Зір - це біологічний процес, що зумовлює сприйняття форми, розмірів, кольору предметів, що оточують нас, орієнтування серед них. Воно можливе завдяки функції зорового аналізатора, до складу якого входить апарат, що сприймає - око.

Функція зоруне тільки у сприйнятті світлових променів. Ним ми користуємося з метою оцінки відстані, об'ємності предметів, наочного сприйняття навколишньої дійсності.

Око людини - фото

В даний час з усіх органів чуття у людини найбільше навантаження падає на органи зору. Це зумовлено читанням, листом, переглядом телепередач та інших видів отримання інформації та роботи.

Будова ока людини

Орган зору складається з очного яблука та допоміжного апарату, розташованих у очниці - поглибленні кісток лицьового черепа.

Будова очного яблука

Очне яблуко має вигляд кулястого тіла і складається з трьох оболонок:

• Зовнішній – фіброзний;
• середньої – судинної;
• внутрішньої – сітчастої.

Зовнішня фіброзна оболонкау задньому відділі утворює білочну, або склеру, а спереду вона переходить у проникну для світла рогівку.

Середня судинна оболонканазивається так через те, що багата на судини. Розташована під склерою. Передня частина цієї оболонки утворює райдужку, або райдужну оболонку. Так її називають через забарвлення (колір веселки). У райдужній оболонці знаходиться зіниця- круглий отвір, який здатний змінювати величину залежно від інтенсивності освітлення у вигляді вродженого рефлексу. Для цього в райдужці є м'язи, що звужують і розширюють зіницю.

Райдужка виконує роль діафрагми, що регулює кількість світла, що надходить на світлочутливий апарат, і оберігає його від руйнувань, здійснюючи звикання органу зору до інтенсивності світла і темряви. Судинна оболонка утворює рідину – вологу камер ока.

Внутрішня сітчаста оболонка, або сітківка- Прилягає ззаду до середньої (судинної) оболонки. Складається з двох листків: зовнішнього та внутрішнього. Зовнішній лист містить пігмент, внутрішній - світлочутливі елементи.

Сітчаста оболонка вистилає дно ока. Якщо дивитися на неї зі сторони зіниці, то на дні видно білувату круглу пляму. Це місце виходу зорового нерва. Тут немає світлочутливих елементів і тому не сприймаються світлові промені, воно називається сліпою плямою. Збоку від нього знаходиться жовта пляма (макула). Це місце найбільшої гостроти зору.

У внутрішньому шарі сітківки розташовані світлочутливі елементи - зорові клітини. Їх кінці мають вигляд паличок та колбочок. Паличкимістять зоровий пігмент - родопсин, колбочки- йодопсин. Палички сприймають світло в умовах сутінкового освітлення, а колбочки - кольори за досить яскравого освітлення.

Послідовність проходження світла через око

Розглянемо хід світлових променів через частину ока, що становить його оптичний апарат. Спочатку світло проходить через рогівку, водянисту вологу передньої камери ока (між рогівкою та зіницею), зіниця, кришталик (у вигляді двоопуклої лінзи), склоподібне тіло (густої консистенції прозоре середовище) і, нарешті, потрапляє на сітківку.

У випадках, коли світлові промені, пройшовши через оптичні середовища очі, фокусуються не на сітківці, то розвиваються аномалії зору:

• Якщо попереду її - короткозорість;
• якщо позаду - далекозорість.

Для вирівнювання короткозорості використовують двояковогнуті, а далекозорості - двоопуклі скла окулярів.

Як уже зазначалося, у сітківці розташовані палички та колбочки. При попаданні на них світло викликає роздратування: виникають складні фотохімічні, електричні, іонні та ферментативні процеси, що зумовлюють нервове збудження – сигнал. Він надходить по зоровому нервуу підкіркові (чотирипогорми, зоровий бугор та ін.) центри зору. Потім прямує до кори потиличних часток мозку, де сприймається як зорового відчуття.

Весь комплекс нервової системи, Що включає рецептори світла, зорові нерви, центри зору в головному мозку, становить зоровий аналізатор.

Будова допоміжного апарату ока

Крім очного яблука до ока належить і допоміжний апарат. Він складається з повік, шести м'язів, що рухають очне яблуко. Задню поверхню повік покриває оболонка – кон'юнктива, яка частково переходить на очне яблуко. Крім того, до допоміжних органів ока відноситься слізний апарат. Він складається із слізної залози, слізних канальців, мішка та носослізної протоки.

Слізна залоза виділяє секрет - сльози, що містять лізоцим, що згубно діє на мікроорганізми. Вона розташована у ямці лобової кістки. Її 5-12 канальців відкриваються у щілину між кон'юнктивою та очним яблуком у зовнішньому кутку ока. Зволоживши поверхню очного яблука, сльози відтікають до внутрішнього кута ока (до носа). Тут вони збираються в отвори слізних канальців, якими потрапляють у слізний мішок, також розташований біля внутрішнього кута ока.

З мішка по носослезному протоці сльози прямують у порожнину носа, під нижню раковину (тому часом можна побачити, як під час плачу сльози течуть з носа).

Гігієна зору

Знання шляхів відтоку сліз із місць освіти – слізних залоз – дозволяє правильно виконувати таку гігієнічну навичку, як – «протирання» очей. При цьому рух рук з чистою серветкою (бажано стерильною) потрібно спрямовувати від зовнішнього кута ока до внутрішнього, «протирати очі у бік носа», у бік природного струму сліз, а не проти нього, сприяючи таким чином видаленню стороннього тіла(пилу), що потрапив на поверхню очного яблука.

Орган зору слід оберігати від потрапляння сторонніх тіл, ушкоджень. При роботі, де утворюються частинки, уламки матеріалів, стружка, слід скористатися захисними окулярами.

При погіршенні зору не зволікати і звертатися до лікаря-окуліст, виконувати його рекомендації, щоб уникнути подальшого розвитку хвороби. Інтенсивність освітлення робочого місця повинна залежати від виду виконуваної роботи: чим тонші рухи виконуються, тим інтенсивніше має бути освітлення. Воно не повинно бути ні яскравим, ні слабким, а таким, що вимагає найменшої напруги зору і сприяє ефективній роботі.

Як підтримувати гостроту зору

Розроблено нормативи освітлення залежно від призначення приміщення, від діяльності. Кількість світла визначають за допомогою спеціального приладу – люксметра. Контроль правильності висвітлення здійснює медико-санітарна служба та адміністрація установ та підприємств.

Слід пам'ятати, що особливо сприяє погіршенню гостроти зору яскраве світло. Тому потрібно уникати дивитися без окулярів у бік джерел яскравого світла як штучних, так і природних.

Для запобігання погіршенню зору через високе навантаження на очі потрібно виконувати певні правила:

• При читанні та письмі необхідне рівномірне достатнє освітлення, від якого не розвивається втома;
• відстань від очей до предмета читання, письма чи дрібних предметів, із якими ви зайняті, має бути близько 30-35см;
• предмети, з якими ви працюєте, потрібно розміщувати зручно для очей;
• телепередачі дивитися не ближче 1,5 метрів від екрану. При цьому обов'язково потрібне підсвічування приміщення за рахунок прихованого джерела світла.

Важливе значення для підтримки нормального зору має вітамінізоване харчування взагалі і особливо вітамін А, якого багато в тваринних продуктах, моркви, гарбузі.

