Werking en functies van het oog

Hoe werken onze ogen? Een interessante vraag, zeker omdat we er heel erg afhankelijk van zijn. Inmiddels door veel wetenschappelijk onderzoek weten we heel veel over de werking en de functies. Naast de anatomische bouw (de onderdelen van het oog) liggen er ook veel processen en gebeurtenissen als basis voor een goed zicht. Het netvlies is daar het belangrijkste onderdeel van, feitelijk een soort sensor, die alle informatie doorgeeft aan de hersenen.

Werking en anatomie oog functies

Aan de buitenste laag van het oog, de harde oogrok, zitten de spieren waarmee het oog kan draaien. Dit zijn er zes stuks en deze worden aangestuurd door een aantal hersenzenuwen (III, IV en VI). De voorkant van het oog, het hoornvlies, bestaat uit doorzichtige cellen. De tweede laag, het vaatvlies, bevat veel bloedvaten. Aan de voorkant, in de iris, zitten kleurstoffen die ervoor zorgen dat die bloedvaatjes niet te zien zijn.

Netvlies: Kegeltjes en staafjes

In de iris zit een gat, de pupil. In de derde laag, het netvlies (0,1 mm dik), zitten de lichtgevoelige zintuigencellen (ze werken met een constante stroom van informatie naar de hersenen, in tegenstelling tot zenuwcellen), de kegeltjes en staafjes en de zenuwcellen die impulsen naar de hersenen doorgeven. Met de kegeltjes kun je kleuren zien, en met de staafjes zwart, wit en grijstinten. De staafjes zitten vooral aan de randen van het netvlies en werken goed als er weinig licht is (ze hebben een lage prikkeldrempel). De kegeltjes hebben daarentegen meer licht nodig. Er zijn kegeltjes voor rood, groen en blauw licht. Andere kleuren krijg je doordat ze samenwerken.

Van zenuwen oog naar beeld hersenen

Alle zenuwuitlopers samen vormen de oogzenuw. Als er licht op de zenuwcellen valt gaan er stroomstootjes via zenuwcellen naar de hersenen toe. Zenuwcellen hebben zeer lange uitlopers en deze uitlopers van alle zenuwcellen van de ruim 6 miljoen kegeltjes en 125 miljoen staafjes komen in de oogzenuw bij elkaar en gaan van daaruit naar de hersenen. In de gele vlek zitten alleen kegeltjes en als er lichtbundels/stralen van een voorwerp door de lens op die gele vlek samenkomen, zie je scherp en wordt er door je hersenen een beeld gevormd.

Lens

Aan de binnenkant van het oog, achter de pupil zit de lens. De lens is met lensbandjes bevestigd aan het vaatvlies. Rondom de lens zit een kringspier. Wanneer de kringspier aangespannen is, is de pupil klein. De lensbandjes zijn dan slap en de lens is boller. Wanneer de kringspier ontspannen is, is de pupil groot. De lens wordt plat getrokken en de lensbandjes staan strak.

Functies pupilreflex en glasachtig lichaam

De pupilreflex houdt in dat je oog wordt beschermd. Kringspiertjes in de iris trekken zich samen, waardoor de pupil (en dus de hoeveelheid licht) kleiner wordt. Deze reflexmatige beweging zorgt er ook voor dat je scherp blijft zien. De oogleden kunnen ook half dicht gaan om de lichtintensiteit te verminderen. Binnen in het oog is ook een bescherming: pigmentkorrels tussen de kegeltjes en de staafjes (met uitlopers tussen de zintuigcellen) zorgen voor bescherming. Bij fel licht verspreidt het pigment zich door de cel en vangt veel licht weg, maar dit gaan wel langzaam. Pigment remt ook de informatiestroom naar de hersenen, wanneer dit door een chemische reactie door belichting uiteenvalt. Verder naar binnen zit het glasachtig lichaam. Dit is een geleiachtige massa doorzichtbare cellen.

Lichtstralen

De lichtstralen die het oog binnendringen, hebben weinig kans door de pupil weer naar buiten te komen, daardoor lijkt de pupil zwart. De diameter varieert van 2mm tot 8mm. De lichtsterkte hangt af van het doorlatende oppervlak, zodat de hoeveelheden licht op het netvlies zich kunnen verhouden als 2² : 8² = 1 : 16. Een maanloze nacht en een zonnige dag schelen zo’n factor 10⁹ in lichtsterkte. Blijkbaar is de pupilreflex (geregeld via de hersenstam) niet bedoeld om dit verschil op te vangen!

Scherp zien met twee ogen

Zoals verteld wordt de ooglens afgeplat gehouden doordat de lensbandjes strak staan, en de kringspier ontspannen. Het oog is dan ingesteld op oneindig ver weg, zodat evenwijdige stralen precies op één punt van het netvlies worden samengebracht. Wanneer de kringspier zich spant, krijgt de pupil een kleinere straal en als dat gebeurt wordt de ooglens boller. De sterkte van het oog wordt hierdoor groter dan 60 dpt. Het ook kan nu op deze manier op verschillende afstanden scherp stellen. Dit aanpassen van de sterkte heet accommoderen. Bij een mens hoort accommoderen te lukken van oneindig ver weg tot zo’n 25cm van het oog. Dat is de normale leesafstand waarbij het oog ook bij lang accommoderen niet moe wordt.

Oogbewegingen

Doordat de ogen samen over een hoek van 180 graden kunnen kijken, en de gele vlek maar 2 graden, kan je maar weinig tegelijkertijd scherp waarnemen. Als je in je arm voor je een groot voorwerp houdt, kun je die alleen scherp zien als je ogen voortdurend bewegen, zodat de gele vlek het hele voorwerp kan waarnemen. Dit kan door een groot aantal kleine oogbewegingen. De blinde vlek bevat geen zintuigcellen. Op die plaats verlaten zenuwuiteinden het oog.

Dieptewaarneming: het zien van diepte

Het zien van diepte en afstand kan alleen met twee ogen en kan alleen op kleine afstanden. Beide ogen zijn gericht op hetzelfde voorwerp, maar zien het onder een andere hoek. Op grote afstand verschillen de beelden van het linker en het rechter oog te weinig. Je krijgt wel een dieptewaarneming omdat voorwerpen een kleiner beeld vormen. De hersenen maken er tenslotte een beeld van. Doordat de beelden op beide netvliezen net even anders zijn en verschuiven, vertalen de hersenen dit naar een snelheid, afstand of richting.