Budowa i funkcjonowanie narządu wzroku (anatomia)

BUDOWA ORAZ FUNKCJONOWANIE NARZADU WZROKU

Narząd wzroku - oko, jest organem, dzięki któremu odbieramy bardzo dużą ilość informacji ze świata zewnętrznego. Oceniamy odległość obserwowanych przedmiotów od nas, dostrzegamy ruch, rozróżniamy natężenie światła i barwy. Ogarniamy wzrokiem szerokie pole widzenia, co ułatwiają nam ruchy gałek ocznych w górę i w dół. Dzięki złożonemu układowi optycznemu odbieramy ostry obraz obserwowanych obiektów. Wiele osób przyrównuje oko do aparatu optycznego. Jest to prawda ale należy pamiętać, ze aparat fotograficzny to jedynie prosta struktura o wiele mniej skomplikowana od gałki ocznej. Zgodnie z tym porównaniem za soczewki obiektywu można by uznać rogówkę i soczewkę oka, tęczówka byłaby przysłoną aparatu a siatkówka pełniłaby funkcję kliszy fotograficznej, na której odbija się obraz promieni świetlnych.
1. Gałka oczna umieszczona jest w czaszce w zagłębieniu zwanym oczodołem. Oczodół wyścielony jest grubą podściółką tłuszczową , która zabezpiecza gałkę oczną przed wstrząsami mechanicznymi. Od przodu gałka chroniona jest przez powieki, które odruchowo zamykają się przy podrażnieniu powierzchni oka. Przód oka i wewnętrzna powierzchnia powiek wysłane są delikatną błona śluzową, która nosi miano spojówki. Łzy są stale wytwarzane przez gruczoły łzowe, które mieszczą się w zewnętrznym kąciku oka, skąd przepływają do kącika wewnętrznego. Łzy zabezpieczają gałkę oczną przed wysychaniem oraz infekcjami bakteryjnymi.
2. Budowa oka
• TWARDÓWKA - nazywana białkówką, tworzy zewnętrzną warstwę gałki ocznej. Jest to mocna, łącznotkankowa osłona, która ochrania wnętrze oka i utrzymuje kulisty kształt gałki ocznej. W przedniej części przechodzi ona w rogówkę
• ROGÓWKA - jest ona przezroczystą soczewką, która przepuszcza promienie świetlne. Jest to soczewka o stałej ogniskowej (nie zmienia położenia ani kształtu)
• TĘCZÓWKA - jest to pierścień otaczający źrenicę, utworzony z dwóch układów włókien mięśniowych. Położona jest pod twardówką. Skurcze mięśni regulują wielkość źrenicy. Tęczówka może mieć barwę: niebieską, zieloną, brązową, szarą, co zależy od rodzaju barwnika i jego ilości. Przestrzeń między rogówką a tęczówką wypełniona jest przezroczystym płynem, który nosi nazwę cieczy wodnistej. Spełnia on funkcje zwilżającą i obronną przed zarazkami
• ŹRENICA - jest to otwór w tęczówce, przez który promienie świetlne dostają się do wnętrza gałki ocznej
• SOCZEWKA - jest to przezroczysty i elastyczny dysk położony za tęczówką. Soczewka przytwierdzona jest przy pomocy sieci włókien zwanych więzadłami obwódkowymi. Do soczewki przymocowany jest mięsień rzęskowy (ciałko rzęskowe), który kurcząc się i rozkurczając powoduje zmianę kształtu soczewki oraz akomodację (zdolność widzenia z różnych odległości z dobrą ostrością). Soczewka dzieli wnętrze gałki ocznej na dwie części:
o przednią komorę oka - znajduje się ona między rogówką a soczewką. Komora przednia wypełniona jest cieczą wodnistą
o tylną komorę oka - występuje między soczewką a siatkówką. Wypełniona jest lepką, galaretowatą substancją , która nazywa się ciałem szklistym
• NACZYNIÓWKA - leży pod twardówką. Przebiegają w niej liczne naczynia krwionośne, których funkcją jest odżywianie siatkówki.
