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.

BUDOWA GAŁKI OCZNEJ

Gałka oczna jest narządem o kształcie w przybliżeniu kulistym, o średnicy około 24mm, znajdującym się w części przedniej oczodołu, w zagłębieniu wyścielonym przez tkankę tłuszczową i przez powięzie. Ruchy gałki ocznej we wszystkich kierunkach są sterowane przez mięśnie oczne. Gałka oczna jest unerwiona a impulsy nerwowe są wyprowadzane z gałki ocznej do mózgu poprzez nerw wzrokowy biegnący od tyłu gałki ocznej przez kostny otwór do wewnętrznej jamy czaszki aż do mózgu.

Zarówno wnętrze powiek jak i przednia część oka pokrywa spojówka= tunica conjuctiva. Na górze oczodołu, w jednym z jego boków, położony jest gruczoł łzowy, którego zadaniem jest wytworzenie łez a przez to oczyszczenie oka z zanieczyszczeń oraz nawilżenie gałki ocznej.

Wnętrze oka jest wypełnione w przeważającej mierze ciałkiem szklistym=corpus vitreum - galaretowatą substancją, która będąc pod stałym ciśnieniem utrzymuje kształt kulisty oka. Ściana oka składa się z następujących warstw:

  1. twardówka = sclera - warstwa najbardziej na zewnątrz gałki ocznej, składająca się z łącznotkankowej, nieprzeźroczystej błony włóknistej. Twardówka w przedniej części oka przeistacza się w rogówkę= cornea- przeźroczystą błonę włóknistą o wypukłym kształcie.
  2. Błona naczyniowa - leży pomiędzy twardówką a siatkówką, zawiera wiele naczyń krwionośnych, w jej skład wchodzą naczyniówka=choroidea, tęczówka=iris oraz ciało rzęskowe=corpus ciliare.

= tęczówka - błona otaczająca źrenicę, umięśniona przez rozwieracza i zwieracza, dwa okrężne mięśnie, które powodują jej skurcze i rozkurcze zależnie od intensywności światła. Tęczówka przybiera różną barwę dzięki zawartemu w niej pigmentowi.

  1. Siatkówka = retina - światłoczuła, receptorowa część oka. Jej środkowa część zbudowana jest ze światłoczułych komórek: pręcików i czopków. Jej dwie warstwy bardziej peryferyjne są zbudowane z komórek neuronowych, które przewodzą bodźce.

= plamka żółta- miejsce największego skupienia czopków na siatkówce, najbardziej wrażliwe na światło, najlepiej rozróżniające barwy.

= plamka ślepa - miejsce, od którego odchodzi nerw wzrokowy, całkowicie pozbawione pręcików i czopków. Jest zupełnie niewrażliwa na bodźce świetlne.

Oprócz struktur wcześniej wymienionych bardzo ważną częścią oka jest soczewka=lens. Znajduje się ona pomiędzy ciałem szklistym a tęczówką na tak zwanej obwódce rzęskowej. Jest ona z dwóch stron wypukła, wyróżnia się w niej wypukłą powierzchnię przednią i wypukłą powierzchnię tylną. Soczewka składa się z torebki, jądra i kory.

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.

Siatkówka oka ma w swoim składzie komórki światłoczułe- pręcikiczopki połączone z mózgiem poprzez nerwy, które łącza się tworząc nerw wzrokowy. W siatkówce jest około 130 mln. czopków i pręcików. Na siatkówce powstaje obraz rzeczywisty, odwrócony, ...

Czopki są to komórki o niższej czułości na natężenie światła niż pręciki, które odpowiadają za widzenie przy dziennym świetle. Doskonale odróżniają barwy. Najwięcej czopków znajduje się po środku siatkówki, w tak zwanym dołku środkowym.

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.

WIDZENIE BARW

Oko ludzkie potrafi zarejestrować jedynie część promieniowania słonecznego, jakie dociera do niego z otoczenia. Światło widzialne dla człowieka mieści się z tak zwanym oknie optycznym. Obejmuje ono światło o długościach fal pomiędzy 400nm a 700nm. Jest to zakres widma widzialnego pomiędzy fioletem a czerwienią, w którym zawarte są wszystkie rozróżniane przez nas barwy. Światło o długości fal niższej niż 400nm to niewidoczny dla nas ultrafiolet a dłuższe niż 700 nm to podczerwień, której również nie rejestrujemy. Nie widzimy również ani promieni X ani promieni gamma.

Rogówka ludzkiego oka nie wpuszcza do jego głębszych warstw promieniowania, którego długość fali nie mieści się w oknie optycznym. Przepuszczone przez rogówkę promieniowanie trafia na powierzchnię siatkówki, która dzięki komórkom światłoczułym różnie reaguje na różne długości fali świetlnej wywołując różne wrażenia wzrokowe. Czopki są mniej czułe na natężenie światła ale przy dobrym oświetleniu bardzo dobrze rozróżniają barwy. Największa czułość czopków jest przy 550nm. Pręciki nie rozróżniają tak dobrze barw ale dzięki większej czułości na małe nawet natężenie światła bardzo dobrze rozróżniają kontury obserwowanych obiektów przy słabym oświetleniu. Maksimum ich czułości wynosi średnio 510nm. Czopki odpowiadają za widzenie w dzień= widzenie fotopowe a pręciki za widzenie w mroku= widzenie skotopowe.

