Зоровий аналізатор: будова ока і порушення зору
~20 хв · 10 розділів · 10 тестових запитань
Співвідносити оболонки ока, кришталик, склисте тіло, палички й колбочки, жовту й сліпу плями з їхніми функціями; пояснювати акомодацію, сенсорну адаптацію, причини й корекцію короткозорості, далекозорості та астигматизму.
Іван Павлов увів термін «аналізатор» для позначення сенсорної системи, яка складається з трьох відділів: периферичного (рецептори), провідникового (нерви й шляхи) і центрального (структури обробки в мозку, зокрема кора великих півкуль). Усвідомлене сприйняття подразника відбувається саме в корі, а не в рецепторі.
Більшість чутливих шляхів перемикаються в таламусі проміжного мозку, але є один виняток — первинний нюховий шлях минає таламус і надходить безпосередньо до нюхової цибулини й далі в кору.
Типи рецепторів
Рецептори класифікують за двома основними ознаками: за природою подразника (на який вид енергії вони реагують) і за розташуванням в організмі.
Тип рецептора | Подразник | Приклади |
|---|---|---|
Фоторецептори | світло | палички й колбочки сітківки |
Механорецептори | звук, дотик, тиск, положення тіла | рецептори слуху, рівноваги, дотику, пропріорецептори |
Хеморецептори | хімічні речовини | смакові, нюхові; рецептори складу крові |
Терморецептори | температура | рецептори тепла й холоду в шкірі |
Больові | пошкодження тканин | ноцицептори в різних органах |
За розташуванням рецептори поділяють на:
екстерорецептори — сприймають подразники із зовнішнього середовища (шкіра, сітківка, нюхові рецептори);
інтерорецептори — реагують на зміни у внутрішніх органах;
пропріорецептори — розташовані в м'язах, сухожилках і суглобах, сигналізують про положення тіла.
Сенсорна адаптація
Сенсорна адаптація — це зміна чутливості сенсорної системи за тривалої дії подразника. Ти щодня відчуваєш її на собі: перестаєш помічати запах у кімнаті, дотик одягу чи годинника на руці. У темряві чутливість ока зростає поступово (темнова адаптація) — потрібно кілька десятків хвилин, щоб очі звикли до слабкого світла. Натомість на яскравому світлі чутливість знижується швидше — за кілька хвилин. Важливо: больові рецептори майже не адаптуються, тому сигнал про пошкодження триває.
Зоровий аналізатор
Шлях зорового аналізатора: фоторецептори сітківки (палички й колбочки) сприймають світло → сигнал через біполярні й гангліозні клітини сітківки надходить у зоровий нерв → частина волокон перехрещується в хіазмі (перехресті) → далі через таламус → зорова зона потиличної частки кори великих півкуль.
Ушкодження будь-якої ланки аналізатора — від сітківки до кори — може спричинити порушення зору аж до сліпоти. Характер дефекту залежить від місця й обсягу ураження.
Органи чуття — це периферичні частини сенсорних систем. Програма НМТ розглядає сенсорні системи зору, слуху, рівноваги (вестибулярну), нюху, смаку, дотику, температури й болю; крім них, є м'язове чуття (пропріоцепція) і чутливість внутрішніх органів.
Очне яблуко розташоване в очній ямці черепа, яка захищає його від травм. Навколо нього є допоміжний апарат: брови (відводять піт убік), повіки з віями (захищають від пилу й яскравого світла), слізні залози та шість окорухових м'язів (забезпечують рух очного яблука).
Сльози, які виробляють слізні залози, зволожують і очищують рогівку, містять бактерицидний фермент лізоцим, а потім стікають слізними каналами в носову порожнину. Саме тому, коли плачеш, у носі відчувається вологість.
Оболонки очного яблука
Стінка очного яблука утворена трьома оболонками: зовнішньою (фіброзною), середньою (судинною) і внутрішньою (сітківкою). Розгляньмо їхні будову й функції.
