비전 작동 방식

우리 태양계의 중심에 있는 태양 의 주요 기능이 빛을 제공 하는 것이라는 것은 우연이 아닙니다 . 빛은 삶을 움직이는 것입니다. 그것이 없는 우리의 세계와 삶은 상상하기 어렵습니다.

생명체가 빛을 감지하는 것은 거의 보편적입니다. 식물은 광합성을 통해 빛을 이용하여 성장합니다. 동물은 먹이를 사냥하거나 포식자를 감지하고 탈출하기 위해 빛을 사용합니다.

어떤 사람들은 인간이 그러한 높은 수준으로 진화할 수 있었던 것은 큰 인간 두뇌의 발달과 손의 자유로움과 함께 입체 시력의 발달 덕분이라고 말합니다. 이 기사에서 우리는 놀라운 것에 대해 논의할 것입니다. 인간의 눈 의 내부 작용 !

내용물

1. 기본 해부학
2. 빛을 감지
3. 컬러 비전
4. 색맹
5. 비타민 A 결핍
6. 굴절
7. 정상 시력
8. 굴절 오류
9. 난시
10. 깊이 인식
11. 맹목

크기는 작지만 눈은 매우 복잡한 기관입니다. 눈의 너비는 약 1인치(2.54cm), 깊이는 1인치, 높이는 0.9인치(2.3cm)입니다.

질긴 눈의 가장 바깥쪽 층을 공막 이라고 합니다 . 그것은 눈의 모양을 유지합니다. 이 층의 앞쪽 6분의 1은 투명하며 각막 이라고 합니다 . 모든 빛 은 눈에 들어올 때 먼저 각막을 통과해야 합니다. 하여 공막에있는 첨부 근육 호출 된 눈을 이동, 외안근은 .

맥락막 (또는 포도막 관)는 눈의 두 번째 층이다. 그것은 눈의 구조에 혈액을 공급하는 혈관을 포함합니다. 맥락막의 앞부분에는 두 가지 구조가 있습니다.

홍채에는 두 개의 근육이 있습니다. 확장기 근육은 홍채를 더 작게 만들고 따라서 동공을 더 크게 만들어 눈에 더 많은 빛을 허용합니다. 괄약근 근육이 눈에 덜 밝은 있도록 홍채 동공 크고 작을 수있다. 동공 크기는 2mm에서 8mm로 변경할 수 있습니다. 이것은 동공의 크기를 변경하여 눈으로 들어오는 빛의 양을 30배까지 변경할 수 있음을 의미합니다.

가장 안쪽 층은 망막 (눈의 빛을 감지하는 부분)입니다. 이 포함 된 로드 셀 낮은 빛 시각 및 책임이, 원추 세포 색각 및 세부 사항에 대한 책임이있다. 눈의 뒤쪽, 망막의 중심에는 황반이 있습니다. 황반의 중심에는 중심와(fovea centralis) 라고 하는 영역이 있습니다 . 이 영역에는 원뿔형만 포함되어 있으며 미세한 세부 사항을 명확하게 볼 책임이 있습니다.

망막에는 로돕신 또는 "시각적 보라색" 이라는 화학 물질이 포함되어 있습니다 . 이것은 빛을 뇌가 시각으로 해석하는 전기 충격으로 변환하는 화학 물질입니다. 망막 신경 섬유는 눈 뒤쪽에 모여 전기 자극을 뇌로 전달하는 시신경을 형성합니다 . 시신경과 혈관이 망막에서 나오는 곳을 시신경유두 라고 합니다 . 그 위치에 간상체나 원추체가 없기 때문에 이 영역은 망막의 사각 지대입니다. 그러나 양쪽 눈이 다른 쪽 눈의 사각 지대를 가리기 때문에 이 사각 지대를 인식하지 못합니다.

의사가 검안경을 통해 눈 뒤쪽을 보면 다음과 같습니다.

안구 내부에는 수정체에 의해 분리된 두 개의 액체로 채워진 부분이 있습니다. 더 큰 뒷부분에는 유리체액 이라고 하는 투명한 젤 같은 물질이 들어 있습니다 . 더 작은 앞부분에는 방수 라고 하는 투명하고 수분이 많은 물질이 포함되어 있습니다 . 방수는 전방(홍채 앞)과 후방(홍채 뒤)이라는 두 부분으로 나뉩니다. 방수는 모양체에서 생성되고 슐렘관을 통해 배출됩니다 . 이 배수가 차단되면 녹내장 이라는 질병 이 발생할 수 있습니다.