Розмірний спосіб життя, що включає правильне чергування режиму праці та відпочинку, харчування, що виключає шкідливі звички, у тому числі куріння та вживання алкогольних напоїв, у великій мірі сприяє збереженню зору та здоров'я взагалі.

Гігієнічні вимоги до збереження органу зору настільки великі та різноманітні, що наведеними вище не можна обмежуватись. Вони можуть змінюватись в залежності від трудової діяльності, їх слід з'ясувати у лікаря та виконувати.

Емметропія - це термін, що описує стан зору, при якому паралельні промені, що йдуть від віддаленого об'єкта, фокусуються за допомогою рефракції точно на сітківці в умовах розслаблення ока. Інакше кажучи – це нормальний стан рефракції, у якому людина чітко бачить віддалені предмети.

Емметропія досягається, коли рефракційна сила рогівки та осьова довжина очного яблука збалансовані, що дозволяє світловим променям фокусуватися точно на сітківці.

Що таке рефракція?

Рефракцією називають зміну напряму світлового променя, що виникає межі двох середовищ. Саме завдяки цьому фізичному явищу людина має чіткий зір, оскільки вона призводить до фокусування променів світла на сітківці.

Як світло проходить крізь око?

Коли світло проходить через воду або лінзу, воно змінює свій напрямок. Деякі структури ока мають рефракційні здібності, подібні до води та лінз, завдяки чому заломлюють світлові промені так, що вони сходяться в певній точці, яка називається фокусом. Це забезпечує чіткість зору.

Більшість рефракції очного яблука виникає при проходженні світлом через вигнуту, прозору рогівку. Важливу роль у фокусуванні світла на сітківці також грає природна лінза ока – кришталик. Рефракційні здібності також мають водянисту вологу та склоподібне тіло.

Природа наділила людське око здатністю фокусувати зображення предметів на різних відстанях. Ця здатність називається та здійснюється за допомогою зміни кривизни кришталика. В емметропічному оці акомодація потрібна лише під час розгляду наближеного предмета.

Як бачить людське око?

Світлові промені, відбиті від предметів, проходять через оптичну систему ока і переломлюються, сходячись у фокусній точці. Для гарного зоруця фокусна точка повинна знаходитися на сітківці, яка складається з світлочутливих клітин (фоторецепторів), які вловлюють світло і передають імпульси зорового нерва в головний мозок.

Емметропізація

Емметропізація – це розвиток у очному яблуці стану емметропії. Цей процес керується за допомогою візуальних сигналів, що надходять. Механізми, що координують емметропізацію, остаточно невідомі. Людське око генетично запрограмоване досягати емметропічної рефракції в юності та підтримувати її в міру старіння організму. Передбачається, що відсутність фокусу променів на сітківці призводить до зростання очного яблука, яке також впливають генетичні фактори та емметропізація.

Емметропізація є результатом пасивних та активних процесів. Пасивні процеси полягають у пропорційному збільшенні розмірів очей під час зростання дитини. Активний процес включає механізм зворотного зв'язку, коли сітківка дає сигнал про відсутність правильного фокусування світла, що призводить до регулювання довжини осі очного яблука.

Вивчення цих процесів може допомогти у розробці нових способів корекції порушень рефракції та корисним для профілактики їх розвитку.

Порушення емметропії

Коли відсутня емметропія в яблуку, це називають аметропією. У цьому стані фокус світлових променів при розслабленні акомодації не знаходиться на сітківці. Аметропію також називають порушеннями рефракції, до яких належать короткозорість, далекозорість та астигматизм.

Здатність ока фокусувати світло точно на сітківці, в основному, заснована на трьох анатомічних особливостях, які можуть стати джерелом порушень рефракції

• Довжина окового яблука. Якщо око має надто довгу вісь, світло фокусується перед сітківкою, що викликає короткозорість. Якщо вісь очі занадто коротка, світлові промені досягають сітківки до того, як сфокусуються, що стає причиною далекозорості.
• Вигин рогівки. Якщо рогівка немає ідеально сферичної поверхні, світло заломлюється неправильно і фокусується нерівномірно, що викликає астигматизм.
• Вигин кришталика. Якщо кришталик має надто вигнуту форму, це спричиняє короткозорість. Якщо кришталик занадто плоский, це може спричинити далекозорість.

Коригувати аметропічний зір можна з допомогою операцій, вкладених у корекцію кривизни рогівки.

Якщо ви бачите віддалені об'єкти не так добре, то рекомендуємо почитати про які механізми порушуються при виявленні такої патології.

Для більш повного ознайомлення з хворобами очей та їх лікуванням – скористайтеся зручним пошуком по сайту або запитайте спеціаліста.

У повсякденному житті ми з вами часто використовуємо пристрій, який за своєю будовою дуже схожий на око і працює за таким же принципом. Це фотоапарат. Як і багато в чому іншому, винайшовши фотографію, людина просто зімітувала те, що вже існує в природі! Зараз ви переконаєтесь у цьому.

Око людини за формою - неправильна куля діаметром приблизно 2,5 см. Цю кулю називають очним яблуком. В око надходить світло, яке відбивається від навколишніх предметів. Апарат, який сприймає це світло, знаходиться на задній стінці очного яблука (зсередини) і називається СІТЧАТКОЮ. Він складається з декількох шарів світлочутливих клітин, які обробляють інформацію, що до них надходить, і відправляють її в мозок по зоровому нерву.

Але для того, щоб промені світла, що надходять в око з усіх боків, сфокусувалися на такій невеликій площі, яку займає сітківка, вони повинні зазнати заломлення і сфокусуватися саме на сітківці. Для цього в очному яблуку є природна двоопукла лінза - Кришталик. Він знаходиться у передній частині очного яблука.

Кришталик здатний змінювати свою кривизну. Зрозуміло, він робить це не сам, а за допомогою спеціального циліарного м'яза. Щоб налаштуватись на бачення близько розташованих об'єктів, кришталик збільшує кривизну, стає опуклішим і сильніше переломлює світло. Для бачення віддалених предметів кришталик стає плоскішим.

Властивість кришталика змінювати свою заломлюючу силу, а разом із цим і фокусну точку всього ока, називається АКОМОДАЦІЄЮ.

У заломленні світла бере участь також речовина, якою заповнена більша частина (2/3 об'єму) очного яблука - склоподібне тіло. Воно складається з прозорої желеподібної речовини, яка не тільки бере участь у заломленні світла, але також забезпечує форму ока та його стисливість.

Світло надходить на кришталик не по всій передній поверхні ока, а через маленький отвір - зіниця (ми бачимо його як чорний кружок у центрі ока). Розмір зіниці, а значить, кількість світла, що надходить, регулюється спеціальними м'язами. Ці м'язи знаходяться в райдужній оболонці, що оточує зіницю ( Райдужка). Райдужка, крім м'язів, містить пігментні клітини, які визначають колір наших очей.

Поспостерігайте за своїми очима в дзеркало, і ви побачите, що якщо на око направити яскраве світло, то зіниця звужується, а в темряві вона навпаки стає більшою - розширюється. Так очний апарат захищає сітківку від згубної дії яскравого світла.

Зовні очне яблуко покрите міцною білковою оболонкою товщиною 0,3-1 мм. СКЛЕРИЙ. Вона складається з волокон, утворених білком колагеном, і виконує захисну та опорну функцію. Склера має білий колір із молочним відливом, за винятком передньої стінки, яка прозора. Її називають РОГОВИЦЯМ. У рогівці відбувається первинне заломлення променів світла.

