ما هو المحلل البصري؟ جهاز الرؤية - العين

يسمح المحلل البصري للشخص ليس فقط بتحديد الأشياء، ولكن أيضًا بتحديد موقعها في الفضاء أو ملاحظة تغييراته. حقيقة مذهلة- حوالي 95٪ من جميع المعلومات يدركها الشخص من خلال الرؤية.

بناء محلل بصري

تقع مقلة العين في تجاويف العين، وهي مآخذ مقترنة بالجمجمة. وفي قاعدة الحجاج يمكن ملاحظة فجوة صغيرة، من خلالها تتصل الأعصاب والأوعية الدموية بالعين. بالإضافة إلى ذلك، تصل العضلات أيضًا إلى مقلة العين، والتي بفضلها تتحرك العينان بشكل جانبي. تعتبر الجفون والحواجب والرموش نوعًا من الحماية الخارجية للعين. الرموش - الحماية من دخول الشمس والرمال والغبار إلى العينين. تمنع الحواجب العرق من التدفق من الجبهة إلى أجهزة الرؤية. تعتبر الجفون "غطاء" عالميًا للعين. على جانب الخد يقع في الزاوية العليا للعين الغدة الدمعيةالذي يطلق الدموع عند خفضه الجفن العلوي. أنها ترطب وتغسل مقل العيون على الفور. تتدفق الدمعة المتحررة إلى زاوية العين، القريبة من الأنف، حيث القناة المسيل للدموع‎تعزيز إطلاق الدموع الزائدة. وهذا هو بالضبط ما يجعل الشخص الباكي ينتحب من أنفه.

الجزء الخارجي من مقلة العين مغطى بطبقة بروتينية تسمى الصلبة. في الجزء الأمامي، تندمج الصلبة في القرنية. وخلفه مباشرة تقع المشيمية. إنه أسود اللون، وبالتالي فإن المحلل البصري لا ينثر الضوء من الداخل. كما ذكر أعلاه، الصلبة تصبح القزحية، أو القزحية. لون العيون هو لون القزحية. يوجد في منتصف القزحية تلميذ مستدير. يمكن أن تنقبض وتتوسع بفضل العضلات الملساء. وبهذه الطريقة، ينظم المحلل البصري البشري كمية الضوء التي تنتقل إلى العين، وهو أمر ضروري لرؤية الجسم. تقع العدسة خلف التلميذ. لها شكل عدسة ثنائية التحدب، والتي يمكن أن تصبح أكثر محدبة أو مسطحة بفضل نفس العضلات الملساء. لعرض كائن يقع على مسافة، يجبر المحلل البصري العدسة على أن تصبح مسطحة، وبالقرب منها - محدبة. الجميع التجويف الداخليتمتلئ العيون بالفكاهة الزجاجية. ليس له لون، مما يسمح للضوء بالمرور دون تدخل. خلف مقلة العين توجد شبكية العين.

هيكل الشبكية

تحتوي شبكية العين على مستقبلات (خلايا على شكل مخاريط وقضبان) مجاورة للمشيمية، وأليافها محمية من جميع الجوانب، وتشكل غمدًا أسود. المخاريط لديها حساسية للضوء أقل بكثير من العصي. وهي تقع بشكل رئيسي في وسط شبكية العين، في البقعة. ونتيجة لذلك، تسود العصي في محيط العين. إنها قادرة على نقل صورة بالأبيض والأسود فقط إلى المحلل البصري، ولكنها تعمل أيضًا في الإضاءة المنخفضة بسبب حساسيتها العالية للضوء. تقع أمام القضبان والأقماع الخلايا العصبيةواستقبال ومعالجة المعلومات التي تدخل شبكية العين.

المحرك للعين والأجهزة المساعدة. مرئي النظام الحسييساعد في الحصول على ما يصل إلى 90٪ من المعلومات حول العالم من حولك. يسمح للشخص بتمييز شكل الأشياء وظلها وحجمها. وهذا ضروري لتقييم المساحة والتوجه في العالم المحيط. لذلك، يجدر النظر بمزيد من التفصيل في علم وظائف الأعضاء وهيكل ووظائف المحلل البصري.

الميزات التشريحية

مقلة العين تقع في المقبس، تشكلت من العظامالجماجم متوسط ​​قطرها 24 ملم ووزنها لا يتجاوز 8 جرام. مخطط العين يتضمن 3 قذائف.

القشرة الخارجية

يتكون من القرنية والصلبة. تفترض فسيولوجيا العنصر الأول عدم وجود أوعية دموية، لذلك تتم تغذيته من خلال السائل بين الخلايا. وتتمثل المهمة الرئيسية في حماية العناصر الداخلية للعين من التلف. تحتوي القرنية على عدد كبير من النهايات العصبية، لذا فإن دخول الغبار عليها يؤدي إلى تطور الألم.

الصلبة عبارة عن كبسولة ليفية غير شفافة للعين ذات لون أبيض أو مزرق. تتكون القشرة من ألياف الكولاجين والإيلاستين، مرتبة بشكل عشوائي. تؤدي الصلبة الوظائف التالية: حماية العناصر الداخلية للعضو، والحفاظ على الضغط داخل العين، وربط الجهاز الحركي للعين والألياف العصبية.

المشيمية

تحتوي هذه الطبقة على العناصر التالية:

1. المشيمية التي تغذي شبكية العين.
2. الجسم الهدبي على اتصال مع العدسة.
3. تحتوي القزحية على صبغة تحدد لون عيون كل شخص. يوجد بالداخل حدقة يمكنها تحديد درجة تغلغل أشعة الضوء.

القشرة الداخلية

شبكية العين، والتي تتكون من الخلايا العصبية، هي قذيفة رقيقةعيون. هنا يتم إدراك الأحاسيس البصرية وتحليلها.

هيكل نظام الانكسار

يتضمن النظام البصري للعين المكونات التالية.

1. تقع الغرفة الأمامية بين القرنية والقزحية. وظيفتها الرئيسية هي تغذية القرنية.
2. العدسة عبارة عن عدسة شفافة ثنائية التحدب ضرورية لانكسار أشعة الضوء.
3. الغرفة الخلفية للعينهو الفراغ الموجود بين القزحية والعدسة، وهو مملوء بمحتويات سائلة.
4. الجسم الزجاجي- سائل هلامي شفاف يملأ مقلة العين. وتتمثل مهمتها الرئيسية في انكسار تدفقات الضوء وتوفيرها شكل دائمالجهاز.

يتيح لك النظام البصري للعين رؤية الأشياء على أنها واقعية: ثلاثية الأبعاد وواضحة وملونة. أصبح ذلك ممكنًا من خلال تغيير درجة انكسار الأشعة وتركيز الصورة وإنشاء طول المحور المطلوب.

هيكل الجهاز المساعد

يشتمل المحلل البصري على جهاز مساعد يتكون من الأقسام التالية:

1. الملتحمة - عبارة عن غشاء رقيق من النسيج الضام يقع معه داخلقرن الملتحمة تحمي المحلل البصري من الجفاف وانتشار البكتيريا المسببة للأمراض.
2. يتكون الجهاز الدمعي من الغدد الدمعية التي تنتج السائل المسيل للدموع. السر ضروري لترطيب العين؛
3. ممارسة الحركة مقل العيونفي كل الاتجاهات. تشير فسيولوجيا المحلل إلى أن العضلات تبدأ في العمل منذ ولادة الطفل. لكن تشكيلهم ينتهي بـ 3 سنوات.
4. الحواجب والجفون - تساعد هذه العناصر على الحماية من التأثيرات الضارة للعوامل الخارجية.