• SIATKÓWKA - jest to błona leżąca w tylnej części gałki ocznej. Zbudowana jest ze światłoczułych komórek, które stanowią receptory wzroku, przystosowane do odbierania bodźców świetlnych i przekształcania ich w impulsy nerwowe. Siatkówka zbudowana jest z:
o komórek barwnikowych, które ułożone są obwodowo
o komórek wzrokowych - czopków i pręcików. Komórki te łączą się z neuronami tworzącymi nerw wzrokowy
o komórek nerwowych
• CZOPKI - są to tzw. komórki wzrokowe. W siatkówce człowieka znajduje się ok. 6 milionów czopków. Różnicują one barwy i zapewniają ostrzejsze widzenie. Czopki skupione są na niewielkim obszarze, który zwany jest dołkiem środkowym. Dołek środkowy mieści się w plamce żółtej
• PRĘCIKI - jest ich ok. 125 milionów. Są one bardziej wrażliwe na światło, ale nie odróżniają kolorów poza niebieskim i zielonym. W bardzo jasnym świetle pręciki nie wykazują aktywności. Większość pręcików jest skupiona wokół plamki żółtej, zaś reszta rozrzucona jest na całej powierzchni siatkówki. Wewnątrz plamki żółtej znajduje miejsce pozbawione receptorów, zwane plamką ślepą. Światło padające na siatkówkę nie wywołuje w tym miejscu żadnego efektu, co oznacza, że w plamce ślepej nie powstaje obraz. Jest to obszar, z którego nerw wzrokowy wychodzi z gałki ocznej. Obraz powstający na siatkówce jest pomniejszony, odwrócony
PRACA OKA
Ludzkie oko pozwala na dość dokładną rejestrację oglądanych obrazów, których odzwierciedlenie pojawia się na siatkówce. Proces ten przez wielu porównywany jest do robienia zdjęcia w aparacie fotograficznym. Jednak dzięki działaniu komórek światłoczułych i przenoszeniu impulsów nerwowych przez neurony tworzące nerw wzrokowy do ośrodka mózgu odpowiedzialnego za zmysł wzroku człowiek potrafi zarejestrowany obraz właściwie zinterpretować.
Wiązka światła wpada do oka przez źrenicę, biegnie poprzez rogówkę, przednią komorę oka, przechodzi przez soczewkę, która odpowiednio załamuje promienie świetlne, przechodzi dalej przez ciało szkliste i dociera na powierzchnię siatkówki, gdzie dzięki barwnikom pręcików i czopków zostaje przekształcone w impulsy nerwowe i dzięki ich przejściu do mózgu wywołuje wzrokowe wrażenia.
Soczewka, rogówka, ciecz wodnista i ciało szkliste tworzą układ, który załamuje i skupia wiązki światła w ten sposób, aby na siatkówce odbijał się ostry obraz obserwowanego obiektu i aby w mózgu powstało wrażenie wzrokowe adekwatne do tego, co dzieje się w środowisku obserwatora. Ogniskowanie obrazów przedmiotów, które znajdują się w różnej odległości od obserwatora, na siatkówce jest możliwe dzięki zdolności siatkówki do zmiany swojego kształtu, czyli mocy optycznej. Jest to zdolność do akomodacji.
Soczewkę przytwierdzają we właściwym dla niej miejscu więzadła obwódkowe. Zmiany kształtu soczewki wywołuje łączący się z nią, zdolny do skurczu i rozkurczu, mięsień rzęskowy. Powoduje on spłaszczenie soczewki przy patrzeniu na obiekt znajdujący się w dużym oddaleniu oraz jej uwypuklenie przy obserwowaniu obiektów będących bliżej obserwatora.
Do soczewki oka przylega tęczówka, która kurcząc się i rozszerzając zależnie od stopnia natężenia światła w środowisku zmienia średnicę źrenicy oka, działa więc podobnie do przesłony aperturowej. Źrenica oka może zmieniać swoją średnicę w zakresie od 2mm do 8mm.
Za soczewką znajduje się tylna komora oka, którą wypełnia galaretowate ciało szkliste.
Układ optyczny oka nazywany jest centrycznym, choć nie jest tak do końca. Oś widzenia nie całkiem pokrywa się z osią optyczną, czyli z prostą, na której znajdują się środki krzywizn soczewki oraz rogówki. Oś optyczna jest przesunięta wobec osi widzenia o mniej więcej 5 stopni. Jeżeli w otoczeniu obserwatora zmniejsza się natężenie światła, zwiększa się średnica źrenicy. Jednak w pewnym momencie przez źrenicę przechodzi zbyt mała ilość światła, aby czopki sprawnie działały. W takiej sytuacji funkcję głównych odpowiedzialnych za widzenie przejmują pręciki, których największe zagęszczenie jest w peryferyjnych częściach siatkówki, od czego bierze się nazwa widzenia peryferyjnego, jakim określa się widzenie nocne. Przy zmniejszeniu stopnia oświetlenia widzimy coraz słabiej kolory. Pracują pręciki, dzięki którym rozróżniamy kształty i kontury przedmiotów. Wszystko ma dla nas barwy zielonkawo-niebieskie.