Оболонка | Частини | Функції |
|---|---|---|
Зовнішня (фіброзна) | Склера (білкова), рогівка | Склера — щільна, непрозора, захищає око й зберігає його форму; рогівка — прозора, без судин, найсильніше заломлює світло |
Середня (судинна) | Власне судинна, війкове тіло, райдужка | Власне судинна живить сітківку й поглинає зайве світло; війкове тіло утворює внутрішньоочну рідину, його м'яз змінює кривизну кришталика; райдужка визначає колір очей, регулює кількість світла через зіницю |
Внутрішня (сітківка) | Сітківка (ретина) | Містить фоторецептори (палички й колбочки) і нейрони; сприймає світло й перетворює його на нервові імпульси |
Зіниця й зіничний рефлекс
У центрі райдужки розташований отвір — зіниця. Діаметр зіниці регулюють гладенькі м'язи райдужки: колові м'язи звужують зіницю на яскравому світлі (парасимпатичний вплив), а радіальні — розширюють її в темряві та під час страху (симпатичний вплив). Це й називають зіничним рефлексом, який регулює кількість світла, що потрапляє в око.
Уміст очного яблука
Усередині око заповнене прозорими середовищами:
кришталик — прозоре еластичне тіло, підвішене на війкових зв'язках, змінює кривизну під час акомодації;
склисте тіло — драглиста маса, що заповнює більшу частину ока й підтримує його форму;
водяниста волога — рідина в передній і задній камерах ока (між рогівкою, райдужкою й кришталиком).
Колір очей визначає кількість і розподіл пігменту меланіну в райдужці, а не в сітківці. Від меланіну залежить, чи будуть очі блакитними, карими, зеленими чи сірими.
Сітківка (ретина) — внутрішня оболонка ока, яка містить фоторецептори — палички й колбочки — і кілька шарів нейронів. Саме в ній світлова енергія перетворюється на нервові імпульси.
Палички
Паличок в оці близько 120–130 мільйонів. Вони дуже чутливі до слабкого світла й забезпечують сутінковий чорно-білий зір. Палички містять зоровий пігмент родопсин, для відновлення якого потрібен вітамін A. Якщо вітаміну A не вистачає, розвивається «куряча сліпота» (гемералопія) — людина погано бачить у сутінках.
Колбочки
Колбочок значно менше — близько 6–7 мільйонів. Вони працюють за яскравого світла, забезпечують кольоровий зір і гостроту зору. Існує три типи колбочок: одні найчутливіші до червоного світла, інші — до зеленого, треті — до синього. Решту кольорів мозок «складає» з комбінацій сигналів від цих трьох типів. Саме тому монітори будують кольорове зображення з червоних, зелених і синіх субпікселів (модель RGB).
Жовта й сліпа плями
Жовта пляма (макула) — ділянка сітківки навпроти зіниці з високою щільністю колбочок. У центрі жовтої плями є центральна ямка, де паличок взагалі немає — тут найвища гострота зору. Коли ти читаєш текст, ти неусвідомлено повертаєш очі так, щоб зображення літер падало саме на жовту пляму.
Не перенось ознаку «лише колбочки» на всю жовту пляму — колбочки переважають лише в центрі (центральній ямці); на периферії жовтої плями є й палички.
Сліпа пляма — місце, де зоровий нерв виходить з очного яблука. Там немає фоторецепторів, тому зображення, яке потрапляє на цю ділянку, ми не бачимо. Ти можеш виявити сліпу пляму за допомогою досліду Маріотта: намалюй дві крапки на відстані 10 см одна від одної, закрий ліве око й дивись правим на ліву крапку — права крапка зникне, коли її зображення впаде на сліпу пляму.
Порушення кольорового зору
Порушення кольорового зору можуть мати різні причини. Найтиповіші спадкові червоно-зелені порушення (дальтонізм) пов'язані з роботою колбочок і X-зчепленим успадкуванням, тому частіше трапляються в чоловіків. Однак не всі форми кольоросліпоти є X-зчепленими — деякі виникають через ушкодження сітківки або зорового нерва.
Світло, перш ніж досягти сітківки, проходить кілька прозорих середовищ, які заломлюють його. Цю послідовність називають світлозаломлювальною системою ока.
Шлях світла: рогівка → водяниста волога передньої камери → кришталик → склисте тіло → сітківка.
Найсильніше заломлює світло рогівка. Кришталик змінює свою кривизну й додатково регулює фокусну відстань. На сітківці утворюється зменшене й обернене зображення. Але мозок не буквально «перевертає картинку» — він обробляє сигнали сітківки й поєднує їх з іншою просторовою інформацією, щоб ти сприймав світ правильно зорієнтованим.
