Silma ehitus
Inimese silmamuna on silmakoopas paiknev hästi liikuv kerajas moodustis, mis on kaetud mitme kestaga ja mida ajuga ühendab nägemisnärv. Silmamuna läbimõõt on umbes 24 mm ja kaal 7 g.
Sarvkest ehk kornea on läbipaistev kest, mis kaitseb silmamuna eespoolt. Sarvkest annab enamuse silma valgusmurdmisvõimest, kuigi tema tugevus on fikseeritud. Sarvkesta valgusmurdmisvõime on umbes 45 dioptrit. Sarvkest suunab valguskiired edasi järgmistele silmaosadele.
Silma sisse jõudmiseks peavad valguskiired läbima vikerkesta keskel paikneva silmaava ehk pupilli. Sõltuvalt valguse tugevusest muutub silmaava suurus, mis reguleerib silma langeva valguse hulka. Hämaras on silmaava suurem, eredas valguses aga väiksem. Silmaava suurus ei muutu hetkega, selleks kulub kindel aeg. Seetõttu vajavad silmad kohanemisaega, kui valgustingimused järsult muutuvad, näiteks valgest hämarasse või valgesse minekul. Silmaava tundub must, sest enamus valgusest neeldub silma sees.
Silmaava ümbritsev vikerkest ehk iiris sisaldab pigmenti, mille hulgast sõltub silmade värvus.
Silmaava läbinud valguskiired langevad silmaava taga paiknevale silmaläätsele, mis oma kujult ja funktsioonilt sarnaneb luubiga. Läätse diameeter on umbes 10 mm. Läätse ümbritseb ripslihas, mis muudab läätse kuju ning hoiab seda paigal. Ripslihase kokkutõmme või lõõgastus kandub ripsvöötmekese kaudu läätsele, mille kumerus tema elastsuse tõttu muutub kumeramaks või lamedamaks. Sellist reguleerimist nimetatakse akommodatsiooniks. Läätse kuju muutmine võimaldab meil normaalse nägemise korral näha ühtviisi selgelt nii lähedal kui ka väga kaugel asetsevaid asju. Läätse valgusmurdmisvõime on umbes 18 dioptrit.
Sarvkesta tagapinna ja iirise vahelist ruumi nimetatakse silmaeeskambriks, läätse ja ripskeha vahelist ruumi silmatagakambriks. Nendes ringleb läbipaistev vesivedelik.
Lääts koondab ja suunab valguskiired läbi silmamuna tagumist osa täitvat läbipaistvat sültjat klaaskeha võrkkestale, mis katab silma tagaosa seestpoolt. Sarvkesta, vesivedeliku, läätse ja klaaskeha läbinud valguskiired tekitavad võrkkestale vaadeldava objekti ümberpööratud kujutise.
Võrkkestas on valgustundlikud rakud - kolvikesed ja kepikesed, mis võtavad vastu valgusärritusi. Kokku on silma võrkkestal umbes 150 miljonit kepikest ning 7 miljonit kolvikest. Kolvikesi on kõige rohkem võrkkesta keskosas, äärealadel on rohkem kepikesi. Kepikesed on valgustundlikud, reageerivad juba vähesele valgusele, kuid ei erista värve. Kolvikesed toimivad paremini hea valgustatuse korral, sest neil on suhteliselt väike valgustundlikkus. Nad tagavad kontrastide eristamise ning seega ruumilise lahutusvõime. Värvuste nägemist võimaldavad kolvikesed sellepärast, et enamasti esineb inimestel vähemalt kolme tüüpi kolvikesi (L-kolvikesed, M-kolvikesed ja S-kolvikesed), mille tundlikkuse spektraalne jaotus on erinev. On teateid ka inimestest, kellel on nelja või enamat tüüpi kolvikesi, nii et neil on neljavärvinägemine (tetrakromaasia). M- ja L-kolvikesed paiknevad võrkkesta keskosas kuusnurkselt, S-kolvikeste paiknemine on harvem ja juhuslikum. Normaalse nägemisega inimeste seas võib M- ja L-kolvikeste arvu vahekord olla väga erinev, S-kolvikeste osakaal on keskmiselt 8%.