렌즈는 직경이 10mm (0.4 인치)에 대해 투명한, 쌍 볼록 구조이다. 수정체는 모양체의 근육에 붙어 있기 때문에 모양이 바뀝니다. 렌즈는 시력을 미세 조정하는 데 사용됩니다.

눈꺼풀과 공막의 안쪽 표면을 덮고 있는 것은 결막 이라고 하는 점막으로 눈을 촉촉하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 이 부위의 감염을 결막염 (핑크 눈이라고도 함)이라고 합니다.

눈은 시야를 최대화하기 위해 여러 방향으로 움직일 수 있다는 점에서 독특하지만 안와 라고 불리는 골강에 의해 부상으로부터 보호됩니다 . 눈은 약간의 쿠션을 제공하는 지방에 묻혀 있습니다. 눈꺼풀은 깜박임으로 눈을 보호합니다. 이것은 또한 눈에 눈물을 퍼뜨려 눈 표면을 촉촉하게 유지합니다. 속눈썹과 눈썹은 눈을 손상시킬 수 있는 입자로부터 눈을 보호합니다.

눈물은 각 눈의 바깥 쪽 부분 위에 위치한 눈물샘 에서 생성됩니다 . 눈물은 결국 눈의 안쪽 모서리, 누낭, 비관을 통해 코로 흘러 들어갑니다. 그래서 울면 코가 뛴다.

눈의 움직임을 조절하는 6개의 근육이 공막에 붙어 있습니다. 여기에 표시됩니다.

기본 근육 및 기능:

다음 섹션에서는 눈이 빛을 인식하는 방법을 배우게 됩니다.

빛이 눈에 들어오면 먼저 각막을 통과한 다음 방수, 수정체 및 유리체를 통과합니다. 결국 눈의 빛을 감지하는 구조인 망막에 도달합니다 . 망막에는 간상체와 원추체라고 하는 두 가지 유형의 세포가 있습니다. 막대 는 저조도에서 시력을 처리하고 원뿔 은 색각 및 세부 사항을 처리합니다. 빛이 이 두 가지 유형의 세포에 접촉하면 일련의 복잡한 화학 반응이 발생합니다. 형성된 화학 물질(활성화된 로돕신)은 시신경에 전기 자극을 생성합니다. 일반적으로 막대의 바깥 쪽 부분은 길고 가늘지만 원뿔의 바깥 쪽 부분은 더 원뿔 모양입니다. 다음은 막대와 원뿔의 예입니다.

막대 또는 원뿔의 외부 부분에는 감광성 화학 물질이 포함되어 있습니다. 간상체에서 이 화학물질을 로돕신 이라고 합니다 . 원뿔에서 이러한 화학 물질을 색상 안료 라고 합니다 . 망막에는 1억 개의 간상체와 700만 개의 추체가 있습니다. 망막은 반사량을 줄이기 위해 카메라 내부 가 검은 색인 것처럼 멜라닌 이라는 검은색 색소로 둘러싸여 있습니다. 망막에는 황반 이라고 하는 중심 영역이 있으며 이 영역에는 원추체 만 고농축으로 포함되어 있습니다. 이 영역은 선명하고 상세한 시야를 담당합니다.

빛이 눈에 들어오면 감광성 화학물질인 로돕신( 시각적 보라색 이라고도 함)과 접촉합니다 . 로돕신은 스코톱신 이라는 단백질 과 11-시스-레티날 의 혼합물입니다. 후자는 비타민 A 에서 파생됩니다( 비타민 A 가 부족하면 시력 문제가 발생함). 로돕신은 빛에 노출되면 분해되는데 빛은 로돕신의 11-시스-레티날 부분에 물리적 변화를 일으켜 전체 트랜스 레티날로 변경하기 때문입니다.. 이 첫 번째 반응은 몇 조 분의 1초밖에 걸리지 않습니다. 11-시스-레티날은 각진 분자인 반면, 올-트랜스 레티날은 직선 분자입니다. 이것은 화학 물질을 불안정하게 만듭니다. 로돕신은 여러 중간 화합물로 분해되지만 결국(1초 미만) 메타 로돕신 II (활성화된 로돕신)를 형성합니다. 이 화학 물질은 뇌로 전달 되어 빛으로 해석되는 전기 충격을 유발 합니다. 다음은 방금 논의한 화학 반응의 다이어그램입니다.

활성화된 로돕신 은 다음과 같은 방식으로 전기 자극을 유발 합니다 .