Акомодація
Акомодація — це здатність ока чітко бачити предмети на різній відстані завдяки зміні кривизни кришталика. Процес відбувається так:
Коли дивишся на… | Війковий м'яз | Війкові зв'язки | Кришталик |
|---|---|---|---|
близький предмет | скорочується | розслаблюються | стає опуклішим, сильніше заломлює |
далекий предмет | розслаблений | натягнуті | сплощений, слабше заломлює |
Іншими словами, для бачення зблизька око має «напружитися» (скоротити війковий м'яз). Для далеких предметів м'яз розслаблений.
Вікові зміни: пресбіопія
З віком кришталик втрачає еластичність. Після 40–45 років людині стає важче бачити близькі предмети — це пресбіопія, яку в побуті називають «віковою далекозорістю». Важливо відрізняти пресбіопію від справжньої далекозорості: пресбіопія спричинена втратою еластичності кришталика, а далекозорість — укороченим очним яблуком.
Найпоширеніші порушення зору — короткозорість, далекозорість і астигматизм. Кожне з них пов'язане з тим, що зображення не фокусується точно на сітківці.
Короткозорість (міопія)
При короткозорості очне яблуко видовжене або кришталик надто опуклий. Через це зображення фокусується перед сітківкою, а не на ній. Людина добре бачить предмети зблизька, але далекі предмети здаються розмитими.
Корекція: розсіювальні (двоввігнуті, «мінусові») лінзи. Вони розсіюють світлові промені так, щоб зображення змістилося назад — на сітківку.
Далекозорість (гіперметропія)
При далекозорості очне яблуко вкорочене або кришталик сплощений. Зображення фокусується за сітківкою. Людина погано бачить близькі предмети, а далекі — краще (хоча при значній далекозорості страждає і дальній зір).
Корекція: збиральні (двоопуклі, «плюсові») лінзи. Вони додатково збирають світло, зміщуючи фокус уперед — на сітківку.
Астигматизм
Астигматизм — нерівномірна кривизна рогівки або кришталика. Через це промені світла заломлюються з різною силою в різних площинах: частина ліній зображення чітка, а частина — розмита. Людина бачить предмети спотвореними.
Корекція: циліндричні лінзи, які мають різну оптичну силу в різних меридіанах і вирівнюють фокус.
Гігієна зору
тримай текст на зручній відстані близько 30–35 см від очей;
забезпеч достатнє освітлення без відблисків на екрані чи сторінці;
роби перерви під час тривалої роботи зблизька (правило 20–20–20: кожні 20 хвилин дивись 20 секунд на предмет за 6 метрів);
проводь час надворі — природне світло й далечінь знижують ризик короткозорості;
захищай очі від травм і надмірного ультрафіолету (сонячні окуляри з УФ-фільтром);
харчуйся повноцінно — вітаміни A, C, E й лютеїн корисні для сітківки.
Вправи для очей, морква чи біологічно активні добавки не виправляють короткозорість, далекозорість чи астигматизм і не замінюють регулярної перевірки зору в лікаря-офтальмолога.
У цьому розділі розглянемо типові завдання НМТ на тему зорового аналізатора. Розв'яжи їх разом зі мною, щоб зрозуміти логіку міркувань.
Приклад 1. Логічні пари: позначка на рисунку → функція
Завдання: На рисунку розрізу ока цифрами 1–4 позначено: 1 — рогівка, 2 — райдужка, 3 — кришталик, 4 — сітківка. До кожної позначки добери правильну функцію з переліку А–Д. Одна функція зайва.
Перелік функцій:
А — найсильніше заломлює світло
Б — регулює кількість світла, що потрапляє в око
В — змінює кривизну під час акомодації
Г — сприймає світло фоторецепторами
Д — утворює внутрішньоочну рідину (функція війкового тіла)
Розв'язання:
1 — рогівка: саме вона заломлює світло найсильніше, оскільки має найбільшу різницю показників заломлення між повітрям і прозорою тканиною. Отже, 1 → А.
2 — райдужка: її м'язи регулюють діаметр зіниці, а отже, і кількість світла, що потрапляє в око. Отже, 2 → Б.
