Occhio umano

Occhio umano

È uno degli organi di senso più importanti. I recettori dell'occhio trasformano gli stimoli luminosi in segnali elettrici.

Biologia

Etichette

occhio, vista, percezione dei colori, percezione, percezione di luce, organo di senso, massima acuità visiva, problema di vista, luce, pupilla, iride, sclera, lente, ghiandola lacrimale, camera anteriore, corpo vitreo, palpebra, retina, coroide, macula lutea, punto cieco, corpo ciliare, nervo ottico, cellule staminali, celle di cono, organo della percezione della luce, campo visivo, recettore, colore, chiasma, riflesso, riflesso della luce pupillare, uomo, anatomia, biologia

Extra correlati

Scene

Il meccanismo della visione

  • pupilla - Diaframma capace di regolare la quantità di luce che arriva alla retina. Grazie all'attività dei muscoli lisci dell'iride, la pupilla si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. Il riflesso pupillare è un riflesso involontario, controllato dal tronco encefalico. Un'anormalità del riflesso pupillare può essere dovuta ad una lesione del tronco encefalico.
  • centro visivo - Si trova nella corteccia del lobo occipitale.
  • nervo ottico - Detto anche II nervo cranico, trasmette i segnali elettrici dai recettori visivi della retina al cervello.
  • chiasma ottico - In questa zona del cervello si assiste ad un parziale incrocio tra le fibre nervose costituenti i nervi ottici. Di conseguenza, gli impulsi provenienti dalla metà nasale del campo visivo di entrambi gli occhi vengono letti dal lato opposto del cervello, mentre gli impulsi provenienti dalla metà tempiale del campo visivo vengono letti dallo stesso lato del cervello.
  • muscoli extraoculari - Muscoli striati che consentono di muovere il bulbo oculare.
  • ghiandola lacrimale - Secerne la lacrima la cui funzione è quella di mantenere costantemente umidi gli occhi.

