KNOWLEDGE HYPERMARKET


Зорова сенсорна система. Тема 4. Сприйняття кольоруСприйняття кольору, світла, простору.Порушення зору. Гігієна зору.

Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 9 клас>> Біологія: Зорова сенсорна система. Тема 4. Сприйняття кольору Сприйняття кольору, світла, простору. Порушення зору. Гігієна зору.



Зорова сенсорна система. Тема 4. Сприйняття кольору Сприйняття кольору, світла, простору. Порушення зору. Гігієна зору.

Пригадайте загальну будову сенсорної системи; як будується зображення; що дає збиральна лінза; види лінз; що таке світло.
Навчіться характеризувати особливості будови і функції зорової сенсорної системи; характеризувати процеси сприйняття світла, кольору, простору; обґрунтовувати взаємозв'язок будови і функцій зорової сенсорної системи.
Запам'ятайте такі ключові поняття і терміни: зорова сенсорна система, око, склера, рогівка, райдужна, зіниця, кришталик, склисте тіло, сітківка, акомодація, короткозорість, далекозорість, колбочки, палички, жовта пляма, сліпа пляма, дальтонізм, поле зору.

Яке значення зору?

Серед усіх сенсорних систем зорова найінформативніша. За підрахунками вчених, близько 90% усієї інформації про зовнішній світ ми отримуємо завдяки зору. Він забезпечує сприйняття різноманітних предметів, їхнього кольору, форми, величини відстані до них, взаємного розташування у просторі, рухів живих і неживих тіл. За допомогою зору ми сприймаємо і розрізняємо букви, цифри, малюнки тощо. Практично всі види трудової діяльності здійснюються за участю зору.

Яка будова зорової сенсорної системи?

Зорова сенсорна система складається з периферичного відділу (органа зору - ока), провідникового відділу (зорового нерва) і центрального відділу (основу становить зоровий центр кори кінцевого мозку).
Орган зору людини - око - це унікальний і дуже складний витвір природи. У людини два ока, і тому зір бінокулярний, або стереоскопічний. Кожне око розташоване в очній ямці черепа (орбіті), має кулясту форму з опуклішою передньою частиною (мал.1) і тому ще називається очним яблуком. Така форма ока дає змогу йому рухатися в певних межах очної ямки. Око має три оболонки: зовнішню (білкову), середню (судинну) і внутрішню (сітківку).


Будова ока

Мал.1. Будова ока


Зовнішня оболонка ока включає білкову оболонку, або склеру, і рогівку. Білкова оболонка, або склера, - найщільніша й найміцніша в усьому оці оболонка, що складається зі сполучної тканини, в якій переплелися колагенові та еластичні волокна. Ця оболонка надає очному яблукові форми, тобто виконує опорну функцію. Спереду білкова оболонка переходить у прозору рогівку.

Рогівка - це передня прозора частина ока, лінза. Через рогівку всередину ока проникають світлові промені. Вона має здатність їх заломлювати. Рогівка містить механорецептори, тому дотик до неї спричинює безумовний рефлекс, який проявляється морганням.

Отже, зовнішня оболонка захищає око від механічних і хімічних пошкоджень, від мікроорганізмів, пропускає і заломлює промені світла. За зовнішньою оболонкою розташована пронизана кровоносними судинами середня (судинна) оболонка. Вона складається з райдужки, ціліарного тіла і власне судинної оболонки.

Райдужка розташована спереду судинної оболонки і містить пігмент меланін, який зумовлює її забарвлення - від блакитного до темно-коричневого, має вигляд диска з круглим отвором всередині - зіницею. Завдяки гладеньким м'язам зіниця здатна змінювати свій діаметр, регулюючи кількість світла, що потрапляє в око. Якщо освітлення яскраве - зіниця звужується, в темноті вона розширюється.

Діаметр зіниці змінюється і в результаті емоційних реакцій: за стану страху зіниця розширюється, а за гніву - звужується. Це відбувається рефлекторно: під час збудження симпатичного відділу автономної нервової системи (під час стресу, страху) зіниці розширюються, парасимпатичного відділу (після стресу) - звужуються. Завдяки узгодженій роботі цих відділів встановлюється потрібний діаметр зіниці. Так зіничний рефлекс регулює надходження в око світла і має захисне значення.