3 — кришталик: змінює кривизну під дією війкового м'яза — це й є акомодація. Отже, 3 → В.
4 — сітківка: містить фоторецептори, що сприймають світло. Отже, 4 → Г.
Д — зайва, оскільки внутрішньоочну рідину утворює війкове тіло, а воно на рисунку не позначене окремим номером.
Відповідь: 1А, 2Б, 3В, 4Г.
Приклад 2. Порушення зору: видовжене очне яблуко
Завдання: У людини видовжене очне яблуко. Де фокусується зображення і які лінзи їй потрібні для корекції?
А — перед сітківкою, збиральні лінзи
Б — перед сітківкою, розсіювальні лінзи
В — за сітківкою, збиральні лінзи
Г — за сітківкою, циліндричні лінзи
Розв'язання: Видовжене очне яблуко — ознака короткозорості. При ній зображення фокусується перед сітківкою. Для корекції використовують розсіювальні (двоввігнуті, «мінусові») лінзи.
Відповідь: Б.
Чому інші варіанти неправильні:
А — збиральні лінзи потрібні при далекозорості, а не короткозорості.
В — «за сітківкою» характерне для далекозорості, а не для видовженого ока.
Г — циліндричні лінзи коригують астигматизм, а не короткозорість.
Приклад 3. Два судження учнів
Завдання: Софія: «У сутінках ми погано розрізняємо кольори, бо чутливість колбочок до слабкого світла нижча, ніж у паличок». Денис: «У сліпій плямі найбільше паличок». Хто має рацію?
А — лише Софія
Б — лише Денис
В — обидва
Г — жоден
Розв'язання: Софія має рацію: колбочки справді мають високий поріг чутливості, тому в сутінках працюють переважно палички — кольори не розрізняються. Денис помиляється: у сліпій плямі немає взагалі жодних фоторецепторів — ні паличок, ні колбочок, бо там виходить зоровий нерв.
Відповідь: А (лише Софія).
Приклад 4. Сенсорна адаптація
Завдання: Людина зайшла з освітленої вулиці в темний кінозал і спершу нічого не бачить, а згодом починає розрізняти ряди крісел. Яке явище це пояснює?
А — акомодація
Б — сенсорна (темнова) адаптація
В — астигматизм
Г — дальтонізм
Розв'язання: Описано поступове підвищення чутливості ока в темряві — це темнова адаптація, різновид сенсорної адаптації. Акомодація (А) — це зміна кривизни кришталика для бачення на різній відстані. Астигматизм (В) — порушення через нерівномірну кривизну рогівки. Дальтонізм (Г) — нездатність розрізняти певні кольори.
Відповідь: Б.
Плутають функції паличок і колбочок. Палички забезпечують сутінковий чорно-білий зір, а колбочки — денний кольоровий. Запам'ятай: «палички — присмерк, колбочки — кольори».
Плутають корекцію короткозорості й далекозорості. Короткозорим потрібні розсіювальні («мінусові») лінзи, а далекозорим — збиральні («плюсові»). Типова помилка — робити навпаки.
Вважають сліпу пляму місцем найкращого бачення. Насправді там немає фоторецепторів — це місце виходу зорового нерва. Найкраще бачить жовта пляма (макула), особливо її центральна ямка.
Вважають, що колір очей визначає сітківка. Колір очей залежить від кількості й розподілу пігменту меланіну в райдужці, а не в сітківці.
Вважають, що зорове відчуття виникає в оці. Око лише сприймає світло й перетворює його на нервові імпульси. Усвідомлене зорове відчуття формується в зоровій зоні потиличної частки кори великих півкуль.
Пояснюють акомодацію зміною розміру зіниці. Акомодація — це зміна кривизни кришталика, а не діаметра зіниці. Зіниця регулює кількість світла (зіничний рефлекс), а кришталик — фокусну відстань.
Тема зорового аналізатора відповідає темі 4.13 програми ЗНО/НМТ: «Сенсорні системи, рецептори та їх типи, органи чуття як периферичні частини сенсорних систем, будова й функції органа зору».
Від тебе вимагають:
знати сенсорну адаптацію й акомодацію;
пояснювати короткозорість, далекозорість, астигматизм і дальтонізм;
візуально розпізнавати елементи органа зору на рисунках і пов'язувати будову з функціями.
