stringtranslate.com

Ученик

Зрачок – это отверстие, расположенное в центре радужной оболочки глаза , через которое свет попадает на сетчатку . [1] Он кажется черным, потому что лучи света, попадающие в зрачок, либо поглощаются тканями внутри глаза напрямую, либо поглощаются после диффузного отражения внутри глаза, которое в большинстве случаев не выходит из узкого зрачка. [ нужна цитация ] Размер зрачка контролируется радужной оболочкой и варьируется в зависимости от многих факторов , наиболее важным из которых является количество света в окружающей среде. Термин «ученик» был придуман Жераром Кремонским . [2]

У людей зрачок круглый, но его форма варьируется у разных видов; у некоторых кошек , рептилий и лисиц зрачки имеют вертикальные щели, у коз и овец - горизонтально ориентированные зрачки, а у некоторых сомов зрачки имеют кольцевой тип. [3] С точки зрения оптики, анатомический зрачок — это апертура глаза , а радужная оболочка — диафрагма . Изображение зрачка, видимое снаружи глаза, представляет собой входной зрачок , который не совсем соответствует расположению и размеру физического зрачка, поскольку он увеличивается роговицей . На внутреннем крае находится выступающая структура, воротник , обозначающий место соединения эмбриональной зрачковой мембраны, покрывающей эмбриональный зрачок.

Функция

Радужка представляет собой сократительную структуру, состоящую в основном из гладких мышц , окружающую зрачок. Свет попадает в глаз через зрачок, а радужная оболочка регулирует количество света, контролируя размер зрачка. Это известно как зрачковый световой рефлекс .

Радужная оболочка содержит две группы гладких мышц; круговая группа, называемая сфинктером зрачков , и радиальная группа, называемая расширителем зрачков . Когда зрачки сфинктера сокращаются, радужная оболочка уменьшается или сужает размер зрачка. Расширители зрачков, иннервируемые симпатическими нервами верхнего шейного ганглия, заставляют зрачок расширяться при его сокращении. Эти мышцы иногда называют внутренними мышцами глаза.

Сенсорный путь (палочка или колбочка, биполярный, ганглий) связан со своим аналогом в другом глазу частичным пересечением волокон каждого глаза. Это приводит к тому, что эффект с одного глаза переносится на другой.

Эффект света

Диаметр зрачка может сильно варьироваться в зависимости от различных факторов (в первую очередь зрачкового светового рефлекса ), от сужения до 2 мм и расширения более 8 мм у некоторых людей, хотя максимальное расширение также существенно варьируется у каждого человека и уменьшается с возрастом.

Зрачок расширяется в темноте и сужается на свету. В узком состоянии диаметр составляет от 2 до 4 миллиметров. В темноте поначалу будет то же самое, но приблизится к максимальному расстоянию для широкого зрачка от 3 до 8 мм. Однако в любой возрастной группе существуют значительные различия в максимальном размере зрачков. Например, в пиковом возрасте 15 лет размер адаптированного к темноте зрачка у разных людей может варьироваться от 4 до 9 мм. После 25 лет средний размер зрачков уменьшается, хотя и не устойчивыми темпами. [4] [5] На этом этапе зрачки не остаются полностью неподвижными, поэтому могут возникнуть колебания, которые могут усилиться и стать известными как гиппус . Сужение зрачка и зрение вблизи тесно связаны. При ярком свете зрачки сужаются, чтобы предотвратить аберрации световых лучей и таким образом достичь ожидаемой остроты; в темноте в этом нет необходимости, поэтому речь идет главным образом о том, чтобы в глаз попадало достаточно света. [6]

Когда яркий свет попадает в глаза, светочувствительные клетки сетчатки, в том числе палочки и колбочки фоторецепторы и меланопсиновые ганглиозные клетки , посылают сигналы глазодвигательному нерву , в частности парасимпатической части, исходящей из ядра Эдингера-Вестфаля , которое заканчивается на глазу. круговая мышца сфинктера радужной оболочки. Когда эта мышца сокращается, она уменьшает размер зрачка. Это зрачковый рефлекс света , который является важным тестом функции ствола мозга . Кроме того, зрачок расширится, если человек увидит интересующий объект. [ нужна цитата ]

Клиническое значение

Эффект наркотиков

При введении препарата пилокарпин зрачки сужаются, а аккомодация увеличивается из-за парасимпатического действия на круговые мышечные волокна, и наоборот, атропин вызывает паралич аккомодации (циклоплегию) и расширение зрачка.