Ciekawym zjawiskiem, którego doświadczamy nie raz przechodząc nagle z pomieszczeń ciemnych do oświetlonych, jest efekt olśnienia, czyli chwilowego oślepienia. Jest ono wywołane ochronnym działaniem barwnika zawartego w pręcikach, który chroni pręciki przed zbyt intensywnym światłem. Po chwili wzrok przyzwyczaja się do zmienionych nagle warunków oświetlenia otoczenia- następuje adaptacja wzroku do nowych warunków oświetlenia.
Widzenie trójwymiarowe zapewnia nam mózg, który uczy się już w okresie naszego niemowlęctwa odbierać informacje z dwóch gałek ocznych i interpretować je jako całość, z zauważoną głębią obrazu i ułożeniem różnych przedmiotów względem siebie. Dzięki zdolności prawidłowej interpretacji obrazu nie widzimy obrazu odwróconego do góry nogami, mimo że taki właśnie obraz dociera na siatkówkę oka. Mózg odkodowuje obraz zgodnie z rzeczywistym stanem rzeczy istniejących w otoczeniu. Zdolność takiego odkodowywania nabiera również we wczesnym dzieciństwie co oznacza, że niemowlęta widzą jeszcze świat do góry nogami.
Gałki oczne mogą się poruszać w sposób skoordynowany względem siebie. Oko jest poruszane przez sześć umięśniających je mięśni ocznych. Dzięki temu, że oczy są usadowione w kostnym oczodole wyścielonym tkanką tłuszczową i łączną, oko jest dobrze chronione przed wszelkimi mechanicznymi urazami. Najbardziej narażony na uszkodzenia przód gałki ocznej jest chroniony przez powieki oraz przez przeźroczystą błonę śluzową= spojówkę, która wyściela nie tylko przód gałki ocznej ale i wnętrze powieki. Ochronie oka służą również gruczoły łzowe, które produkują i wydzielają łzy. Gruczoł łzowy leży na zewnętrznym kąciku oka. Łza obmywa całą przednią część oka spływając w kierunku jego wewnętrznego kącika. Czyści tym samym oko z zabrudzeń. Przed dostaniem się do oka drobin pyłów i drobnoustrojów chronią też powieka i rzęsy. Wnętrze powieki oczyszcza oko przy każdym naszym mrugnięciu. Mruganie powiekami zapewnia oczyszczenie powierzchni oka z drobnoustrojów i kurzu. Dorosły człowiek mruga średnio jeden do dwóch razy co dziesięć sekund. Czas mrugnięcia jest bardzo krótki, trwa zaledwie jedną trzecią sekundy. Sumując te dane dochodzimy do wniosku, że średnio, w czasie dwunastogodzinnego czasu bezsennego podczas jednej doby, mruganie zajmuje nam około 25 minut. O wiele rzadziej mrugają noworodki a ich gruczoły łzowe nie produkują jeszcze łez, aż do drugiego miesiąca życia.

4. Mechanizm widzenia barw
W siatkówce występują trzy rodzaje czopków wrażliwych na trzy podstawowe barwy: czerwień, zieleń i fiolet. Poszczególne typy czopków zawierają odpowiednie związki fotochemiczne, które w wyniku zadziałania bodźców świetlnych o odpowiedniej długości fali (a co za tym idzie barwy), ulegają rozkładowi i wywołują one odpowiednie wrażenia wzrokowe. Odebrane bodźce przekształcane są w impulsy nerwowe, które poprzez nerw wzrokowy trafiają do ośrodków w korze mózgowej, gdzie następuje interpretacja i powstanie odpowiednich wrażeń barwnych.
HIGIENA UKŁADU WZROKOWEGO
1. Higiena twarzy i oczu polega przede wszystkim na ich przemywaniu czystą wodą, co zapobiega często występującym infekcjom spojówki wywoływanymi bakteriami lub wirusami.