У середній частині судинної оболонки міститься ціліарне тіло, що складається з війкового м'яза і зв'язок, до яких прикріплюється кришталик.

Власне судинна оболонка - це густа сітка кровоносних судин, які забезпечують безперервне живлення всього ока.
Внутрішня оболонка ока - сітківка є світлосприймальною. Вона перетворює світлову енергію (подразнення) на нервовий імпульс і здійснює первинну обробку зорового сигналу.

У порожнині ока містяться ще кришталик і склисте тіло.Кришталик - частина світлозаломлювального апарата ока. Розташований між райдужною оболонкою і склистим тілом, має форму двоопуклої лінзи. Промені світла, що проходять через кришталик, заломлюються.

За норми кришталик прозорий і еластичний, розміщений у тонкій прозорій капсулі, яка переходить по краях у зв'язки, прикріплені до ціліарного тіла. Кришталик може змінювати свою форму (кривизну) завдяки тому, що у ціліарному тілі є гладенькі м'язи. Під час їхнього скорочення зв'язки натягуються і форма кришталика стає менш опуклою. У разі розслаблення гладеньких м'язів зв'язки також розслаблюються і форма кришталика стає опуклішою.

Помутніння кришталика спричиняє захворювання катаракту (від грец. катарактес - водоспад). Причиною виникнення катаракти можуть бути порушення обміну речовин, травми, радіоактивне опромінення, надмірна робота за монітором комп'ютера. Лікування катаракти потребує хірургічного втручання з видаленням помутнілого кришталика та заміною його на штучний. Тепер таке оперативне втручання є безболісним завдяки лазерній хірургії.
Всю порожнину ока (очне яблуко) позаду кришталика заповнює прозора желеподібна маса, як розплавлене скло, звідси й назва склисте тіло. Кришталик і склисте тіло пропускають світлові промені всередину ока та заломлюють їх. Склисте тіло підтримує також внутрішньоочний тиск.

Між рогівкою і райдужкою, а також між райдужкою і кришталиком є невеликі простори, які відповідно називають передньою і задньою камерами ока. Вони заповнені вологою, що постачає рогівку і кришталик поживними речовинами, оскільки вони не мають кровоносних судин.

З чого складається допоміжний апарат ока?

До допоміжного апарату ока відносять брови, повіки з віями, слізні залози та м'язи ока (мал.2).


Допоміжний апарат ока

Мал.2. Допоміжний апарат ока


Завдяки бровам піт, що стікає з лоба, не потрапляє в очі. Повіки з віями захищають око від пилу, яскравих променів. Повіки мимовільно, періодично, рефлекторно змикаються та розмикаються, рівномірно змочуючи поверхню ока слізною рідиною. Це має захисне значення. Захисні реакції ока ґрунтуються і на мигальному рефлексі, який спрацьовує під час дії подразника (доторкання до вій, раптове різке освітлення). При цьому око рефлекторно примружується.

Внутрішня частина повіки, а також передній відділ очного яблука вкриті сполучнотканинною оболонкою - кон'юнктивою. Запалення кон'юнктиви спричиняє захворювання - кон'юнктивіт. Його ознаки: постійне виділення сліз, подразливе відчуття різі в очах, почервоніння повік, іноді гнійні виділення. Причини виникнення кон'юнктивіту - порушення правил гігієни, збудники інфекції, алергени.

Слізний апарат складається зі слізної залози, розташованої у верхньому зовнішньому куті орбіти, слізного мішка і носослізного каналу. Слізна залоза виділяє секрет (сльози) - рідину, яка має певний склад (вода та речовини, що мають антимікробну дію). Сльози зволожують, очищають й дезінфікують рогівку ока, збираються в слізному мішку, а їхній надлишок постійно стікає із внутрішнього кута ока по носослізному каналу у носову порожнину. Завдяки м'язам око постійно рухається в очній ямці.

