Το ανθρώπινο μάτι: ένας φυσικός κινηματογράφος

"Η ζωή αποτελείται από κομμάτια που δεν ενώνονται μεταξύ τους." François Truffaut (1932-1984), Γάλλος σκηνοθέτης

Ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται τον κόσμο μέσω των αισθήσεών του. Η εύστοχη και ταχεία κατανόηση του περιβάλλοντος που δρούμε είναι ζωτικής σημασίας, είτε πρόκειται για την εύρεση τροφής, είτε για την αποφυγή εξωτερικών απειλών. Κυρίαρχη θέση σε αυτή τη διαδικασία κατέχει η όραση. Αποτελεί τη σημαντικότερη ανθρώπινη αίσθηση αφού σχεδόν το 80% των πληροφοριών συλλέγονται με αυτήν.

Το ανθρώπινο μάτι σε ηρεμία έχει πεδίο όρασης 120° κατακόρυφα και 150° οριζόντια. Τα δύο μάτια μαζί ανεβάζουν το οριζόντιο πεδίο στις 180°. Το μεγαλύτερο ποσοστό αυτού του πεδίου, αποτελεί την περιφερειακή όραση, στην οποία το μάτι δεν διακρίνει λεπτομέρειες αλλά είναι εξαιρετικά ευαίσθητο στην κίνηση. Πιθανότατα ένα ενθύμιο των αναγκών επιβίωσης, υπάρχει μια αυτόματη συνείδηση αντικειμένων που εισέρχονται στο οπτικό  πεδίο, μια συνεχής επίβλεψη – έλεγχος – παρακολούθηση του εδάφους όταν ο άνθρωπος βαδίζει.

Το κεντρικό πεδίο όρασης είναι περίπου 55° (το αντίστοιχο ενός 50mm νορμάλ κινηματογραφικού φακού). Ωστόσο το πεδίο οξείας όρασης στο οποίο διακρίνουμε λεπτομέρειες είναι μόλις 2°.

 

 

Το μάτι λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί και μια κινηματογραφική μηχανή λήψης. Πρόκειται για μια περίπτωση όπου η τεχνολογία μιμείται τη φύση, και πιο συγκεκριμένα, τη λειτουργία ενός οργάνου που ποικίλει σε αριθμό και επιδόσεις στο ζωικό βασίλειο. Ο βολβός είναι ουσιαστικά ένας σκοτεινός θάλαμος. Η κόρη του ματιού στην ίριδα είναι αυτή που ρυθμίζει την ποσότητα του φωτός που μπαίνει στο μάτι, το αντίστοιχο του διαφράγματος στην κινηματογραφική μηχανή. Με τη συστολή της κόρης, τη λεγόμενη μύση, αφήνεται να εισέλθει πολύ φως, ενώ με τη διαστολή, τη μυδρίαση, λίγο φως. Ακολουθούν ορισμένες χαρακτηριστικές περιπτώσεις αντίδρασης της κόρη του ματιού.

  • το καλοκαίρι, μύση
  • κατά τη λιποθυμία, ελαφρά μυδρίαση
  • στην προθανάτια αγωνία, μύση
  • αμέσως μετά το θάνατο, απότομη μυδρίαση
  • αν κάποιος δει ένα αντικείμενο που προκαλεί ενδιαφέρον ή αν αισθανθεί απειλή, κίνδυνο ή πόνο, μυδρίαση (ψυχοαισθητικό αντανακλαστικό)
  • χρήση ναρκωτικών, μύση  
  • χρήση αλκοόλ, μυδρίαση 

Όσο πιο στενή είναι η κόρη, τόσο ακριβέστερη είναι η αίσθηση βάθους της περιφερειακής όρασης. Ο χρόνος απόκρισης του νευρικού συστήματος και του ματιού για τη μέγιστη συστολή της κόρης, είναι περίπου 500ms (μισό δευτερόλεπτο). Όταν το μάτι φωτογραφίζεται με τη χρήση φλας, η ίριδα δεν προλαβαίνει να κλείσει την κόρη αρκετά γρήγορα, κι έτσι φωτίζονται τα αιμοφόρα αγγεία του αμφιβληστροειδούς, με αποτέλεσμα τα κόκκινα μάτια.

