آشنایی با ساختار چشم انسان و نحوه بینایی

چشم انسان در قسمت کوچکی از جمجمه قرار دارد که به عنوان کره یا حدقه چشم شناخته می شود. پلک ها از چشم محافظت کرده و مانع خشکی آنها می شوند. آنها اشک را بر روی چشم پخش می کنند که شامل موادی برای مبارزه با عفونت های باکتریایی است. مژه از ورود ذرات بزرگ به چشم جلوگیری می کند.

ساختار چشم ها از لایه های مختلفی تشکیل شده است که رویهم رفته سیستم بینایی ما را تشکیل می دهند. نقص در هریک از این ساختار می تواند می تواند بینایی را تحت تاثیر قرار دهد. چشم ها اندامی هستند که یکی از حواس پنجگانه انسان یعنی بینایی  را تشکیل می دهند و حفظ سلامت آنها تاثیر مستقیمی بر کیفیت زندگی و سلامت عمومی دارد. درس علوم پایه پنجم و هشتم به طور کامل به این مبحث پرداخته است.

از آنجا که چشم ها یکی از ساختار حیاتی بدن انسان هستند مراقبت از آنها نیز ضروری است. بسیاری از بیماری ها و اختلالات می تواند باعث نابینایی ، از بین رفتن جزئی ، بینایی ضعیف یا بسیاری از عفونت های چشمی شود. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا ما را همراهی کنید.

کره چشم

کره یا حدقه چشم حفره ای به اندازه توپ پینگ پونگ است که در استخوان جمجمه قرار گرفته است. این حفره توسط استخوان گونه ، پیشانی و کنار بینی تشکیل می شود. چشم ها توسط پدهای چربی در این حفره قرار می گیرند. علاوه بر کره چشم این حفره شامل عضلات حرکت دهنده چشم ، رگ های خونی و اعصاب است.

حدقه همچنین شامل غده اشکی است که در زیر قسمت خارجی پلک فوقانی قرار دارد. غده اشکی اشک تولید می کند که به چربی و رطوبت چشم ها کمک می کند و همچنین مواد خارجی که ممکن است به چشم وارد شوند را دفع می کند.  اشک از طریق مجرای که در گوشه داخلی چشم قرار دارد از چشم خارج می شوند.

ساختار چشم انسان

ساختار چشم را می توان به سه لایه اصلی تقسیم کرد.

لایه خارجی

لایه خارجی کره چشم شامل صلبیه و قرنیه است. صلبیه بیشتر رنگ سفید خود را به چشم می بخشد. صلبیه از بافت همبند ضخیم تشکیل شده و از اجزای داخلی چشم محافظت کرده و شکل آن را حفظ می کند. در قسمت جلویی صلبیه ، قرنیه شفاف را تشکیل می دهد. قرنیه نور را به قسمت داخلی چشم وارد می کند و پرتوهای نور را خم می کند تا به کانون بینایی برسند.

لایه میانی

لایه میانی مشیمیه نامیده می شود. این قسمت از رگ های خونی تشکیل شده و به چشم داخلی رنگی تیره می بخشد. رنگ تیره از بازتاب های مختل کننده چشم جلوگیری می کند. در پشت قرنیه ، مشیمیه خم می شود و یک حلقه عضلانی ایجاد می کند که عنبیه نامیده می شود. یک سوراخ گرد به نام مردمک در مرکز عنبیه وجود دارد.

نور پس از برخورد با قرنیه از مردمک چشم عبور می کند. اندازه مردمک توسط عضلات عنبیه تغییر می کند. مردمک با انقباض عضلات دایره ای عنبیه در نور شدید منقبض می شود. به همین ترتیب ، مردمک هنگام انقباض عضلات شعاعی عنبیه در نور کم گشاد می شود.

لایه داخلی

لایه داخلی شبکیه نامیده می شود. شبکیه از سلول های حساس به نور به نام میله ای و مخروطی و سلول های عصبی همراه تشکیل شده است. سلول های میله ای ها به نور کم حساس هستند در حالی که مخروطی ها به نور شدید حساس هستند و بنابراین رنگ های مختلف را شناسایی می کنند. لکه زرد در شبکیه درست در مقابل عدسی قرار دارد و تا حد زیادی مملو از سلول های مخروطی است که مسئول دید و وضوح رنگ است. دیسک بینایی نقطه ای بر روی شبکیه است که در آن عصب بینایی وارد شبکیه می شود. در این محل هیچ سلول میله ای یا مخروطی وجود ندارد  به همین دلیل به آن نقطه کور می گویند.

عنبیه حفره چشم را به دو اتاقک تقسیم می کند. اتاقک قدامی بین قرنیه و عنبیه قرار دارد. در حالی که اتاق خلفی بین عنبیه و شبکیه است. محفظه قدامی حاوی مایعی شفاف است که به عنوان زجاجیه شناخته می شود در حالی که در اتاقک خلفی مایعی ژله مانند وجود دارد که به عنوان زلالیه شناخته می شود. این ماده کمک می کند تا شکل چشم حفظ شود و عدسی های  ظریف چشم  را در حالت معلق نگه می دارد.