Некоторые лекарства, например опиоиды , вызывают сужение зрачков . [7] Другие наркотики, такие как атропин , ЛСД , МДМА , мескалин , псилоцибиновые грибы , кокаин и амфетамины , могут вызывать расширение зрачков. [8] [9]

Мышца сфинктера имеет парасимпатическую иннервацию, а дилататор – симпатическую. При сужении зрачков, вызванном пилокарпином, иннервация сфинктера не только активируется, но и тормозится. Верно обратное: контроль размера зрачка контролируется разницей в интенсивности сокращения каждой мышцы.

Другой термин, обозначающий сужение зрачка, — миоз . Вещества, вызывающие миоз, называются миотическими. Расширение зрачка – мидриаз . Расширение может быть вызвано мидриатическими веществами, такими как раствор глазных капель, содержащий тропикамид .

Болезни

Состояние, называемое бене-дилитатизмом, возникает, когда зрительные нервы частично повреждены. Типичным примером этого состояния являются хронически расширенные зрачки из-за снижения способности зрительных нервов реагировать на свет. При нормальном освещении у людей, страдающих этим заболеванием, зрачки обычно расширены, а яркий свет может вызывать боль. На другом конце спектра находятся люди с этим заболеванием, которые плохо видят в темноте. Этим людям необходимо быть особенно осторожными при вождении в ночное время из-за неспособности видеть предметы в полной перспективе. В остальном это состояние не опасно.

Размер

Зрачок естественным образом расширился до 9 мм из-за слабого освещения. Это крайний случай, поскольку большинство людей не способны естественным образом расширять свои зрачки до такой степени.

Размер зрачка (часто измеряемый как диаметр ) может быть симптомом основного заболевания. Расширение зрачка называется мидриазом , а его сужение — миозом .

Сужение зрачков может быть реакцией на негативные эмоциональные состояния.

Однако не все изменения в размере указывают на заболевание. Было показано, что помимо расширения и сжатия, вызванных светом и темнотой, на размер зрачка влияет решение простых задач на умножение. [10] Простое вспоминание может расширить размер зрачка, [11] однако, когда мозгу требуется обрабатывать информацию со скоростью, превышающей его максимальную мощность, зрачки сужаются. [12] Существуют также доказательства того, что размер зрачков связан со степенью положительного или отрицательного эмоционального возбуждения, испытываемого человеком. [13]

У людей с миопией зрачки в состоянии покоя больше и темные, чем у людей с дальнозоркостью и эмметропией , вероятно, из-за того, что им требуется меньшая аккомодация (что приводит к сужению зрачков). [14]

Животные

W-образный зрачок каракатицы расширяется при выключении света.

Не у всех животных зрачки круглые. У некоторых есть щели или овалы, которые могут быть ориентированы вертикально, как у крокодилов , гадюк , кошек и лисиц , или горизонтально, как у некоторых скатов , летающих лягушек , мангустов и парнокопытных , таких как лось , благородный олень , северный олень и бегемот , а также у домашних животных. лошадь . Зрачки коз , овец , жаб и осьминогов имеют тенденцию быть горизонтальными и прямоугольными с закругленными углами. У некоторых скатов и скатов зрачки имеют серповидную форму, [15] зрачки гекконов варьируются от круглых до щелевидных и ряда точечных отверстий, [16] а зрачок каракатицы имеет плавно изогнутую W-образную форму. Хотя человеческие зрачки обычно имеют круглую форму, аномалии, такие как колобомы , могут привести к необычной форме зрачков, например каплевидной, замочной скважине или овальной форме зрачков.

