек видит с самого начала своего существования. Загадка…
Обратная связь
Отрицательный синапс
- Первая гипотеза: горизонтальные клетки секретируют ГАМК, гиперполяризуя мембраны колбочек.
- Вторая гипотеза связана с эфапсами (эфаптическими механизмами): она предполагает, что электрические токи через каналы в дендритах горизонтальных клеток локально изменяют трансмембранный потенциал на терминалях колбочек. Предполагается, что с помощью эфапсов опосредуется отрицательная обратная связь и модулируется мощностью сигнала колбочек.
- Последняя гипотеза связывает описанные эффекты с эффлюксом протонов, возникающим при деполяризации горизонтальных клеток, при котором происходит закисление межклеточной среды, что ингибирует мембранные потенциал-зависимые кальциевые каналы в колбочках.
Хрусталик
Хрусталик – биологическая линза человека. Это жидкость, помещенная в капсулу. Она имеет способность к аккомодации. Такая деятельность достигается благодаря внутриглазным мышцам. Хрусталик преобразует свою форму, поэтому человек может видеть попеременно вблизи и вдалеке.
Во внутренней жидкости хрусталика содержатся липиды, белки, витамины, ферменты. Если преобладают растворимые фракции, внутренняя часть поддерживает прозрачную структуру. Как только количество нерастворимых фракций становится больше, хрусталик мутнеет. Из-за этого развивается катаракта и снижение остроты зрения.
Во всем виноваты динозавры
В незапамятные времена на Земле господствовали давние предки млекопитающих, но их эра прервалась чередой геологических катастроф, что привело к тому, что хозяевами Земли стали динозавры. Эта передача «пальмы первенства» сильно усложнила выживание млекопитающих: им пришлось приспособиться к ночному образу жизни и переместиться в лесную подстилку. В связи с этим ранее присущее млекопитающим трёхкомпонентное зрение потеряло свою актуальность и исчезло, но взамен улучшилось сумеречное. Время шло, и как это бывает, настал конец и эре динозавров, что позволило млекопитающим вновь занять нишу доминирующих на планете существ. Наследие от жалкой, лишённой красок жизни во тьме, однако, осталось, поэтому почти все млекопитающие — «дальтоники».
Строение глаза человека
Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата, расположенных в глазнице — углублении костей лицевого черепа.
Строение глазного яблока
Глазное яблоко имеет вид шаровидного тела и состоит из трех оболочек:
- Наружной — фиброзной;
- средней — сосудистой;
- внутренней — сетчатой.
Строение глазного яблока человека
Наружная фиброзная оболочка в заднем отделе образует белочную, или склеру, а спереди она переходит в проницаемую для света роговицу.
Средняя сосудистая оболочка называется так из-за того, что богата сосудами. Расположена под склерой. Передняя часть этой оболочки образует радужку, или радужную оболочку. Так ее называют из-за окраски (цвета радуги). В радужной оболочке находится зрачок — круглое отверстие, которое способно изменять величину в зависимости от интенсивности освещения посредством врожденного рефлекса. Для этого в радужке имеются мышцы, суживающие и расширяющие зрачок.
Радужка выполняет роль диафрагмы, регулирующей количество поступающего света на светочувствительный аппарат, и предохраняет его от разрушений, осуществляя привыкание органа зрения к интенсивности света и темноты. Сосудистая оболочка образует жидкость — влагу камер глаза.
Внутренняя сетчатая оболочка, или сетчатка — прилегает сзади к средней (сосудистой) оболочке. Состоит из двух листков: наружного и внутреннего. Наружный листок содержит пигмент, внутренний — светочувствительные элементы.
Строение сетчатки глаза
Сетчатая оболочка выстилает дно глаза. Если смотреть на нее со стороны зрачка, то на дне видно беловатое круглое пятно. Это место выхода зрительного нерва. Здесь нет светочувствительных элементов и поэтому не воспринимаются световые лучи, оно называется слепым пятном. Сбоку от него находится желтое пятно (макула). Это место наибольшей остроты зрения.
Во внутреннем слое сетчатой оболочки расположены светочувствительные элементы — зрительные клетки. Их концы имеют вид палочек и колбочек. Палочки содержат зрительный пигмент — родопсин, колбочки — йодопсин. Палочки воспринимают свет в условиях сумеречного освещения, а колбочки — цвета при достаточно ярком освещении.
Последовательность прохождения света через глаз
Рассмотрим ход световых лучей через ту часть глаза, которая составляет его оптический аппарат. Вначале свет проходит через роговицу, водянистую влагу передней камеры глаза (между роговицей и зрачком), зрачок, хрусталик (в виде двояковыпуклой линзы), стекловидное тело (густой консистенции прозрачная среда) и, наконец, попадает на сетчатку.