مميزات المحلل

يتضمن النظام البصري الأجزاء التالية.

1. يشمل الجهاز المحيطي شبكية العين، وهي نسيج يحتوي على مستقبلات يمكنها إدراك أشعة الضوء.
2. يتضمن التوصيل زوجًا من الأعصاب التي تشكل تصالبًا بصريًا جزئيًا (تصالبًا بصريًا). ونتيجة لذلك، تظل الصور المأخوذة من الجزء الصدغي من شبكية العين على نفس الجانب. في هذه الحالة، تنتقل المعلومات من المناطق الداخلية والأنفية إلى النصف الآخر من القشرة الدماغية. يتيح لك هذا الصليب المرئي تكوين صورة ثلاثية الأبعاد. يعد المسار البصري عنصرًا مهمًا في الجهاز العصبي الموصل، والذي بدونه ستكون الرؤية مستحيلة.
3. المركزية. تدخل المعلومات إلى جزء القشرة الدماغية حيث تتم معالجة المعلومات. تقع هذه المنطقة في المنطقة القذالية وتسمح بالتحويل النهائي للنبضات الواردة إلى أحاسيس بصرية. القشرة الدماغية هي الجزء المركزيمحلل.

يؤدي المسار البصري الوظائف التالية:

• تصور الضوء واللون.
• تشكيل صورة ملونة.
• ظهور الجمعيات.

المسار البصري هو العنصر الرئيسي في نقل النبضات من شبكية العين إلى الدماغ.تشير فسيولوجيا جهاز الرؤية إلى أن الاضطرابات المختلفة في الجهاز تؤدي إلى العمى الجزئي أو الكامل.

يدرك الجهاز البصري الضوء ويحول الأشعة القادمة من الأشياء إلى أحاسيس بصرية. هذه عملية معقدة، يتضمن مخططها عددًا كبيرًا من الروابط: إسقاط الصورة على شبكية العين، وتحفيز المستقبلات، والتصالب البصري، وإدراك ومعالجة النبضات بواسطة المناطق المقابلة من القشرة الدماغية.

عالم رائع مليء بالألوان والأصوات والروائح تمنحنا إياها حواسنا.
ماجستير أوستروفسكي

الغرض من الدرس: دراسة المحلل البصري.

المهام: التعريف بمفهوم "المحلل"، ودراسة عمل المحلل، وتنمية المهارات التجريبية، و التفكير المنطقيتنمية النشاط الإبداعي للطلاب.

نوع الدرس: عرض مادة جديدة مع عناصر النشاط التجريبي والتكامل.

الأساليب والتقنيات: بحث، بحث.

معدات: عيون وهمية. جدول "هيكل العين" ؛ طاولات محلية الصنع "اتجاه الأشعة" و "قضبان وأقماع" ؛ النشرة: بطاقات تصور بنية العين والإعاقات البصرية.

تقدم الدرس

I. تحديث المعرفة

القبو المرغوب فيه لسماء السهوب.
طائرات من هواء السهوب ،
عليك أنا في نعيم لاهث
أوقفت عيني.

انظر إلى النجوم: هناك نجوم كثيرة
في صمت الليل
يحترق ويضيء حول القمر
في السماء الزرقاء.

إي باراتينسكي

جلبت الريح من بعيد
اغاني الربيع تلميح,
في مكان ما خفيف وعميق
قطعة من السماء فتحت.

ما هي الصور التي خلقها الشعراء! ما الذي سمح لهم بالتشكل؟ اتضح أن المحللين يساعدون في هذا. سنتحدث عنهم اليوم. المحلل هو نظام معقد، تقديم تحليل للتهيج. كيف تنشأ التهيجات وأين يتم تحليلها؟ أجهزة الاستقبال التأثيرات الخارجية- المستقبلات. أين يذهب التهيج بعد ذلك وماذا يحدث عندما يتم تحليله؟ ( يعبر الطلاب عن آرائهم.)

ثانيا. تعلم مواد جديدة

يتم تحويل التهيج إلى نبضة عصبية وتنتقل عبر المسار العصبي إلى الدماغ، حيث يتم تحليلها. ( بالتزامن مع المحادثة، نرسم مخططًا مرجعيًا، ثم نناقشه مع الطلاب.)

ما هو دور الرؤية في حياة الإنسان؟ الرؤية ضرورية للعمل والتعلم والتطور الجمالي والنقل تجربة اجتماعية. نتلقى ما يقرب من 70٪ من جميع المعلومات من خلال الرؤية. العين هي النافذة ل العالم من حولنا. غالبًا ما تتم مقارنة هذا العضو بالكاميرا. يتم تنفيذ دور العدسة بواسطة العدسة. ( مظاهرة الدمى والجداول.) فتحة العدسة هي البؤبؤ، ويتغير قطرها حسب الإضاءة. تمامًا كما هو الحال في الفيلم الفوتوغرافي أو المصفوفة الحساسة للضوء في الكاميرا، تظهر الصورة على شبكية العين. ومع ذلك، فإن نظام الرؤية أكثر تقدمًا من الكاميرا التقليدية: حيث تقوم شبكية العين والدماغ بتصحيح الصورة، مما يجعلها أكثر وضوحًا وأكثر ضخامة وأكثر ألوانًا، وفي النهاية ذات معنى.

تعرف على بنية العين بمزيد من التفاصيل. انظر إلى الجداول والنماذج، واستخدم الرسوم التوضيحية الموجودة في الكتاب المدرسي.

لنرسم مخططًا لـ "بنية العين".

غشاء ليفي

الخلفي – معتم – الصلبة
الأمامية – الشفافة – القرنية

المشيمية

الأمامي - القزحية، يحتوي على الصباغ
في وسط القزحية يوجد التلميذ

عدسة
شبكية العين
الحواجب
الجفون
الرموش
القناة المسيلة للدموع
الغدة الدمعية
العضلات الحركية

"شبكة صيد ضيقة، تُلقى إلى أسفل زجاج العين وتصطاد أشعة الشمس!" – هكذا تصور الطبيب اليوناني القديم هيروفيلوس شبكية العين. تبين أن هذه المقارنة الشعرية دقيقة بشكل مدهش. شبكية العين- شبكة على وجه التحديد، وهي شبكة تلتقط كميات فردية من الضوء. وهي تشبه كعكة ذات طبقة يبلغ سمكها 0.15-0.4 مم، وكل طبقة عبارة عن عدد كبير من الخلايا، التي تتشابك عملياتها وتشكل شبكة مخرمة. تمتد العمليات الطويلة من خلايا الطبقة الأخيرة، والتي تتجمع في حزمة العصب البصري.

أكثر من مليون ألياف العصب البصريتحمل المعلومات المشفرة بواسطة شبكية العين في شكل نبضات كهربائية حيوية ضعيفة إلى الدماغ. يسمى المكان الموجود في شبكية العين حيث تتجمع الألياف في حزمة نقطة عمياء.

طبقة الشبكية المكونة من خلايا حساسة للضوء - العصي والمخاريط - تمتص الضوء. وفيها يحدث تحويل الضوء إلى معلومات مرئية.

تعرفنا على الرابط الأول للمحلل البصري - المستقبلات. انظر إلى صورة مستقبلات الضوء، فهي على شكل قضبان وأقماع. توفر القضبان رؤية بالأبيض والأسود. وهي أكثر حساسية للضوء بحوالي 100 مرة من المخاريط، ويتم ترتيبها بحيث تزداد كثافتها من المركز إلى حواف الشبكية. الصباغ البصري للقضبان يمتص الأشعة الزرقاء والزرقاء جيدًا، ولكن الأشعة الحمراء والخضراء والبنفسجية تمتص بشكل سيئ. رؤية اللونتوفر ثلاثة أنواع من المخاريط الحساسة للألوان البنفسجي والأخضر والأحمر على التوالي. مقابل التلميذ على شبكية العين يوجد أكبر تركيز للمخاريط. هذا المكان يسمى بقعة صفراء.

