Světlolomný systém oka

Zrak je u člověka považován na nejdůležitější ze všech smyslů. Převod vnějších signálů zachycených právě okem představuje velice složitý proces, čemuž napovídá i nápadně složitý systém oka. Oko jako takové zajišťuje jak fyzikální usměrnění dopadajících paprsků na sítnici (retina) – „světlolomný systém oka“, tak biologické přehodnocení informace na nervový vzruch pomocí buněk (čípky, tyčinky) – „světločivný systém oka“. O světločivném aparátu oka pojednává článek : Světlocitlivé buňky a jejich funkce.

Světlolomný oční aparát

Světlolomný systém oční koule (bulbus oculi) se skládá z čtyř základních částí (rohovka, čočka, komorová voda, sklivec), které mu udělují optickou mohutnost cca +60D, čili se oko chová jako spojka. Správně fungující (emetropické) oko soustředí dopadající paprsky přesně na povrch sítnice, přičemž z vlastností aparátu oka vyplývá, že obraz vzniká převrácený, zmenšený a skutečný. Poloha očí zajišťuje, že při bezchybné funkci světlolomného aparátu dochází u přímého pohledu k šíření paprsků na tzv. žlutou skvrnu (macula lutea) na sítnici, kde se nachází nejvyšší koncentrace světločivných buněk (čípků) – tedy na místo nejvyšší rozlišovací schopnosti. Ani v tomto místě ovšem nejsme schopni vidět předmět pod menší úhlovou vzdáleností než 3.10^-4 rad – odpovídající jedné úhlové minutě.

Rohovka

Téměř kulovitě vypouklá rohovka (cornea) představuje ventrální povrchovou část oční koule přecházející v bělimu (sclera). U dospělého člověka její šířka dosahuje 0,8 mm, index lomu má 1,37. Jelikož rohovka komunikuje s prostředím (vzduchem) o indexu lomu 1, lom světla na přechodu právě mezi vzduchem a rohovkou je nejznatelnější. Samotná rohovka tvoří zhruba 70 % veškeré optické mohutnosti oka – tedy +42 až +43 D.

Čočka

Až 4 mm silná čočka (lens crystallina) dvojvypuklého tvaru je tvořena heterogenní čirou hmotou o průměrném indexu lomu 1,42. Optická mohutnost čočky, která se nachází mezi rohovkou a sklivcem, není statická (+16 až +20 D), naopak její hodnota je upravována pomocí řasnatého tělíska (corpus cilliare), na němž je čočka upevněna. Povolením řasnatého tělíska dojde ke smrštění čočky a tudíž i ke zvýšení její optické mohutnosti (tj. při zaostřování na blízko). Opačný jev (napnutí čočky) zajišťuje lepší vidění na až nekonečně vzdálené předměty (optická mohutnost se snižuje).

Sklivec

Ačkoli čirý, rosolovitý sklivec (corpus vitreum), vyplňuje více než dvě třetiny objemu oční koule, nijak výrazně se na celkové optické mohutnosti nepodílí. Tvoří prostředí pro šíření a dopad již zalomených paprsků na sítnici. Dále zajišťuje ochranu oka a udržuje nitrooční tlak.

Komorová voda

Hustá nitrooční (komorová) tekutina, nacházející v přední a zadní oční komoře, sice tvoří část světlolomného aparátu oka, nicméně optickou mohutnost oka téměř neovlivňuje. Udržuje nezbytný nitrooční tlak a vyživuje oko.

Akomodace oka

Aby docházelo ke správnému zobrazování sledovaných předmětů na sítnici – tedy k ostrému vidění, je nutné, aby se s různou vzdáleností pozorovaného předmětu měnila i optická mohutnost oka. Touto schopností disponuje čočka, která je díky zavěšení na řasnatém tělísku napínána a povolována. Funkce řasnatého tělískai čočky ovšem s opotřebením – stářím organismu rovněž ochabuje a dochází tak ke snížení tzv. akomodačního rozsahu oka. Akomodačním rozsahem oka se rozumí optický rozsah mezi blízkým a vzdáleným bodem.

Blízký bod

Blízký bod (punctum proximum) můžeme charakterizovat jako nejbližší bod v právě takové vzdálenosti, ve které sledovaný objekt vidíme při nejvyšší akomodaci ostře – tedy při nejvyšším smrštění elastické čočky a maximálním povolení ciliárního aparátu. Schopnost zaostřit na blízko tedy převážně závisí na elasticitě čočky, která s věkem klesá. U dítěte se pohybuje vzdálenost blízkého bodu okolo 10 cm, v dospělém věku až kolem 25 cm. Tato vzdálenost se nazývá konvenční zraková vzdálenost (o akomodačním rozsahu 4 D). Ve stáří dochází k posouvání blízkého bodu dál a nastávají tak potíže se zaostřením na blízko – tzv. vetchozrakost (presbyopie). Může rovněž dojít až k úplnému vymizení schopnosti akomodovat oko a tudíž oko svou optickou mohutnost nemění – dosahuje nulového rozsahu akomodace.

Daleký bod

Daleký bod (punctum remotum) se nachází v největší vzdálenosti, při které vidíme sledovaný objekt ostře (bez akomodace). Čočka je v tomto okamžiku maximálně napnutá (má nízkou optickou mohutnost). U zdravého oka vzdálený bod nacházíme ve vzdálenosti 5 m (označováno jako nekonečno).

Vady oka

Ostré vidění bývá v mnoha případech narušováno nefyziologickými jevy – očními vadami, které jsou více či méně snadno korigovatelné. Mezi vady světlolomného aparátu oka řadíme krátkozrakost (myopie), dalekozrakost (hypermetropie), vetchozrakost (presbyopie) a astigmatismus. Důkladně o vadách oka pojednává článek Refrakční vady.

Zdroj

• KUBATOVA, Senta. Biofot [online]. [cit. 2011-01-31]. <https://uloz.to/!CM6zAi6z/biofot-doc>.

• SVOBODA, Emanuel a Karel BARTUŠKA, et al. Přehled středoškolské fyziky. 4. vydání. Praha : Prometheus, 2006. 531 s. ISBN 80-7196-307-0.

• NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 1. vydání. Praha : Grada, 2005. 524 s. ISBN 80-247-1152-4.

• PRAMACOM-HT, spol. s r. o. infrared.cz : Spektrální citlivost lidského oka [online]. [cit. 2012-12-28]. <http://www.infrared.cz/domains/infrared.cz/cz/>.