Sezione dell'occhio

  • iride - È la continuazione della coroide. I muscoli lisci che circondano la pupilla regolano la quantità di luce che penetra nell'occhio: la pupilla si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. L'iride contiene pigmenti che determinano il colore degli occhi, caratteristica che varia da individuo a individuo.
  • pupilla - Diaframma capace di regolare la quantità di luce che arriva alla retina. Grazie all'attività dei muscoli lisci dell'iride, la pupilla si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. Il riflesso pupillare è un riflesso involontario, controllato dal tronco encefalico. Un'anormalità del riflesso pupillare può essere dovuta ad una lesione del tronco encefalico.
  • cristallino - È una lente di forma biconvessa che ha il compito di variare la distanza focale del sistema ottico. Il cristallino, essendo flessibile, aumenta la sua curvatura quando guardiamo un oggetto vicino e si appiattisce quando guardiamo un oggetto lontano. Con l'avanzare degli anni il cristallino perde la sua flessibilità, rendendo difficile la messa a fuoco degli oggetti vicini (processo che richiede un aumento di curvatura del cristallino). Questo fenomeno si chiama presbiopia degli anziani. La cataratta è un processo di perdita di trasparenza del cristallino che può portare alla cecità.
  • fibre zonulari - Si chiamano anche legamenti sospensori, visto che svolgono il compito di mantenere in sospensione il cristallino. Collegano i muscoli ciliari con il cristallino. Mettendo a fuoco un oggetto a corta distanza, i muscoli ciliari si contraggono, la tensione delle fibre zonulari si riduce e il cristallino assume una forma sferoidale grazie alla sua flessibilità. Guardando in lontananza, i muscoli ciliari si rilassano e le fibre zonulari appiattiscono il cristallino.
  • corpo ciliare - È la continuazione della coroide. I muscoli ciliari sono i principali responsabili dell'accomodazione. Mettendo a fuoco un oggetto a corta distanza, i muscoli ciliari si contraggono, la tensione delle fibre zonulari si riduce e il cristallino assume una forma sferoidale grazie alla sua flessibilità. Guardando in lontananza, i muscoli ciliari si rilassano e le fibre zonulari appiattiscono il cristallino. Quando guardiamo oggetti vicini, lo sforzo fatto dai muscoli ciliari può provocare l´affaticamento degli occhi. Per riposare i muscoli ciliari si deve guardare lontano di tanto in tanto.
  • cornea - È la continuazione della sclera. È una sottile membrana trasparente la cui superficie è responsabile della rifrazione della luce.
  • camera anteriore - Spazio riempito di umore acqueo. Se l'umore acqueo si accumula, la pressione aumenta e si sviluppa il glaucoma. In alcuni casi il glaucoma può causare la cecità perché la pressione alta danneggia la retina.
  • corpo vitreo - Una massa gelatinosa trasparente attraversata dai raggi luminosi che, dopo essere passati per il cristallino, arrivano alla retina.
  • macula lutea - Regione di massima acuità visiva. Quando mettiamo a fuoco un oggetto, l'immagine reale, invertita e rimpicciolita si forma in questa zona della retina. Al centro della macula, cioè nella fovea, ci sono solo coni, mentre alla periferia della macula la proporzione dei bastoncelli aumenta.
  • punto cieco - Punto di uscita del nervo ottico. Poiché che non contiene recettori (né coni né bastoncelli), l'immagine che viene proiettata in questa zona non si vede. Il cervello riempie il punto cieco usando informazioni provenienti dalle zone circostanti, permettendo così la percezione di un´immagine completata.
  • sclera - Una membrana molto resistente, la continuazione della sclera nella parte anteriore del bulbo oculare è la cornea.
  • coroide - La ricchezza di vasi sanguigni di questa membrana dà nutrimento ai tessuti oculari. La continuazione della coroide nella parte anteriore del bulbo oculare è il corpo ciliare e l'iride.
  • retina - I recettori della retina sono i coni e i bastoncelli. La zona della massima acuità visiva è la macula lutea. Il punto cieco è una piccola area della retina dove esce il nervo ottico, qui non si trovano né coni né bastoncelli.
  • nervo ottico - Detto anche II nervo cranico, trasmette i segnali elettrici dai recettori visivi della retina al cervello.

Retina

  • cono - Esistono tre tipi di questi recettori che sono sensibili a tre colori diversi al rosso, al blu e al verde. La soglia di eccitabilità dei coni è superiore a quella dei bastoncelli. Per questo la percezione dei colori è debole in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina si trovano solo coni, ma fuori dalla zona centrale la proporzione dei bastoncelli aumenta.
  • bastoncello - Questi recettori non consentono la percezione cromatica perché possono essere stimolati dalla luce di tutte le lunghezze d'onda. La loro soglia di eccitabilità è inferiore a quella dei coni: un unico fotone è sufficiente per eccitarli. Per questo sono attivi anche in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina manchano i bastoncelli, ma la loro quantità aumenta al di fuori della macula.
  • cellula bipolare - Queste cellule trasmettono segnali dai fotorecettori alle cellule gangliari.
  • cellula gangliare - Queste cellule vengono stimolate dalle cellule bipolari, i loro assoni costituiscono il nervo ottico.