تذكر الخشخاش الأحمر وزهرة الذرة الزرقاء. خلال النهار تكون ذات ألوان زاهية، وعند الغسق يكون لون الخشخاش أسود تقريبًا، وزهرة الذرة زرقاء بيضاء. لماذا؟ ( الطلاب يعبرون عن آرائهم.) خلال النهار، في إضاءة جيدة، تعمل كل من المخاريط والقضبان، وفي الليل، عندما لا يكون هناك ما يكفي من الضوء للأقماع، فقط القضبان. تم وصف هذه الحقيقة لأول مرة من قبل عالم وظائف الأعضاء التشيكي بوركينجي في عام 1823.

تجربة "رؤية رود".خذ شيئًا صغيرًا، مثل قلم رصاص ملون باللون الأحمر، وانظر للأمام مباشرة، وحاول رؤيته برؤيتك المحيطية. يجب تحريك الكائن بشكل مستمر، ومن ثم سيكون من الممكن العثور على موضع يُنظر فيه إلى اللون الأحمر على أنه أسود. اشرح سبب وضع قلم الرصاص بحيث يتم عرض صورته على حافة الشبكية. ( ولا توجد أي مخاريط تقريبًا عند حافة الشبكية، ولا تميز العصي اللون، فتظهر الصورة سوداء تقريبًا.)

نحن نعلم بالفعل أن المنطقة البصرية لقشرة المخ تقع في الجزء القذالي. لنقم بإنشاء رسم تخطيطي مرجعي لـ "المحلل البصري".

وبالتالي، فإن المحلل البصري هو نظام معقد لإدراك ومعالجة المعلومات حول العالم الخارجي. المحلل البصري لديه احتياطيات كبيرة. تحتوي شبكية العين على 5-6 مليون مخروط وحوالي 110 مليون قضيب، وتحتوي القشرة البصرية لنصفي الكرة المخية على ما يقرب من 500 مليون خلية عصبية. على الرغم من الموثوقية العالية للمحلل البصري، إلا أن وظائفه قد تتعطل تحت تأثير عوامل مختلفة. لماذا يحدث هذا وما هي التغييرات التي يؤدي إليها؟ ( يعبر الطلاب عن آرائهم.)

يرجى ملاحظة أنه مع الرؤية الجيدة، يتم تصوير الأشياء عن بعد أفضل رؤية(25 سم)، تتشكل بالضبط على شبكية العين. في الصورة الموجودة في الكتاب المدرسي يمكنك أن ترى كيف تتشكل الصورة لدى شخص قصير النظر وبعد النظر.

يعد قصر النظر، طول النظر، الاستجماتيزم، عمى الألوان من الإعاقات البصرية الشائعة. وقد تكون وراثية، ولكن قد تكون مكتسبة أيضًا أثناء الحياة بسبب وضع خاطئالعمالة، وضعف الإضاءة على سطح المكتب، وعدم الامتثال لقواعد السلامة عند العمل على جهاز كمبيوتر، في ورش العمل والمختبرات، عند مشاهدة التلفزيون لفترة طويلة، وما إلى ذلك.

أظهرت الدراسات أنه بعد 60 دقيقة من الجلوس المتواصل أمام التلفاز يحدث انخفاض في حدة البصر والقدرة على تمييز الألوان. تصبح الخلايا العصبية "مثقلة" بالمعلومات غير الضرورية، ونتيجة لذلك تتدهور الذاكرة ويضعف الانتباه. في السنوات الأخيرةمسجل شكل خاصخلل في الجهاز العصبي - الصرع الضوئي المصحوب بنوبات متشنجة وحتى فقدان الوعي. وفي اليابان، في 17 ديسمبر 1997، تم تسجيل هجوم واسع النطاق لهذا المرض. كما اتضح فيما بعد، كان السبب هو الخفقان السريع للصور في أحد مشاهد الرسوم المتحركة "الوحوش الصغيرة".

ثالثا. توحيد ما تم تعلمه، تلخيص، الدرجات

يمكن تشبيه العيون، وهي عضو الرؤية، بنافذة تطل على العالم من حولنا. نتلقى ما يقرب من 70% من جميع المعلومات من خلال الرؤية، على سبيل المثال حول شكل الأشياء وحجمها ولونها والمسافة بينها وما إلى ذلك. ويتحكم المحلل البصري في الحركة و نشاط العملشخص؛ بفضل الرؤية، يمكننا استخدام الكتب وشاشات الكمبيوتر لدراسة الخبرات التي راكمتها البشرية.

يتكون جهاز الرؤية من مقلة العين وجهاز مساعد. الأجهزة الملحقة - الحواجب والجفون والرموش والغدة الدمعية والقنوات الدمعية والعضلات الحركية والأعصاب والأوعية الدموية

الحواجب والرموش تحمي عينيك من الغبار. بالإضافة إلى ذلك، يقوم الحاجبان بتصريف العرق من الجبهة. يعلم الجميع أن الشخص يومض باستمرار (2-5 حركات جفن في الدقيقة). لكن هل يعرفون لماذا؟ وتبين أنه في لحظة الرمش يتم ترطيب سطح العين بالسائل المسيل للدموع مما يحميها من الجفاف وفي نفس الوقت يتم تطهيره من الغبار. يتم إنتاج السائل المسيل للدموع عن طريق الغدة الدمعية. يحتوي على 99% ماء و1% ملح. يتم إفراز ما يصل إلى 1 جرام من السائل الدمعي يوميًا، ويتجمع في الزاوية الداخلية للعين، ثم يدخل في القنوات الدمعية، التي تقوم بتصريفه في تجويف الأنف. إذا بكى الشخص، فإن السائل المسيل للدموع ليس لديه الوقت للهروب من خلال القنوات إلى تجويف الأنف. ثم تتدفق الدموع عبر الجفن السفلي وتنزل على الوجه في قطرات.

تقع مقلة العين في تجويف الجمجمة - المدار. لها شكل كروي وتتكون من نواة داخلية مغطاة بثلاثة أغشية: الخارجي - الليفي، الأوسط - الأوعية الدموية والداخلية - شبكي. ينقسم الغشاء الليفي إلى جزء خلفي معتم - الغلالة البيضاء، أو الصلبة، وجزء أمامي شفاف - القرنية. القرنية عبارة عن عدسة محدبة مقعرة يدخل من خلالها الضوء إلى العين. تقع المشيمية تحت الصلبة. ويسمى الجزء الأمامي منها القزحية، وهي تحتوي على الصبغة التي تحدد لون العينين. يوجد في وسط القزحية ثقب صغير - يمكن للتلميذ أن يتوسع أو ينقبض بشكل انعكاسي بمساعدة العضلات الملساء، مما يسمح بدخول الكمية المطلوبة من الضوء إلى العين.

يتم اختراق المشيمية نفسها بواسطة شبكة كثيفة من الأوعية الدموية التي تغذي مقلة العين. من الداخل، توجد طبقة من الخلايا الصبغية التي تمتص الضوء مجاورة للمشيمية، وبالتالي لا يتبدد الضوء أو ينعكس داخل مقلة العين.