Під білковою оболонкою знаходиться СУДИННА ОБОЛОНКА, яка багата на кровоносні капіляри і забезпечує клітини ока харчуванням. Саме в ній знаходиться райдужка зі зіницею. По периферії райдужка переходить у ЦИЛІАРНЕ, або РІЗНЕВЕ, ТІЛО. У його товщі розташований циліарний м'яз, який, як ви пам'ятаєте, змінює кривизну кришталика і служить для акомодації.

Між рогівкою та райдужкою, а також між райдужкою та кришталиком знаходяться простори – камери ока, заповнені прозорою, світлозаломлюючою рідиною, яка живить рогівку та кришталик.

Захист ока забезпечують також повіки – верхнє та нижнє – та вії. У товщі століття знаходяться слізні залози. Рідина, яку вони виділяють, постійно зволожує слизову оболонку ока.

Під століттями знаходиться 3 пари м'язів, які забезпечують рухливість очного яблука. Одна пара повертає око вліво та вправо, інша – вгору та вниз, а третя обертає його щодо оптичної осі.

М'язи забезпечують як повороти очного яблука, а й зміна його форми. Справа в тому, що око в цілому теж бере участь у фокусуванні зображення. Якщо фокус знаходиться поза сітківкою, око трохи витягується, щоб бачити поблизу. І навпаки, округляється, коли людина розглядає далекі предмети.

Якщо в оптичній системі є зміни, то в таких очах з'являються короткозорість або далекозорість. У людей, які страждають на ці захворювання, фокус потрапляє не на сітківку, а перед нею або за нею, і тому вони бачать всі предмети розмитими.

При короткозорості в оці відбувається розтяг щільної оболонки очного яблука (склери) в передньо-задньому напрямку. Око замість кулястої набуває форми еліпсоїда. Через таке подовження поздовжньої осі очі зображення предметів фокусуються не на самій сітківці, а перед нею, і людина прагне все наблизити до очей або користується окулярами з лінзами, що розсіюють ("мінусовими"), для зменшення заломлюючої сили кришталика.

Дальнозоркість розвивається, якщо очне яблуко укорочене у поздовжньому напрямку. Світлові промені при цьому стані збираються за сітківкою. Для того, щоб таке око добре бачив, перед ним потрібно помістити збираючі - "плюсові" окуляри.

Підсумовуємо все, що було сказано вище. Світло входить в око через рогівку, послідовно проходить крізь рідину передньої камери, кришталик і склоподібне тіло, і в кінцевому підсумку потрапляє на сітківку, що складається з світлочутливих клітин

А тепер повернемося до влаштування фотоапарата. Роль світлозаломлюючої системи (кришталика) у фотоапараті відіграє система лінз. Діафрагма, що регулює розмір світлового пучка, що надходить у об'єктив, відіграє роль зіниці. А сітківка фотоапарата - це фотоплівка (в аналогових фотоапаратах) або світлочутлива матриця (у цифрових фотоапаратах). Однак важлива відмінність сітківки від світлочутливої ​​матриці фотоапарата полягає в тому, що в її клітинах відбувається не тільки сприйняття світла, а й початковий аналіз зорової інформації та виділення найбільш важливих елементів візуальних образів, наприклад напрямку та швидкості руху об'єкта, його розмірів.

До речі...

На сітківці ока та світлочутливої ​​матриці фотоапарата формується зменшене перевернуте зображення зовнішнього світу – результат дії законів оптики. Але ви бачимо світ не перевернуто, тому що в зоровому центрі мозку відбувається аналіз отриманої інформації з урахуванням цієї "поправки".

А от новонароджені бачать світ перевернутим приблизно до трьох тижнів. До трьох тижнів мозок навчається перевертати побачене.

Відомий такий цікавий експеримент, автор якого – Джордж М. Стреттон з Каліфорійського університету. Якщо людині надіти окуляри, які перевертають зоровий світ нагору ногами, то в перші дні у нього відбувається досконала дезорієнтація у просторі. Але вже через тиждень людина звикає до "перевернутого" світу навколо нього, і навіть дедалі менше усвідомлює, що навколишній світ перевернуть; у нього формуються нові зорово-рухові координації. Якщо після цього зняти окуляри-перевертачі, то у людини знову відбувається порушення орієнтації в просторі, яке незабаром проходить. Цей експеримент демонструє гнучкість роботи зорового апарату та мозку в цілому.

Навчальний відеофільм:
Як ми бачимо

Кришталик поділяє внутрішню поверхню ока на дві камери : передню камеру, заповнену водянистою вологою, та задню камеру, Заповнену склоподібним тілом.Кришталик є двоопуклою еластичною лінзою, яка кріпиться на м'язах війкового тіла. Війскове тіло забезпечує зміну форми кришталика.

Скорочення або розслаблення волокон війного тіла призводить до розслаблення або натягу цинових зв'язок, які відповідають за зміну кривизни кришталика.

Око хребетних часто порівнюють з фотокамерою, так як система лінз (рогівка та кришталик) дає перевернуте та зменшене зображення об'єкта на поверхні сітківки. (Герман Гельмгольц).

Кількість світла, що проходить через кришталик, регулюється змінною діафрагмою (зіницею), а кришталик здатний фокусувати ближчі та віддалені об'єкти.

Оптична система- діоптричний апарат- являє собою складну, неточно центровану систему лінз, яка відкидає перевернуте, сильно зменшене зображення навколишнього світу на сітківку (мозок "перевертає зворотне зображення, і воно сприймається як пряме) Оптичну систему ока складають - рогівка, водяниста волога, кришталик та склоподібне тіло.

При проходженні променів через око вони переломлюються на чотирьох поверхнях розділу:

1. Між повітрям та рогівкою

2. Між рогівкою та водянистою вологою

3. Між водянистою вологою та кришталиком

4. Між кришталиком та склоподібним тілом.

Заломлюючі середовища мають різні показники заломлення.

(Складність оптичної системи ока ускладнює точну оцінку ходу променів усередині нього та оцінку зображення на сітківці. Тому користуються спрощеною моделлю - "редукованим оком", в якому всі заломлюючі середовища об'єднують в єдину сферичну поверхню і вони мають один і той самий показник заломлення.

Більшість заломлення відбувається при переході з повітря в рогівку - ця поверхня діє як сильна лінза в 42 D, а також на поверхнях кришталика.

Заломлююча сила

Заломлююча сила лінзи вимірюється її фокусною відстанню (f). Це та відстань позаду лінзи, на якій паралельні пучки світла сходяться в одній точці.

Вузлова точка- точка в оптичній системі ока через яку промені йдуть не заломлюючись.

Заломлююча сила рефракцій будь-якої оптичної системи виявляється у діоптріях.

Діоптрія -дорівнює заломлюючій силі лінзи з фокусною відстанню 100 см або 1 метр

Оптична сила ока обчислюється як зворотна фокусна відстань:

де f- Задня фокусна відстань ока (виражена в метрах)

У нормальному оці загальна заломлююча сила діоптричного апарату становить 59 D при розгляді далеких предметіві 70,5 D -при розгляді близьких предметів

Акомодація

Для отримання чіткого зображення предмета на певній відстані оптична система повинна бути перефокусована. Для цього існують 2-а простих способу –

а) зсув кришталика щодо сітківки, як у фотокамері (у жаби); -(Вільям Бейц -американський офтальмолог -теорія пов'язана з поперечними і поздовжніми м'язами -19 століття)

б) або збільшення його заломлюючої сили (у людини)- (Герман Гельмгольц).