결국 로돕신은 재형성되어야 그 과정이 재발할 수 있습니다. 모든 트랜스 레티날은 11-시스-레티날로 전환된 다음 스코톱신과 재결합하여 로돕신을 형성하여 빛에 노출될 때 이 과정을 다시 시작합니다.

원추체 에 있는 색상 반응 화학물질을 원뿔형 안료 라고 하며 막대에 있는 화학물질과 매우 유사합니다. 화학 물질의 망막 부분은 동일하지만 스코톱신은 광신으로 대체됩니다. 따라서 색상 반응성 색소는 레티날과 광신으로 구성됩니다. 색상에 민감한 안료에는 세 가지 종류가 있습니다.

각 원뿔 세포에는 이러한 색소 중 하나가 있으므로 해당 색상에 민감합니다. 인간의 눈은 빨강, 초록, 파랑이 혼합될 때 거의 모든 색상 계조를 감지할 수 있습니다.

위의 다이어그램에서 세 가지 유형의 원뿔(빨간색, 녹색 및 파란색)의 파장이 표시됩니다. 청색에 민감한 안료 의 피크 흡광도 는 445나노미터, 녹색에 민감한 안료의 경우 535나노미터, 적색에 민감한 안료의 경우 570나노미터입니다.

색맹은 다른 색을 구별하지 못하는 것입니다. 가장 흔한 유형은 적록색맹입니다. 이것은 남성의 8%와 여성의 0.4%에서 발생합니다. 빨간색 또는 녹색 원뿔이 없거나 제대로 작동하지 않을 때 발생합니다. 이 문제가 있는 사람들은 빨간색이나 녹색을 완전히 볼 수 없지만 종종 두 색상을 혼동합니다.

이것은 유전 질환 이며 색각 능력이 X 염색체 에 있기 때문에 남성에게 더 흔하게 영향을 미칩니다 . (여성은 두 개의 X 염색체를 가지고 있으므로 정상적인 색각을 가진 하나 이상의 X를 유전할 확률이 높습니다. 남성은 작업할 X 염색체가 하나만 있습니다. 염색체에 대한 자세한 내용을 보려면 여기 를 클릭하십시오 .) 어떤 색도 볼 수 없거나 다른 회색 음영으로만 보이는 경우는 매우 드뭅니다.

색맹에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하십시오 .

심각한 비타민 A 결핍이 있으면 야맹증이 발생합니다.

비타민 A는 로돕신 분자의 일부인 레티날 을 형성하는 데 필요합니다 . 비타민 A 결핍으로 인해 빛에 민감한 분자의 수준이 낮으면 야간에 시력을 허용하기에 충분한 빛이 없을 수 있습니다. 낮에는 망막의 수치가 낮음에도 불구하고 시력을 생성하기에 충분한 빛 자극이 있습니다.

광선이 다른 재료의 각진 표면에 도달하면 광선이 구부러집니다. 이것을 굴절 이라고 합니다. 빛이 볼록 렌즈에 도달하면 광선이 중심을 향해 구부러집니다.

광선이 오목 렌즈에 도달하면 광선이 중심에서 멀어집니다.

눈에는 빛이 휘게 만드는 여러 개의 각진 표면이 있습니다. 이것들은:

모든 것이 올바르게 작동할 때 빛은 이 네 가지 인터페이스를 통과하여 완벽한 초점으로 망막에 도달합니다.

시력 또는 시력 은 20피트 거리에서 Snellen 안구 차트를 읽어 테스트합니다. 안과 의사는 많은 사람들을 관찰하여 안과 차트에서 20피트 떨어진 곳에 서 있을 때 "정상적인" 인간이 무엇을 볼 수 있어야 하는지 결정했습니다. 시력이 20/20이라는 것은 차트에서 20피트 떨어져 있을 때 "정상적인" 인간이 볼 수 있는 것을 볼 수 있음을 의미합니다. (미터법에서 표준은 6미터이며 6/6 비전이라고 합니다.) 다시 말해, 시력이 20/20인 경우 시력은 "정상"입니다. 인구의 대다수는 20피트에서 볼 수 있는 것을 볼 수 있습니다.

시력이 20/40인 경우 차트에서 20피트 떨어져 서 있으면 차트에서 40피트 떨어져 있을 때 보통 사람이 볼 수 있는 것만 볼 수 있습니다. 즉, 차트에서 40피트 떨어진 곳에 "정상적인" 사람이 있고 차트에서 20피트 떨어진 곳에만 서 있는 경우 사용자와 일반 사용자는 동일한 세부 정보를 볼 수 있습니다. 20/100은 차트에서 20피트 떨어져 있을 때 100피트 떨어진 정상인이 볼 수 있는 것만 볼 수 있음을 의미합니다. 20/200은 미국의 법적 실명 기준입니다.