مباشرة خلف التلميذ توجد عدسة شفافة ثنائية التحدب. يمكنه تغيير انحناءه بشكل انعكاسي، مما يوفر صورة واضحة على شبكية العين - الطبقة الداخلية للعين. تحتوي شبكية العين على مستقبلات: العصي (مستقبلات ضوء الشفق التي تميز الضوء عن الظلام) والمخاريط (لديها حساسية أقل للضوء، ولكنها تميز الألوان). وتقع معظم المخاريط على شبكية العين مقابل التلميذ، في البقعة. وبجانب هذه البقعة يوجد مخرج العصب البصري، ولا توجد هنا مستقبلات، ولهذا تسمى بالبقعة العمياء.

يمتلئ الجزء الداخلي من العين بخلاط زجاجي شفاف وعديم اللون.

إدراك المحفزات البصرية. يدخل الضوء إلى مقلة العين من خلال التلميذ. عدسة و زجاجيتعمل على توصيل وتركيز أشعة الضوء على شبكية العين. تضمن ست عضلات حركية للعين وضع مقلة العين بحيث تقع صورة الجسم تمامًا على شبكية العين، بقعة صفراء.

في مستقبلات الشبكية، يتم تحويل الضوء إلى نبضات عصبية تنتقل على طول العصب البصري إلى الدماغ من خلال نوى الدماغ المتوسط ​​(الأكيمة العلوية) والدماغ البيني (نوى المهاد البصرية) - إلى المنطقة البصرية لقشرة المخ. ، وتقع في المنطقة القذالية. إن إدراك اللون والشكل وإضاءة الجسم وتفاصيله، يبدأ في شبكية العين، وينتهي بالتحليل في القشرة البصرية. هنا يتم جمع كافة المعلومات وفك شفرتها وتلخيصها. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل فكرة عن الموضوع.

ضعف البصر.تتغير رؤية الأشخاص مع تقدم العمر، حيث تفقد العدسة مرونتها وقدرتها على تغيير انحناءها. في هذه الحالة، تصبح صورة الأجسام القريبة غير واضحة - يتطور طول النظر. عيب آخر في الرؤية هو قصر النظر، عندما يجد الأشخاص، على العكس من ذلك، صعوبة في رؤية الأشياء البعيدة؛ يتطور بعد ذلك الإجهاد على المدى الطويل، إضاءة غير مناسبة. قصر النظر غالبا ما يحدث عند الأطفال سن الدراسةبسبب ظروف العمل غير المناسبة وضعف الإضاءة في مكان العمل. في حالة قصر النظر، تتركز صورة الجسم أمام الشبكية، وفي حالة طول النظر، تتركز خلف الشبكية وبالتالي يُنظر إليها على أنها ضبابية. يمكن أن تكون هذه العيوب البصرية أيضًا ناجمة عن تغيرات خلقية في مقلة العين.

يتم تصحيح قصر النظر وطول النظر باستخدام نظارات أو عدسات مختارة خصيصًا.

• يتمتع المحلل البصري البشري بحساسية مذهلة. وبذلك يمكننا تمييز ثقب في الجدار مضاء من الداخل يبلغ قطره 0.003 مم فقط. يمكن لأي شخص مدرب (والنساء أفضل بكثير في هذا الأمر) التمييز بين مئات الآلاف من ظلال الألوان. يحتاج المحلل البصري إلى 0.05 ثانية فقط للتعرف على الكائن الذي يدخل في مجال الرؤية.

اختبر معلوماتك

1. ما هو المحلل؟
2. كيف يعمل المحلل؟
3. اذكر وظائف الجهاز المساعد للعين.
4. كيف تعمل مقلة العين؟
5. ما هي الوظائف التي يؤديها التلميذ والعدسة؟
6. أين تقع العصي والمخاريط وما وظيفتها؟
7. كيف يعمل المحلل البصري؟
8. ما هي النقطة العمياء؟
9. كيف يحدث قصر النظر وطول النظر؟
10. ما هي أسباب ضعف البصر؟

يفكر

لماذا يقولون العين تنظر والعقل يرى؟

يتكون جهاز الرؤية من مقلة العين والجهاز المساعد. يمكن لمقلة العين أن تتحرك بفضل الستة عضلات خارج العين. البؤبؤ عبارة عن ثقب صغير يدخل من خلاله الضوء إلى العين. القرنية والعدسة هما الجهاز الانكساري للعين. توجد المستقبلات (الخلايا الحساسة للضوء - العصي والأقماع) في شبكية العين.

تقرير عن الموضوع:

فسيولوجيا المحلل البصري.

الطلاب: بوتيلينا م.، أدجييفا أ.

المعلم: بونينا ت.ب.

فسيولوجيا المحلل البصري

المحلل البصري (أو الجهاز الحسي البصري) هو أهم أعضاء الحواس عند الإنسان ومعظم الفقاريات العليا. فهو يوفر أكثر من 90٪ من المعلومات التي تصل إلى الدماغ من جميع المستقبلات. بفضل التطور التطوري السريع للآليات البصرية، شهد دماغ الحيوانات آكلة اللحوم والرئيسيات تغيرات جذرية وحقق كمالًا كبيرًا. الإدراك البصري هو عملية متعددة الروابط، تبدأ بإسقاط صورة على شبكية العين وإثارة المستقبلات الضوئية وتنتهي باتخاذ الأجزاء العليا من المحلل البصري، المتمركز في القشرة الدماغية، قرارًا بشأن وجود صورة مرئية معينة في مجال الرؤية.

هياكل المحلل البصري:

مقلة العين.

جهاز مساعد.

هيكل مقلة العين:

نواة مقلة العين محاطة بثلاثة أغشية: الخارجي والوسطى والداخلي.

يؤدي الغشاء الليفي الخارجي الكثيف جدًا لمقلة العين (الغلالة الليفية اللمبية)، والذي ترتبط به العضلات الخارجية لمقلة العين، وظيفة وظيفة وقائيةوبفضل التورم يحدد شكل العين. وهو يتألف من جزء أمامي شفاف - القرنية، وجزء خلفي أبيض معتم - الصلبة.

تلعب الطبقة الوسطى أو المشيمية من مقلة العين دور مهمفي عمليات التمثيل الغذائي، وتوفير التغذية للعين وإزالة المنتجات الأيضية. إنها غنية الأوعية الدمويةوالصباغ (الخلايا المشيمية الغنية بالصبغية تمنع الضوء من اختراق الصلبة، مما يمنع تشتت الضوء). وتتكون من القزحية، الجسم الهدبيوفي الواقع المشيمية. يوجد في وسط القزحية ثقب دائري - الحدقة، تخترق من خلالها أشعة الضوء مقلة العين وتصل إلى شبكية العين (يتغير حجم الحدقة نتيجة لتفاعل ألياف العضلات الملساء - العضلة العاصرة والموسعة، الموجودة في القزحية وتعصبها الأعصاب السمبثاوية والودية). تحتوي القزحية على كميات متفاوتة من الصبغة التي تحدد لونها - "لون العين".

القشرة الداخلية أو الشبكية لمقلة العين (الغلالة الداخلية لمبة)، شبكية العين، هي الجزء المستقبلي للمحلل البصري، وهنا الإدراك المباشر للضوء، والتحولات البيوكيميائية للأصباغ البصرية، والتغيرات في الخواص الكهربائية للخلايا العصبية وانتقال الضوء. المعلومات إلى المركزية الجهاز العصبي. تتكون الشبكية من 10 طبقات:

الصباغ.

حسية ضوئية

غشاء الحد الخارجي.

الطبقة الحبيبية الخارجية

طبقة شبكية خارجية؛

الطبقة الحبيبية الداخلية

شبكة داخلية؛

طبقة الخلايا العقدية.