Пристосування ока до ясного бачення віддалених на різну відстань предметів називають акомодацією.

Акомодація відбувається шляхом зміни кривизни поверхонь кришталика за допомогою натягу або розслаблення війкового тіла.

Посилення рефракції кришталика при акомодації на ближню точку досягається збільшенням кривизни поверхні, тобто. він стає більш округлим, але в далеку точку пласким.Зображення на сітківці виходить дійсним зменшеним та зворотним.

При акомодації відбуваються зміни кривизни кришталика, тобто. його заломлюючої здібності.

Зміни кривизни кришталика забезпечується його еластичністю та циновими зв'язками , що прикріплені до війного тіла. У війному тілі знаходяться гладком'язові волокна.

При їх скороченні тяга цинових зв'язок послаблюється (вони завжди натягнуті і розтягують капсулу кришталик, що стискає і сплощує). Кришталик внаслідок своєї еластичності набуває більш опуклої форми, якщо відбувається розслаблення циліарного м'яза (війчасте тіло) - цинові зв'язки натягуються і кришталик сплощується.

Таким чином , війкові м'язи є акомодаційними м'язами. Вони іннервуються парасимпатичними нервовими волокнамиокорухового нерва. Якщо закапати атропін (Вимикається парасимпатична система) порушується ближній зір, оскільки відбувається розслаблення війкового тіла та натяг цинових зв'язок - кришталик сплощується. Парасимпатичні речовини - пілокарпін та езерин- викликають скорочення війного м'яза та розслаблення цинових зв'язок.

Кришталик має опуклу форму.

В оці з нормальною рефракцією різке зображення далекого об'єкта на сітківці утворюється тільки в тому випадку, якщо відстань між передньою рогівкою і сітківкою становить 24, 4 мм(в середньому 25-30 см)

Відстань найкращого зору- це відстань, у якому нормальне око відчуває найменшу напругу під час розгляду деталей предмета.

Для нормального ока молодої людини дальня точка ясного бачення лежить у нескінченності.

Близька точка ясного бачення знаходиться на відстані 10 см від ока(Ближче чітко бачити не можна промені йдуть паралельно).

З віком через відхилення форми ока або заломлюючої сили діоптричного апарату еластичність кришталика падає.

У літньому віці ближня точка зрушується (стареча далекозорість абопресбіопія ), таку 25 років ближня точка розташовується на відстані вже близько24 см , а до60 рокам йде на нескінченність . Кришталик з віком стає менш еластичним і при ослабленні цинових зв'язок його опуклість або не змінюється або незначно змінюється. Тому найближча точка ясного бачення відсувається від очей. Корекція цього недоліку за рахунок двоопуклих лінз. Існують ще дві аномалії заломлення променів (рефракції) у вічі.

1. Близорукість або міопія(фокус перед сітківкою у склоподібному тілі).

2. Дальнозоркість чи гіперметропія(Фокус переміщається за сітківку).

Основний принцип усіх дефектів у тому, що заломлююча сила та довжина очного яблука не узгоджується між собою.

При міопії - очне яблуко занадто довго, а сила, що заломлює, має нормальну величину. Промені сходяться перед сітківкоюу склоподібному тілі, а на сітківці виникає коло відстані. У короткозорого дальня точка ясного бачення перебуває над нескінченності, але в кінцевому, близької відстані. Коригування - необхідно зменшити заломлюючу силу ока, використовуючи увігнуті лінзи з негативними діоптріями.

При гіперметропіїі пресбіопії (стареча), тобто . далекозорості, очне яблуко є занадто коротким і тому паралельні промені далеких предметів збираються позаду сітківки,але в ній виходить розпливчасте зображення предмета. Цей недолік рефракції можна компенсувати шляхом акомодаційного зусилля, тобто. збільшенням опуклості кришталика. Корекція з допомогою позитивних діоптрій, тобто. двоопуклих лінз.

Астигматизм- (відноситься до аномалій рефракції) пов'язаний з неоднаковим заломленням променіву різних напрямках (н-р по вертикальному та горизонтальному меридіану). Усі люди невеликою мірою є астигматиками. Це пов'язано з недосконалістю будови ока в результаті не суворої сферичності рогівки(Використовують циліндричні скла).

Др.Ховард Гліксмен

Як то кажуть, «бачити – це вірити». Можливість фізично бачити чи визначати якийсь об'єкт чи явище, дає нам набагато більше впевненості у їхньому існуванні. Більше того, маючи можливість інтелектуально бачити чи розуміти будь-що, забезпечує нас найвищим рівнем виправдання нашої віри у здатність знати правду. Все ж таки, вислів «Бачити – значить вірити» сам собою представляє фальшиве розуміння того, що означає слово «вірити». Якщо можна фізично визначати чи справді щось розуміти, то не треба вірити в те, що вже відомо за допомогою відчуттів чи інтелекту. Вірування у щось вимагає, щоб воно або відчувалося сприйняттям, або повністю розумілося інтелектом. Якщо дещо можна побачити за допомогою відчуттів чи повного розуміння інтелектом, тоді єдиним обмежуючим фактором для кожного з нас є наша довіра до того, що все, що ми бачимо і думаємо, є правдою.

Після всього вищесказаного цікаво поміркуватиме на тему досить сильної залежності більшості наукових досліджень від нашої можливості сприйняття за допомогою зору. Від конструювання відстежувальних пристроїв, необхідні спостережень, до зіставлення даних для аналізу та інтерпретації: скрізь здатність бачити є дуже важливою нам, забезпечуючи можливість аналізувати навколишній світ.

Але як відбувається таїнство зору? Як ми здатні сприймати світло і милуватися тими, хто нам дорогий, захоплюватися величчю природи та розглядати геніальні витвори мистецтва? Ця, а також дві наступні статті будуть присвячені дослідженню цього питання. Як насправді ми здатні вловлювати певний діапазон електромагнітної енергії та перетворювати його на зображення для подальшого розгляду?

Від фокусування світла на сітківці до створення нервових імпульсів, які посилаються в мозок, де все це інтерпретується як сприйняття зору; ми розглянемо необхідні компоненти, які роблять зір дійсністю для людства. Але я вас застерігаю - незважаючи на великі знання в області процесу зору, а так само в області причинної діагностики того, чому воно може бути нефункціональним, все ж таки ми абсолютно не маємо поняття, як мозок виконує цей трюк.

Так, ми знаємо про заломлення світла і біомолекулярні реакції в клітинах фоторецепторів сітківки, все це правда. Ми навіть розуміємо, як ці нервові імпульси впливають на іншу суміжну нервову тканину та на виділення різних нейротрансмітерів. Нам відомі різні шляхи, якими проходить зір у межах мозку, що викликає змішування нейрозбуджувальних повідомлень у візуальній корі головного мозку. Але навіть ці знання не можуть нам підказати, як мозок може перетворити електричну інформацію на панорамний огляд Великого каньйону, зображення обличчя новонародженої дитини, а також мистецтва Мікеланджело або великого Леонардо. Ми тільки знаємо, що мозок робить цю роботу. Це все одно, що запитати про те, що могло бути біомолекулярною основою для думки. В наш час наука не має необхідних коштіввідповіді це питання.

Око

Око є складним органом сприйняття, який здатний приймати промені світла та фокусувати їх на світлочутливих рецепторах, що містяться у сітківці. Є багато частин ока, які відіграють важливу роль безпосередньо при виконанні цієї функції, або підтримуючи її (рис.1,2,3).