Recettori

  • cono sensibile al verde - Esistono tre tipi di questi recettori che sono sensibili a tre colori diversi al rosso, al blu e al verde. La soglia di eccitabilità dei coni è superiore a quella dei bastoncelli. Per questo la percezione dei colori è debole in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina si trovano solo coni, ma fuori dalla zona centrale la proporzione dei bastoncelli aumenta.
  • bastoncello - Questi recettori non consentono la percezione cromatica perché possono essere stimolati dalla luce di tutte le lunghezze d'onda. La loro soglia di eccitabilità è inferiore a quella dei coni: un unico fotone è sufficiente per eccitarli. Per questo sono attivi anche in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina mancano i bastoncelli, ma la loro quantità aumenta al di fuori della macula.
  • disco membranoso - Nei dischi membranosi si può trovare una grande quantità di rodopsina, costituita dalla proteina opsina e da un derivato della vitamina A chiamato retinale. Quando il retinale assorbe un fotone, cambia forma passando dalla forma piegata (cis) a quella distesa (trans), il processo di trasduzione del segnale. La cellula viene iperpolarizzata, causando la diminuzione temporanea del rilascio del neurotrasmettitore (glutammato).
  • ripiegamento - I ripiegamenti della membrana cellulare contengono una grande quantità di iodopsina, simile alla rodopsina dei bastoncelli, ma con proprietà spettrali diverse. Rodopsina e iodopsina differiscono solo in un componente proteico. Infatti, i coni possiedono uno dei tre tipi di opsina per percepire la luce verde, rossa o blu. La rodopsina contiene un derivato della vitamina A chiamato retinale che, assorbendo un fotone, passa dalla forma piegata (cis) a quella distesa (trans), iniziando il processo di trasduzione del segnale. La cellula viene iperpolarizzata, causando la diminuzione temporanea del rilascio del neurotrasmettitore (glutammato).
  • mitocondrio - Organello responsabile della produzione dell'energia: produce grande quantità di ATP.
  • nucleo - Contiene il materiale genetico della cellula che controlla i processi metabolici.
  • vescicole sinaptiche - Contengono il neurotrasmettitore chiamato glutammato che blocca le cellule bipolari. Al buio il rilascio di glutammato è continuo. La luce rende il recettore iperpolarizzato, diminuendo il rilascio di glutammato. La cellula bipolare viene sbloccata e produce segnali.

