मानव नेत्र और दोष

मानव नेत्र और दोष भौतिकी का एक महत्वपूर्ण अध्याय है, जिसमें मानव नेत्र की संरचना और उसके कार्यों का अध्ययन किया जाता है। इसमें उन नेत्र दोषों (जैसे निकट दृष्टि दोष, दूर दृष्टि दोष आदि) और उनके सुधार की विधियों को समझाया जाता है, जो दृष्टि क्षमता को प्रभावित करते हैं।

विगत वर्षों में पूछे गए प्रश्न

वर्ष	प्रश्न	अंक
2021	मानव नेत्र की कार्यप्रणाली का वर्णन करें और दृष्टि के किसी एक अपवर्तक दोष और उसके सुधारात्मक उपाय की व्याख्या करें।	10M
2016	हाइपरमेट्रोपिया क्या है? इस दोष को कैसे ठीक किया जा सकता है?	2M

मानव नेत्र: संरचना और कार्य

मानव नेत्र एक अत्यंत मूल्यवान एवं सुग्राही ज्ञानेंद्रिय है जो हमें हमारे आसपास की दुनिया के रंग, आकार और विवरण को देखने में सक्षम बनाता है। रंगों की पहचान केवल दृष्टि के माध्यम से ही संभव होती है।

मानव नेत्र एक कैमरे की तरह कार्य करता है, जो प्रकाश-सुग्राही परदे दृष्टिपटल (रेटिना) पर प्रतिबिंब बनाता है।

मानव नेत्र की संरचना

मानव नेत्र लगभग गोलाकार अंग, जिसका व्यास लगभग 2.3 सेमी होता है। यह नेत्र कक्ष (Orbit) में स्थित होता है और हड्डियों, पलकें  और आँसुओं द्वारा संरक्षित रहता है। प्रकाश नेत्र के विभिन्न भागों से होकर प्रवेश करता है, जो आपस में मिलकर स्पष्ट और केंद्रित चित्र बनाने में सहायता करते हैं।

आँख के बाहरी भाग

भाग	कार्य
पलकें	आँखों को धूल, तेज रोशनी और चोट से बचाती हैं।
बरौनिया	धूल और छोटे कणों को आँखों में जाने से रोकती हैं।
आंसू ग्रंथियां (लैक्रिमल ग्रंथियां)	आँखों को नम रखने और जलन पैदा करने वाले तत्वों को धोने के लिए आँसू पैदा करती हैं।
भौहें	पसीने और धूल को आँखों में जाने से रोकती हैं।