2. Funkcję ochronną pełnią łzy, które nie tylko zwilżają spojówkę i rogówkę, ale także zawierają lizozym mający właściwości bakteriobójcze.
3. W niektórych zawodach oczy narażone są szczególnie na urazy mechaniczne, co wymaga używania odpowiednich okularów ochronnych i przestrzegania przepisów BHP.
4. Właściwe warunki pracy wzrokowej polegają na:
• odpowiednim oświetleniu
• prawidłowej pozycji ciała podczas czytania i pisania
• korekcji istniejącej wady wzroku
• zachowaniu odległości minimum 30 cm od obserwowanego przedmiotu
Dzieci w wieku szkolnym są szczególnie narażone na przemęczenie wzroku. Należy zadbać o właściwe warunki pracy i okresowe badania okulistyczne, gdyż ewentualna wada wzroku może negatywnie rzutować na wyniki w nauce
Wzrok jest niestety rzeczą bardzo ułomną i wrażliwą. Choroby wzroku są powszechne, w szczególności we współczesnych społeczeństwie, gdzie przeciętnie kilka godzin dziennie spędza się przez monitorem komputera lub przed telewizorem. Niektóre z wad wzroku są zaś naturalnymi procesami fizjologicznymi związanymi z procesami starzenia się (starczowzroczność).
WADY WZROKU
Krótkowzroczność
Krótkowzroczność (miopia) jest najczęstszą chorobą refrakcji oka. Według szacunków naukowców, aż 30% Europejczyków cierpi na krótkowzroczność, a w Azji aż 60% społeczeństwa. Najczęściej wada ta powstaje przed 20 rokiem życia. Najczęściej zdarza się to w wieku szkolnym, kiedy następuje duży wzrost wykorzystania oczu do czytania
Krótkowzroczność objawia się koniecznością wytężania wzroku w celu przeczytania odległego napisu czy rozpoznania znaku. Dalszymi objawami jest trudność widzenia w nocy, szczególnie z daleka oraz zamazany obraz z obwódką wokół niego.
Badanie pokazują, że krótkowzroczność jest przynajmniej częściowo uwarunkowana genetycznie. Nie znany jest jednak żaden mechanizm, według którego wada ta mogłaby się dziedziczyć. Genom daje więc najprawdopodobniej jedynie skłonności do wystąpienia choroby. Niektórzy naukowcy twierdzą, że łagodna postać krótkowzroczności wywołana jest transmisją dominującego chromosomu autosomalnego. Z kolei w przypadkach silnej krótkowzroczności naukowcy przypuszczają, że jest to związane z mechanizmem recesywnego chromosomu autosomalnego. Przyczyniać się do powstania czy powiększenia wady mogą duże ilości czynności wymagających patrzenia z bliska przez dłuższy okres czasu.
Krótkowzroczność najczęściej ujawnia się przed zakończeniem procesu dojrzewania. Jest to związane nie tylko z wysiłkiem jakiemu poddawane są oczy, ale także z wszystkimi procesami reorganizacji organizmu w procesie dojrzewania.
W przypadku kobiet, u których stwierdzono pojawienie się wady wzroku ciąża jest zazwyczaj przyczyną znacznego pogłębienia się wady.
Jeśli chodzi o anatomię, to przy krótkowzroczności gałka oczna jest wydłużona, przez co następuje nieprawidłowe zagięcie promieni świetlnych wpadających do gałki ocznej i ogniskowanie się promieni ma miejsce przez siatkówką, zamiast na niej. Widzenie z bliska jest właściwie prawidłowe, jednak w przypadku patrzenia na oddalony przedmiot, kiedy osie obu oczu są prawie równoległe, obraz jest bardzo rozmazany.
Nadwzroczność
Kolejną częsta wadą wzroku jest nadwzroczność (hipermetropia). Jest to wada odwrotna do krótkowzroczności - stosunkowo wyraźne jest widzenie z daleka, natomiast zamazany obraz w przypadku patrzenia z bliska. Powoduje to szybkie zmęczenie wzroku przy czytaniu, może prowadzić do powstawania bólu głowy i podrażnień spojówki. Szacuje się, że 50% osób korzystających z korekcji wzroku ma właśnie nadwzroczność.
