Lidské oko
Obsah boxu
Lidské oko (latinsky oculus humanus) je párový smyslový orgán, který člověku umožňuje vnímat světlo a barvy, a tím i vidět. Funguje jako sofistikovaná biologická kamera, která zachycuje světelné paprsky odražené od objektů, zaostřuje je na světločivnou vrstvu (sítnici) a převádí je na nervové signály. Tyto signály jsou následně vedeny zrakovým nervem do mozku, kde jsou interpretovány jako obraz. Oko je uloženo v kostěné dutině zvané očnice (orbita), kde je chráněno a ovládáno soustavou okohybných svalů.
Lidské oko je jedním z nejsložitějších orgánů v těle a jeho studiem se zabývá lékařský obor oftalmologie.
анатомия a struktura
Lidské oko se skládá z oční koule (bulbus oculi) a přídatných očních orgánů, které zajišťují jeho ochranu a pohyb.
👁️ Oční koule (Bulbus oculi)
Oční koule je přibližně kulovité těleso o průměru asi 24 mm. Její stěna je tvořena třemi základními vrstvami:
Vnější vrstva (Tunica fibrosa)
Tato pevná vazivová vrstva dává oku tvar a ochranu.
- Bělima (sclera): Tvoří zadních pět šestin povrchu oční koule. Je to bílá, neprůhledná a velmi odolná vrstva, na kterou se upínají okohybné svaly. V zadní části je perforována pro průchod zrakového nervu.
- Rohovka (cornea): Přední, průhledná a vyklenutá část vnější vrstvy. Nemá vlastní cévy, výživu získává z komorové vody a slz. Je to hlavní lomivá plocha oka s optickou mohutností přibližně 43 dioptrií. Je extrémně citlivá na dotek díky bohatému nervovému zásobení.
Střední vrstva (Tunica vasculosa, Uvea)
Tato vrstva je bohatě prokrvená a zajišťuje výživu vnitřních částí oka.
- Cévnatka (choroidea): Nachází se mezi bělimou a sítnicí. Obsahuje velké množství cév a pigmentových buněk, které pohlcují rozptýlené světlo a zabraňují tak jeho odrazům uvnitř oka, což by vedlo k neostrému vidění.
- Řasnaté tělísko (corpus ciliare): Prstencovitý val navazující na cévnatku. Jeho hlavní součástí je ciliární sval (musculus ciliaris), který pomocí závěsných vláken mění zakřivení čočky a umožňuje tak zaostřování na různě vzdálené objekty (proces zvaný akomodace). Produkuje také komorovou vodu.
- Duhovka (iris): Přední, viditelná a barevná část střední vrstvy. Funguje jako clona, která pomocí svalů reguluje velikost otvoru uprostřed – zornice (pupilla) – a tím i množství světla vstupujícího do oka. Barva duhovky je dána množstvím a typem pigmentu melanin.
Vnitřní vrstva (Tunica nervosa)
- Sítnice (retina): Nejdůležitější a nejsložitější vrstva oka. Je to tenká, světločivná membrána, která vystýlá zadní část oční koule. Obsahuje fotoreceptorové buňky, které přeměňují světelnou energii na nervové signály.
- Fotoreceptory**:
- Tyčinky (cca 120 milionů): Jsou citlivější na světlo a umožňují vidění za šera (skotopické vidění). Nerozlišují barvy, vnímáme s nimi pouze odstíny šedi.
- Čípky (cca 6-7 milionů): Jsou méně citlivé na světlo, ale umožňují barevné vidění (fotopické vidění) a vnímání detailů. Největší koncentrace čípků je ve žluté skvrně (macula lutea), jejíž centrum (fovea centralis) je místem nejostřejšího vidění. Existují tři typy čípků, citlivé na červenou, zelenou a modrou vlnovou délku světla.
- Slepá skvrna** (papila nervi optici): Místo, kde z oka vystupuje zrakový nerv. Neobsahuje žádné fotoreceptory, takže je na tomto místě sítnice slepá. Mozek však tento výpadek v zorném poli doplňuje.
- Fotoreceptory**:
렌즈 Čočka (Lens)
Čočka je průhledná, bikonvexní (dvojvypuklá) struktura umístěná za duhovkou. Je zavěšena na vláknech řasnatého tělíska. Její hlavní funkcí je akomodace – změnou svého zakřivení láme světelné paprsky tak, aby se sbíhaly přesně na sítnici, což umožňuje ostré vidění na různé vzdálenosti. S věkem čočka ztrácí svou pružnost, což vede k presbyopii (vetchozrakosti).
💧 Nitrooční tekutiny
- Komorová voda (humor aquosus): Čirá tekutina, která vyplňuje přední a zadní oční komoru (prostor mezi rohovkou a duhovkou, a mezi duhovkou a čočkou). Vyživuje rohovku a čočku a udržuje nitrooční tlak.
- Sklivec (corpus vitreum): Rosolovitá, průhledná hmota, která vyplňuje většinu oční koule za čočkou. Udržuje tvar oka a přitlačuje sítnici k cévnatce.
⚙️ Jak oko funguje
Proces vidění je komplexní děj, který lze rozdělit do několika fází.
📸 Cesta světla
- Světelné paprsky odražené od pozorovaného objektu vstupují do oka přes rohovku.
- Rohovka, která má největší optickou mohutnost, paprsky silně láme.
- Paprsky procházejí zornicí, jejíž velikost reguluje duhovka podle intenzity okolního světla.
