İnsan gözü

İnsan gözü, görünür ışığa tepki veren ve görsel bilgilerin, nesneleri görmek, dengeyi korumak ve günlük ritmi korumak gibi çeşitli amaçlarla kullanılmasına izin veren duyusal sinir sisteminin organıdır.

Yüzün sağ tarafındaki göz, görünür bileşenlerini gösterir: beyaz sklera, açık kahverengi iris, göz kapakları ve kirpiklerle çevrili göz çukurunda siyah göz bebeği

1. vitreus cisim 2. ora serrata 3. siliyer kas 4. siliyer zonüller 5. Schlemm kanalı 6. göz bebeği 7. ön oda 8. kornea 9. iris 10. mercek korteksi 11. mercek çekirdeği 12. siliyer süreç 13. konjonktiva 14. alt eğik kas 15. alt rektus kası 16. medial rektus kası 17. retinal arterler ve damarlar 18. optik disk 19. dura mater 20. merkezi retinal arter 21. merkezi retinal damar 22. optik sinir 23. girdaplı damar 24. ampuler kılıf 25 sarı benek 26. fovea 27. sklera 28. koroid 29. üst rektus kası 30. retina

Arizona Göz modeli. "A" diyoptri cinsinden konaklamadır.

Göz yaşayan bir optik cihaz olarak düşünülebilir. Gözün en dıştaki beyaz kısmı (sklera) gibi dış katmanları ile yaklaşık olarak küresel şekillidir ve iç katmanlarından biri (pigmentli koroid) gözün optik ekseni dışında gözü esasen geçirmez tutar.

Optik bileşenler sırasıyla optik eksen boyunca, gözün optik gücünün çoğunu oluşturan ve dış dünyadan gelen ışığın odaklanmasını büyük ölçüde sağlayan birinci mercek (kornea – gözün şeffaf kısmı), diyafram (iris– gözün renkli kısmı) gözün içine giren ışık miktarını kontrol eden açıklık (göz bebeği), daha sonra ışığın görüntülere odaklanmasını sağlayan başka bir mercek (kristal mercek) ve son olarak görüntülerin düşüp işlendiği gözün ışığa duyarlı kısmı (retina) 'dan oluşur.

Retina, optik sinir yoluyla beyinle bağlantı kurar. Gözün geri kalan bileşenleri gözün gerekli şeklini almasını sağlar, besler, bakımını yapar ve korur.

Retinadaki üç tip hücre, ışık enerjisini sinir sistemi tarafından kullanılan elektrik enerjisine dönüştürür: çubuklar az yoğun ışığa yanıt verir ve düşük çözünürlüklü, siyah beyaz görüntülerin algılanmasına katkı yapar; koniler yüksek yoğunluklu ışığa yanıt verir ve yüksek çözünürlüklü, renkli görüntülerin algılanmasına katkı yapar; ve yakın zamanda keşfedilen ışığa duyarlı ganglion hücreleri, tüm ışık yoğunluklarına tepki verip retinaya ulaşan ışık miktarının ayarlanmasına, melatonin hormonunun düzenlenmesine ve baskılanmasına ve sirkadiyen ritmin sağlanmasına katkı yapar.

Yapı

Gözün ayrıntılı tıbbi çizimi

İnsan gözünün MRI taraması

İnsan yüzünün solunda ve sağında iki gözü vardır. Gözler kafatasının içinde göz çukuru denilen kemikli boşluklardadır.

Göz hareketlerini kontrol eden altı adet ekstraoküler kas vardır. Gözün önden görünen kısmı beyazımsı sklera, renkli iris ve göz bebeğinden oluşur. Bunun üzerinde konjonktiva adı verilen ince bir tabaka vardır. Ön kısma gözün ön segmenti de denir.

Göz mükemmel küre şeklinde değildir; daha ziyade anterior (ön) segment ve posterior (arka) segmentten oluşan kaynaşmış iki parçalı ünitedir. Ön segment kornea, iris ve lensten oluşur.

Kornea şeffaftır ve daha kavislidir ve vitreus, retina, koroid ve sklera adı verilen dış beyaz kabuktan oluşan daha büyük arka segmentle bağlantılıdır. Korneanın çapı genellikle yaklaşık 11,5 milimetre (0,45 in) ve merkezine yakın kalınlığı 0,5 mm (500 μm)'dir.

