Oko

Fotoreceptori su čulne ćelije ili praživotinjske organele koje u stanje nadraženosti dolaze pod uticajem energije svjetlosnog zračenja elektromagnetnih talasa. Fotoreceptori ili vidne ćelije višećelijskih životinja pripadaju grupi glavnih čulnih ćelija, osjetljivih na dio svjetlosnog spektra od 200-800 nm. Ako su u procesu prijema adekvatnih nadražaja, pored njih, uključeni i dodatni optički aparati (leće i sl.), takav čulni aparat označava se kao oko.

U životinjskom svijetu postoje tri osnovna stepena složenosti funkcije vida.

(1) Razlikovanje jačine svjetlosnih nadražaja (svjetlosti i tame) najprostiji je stepen vida. Takvu sposobnost imaju jednostavne fotoreceptorske ćelije – bez ikakvih pomoćnih struktura (kao npr. kod maločekinjastih člankovitih glista: Oligohaeta).

(2) Razlikovanje pravaca svjetlosti, u najjednostavnijem obliku, omogućava samo jedna fotoreceptorska ćelija, koja je obložena peharastom pigmentnom ćelijom (kao kod mnogih glista i kopljače npr.). Do vidne ćelije mogu dospjeti samo svjetlosni zraci koji prolaze kroz otvor peharaste ćelije. Pošto su otvori mnogobrojnih peharastih ćelija različito usmjereni, životinja ima mogućnost prijema informacije o položaju izvora svjetlosti u svim dijelovima neposredne okoline. U složenijim oblicitna ovakvog čula vida, više fotoreceptorskih ćelija grupisano je u očne jame obložene različitim brojem pigmentnih ćelija. Svaka vidna ćelija ptitom raspoznaje određeni svjetlosni pravac.

(3) Viđenje slika je najviši razvojni stepen uloge vida. Takvu sposobnost imaju složene oči i oči u obliku komore. Složene oči su karaktelistične za insekte i rakove, a sastavljene su od većeg broja prostih očiju. Svaka ta njihova funkcijska jedinica prikuplja svjetlosne informacije samo o ograničenom dijelu posmatranog predmeta, pa se ukupna slika dobija spajanjem dijelova tog mozaika u jedinstvenu cjelinu. Po tome je ovaj oblik fotorecepcije poznat i kao mozaični vid. Oči u obliku komore imaju neke mnogoćekinjaste člankovite gliste (Polyhaeta), glavonošci i kičmenjaci. Ova pojava predstavlja jedan od najzanimljivijih primjera konvergentne evolucije, tj. evolucijskog odgovora na odgovarajuće (konvergentne) uslove životnog okruženja. Tako su nastale istovjetne ili slične funkcijske strukture različitog embrionskog porijekla, kod srodstveno vema udaljenih životinjskih grupa. Osnovne principe i osobenosti uloge čula vida ove vrste mogu se razmotriti na primjeru parnih očiju kičmenjaka, odnosno čovjeka.

Ljudsko oko je složeni organski aparat, koji pored fotoreceptorskog, sadrži i optički, zaštitni i po1noćni dio. Optički dio oka čine rožnjača, tečnost prednje očne komore, sočivo i staklasto tijelo.

Zastitni i pomoćni dijelovi oka su: obrve, očni kapci, trepavice, veznjača, suzne i lojne žlijezde, te očni mišići.

U procesu samoobavještavanja i neprekidnog podešavanja odnosa ljudskog organizma sa trajno promjenljivom životnom i radnom sredinom, posebno je naglašena uloga fotoreceptora, budući da čak oko 5/6 ukupnih spoznaja o okolnom svijetu i vlastitim stanjima stičemo putem čula vida.

Osjetni (fotoreceptorski) dio oka je mrežnjača - unutrašnji sloj očne jabučice, u kojem se nalaze posebne ćelije čula vida. To su ustvari, posebno podešene nervne ćelije, koje se (po prepoznatljivom obliku) označavaju kao štapići i čepići (čunjići). Normalno ljudsko oko obično ima čak do 125 miliona štapica i oko 7 miliona čepića (omjer 18:1), pri čemu gustina štapića po jedinici površine raste ka periferiji, a čepica - ka središnjem dije1u mrežnjače. Najuže središnje po1je mrežnjače (oko 1 mm²) malo je udub1jeno i sadrži samo čunjiće - to je žuta mrlja. Nekoliko milimetara dalje od nje, na mjestu gdje vlakna očnog živca ulaze u oko (vidni diskovi) nalazi se slijepa mrlja u kojoj uopće nema fotoreceptora.