Hämaras kolvikeste töö lakkab, mistõttu värvuste eristamise võime kaob. Samuti saab kolvikeste abil tajuda peenemaid üksikasju ja kiiremaid muutusi, sest kolvikeste reaktsiooniaeg on lühem kui kepikestel.
Võrkkestas, pupilli vastas, paikneb ainult kolvikestega kaetud kollatähn, selles on nägemisteravus suurim. Seepärast näeme kõige teravamalt otse silmaava vastas asuvaid objekte.
Valgustundlikes rakkudes toimuvad keemilised muutused, mis põhjustavad elektrilisi impulsse. Impulsid kanduvad närvikiududesse ja koonduvad nägemisnärvi. Nägemisnärv koosneb miljonitest närvikiududest ja juhib impulsid edasi peaaju nägemispiirkonda.
Kohta, kus nägemisnärv seostub silma võrkkestaga, nimetatakse pimetähniks. Pimetähni piirkonnas võrkkestal valgustundlikke rakke (kolvikesi ja kepikesi) ei ole.
Sarvkest ehk kornea on läbipaistev kest, mis kaitseb silmamuna eespoolt. Sarvkest annab enamuse silma valgusmurdmisvõimest, kuigi tema tugevus on fikseeritud. Sarvkesta valgusmurdmisvõime on umbes 45 dioptrit. Sarvkest suunab valguskiired edasi järgmistele silmaosadele.
Silma sisse jõudmiseks peavad valguskiired läbima vikerkesta keskel paikneva silmaava ehk pupilli. Sõltuvalt valguse tugevusest muutub silmaava suurus, mis reguleerib silma langeva valguse hulka. Hämaras on silmaava suurem, eredas valguses aga väiksem. Silmaava suurus ei muutu hetkega, selleks kulub kindel aeg. Seetõttu vajavad silmad kohanemisaega, kui valgustingimused järsult muutuvad, näiteks valgest hämarasse või valgesse minekul. Silmaava tundub must, sest enamus valgusest neeldub silma sees.
Silmaava ümbritsev vikerkest ehk iiris sisaldab pigmenti, mille hulgast sõltub silmade värvus.
Silmaava läbinud valguskiired langevad silmaava taga paiknevale silmaläätsele, mis oma kujult ja funktsioonilt sarnaneb luubiga. Läätse diameeter on umbes 10 mm. Läätse ümbritseb ripslihas, mis muudab läätse kuju ning hoiab seda paigal. Ripslihase kokkutõmme või lõõgastus kandub ripsvöötmekese kaudu läätsele, mille kumerus tema elastsuse tõttu muutub kumeramaks või lamedamaks. Sellist reguleerimist nimetatakse akommodatsiooniks. Läätse kuju muutmine võimaldab meil normaalse nägemise korral näha ühtviisi selgelt nii lähedal kui ka väga kaugel asetsevaid asju. Läätse valgusmurdmisvõime on umbes 18 dioptrit.
Sarvkesta tagapinna ja iirise vahelist ruumi nimetatakse silmaeeskambriks, läätse ja ripskeha vahelist ruumi silmatagakambriks. Nendes ringleb läbipaistev vesivedelik.
Lääts koondab ja suunab valguskiired läbi silmamuna tagumist osa täitvat läbipaistvat sültjat klaaskeha võrkkestale, mis katab silma tagaosa seestpoolt. Sarvkesta, vesivedeliku, läätse ja klaaskeha läbinud valguskiired tekitavad võrkkestale vaadeldava objekti ümberpööratud kujutise.