Arka odacık geri kalan altıda beşi oluşturur; çapı genellikle yaklaşık 24 milimetre (0,94 in)'dir. Limbus denilen alan kornea ve sklerayı birbirine bağlar.

İris, siyah gibi görünen, gözün merkezini (göz bebeği) eşmerkezli olarak çevreleyen pigmentli dairesel yapıdır. Göze giren ışık miktarını kontrol eden göz bebeği boyutu irisin dilatör ve sfinkter kasları tarafından ayarlanır.

Işık enerjisi göze korneadan, göz bebeğinden ve daha sonra mercek yoluyla girer. Mercek şekli yakın odaklama (uyum) için değiştirilir ve siliyer kas tarafından kontrol edilir. İki mercek arasında, her biri optik yolda ilerleyen ışığı kıran dört optik yüzey vardır.

Optik sistemin geometrisini açıklayan temel modellerden biri Arizona Göz modelidir. Bu model gözün uyumunu geometrik olarak açıklar. Retinanın ışığa duyarlı hücrelerine (fotoreseptör konileri ve çubukları) düşen ışık fotonları, optik sinir tarafından beyne iletilen ve görme olarak yorumlanan elektrik sinyallerine dönüştürülür.

Boyut

Gözün boyutu yetişkinler arasında yalnızca bir veya 2 milimetre farklıdır. Göz küresi genellikle genişliğinden daha kısadır. Yetişkin bir insan gözünün sagittal dikey (yüksekliği) yaklaşık 23,7 milimetre (0,93 in), enlemesine yatay çapı (genişlik) 24,2 milimetre (0,95 in) ve eksenel ön-arka boyutu (derinlik) ortalama 22,0-24,8 milimetre (0,87-0,98 in) olup cinsiyetler ve yaş grupları arasında anlamlı bir fark yoktur. Enine çap ile göz çukurunun genişliği arasında güçlü bir ortak ilişki bulunmuştur (r = 0,88). Tipik bir yetişkin gözünün önden arkaya çapı 24 milimetre (0,94 in) ve hacmi 6 santimetreküp (0,37 cu in)‘tür.

Göz küresi hızlı büyür ve doğumda yaklaşık 16-17 milimetre (0,63-0,67 in) çapından üç yaşına gelindiğinde 22,5-23 milimetre (0,89-0,91 in)'ye çıkar. 12 yaşına gelindiğinde göz tam boyutuna ulaşır.

Bileşenler

İnsan gözünün şematik diyagramı. Sağ göz yatay bölümünün görüntüsü.

Göz, çeşitli anatomik yapıları çevreleyen üç kat veya katmandan oluşur. Lifli tunik denilen en dış katman, göze şekil veren ve daha derindeki yapıları destekleyen kornea ve skleradan oluşur. Vasküler tunik veya uvea adlı orta tabaka koroid, kirpiksi cisim, pigmentli epitel ve iristen oluşur. En içteki retina, oksijenlenmesini koroid kan damarlarından (arka tarafta) ve retina damarlarından (ön tarafta) alır.

Gözün boşlukları önde kornea ile mercek arasında sulu humourla, merceğin arkasında ise jöle benzeri bir madde olan vitreus cisim ile arka boşluğun tamamını doldurur. Sulu humour, kornea ile iris arasındaki ön oda ve iris ile mercek arasındaki arka oda olan iki alanda bulunan berrak sulu sıvıdır. Lens, konaklama (odaklanma) amacıyla lensin şeklini değiştirmek için kas kuvvetlerini ileten yüzlerce ince şeffaf liflerden oluşan askı bağı (Zinn zonülü) tarafından siliyer gövdeye asılır. Vitreus cisim, su ve proteinlerden oluşan, ona jöle benzeri ve yapışkan bir bileşim veren berrak bir maddedir.