Рис.1Вид ока з позначеними частинами. Дивіться текст для подальшого описухарактеристик, функцій та ефектів їх порушення. Ілюстрації взято з сайту: www.99main.com/~charlief/Blindness.htm

Рис.2Вид ока зовні з деякими з його найважливіших частин. Ілюстрації отримані із сайту: www.99main.com/~charlief/Blindness.htm

Рис.3Сльози виробляються в слізній залозі і протікають поверхнею ока через повіки, потім просочуються в ніс крізь слізно-носовий канал. Тому ваш ніс ускладнює дихання, коли ви багато плачете.

Віко має бути відкритим і м'язи ока повинні розмістити його таким чином, щоб він розташовувався по одній лінії з променями світла, що проектуються від об'єкта розглядання. Коли промені світла наближаються до ока, спочатку вони стикаються з роговою оболонкою, яка омивається у необхідній кількості сльозами слізної залози. Кривизна і природа рогівки дозволяють фотонам світла переломлюватись, як тільки вони починають концентруватися в нашій області центрального зору, яка називається плямою.

Потім світло проходить через зовнішню камеру, яка знаходиться позаду рогівки і перед райдужною оболонкою та кришталиком. Зовнішня камера наповнена водяною рідиною, яка називається водянистою вологою, що походить від структур, розташованих поблизу, і дозволяє світлу проникати далі в око.

Від зовнішньої камери світло продовжує прямувати через регульований отвір у райдужці, яка називається зіницею, яка дозволяє оку контролювати кількість вхідного світла. Потім світло проникає у передню (зовнішню) поверхню кришталика, де потім відбувається заломлення. Світло продовжує рухатися через кришталик і виходить через зворотну (задню) поверхню, знову переломлюючись на своєму шляху до фокусування на місці центрального зору – ямка, що містить високу щільність певних клітин-фоторецепторів. Саме на цьому важливому етапі око має зробити все необхідне, щоб дозволити всім фотонам світла, відбитим від об'єкта розглядання, сфокусуватися на призначеному місці у сітківці. Він виконує це, активно змінюючи кривизну кришталика у вигляді дії циліарного м'яза.

Потім фотони світла направляються через гелеподібне склоподібне тіло, яке значною мірою підтримує очне яблуко, і спрямовується в сітківку. Після цього активізуються клітини фоторецептора в сітківці, дозволяючи зрештою нервовим імпульсам посилатися вздовж оптичного нерва до візуальної кори головного мозку, де вони інтерпретуються як «зір».

Припустимо, нам знадобилося пояснити походження першого, чутливого до світла «плями». Еволюція більше складних очей, з такої точки зору, є простою… чи не так? Не зовсім. Для кожного з різних компонентів необхідна наявність унікальних протеїнів, що виконують унікальні функції, що, своєю чергою, вимагає наявності унікального гена в ДНК цієї істоти. Ні гени, ні протеїни, що вони кодують, не функціонують самостійно. Існування унікального гена чи протеїну означає, що залучається унікальна система інших генів чи протеїнів зі своєю функцією. У такій системі відсутність хоча б одного системного гена, протеїну або молекули означає, що ціла система стає нефункціональною. Зважаючи на той факт, що еволюція одного гена або протеїну ніколи не спостерігалася і не відтворювалася в лабораторних умовах, такі, на перший погляд незначні відмінності, раптово стають дуже важливими та величезними.

Фокус статті

У цій статті ми розглянемо деякі частини ока і те, як вони виконують три фундаментальні функції: захист і підтримка; передача світла; та фокусування зображення. Ми також побачимо, що відбувається, коли виникають проблеми і зір наражається на ризик. Це підведе нас роздумів над питанням макроеволюції та поступового розвитку механізмів.

У наступній статті ми розглянемо клітини фоторецепторів та взаємозв'язок їх розміщення в сітківці з їх функціями, а також поговоримо про біомолекулярну основу для нервового відтворення імпульсів уздовж оптичного нерва. У ми розглянемо, як візуальне повідомлення відправляється в мозок за допомогою різних шляхів і отримаємо загальне уявленняпро складну природу того, як візуальна кора головного мозку «бачить».

Служити та захищати

Існує багато компонентів, які несуть відповідальність не лише за захист та оберігання ока, але й забезпечують його поживними речовинами та фізичною підтримкою. Без будь-якого з цих важливих факторів, ми не змогли б бачити так добре, як це відбувається зараз. Ось список одних із найважливіших частин з коротким викладом того, що вони роблять для ока.

Очна западина:складається з п'яти різних кісток, які зростаються: лобова кістка, гратчаста кістка, вилицева кістка, щелепна кістка, слізна кістка, що забезпечує кістковий захист приблизно 2/3 очного яблука. Ці кістки також забезпечують надійну основу для походження сухожиль м'язів, які відповідають за рух ока.

Повіки: верхні та нижні, кожній з яких потрібен нейром'язовий контроль та рефлекторна діяльність для захисту ока; захищають око від впливу світла, пилу, бруду, бактерій тощо. Миготіння або рефлекс рогівки забезпечує швидке закриття ока, як тільки рогівка дратується при попаданні на неї стороннього тіла, наприклад, пилу або бруду. Сліпучий рефлекс забезпечує швидке закриття повік, коли око піддається впливу дуже яскравого світла, таким чином блокуючи 99% світла, що проникає в око. Рефлекс загрози забезпечує миттєве закриття повік від різних рухів, що прямують до ока. Стимули для ініціювання цих двох останніх рефлексів походять із сітківки. Крім функції захисту, блимаючи, повіки поширюють слізну оболонку вздовж передньої поверхні ока, що потрібно для рогівки.

Слізна оболонка та її утворення:включає три шари, що складаються з олії, води та слизової рідини; виробляється сальною залозоюстоліття, слізною залозою, клітинами кон'юнктиви. Слізна оболонка утримує вологу, зберігає гладку поверхню передньої частини очі, полегшуючи проведення світла, оберігає око від зараження і ушкодження.

Склера:відома також як білок ока. Це зовнішній захисний шар, покритий кон'юнктивою, яка виробляє та виділяє рідину, що зволожує та змащує око.

Судинна оболонка ока:цей шар розташований між склерою та сітківкою. Він забезпечує циркуляцію крові до задньої частини ока і до пігментованого епітелію сітківки (ПЕМ), розташованого прямо за нею і поглинає світло. Таким чином, коли світло проникає крізь сітківку, шар, що розташований із задньої сторони, поглинає його і запобігає зворотному відображенню, тим самим запобігаючи спотворенню зору.

Рогова оболонка ока:ця спеціалізована сполучна тканина знаходиться в тій же площині, що і склера, до якої вона примикає на точці корнеосклеральной з'єднання. Тим не менш, вона знаходиться там, де світло проникає у око. У рогівці відсутні кров'яні судини, тобто вона безсудинна. Це одна з найбільш важливих характеристик, яка дозволяє їй залишатися чіткою, щоб пропускати світло в частину ока, що залишилася. Рогівка отримує воду, кисень і поживні речовини від двох джерел: за допомогою сліз, які, виділяючись слізною залозою, рівномірно розподіляються по рогівці під дією повік, та від водянистої вологи, що присутня у зовнішній камері (дивіться нижче). Поки рогівка захищає око, повіки захищають її. Нейромускулатурна система в тілі забезпечує рогівку найбільшою густотою чутливих нервових волокон, щоб вони могли захищати її від найменшого подразнення, що може закінчитися зараженням. Один з останніх рефлексів у передсмертному стані – це рефлекс рогівки, який перевіряється дотиком клаптика тканини до рогівки ока людини, яка непритомна. Позитивний рефлекс викликає раптову спробу закрити повіки, що можна побачити за допомогою руху м'язів навколо ока.