Порядок прохождения света через глаз
В случаях, когда световые лучи, пройдя через оптические среды глаза, фокусируются не на сетчатке, то развиваются аномалии зрения:
- Если впереди нее — близорукость;
- если позади — дальнозоркость.
Для выравнивания близорукости используют двояковогнутые, а дальнозоркости — двояковыпуклые стекла очков.
Как уже отмечалось, в сетчатке расположены палочки и колбочки. При попадании на них свет вызывает раздражение: возникают сложные фотохимические, электрические, ионные и ферментативные процессы, которые обусловливают нервное возбуждение — сигнал. Он поступает по зрительному нерву в подкорковые (четверохолмие, зрительный бугор и др.) центры зрения. Потом направляется в кору затылочных долей мозга, где воспринимается в виде зрительного ощущения.
Весь комплекс нервной системы, включающий рецепторы света, зрительные нервы, центры зрения в головном мозге, составляет зрительный анализатор.
Строение вспомогательного аппарата глаза
Строение вспомогательного аппарата зрения
Помимо глазного яблока к глазу относится и вспомогательный аппарат. Он состоит из век, шести мышц, двигающих глазное яблоко. Заднюю поверхность век покрывает оболочка — конъюнктива, которая частично переходит на глазное яблоко. Кроме того, к вспомогательным органам глаза относится слезный аппарат. Он состоит из слезной железы, слезных канальцев, мешка и носослезного протока.
Слезная железа выделяет секрет — слезы, содержащие лизоцим, губительно действующий на микроорганизмы. Она расположена в ямке лобной кости. Ее 5-12 канальцев открываются в щель между конъюнктивой и глазным яблоком в наружном углу глаза. Увлажнив поверхность глазного яблока, слезы оттекают к внутреннему углу глаза (к носу). Здесь они собираются в отверстия слезных канальцев, по которым попадают в слезный мешок, также расположенный у внутреннего угла глаза.
Из мешка по носослезному протоку слезы направляются в полость носа, под нижнюю раковину (поэтому порой можно заметить, как во время плача слезы текут из носа).
Вкус
Вкус несколько отличается от других ощущений, его часто воспринимают в тесной связи с ними. Еда становится менее вкусной, если ее лишить запаха, например, сильно охладив, и тогда для нашего языка становится уже далеко не так, очевидна разница между красным вином и уксусом…
Вкусовые ощущения гораздо больше других зависят от пищевого опыта. Индусам, выросшим на своей исторической родине, более привычна острая, пряная пища, поскольку в жарком и влажном климате специи помогают дезинфицировать еду. Но европейцы индийского происхождения, как и мы, вовсе не находят обилие специй столь уж привлекательным на вкус.
Все многообразие, ощущаемое нашим языком, берет начало от четырех основных вкусов: сладкий (сахароза), кислый (лимонная кислота), соленый (поваренная соль) и горький (хинин). Мозг получает информацию о них от четырех типов вкусовых рецепторов.
Как по-вашему, что больше по вкусу детям — сладкое, соленое или горькое? Ответ очевиден: все дети — сладкоежки! Попробуйте-ка съесть коробку пастилы за один раз — а малыш управится с ней запросто. Но почему это так? Рецепторы, воспринимающие сладкий вкус, в детстве работают гораздо слабее, набирая силу только с возрастом. Это уловка матушки-природы: так она позволяет детям потреблять много быстрых углеводов, необходимых для роста и развития.
Значение «фотоплёнки»
Результатом фокусировки становится сосредоточение изображения на сетчатке, представляющей собой многослойную ткань, чувствительную к свету, покрывающую заднюю часть глазного яблока. В сетчатке содержится примерно 130 миллионов фоторецепторов (для сравнения можно привести современные цифровые фотоаппараты, в которых подобных сенсорных элементов не более 10 000 000) . Такое громадное количество фоторецепторов обусловлено тем, что расположены они крайне плотно – примерно 400 000 на 1 мм².
Здесь не будет лишним привести слова специалиста по микробиологии Алана Л. Гиллена, говорящего в своей книге «Тело по замыслу» о сетчатке глаза, как о шедевре инженерного проектирования. Он считает, что сетчатка является самым удивительным элементом глаза, сравнимым с фотоплёнкой. Светочувствительная сетчатка, расположенная на задней стороне глазного яблока, намного тоньше целлофана (её толщина составляет не более 0,2 мм) и гораздо чувствительнее, чем любая, созданная человеком фотоплёнка. Клетки этого уникального слоя способны обрабатывать до 10 миллиардов фотонов, в то время как самый чувствительный фотоаппарат способен обработать лишь несколько их тысяч . Но ещё удивительнее то, что человеческий глаз может улавливать единицы фотонов даже в темноте:
Всего сетчатку составляют 10 слоёв фоторецепторных клеток, 6 слоёв из которых являются слоями светочувствительных клеток. 2 вида фоторецепторов имеют особую форму, по причине чего их называют колбочками и палочками. Палочки крайне восприимчивы к свету и обеспечивают глазу чёрно-белое восприятие и ночное зрение. Колбочки, в свою очередь, не так восприимчивы к свету, но способны различать цвета – оптимальная работа колбочек отмечается в дневное время суток.