Gözün dış kısımları

Ekstraoküler kaslar

Her gözün göz çukurunda yedi adet göz dışı kas vardır. Bu kaslardan altısı göz hareketlerini, yedincisi ise üst göz kapak hareketini kontrol eder. Altı kas dört rektus kasıdır - lateral rektus, medial rektus, alt rektus ve üst rektus ve iki eğik kas, alt eğik ve üst eğik. Yedinci kas, levator palpebra superioris kasıdır. Kaslar farklı gerilimler uyguladığında, küreye tork uygulanır ve bu tork onun neredeyse saf bir dönüşle, yalnızca yaklaşık bir milimetre ötelemeyle dönmesine neden olur. Böylece gözün, göz merkezindeki tek bir nokta etrafında dönme hareketi yaptığı düşünülebilir.

• Motor sinirlerle birlikte göz ve göz çukuru anatomisi
• Göz ve sinirlerin görünür olduğu göz çukurunu gösteren resim (perioküler yağ çıkarılmış)
• Göz ve periyodik yağ içeren göz çukurunu gösteren resim
• İnsan gözünün ve göz çukurunun normal anatomisi, ön görünüm

Görüş

Görüş alanı

İnsan gözünün yan görünümü, yaklaşık 90° zamansal açıdan bakıldığında, iris ve gözbebeğinin, kornea ve sulu humourın optik özellikleri nedeniyle izleyiciye doğru nasıl dönmüş göründüğünü gösterir.

İnsan gözünün (sabitleme noktasından, yani kişinin bakışının yönlendirildiği noktadan ölçülür) görüş alanı yüzün anatomisine göre değişir, ancak tipik olarak 30° üste (yukarı, kaşla sınırlı), 45° nazal (burunla sınırlı), 70° alta (aşağı) ve 100° temporal (şakağa doğru) şeklindedir. Her iki göz için, birleşik (binoküler görüş) görüş alanı yaklaşık 100° dikey ve maksimum 190° yataydır; bunun yaklaşık 120°'si yaklaşık 40 derecelik iki tek gözlü alanla (her iki gözle görülen) çevrelenen binoküler görüş alanını (tek gözle görülen) oluşturur.

Binoküler görüş için 4,17 steradyan veya 13.700 kare derecelik alandır. Yandan geniş açılarla bakıldığında iris ve gözbebeği bakan kişi tarafından hala görülebilir, bu ise kişinin bu açıda çevresel görüşünün olduğunu gösterir.

Dinamik aralık

Retinanın statik zıtlık oranı yaklaşık 100:1'dir (yaklaşık 6,5 f-stop). Göz, bir hedefi yakalamak için hızla hareket ettiğinde (seğirmeler), gözbebeğinin boyutunu ayarlayan irisi ayarlayarak pozlamayı yeniden ayarlar. İlk karanlığa uyum yaklaşık dört saniyelik derin ve kesintisiz karanlıkta gerçekleşir. Retina çubuk fotoreseptörlerindeki ayarlamalarıyla tam uyum otuz dakika içinde %80 oranında tamamlanır. Süreç doğrusal değil çok yönlüdür. Bu nedenle ışığa maruz kalmanın kesintiye uğraması karanlığa uyum sürecinin yeniden başlatılmasını gerektirir.

İnsanın gözbebeği, çevreye uyum sağlamak için 2 mm'den 8 mm'ye kadar boyutlara sahip olabilir.

İnsan gözü, 10⁻⁶ cd/m² veya metrekare başına milyonda bir kandela (0,000001) ile metrekare başına 10⁸ cd/m² veya yüz milyon (100.000.000) kandela arasındaki parlaklığı algılayabilir. (yani 10¹⁴ veya yüz trilyon 100.000.000.000.000, yaklaşık 46,5 f-stop aralığına sahiptir). Bu aralık öğle güneşine bakmayı (10⁹ cd/m²) veya yıldırım düşmesini içermez.

Aralığın alt ucunda, geniş bir görüş alanında yaklaşık 10⁻⁶ cd/m²‘lik (metrekare başına 0,000001 kandela) sabit ışık için mutlak bir görüş eşiği vardır.

Aralığın üst sınırı, normal görsel performans açısından 10⁸ cd/m² (100.000.000 veya metrekare başına yüz milyon kandela) olarak verilmiştir.