Водяниста волога:це рідка рідина, яка виробляється циліарним тілом і виділяється у зовнішню камеру, розташовану прямо за рогівкою і перед райдужкою. Ця рідина живить не тільки рогівку, а й кришталик, і відіграє роль в утворенні форми передньої частини ока, займаючи місце у цій галузі. Рідина рідинавитікає у зовнішню камеру через канали Шлема.

Скловидне тіло:це товста, прозора і гелеподібна речовина, що наповнює яблуко ока і надає йому форми і вигляду. Воно має здатність стискатися, а потім повертатися до своєї звичайної форми, тим самим дозволяючи очному яблуку протистояти травмам без серйозних пошкоджень.

Порушення захисту

Приклади того, що може статися в реального життяз цими різноманітними компонентами, коли вони не функціонують, і як це може вплинути на зір, дає нам розуміння, наскільки важливим є кожен із цих компонентів для збереження належного зору.

• Травма очної ямки може заподіяти серйозні пошкодження очному яблуку, що проявляється у його внутрішньому пошкодженні, а також утиску нервів і м'язів, які керують оком, і це проявляється у подвійному зорі та проблемах сприйняття глибини.
• Порушення функціонування повік може походити від запалення або пошкодження 7-го черепно-мозкового нерва ( лицьового нерва), коли можливість правильно закривати око піддається ризику. Це може проявитися у пошкодженні рогівки, оскільки повіки більше не зможуть її захищати від навколишнього середовища та травм, заважаючи тим часом слізній оболонці проходити через її поверхню. Найчастіше, пацієнт носитиме очну пов'язку і наноситиме мазь на нижній мішечок, щоб підтримувати вологу в рогівці і запобігти пошкодженню.
• Синдром Шегрена та синдром «сухого ока» проявляються у збільшенні ризику утворення сліз, який є не тільки дратівливим станом, але проявляється у нечіткому зорі.
• Пошкодження рогівки, таке як зараження або травма, може виявлятися в подальшому пошкодженні структур, що знаходяться за нею, рідко в ендофтальміті, а також у сильній інфекції внутрішньої частини ока, що часто призводить до його хірургічного видалення.
• Повний розрив через шари рогівки може виявлятися у виділенні водянистої вологи ока із зовнішньої камери, внаслідок чого передня частина ока стає гладкою, і тоді зовнішня камера існує лише потенційно, що призводить до втрати зору.
• Склоподібне тіло ока часто зношується, починає втягуватися і може стягнути сітківку з місця кріплення, що призводить до її від'єднання.

Отже, підіб'ємо підсумки. З вищеописаного стає видно, що кожна частина ока є абсолютно необхідною для підтримки та функціонування зору. Сітківка відіграє важливу роль, маючи фоточутливі клітини, які можуть надсилати повідомлення в мозок для інтерпретації. Але кожен із згаданих компонентів відіграє важливу роль у підтримці, без якої наш зір постраждав або взагалі не зміг би існувати.

Макроеволюція та її послідовний механізм зобов'язаний ще більш детально пояснювати, як людський зір, згідно з її твердженням, розвинувся за допомогою випадкових мутацій від світлочутливих плям у безхребетних, зважаючи на складну структуру, фізіологічну природу та взаємозалежність усіх вищезгаданих компонентів.

Дозвольте світлу проходити

Для того щоб око функціонувало належним чином, багато його частин повинні бути здатними дозволяти світлу проходити через них, при цьому, не руйнуючи і не спотворюючи його. Іншими словами, вони мають бути світлопроникними. Подивіться на інші частини тіла, і ви навряд чи знайдете інші тканини, що мають таку життєву особливість, яка дозволяє проникнення світла. Макроеволюція повинна бути здатною пояснити не тільки генетичні механізми походження макромолекул, що складають частини очей, але й пояснити також, яким чином вийшло так, що вони мають унікальну особливість бути світлопроникними і розміщуватися в одному органі тіла, що необхідно для правильного функціонування.

Рогівказахищає око від навколишнього середовища, але також дозволяє світла проникати в око на його шляху до сітківки. Прозорість рогівки залежить від відсутності у ній кров'яних судин. Але клітини рогівки самі вимагають води, кисню та поживних речовин для виживання, як будь-яка інша частина тіла. Вони одержують ці життєво необхідні речовини від сліз, які покривають передню частину рогівки та від водянистої вологи, яка омиває задню частину. Ясно, що висувати припущення щодо розвитку світлопроникної рогівки, не зважаючи на те, як вона сама могла працювати і залишатися світлопроникною протягом усього процесу, - це, насправді, сильне спрощення дуже складного явища, ніж передбачалося раніше. Пошкодження рогівки зараженням або травмою може призвести до рубцювання, внаслідок чого може розвинутися сліпота, оскільки світло вже не буде проникати через неї в сітківку. Найпоширенішою причиною сліпоти у світі є трахома – інфекція, яка ушкоджує рогівку.

Зовнішня камера, яка із зовнішнього боку пов'язана з рогівкою, наповнюється водянистою вологою, що виробляється з війного тіла. Ця волога є чистою водяною рідиною, яка не тільки дозволяє світлу проходити неушкодженим, а й підтримує рогівку та кришталик. Існує багато інших рідин, які виробляються в тілі, як, наприклад, кров, сеча, синовіальна рідина, слина і т.д. Більшість із них не сприяють передачі світла в тому обсязі, який потрібний для зору. Макроеволюція повинна також пояснити розвиток війного тіла та його здатність виробляти цю водяну вологу, яка наповнює, формує та підтримує зовнішню камеру. Також має бути пояснено, з погляду макроеволюції, необхідність водяної вологи для зору, у тому сенсі, що насправді вона обслуговує ще й інші тканини (рогівку та кришталик), які дуже важливі для продовження функціонування. Які з цих компонентів з'явилися першими і як вони функціонували один без одного?

Райдужка (райдужна оболонка)– це довжина пігментованої судинної оболонки ока, яка надає йому кольору. Райдужка контролює кількість світла, що надходить далі до сітківки. Вона складається з двох різних видівм'язів, обидва з яких контролюються нервовими клітинами, регулюючи розмір відкриття, яке називають зіницею. Сфінктер зіниці (круговий звужуючий м'яз), який розміщується вздовж краю райдужної оболонки, скорочується, щоб закривати отвір у зіниці. Розширюючий м'яз йде радіально через райдужку, як спиці колеса, і коли вона скорочується, то зіниця відкривається. Райдужна оболонка дуже важлива для контролю кількості світла, яке проникає в око у певний період. Та людина, яка внаслідок хвороби очей, яка називається екземою, зазнала на собі муки через розширення зіниць, і їй тому доводилося виходити на світ, може повністю оцінити цей факт.

Макроеволюція повинна відповісти, як розвинувся кожен м'яз і в якому порядку, забезпечуючи водночас функціонування зіниці. Який м'яз виник першим, і які генетичні зміни несли за це відповідальність? Як функціонувала райдужка для проміжного ока, коли був відсутній один з м'язів? Як і коли виник контролюючий нервовий рефлекс?