طبقة من ألياف العصب البصري.

غشاء الحد الداخلي

النقرة المركزية (البقعة البقعية). منطقة الشبكية التي تحتوي على مخاريط فقط (مستقبلات ضوئية حساسة للون)؛ وبسبب هذا، لديه عمى الشفق (العمى الدموي)؛ تتميز هذه المنطقة بمجالات استقبالية مصغرة (مخروط واحد - خلية واحدة ثنائية القطب - خلية عقدية واحدة)، ونتيجة لذلك، الحد الأقصى من حدة البصر

من الناحية الوظيفية، تنقسم أغشية العين ومشتقاتها إلى ثلاثة أجهزة: الأجهزة الانكسارية (الكاسرة للضوء) والمتكيفة (التكيفية)، والتي تشكل النظام البصري للعين، والجهاز الحسي (الاستقبالي).

جهاز انكسار الضوء

جهاز انكسار الضوء للعين هو نظام معقد من العدسات التي تشكل صورة مخفضة ومقلوبة للعالم الخارجي على شبكية العين، بما في ذلك القرنية، وحجرة الفكاهة - سوائل الغرف الأمامية والخلفية للعين، والعدسة وكذلك الجسم الزجاجي الذي تقع خلفه الشبكية التي تدرك الضوء.

العدسة (العدسة اللاتينية) - جسم شفاف يقع داخل مقلة العين مقابل التلميذ؛ كونها عدسة بيولوجية، تعد العدسة جزءًا مهمًا من جهاز انكسار الضوء في العين.

العدسة عبارة عن تشكيل مرن دائري شفاف ثنائي التحدب، مثبت بشكل دائري على الجسم الهدبي. السطح الخلفي للعدسة ملاصق للجسم الزجاجي، وأمامه القزحية والجزء الأمامي والخلفي من العدسة. الكاميرا الخلفية.

يبلغ الحد الأقصى لسمك عدسة الشخص البالغ حوالي 3.6-5 مم (حسب شد الإقامة)، ويبلغ قطرها حوالي 9-10 مم. يبلغ نصف قطر انحناء السطح الأمامي للعدسة عند الراحة 10 مم، والسطح الخلفي 6 مم عند أقصى ضغط للتكيف، وتتم مقارنة نصف القطر الأمامي والخلفي، ويتناقص إلى 5.33 مم.

معامل انكسار العدسة غير متجانس في السمك ويبلغ متوسطه 1.386 أو 1.406 (الأساسية)، ويعتمد ذلك أيضًا على حالة الإقامة.

في أماكن الراحة، تبلغ قوة انكسار العدسة في المتوسط ​​19.11 ديوبتر، وفي أقصى جهد للإقامة - 33.06 ديوبتر.

عند الأطفال حديثي الولادة، تكون العدسة كروية تقريبًا، ولها اتساق ناعم وقوة انكسار تصل إلى 35.0 ديوبتر. يحدث نموها الإضافي بشكل رئيسي بسبب زيادة القطر.

أجهزة الإقامة

يضمن الجهاز التكيفي للعين تركيز الصورة على شبكية العين، وكذلك تكيف العين مع شدة الضوء. وتشمل القزحية ذات الثقب في الوسط - البؤبؤ - والجسم الهدبي مع الشريط الهدبي للعدسة.

يتم ضمان تركيز الصورة عن طريق تغيير انحناء العدسة، والذي يتم تنظيمه بواسطة العضلة الهدبية. ومع زيادة الانحناء، تصبح العدسة أكثر محدبة وتكسر الضوء بقوة أكبر، وتضبط نفسها لرؤية الأشياء القريبة. وعندما تسترخي العضلات، تصبح العدسة مسطحة وتتكيف العين لرؤية الأشياء البعيدة. في الحيوانات الأخرى، ولا سيما رأسيات الأرجل، أثناء التكيف، يكون التغيير في المسافة بين العدسة والشبكية هو السائد.

البؤبؤ عبارة عن ثقب متغير الحجم في القزحية. وهو بمثابة الحجاب الحاجز للعين، حيث ينظم كمية الضوء الساقط على شبكية العين. في الضوء الساطع، تنقبض العضلات الدائرية للقزحية وتسترخي العضلات الشعاعية، بينما تضيق حدقة العين وتقل كمية الضوء التي تدخل إلى الشبكية، مما يحميها من التلف. وعلى العكس من ذلك، في الإضاءة المنخفضة، تنقبض العضلات الشعاعية وتتوسع حدقة العين، مما يسمح بدخول المزيد من الضوء إلى العين.

أربطة الزن (العصابات الهدبية). يتم توجيه عمليات الجسم الهدبي إلى كبسولة العدسة. في حالة الاسترخاء، يكون للعضلات الملساء للجسم الهدبي أقصى تأثير على كبسولة العدسة، ونتيجة لذلك يتم تسطيحها إلى أقصى حد وتكون قدرتها على الانكسار في حدها الأدنى (يحدث هذا عند مشاهدة الأشياء الموجودة على مسافة كبيرة من العدسة). عيون)؛ في ظل ظروف تقلص العضلات الملساء للجسم الهدبي، تحدث الصورة المعاكسة (عند فحص الأشياء القريبة من العينين)

الغرف الأمامية والخلفية للعين، على التوالي، مليئة بالفكاهة المائية.

جهاز استقبال للمحلل البصري. هيكل ووظائف الطبقات الفردية للشبكية

شبكية العين هي الطبقة الداخلية للعين، والتي لديها بنية معقدة متعددة الطبقات. هناك نوعان من المستقبلات الضوئية لهما أهمية وظيفية مختلفة - العصي والمخاريط وأنواع عديدة من الخلايا العصبية بعملياتها العديدة.

تحت تأثير الأشعة الضوئية، تحدث تفاعلات كيميائية ضوئية في المستقبلات الضوئية، وتتكون من تغيرات في الأصباغ البصرية الحساسة للضوء. يؤدي هذا إلى إثارة المستقبلات الضوئية، ثم إثارة متشابكة للخلايا العصبية المرتبطة بالقضيب والمخروط. وهذا الأخير يشكل الجهاز العصبي الفعلي للعين، الذي ينقل المعلومات البصرية إلى مراكز الدماغ ويشارك في تحليلها ومعالجتها.

جهاز مساعد

يشمل الجهاز الإضافي للعين أجهزة الحماية وعضلات العين. تشمل أجهزة الحماية الجفون ذات الرموش والملتحمة والجهاز الدمعي.

الجفون عبارة عن طيات ملتحمة جلدية مزدوجة تغطي مقلة العين من الأمام. السطح الأمامي للجفن مغطى بجلد رقيق وسهل الطي، حيث تقع تحته عضلة الجفن والتي تمر في المحيط إلى جلد الجبهة والوجه. السطح الخلفي للجفن مبطن بالملتحمة. للجفون حواف أمامية للجفون تحمل الرموش وحواف خلفية للجفون تندمج في الملتحمة.

يوجد بين الجفون العلوية والسفلية شق في الجفن بزوايا وسطية وجانبية. في الزاوية الوسطى من شق الجفن، تحتوي الحافة الأمامية لكل جفن على ارتفاع صغير - الحليمة الدمعية، في الجزء العلوي منها تفتح القناة الدمعية بثقب. يحتوي سمك الجفون على غضروف يندمج بشكل وثيق مع الملتحمة ويحدد شكل الجفون إلى حد كبير. يتم تقوية هذه الغضاريف حتى حافة الحجاج بواسطة الأربطة الإنسية والجانبية للجفون. يوجد عدد كبير جدًا (يصل إلى 40) من الغدد الغضروفية في سمك الغضروف، وتفتح قنواتها بالقرب من الحواف الخلفية الحرة لكلا الجفون. غالبًا ما يعاني الأشخاص الذين يعملون في ورش متربة من انسداد هذه الغدد مع حدوث التهاب لاحق.