Gözbebeğinin büyümesi ve küçülmesi

Göz, kamera gibi optik aletlerde bulunan merceklere benzer bir mercek içerir ve aynı fizik ilkeleri uygulanabilir. İnsan gözünün göz bebeği gözün açıklığıdır; iris, açıklık durdurucu görevi yapan diyaframdır. Korneadaki kırılma, etkili açıklığın (giriş gözbebeği) fiziksel gözbebeği çapından biraz farklı olmasına neden olur. Giriş gözbebeği çapı genellikle yaklaşık 4 mm'dir, ancak aydınlık bir yerde 2 mm'den (f/8,3) karanlıkta 8 mm'ye (f/2,1) kadar değişebilir. İkinci değer yaşla birlikte yavaş yavaş azalır; Yaşlı insanların gözleri bazen karanlıkta 5–6 mm'yi geçmeyecek kadar genişler ve ışıkta 1 mm kadar küçük olabilir.

Hareket

Işık çemberi, optik sinirin retinadan çıktığı optik disk'tir

Görüntüler retinada saniyede birkaç dereceden fazla kayıyorsa, insan beynindeki görsel sistem bilgiyi işlemek için çok yavaş kalır. Dolayısıyla hareket halindeyken görebilmek için beynin, gözleri çevirerek başın hareketini telafi etmesi gerekir. Ön gözlü hayvanların retinasında çok yüksek görme keskinliğine sahip küçük fovea centralis alanı vardır. İnsanlarda yaklaşık 2 derecelik görüş açısını kapsar. Dünyayı net görebilmek için beynin, göz önüne alınan nesnenin görüntüsü foveaya düşecek şekilde gözleri çevirmesi gerekir. Göz hareketlerinin doğru yapılamaması ciddi görme bozukluklarına yol açabilir.

İki gözlü olmak, beynin stereovizyon adı verilen bir nesnenin derinliğini ve mesafesini belirlemesini sağlar ve görüşe üç boyutluluk hissi verir. Stereovizyonu uyarmak için her iki gözün de, ilgili nesnenin iki retinanın karşılık gelen noktalarına düşmesini sağlayacak kadar doğru bir şekilde bakması gerekir; aksi halde çift görme oluşabilir. Doğuştan şaşı olan bazı kişiler, tek gözünün görüşünü görmezden gelme eğilimindedir, bu nedenle çift görme sorunu yaşamazlar ve stereovizyonları olmaz. Gözün hareketleri, her göze bağlı altı kas tarafından kumanda edilir ve gözün yükselmesine, aşağıya inmesine, yakınlaşmasına, uzaklaşmasına ve yuvarlanmasına izin verir. Bu kaslar nesneleri takip etmek ve eş zamanlı baş hareketlerini düzeltmek için hem istemli hem de istemsiz olarak kumanda edilir.

Hızlı

Hızlı göz hareketi, REM, tipik olarak en canlı rüyaların gerçekleştiği uyku aşamasını ifade eder. Bu aşamada gözler hızlı hareket eder.

Sakkadyen

Gözün kısa ve hızlı hareketleri (seğirmeler), beynin ön lobunca kumanda edilen, her iki gözün aynı yönde hızlı ve eşzamanlı hareketleridir.

Sabit

Tek bir noktaya dikkatle bakıldığında bile gözler etrafta kayar. Bu, bireysel ışığa duyarlı hücrelerin sürekli olarak farklı derecelerde uyarılmasını sağlar. Girdiyi değiştirmeden bu hücreler çıktı üretmeyi durdurur.

Göz hareketleri kayma, oküler titreme ve mikro sakkadlardan oluşur. Bazı düzensiz sürüklenmeler, seğirmeden küçük ve mikro sakkattan büyük hareketler derecenin onda birine kadar ulaşabilir. Araştırmacıların mikrosakkad tanımlarını genliğe göre farklıdır. Martin Rolfs 'çeşitli görevlerde gözlemlenen mikrosakkatların çoğunluğunun 30 dakikalık yaydan daha küçük genlikli olduğunu' belirtir. Ancak diğerleri, "mevcut fikir birliğinin büyük ölçüde 1°'ye kadar büyüklükleri içeren bir mikrosakkat tanımı etrafında pekiştirildiğini" belirtir.