Як виникають зображення предметів на сітківці?

Чітке зображення предметів на сітківці забезпечується складною унікальною оптичною системою ока. Вона складається з рогівки, рідин передньої і задньої камер, кришталика і склистого тіла. Світлові промені проходять крізь перелічені середовища оптичної системи ока і заломлюються в них згідно із законами оптики. Основне значення для заломлення світла в оці має кришталик. На малюнку 3 зображено, як промені від нижньої точки предмета Б, заломлюючись, збираються на поверхні сітківки вище від оптичної осі в точці Б1, а промені, що йдуть від верхньої точки А, збираються нижче оптичної осі в точці А1. Таким чином, зображення на сітківці буде дійсним, зменшеним і оберненим (перевернутим). Проте у зорових нервових центрах кори великого мозку формується зображення таким, яким воно є насправді.


Утворення зображення на сітківці ока

Мал.3. Утворення зображення на сітківці ока


Що таке акомодація?

Для чіткого сприйняття предметів необхідно, щоб їхнє зображення завжди фокусувалось у центрі сітківки.
Функціонально око пристосоване для розглядання віддалених предметів. Проте люди можуть чітко розрізняти предмети, розташовані на різній відстані від ока, завдяки здатності кришталика змінювати свою кривизну, а відповідно й заломлювальну силу ока. Здатність ока пристосовуватися до ясного бачення предметів, розташованих на різній відстані називають акомодацією (від лат. акомодатіо - пристосування до чогось).
Порушення акомодаційної здатності кришталика призводить до порушення гостроти зору та виникнення короткозорості або далекозорості.

Що таке короткозорість?

Короткозорість - відхилення від нормальної здатності оптичної системи ока заломлювати промені, яке полягає в тому, що зображення предметів, розташованих близько до очей, виникають перед сітківкою. Короткозорість буває природженою і набутою. При природженій короткозорості очне яблуко має видовжену форму, тому промені від предметів фокусуються перед сітківкою (мал.4). Чітко видно предмети, розташовані на близькій відстані, а зображення віддалених предметів нечітке, розпливчасте. Набута короткозорість розвивається при збільшенні кривизни кришталика внаслідок порушення обміну речовин або гігієни зору. Існує спадкова схильність до розвитку короткозорості. Основними ж причинами набутої короткозорості є підвищене зорове навантаження, погане освітлення, нестача вітамінів в їжі, гіподинамія. Для виправлення короткозорості носять окуляри з двоввігнутими лінзами (мал.4).


Схема заломлення світлових променів і корекція зору

Мал.4. Схема заломлення світлових променів і корекція зору


Далекозорість - відхилення від нормальної здатності оптичної системи ока заломлювати світлові промені. У разі природженої далекозорості очне яблуко вкорочене. Тому зображення предметів, розташованих близько до очей, виникають позаду сітківки (мал.4). Здебільшого далекозорість виникає з віком (набута далекозорість) унаслідок зменшення еластичності кришталика. При далекозорості потрібні окуляри з двоопуклими лінзами (мал.4). Підбирає окуляри лікар-окуліст (від лат. окулюс - око). Він вимірює гостроту зору за допомогою спеціальних таблиць.
Однією з причин розвитку короткозорості є перенапруження війкових м'язів кришталика під час роботи з дуже дрібними предметами, тривалого читання при поганому освітленні, читання в транспорті. Під час читання, писання або іншої роботи предмет треба розміщувати на відстані 30-35 см від ока. Занадто яскраве освітлення дуже подразнює фоторецептори сітківки ока. Це також шкодить зору. Світло повинно бути м'яким, не сліпити очі.
Під час писання, малювання, креслення джерело світла розташовують ліворуч. Важливо, щоб було верхнє освітлення. При тривалому зоровому напруженні через кожну годину необхідно робити 10-хвилинні перерви. Слід берегти очі від травм, пилу, інфекції.