Võrkkestas on valgustundlikud rakud - kolvikesed ja kepikesed, mis võtavad vastu valgusärritusi. Kokku on silma võrkkestal umbes 150 miljonit kepikest ning 7 miljonit kolvikest. Kolvikesi on kõige rohkem võrkkesta keskosas, äärealadel on rohkem kepikesi. Kepikesed on valgustundlikud, reageerivad juba vähesele valgusele, kuid ei erista värve. Kolvikesed toimivad paremini hea valgustatuse korral, sest neil on suhteliselt väike valgustundlikkus. Nad tagavad kontrastide eristamise ning seega ruumilise lahutusvõime. Värvuste nägemist võimaldavad kolvikesed sellepärast, et enamasti esineb inimestel vähemalt kolme tüüpi kolvikesi (L-kolvikesed, M-kolvikesed ja S-kolvikesed), mille tundlikkuse spektraalne jaotus on erinev. On teateid ka inimestest, kellel on nelja või enamat tüüpi kolvikesi, nii et neil on neljavärvinägemine (tetrakromaasia). M- ja L-kolvikesed paiknevad võrkkesta keskosas kuusnurkselt, S-kolvikeste paiknemine on harvem ja juhuslikum. Normaalse nägemisega inimeste seas võib M- ja L-kolvikeste arvu vahekord olla väga erinev, S-kolvikeste osakaal on keskmiselt 8%.
Hämaras kolvikeste töö lakkab, mistõttu värvuste eristamise võime kaob. Samuti saab kolvikeste abil tajuda peenemaid üksikasju ja kiiremaid muutusi, sest kolvikeste reaktsiooniaeg on lühem kui kepikestel.
Võrkkestas, pupilli vastas, paikneb ainult kolvikestega kaetud kollatähn, selles on nägemisteravus suurim. Seepärast näeme kõige teravamalt otse silmaava vastas asuvaid objekte.
Valgustundlikes rakkudes toimuvad keemilised muutused, mis põhjustavad elektrilisi impulsse. Impulsid kanduvad närvikiududesse ja koonduvad nägemisnärvi. Nägemisnärv koosneb miljonitest närvikiududest ja juhib impulsid edasi peaaju nägemispiirkonda.
Kohta, kus nägemisnärv seostub silma võrkkestaga, nimetatakse pimetähniks. Pimetähni piirkonnas võrkkestal valgustundlikke rakke (kolvikesi ja kepikesi) ei ole.
Silmalihased
Silma välisele kestale kinnituvad 7 silmalihast, neist 6 tagab silmamuna liikumise igas suunas, seitsmes liigutab ülalaugu.
Peale silmamuna pööramise osalevad need lihased ka nägemise teravustamisel ehk akommodatsioonil, muutes silmamuna kuju vastavalt vajadusele.
Nägemishäirete puhul võivad need lihased (või mõni neist) olla kas liiga pingul või liiga lõdvad. Näiteks pinges põikilihased suruvad silmamuna kokku, see muutub kitsamaks ja pikemaks nagu kokkusurutud õhupall ning valguskiired ei koondu enam mitte silmapõhjal vaid selle ees. Tekib lühinägelikkus. Õnneks on need lihased treenitavad.
Peale silmamuna pööramise osalevad need lihased ka nägemise teravustamisel ehk akommodatsioonil, muutes silmamuna kuju vastavalt vajadusele.
Nägemishäirete puhul võivad need lihased (või mõni neist) olla kas liiga pingul või liiga lõdvad. Näiteks pinges põikilihased suruvad silmamuna kokku, see muutub kitsamaks ja pikemaks nagu kokkusurutud õhupall ning valguskiired ei koondu enam mitte silmapõhjal vaid selle ees. Tekib lühinägelikkus. Õnneks on need lihased treenitavad.
Kuidas silm muudab fookust
Silma optiline süsteem sisaldab kahte põhilist komponenti: sarvkesta ja läätse. Sarvkesta valgustmurdumisvõime on umbes kolm korda suurem kui läätsel (vastavalt umbes 45 ja 18 dioptrit). Valgus läbib esmalt sarvkesta, mis osaliselt fokuseerib seda. Seejärel läbib ta läätse, mis viib fokuseerimise lõpule, suunates kiired täpselt silmapõhjal asuvale võrkkestale.
Varem arvati, et silm muudab fookuskaugust erinevate objektide vahel läätse kumerust muutes. Läätse küljes asuvate ripslihaste kokkutõmbumisel lääts kumerdub, muutudes paksemaks ning tema valgusmurdmisvõime suureneb. Niiviisi tagatakse lähemal asuvate objektide projitseerimine silma põhjale. Kui ripslihased lõtvuvad, lääts õheneb ning tema valgusmurdumisvõime väheneb, nii et kaugemal asuvad objektid projitseeruvad silmapõhjale.
