눈동자의 동공이 빛의 세기에 따라서 크거나 작아지는 매커니즘은 어떻게 되는건가요?
사람이나 동물의 눈동자 속의 동공이 빛에 민감하게 반응을 하며
강한 빛이나 어둠에 따라서 즉, 빛의 세기에 따라서
동공이 커지거나 작아지는 현상을 보이는데
이러한 매커니즘은 어디에서 나타나게 되며,
왜 이러한 매터니즘을 형성하게 되는지 궁금합니다.
빛은 눈의 망막에 도달하며, 이곳에 위치한 광수용체(로드와 콘)가 빛을 감지합니다. 이 정보는 뇌로 전송되어 시각적 정보로 처리됩니다. 망막에서 감지된 빛의 정보는 시신경을 통해 뇌로 전송되며, 이 과정에서 뇌의 여러 부분을 거쳐 최종적으로 동공 크기를 조절하는 중추에 도달합니다. 이 중추는 중뇌의 에드링거-웨스트팔 핵(EW nucleus)과 관련이 있습니다.
안녕하세요.
동공의 크기는 홍채의 근육들이 수축이완하면서 조절됩니다.
홍채에는 고리모양의 동공괄약근과, 중심을 항에 붙어있는 동공산대근이 있습니다.
이들이 수축 이완을 함에 따라 동공크기가 바뀝니다.
동공의 크기조절은 동공반사에 의해 일어나며,
교감신경계와 부교감신경계에 의해 조절됩니다.
동공의 크기는 우리가 의식적으로 조절하지 못하고,
들어오는 빛의 양이나, 집중하는 대상 등에 의해 반사적으로 조절됩니다.
또한 한쪽 눈에만 자극이 가도 다른 쪽 눈이 동시에 반응합니다.
동공의 크기 조절 메커니즘은 홍채 근육의 작용으로 이루어집니다. 홍채에는 방사상 근육과 원형 근육이 있는데, 이 근육들이 수축과 이완을 통해 동공 크기를 조절합니다. 밝은 곳에서는 방사상 근육이 수축하여 동공을 작게 만들어 과도한 빛 유입을 차단합니다. 반대로 어두운 곳에서는 원형 근육이 수축하여 동공을 넓혀 적은 양의 빛이라도 많이 받아들이게 됩니다. 이러한 동공 반사 기전은 망막을 보호하고 시각 기능을 최적화하기 위한 진화의 산물입니다. 동공 크기 조절을 통해 눈에 들어오는 빛의 양을 조절함으로써 시각 정보를 효과적으로 처리할 수 있게 되는 것입니다.
동공의 크기는 조명의 세기에 따라 조절됩니다. 밝은 환경에서는 동공이 작아지고 어두운 환경에서는 동공이 커지는데, 이는 시각적 자극에 대한 뇌의 반응으로 조절됩니다.
밝은 환경에서는 동공이 작아지는 이유는 눈에 들어오는 빛의 양을 조절하여 망막에 도달하는 빛의 양을 조절하기 위함입니다. 동공이 작아지면 더 많은 빛이 망막에 도달하여 선명한 시야를 유지할 수 있습니다.
반대로 어두운 환경에서는 동공이 커지는 이유는 더 많은 빛을 받아들이기 위해 더 많은 빛을 눈에 들여오기 위함입니다. 동공이 커지면 더 많은 빛을 받아들여서 어두운 환경에서도 더 잘 볼 수 있게 됩니다.
동공의 크기 변화는 홍채 근육으로 만들어집니다.
홍채는 눈동자 주변의 얇은 원반 모양 조직으로, 멜라닌 색소의 양에 따라 다양한 색깔을 띠게 되며 홍채에는 두 가지 근육이 존재하는데, 동공을 수축시키는 홍채 괄약근과 확장시키는 홍채 산대근이 있습니다.
교감신경계는 밝은 빛, 스트레스, 두려움 등의 자극에 반응하여 홍채 괄약근을 수축시켜 동공을 작게 만듭니다.
그에 비해 부교감신경계는 어두운 환경, 휴식, 즐거움 등의 자극에 반응하여 홍채 산대근을 수축시켜 동공을 크게 만듭니다.
동공 크기가 빛에 민감하게 반응하는 이유는 생리적 이유때문입니다.
밝은 빛에서는 과도한 빛으로부터 망막을 보호하기 위해 동공을 작게 만들고 어두운 환경에서는 빛을 최대한 받아들이기 위해 동공을 크게 만들어 시야를 확보합니다.
또한 앞서 언급했 듯 동공 크기 변화는 빛에 대한 반응뿐만 아니라, 감정과 약물의 영향도 받습니다. 예를 들어, 두려움이나 흥분을 느낄 때는 동공이 커지고, 반대로 편안하거나 지루할 때는 작아지는 것을 볼 수 있습니다. 또한, 일부 약물은 홍채 근육을 이완시켜 동공을 확장시키고, 피로소와 같은 약물은 근육을 수축시켜 동공을 작게 만드는 효과를 나타냅니다.
동공이란 홍채 중간에 있는 지름 2~6mm의 빈공간으로 눈 속에 빛이 들어오는 구멍을 말합니다. 동공은 빛의 양을 조절하여 각막 주변을 통과하는 빛을 차단해 내가 보고자 하는 사물을 선명하게 볼 수 있게 하는 역할을 합니다. 홍채 주로 눈으로 들어오는 빛의 강도에 따라서 내부에 위치한 동공 괄약근과 동공 확대근에 의해 홍채가 조절되어 동공이 커지고 작아집니다. 이로 인해 빛이 많은 곳에서는 홍채가 이완되어 동공이 작아지므로 안구로 들어오는 빛의 양이 줄어들고, 빛이 적은 곳에서는 홍채가 수축되어 동공이 커지므로 안구로 들어오는 빛의 양이 늘어나는 것입니다.