Кришталикрозташований безпосередньо за райдужкою та поміщений у спеціальний мішечок. Він утримується на місці за допомогою підтримують зв'язок, приєднаних до циліарному тілуі званих поясками. Кришталик складається з протеїнів, які дозволяють йому залишатися прозорим та світлопроникним для передачі світла у сітківку. Як і рогівка, кришталик не містить судин і таким чином залежить від водянистої вологи для отримання води, кисню, поживних речовин. Утворення катаракти може статися внаслідок травми або зношування кришталика, завдаючи знебарвлення та жорсткості, що є перешкодою для нормального зору. Як і рогівка, кришталик складається із складної мережі тканин, побудованих із різних макромолекул, які залежать від генетичного коду в ДНК. Макроеволюція повинна пояснити точну природу генетичних мутацій або клітинних трансформацій, які мали відбутися в примітивніших світлочутливих органах, щоб розвинути таку складну тканину зі своїми унікальними здібностями проводити світло.

Скловидне тіло, Як згадувалося в попередній частині, є світлою, гелеподібною субстанцією, яка заповнює більшу частину яблука ока і надає йому форми та вигляду. Ще раз наголосимо, що тіло може виробляти матеріал з потрібними якостями та розміщувати його в органі, якому він потрібен. Ті ж питання до макроеволюції, які стосувалися макромолекулярного розвитку рогівки та кришталика, як згадувалося вище, відносяться і до склоподібного тіла, причому необхідно пам'ятати, що всі три тканини, маючи різну фізичну природу, знаходяться у правильних положеннях, що дозволяє людині бачити.

Фокусування, фокусування, фокусування

Я хотів би, щоб ви зараз обернулися, виглянули у вікно або через двері кімнати, в якій ви знаходитесь, і подивилися на якийсь максимально віддалений об'єкт. Як ви вважаєте, скільки з усього, що бачать ваші очі, ви по-справжньому фокусуєте? Людське око здатне до високої візуальної різкості. Це у кутовий роздільної здатності, тобто. у тому, скільки градусів із 360 у візуальному полі може ясно сфокусувати око? Людське око може дозволяти одну дугову хвилину, яка становить 1/60 градуса. Повний місяць займає 30 дугових хвилин у небі. Досить дивно, чи не так?

Деякі хижі птахи можуть забезпечувати дозвіл до 20 дугових секунд, що надає їм більшої візуальної різкості, ніж наша.

А зараз оберніться знову і подивіться цей віддалений об'єкт. Але цього разу зауважте, що хоча з першого погляду вам здається, що ви фокусуєтеся на великій частині поля, коли насправді ви концентруєтеся на тому, куди ви дивитеся. Тоді ви зрозумієте, що це є лише маленькою частиною цілого зображення. Те, що ви зараз відчуваєте - це центральний зір, який залежить від ямки і плями, що оточує його в сітківці. Ця ділянка складається в основному з фоторецепторів-колб, які найкраще працюють при яскравому світлі і дозволяють бачити чіткі зображення в кольорі. Чому і як це відбувається, ми розглядатимемо у наступній статті. По суті, люди, які страждають на дистрофію жовтої плями, добре знають про те, що може статися, коли їх центральний зір погіршується.

Зараз, оберніться знову і подивіться на об'єкт, який знаходиться вдалині, але цього разу зверніть увагу, наскільки невизначеним і недостатньо кольоровим є решта, що знаходиться за межами центрального зору. Це ваш периферійний зір, який в основному залежить від фоторецепторів-паличок, які вистилають частину сітківки і забезпечують нас нічним зором. Це також буде обговорено у наступній статті. Ми розглянемо, як сітківка здатна посилати у мозок нервові імпульси. Але для того, щоб ви могли оцінити необхідність у можливості ока фокусуватися, вам спочатку слід зрозуміти, як сітківка працює. Зрештою це те, на чому фокусуються світлові промені.

Крім випадків перпендикулярного проходження, промені світла згинаються або заломлюються, коли вони проходять крізь речовини різної щільності, такі як повітря або вода. Тому світло, окрім світла, яке проходить безпосередньо через центр рогівки та кришталика, буде переломлюватись у напрямку головного фокусу на деякій відстані за ними (фокусна відстань). Ця відстань залежатиме від спільної сили рогової оболонки та кришталика, спрямованої на заломлення світла та безпосередньо пов'язаної з їхньою кривизною.

Для розуміння того, як і чому око має фокусувати світло, щоб ми чітко бачили, важливо знати, що всі промені світла, що проникають в око від джерела на відстані більше 20 футів, рухаються паралельно один до одного. Щоб око могло мати центральний зір, рогова оболонка та лінза повинні бути здатними переломлювати ці промені таким чином, щоб усі вони зводилися на ямці та плямі. (Див. рис.4)

Мал. 4Даний малюнок демонструє, як око фокусується на об'єктах, розташованих на відстані понад 20 футів. Зверніть увагу, наскільки паралельні промені світла один до одного при їх наближенні до ока. Рогівка та кришталик працюють разом, щоб переломлювати світло до фокальної точки на сітківці, яка збігається з розміщенням ямки та плями, що оточують її. (див. рис.1) Ілюстрацію взято на сайті: www.health.indiamart.com/eye-care.

Заломлююча сила кришталика вимірюється у діоптріях. Ця сила виражається як обернена величина від фокусної відстані. Наприклад, якщо фокусна довжина лінзи становить 1 метр, тоді заломлююча потужність позначається як 1/1 = 1 діоптрій. Таким чином, якщо сила рогової оболонки і кришталика для зведення в оду точку променів світла становила б 1 діоптр, то розмір ока від передньої частини до задньої повинен був би становити 1 метр для того, щоб світло могло фокусуватися на сітківці.

Насправді, заломлююча сила рогової оболонки – приблизно 43 діоптрію, а заломлююча потужність кришталика в стані спокою при розгляді об'єкта, що знаходиться на відстані понад 20 футів, становить приблизно 15 діоптрій. При підрахунку об'єднаної заломлюючої потужності рогової оболонки та кришталика можна побачити, що вона становить приблизно 58 діоптрій. Це означає, що відстань від рогівки до сітківки становила приблизно 1/58 = 0.017 метрів = 17 мм для правильного фокусування світла на ямці. Що нам відомо? Це якраз стільки, скільки воно становить у більшості людей. Звичайно ж, це апроксимація середньої величини і певна людина може мати рогівку або кришталик з іншою кривизною, яка проявляється у різноманітних діоптричних можливостях та довжині очного яблука.

Головне тут, що сумісна заломлююча потужність рогівки і кришталика відмінно співвідноситься з розміром очного яблука. Макроеволюція повинна пояснити генетичні мутації, які були відповідальні не лише за те, що примітивна світлочутлива тканина була вміщена в добре захищеному яблуку, заповненому гелеподібною речовиною, а й за те, що різні тканини та рідина дозволяють світлу передаватися та фокусуватися з силою, що відповідає розмірам цього яблука.

Люди, які зазнають короткозорості (міопії), мають труднощі чіткістю зору, оскільки їх очне яблуко занадто довге і рогова оболонка з лінзою фокусують світло від об'єкта перед сітківкою. Це дозволяє світла продовжувати проходити через фокусну точку і розподіляються на сітківці, що призводить до розпливчастого зору. Цю проблему можна вирішити за допомогою окулярів або лінз.