Tänapäeval on teooria, et silma fokuseerimisel osaleb vaid silmalääts, ümber lükatud. Selle vastu räägib ka argument, et inimesed, kel on silmalääts välja opereeritud, suudavad siiski paljudel juhtudel selgelt näha nii lähedale kui kaugele.
Silma fookuskauguse muutmisel osalevad ka välised silmalihased. Sellele järeldusele jõudis oma teedrajavas uurimuses juba 1915. aastal dr William Horatio Bates. Ta leidis, et lähedal asuvate objektide vaatlemisel suruvad silma põikilihased silmamuna kokku, silmamuna pikeneb ning reetina viiakse asendisse, kus kujutis on selgelt fokuseeritud. Ta võrdles seda fotokaamera põhimõttega - kui on vaja fokuseerida lähedal asuval objektil, viiakse lääts ettepoole. Inimese silm töötab samal põhimõttel.
Lähedale vaatamisel on tegevuses peamiselt kaks silma põikilihast. Lühinägelikkuse korral on need lihased pidevas pingeasendis ja silmamuna keskelt kokku ning pikemaks surutud, mis põhjustab raskusi fokuseerimisel. Kaugelenägevuse puhul on pinges neli sirglihast, mis hoiavad silmamuna lühemaks surutuna.
Et anda ettekujutust, mismoodi silmamuna pikenemine või lühenemine mõjutab nägemisteravust, on välja pakutud, et iga millimeeter, mis silmamuna on normaalsest pikemaks surutud, annab 3 dioptrit lühinägelikkust. See tähendab, et 1 mm silmamuna pikenemisega muutub nägemine normaalsest selleni, et nähakse selgelt vaid 30 cm kaugusele, see on umbes lugemiskaugusele.
Varem arvati, et silm muudab fookuskaugust erinevate objektide vahel läätse kumerust muutes. Läätse küljes asuvate ripslihaste kokkutõmbumisel lääts kumerdub, muutudes paksemaks ning tema valgusmurdmisvõime suureneb. Niiviisi tagatakse lähemal asuvate objektide projitseerimine silma põhjale. Kui ripslihased lõtvuvad, lääts õheneb ning tema valgusmurdumisvõime väheneb, nii et kaugemal asuvad objektid projitseeruvad silmapõhjale.
Tänapäeval on teooria, et silma fokuseerimisel osaleb vaid silmalääts, ümber lükatud. Selle vastu räägib ka argument, et inimesed, kel on silmalääts välja opereeritud, suudavad siiski paljudel juhtudel selgelt näha nii lähedale kui kaugele.
Silma fookuskauguse muutmisel osalevad ka välised silmalihased. Sellele järeldusele jõudis oma teedrajavas uurimuses juba 1915. aastal dr William Horatio Bates. Ta leidis, et lähedal asuvate objektide vaatlemisel suruvad silma põikilihased silmamuna kokku, silmamuna pikeneb ning reetina viiakse asendisse, kus kujutis on selgelt fokuseeritud. Ta võrdles seda fotokaamera põhimõttega - kui on vaja fokuseerida lähedal asuval objektil, viiakse lääts ettepoole. Inimese silm töötab samal põhimõttel.
Lähedale vaatamisel on tegevuses peamiselt kaks silma põikilihast. Lühinägelikkuse korral on need lihased pidevas pingeasendis ja silmamuna keskelt kokku ning pikemaks surutud, mis põhjustab raskusi fokuseerimisel. Kaugelenägevuse puhul on pinges neli sirglihast, mis hoiavad silmamuna lühemaks surutuna.
Et anda ettekujutust, mismoodi silmamuna pikenemine või lühenemine mõjutab nägemisteravust, on välja pakutud, et iga millimeeter, mis silmamuna on normaalsest pikemaks surutud, annab 3 dioptrit lühinägelikkust. See tähendab, et 1 mm silmamuna pikenemisega muutub nägemine normaalsest selleni, et nähakse selgelt vaid 30 cm kaugusele, see on umbes lugemiskaugusele.