Vestibülo-oküler

Vestibülo-oküler refleks, iç kulağın vestibüler sisteminden gelen sinirsel girdiye yanıt olarak kafa hareketinin tersi yönde bir göz hareketi üreterek baş hareketi sırasında retinadaki görüntüleri sabitleyen refleks göz hareketidir. Böylece görüntü görsel alanın merkezinde tutulur. Örneğin baş sağa doğru hareket ettiğinde gözler sola doğru hareket eder. Bu, görsel sabitliği korumak için oküler kaslara girdi sağlayan yukarı ve aşağı, sola ve sağa kafa hareketleri ve sağa ve sola eğim için geçerlidir.

Düzgün takip

Gözler ayrıca etrafta hareket eden bir nesneyi de takip edebilir. Bu takip, vestibülo-oküler refleksten daha az doğrudur çünkü beynin gelen görsel bilgiyi işlemesini ve geri bildirim sağlamasını gerektirir. Sabit hızda hareket eden bir nesneyi izlemek nispeten kolaydır, ancak gözler buna ayak uydurmak için sıklıkla seğirir. Düzgün takip hareketi, yetişkin insanlarda gözü 100°/s'ye kadar hareket ettirebilir.

Hızı belirlemek için başka bir referans noktası olmadığı sürece, kötü ışık koşullarında veya hareket halindeyken hızı görsel olarak tahmin etmek daha zordur.

Optokinetik

Optokinetik refleks (veya optokinetik nistagmus), görsel geri bildirim yoluyla retinadaki görüntüyü sabitler. Tüm görsel sahne retina boyunca sürüklendiğinde, gözün aynı yönde ve görüntünün retina üzerindeki hareketini en aza indirecek bir hızda dönmesine neden olduğunda tetiklenir. Bakış yönü ileri istikametten çok fazla saptığında, bakışı görme alanının merkezine sıfırlamak için telafi edici bir kısa ve hızlı hareket başlatılır. Örneğin hareket halinde bir trene pencereden bakarken gözler, tren görüş alanı dışına çıkana kadar kısa bir süreliğine (retina üzerinde sabitlenerek) hareket eden trene odaklanabilir. Bu noktada göz, treni ilk gördüğü noktaya (gözün kısa ve hızlı hareketiyle) geri döner.