يتكون الجهاز العضلي لكل عين من ثلاثة أزواج من العضلات المحركة للعين ذات التأثير المعاكس:

خطوط مستقيمة علوية وسفلية،

الخطوط المستقيمة الداخلية والخارجية،

المائلة العلوية والسفلية.

تبدأ جميع العضلات، باستثناء المائلة السفلية، مثل العضلات التي ترفع الجفن العلوي، من حلقة الوتر الموجودة حول القناة البصرية للحجاج. ثم يتم توجيه العضلات المستقيمة الأربع، وتتباعد تدريجياً، إلى الأمام وبعد ثقب محفظة لسان، فإنها تطير أوتارها إلى الصلبة. تقع خطوط ارتباطها على مسافات مختلفة من الحوف: مستقيم داخلي - 5.5-5.75 ملم، أقل - 6-6.6 ملم، خارجي - 6.9-7 ملم، علوي - 7.7-8 ملم.

يتم توجيه العضلة المائلة العلوية من الثقبة البصرية إلى كتلة الوتر العظمي الموجودة في الزاوية الداخلية العليا للمحجر، وبعد أن تنتشر فوقها، تذهب للخلف وللخارج على شكل وتر مدمج؛ يلتصق بالصلبة الموجودة في الربع العلوي الخارجي لمقلة العين على مسافة 16 ملم من الحوف.

تبدأ العضلة المائلة السفلية من الجدار العظمي السفلي للحجاج بشكل جانبي إلى حدٍ ما عند مدخل القناة الأنفية الدمعية، وتمتد للخلف والخارج بين الجدار السفلي للحجاج والعضلة المستقيمة السفلية؛ يلتصق بالصلبة على مسافة 16 ملم من الحوف (الربع الخارجي السفلي لمقلة العين).

يتم تعصيب عضلات المستقيم الداخلية والعلوية والسفلية، وكذلك العضلة المائلة السفلية، عن طريق فروع العصب المحرك للعين، والمستقيم الخارجي - عن طريق العصب المبعد، والعضلة المائلة العلوية - عن طريق العصب البُكْري.

عندما تنقبض عضلة أو أخرى، تتحرك العين حول محور عمودي على مستواها. ويمتد هذا الأخير على طول ألياف العضلات ويعبر نقطة دوران العين. وهذا يعني أنه بالنسبة لمعظم العضلات الحركية للعين (باستثناء العضلات المستقيمة الخارجية والداخلية)، فإن محاور الدوران لها زاوية ميل واحدة أو أخرى بالنسبة إلى محاور الإحداثيات الأصلية. ونتيجة لذلك، عندما تنقبض هذه العضلات، تقوم مقلة العين بحركة معقدة. لذلك، على سبيل المثال، فإن العضلة المستقيمة العلوية، مع وجود العين في الوضع الأوسط، ترفعها إلى أعلى وتدور إلى الداخل وتوجهها قليلاً نحو الأنف. ستزداد الحركات العمودية للعين مع انخفاض زاوية التباعد بين المستوى السهمي والعضلي، أي عندما تتجه العين إلى الخارج.

تنقسم جميع حركات مقل العيون إلى مجتمعة (مرتبطة ومترافقة) ومتقاربة (تثبيت الأشياء على مسافات مختلفة بسبب التقارب). الحركات المشتركة هي تلك التي يتم توجيهها في اتجاه واحد: للأعلى، لليمين، لليسار، إلخ. يتم تنفيذ هذه الحركات بواسطة العضلات - المتآزرة. لذلك، على سبيل المثال، عند النظر إلى اليمين، تنقبض العضلة المستقيمة الخارجية في العين اليمنى، وتنقبض العضلة المستقيمة الداخلية في العين اليسرى. يتم تحقيق الحركات المتقاربة من خلال عمل عضلات المستقيم الداخلية لكل عين. مجموعة متنوعة منها هي حركات الاندماج. نظرًا لكونها صغيرة جدًا، فإنها تنفذ تثبيتًا دقيقًا بشكل خاص للعينين، وبالتالي تهيئ الظروف لدمج صورتين شبكيتين دون عوائق في صورة واحدة صلبة في القسم القشري للمحلل.

إدراك الضوء

نحن ندرك الضوء لأن أشعته تمر عبر النظام البصري للعين. هناك، تتم معالجة الإثارة ونقلها إلى الأجزاء المركزية من النظام البصري. شبكية العين هي طبقة معقدة من العين تحتوي على عدة طبقات من الخلايا التي تختلف في الشكل والوظيفة.

الطبقة الأولى (الخارجية) هي الطبقة الصبغية، التي تتكون من خلايا ظهارية كثيفة المواقع تحتوي على الفوسين الصباغ الأسود. فهو يمتص أشعة الضوء، مما يساهم في الحصول على صورة أوضح للأشياء. الطبقة الثانية هي الطبقة المستقبلة، وتتكون من خلايا حساسة للضوء – المستقبلات البصرية – المستقبلات الضوئية: المخاريط والقضبان. إنهم يدركون الضوء ويحولون طاقته إلى نبضات عصبية.

يتكون كل مستقبل ضوئي من جزء خارجي حساس للضوء يحتوي على الصباغ البصريوقطعة داخلية تحتوي على النواة والميتوكوندريا التي توفر عمليات الطاقة في الخلية المستقبلة للضوء.

وقد كشفت الدراسات المجهرية الإلكترونية أن الجزء الخارجي لكل قضيب يتكون من 400-800 صفائح أو أقراص رفيعة يبلغ قطرها حوالي 6 ميكرون. كل قرص عبارة عن غشاء مزدوج يتكون من طبقات أحادية الجزيئية من الدهون تقع بين طبقات جزيئات البروتين. يرتبط الشبكية، وهو جزء من الصباغ البصري رودوبسين، بجزيئات البروتين.

يتم فصل الأجزاء الخارجية والداخلية للخلية المستقبلة للضوء بواسطة أغشية تمر من خلالها حزمة مكونة من 16-18 ليفًا رفيعًا. يمر الجزء الداخلي إلى عملية تقوم من خلالها الخلية المستقبلة للضوء بنقل الإثارة عبر المشبك إلى الخلية العصبية ثنائية القطب المتلامسة معها.

لدى الشخص حوالي 6-7 مليون مخروط و110-125 مليون قضيب في العين. يتم توزيع العصي والمخاريط بشكل غير متساو في شبكية العين. تحتوي النقرة المركزية للشبكية (النقرة المركزية) على مخاريط فقط (ما يصل إلى 140.000 مخروط لكل 1 مم2). وباتجاه محيط الشبكية، يتناقص عدد المخاريط ويزداد عدد العصي. يحتوي محيط الشبكية على قضبان بشكل حصري تقريبًا. تعمل المخاريط في ظروف الإضاءة الساطعة وتدرك الألوان؛ العصي هي مستقبلات تستقبل أشعة الضوء في ظل ظروف رؤية الشفق.