 

 

Οι ακτίνες φωτός που εισέρχονται από την κόρη, συγκεντρώνονται από τον κερατοειδή και τον κρυσταλλοειδή φακό (φακός zoom της κιν/φικης μηχανής) για να εστιαστούν και να αποτυπωθούν ως εικόνα στον αμφιβληστροειδή (φιλμ). Εκεί, το φωτεινό ερέθισμα προσλαμβάνεται από τα φωτοευαίσθητα κύτταρα, τα κωνία και τα ραβδία, ώστε να μετατραπεί η εικόνα σε νευρικό ερέθισμα και να μεταφερθεί μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο (εκτύπωση σε φωτογραφικό χαρτί). Τα κωνία και τα ραβδία είναι 130 εκατομμύρια και αντιστοιχούν στα pixel μιας οθόνης. Τα ραβδία είναι 124 εκ. με 0,002mm διάμετρο και είναι φωτοευαίσθητα στη χρωστική Ροδοψίνη (άχρωμη). Χρησιμεύουν όταν υπάρχει χαμηλός φωτισμός, αλλά αποδίδουν το περιβάλλον ασπρόμαυρο. Τα κωνία είναι 6 εκ. με 0,006mm διάμετρο και χρησιμεύουν στην απόδοση των χρωμάτων. Τρία είναι τα είδη τους.

S-κωνία: φωτοευαίσθητα στη χρωστική του μπλε, με μήκος κύματος 419 nanometers

M-κωνία: φωτοευαίσθητα στη χρωστική του πρασίνου, με μήκος κύματος 531 nm

L-κωνία: φωτοευαίσθητα στη χρωστική του κόκκινου, με μήκος κύματος 559 nm

 

 

Πρόκειται για την καταγραφή των τριών βασικών χρωμάτων. Η ανάμειξη σε διαφορετικές εντάσεις των τριών, παράγει τα δευτερεύοντα χρώματα κυανό, κίτρινο και magenta. Όταν τα τρία είδη κωνίων ενεργοποιούνται εξίσου, αντιλαμβανόμαστε το χρώμα ως λευκό. Όταν όλη η ακτινοβολία απορροφάται από την επιφάνεια ή το αντικείμενο που βλέπει το μάτι, αντιλαμβανόμαστε το χρώμα ως μαύρο.

 

Το ανθρώπινο μάτι καταγράφει την πραγματικότητα ως μια συνεχή ροή γεγονότων. Δεν είναι όμως τίποτε άλλο παρά ενσταντανέ. Φωτογραφικές αποτυπώσεις της στιγμής, προβαλλόμενες διαδοχικά ώστε να δημιουργηθεί η εντύπωση της κίνησης, όπως το φιλμ που προβάλλεται σε μία κινηματογραφική αίθουσα. Το μάτι μπορεί να αντιληφθεί μέχρι 24 εικόνες το δευτερόλεπτο. Το ενδιάμεσο κενό δύο εικόνων, δεν γίνεται αντιληπτό από το θεατή επειδή μεσολαβεί μια βιολογική διαδικασία που λέγεται μετείκασμα. Μετείκασμα ονομάζουμε το φαινόμενο εκείνο σύμφωνα με το οποίο, η εικόνα του αντικειμενικού κόσμου παραμένει στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού μας για ελάχιστο χρόνο (1/10sec) και μετά από την παύση της αιτίας που έδωσε την εικόνα. Το είδωλο της εικόνας εξακολουθεί να υπάρχει, έως ότου μία νέα εικόνα το αντικαταστήσει. Αν δεν υπήρχε η φυσιολογική διαδικασία του μετεικάσματος, δεν θα μπορούσε να υπάρχει κινηματογράφος, και η ανθρώπινη όραση θα αντιλαμβανόταν τον κόσμο με εικόνες που ενδιάμεσα τους θα είχαν ένα μαύρο κενό.