Animazione

  • centro visivo - Si trova nella corteccia del lobo occipitale.
  • nervo ottico - Detto anche II nervo cranico, trasmette i segnali elettrici dai recettori visivi della retina al cervello.
  • chiasma ottico - In questa zona del cervello si assiste ad un parziale incrocio tra le fibre nervose costituenti i nervi ottici. Di conseguenza, gli impulsi provenienti dalla metà nasale del campo visivo di entrambi gli occhi vengono letti dal lato opposto del cervello, mentre gli impulsi provenienti dalla metà tempiale del campo visivo vengono letti dallo stesso lato del cervello.
  • muscoli extraoculari - Muscoli striati che consentono di muovere il bulbo oculare.
  • iride - È la continuazione della coroide. I muscoli lisci che circondano la pupilla regolano la quantità di luce che penetra nell'occhio: la pupilla si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. L'iride contiene pigmenti che determinano il colore degli occhi, caratteristica che varia da individuo a individuo.
  • pupilla - Diaframma capace di regolare la quantità di luce che arriva alla retina. Grazie all'attività dei muscoli lisci dell'iride, la pupilla si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. Il riflesso pupillare è un riflesso involontario, controllato dal tronco encefalico. Un'anormalità del riflesso pupillare può essere dovuta ad una lesione del tronco encefalico.
  • cristallino - È una lente di forma biconvessa che ha il compito di variare la distanza focale del sistema ottico. Il cristallino, essendo flessibile, aumenta la sua curvatura quando guardiamo un oggetto vicino e si appiattisce quando guardiamo un oggetto lontano. Con l'avanzare degli anni il cristallino perde la sua flessibilità, rendendo difficile la messa a fuoco degli oggetti vicini (processo che richiede un aumento di curvatura del cristallino). Questo fenomeno si chiama presbiopia degli anziani. La cataratta è un processo di perdita di trasparenza del cristallino che può portare alla cecità.
  • fibre zonulari - Si chiamano anche legamenti sospensori, visto che svolgono il compito di mantenere in sospensione il cristallino. Collegano i muscoli ciliari con il cristallino. Mettendo a fuoco un oggetto a corta distanza, i muscoli ciliari si contraggono, la tensione delle fibre zonulari si riduce e il cristallino assume una forma sferoidale grazie alla sua flessibilità. Guardando in lontananza, i muscoli ciliari si rilassano e le fibre zonulari appiattiscono il cristallino.
  • corpo ciliare - È la continuazione della coroide. I muscoli ciliari sono i principali responsabili dell'accomodazione. Mettendo a fuoco un oggetto a corta distanza, i muscoli ciliari si contraggono, la tensione delle fibre zonulari si riduce e il cristallino assume una forma sferoidale grazie alla sua flessibilità. Guardando in lontananza, i muscoli ciliari si rilassano e le fibre zonulari appiattiscono il cristallino. Quando guardiamo oggetti vicini, lo sforzo fatto dai muscoli ciliari può provocare l´affaticamento degli occhi. Per riposare i muscoli ciliari si deve guardare lontano di tanto in tanto.
  • cornea - È la continuazione della sclera. È una sottile membrana trasparente la cui superficie è responsabile della rifrazione della luce.
  • camera anteriore - Spazio riempito di umore acqueo. Se l'umore acqueo si accumula, la pressione aumenta e si sviluppa il glaucoma. In alcuni casi il glaucoma può causare la cecità perché la pressione alta danneggia la retina.
  • corpo vitreo - Una massa gelatinosa trasparente attraversata dai raggi luminosi che, dopo essere passati per il cristallino, arrivano alla retina.
  • macula lutea - Regione di massima acuità visiva. Quando mettiamo a fuoco un oggetto, l'immagine reale, invertita e rimpicciolita si forma in questa zona della retina. Al centro della macula, cioè nella fovea, ci sono solo coni, mentre alla periferia della macula la proporzione dei bastoncelli aumenta.
  • punto cieco - Punto di uscita del nervo ottico. Poiché che non contiene recettori (né coni né bastoncelli), l'immagine che viene proiettata in questa zona non si vede. Il cervello riempie il punto cieco usando informazioni provenienti dalle zone circostanti, permettendo così la percezione di un´immagine completata.
  • sclera - Una membrana molto resistente, la continuazione della sclera nella parte anteriore del bulbo oculare è la cornea.
  • coroide - La ricchezza di vasi sanguigni di questa membrana dà nutrimento ai tessuti oculari. La continuazione della coroide nella parte anteriore del bulbo oculare è il corpo ciliare e l'iride.
  • retina - I recettori della retina sono i coni e i bastoncelli. La zona della massima acuità visiva è la macula lutea. Il punto cieco è una piccola area della retina dove esce il nervo ottico, qui non si trovano né coni né bastoncelli.
  • nervo ottico - Detto anche II nervo cranico, trasmette i segnali elettrici dai recettori visivi della retina al cervello.
  • cono - Esistono tre tipi di questi recettori che sono sensibili a tre colori diversi al rosso, al blu e al verde. La soglia di eccitabilità dei coni è superiore a quella dei bastoncelli. Per questo la percezione dei colori è debole in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina si trovano solo coni, ma fuori dalla zona centrale la proporzione dei bastoncelli aumenta.
  • bastoncello - Questi recettori non consentono la percezione cromatica perché possono essere stimolati dalla luce di tutte le lunghezze d'onda. La loro soglia di eccitabilità è inferiore a quella dei coni: un unico fotone è sufficiente per eccitarli. Per questo sono attivi anche in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina manchano i bastoncelli, ma la loro quantità aumenta al di fuori della macula.
  • cellula bipolare - Queste cellule trasmettono segnali dai fotorecettori alle cellule gangliari.
  • cellula gangliare - Queste cellule vengono stimolate dalle cellule bipolari, i loro assoni costituiscono il nervo ottico.
  • cono sensibile al verde - Esistono tre tipi di questi recettori che sono sensibili a tre colori diversi al rosso, al blu e al verde. La soglia di eccitabilità dei coni è superiore a quella dei bastoncelli. Per questo la percezione dei colori è debole in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina si trovano solo coni, ma fuori dalla zona centrale la proporzione dei bastoncelli aumenta.
  • bastoncello - Questi recettori non consentono la percezione cromatica perché possono essere stimolati dalla luce di tutte le lunghezze d'onda. La loro soglia di eccitabilità è inferiore a quella dei coni: un unico fotone è sufficiente per eccitarli. Per questo sono attivi anche in condizioni di scarsa luminosità. Nella zona centrale della retina mancano i bastoncelli, ma la loro quantità aumenta al di fuori della macula.
  • vescicole sinaptiche - Contengono il neurotrasmettitore chiamato glutammato che blocca le cellule bipolari. Al buio il rilascio di glutammato è continuo. La luce rende il recettore iperpolarizzato, diminuendo il rilascio di glutammato. La cellula bipolare viene sbloccata e produce segnali.