Порушення зору, пов'язане з нерівномірним заломленням світла рогівкою чи кришталиком, називають астигматизмом. У разі астигматизму зазвичай знижується гострота зору, зображення нечітке і викривлене. Астигматизм усувається за допомогою окулярів з особливими (циліндричними) скельцями.

Як ми сприймаємо світло?

Ми сприймаємо світло завдяки тому, що його промені проходять через оптичну систему ока, заломлюються і потрапляють на сітківку - внутрішню оболонку ока. Там збудження обробляється й передається до кори кінцевого мозку. Сітківка - це складна оболонка ока, що містить кілька шарів клітин, різних за формою і функцією (мал.5).


Будова сітківки


Мал.5. Будова сітківки: 1-пігментні клітини, 2-рецепторний шар, 3-нейрони, 4-волокна зорового нерва, 5-палички,6-колбочки, 7-біполярні клітини


Перший (зовнішній) шар - пігментний, складається із щільно розташованих епітеліальних клітин, які містять чорний пігмент фусцин. Він поглинає світлові промені, сприяючи чіткішому зображенню предметів. Другий шар - рецепторний, утворений світлочутливими клітинами - зоровими рецепторами - фоторецепторами: колбочками іпаличками. Вони сприймають світло і перетворюють його енергію на нервовий імпульс.

У сітківці людини нараховують близько 130 млн паличок і 7 млн колбочок. Розміщені вони нерівномірно: у центрі сітківки розташовані переважно колбочки, далі від центру - колбочки і палички, а на периферії переважають палички.

Колбочки забезпечують сприймання форми і кольору предмета. Вони малочутливі до світла, збуджуються лише при яскравому освітленні. Найбільше колбочок навколо центральної ямки. Це місце скупчення колбочок називають жовтою плямою. Жовту пляму, особливо її центральну ямку, вважають місцем найкращого бачення. У нормі зображення завжди фокусується оптичною системою ока на жовтій плямі. При цьому предмети, які сприймаються периферичним зором, розрізняються гірше.

Палички мають видовжену форму, колір не розрізняють, але дуже чутливі до світла і тому збуджуються навіть при малому, так званому сутінковому, освітленні. Тому ми можемо бачити навіть у погано освітленій кімнаті або в сутінках, коли контури предметів ледь вирізняються. Завдяки тому, що палички переважають на периферії сітківки, ми здатні бачити «куточком ока», що відбувається навколо нас.

Отже, фоторецептори сприймають світло і перетворюють його енергію на нервовий імпульс, який продовжує свій шлях у сітківці та проходить через третій шар клітин, утворений з'єднанням фоторецепторів із нервовими клітинами, що мають по два відростки (їх називають біполярними). Далі інформація зоровими нервами через середній і проміжний мозок передається до зорових зон кори великого мозку. На нижній поверхні мозку зорові нерви частково перехрещуються, тому частина інформації від правого ока надходить у ліву півкулю, і навпаки.
Місце, де зоровий нерв виходить із сітківки, позбавлене фоторецепторів, у ньому світло не сприймається, і називається це місце сліпою плямою. Предмети, зображення яких потрапляє на цю ділянку, ми не бачимо. Сліпу пляму можна легко виявити за допомогою простого досліду. Площа сліпої плями (в нормі) становить від 2,5 до 6 мм2.

Як ми сприймаємо колір?

Багатоколірність сприймається завдяки тому, що колбочки реагують на певний спектр світла (довжину хвилі) ізольовано. Існуєтри типи колбочок. При ізольованій дії хвиль різної довжини колбочки кожного типу збуджуються неоднаково. Внаслідок цього кожна довжина хвилі сприймається як особливий колір. Колбочки першого типу реагують переважно на червоний колір, другого - на зелений і третього - на синій. Ці кольори називають основними. Наприклад, коли ми дивимося на райдугу, то найпомітнішими для нас є основні кольори (червоний, зелений, синій).

Оптичним змішуванням основних кольорів можна одержати всі кольори та їхні відтінки. Якщо всі три типи колбочок збуджуються водночас і однаково, виникає відчуття білого кольору.