Mrežnjača sadrži četiri vrste molekula bjelančevina zvane opsin, koje ulaze u sastav svjetlosno-osjetljivih pigmenata: rodopsina (vidni purpur) i tri varijante jodopsina (crveni, zeleni i plavi - koji omogućavaju viđenje odgovarajućih boja). Rodopsin se nalazi u stapićima, a jodopsini u čepićima. Kada svjetlost kroz rožnjaču, sočivo i staklasto tijelo, dospije na fotoreceptore, ovi pigmenti se mijenjaju i razlažu na sastavne dijelove. Tom ptilikom nastaje nadražaj koji se u obliku bioelekttične struje, putem očnog nerva, prenosi u odgovarajući moždani centar za "obradu" prispjelih podataka. Pritom štapići reaguju na svjetlost slabijeg intenziteta, a čepići na jače osvjetljenje. U tami, odnosno u odsustvu svjetlosnih draži, struktura vidnih pigmenata se obnavlja, a za sintezu vidnog purpura neophodna je dovo1jna ko1ičina vitamina A.

Ljudsko oko raspoznaje samo usko područje elektromagnetnog spektra (vidljivi dio spektra sunčeve svjetlosti), talasne dužine od 400-760 nm. Različiti čepići osjetljivi su na svjetlost njima prepoznatljivih talasnih dužina, što predstavlja osnovu za stvaranje utiska o boji posmatranog predmeta. Sve moguće nijanse spektra mogu se dobiti "miješanjem" osnovnih boja - crvene, zelene i plave.

Glavno upotrebnoo svojstvo štapića je uočavanje predmeta, uz nejasno viđenje njihovih obrisa, dok čepići "izoštravaju" sliku i prepoznaju boje. Čepići omogućuju precizniji vid pri dnevnom svjetlu, ali su u sumraku veoma slabo aktivni.

Primljene svjetlosne informacije u fotoreceptorima (nervnim putevima) prosljeđuju se do odgovarajućeg centra u potiljačnom režnju kore velikog mozga. Nadražaji iz desne strane vidnog polja svakog oka putuju ka lijevoj moždanoj hemisferi i obratno, što je omogućeno djelimičnim ukrštanjem vlakana očnih živaca, neposredno iza očiju. Tako se u desnoj hemisferi stiču infornacije iz desne strane svakog oka, što odgovara lijevoj strani vidnog polja, tj. lijeva hemisfera prima impulse s lijevih strana oba oka i vidi desnu stranu vidnog polja.

Vid nastaje stimulacijom nervnih ćelija mrežnjače, koje u mozak šalju podatke o jačini, boji i drugim svojstvima primljenih svjetlosnih nadražaja. Ove informnacije mozak zatim "čita", "sređuje", "tumači" i "vidi" kao detalje slike u vidnom polju. Zato se može reći da, u stvari, oko samo gleda, a mozak konačno vidi i doživljava posmatrane objekte i pojave.

Oko je građeno od tri očne ovojnice. Spoljna ovojnica oka se zove bionjača (latinski Sclera) i ona je građena od čvrste hrskavice. U svom prednjem dijelu ona ima providni dio, kao staklo na ručnom satu. To je rožnjača ili rožnica (Cornea). Srednja očna ovojnica (Uvea) ima tri dijela. Prednji je dužica ili šarenica (Iris) sa otvorom u sredini (zjenica - (Pupilla). Iza irisa je cilijarno ili zrakasto tijelo (Corpus cilliare). Najveći dio srednje očne ovojnice zauzima sudovnjača odnosno Chorioidea, koja je građena od krvnih sudova koji ishranjuju najvažniju ovojnicu oka mrežnjaču (Retina).

Mrežnjača se sastoji od pigmentnog sloja, koji čini unutrašnjost oka mračnom, te od nervnih ćelija, štapića i čunjića, koji primaju svjetlost i pretvaraju je u električne impulse. Ti se impulsi prenose putem vidnog živca (nervus opticus) u mozak, gdje se u potiljačnom centru za vid stvara slika.

U oku postoje još očno sočivo, ili leća, koje reguliše prelamanje očnih zraka, te staklasto tijelo (Corpus vitreum), želatinozna providna masa koja ispunjava unutrašnjost oka. U oku se stvara očna vodica koja iz stražnje očne sobice stalno cirkuliše u prednju, a odatle iz ugla očne komore filtrira se u venski krvotok. Tako se u oku stalno održava providnost optičkih medija kao i stalni unutaročni pritisak.