يُظهر تحفيز أجزاء مختلفة من الشبكية أنه يتم إدراك الألوان المختلفة بشكل أفضل عندما يتم تطبيق المحفزات الضوئية على النقرة، حيث توجد المخاريط بشكل حصري تقريبًا. كلما ابتعدت عن مركز الشبكية، يصبح إدراك الألوان أسوأ. محيط الشبكية، حيث توجد القضبان فقط، لا يرى اللون. حساسية الضوء للجهاز المخروطي لشبكية العين أقل بعدة مرات من حساسية العناصر المرتبطة بالقضبان. لذلك، عند الشفق في ظروف الإضاءة المنخفضة، تقل الرؤية المخروطية المركزية بشكل حاد وتسود الرؤية الشريطية المحيطية. وبما أن العصيات لا تدرك الألوان، فإن الإنسان لا يميز الألوان عند الغسق.

نقطة عمياء. نقطة دخول العصب البصري إلى مقلة العين، الحلمة البصرية، لا تحتوي على مستقبلات ضوئية وبالتالي فهي غير حساسة للضوء؛ هذا هو ما يسمى النقطة العمياء. ويمكن التحقق من وجود النقطة العمياء من خلال تجربة ماريوت.

أجرى ماريوت التجربة على النحو التالي: وضع اثنين من النبلاء على مسافة 2 متر مقابل بعضهما البعض وطلب منهما أن ينظرا بعين واحدة إلى نقطة معينة على الجانب - ثم بدا لكل منهما أن نظيره ليس له رأس.

ومن الغريب أنه في القرن السابع عشر فقط عرف الناس أن هناك "نقطة عمياء" على شبكية أعينهم، والتي لم يفكر فيها أحد من قبل.

الخلايا العصبية الشبكية. إلى الداخل من طبقة الخلايا المستقبلة للضوء في شبكية العين توجد طبقة من الخلايا العصبية ثنائية القطب، وهي مجاورة لطبقة من الخلايا العصبية العقدية من الداخل.

تشكل محاور الخلايا العقدية ألياف العصب البصري. وبالتالي، فإن الإثارة التي تحدث في مستقبل الضوء تحت تأثير الضوء تدخل ألياف العصب البصري من خلال الخلايا العصبية - القطبين والعقدة.

تصور صور الأشياء

يتم توفير صورة واضحة للأجسام الموجودة على شبكية العين من خلال النظام البصري المعقد والفريد للعين، والذي يتكون من القرنية وسوائل الحجرتين الأمامية والخلفية والعدسة والجسم الزجاجي. تمر الأشعة الضوئية عبر الوسائط المدرجة النظام البصريالعيون وتنكسر فيها حسب قوانين البصريات. للعدسة أهمية أساسية في انكسار الضوء في العين.

للحصول على تصور واضح للأشياء، من الضروري أن تركز صورتها دائما في وسط شبكية العين. من الناحية الوظيفية، يتم تكييف العين لرؤية الأشياء البعيدة. ومع ذلك، يمكن للأشخاص التمييز بوضوح بين الأشياء الموجودة على مسافات مختلفة من العين، وذلك بفضل قدرة العدسة على تغيير انحناءها، وبالتالي قوة انكسار العين. تسمى قدرة العين على التكيف مع رؤية الأشياء بوضوح على مسافات مختلفة بالتكيف. يؤدي انتهاك القدرة التكيفية للعدسة إلى ضعف حدة البصر وحدوث قصر النظر أو طول النظر.

تنشأ ألياف ما قبل العقدة نظيرة الودية من نواة ويستفال-إدينجر (الجزء الحشوي من النواة) أزواج الثالث العصب القحفي) ثم ينتقل كجزء من الزوج الثالث من الأعصاب القحفية إلى العقدة الهدبية التي تقع خلف العين مباشرة. هنا، تشكل ألياف ما قبل العقدة نقاط اشتباك عصبي مع الخلايا العصبية نظيرة الودية بعد العقدية، والتي بدورها ترسل أليافًا كجزء من الأعصاب الهدبية إلى مقلة العين.

تثير هذه الأعصاب: (1) العضلة الهدبية التي تنظم تركيز عدسات العين؛ (2) مصرة القزحية، التي تضيق حدقة العين.

مصدر التعصيب الودي للعين هو الخلايا العصبية للقرون الجانبية للجزء الصدري الأول الحبل الشوكي. تدخل الألياف الودية الخارجة من هنا إلى السلسلة الودية وتصعد إلى العقدة العنقية العلوية، حيث تتشابك مع الخلايا العصبية العقدية. تمتد أليافها ما بعد العقدية على طول سطح الشريان السباتي ثم على طول الشرايين الأصغر وتصل إلى العين.

هنا، تعمل الألياف الودية على تعصب الألياف الشعاعية للقزحية (التي توسع حدقة العين)، بالإضافة إلى بعض عضلات العين خارج العين (تتم مناقشتها أدناه فيما يتعلق بمتلازمة هورنر).

تعتبر آلية التكيف، التي تركز على النظام البصري للعين، مهمة للحفاظ على حدة البصر العالية. يحدث السكن نتيجة لتقلص أو استرخاء العضلة الهدبية للعين. يؤدي انقباض هذه العضلة إلى زيادة قوة انكسار العدسة، كما يؤدي الاسترخاء إلى تقليلها.

يتم تنظيم إقامة العدسة بواسطة الآلية السلبية تعليق، والذي يقوم تلقائيًا بضبط قوة انكسار العدسة لتحقيق أعلى درجة من حدة البصر. عندما تركز العيون على جسم بعيد، يجب أن تركز فجأة على جسم قريب، وعادة ما تستوعبه العدسة في أقل من ثانية واحدة. وعلى الرغم من أن الآلية التنظيمية الدقيقة التي تسبب هذا التركيز السريع والدقيق للعين ليست واضحة، إلا أن بعض سماتها معروفة.

أولاً، عندما تتغير المسافة إلى نقطة التثبيت فجأة، تتغير قوة انكسار العدسة في الاتجاه المقابل لتحقيق حالة تركيز جديدة خلال جزء من الثانية. ثانيا، هناك عوامل مختلفة تساعد على تغيير قوة العدسة في الاتجاه المطلوب.

1. انحراف لوني. على سبيل المثال، تتركز الأشعة الحمراء قليلاً خلف الأشعة الزرقاء لأن الأشعة الزرقاء تنكسر بالعدسة أكثر من الأشعة الحمراء. ويبدو أن العيون قادرة على تحديد أي من هذين النوعين من الأشعة يتم تركيزه بشكل أفضل، ويقوم هذا "المفتاح" بنقل المعلومات إلى الآلية الاستيعابية لزيادة قوة العدسة أو تقليلها.

2. التقارب. عندما تركز العيون على جسم قريب، تتقارب العيون. تقوم آليات التقارب العصبي بإرسال إشارة في الوقت نفسه تزيد من قوة انكسار عدسة العين.

3. يختلف وضوح التركيز في عمق النقرة عن وضوح التركيز عند الحواف، حيث أن النقرة المركزية تقع أعمق إلى حد ما من بقية الشبكية. ويعتقد أن هذا الاختلاف يوفر أيضًا إشارة في الاتجاه الذي يجب أن تتغير فيه قوة العدسة.

4. تتقلب درجة سكن العدسة قليلاً طوال الوقت بتردد يصل إلى مرتين في الثانية. وفي هذه الحالة تصبح الصورة المرئية أكثر وضوحا عندما تتقلب قوة العدسة في الاتجاه الصحيح، وتصبح أقل وضوحا عندما تتقلب قوة العدسة في الاتجاه الخاطئ. يمكن أن يوفر ذلك إشارة سريعة لتحديد الاتجاه الصحيح للتغيير في قوة العدسة لضمان التركيز المناسب. تعمل مناطق القشرة الدماغية التي تنظم الإقامة في اتصال متوازي وثيق مع المناطق التي تتحكم في حركات العين المثبتة.