У деяких людей колірний зір порушений. Розлад колірного зору називають дальтонізмом (від прізвища англійського вченого Дж. Дальтона, який у 1794 р. уперше описав це явище). Це переважно розлад сприймання червоного і зеленого кольорів через відсутність певних типів колбочок у сітківці ока. Люди, які страждають на дальтонізм, не можуть працювати водіями, льотчиками тощо. Дальтонізм не лікується.

Як ми сприймаємо розташування предметів у просторі?

Правильна оцінка розташування предметів у просторі та відстані до них досягається окоміром. Його можна поліпшити, як і будь-яку властивість. Окомір особливо важливий для пілотів, водіїв. Підвищення сприйняття предметів досягається завдяки таким характеристикам, як поле зору, кутова швидкість, бінокулярний зір і конвергенція.

Поле зору - це простір, який можна охопити оком при фіксованому стані очного яблука. Полем зору можна охопити значну кількість предметів, їхнє розташування на певній відстані. Часто в літературі є вираз «неосяжний простір». Проте зображення предметів, які перебувають у полі зору і розташовані ближче, частково накладаються на зображення тих, що за ними. З віддаленням предметів від ока зменшуються їхні розміри, рельєфність їхньої форми, різниці тіней на поверхні, насиченість кольорів тощо, аж поки предмет зовсім не зникне з поля зору.

У просторі багато предметів рухається, і ми маємо змогу сприймати не лише їхній рух, а й швидкість руху.

Швидкість руху предметів визначають на підставі швидкості переміщення їх по сітківці, так званої кутової швидкості. Кутова швидкість близько розташованих предметів змінюється більшою мірою, ніж далеко розташованих. Наприклад, вагони поїзда, що рухається, проносяться повз спостерігача з великою швидкістю, а літак у небі зникає з поля зору повільно, хоча швидкість його набагато більша від швидкості поїзда. Це тому, що поїзд розташований щодо спостерігача ближче, ніж літак. Таким чином, близько розташовані предмети зникають з поля зору раніше, ніж віддалені, оскільки їхня кутова швидкість більша. Проте рух предметів, які переміщаються надзвичайно швидко (куля) і занадто повільно (рух годинникової стрілки), око не сприймає.

Точній оцінці просторового розташування предметів, їхнього руху сприяє також бінокулярний зір (співдружня робота обох очей). Це дає змогу не тільки сприймати об'ємне зображення предмета, оскільки одночасно охоплюється і ліва, і права частина об'єкта, але й визначати місце розташування у просторі, відстань до нього. Це можна пояснити тим, що коли в корі великого мозку об'єднуються відчуття від зображень предметів у лівому і правому оці, в ній відбувається оцінка послідовності розташування предметів, їхньої форми.

Якщо заломлення в лівому і правому оці неоднакове, це призводить до порушення бінокулярного зору (бачення обома очима) - косоокості. Тоді на сітківці виникає різке зображення від одного ока і розпливчасте від іншого. Спричинюється косоокість порушенням іннервації м'язів ока, природженим або набутим зниженням гостроти зору на одне око тощо.

Ще одним із механізмів просторового сприйняття є сходження очей (конвергенція). Осі правого і лівого ока за допомогою окорухового м'яза сходяться на предметі, що розглядається. Чим ближче розташований предмет, тим сильніше скорочуватимуться прямі внутрішні і розтягуватимуться прямі зовнішні м'язи ока. Це дає змогу визначити віддаленість предметів.

Узагальнимо знання


Через зорову сенсорну систему людина отримує найбільшу кількість інформації про навколишній світ. Око людини має світлопровідні та світлозаломлювальні середовища, світлочутливий і допоміжний апарат.

Оптична система ока заломлює світлові промені таким чином, що на сітківці утворюється дійсне, зменшене і перевернуте зображення предмета. Чітке сприйняття предметів залежить від акомодаційної здатності кришталика. Порушення акомодаційної здатності кришталика призводить до виникнення короткозорості або далекозорості. Корекцію зору здійснює лікар-окуліст, підібравши відповідні окуляри.