Očna jabučica (često sinonimom za oko), gotovo je sferno tijelo, koje je ispunjeno masom koja je sastavljena po principu plutajuće suspenzije. U određenim granicama može rotirati oko bilo kojeg broja osa, bez ugrožavanja položaja u orbiti ili samo marginalno.^[4] Njen plašt se sastoji od tri koncentrična sloja koji vrše različite uloge.

Unutrašnjost očne jabučice sadrži staklasto tijelo (Corpus vitreum), a leća je dijeli na prednju i stražnju očnu komoru.

Vanjska očna ovojnica bionjače (Tunica externa bulbi i Tunica fibrosa bulbusa) je podijeljena u dva dijela. U mjestima gdje svjetlo ulazi u oči, prelazi u prozirnu rožnjaču (Sclera). Stalno je navlažena očnom tečnošću. Dubinski, direktno naliježe beonjaču, koja čini najveći dio preostalog vanjskog ovoja očne jabučice. Na nju se vežu dodatni očni mišići koji pokreću oko u očnoj duplji. U prednjem segmentu je prekrivena i vežnjačom (Conjunctiva), tako da se samo rožnjača natapa direktno suznom tekućinom.

Srednja očna ovojnica (Tunica media bulbi ili Uvea) se sastoji od tri dijela. Sudovnjača je bogata krvnim sudovima, opskrbljujući susjedne slojeve hranljivim tvarima i kisikom i često je pigmentirana. Prema naprijed ide preko cilijarnog tijela (Corpus ciliare), kroz koje prolazi struktura leće i dijelovi za akomodaciju oka. Najistaknutiji dio srednje ovojnice oka je šarenica (Iris). Ona regulira veličinu otora zjenice (Pupilla) i količinu svjetlosti. Njena pigmentacija određuje boju očiju.

Unutrašnja očna ovojnica (Tunica interna bulbusa) je građena od mrežnjače. Ona uključuje svjetlosno osjetljive ćelije (fotoreceptore). Pri mjestu gdje očni nerv izlazi iz oka (optički disk), ne postoje svjetlosno osjetljive ćelije, a odgovarajući dio ovog je slijepa mrlja. Poenta najoštrijeg vida je u malom polju zvanom fovea, koja se nalazi u sklopu žute mrlje (Macula lutea). Unutrašnja ovojnica također uključuje pigmentni sloj, pigmentni epitel.

Staklasto tijelo (Corpus vitreum) je poput gela prozirna supstanca koja održava sferni oblik oka. Nalazi se unutar oka između leće i mrežnjače i ima mali optički efekt refrakcijskog medija (što je uključuje u "optički aparat oka"). Staklasto tijelo se sastoji od oko 98% vode, oko 2% hijaluronske kiseline i mreže kolagenih vlakana (< 1%).

Kako bi se oko usredsredilo na jačinu svjetlosti izvana i da se ova usmjeri na retinu, neophodni su optički djelotvorni sastojci za prelamanje svjetla. Oni su grupisani pod pojmom "refrakcijski mediji" ili optički aparat oka, koji se sastoji od: rožnjače, u leće, očne vodice i staklastog tijela. Njihovi relativni udjeli u snazi ukupne refrakcije snaga su – od prilike do prilike – različiti. Međutim, istina je da u principu rožnjača ima daleko najveću snagu, a zatim leća. Ukupnost snage posebnih medija se također zove dioptrijski aparata, s obzirom na njihovu moć u jedinicama dioptrije (DTP).^[5]

•  
  Oči pauka (rod Cheiracanthium)
•  
  Oko puža (Helix pomatia)
•  
  Oko ribe (Chaunax stigmaeus)
•  
  Oko zmije (Vipera berus)
•  
  Oko krokodila
•  
  Oči mačke

• – kindergesundheit-info.de.^{[mrtav link]}
• LP – Das menschliche Auge als optisches System Arhivirano 28. 12. 2015. na Wayback Machine
• / Wo Darwin noch erschauderte, na heise.de.
• / Napredak u istraživanju retine i oka, na sciencedirect.com.
• Œil 3D interactif Arhivirano 5. 3. 2016. na Wayback Machine
• Musée de l'œil (Suisse)^{[mrtav link]}