- Dále světlo dopadá na čočku, která provede finální doladění lomu světla (akomodaci), aby se paprsky soustředily přesně na sítnici.
- Paprsky projdou sklivcem a dopadnou na sítnici.
🧠 Zpracování obrazu
Obraz promítnutý na sítnici je skutečný, zmenšený a převrácený. Fotoreceptory (tyčinky a čípky) v sítnici absorbují fotony světla, což v nich vyvolá fotochemickou reakci. Tato reakce generuje elektrický signál. Signály z milionů fotoreceptorů jsou dále zpracovány v několika vrstvách nervových buněk sítnice a nakonec převedeny do zrakového nervu. Zrakový nerv vede tyto informace do thalamu a odtud do zrakového centra v týlním laloku mozkové kůry. Teprve zde mozek signály analyzuje, interpretuje, "převrátí" obraz do správné polohy a vytvoří finální trojrozměrný vjem, který vnímáme jako vidění.
🌈 Barevné vidění
Lidské oko má trichromatické vidění. To znamená, že máme tři typy čípků, z nichž každý je citlivý na jinou část světelného spektra:
- L-čípky: Citlivé na dlouhé vlnové délky (červená).
- M-čípky: Citlivé na střední vlnové délky (zelená).
- S-čípky: Citlivé na krátké vlnové délky (modrá).
Kombinací signálů z těchto tří typů čípků dokáže mozek rozlišit miliony barevných odstínů. Porucha funkce některého z typů čípků vede k barvosleposti (daltonismu).
🩺 Oční vady a nemoci
Oko, jako každý složitý orgán, může být postiženo řadou vad a onemocnění.
- Krátkozrakost (myopia): Oční koule je příliš dlouhá nebo optická mohutnost je příliš velká. Paprsky se sbíhají před sítnicí a vzdálené objekty jsou viděny neostře. Koriguje se rozptylkami (minusové dioptrie).
- Dalekozrakost (hypermetropia): Oční koule je příliš krátká nebo optická mohutnost je příliš malá. Paprsky se sbíhají za sítnicí. Koriguje se spojkami (plusové dioptrie).
- Astigmatismus: Vada způsobená nepravidelným zakřivením rohovky. Paprsky se v různých rovinách lámou různě, což vede k deformovanému a neostrému vidění.
- Presbyopie (vetchozrakost): S věkem klesá pružnost čočky a její schopnost akomodace. Projevuje se neschopností zaostřit na blízko.
- Šedý zákal (katarakta): Zákal oční čočky, která se stává neprůhlednou. Vede k postupné ztrátě zraku. Řeší se chirurgickou výměnou čočky.
- Zelený zákal (glaukom): Onemocnění spojené se zvýšeným nitroočním tlakem, který poškozuje zrakový nerv. Může vést k nevratné ztrátě zraku.
- Věkem podmíněná makulární degenerace: Onemocnění postihující žlutou skvrnu, které vede ke ztrátě centrálního vidění.
🛡️ Ochranné struktury oka
- Očnice (orbita): Kostěná dutina v lebce, která chrání oční kouli.
- Oční víčka (palpebrae): Pohyblivé kožní záhyby, které chrání oko před poraněním, osycháním a nadměrným světlem. Mrkáním roztírají slzy po povrchu oka.
- Řasy (cilia): Krátké chloupky na okrajích víček, které chrání oko před prachem a drobnými nečistotami.
- Obočí (supercilium): Chrání oko před stékajícím potem z čela.
- Slzný aparát (apparatus lacrimalis): Tvořen slznou žlázou, která produkuje slzy, a slznými cestami. Slzy zvlhčují, čistí a dezinfikují povrch oka.
💡 Zajímavosti a fakta
- Lidské oko dokáže rozlišit přibližně 10 milionů různých barevných odstínů.
- Mrkneme v průměru 15-20krát za minutu.
- Duhovka každého člověka je naprosto unikátní, podobně jako otisk prstu. Proto se využívá v biometrických systémech.
- Svaly, které pohybují okem, patří k nejaktivnějším a nejrychlejším svalům v lidském těle.
- Rozlišení lidského oka se odhaduje na ekvivalent přibližně 576 megapixelů.
- Novorozenci vidí svět černobíle a rozmazaně, barevné vidění se plně vyvíjí až v několika měsících života.
🧑🏫 Pro laiky
Představte si lidské oko jako velmi pokročilý digitální fotoaparát:
- Rohovka a čočka fungují jako objektiv. Jejich úkolem je sebrat světlo a zaostřit ho. Rohovka provádí hrubé zaostření a čočka to jemně doladí, podobně jako když otáčíte ostřícím kroužkem na objektivu.
- Duhovka je jako clona ve fotoaparátu. Když je hodně světla, stáhne se (zornice se zmenší), aby se senzor "nepřepálil". V šeru se naopak roztáhne (zornice se zvětší), aby na senzor dopadlo co nejvíce světla.
- Sítnice je obrazový senzor (jako čip CCD nebo CMOS ve vašem telefonu). Přemění dopadající světlo na elektrická data.
- Zrakový nerv je datový kabel, který posílá obrovské množství dat ze senzoru (sítnice) do počítače.
- Mozek je supervýkonný počítač, který tato data přijme, zpracuje, opraví chyby (např. převrátí obraz) a vytvoří finální, plynulý a barevný obraz, který vnímáte jako realitu.