Schemat budowy oka
Gałkę oczną tworzą następujące elementy:
Twardówka – nazywana białkówką, tworzy zewnętrzną warstwę gałki ocznej. Jest mocną, łącznotkankową osłoną ochraniającą wnętrze oka i utrzymującą jego kulisty kształt.
Rogówka – jest przednią częścią (z przodu gałki) twardówki. Jest przezroczysta, przez nią przechodzą promienie świetlne.
Tęczówka – jest mięśniowym pierścieniem (tworzą ją dwa układy włókien mięśniowych). Mięśnie, kurcząc się i rozkurczając, regulują wielkość źrenicy (czarnej plamki, która jest otworem wpuszczającym światło do wnętrza oka). Tęczówka w zależności od ilości i rodzaju barwnika może mieć barwę: niebieską, zieloną, brązową, szarą.
Soczewka – jest przezroczysta, elastyczna. Załamuje promienie świetlne przez nią przechodzące tak, aby obraz powstał na siatkówce. Soczewka dzieli wnętrze gałki ocznej na dwie części: komorę przednią, znajdującą się między rogówką a soczewką, którą wypełnia ciecz wodnista oka oraz komorę tylną występującą między soczewką a siatkówką, która wypełnia lepki, galaretowaty płyn nazywany ciałem szklistym. Soczewka przymocowana jest przy pomocy włókien wieszadłowych oraz ciałka rzęskowego, które umożliwiają zmianę kształtu soczewki oraz akomodację (zdolność widzenia z różnych odległości z dobrą ostrością).
Naczyniówka – jest warstwą komórek wypełnionych czarnym barwnikiem, który pochłania nadmiar światła i zapobiega wewnętrznym odbiciom. Naczyniówka ma liczne naczynia krwionośne, których funkcją jest odżywianie siatkówki.
Siatkówka – jest warstwą zawierającą receptory wzrokowe, przystosowane do odbierania bodźców świetlnych i zamieniania ich na impulsy nerwowe. Siatkówkę tworzą: komórki barwnikowe ułożone odśrodkowo (obwodowo), komórki wzrokowe oraz ułożone na zewnątrz komórki nerwowe. Wśród komórek wzrokowych wyróżniamy czopki i pręciki, zaopatrzone w dwie wypustki (jedna dochodzi do komórki barwnikowej, a druga skierowana jest do wnętrza gałki ocznej, gdzie łączy się z wypustkami neuronu drugiego rzędu, a te dochodzą do neuronów trzeciego rzędu, tworząc nerw wzrokowy).
Czopki – to tzw. komórki wzrokowe. W siatkówce u człowieka jest ich ok. 6 milionów. Odbierają barwne bodźce świetlne. Najwięcej jest czopków w tzw. osi oka w okolicy plamki żółtej (miejsce najlepszej widoczności).
Pręciki – jest ich ok. 125 milionów. Reagują na światło o znacznie mniejszym natężeniu niż potrzeba do pobudzenia czopków. Umożliwiają widzenie w kolorze białym, czarnym, szarym. Pręciki zajmują obwodowe części siatkówki.
Schemat budowy pręcika
Na siatkówce znajduje się miejsce pozbawione receptorów, nazywane plamką ślepą, nie powstaje w tym miejscu obraz. Jest to miejsce “wyjścia” nerwu wzrokowego z gałki ocznej.
Obraz powstający na siatkówce jest pomniejszony, odwrócony.
Proces widzenia – chemizm widzenia
Każdy pręcik zawiera barwnik wrażliwy na światło, zwany rodopsyną, zbudowany z opsyny i części barwnikowej retinenu (aldehyd witaminy A). Energia świetlna powoduje przekształcenie (izomeryzację) rodopsyny (zawierającej cis-retinen) w lumirodopsynę (nietrwały związek zawierający trans-retinen), który przekształca się w metarodopsynę, a następnie rozpada na wolny retinen i opsynę. Odbiór bodźców wzrokowych jest możliwy, gdy padające promienie świetlne napotkają rodopsynę, powodując jej izomeryzację z cis na trans. Dalsze pobudzenie pręcików odbędzie się po procesie resyntezy, w której trans-retinen musi ulec przekształceniu w formę cis. Ta forma połączy się z opsyną, tworząc rodopsynę warunkującą proces widzenia.
Mechanizm widzenia barw (wg Yuonga)
W siatkówce występują trzy typy czopków wrażliwych na trzy podstawowe barwy: czerwień, zieleń, fiolet. Poszczególne typy czopków zawierają odpowiednie związki fotochemiczne, które podrażnione bodźcami odpowiedniej barwy (długości) światła ulegają rozkładowi i wywołują właściwe bodźce. Są one przeniesione włóknami nerwowymi w formie impulsu nerwowego do ośrodków w korze mózgowej, gdzie kształtuje się odpowiednie wrażenie barwne.
Przy podrażnieniu np.
wszystkich trzech typów czopków powstaje barwa biała, jednakowej ilości czopków czerwonych, zielonych oraz niewielkiej ilości fioletowych powstaje barwa żółta czopków fioletowych i zielonych powstaje barwa niebieska itd.