Даже у близкородственных животных могут быть различия в форме зрачков. У кошачьих существуют различия между видами с мелкими и крупными глазами. Домашняя кошка (Felis sylvestris Domesticus) имеет вертикальные щелевидные зрачки, ее крупный родственник, сибирский тигр (Panthera tigris altaica), имеет круглые зрачки, а евразийская рысь (Lynx lynx) занимает промежуточное положение между зрачками домашней кошки и сибирского тигра. Аналогичная разница между мелкими и крупными видами может присутствовать и у собак. У маленькой рыжей лисицы (Vulpes vulpes) зрачки вертикальные щелевидные, тогда как у ее крупных родственников, серого волка (Canis lupus lupus) и домашних собак (Canis lupus familis) зрачки круглые. [ нужна цитата ]

Эволюция и адаптация

Одним из объяснений эволюции щелевидных зрачков является то, что они могут блокировать свет более эффективно, чем круглые зрачки. [ нужна цитата ] Это могло бы объяснить, почему щелевые зрачки, как правило, встречаются в глазах животных, ведущих сумеречный или ночной образ жизни, которым необходимо защищать свои глаза в дневное время. Сужение круглого зрачка (кольцеобразной мышцей) менее полное, чем закрытие щелевого зрачка, при котором задействуются две дополнительные мышцы, сжимающие зрачок латерально. [17] Например, щелевидный зрачок кошки может изменять интенсивность света на сетчатке в 135 раз по сравнению с 10-кратным у человека. [18] Однако это объяснение не учитывает круглые зрачки, которые могут закрываться до очень маленького размера (например, 0,5 мм у долгопятов ) , а также прямоугольные зрачки многих копытных , которые не закрываются до узкой щели при ярком свете. [19] Альтернативное объяснение состоит в том, что частично суженный круглый зрачок затеняет периферийные зоны хрусталика, что приводит к плохо сфокусированным изображениям на соответствующих длинах волн. Вертикальная щель зрачка позволяет использовать все длины волн по всему диаметру линзы даже при ярком свете. [3] Также было высказано предположение, что у хищников, устраивающих засаду, таких как некоторые змеи, вертикальные щелевые зрачки могут способствовать маскировке, разбивая круглый контур глаза. [20]

Модель деятельности и поведение

В исследовании австралийских змей форма зрачков коррелировала как со временем суточной активности, так и с поведением при поиске пищи. Большинство видов змей с вертикальными зрачками вели ночной образ жизни, а также собирали пищу из засад, а большинство змей с круглыми зрачками вели дневной и активный образ жизни. В целом, поведение при поиске пищи точно предсказывало форму зрачков в большем количестве случаев, чем время активности, поскольку многие змеи, активно добывающие пищу, с круглыми зрачками не вели дневной образ жизни. Было высказано предположение, что может существовать аналогичная связь между поведением при поиске пищи и формой зрачков у кошачьих и псовых, обсуждавшихся выше. [20]

Исследование 2015 года [21] подтвердило гипотезу о том, что удлиненные зрачки увеличивают динамический диапазон, и подтвердило корреляцию с дневной активностью. Однако он отметил, что другие гипотезы не могут объяснить ориентацию учеников. Они показали, что вертикальные зрачки позволяют хищникам, находящимся в засаде, оптимизировать восприятие глубины, а горизонтальные зрачки — оптимизировать поле зрения и качество изображения горизонтальных контуров. Далее они объяснили, почему удлиненные зрачки коррелируют с ростом животного.