Kaynakça

1. ^ Zimmer, Carl (Şubat 2012). . Discover Magazine. 19 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Mayıs 2012. 
2. ^ Schwiegerling, Jim (2004). Field guide to visual and ophthalmic optics. SPIE FG. Bellingham, Wash: SPIE Press. ISBN . 
3. ^ ^{a b} "Variations in eyeball diameters of the healthy adults". 16 Ekim 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 18 Nisan 2024. 
4. ^ Cunningham, Emmett T.; Riordan-Eva, Paul (17 Mayıs 2011). Vaughan & Asbury's General Ophthalmology (18. bas.). New York: McGraw-Hill Medical. ISBN . 4 Kasım 2013 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 18 Nisan 2024. 
5. ^ "eye, human."Encyclopædia Britannica from Encyclopædia Britannica Ultimate Reference Suite 2009
6. ^ Haładaj, R (2019). "Normal Anatomy and Anomalies of the Rectus Extraocular Muscles in Human: A Review of the Recent Data and Findings". BioMed Research International. Cilt 2019. s. 8909162. doi:10.1155/2019/8909162. (PMC) 6954479 $2. (PMID) 31976329. 
7. ^ Carpenter, Roger H.S. (1988). Movements of the eyes (2nd ed.). London: Pion, Ltd .
8. ^ Savino, Peter J.; Danesh-Meyer, Helen V. (2012). Colour Atlas and Synopsis of Clinical Ophthalmology – Wills Eye Institute – Neuro-Ophthalmology. Lippincott Williams & Wilkins. s. 12. ISBN . 
9. ^ Ryan, Stephen J.; Schachat, Andrew P.; Wilkinson, Charles P.; David R. Hinton; SriniVas R. Sadda; Peter Wiedemann (2012). Retina. Elsevier Health Sciences. s. 342. ISBN . 
10. ^ Trattler, William B.; Kaiser, Peter K.; Friedman, Neil J. (2012). Review of Ophthalmology: Expert Consult – Online and Print. Elsevier Health Sciences. s. 255. ISBN . 
11. ^ Dagnelie, Gislin (2011). Visual Prosthetics: Physiology, Bioengineering, Rehabilitation. Springer Science & Business Media. s. 398. ISBN . 
12. ^ Dohse, K.C. (2007). Effects of Field of View and Stereo Graphics on Memory in Immersive Command and Control. s. 6. ISBN . ^[]
13. ^ Deering, Michael F. (1998). The Limits of Human Vision (PDF). 1 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 27 Nisan 2024. 
14. ^ Spring, K. H.; Stiles, W. S. (1948). "Apparent shape and size of the pupil viewed obliquely". British Journal of Ophthalmology. 32 (6). ss. 347-354. doi:10.1136/bjo.32.6.347. (PMC) 510837 $2. (PMID) 18170457. 
15. ^ Fedtke, Cathleen; Manns, Fabrice; Ho, Arthur (2010). "The entrance pupil of the human eye: a three-dimensional model as a function of viewing angle". Optics Express. 18 (21). ss. 22364-22376. Bibcode:2010OExpr..1822364F. doi:10.1364/OE.18.022364. (PMC) 3408927 $2. (PMID) 20941137. 
16. ^ Mathur, A.; Gehrmann, J.; Atchison, D. A. (2013). "Pupil shape as viewed along the horizontal visual field". Journal of Vision. 13 (6). s. 3. doi:10.1167/13.6.3. (PMID) 23648308. 
17. ^ Ivergard, Toni; Hunt, Brian (2008). Handbook of Control Room Design and Ergonomics: A Perspective for the Future, İkinci Basım. CRC Press. s. 90. ISBN . 
18. ^ Kaschke, Michael; Donnerhacke, Karl-Heinz; Rill, Michael Stefan (2013). Optical Devices in Ophthalmology and Optometry: Technology, Design Principles and Clinical Applications. Journal of Biomedical Optics. 19. s. 26. Bibcode:2014JBO....19g9901M. doi:10.1117/1.JBO.19.7.079901. ISBN . 
19. ^ Banterle, Francesco; Artusi, Alessandro; Debattista, Kurt; Alan Chalmers (2011). Advanced High Dynamic Range Imaging: Theory and Practice. CRC Press. s. 7. ISBN . 
20. ^ Pode, Ramchandra; Diouf, Boucar (2011). Solar Lighting. Springer Science & Business Media. s. 62. ISBN . 
21. ^ Davson, Hugh (2012). The Physiology of The Eye. Elsevier. s. 213. ISBN . 
22. ^

    “	Insert the text of the quote here, without quotation marks.	„

23. ^ Narisada, Kohei; Schreuder, Duco (2004). Light Pollution Handbook. Astrophysics and Space Science Library. 322. s. 8. Bibcode:2004ASSL..322.....N. doi:10.1007/978-1-4020-2666-9. ISBN . 
24. ^ Timiras, Paola S. (2007). Physiological Basis of Aging and Geriatrics, Fourth Edition. CRC Press. s. 113. ISBN . 
25. ^ McGee, Steven R. (2012). Evidence-based Physical Diagnosis. Elsevier Health Sciences. s. 161. ISBN . 
26. ^ Westheimer, Gerald; McKee, Suzanne P (1975). "Visual acuity in the presence of retinal-image motion". Journal of the Optical Society of America. 65 (7). ss. 847-850. Bibcode:1975JOSA...65..847W. doi:10.1364/josa.65.000847. (PMID) 1142031. 
27. ^ Rolfs, Martin (2009). "Microsaccades: Small steps on a long way". Vision Research. 49 (20). ss. 2415-2441. doi:10.1016/j.visres.2009.08.010. (PMID) 19683016. 
28. ^ Alexander, R. G.; Martinez-Conde, S (2019). "Fixational eye movements". Eye Movement Research. Springer, Cham. s. 78. 
29. ^ Cahill, H; Nathans, J (2008). "The Optokinetic Reflex as a Tool for Quantitative Analyses of Nervous System Function in Mice: Application to Genetic and Drug-Induced Variation". PLOS ONE. 3 (4). s. e2055. Bibcode:2008PLoSO...3.2055C. doi:10.1371/journal.pone.0002055. (PMC) 2323102 $2. (PMID) 18446207.