وفي هذه الحالة يتم تحليل الإشارات البصرية في مناطق القشرة المقابلة لمجالي برودمان 18 و19، وتنتقل الإشارات الحركية إلى العضلة الهدبية عبر المنطقة أمام السقف لجذع الدماغ، ثم عبر منطقة وستفال-إدينجر. النواة وفي النهاية عبر الألياف العصبية السمبتاوية إلى العينين.

التفاعلات الكيميائية الضوئية في مستقبلات الشبكية

تحتوي قضبان الشبكية لدى البشر والعديد من الحيوانات على صبغة الرودوبسين، أو اللون الأرجواني البصري، والتي تمت دراسة تركيبها وخصائصها وتحولاتها الكيميائية بالتفصيل في العقود الأخيرة. تم العثور على صبغة اليودوبسين في المخاريط. تحتوي المخاريط أيضًا على أصباغ الكلورولاب والإريثرولاب. الأول منهم يمتص الأشعة المقابلة للأخضر، والثاني - للجزء الأحمر من الطيف.

رودوبسين هو مركب عالي الوزن الجزيئي (الوزن الجزيئي 270.000) يتكون من الشبكية وألدهيد فيتامين أ وحزمة من الأوبسين. تحت تأثير الكم الخفيف، تحدث دورة من التحولات الفيزيائية الضوئية والكيميائية الضوئية لهذه المادة: تتصاوغ الشبكية، وتستقيم سلسلتها الجانبية، وينكسر الاتصال بين الشبكية والبروتين، ويتم تنشيط المراكز الأنزيمية لجزيء البروتين. يؤدي التغيير المطابق في جزيئات الصباغ إلى تنشيط أيونات Ca2+، التي تصل إلى قنوات الصوديوم من خلال الانتشار، ونتيجة لذلك تنخفض موصلية Na+. نتيجة لانخفاض توصيل الصوديوم، تحدث زيادة في السالبية الكهربية داخل الخلية المستقبلة للضوء مقارنة بالمساحة خارج الخلية.

وبعد ذلك يتم شق الشبكية من الأوبسين. تحت تأثير إنزيم يسمى اختزال الشبكية، يتم تحويل هذا الأخير إلى فيتامين أ.

عندما تصبح العيون داكنة، يتم تجديد اللون الأرجواني البصري، أي. إعادة تركيب رودوبسين. تتطلب هذه العملية أن تتلقى شبكية العين أيزومر رابطة الدول المستقلة لفيتامين أ، الذي تتشكل منه الشبكية. إذا كان فيتامين (أ) غائبا في الجسم، فإن تكوين رودوبسين ينتهك بشكل حاد، مما يؤدي إلى تطور العمى الليلي.

تحدث العمليات الكيميائية الضوئية في شبكية العين بشكل اقتصادي للغاية، أي. عند التعرض للضوء الساطع جدًا، يتحلل جزء صغير فقط من الرودوبسين الموجود في العصي.

هيكل اليودوبسين قريب من رودوبسين. اليودوبسين هو أيضًا مركب شبكي مع بروتين الأوبسين الذي يتشكل على شكل مخاريط ويختلف عن الأوبسين في العصي.

يختلف امتصاص الضوء بواسطة الرودوبسين واليودوبسين. يمتص اليودوبسين الضوء الأصفر بقوة أكبر عند طول موجة يبلغ حوالي 560 نانومتر.

إدراك اللون

يبدأ إدراك اللون بامتصاص الضوء بواسطة المخاريط - المستقبلات الضوئية للشبكية (الجزء أدناه). يستجيب المخروط دائمًا للإشارة بنفس الطريقة، لكن نشاطه ينتقل إلى اثنين أنواع مختلفةتسمى الخلايا العصبية ثنائية القطب من النوع ON- و OFF، والتي بدورها ترتبط بالخلايا العقدية من النوع ON- و OFF، وتحمل محاورها إشارة إلى الدماغ - أولاً إلى الجسم الركبي الجانبي، ومن هناك أبعد من ذلك إلى القشرة البصرية

يُنظر إلى تعدد الألوان نظرًا لحقيقة أن المخاريط تتفاعل مع طيف معين من الضوء في عزلة. هناك ثلاثة أنواع من المخاريط. تستجيب مخاريط النوع 1 في الغالب للأحمر، والنوع 2 للأخضر، والنوع 3 للأزرق. تسمى هذه الألوان الأساسية. عند تعرضها لموجات ذات أطوال مختلفة، يتم إثارة كل نوع من المخاريط بشكل مختلف.

أطول طول موجي يتوافق مع اللون الأحمر، والأقصر يتوافق مع اللون البنفسجي؛

ويتم ترتيب الألوان بين الأحمر والبنفسجي بالتسلسل المعروف الأحمر-البرتقالي-الأصفر-الأخضر-الأزرق-الأزرق-البنفسجي.

ترى أعيننا الأطوال الموجية فقط في حدود 400-700 نانومتر. يتم تصنيف الفوتونات ذات الأطوال الموجية التي تزيد عن 700 نانومتر على أنها أشعة تحت حمراء ويتم إدراكها على شكل حرارة. يتم تصنيف الفوتونات ذات الأطوال الموجية الأقل من 400 نانومتر على أنها أشعة فوق بنفسجية، نظرًا لطاقتها العالية، يمكن أن يكون لها تأثير ضار على الجلد والأغشية المخاطية؛ بعد الأشعة فوق البنفسجية تأتي الأشعة السينية وأشعة جاما.

ونتيجة لذلك، يُنظر إلى كل طول موجي على أنه لون خاص. على سبيل المثال، عندما ننظر إلى قوس قزح، تبدو الألوان الأساسية (الأحمر والأخضر والأزرق) هي الأكثر وضوحًا بالنسبة لنا.

ومن خلال الخلط البصري للألوان الأساسية، يمكن الحصول على ألوان وظلال أخرى. إذا تم إثارة الأنواع الثلاثة من المخاريط في وقت واحد وبشكل متساو، يحدث الإحساس باللون الأبيض.

تنتقل الإشارات الملونة على طول الألياف البطيئة للخلايا العقدية

ونتيجة لاختلاط الإشارات التي تحمل معلومات عن اللون والشكل، يستطيع الإنسان رؤية شيء لا يتوقعه بناء على تحليل الطول الموجي للضوء المنعكس عن جسم ما، كما تظهر الأوهام بوضوح.

المسارات البصرية:

محاور الخلايا العقدية تؤدي إلى العصب البصري. يندمج العصبان البصريان الأيمن والأيسر عند قاعدة الجمجمة ليشكلا التصالب، حيث تتقاطع الألياف العصبية القادمة من النصفين الداخليين لكلا الشبكيتين وتنتقل إلى الجانب المقابل. تتحد الألياف القادمة من النصفين الخارجيين لكل شبكية مع حزمة من المحاور المتقطعة من العصب البصري المقابل لتشكل القناة البصرية. ينتهي الجهاز البصري في المراكز الأولية للمحلل البصري، والتي تشمل الجسم الركبي الجانبي، والأكيمة العلوية والمنطقة أمام السقف من جذع الدماغ.

الأجسام الركبية الجانبية هي البنية الأولى للجهاز العصبي المركزي حيث تتحول نبضات الإثارة على المسار بين الشبكية والقشرة الدماغية. تقوم الخلايا العصبية في شبكية العين والجسم الركبي الجانبي بتحليل المحفزات البصرية، وتقييم خصائص الألوان والتباين المكاني والإضاءة المتوسطة في أجزاء مختلفة من المجال البصري. في الأجسام الركبية الجانبية، يبدأ التفاعل بين العينين من شبكية العين اليمنى واليسرى.