Occhi

  • palpebra - La parte esterna è ricoperta da pelle sottile, mentre la parte interna è formata da tessuto connettivo. La sua funzione è quella di proteggere il bulbo oculare, mantenendolo caldo e umido.

Narrazione

La luce visibile è una porzione dello spettro elettromagnetico compresa approssimativamente tra i 380 e gli 800 nm. La luce di lunghezza d'onda di 380 nm è percepita come luce viola mentre quella di lunghezza d'onda di 800 nm è percepita come luce rossa. La luce viene percepita dagli occhi. Il segnale prodotto nell'occhio dalla luce arriva al cervello tramite il nervo ottico detto anche II nervo cranico. L'incrocio tra i nervi ottici si chiama chiasma ottico. Nel chiasma ottico le fibre nervose si incrociano parzialmente: gli impulsi provenienti dalla metà nasale del campo visivo di entrambi gli occhi vengono letti dal lato opposto del cervello, mentre gli impulsi provenienti dalla metà tempiale del campo visivo vengono letti dallo stesso lato del cervello. Le fibre nervose raggiungono la corteccia visiva nel lobo occipitale tramite il tratto ottico. La percezione dei colori nasce nella corteccia visiva.

La quantità di luce che arriva alla retina viene regolata dal riflesso pupillare. La pupilla, grazie all'attività dei muscoli lisci dell'iride, si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. Il riflesso pupillare è un riflesso involontario, controllato dal tronco encefalico. Di conseguenza, un'anormalità del riflesso pupillare può essere dovuta ad una lesione del tronco encefalico.
I bulbi oculari si muovono grazie ai muscoli extraoculari. Formati da tessuto muscolare striato, i muscoli extraoculari consentono movimenti volontari.

La massa dell'occhio è costituita dal corpo vitreo. Osservando la sezione dell'occhio possiamo vedere tre strati. Lo strato esterno è la sclera. È una membrana molto resistente, la continuazione della sclera nella parte anteriore del bulbo oculare è la cornea. La cornea è responsabile della rifrazione della luce che arriva all'occhio.
Lo strato seguente è la coroide i cui vasi sanguigni danno nutrimento ai tessuti oculari. La continuazione della coroide nella parte anteriore del bulbo oculare è il corpo ciliare e l'iride. I muscoli lisci dell'iride sono responsabili del riflesso pupillare. L'iride contiene pigmenti che determinano il colore degli occhi, caratteristica che varia da individuo a individuo.
I muscoli ciliari sono i principali responsabili dell'accomodazione, regolando la curvatura del cristallino. Le fibre zonulari collegano il cristallino al corpo ciliare. Anche l'umore acqueo viene prodotto dal corpo ciliare. Se il deflusso dell'umore acqueo viene ostacolato, il liquido si accumula, la pressione intraoculare sale e si sviluppa il glaucoma che in alcuni casi gravi può causare anche la cecità.
Sotto la sclera si trova la retina in cui si forma l'immagine invertita e rimpicciolita. I recettori della retina sono i coni e i bastoncelli. La zona di massima acuità visiva della retina è la macula lutea: al centro della macula ci sono solo coni, mentre alla periferia della macula la proporzione dei bastoncelli aumenta. Il punto cieco è il punto di uscita del nervo ottico, qui non si trovano né coni né bastoncelli. I segnali elettrici prodotti dai recettori visivi della retina vengono trasmessi al cervello dalle fibre del nervo ottico.