ساختار و عملکرد چشم انسان

قرنیه: نور از طریق قرنیه وارد چشم می شود که پوشش خارجی شفاف چشم است. کره چشم گرد است ، بنابراین قرنیه مانند یک عدسی عمل می کند و باعث خم شدن یا شکستن نور می شود.

زلالیه : مایعات پشت قرنیه ترکیبی مشابه با پلاسمای خون دارند. زلالیه به شکل گیری قرنیه کمک می کند و باعث تغذیه چشم می شود.

عنبیه و مردمک: نور از طریق قرنیه و زلالیه از دریچه ای به نام مردمک عبور می کند. اندازه مردمک چشم توسط عنبیه ، حلقه انقباضی که با رنگ چشم در ارتباط است تعیین می شود. با گشاد شدن مردمک چشم (بزرگتر) ، نور بیشتری وارد چشم می شود.

عدسی : در حالی که بیشترین تمرکز نور توسط قرنیه انجام می شود عدسی به چشم اجازه می دهد تا روی اجسام نزدیک یا دور تمرکز کند. عضلات مژگانی عدسی را احاطه می کنند و برای ایجاد تصویر از اجسام دور صاف و شل می شوند و برعکس برای دیدن تصویر اشیاء نزدیک ، منقبض می شوند.

زجاجیه: فاصله مشخصی برای تمرکز نور لازم است که آن را زجاجیه ایجاد می کند. زجاجیه یک ژل آبکی شفاف است که از چشم پشتیبانی می کند و این فاصله را فراهم می کند.

ساختار چشم انسان و نحوه بینایی

نور موجود در اشیا به داخل چشم وارد می شود و هنگام عبور از طریق قرنیه ، زلالیه و عدسی شکسته می شود. عدسی نیز به همین ترتیب نور را بر روی شبکیه متمرکز می کند. در نتیجه ، تصویر بر روی شبکیه چشم می افتد. سلول های میله ای و مخروطی تکانه های یا سیگنال های عصبی را در عصب بینایی تولید می کنند. این تکانه ها به مغز رسیده و باعث ایجاد تجربه بینایی می شوند.

سلول های میله ای از رنگدانه ای به نام رودوپسین تشکیل شده اند. وقتی نور روی رودوپسین می افتد  برای تولید یک تکانه عصبی می شکند. در تاریکی محصولات تجزیه شده دوباره به رودوپسین تبدیل می شوند. بدن رودوپسین را از ویتامین A سنتز می کند و به همین دلیل کمبود ویتامین A باعث ضعف بینایی در شب می شود و به آن شب کوری می گویند.

مخروطی ها به همین ترتیب شامل رنگدانه ای هستند که به آنها یدوپسین گفته می شود. سه نوع اصلی سلول مخروطی وجود دارد و هر نوع دارای یدوپسین خاصی است. هر نوع سلول مخروطی حاوی سه رنگدانه اصلی یعنی آبی ، سبز و قرمز است. اگر هر  یک از سلول های مخروطی به خوبی کار نکند ، تشخیص آن رنگ چالش برانگیز  خواهد شد. در چنین شرایطی شخص قادر به تشخیص رنگ های مختلف نیست. به این بیماری کوررنگی گفته می شود که بیشتر به عنوان یک بیماری ژنتیکی شناخته می شود.

عصب چشم

عصب بینایی ، مجموعه ای از بیش از ۱ میلیون رشته عصبی ، مسئول انتقال سیگنال های عصبی از چشم به مغز است. این سیگنال های عصبی حاوی اطلاعاتی برای پردازش توسط مغز هستند. سطح جلوی عصب بینایی که در شبکیه چشم قابل مشاهده است ، دیسک بینایی یا عصب بینایی اصلی نامیده می شود.

عضلات خارجی چشم

شش عضله خارج چشمی به هر چشم متصل شده اند تا چشم را به سمت چپ و راست ، بالا و پایین و مورب یا حتی به صورت دایره ای دور و اطراف حرکت دهند.

اختلالات ساختار چشم انسان

عملکرد چشم تحت تأثیر تغییر شکل کره چشم است. طولانی شدن کره چشم منجر به نزدیک بینی می شود. چنین اشخاصی قادر به دیدن اشیاء دور نیستند زیرا تصویر یک جسم از راه دور در جلوی شبکیه شکل گرفته است. با استفاده از عدسی مقعر می توان این مشکل را برطرف کرد.

دوربینی زمانی اتفاق می افتد که طول کره چشم کاهش یابد. چنین افرادی قادر به دیدن اشیاء نزدیک نیستند زیرا تصویر در پشت شبکیه شکل گرفته است. برای اصلاح این مسئله از عدسی محدب استفاده می شود.

سایر مشکلات چشمی شامل آستیگماتیسم ، گلوکوم (افزایش فشار مایعات چشم که می تواند به عصب بینایی آسیب برساند) ، آب مروارید (کدر شدن و سخت شدن عدسی) و تخریب ماکولا (تخریب شبکیه) هستند