А тепер давайте розглянемо, що відбувається, коли око намагається фокусуватися на чомусь, розташованому близько. За визначенням світло, яке проникає в око від об'єкта, розташованого на відстані менше 20 футів, не проникає паралельно, а є розбіжним. (Див. рис.5). Таким чином, щоб бути здатним фокусуватися на об'єкті, який знаходиться поблизу наших очей, рогівка і кришталик якимось чином повинні бути здатними переломлювати світло сильніше, ніж вони можуть зробити це в стані спокою.

Мал. 5Малюнок показує нам, як око фокусується на об'єктах, розташованих на відстані менше 20 футів. Зауважте, що промені світла, що проникають у око, не паралельні, а розбіжні. Оскільки заломлююча потужність рогівки фіксована, кришталик повинен регулювати все необхідне, щоб фокусуватися на близьких об'єктах. Дивіться текст, щоб зрозуміти, як це робить. Ілюстрацію взято на сайті: www.health.indiamart.com/eye-care.

Відійдіть і подивіться знову в далечінь, а потім сфокусуйте свій погляд на задній стороні своєї руки. Ви відчуєте невелику смикання в очах, оскільки ви фокусуєте погляд на близькій відстані. Цей процес називається пристосуванням. Що відбувається насправді, так це те, що війний м'яз під нервовим контролем може скорочуватися, що дозволяє кришталику більше витріщатися. Цей рух збільшує заломлюючу потужність лінзи від 15 до 30 діоптрій. Така дія змушує промені світла зводитися більше і дозволяє оку фокусувати світло від близько розташованого об'єкта на ямку та пляму. Досвід нам показав, що є обмеження щодо того, як близько око може фокусувати. Це називається найближчою точкою ясного зору.

У міру того, як люди старіють, близько 40 років у них розвивається стан, який називається пресбіопією (стареча далекозорість), коли у них з'являються труднощі з фокусуванням на близько розташованих об'єктах, оскільки кришталик стає жорстким і втрачає свою еластичність. Тому часто можна побачити людей похилого віку, які тримають предмети на відстані від очей, щоб сфокусуватися на них. Ви також можете помітити, що вони носять біфокальні окуляри або читати окуляри, за допомогою яких вони можуть спокійно читати.

Макроеволюція повинна бути в змозі пояснити незалежний розвиток кожного компонента, необхідного для адаптації. Кришталик має бути досить еластичним, що дозволяє йому змінювати форму. Він повинен знаходитися у висить стані, щоб рухатися. Циліарний м'яз та його нервовий контроль повинні також відбутися. Цілий процес нейром'язового функціонування та дії рефлексу повинні пояснюватися покроковим процесом на бімолекулярному та електрофізіологічному рівнях. На жаль, нічого з вище перерахованого не було пояснено, прозвучали лише розпливчасті, без особливої ​​конкретизації, оптимістичні заяви на тему простоти цих завдань. Можливо, цього цілком може бути достатньо для тих, хто раніше був відданий поняттю макроеволюції, але зовсім не відповідає вимогам, що висуваються навіть до спроб будь-якого наукового пояснення.

На завершення хочеться нагадати, що для того, щоб мати таку складну послідовність в оці для правильного фокусування, потрібно також бути здатним повертати очі до предмета, що цікавить нас. Існує шість зовнішніх м'язів ока, що функціонують узгоджено. Спільна робота очей забезпечує нам правильне сприйняття глибини та зір. Як тільки якийсь м'яз скорочується, протилежний їй розслаблюється для забезпечення рівного руху очей, коли вони сканують. навколишнє середовище. Це відбувається під контролем нервів та вимагає пояснення від макроеволюції.

(Див. і ).

Який м'яз виник першим, і які генетичні мутації несли за це відповідальність? Як функціонував око без інших м'язів? Коли та як розвинувся нервовий контроль м'язів? Коли та яким чином відбулася координація?

Зміни у фокусуванні?

З інформації цієї статті все ще можуть порушуватися питання до макроеволюції, на які не було відповіді. Ми навіть не торкалися проблеми біомолекулярної основи для функціонування фоторецептора, утворення нервового імпульсу, оптичного шляху до мозку, результатом чого є нервова збудлива система, яка інтерпретується мозком як «зором». Безліч екстраординарних складних частин необхідні людському оку для існування, тривалості дії та функціонування. Наука зараз має новою інформацієюпро утворення макромолекул і тканин, що лежать в основі електрофізіологічних механізмів функціонування фоторецепторів, та про взаємозалежні анатомічні компоненти ока, необхідні для належного функціонування та виживання. Макроеволюція обов'язково має досліджувати всі ці питання, щоб забезпечити пояснення такого складного органу.

Незважаючи на те, що в той час Дарвін не знав цього, інтуїція насправді його не підвела, коли він висловив свою думку в книзі «Про походження видів»: «Припускати, що око […] могло сформуватися шляхом природного відбору, здається, я вільно визнаю, що це є найвищою мірою абсурдом».

Сьогодні для прийняття теорії походження дослідники, які мають сучасне розуміння того, яким чином насправді працює життя, зажадали б набагато більше доказів, ніж просте існування різних типів очей у різних організмах. Кожен аспект функціонування ока і зору - генетичний код, що відповідає за макромолекулярні структури, що містяться в межах кожної необхідної частини, фізіологічна взаємозалежність кожного компонента, електрофізіологія «зір», механізми мозку, які дозволяють отримувати нервові імпульси та перетворювати їх на те, що ми називаємо « зором» і т.д. - все це має бути представлене у вигляді покрокового процесу для того, щоб макроеволюцію можна вважати прийнятним механізмом походження.

Зважаючи на всі вимоги до макроеволюції, розглядаючи логічне та ретельне пояснення розвитку людського ока, одним із раціональних підходів до пояснення може бути порівняння функціонування ока з фактичними даними, що містяться в людських винаходах. Зазвичай кажуть, що око схоже на камеру, але насправді це дещо не точне припущення. Оскільки в людських відносинах є, так би мовити, універсальним розуміння, що якщо «у» схожий на «х», тоді згідно з визначенням «х» хронологічно передував «у». Таким чином, при порівнюванні ока з камерою найбільш правдивим твердженням буде висловлювання, що камера схожа на око. Для будь-якого розсудливого читача очевидно, що камера не сталася сама собою, а утворилася людським інтелектом, тобто вона була твором розумного дизайну.

Таким чином, чи є стрибком віри думка, що оскільки на основі досвіду нам відомо, що камера була створена інтелектуально і дуже схожа на людське око, то око також було створено розумно? Що раціональніше для розуму: пропозиції макроеволюції чи розумний задум?

У наступній статті ми ретельно досліджуємо світ сітківки з її клітинами-фоторецепторами, а також біомолекулярну та електрофізіологічну основу для уловлювання фотона, і як наслідок, передачу імпульсів у мозок. Напевно, це додасть ще один шар складності, що вимагає макроеволюційного пояснення, яке поки, на мій погляд, ще не було представлено належним чином.

Доктор Ховард Гліксмензакінчив університет у Торонто у 1978 році. Він практикував медицину майже 25 років у м. Оквіллі, Онтаріо та Спрінг Хілл, Флорида. Нещодавно д-р Гліксмен залишив свою приватну практику та почав практикувати паліативну медицину для хоспісу у своїй громаді. У нього особливий інтерес до питань впливу на характер нашої культури досягнень сучасної науки, а також до його інтересів входять дослідження на тему, що означає бути людиною.