Το 17ο αιώνα, ο Γάλλος φυσικός Edme Mariotte (1620-1684) ανακάλυψε ότι στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού υπάρχει μια μικρή περιοχή, η οποία δεν ενεργοποιείται από το φως. Πρόκειται για το λεγόμενο τυφλό σημείο. Σε εκείνο το οπτικό πεδίο δεν υπάρχουν φωτοευαίσθητα κύτταρα, το φως που πέφτει εκεί δεν δημιουργεί νευρικούς παλμούς στο οπτικό νεύρο κι έτσι δημιουργείται ένα κενό. Ο εγκέφαλος συμπληρώνει αυτό το κενό με στοιχεία από τη γύρω περιοχή και πληροφορίες από το άλλο μάτι, κι έτσι το τυφλό σημείο δεν γίνεται αντιληπτό σε κανονικές συνθήκες. Παρατηρήστε το τυφλό σημείο στο παρακάτω πείραμα.

Πείραμα

Κλείστε με το χέρι το δεξί μάτι και εστιάστε με το αριστερό μάτι (από κοντινή απόσταση) στον σταυρό. Έπειτα απομακρυνθείτε αργά, μέχρι να εξαφανιστεί η μαύρη κουκκίδα.

 

 

 

 

Το μάτι είναι πολύ ευαίσθητο όργανο και η αίσθηση της όρασης πολύ σημαντική για τη ζωή. Γι’ αυτό, η φύση προνόησε για την προστασία των ματιών. Προστατεύονται με τους εξής τρόπους:

  • Βρίσκονται μέσα στις οφθαλμικές κοιλότητες του κρανίου, και γύρω από αυτές υπάρχουν εξογκώματα.
  • Τα βλέφαρα, με τις κινήσεις που κάνουν, εμποδίζουν ξένα σώματα, όπως σκόνη, μικρά έντομα κ.α. να εισχωρήσουν στο μάτι. Οι ακαθαρσίες στο μάτι σπρώχνονται με το άνοιγμα και κλείσιμο των βλεφάρων προς την άκρη του ματιού.
  • Οι βλεφαρίδες εμποδίζουν τη σκόνη και άλλα σώματα να εισχωρήσουν στο μάτι.
  • Τα φρύδια εμποδίζουν τον ιδρώτα να πέσει στα μάτια.
  • Το δάκρυ, που παράγεται συνέχεια από το δακρυϊκό αδένα, περιέχει μια ουσία που εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό των μικροβίων.

 

 

Το φαρμακείο της φύσης προσφέρει τροφές με θρεπτικές ουσίες που αποτελούν ασπίδα στις παθήσεις που πλήττουν την όρασή μας. Η γλυκοπατάτα είναι μια καλή πηγή β-καροτίνης, η οποία επιβραδύνει την εξέλιξη της εκφύλισης της ώχρας κηλίδας. Το σώμα μας μετατρέπει την β-καροτίνη σε βιταμίνη Α, μια θρεπτική ουσία που βοηθά στην πρόληψη της ξηροφθαλμίας. Άλλες πηγές β-καροτίνης είναι τα καρότα και τα κολοκύθια, καθώς και τα σκούρα πράσινα τρόφιμα όπως το σπανάκι και οι λαχανίδες.

Άλλες διατροφικές πηγές βιταμίνης Α είναι το συκώτι, το γάλα και τα αυγά. Οι φράουλες περιέχουν άφθονη βιταμίνη C, η οποία είναι ένα αντιοξειδωτικό που μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του κινδύνου εμφάνισης καταρράκτη. Τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα που περιέχονται στον σολομό βοηθούν επίσης στην αντιμετώπιση του προβλήματος της ξηροφθαλμίας. Άλλες πολύ καλές διατροφικές πηγές των ωμέγα-3 λιπαρών οξέων είναι τα καρύδια, το αβοκάντο, το ελαιόλαδο, ο λιναρόσπορος και οι ελιές.

Αφήστε μια απάντηση

Εισαγωγή σχολίου
Εισάγετε το όνομά σας εδώ