Общество и культура

Ученик играет роль в зрительном контакте и невербальном общении . Произвольное или непроизвольное расширение или расширение зрачков указывает на когнитивное возбуждение , интерес к предмету внимания и/или сексуальное возбуждение . С другой стороны, когда зрачок вольно или непроизвольно сужается , это может свидетельствовать об обратном — незаинтересованности или отвращении. Исключительно большие или расширенные зрачки также считаются привлекательной чертой языка тела. [22]

В удивительном количестве несвязанных между собой языков этимологическим значением термина «ученик» является «маленький человек». [23] [24] Это относится, например, к самому слову « ученик »: оно происходит от латинского pūpilla , что означает «кукла, девочка», и является уменьшительной формой от pupa , «девушка». (Двойное значение на латыни сохраняется и в английском языке, где зрачок означает и «школьник», и «темную центральную часть глаза внутри радужной оболочки».) [25] Это может быть связано с тем, что отражение своего образа в зрачке минимально. версия самого себя. [23] В древневавилонский период (ок. 1800-1600 до н. э.) в древней Месопотамии засвидетельствовано выражение «защитный дух глаза», возможно, возникшее из того же явления.

Английское словосочетание « яблоко моего ока» возникло из древнеанглийского словоупотребления, в котором слово « яблоко» означало не только плод, но также зрачок или глазное яблоко. [26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кассин Б. и Соломон С. (1990) Словарь глазной терминологии . Гейнсвилл, Флорида: Издательская компания Triad.
  2. ^ Арраес-Айбар, Луис-А (2015). «Школа переводчиков Толедо и их влияние на анатомическую терминологию». Анналы анатомии — Anatomischer Anzeiger . 198 : 21–33. дои : 10.1016/j.aanat.2014.12.003. ПМИД  25667112.
  3. ^ аб Мальмстрем Т., Крёгер Р.Х. (январь 2006 г.). «Форма зрачков и оптика хрусталика в глазах наземных позвоночных». Дж. Эксп. Биол . 209 (Часть 1): 18–25. дои : 10.1242/jeb.01959. ПМИД  16354774.
  4. ^ «Старение глаз и размер зрачков». Любительская астрономия.org. Архивировано из оригинала 23 октября 2013 г. Проверено 28 августа 2013 г.
  5. ^ Винн, Б.; Уитакер, Д.; Эллиотт, Д.Б.; Филлипс, Нью-Джерси (март 1994 г.). «Факторы, влияющие на размер зрачков, адаптированных к свету, у нормальных людей» (PDF) . Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 35 (3): 1132–1137. ПМИД  8125724 . Проверено 28 августа 2013 г.
  6. ^ «Сенсорная рецепция: человеческое зрение: структура и функции глаза», Британская энциклопедия, Чикаго, 1987.
  7. ^ Ларсон, Мерлин Д. (1 июня 2008 г.). «Механизм зрачкового эффекта, вызванного опиоидами». Клиническая нейрофизиология . 119 (6): 1358–64. дои : 10.1016/j.clinph.2008.01.106. PMID  18397839. S2CID  9591926.
  8. ↑ Джонсон, Майкл Д. (1 октября 1999 г.). «Как выявить злоупотребление запрещенными наркотиками у ваших пациентов» (PDF) . Последипломное образование по медицине . 106 (4): 199–200, 203–6, 211–4 пассим. дои : 10.3810/pgm.1999.10.1.721. ПМИД  10533519 . Проверено 22 марта 2018 г.
  9. ^ Олдерман, Элизабет М.; Шварц, Брайан (1 июня 1997 г.). «Вещества, вызывающие злоупотребление». Обзор педиатрии . 18 (6): 204–215. дои :10.1542/пир.18-6-204. S2CID  73382801.
  10. ^ Гесс, Экхард Х.; Полт, Джеймс М. (13 марта 1964 г.). «Размер ученика в зависимости от умственной деятельности во время простого решения проблем». Наука . 143 (3611): 1190–2. Бибкод : 1964Sci...143.1190H. дои : 10.1126/science.143.3611.1190. PMID  17833905. S2CID  27169110.