Формат завдань
НМТ-2026 з біології містив 30 завдань (характеристики НМТ-2027 ще не оприлюднено):
Завдання 1–24 (основна частина): вибір однієї відповіді з чотирьох (А–Г), 0 або 1 бал. У демоваріанті 2026 року рисунок, схема чи фото були в 15 завданнях із 30.
Завдання 25–28 (логічні пари): співвіднесення 1–4 → А–Д, одна літера зайва, до 4 балів (по 1 балу за кожну правильну пару). Формат «позначка на рисунку → назва структури» використано в демоваріанті 2026 (№ 28 на тему 4.5) і чудово підходить для розрізу ока.
У демоваріанті НМТ-2026 тему 4.13 не використано ні як основну, ні як додаткову. Це не означає, що вона не з'явиться в 2027 році — навпаки, програма її передбачає.
Стратегія для завдань про порушення зору
Коли бачиш завдання про порушення зору, дій у два кроки:
Визнач, де фокусується зображення: перед сітківкою (короткозорість) чи за сітківкою (далекозорість).
Добери лінзу: перед сітківкою → розсіювальні («мінус»); за сітківкою → збиральні («плюс»). Якщо в умові йдеться про нерівномірну кривизну рогівки — це астигматизм, потрібні циліндричні лінзи.
Чому в сутінках усі кольори здаються сірими?
У сутінках освітлення недостатнє для роботи колбочок, які відповідають за кольоровий зір. Активуються переважно палички, чутливі до слабкого світла, але вони не розрізняють кольорів — тому все навколо здається сірим. Це називають сутінковим зором.
Чому ми не помічаємо сліпої плями?
По-перше, сліпі плями лівого й правого ока розташовані в різних місцях сітківки, тому те, що не бачить одне око, бачить інше. По-друге, мозок автоматично «добудовує» зображення, спираючись на інформацію від сусідніх ділянок сітківки й досвід. Тому в повсякденному житті ти не помічаєш прогалини в полі зору.
Чому з віком люди тримають книжку далі від очей?
Це пресбіопія — вікова втрата еластичності кришталика. Кришталик стає жорсткішим і не може достатньо збільшити свою кривизну, щоб сфокусувати зображення близького предмета на сітківці. Відсуваючи книжку далі, людина зменшує необхідну силу заломлення, і зображення стає чіткішим.
Чим відрізняються окуляри для короткозорих і для далекозорих?
Окуляри для короткозорих мають розсіювальні (двоввігнуті, «мінусові») лінзи — вони тонші в центрі й товщі по краях. Окуляри для далекозорих мають збиральні (двоопуклі, «плюсові») лінзи — вони товщі в центрі й тонші по краях. Астигматизм коригують циліндричними лінзами, які мають різну кривизну в різних напрямках.
Чому для зору корисна морква?
Морква містить бета-каротин, який в організмі перетворюється на вітамін A. Вітамін A необхідний для синтезу родопсину — зорового пігменту паличок. Якщо вітаміну A не вистачає, розвивається «куряча сліпота» — людина погано бачить у сутінках. Однак морква не виправляє короткозорість, далекозорість чи астигматизм, і не покращує гостроту зору понад норму.
Аналізатор (сенсорна система) має три відділи: периферичний (рецептори), провідниковий (нерви й шляхи) і центральний (зона кори). Для зору: сітківка → зоровий нерв → потилична частка кори.
Сенсорна адаптація — зміна чутливості сенсорної системи за тривалої дії подразника (наприклад, звикання до запаху чи темнова адаптація ока).
Оболонки ока: фіброзна (склера + рогівка), судинна (власне судинна, війкове тіло, райдужка зі зіницею), сітківка (фоторецептори).
Палички — сутінковий чорно-білий зір (≈ 120–130 млн); колбочки — денний кольоровий зір (≈ 6–7 млн, три типи).
Жовта пляма — найкраще бачення (найбільше колбочок); сліпа пляма — вихід зорового нерва (без фоторецепторів).
Акомодація — зміна кривизни кришталика для чіткого бачення на різній відстані.
Короткозорість: фокус перед сітківкою → розсіювальні лінзи. Далекозорість: фокус за сітківкою → збиральні лінзи. Астигматизм: нерівномірна кривизна рогівки/кришталика → циліндричні лінзи.