Благодаря работе фоторецепторов световые лучи трансформируются в комплексы электрических импульсов и посылаются в мозг на невероятно большой скорости, а сами эти импульсы за доли секунд преодолевают свыше миллиона нервных волокон.
Связь фоторецепторных клеток в сетчатке очень сложна. Колбочки и палочки никак напрямую с мозгом не связаны. Получив сигнал, они переадресовывают его биполярным клеткам, а те перенаправляют уже обработанные собою сигналы ганглиозным клеткам, более миллиона аксонов (нейритов, по которым передаются нервные импульсы) которых составляют единый зрительный нерв, по которому данные и поступают в мозг:
Два слоя промежуточных нейронов, до того как зрительные данные будут отправлены в мозг, способствуют параллельной обработке этой информации шестью уровнями восприятия, находящимися в сетчатке глаза. Необходимо это для того чтобы изображения распознавались как можно быстрее.
Глаз как оптический прибор
Параллельным потоком световое излучение попадает на радужная оболочку (выполняет роль диафрагмы), с отверстием, через которое свет поступает в глаз; эластичный хрусталик — это своеобразная двояковыпуклая линза, фокусирующая изображение; эластичная полость (стекловидное тело), придающая глазу сферическую форму и удерживающая на своих местах его элементы. Хрусталик и стекловидное тело обладают свойствами передавать структуру видимого изображения с наименьшими искажениями. Регулирующие органы управляют непроизвольными движениями глаза и приспосабливают его функциональные элементы к конкретным условиям восприятия. Они изменяют пропускную способность диафрагмы, фокусное расстояние линзы, давление внутри эластичной полости и другие характеристики. Управляют этими процессами центры в среднем мозгу с помощью множества чувствительных и исполнительных элементов, распределенных по всему глазному яблоку. Измерение световых сигналов происходит во внутреннем слое сетчатки, состоящем из множества фоторецепторов, способные преобразовывать световое излучение в нервные импульсы. Фоторецепторы в сетчатке распределены неравномерно, образуя три области восприятия.
Первая — область обзора — находится в центральной части сетчатки. Плотность фоторецепторов в ней наивысшая, поэтому она обеспечивает четкое цветное изображение предмета. Все фоторецепторы в этой области по своему устройству в принципе одинаковы, отличаются они только избирательной чувствительностью к длинам волн светового излучения. Одни из них наиболее чувствительны к излучениям (средняя части), вторые — в верхней части, третьи — в нижней. У человека есть три вида фоторецепторов, реагирующих на синие, зеленые и красные цвета. Здесь же, в сетчатке, выходные сигналы этих фоторецепторов совместно обрабатываются в результате чего усиливается контраст изображения, выделяются контуры объектов и определяется их цвет.
Объемное изображение воспроизводится в коре головного мозга, куда направляются видеосигналы от правого и левого глаза. У человека область обзора охватывает всего в 5°, и только в ее пределах он может осуществлять обзорно-сравнительные измерения (ориентироваться в пространстве, распознавать объекты, следить за ними, определять их относительное расположение и направление движения). Вторая область восприятия выполняет функцию захвата целей. Она располагается вокруг области обзора и не дает четкого изображения видимой картины. Ее задача — быстрое обнаружение контрастных целей и изменений, происходящих во внешней обстановке. Поэтому в этой области сетчатки плотность обычных фоторецепторов невысока (почти в 100 раз меньше, чем в области обзора), зато имеется множество (в 150 раз больше) других, адаптивных фоторецепторов, реагирующих только на изменение сигнала. Совместная обработка сигналов тех и других фоторецепторов обеспечивает высокое быстродействие зрительного восприятия в этой области. Кроме того, человек способен быстро улавливать малейшие движения боковым зрением. Функциями захвата управляют отделы среднего мозга. Здесь интересующий объект не рассматривается и не распознается, а определяется его относительное расположение, скорость и направление движения и даётся команда глазодвигательным мышцам — быстро повернуть оптические оси глаз так, чтобы объект попал в зону обзора для детального рассмотрения.
Третью область образуют краевые участки сетчатки, на которые не попадает изображение объекта. В ней плотность фоторецепторов самая маленькая — в 4000 раз меньше, чем в области обзора. Ее задача — измерение усредненной яркости света, которая используется зрением как точка отсчета для определения интенсивности попадающих в глаз потоков света. Именно поэтому при различном освещении зрительное восприятие меняется.