Wady wzroku

Krótkowzroczność i dalekowzroczność

Daleko i krótkowzroczność to najczęściej występujące u ludzi wady wzroku. Krótkowzroczność przejawia się niewyraźnym widzeniem obiektów położonych daleko od obserwatora, z kolei dalekowzroczność, nazywana inaczej nadwzrocznością, polega na dobrym widzeniu obiektów leżących nawet bardzo daleko przy jednoczesnych problemach z widzeniem rzeczy znajdujących się blisko patrzącej osoby. Oba zaburzenia widzenia powodowane są niewłaściwym kształtem gałki ocznej- zbyt wydłużonym u krótkowidzów albo za krótkim u dalekowidzów, oraz zaburzeniami procesu zmiany kształtu soczewki. Wyróżnia się nadwzroczność małych dzieci, związaną z małym rozmiarem gałki ocznej dziecka, która z wiekiem zanika.

Przy nadwzroczności i krótkowzroczności stosuje się szkła korekcyjne, które zwiększają ostrość widzenia. Przy nadwzroczności stosowane są soczewki wypukłe (+), które skupiają promienie świetlne. Krótkowidzowie noszą szkła wklęsłe (-), które rozpraszają promienie świetlne. Krótkowzroczność zmniejsza się poprzez zabiegi chirurgiczne, podczas których spłaszcza się rogówkę.

Astygmatyzm

Jest to wada, której często towarzyszy krótko lub dalekowzroczność. Astygmatyzm jest to zaburzenie widzenia wywołane nieprawidłową krzywizną rogówki. Zamiast kształtu kulistego rogówka przyjmuje kształty zbyt spłaszczone. Oko nieprawidłowo ogniskuje wiązki światła. Obraz jest wówczas zniekształcony, obserwowane obiekty odbiegają swym kształtem od tego, jaki odczytywany jest przez siatkówkę astygmatycznego oka.

Zez

Zez jest to zaburzenie, w którym gałka oka "ucieka" w kierunku innym, niż drugie, prawidłowo funkcjonujące oko. Najczęściej nieprawidłowe ruchy mięśni ocznych kierują oko w stronę nosa lub na zewnętrzny bok. Takie zaburzenia w ruchu gałek ocznych powodowane są przede wszystkim dysfunkcją jednego z mięśni poruszających okiem. Ćwiczy się działanie zezującego oka zakrywając oko działające prawidłowo. Stosuje się szkła korekcyjne a przy braku poprawy konieczne są działania chirurgiczne.

Jaskra

Jaskra jest to choroba, w której rośnie ilość cieczy wodnistej, jaka zbiera się pomiędzy rogówką a tęczówką. W oku wzrasta niebezpiecznie ciśnienie i chorzy odczuwają ból w gałce ocznej. Pogarsza się ostrość widzenia a jeżeli jaskra nie jest prawidłowo leczona, może doprowadzić do utraty wzroku. Początkowe fazy jaskry leczy się zachowawczo, poprzez środki farmakologiczne. Podaje się leki zmniejszające średnicę rozwarcia źrenicy i zmniejszające wytwarzanie cieczy wodnistej. Chorzy powinni dbać o zdrowy tryb życia, unikać stresów i używek oraz ostrego słońca. Rozwinięta jaskra wymaga zabiegów operacyjnych, które polegają na poszerzaniu dróg, przez które może odpływać ciecz wodnista.

Zaćma = katarakta

Zaćmą nazywa się zmętnienie soczewki. Skutkiem tego zmętnienia jest bardzo niewyraźne widzenie, jakby za mgłą. Zaćma rozwija się przez długi okres czasu, początkowo nie dając żadnych objawów. Zaćmę usuwa się operacyjnie poprzez usunięcie zmętniałej soczewki ultradźwiękami albo poprzez zastosowanie metod kriochirurgii. Soczewkę zastępuje się jej plastykową protezą.

Daltonizm

Ludzki aparat widzenia zapewnia odbiór i interpretacje bodźców świetlnych mieszczących się w zakresie od 400nm długości fali świetlnej do 700nm fali świetlnej. Obejmuje to zakres widma światła widzialnego od barwy fioletowej do czerwonej. Częstą przede wszystkim u mężczyzn, genetycznie uwarunkowaną wadą wzroku jest daltonizm. Polega on na braku umiejętności rozpoznawania większości lub tylko myleniu kilku barw. Na daltonizm uwarunkowany genetycznie cierpi około 8% mężczyzn i jedynie 0,5 % kobiet. Nierozpoznawanie kolorów może być również wynikiem przebytych chorób siatkówki albo drogi wzrokowej pomiędzy gałką oczną a mózgiem.

Najczęstszym przejawem daltonizmu jest mylenie barwy czerwonej z zieloną. Rzadziej diagnozowane są zaburzenia rozpoznawania innych barw, między innymi koloru fioletowego czy żółtego. Wyjątkowo rzadka jest odmiana daltonizmu, w której występuje całkowita niezdolność do widzenia barw. Wiąże się ona ze złym rozwinięciem czopków.

Cierpiący na daltonizm często nie zdają sobie z tego sprawy. Najczęściej dopiero specjalistyczne badania okulistyczne pozwalają wykryć daltonizm. Do badań tych używa się pseudoizochromatycznych barwnych tablic oraz przyrządu - anomaloskopu. Zdiagnozowanie daltonizmu wiąże się z brakiem możliwości wykonywania niektórych zawodów: lotnika, maszynisty kolejowego czy zawodowego kierowcy.

Na prawidłowe funkcjonowanie oka wpływa dieta, w której powinny być zawarte wszystkie potrzebne składniki odżywcze. 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.