Сприйняття світлової енергії і перетворення її на нервовий імпульс здійснюють фоторецептори: палички і колбочки. Палички сприймають широкий спектр світлових променів, колбочки - вузький спектр променів. Завдяки колбочкам ми маємо змогу сприймати колір предметів.

Сприйняття предметів у просторі досягається завдяки таким характеристикам, як поле зору, кутова швидкість, бінокулярний зір і конвергенція.

Застосуйте здобуті знання


Виберіть правильну відповідь (одну або кілька)


1. Вкажіть зовнішню оболонку ока:

а) судинна оболонка;
б) білкова оболонка;
в) сітківка.

2. Позначте складову ока, яка містить пігмент меланін:
а) рогівка;
б) зіниця;
в) райдужка;
г) білкова оболонка.

3. Виберіть функцію зіниці:
а) пропускає світло;
б) заломлює світло;
в) захищає око від надмірно інтенсивного світла;
г) підтримує внутрішньоочний тиск.

4. Вкажіть світлосприймальну оболонку ока:
а) білкова оболонка;
б) судинна оболонка;
в) сітківка.

5. Сконструюйте відповідь у вигляді таблиці «Основні оболонки ока та функції, які вони виконують».

6. Вкажіть, яким стає кришталик під час розглядання близько розташованих предметів:

а) не міняється;
б) опуклішим;
в) сплощеним.

7. Вкажіть, яким стає кришталик під час розглядання віддалених предметів:
а) не міняється;
б) опуклішим;
в) сплощеним.

8. Виберіть окуляри, які призначає лікар-офтальмолог при набутій далекозорості:
а) з двоввігнутими лінзами;
б) з двоопуклими лінзами.

9. Позначте захворювання, ознакою якого є виникнення зображення предметів позаду сітківки:
а) астигматизм;
б) катаракта;
в) далекозорість;
г) короткозорість.

10. Яка заломлювальна сила ока? Як її визначити?

11. Побудуйте шлях світлових променів через складові оптичної системи ока.

12. Виберіть світлосприймальні клітини, розміщені в сітківці:

а) епітеліальні клітини;
б) колбочки;
в) палички.

13. Вкажіть місце сітківки, в якому розміщені лише колбочки:
а) у центрі сітківки;
б) на периферії сітківки;
в) у центрі та на периферії сітківки.

14. Позначте місце найкращого бачення:
а) жовта пляма;
б) сліпа пляма.

15. Позначте місце на сітківці, в якому немає фоторецепторів:
а) жовта пляма;
б) сліпа пляма.

16. Охарактеризуйте процес сприйняття світла і кольору.



Біологія 9 клас. Матяш Н. Ю., Шабатура М. Н.

Надіслано читачами з інтернет-сайту


Матеріали з біології, завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з біології для 9 класу

Зміст уроку
1236084776 kr.jpg конспект уроку і опорний каркас                      
1236084776 kr.jpg презентація уроку 
1236084776 kr.jpg акселеративні методи та інтерактивні технології
1236084776 kr.jpg закриті вправи (тільки для використання вчителями)
1236084776 kr.jpg оцінювання 

Практика
1236084776 kr.jpg задачі та вправи,самоперевірка 
1236084776 kr.jpg практикуми, лабораторні, кейси
1236084776 kr.jpg рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
1236084776 kr.jpg домашнє завдання 

Ілюстрації
1236084776 kr.jpg ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
1236084776 kr.jpg реферати
1236084776 kr.jpg фішки для допитливих
1236084776 kr.jpg шпаргалки
1236084776 kr.jpg гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
1236084776 kr.jpg зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
1236084776 kr.jpg підручники основні і допоміжні 
1236084776 kr.jpg тематичні свята, девізи 
1236084776 kr.jpg статті 
1236084776 kr.jpg національні особливості
1236084776 kr.jpg словник термінів                          
1236084776 kr.jpg інше 

Тільки для вчителів
1236084776 kr.jpg ідеальні уроки 
1236084776 kr.jpg календарний план на рік 
1236084776 kr.jpg методичні рекомендації 
1236084776 kr.jpg програми
1236084776 kr.jpg обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.