Nadwzroczność także dziedziczna i ujawnia się szybciej niż krótkowzroczność - już w okresie dzieciństwa. Występuje także tzw. nadwzroczność starcza, która rozwija się wraz z wiekiem, ale ta wada zostanie omówiona dalej.
Nadwzroczność jest spowodowana nieprawidłową budową gałki ocznej, która jest krótsza albo ma zakrzywioną rogówkę. Powoduje to ogniskowanie się promieni świetlnych wpadających do oka za siatkówką, a nie na niej. Jeśli wada nie jest duża, to soczewka jest w stanie zrekompensować problemy z prawidłową akomodacją za pomocą mechanizmu ogniskowania. Jest to jednak ogromny wysiłek dla oka.
Często, zwłaszcza jeśli chodzi o dzieci, nadwzroczność występuje równocześnie z zezem zbieżnym.
Astygmatyzm
Astygmatyzm to zaburzenia ogniskowania, co powoduje zamazanie lub zniekształcenie obrazu. Najczęściej astygmatyzm występuje wspólnie z jedną w wad - krótkowzrocznością albo dalekowzrocznością.
Astygmatyzm powoduje poza zaburzeniami widzenia także bóle głowy, przemęczenie i pieczenie oczu. W zależności od rodzaju astygmatyzmu przedmioty ustawione pod jednym kątem mogą być widziane lepiej niż te ustawione pod innym kątem. Często na przykład jeśli pokaże się osobie z astygmatyzmem krzyż, to jedno z ramion, np. poziomie będzie ona widziała ostro, a drugie (pionowe) będzie zamazane. Sytuacja może być tez odwrotna, tzn. ostro może być widziane pionowe ramię krzyża, a zamazane będzie poziome.
Astygmatyzm jest spowodowany zaburzeniami powierzchni rogówki czy soczewki. Z wiekiem wada ulega pogłębieniu. Jeśli rogówka ma krzywiznę bardziej owalną niż kulistą, będą dwie płaszczyzny ogniskowania obrazu. Jeśli np. wada spowodowana jest mechanicznym uszkodzeniem rogówki możliwe jest występowanie jeszcze większej ilości ogniskowych. Zezowanie może być jednym z mechanizmów zapewniających prawidłowe widzenie bez stosowania korekcji astygmatyzmu.
Starczowzroczność (Prezbiopia)
Starczowzroczność to rozwijająca się z wiekiem nadwzroczność. Pojawia się ona powszechnie u osób po 40 roku życia. Wada ulega pogłębieniu aż do 60 - 65 roku życia, kiedy ulega zahamowaniu. Objawy są takie same jak przy dalekowzroczności, a więc problemy z ostrym widzeniem przedmiotów znajdujących się blisko oczu. Inne jednak podłoże prezbiopii w stosunku do dalekowzroczności omówionej wcześniej. Uwarunkowana jest ona nie genetycznie, ale powoduje ją twardnienie soczewki, co jest związane z naturalnymi procesami starzenia się organizmu. Jest to więc naturalny proces fizjologiczny. Twardnienie tkanek jest przyczyną trudności zmiany krzywizny oka, przez co nie zawsze możliwe jest zogniskowanie obrazu na siatkówce. Zdolność do akomodacji oka praktycznie zanika w wieku 60 - 65 lat, kiedy w wieku dziecięcym wynosi nawet 14 dioptrii!
Aby zapobiegać pogłębianiu się wad czy doprowadzeniu do wystąpienia kolejnych (np. zez spowodowany astygmatyzmem), konieczne jest regularne, okresowe (przynajmniej raz do roku) badanie wzroku i stosowanie korekcji. Ważna jest także higiena oczu i stosowanie prawidłowej, zrównoważonej diety.. Witamina A pozwala na dobre widzenie przy słabym oświetleniu, ponieważ jest prekursorem barwnika występującego w pręcikach. Dlatego jedzenie warzyw zawierających witaminy, przede wszystkim marchwi, kapusty oraz owoców takich jak jagody pomaga zachować na długo sprawność widzenia. Zgodnie z niektórymi badaniami witamina C zmniejsza prawdopodobieństwo zachowania na zaćmę. Z kolei nadużywanie soli w diecie zwiększa ryzyko chorób oczu, przede wszystkim zaćmy.


Źródła:
- Internet
-Vadamecum maturzysty - Biologia
-Lewiński, W., 1996, Anatomia i fizjolofia człowieka. Podręcznik