Фізика міста: звідки беруться мушки і іскорки перед очима

Ілюстрація: Поліна Бреєв

Наше око - найтонший оптичний інструмент, подібний 500-мегапіксельною камері. Цей орган формувався в результаті еволюції на протязі 500 000 000 лет з одиночного світлочутливого органоида, подібного до того, що присутня в одноклітинному організмі.

Не секрет, що саме завдяки зору людина отримує від 70 до 90 відсотків інформації. Зі шкільних уроків біології ми щось пам'ятаємо про зіницю, кришталик і сітківку. Але що ж саме відбувається в наших очах? Як ми бачимо? Розповідають наші друзі з Дитячого центру наукових відкриттів "ІнноПарк" .

Промені світла, відбиті від різних предметів, потрапляють в око через зіницю. За ним розташований кришталик - двоопуклої біологічна лінза, яка може змінювати свою здатність заломлення на 14 діоптрій. Слідом промені потрапляють на сітківку. Це шар клітин товщиною з паперовий лист, який займає 70 відсотків усієї площі внутрішньої поверхні очного яблука.

Сітківка складається з двох типів клітин: паличок і колбочок. Палички відповідальні за роботу механізму нічного зору, саме вони дозволяють бачити в напівтемряві. Колбочки активні при більш інтенсивному освітленні, вони забарвлюють картинку у нас перед очима.

Промені світла, потрапляючи на сітківку, викликають в рецепторах ряд хімічних змін, створюючи тим самим нервові імпульси, які по зорових нервах передаються в головний мозок. У глядацькому центрі, розташованому в корі головного мозку, отримана закодована інформація розшифровується і обробляється. В результаті цього процесу формується зображення. Об'ємна картинка досягається за рахунок ефекту злиття зображення при погляді на предмет двома очима. Вчені називають цей ефект бінокулярним.

Коли ми вдивляємося у далечінь, нам іноді заважають невеликі плаваючі плями. Що ж це таке? Вчені встановили, що це помутніння склоподібного тіла, в науковій літературі Muscae Volitantes, в перекладі з латинської - "літаючі мушки". Це утворення усередині очного яблука: еритроцити, волокна склоподібного тіла і згустки білкових молекул. Вони відкидають тінь на світлочутливу сітківку.

Помутніння укладені всередині склоподібного тіла, яке нагадує желе, і плавають, слідуючи за рухом наших очей, а при зупинці починають рухатися у зворотний бік. Чим вони ближче розташовані до сітківки, тим видніше мушки у нас перед очима. Немов рука, на яку падає світло від лампи: чим рука ближче до столу, тим видніше тінь. Найінтенсивніше мушки проявляються при погляді на яскраві однотонні поверхні на зразок снігу або білого екрану монітора.

Якщо в жаркий літній день ми милуємося блакитними небесами, перед очима часом виникають дрібні іскорки. Це інший феномен, хоч і схожий на мушок, але є їх повною протилежністю. У науці це явище названо феноменом Ширера. На сітківку потрапляють невеликі порції світла, що проходять через мікроскопічні прозорі ділянки, що виникають при пересуванні лейкоцитів по капілярах перед сітківкою. Відносний розмір білих кров'яних тілець настільки великий, що в судинах перед ними виникають зони, вільні від крові.

Оскільки і лейкоцити, і вільні ділянки більш прозорі, ніж інші, заповнені еритроцитами, кожен такий лейкоцит сприймається як яскрава точка, що рухається в такт пульсу по траєкторії, що повторює вигин капілярів. У багатьох наукових музеях є спеціальні сині екрани, на яких іскри видно краще, ніж в звичайних умовах. Ефекти літаючих мушок і Ширера називаються ентоптіческімі явищами.

Посилання по темі

Тунельний зір - ще один цікавий феномен. Це хворобливий стан зору, при якому людина втрачає здатність до периферичної огляду. Сприймається лише зображення, що потрапляє на центральну область сітківки ока. В результаті у хворого виникають труднощі з орієнтуванням в просторі.

Залежно від причини виникнення даний зоровий дефект може бути як скороминучі - наприклад, через раптове відливу крові від голови (що часто трапляється у льотчиків і космонавтів при великих перевантаженнях), так і хронічним. До останнього можна віднести тунельний зір, що виникло у зв'язку з глаукомою або дегенерацією сітківки. У такому випадку можливе призначення відповідного лікування.

Наталя Глоріозова, Дитячий центр наукових відкриттів "ІнноПарк"

Про "Фізики міста"

Ми запропонували колегам з Дитячого центру наукових відкриттів "ІнноПарк" дати відповіді на наші запитання і роз'яснити, скільки велосипедистів потрібно для освітлення столиці, які оптичні ілюзії можна побачити в місті і як почати економити енергію , не виходячи з будинку. Так з'явився проект "Фізика міста". Нові питання та нові відповіді шукайте на нашому сайті по понеділках і четвергах.

сюжет: Фізика міста: наукове пояснення життя в мегаполісі