  11. ^ Л. Андреасси, Джон (2006). Психофизиология: человеческое поведение и физиологическая реакция (Психофизиология: человеческое поведение и физиологическая реакция) (5-е изд.). Психология Пресс. ISBN 978-0805849516.
  12. ^ «Мой мозг перегружен». prezi.com . Проверено 28 февраля 2017 г.
  13. ^ Партала, Т. и Суракка, В. (2003). «Изменение размера зрачков как показатель аффективной обработки». Международный журнал человеко-компьютерных исследований . 59 (1–2): 185–198. doi : 10.1016/S1071-5819(03)00017-X. S2CID  7007209.
  14. ^ Чакмак, Хасан Басри; Кагил, Нурулла; Симавлы, Хусейн; Дюзен, Бетул; Симсек, Сабан (февраль 2010 г.). «Нарушение рефракции может повлиять на размер мезопического зрачка». Текущие исследования глаз . 35 (2): 130–136. дои : 10.3109/02713680903447892. ISSN  0271-3683. PMID  20136423. S2CID  27407880.
  15. ^ Мерфи, CJ и Хоуленд, ХК (1990). «Функциональное значение серповидных зрачков и множественных зрачковых отверстий». Журнал экспериментальной зоологии . 256 :22. дои :10.1002/jez.1402560505.
  16. ^ Рот, Лина С.В.; Лундстрем, Линда; Кельбер, Альмут; Крегер, Рональд Х.Х.; Унсбо, Питер (01 марта 2009 г.). «Зрачки и оптическая система глаз гекконов». Журнал видения . 9 (3): 27.1–11. дои : 10.1167/9.3.27 . ПМИД  19757966.
  17. ^ Уоллс, Г.Л. (1967) [1942]. Глаз позвоночных и его адаптивное излучение . Бюллетень Научного института Крэнбрука. Том. 19. Хафнер. ОСЛК  10363617.
  18. ^ Хьюз, А. (2013) [1977]. «Топография зрения млекопитающих контрастного образа жизни: сравнительная оптика и организация сетчатки». В Крескителли, Ф. (ред.). Зрительная система позвоночных . Справочник по сенсорной физиологии. Том. 7/5. Спрингер. стр. 613–756. ISBN 978-3-642-66468-7.
  19. ^ Земля, МФ (2006). «Зрительная оптика: формы зрачков». Современная биология . 16 (5): Р167–8. дои : 10.1016/j.cub.2006.02.046 . ПМИД  16527734.
  20. ^ аб Бришу, Ф., Пиццатто, Л. и Шайн, Р. (2010). «Понимание адаптивного значения вертикальной формы зрачков у змей». Журнал эволюционной биологии . 23 (9): 1878–85. дои : 10.1111/j.1420-9101.2010.02046.x . ПМИД  20629855.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  21. ^ Бэнкс, Мартин С.; Спрэг, Уильям В.; Шмоль, Юрген; Парнелл, Джаред AQ; С любовью, Гордон Д. (2015). «Почему глаза животных имеют зрачки разной формы?». Достижения науки . 1 (7): e1500391. Бибкод : 2015SciA....1E0391B. дои : 10.1126/sciadv.1500391 . ПМЦ 4643806 . ПМИД  26601232. 
  22. ^ Могилы, Селина; Сильверман, Ирвин (1 июля 2004 г.). «Пупиллометрия: подход к половому отбору». Эволюция и поведение человека . 25 (4): 221–228. doi :10.1016/j.evolhumbehav.2004.05.001. ISSN  1090-5138.
  23. ^ Аб Браун, Дональд Э. (2004). «Человеческие универсалии, человеческая природа и человеческая культура». Дедал . 133 (4): 49. дои : 10.1162/0011526042365645 . JSTOR  20027944. S2CID  8522764.
  24. ^ Браун, Сесил Х.; Витковски, Стэнли Р. (1981). «Образный язык в универсалистской перспективе». Американский этнолог . 8 (3): 596–615. doi :10.1525/ae.1981.8.3.02a00110. JSTOR  644304.
  25. ^ «Ученик, № 2», Оксфордский онлайн- словарь английского языка , 3-е место. изд. (Издательство Оксфордского университета, 2007).
  26. ^ apple, n.», Оксфордский онлайн -словарь английского языка , 3-е изд. (Oxford University Press, 2008), § 6 B.

Внешние ссылки