I recettori della retina sono i coni ed i bastoncelli che trasmettono segnali alle cellule bipolari che stimolano le cellule gangliari. Gli assoni delle cellule gangliari costituiscono il nervo ottico. Il pigmento dei bastoncelli è la rodopsina, costituita da un derivato della vitamina A chiamato retinale e dalla proteina opsina. La rodopsina è sensibile alla luce di tutte le lunghezze d'onda, di conseguenza i bastoncelli non consentono la percezione cromatica. La soglia di eccitabilità dei bastoncelli è bassa, un unico fotone è sufficiente per eccitarli. Per questo sono attivi anche in condizioni di scarsa luminosità. I tre tipi di coni sono sensibili al rosso, al blu e al verde. La soglia di eccitabilità dei coni è superiore a quella dei bastoncelli, per questo non sono attivi in condizioni di scarsa luminosità. Ecco perché perdiamo la percezione dei colori dopo il tramonto. Le stelle deboli vengono percepite con la visione periferica perché la loro immagine non si proietta sulla macula lutea, ma sulla parte della retina ricca di bastoncelli più sensibili.

In caso di assenza o disfunzione di uno dei tre tipi di coni, si ha il daltonismo. Se il problema concerne tutti e tre tipi di coni, si tratta di acromatopsia.
Al buio il rilascio del neurotrasmettitore (chiamato glutammato) dei coni e dei bastoncelli è continuo. Il glutammato blocca le cellule bipolari. Grazie agli stimoli luminosi si producono segnali elettrici e il recettore diventa iperpolarizzato. Il rilascio di glutammato diminuisce, le cellule bipolari vengono liberate dal blocco e si generano potenziali d'azione.

Extra correlati

Correzione della vista

Per corregere i vizi di refrazione si usano diverse lenti: lenti concave per la miopia e convesse per la ipermetropia.

Il meccanismo della visione

Per mettere a fuoco l'oggetto il cristallino varia la sua curvatura in funzione della distanza dell'oggetto.

Come funziona? - Fotocamera digitale

L'animazione presenta la struttura e il funzionamento delle macchine fotografiche digitali.

Corpo umano (maschile)

Questa animazione presenta i sistemi più importanti dell'organismo umano.

Daltonismo

Il daltonismo è un'anomalia nella percezione del colore.

Il corpo umano - per bambini

Questa animazione riassume i principali organi del corpo umano.

Il gusto

I recettori del gusto convertono gli stimoli chimici in segnali elettrici.

Il naso e l'olfatto

I recettori olfattivi quando sono stimolati dagli odori producono impulsi elettrici.

Infezione dell’orecchio medio: otite media

L'animazione presenta i sintomi ed il trattamento dell'otite media sierosa.

L’udito e l’apparato uditivo

Il nostro apparato uditivo converte le vibrazioni dell'aria in segnali elettrici, che vengono successivamente elaborati dal cervello.

Organi sensoriali

Organi che rilevano i segnali provenienti dall'ambiente o dal corpo e li trasmettono al cervello come impulsi nervosi.

Percezione dell'equilibrio

La percezione della posizione e dell'accelerazione della testa viene svolta dall'orecchio interno.

Telescopi ottici

L'animazione presenta i telescopi ottici utilizzati nell'osservazione astronomica.

La diversità degli organi visivi

Durante l'evoluzione si sono sviluppati diversi tipi di occhi, indipendentemente l'uno dall'altro.

La riflessione e la rifrazione della luce

Un raggio luminoso che incide su una superficie di interfaccia tra due mezzi di indici diversi viene in parte rifratto e in parte riflesso.

Strumenti ottici

Vari strumenti ottici possono essere utilizzati, dai microscopi a telescopi.

Added to your cart.