당신은 또한 표준보다 나은 시력을 가질 수 있습니다. 20/10 시력을 가진 사람은 차트에서 10피트 떨어진 곳에 서 있을 때 정상인이 볼 수 있는 것을 20피트에서 볼 수 있습니다.

매, 올빼미 및 기타 맹금류는 인간보다 훨씬 더 날카로운 시력을 가지고 있습니다. 매는 사람보다 훨씬 작은 눈을 가지고 있지만 그 공간에 많은 센서(원뿔)가 들어 있습니다. 이것은 인간보다 8배 더 예리한 매의 시력을 제공합니다. 매는 20/2 시력을 가질 수 있습니다!

일반적으로 눈은 망막에 정확히 이미지의 초점을 맞출 수 있습니다.

근시와 원시는 초점이 완벽하지 않을 때 발생합니다.

근시 ( 근시 )가 있을 때 사람은 가까운 물체를 잘 볼 수 있고 멀리 있는 물체를 보는 데 어려움을 겪습니다. 광선은 망막 앞에 집중됩니다. 이것은 너무 긴 안구 또는 초점을 맞추기에 너무 많은 힘을 가진 렌즈 시스템으로 인해 발생합니다. 근시는 오목렌즈로 교정 합니다. 이 렌즈는 다음과 같이 빛이 눈에 도달하기 전에 약간 발산합니다.

때 원시 ( 원시가 ) 존재, 사람이 아니라 멀리있는 물체를 볼 수 있으며, 어려움이 근처에있는 물체를 볼 수 있습니다. 광선은 망막 뒤에 집중됩니다. 이것은 안구가 너무 짧거나 초점 능력이 너무 작은 렌즈 시스템으로 인해 발생합니다. 이것은 다음과 같이 볼록 렌즈 로 수정 됩니다.

자세한 내용은 굴절 시력 문제의 작동 방식 및 교정 렌즈 작동 방식 을 참조하십시오.

난시 는 각막의 굴곡이 고르지 않아 시력이 왜곡되는 현상입니다. 이를 보정하기 위해 렌즈의 모양이 요철을 보정합니다.

나이가 들수록 시력이 나빠지는 이유는 무엇입니까?

나이가 들면 수정체의 탄력 이 떨어 집니다 . 모양을 바꾸는 능력을 잃습니다. 이것을 노안 이라고 하며, 수정체를 두껍게 만들기 위해 모양체가 수축해야 하기 때문에 가까이서 사물을 보려고 할 때 더 두드러집니다. 탄성 손실은 렌즈가 두꺼워지는 것을 방지합니다. 결과적으로 우리는 가까운 물체에 초점을 맞추는 능력을 잃습니다.

처음에 사람들은 초점을 맞추기 위해 사물을 더 멀리 잡기 시작합니다. 이것은 보통 우리가 40대 중반에 이르면 눈에 띄게 됩니다. 결국 수정체는 움직일 수 없고 고정된 거리(사람마다 다름)에 어느 정도 영구적으로 초점이 맞춰집니다.

이를 수정하려면 이중 초점 이 필요합니다. 이중 초점은 근거리 시력(독서)을 위한 하부 렌즈와 원거리 시력을 위한 상부 렌즈의 조합입니다.

눈은 세 가지 방법을 사용하여 거리를 결정합니다.

법적 실명은 일반적 으로 교정 렌즈를 사용하여 20/200 미만의 시력으로 정의됩니다 . 이제 눈의 해부학과 기능을 배웠으므로 다음 조건이 실명으로 이어질 수 있는 방법을 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

비타민 A 결핍, 종양, 뇌졸중, 신경계 질환, 기타 감염, 유전 질환 및 독소와 같은 실명의 다른 많은 원인이 있습니다. 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

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저자 소개

Carl Bianco, MD는 메릴랜드 주 케임브리지에 있는 도체스터 종합 병원에서 진료하는 응급 의사입니다. Bianco 박사는 Georgetown University School of Medicine의 의과대학에 다녔고 Georgetown University에서 간호 및 예비 의학 전공으로 학사 학위를 받았습니다. 그는 오하이오주 애크런에 있는 애크런 시티 병원에서 응급의학과 인턴십과 레지던트 과정을 마쳤습니다.

비앙코 박사는 볼티모어 근처에서 아내와 두 자녀와 함께 살고 있습니다.