आँख के आंतरिक भाग और उनके कार्य

भाग	कार्य
कॉर्निया / स्वच्छ मंडल	आँख के सामने एक पारदर्शी, घुमावदार झिल्ली जो आँख में प्रवेश करने वाले अधिकांश प्रकाश को अपवर्तित (मोड़) करती है।
परितारिका/ (Iris)	यह कॉर्निया के पीछे एक अपारदर्शी माँसपेशीय रेशों की संरचना है जो पुतली के आकार को नियंत्रित करता है और इसलिए, आँख में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करता है। आँख का रंग आईरिस में मौजूद पिगमेंट द्वारा निर्धारित होता है।
पुतली	आईरिस के केंद्र में काला गोलाकार छिद्र जो प्रकाश को आँख के अंदरूनी हिस्सों में प्रवेश करने देता है। यह मंद प्रकाश में फैलता है और तेज प्रकाश में सिकुड़ता है।नोट – यही कारण है कि जब हम तीव्र प्रकाश से मन्द प्रकाश की ओर जाते हैं तो कुछ समय तक नेत्र ठीक से देख नहीं पाते हैं। थोड़ी देर बाद पुतली का आकार बढ़ जाता है एवं हमें दिखाई देने लगता है।
अभिनेत्र लेंस (Eye lens)	पारितारिक के पीछे एक लचीली, पारदर्शी, उभयलिंगी संरचना जो स्पष्ट दृष्टि के लिए रेटिना पर प्रकाश को केंद्रित करने के लिए अपने आकार को समायोजित करती है।इससे बनने वाला प्रतिबिम्ब छोटा, उल्टा व वास्तविक होता है।
सिलिअरी मांसपेशियाँ	मांसपेशियाँ जो लेंस की वक्रता को समायोजित करके उसके आकार को नियंत्रित करती हैं, जिससे हम अलग-अलग दूरी पर स्थित वस्तुओं को देख पाते हैं।
दृष्टिपटल / रेटिना	रक्त पटल के नीचे एक पारदर्शी झिल्ली होती है जिसे दृष्टिपटल कहते हैं। वस्तु से आने वाली प्रकाश किरणें कॉर्निया एवं नेत्र लेंस से अपवर्तित होकर रेटिना पर केन्द्रित होती है। रेटिना में अनेक प्रकाश सुग्राही कोशिकाएं होती हैं जो प्रकाश मिलते ही सक्रिय हो जाती है एवं विद्युत सिग्नल उत्पन्न करती हैं। रेटिना से उत्पन्न प्रतिबिम्ब के विद्युत सिग्नल प्रकाश शिराओं नाड़ी द्वारा मस्तिष्क को प्रेषित होता है।मस्तिष्क वस्तु के उल्टे प्रतिबिम्ब का उचित संयोजन करके उसे हमें सीधा दिखाता है।
नेत्र – संबंधी तंत्रिका	तंत्रिका तंतुओं का एक बंडल जो रेटिना से मस्तिष्क तक दृश्य जानकारी पहुंचाता है, जहां इसे सार्थक छवियों में संसाधित किया जाता है।
जलीय द्रव्य (aqueous fluid)	नेत्र लेंस व कॉर्निया के बीच एक पारदर्शी पतला द्रव भरा रहता है जिसे जलीय द्रव कहते है। यह द्रव इस भाग में उचित दबाव बनाए रखता है ताकि आँख लगभग गोल बनी रहे। साथ ही यह कॉर्निया व अन्य भागों को पोषण भी देता रहता है।
नेत्रकाचाभ द्रव	आंख के अंदर एक जेल जैसा पदार्थ जो इसके गोलाकार आकार को बनाए रखने में मदद करता है और प्रकाश को गुजरने देता है।
श्वेतपटल (Sclera)	आंख की सफेद, सख्त बाहरी परत जो संरचना और सुरक्षा प्रदान करती है, जो अपारदर्शी होता है।

मानव नेत्र की कार्यप्रणाली

आँख कैमरे की तरह काम करती है, प्रकाश को कैप्चर करती है और छवि बनाती है। इस प्रक्रिया में शामिल हैं:

चरण 1: प्रकाश आँख में प्रवेश करता है

• प्रकाश कॉर्निया के माध्यम से प्रवेश करता है, जो इसे पुतली की ओर मोड़ता है (अपवर्तित करता है)।

चरण 2: प्रकाश का विनियमन

• परितारिका / आइरिस पुतली के आकार को समायोजित करता है:
• तेज प्रकाश → पुतली कम प्रकाश को अंदर आने देने के लिए सिकुड़ती है।
• मंद प्रकाश → पुतली अधिक प्रकाश को अंदर आने देने के लिए फैलती है।

चरण 3: छवि पर ध्यान केंद्रित करना

• लेंस प्रकाश को सीधे रेटिना पर केंद्रित करने के लिए आकार (समायोजन) बदलता है।
• सिलिअरी मांसपेशियाँ अलग-अलग दूरियों पर स्पष्ट दृष्टि के लिए लेंस को समायोजित करने में मदद करती हैं:
• निकट की वस्तुओं को देखना → लेंस मोटा हो जाता है।
• दूर की वस्तुओं को देखना → लेंस पतला हो जाता है।

चरण 4: रेटिना पर छवि निर्माण

• रेटिना प्रकाश को प्राप्त करता है और एक उल्टा, वास्तविक छवि बनाता है।

चरण 5: प्रकाश का विद्युत संकेतों में रूपांतरण

• रेटिना में फोटोरिसेप्टर / प्रकाशग्राही कोशिका होते हैं जो प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं।
• रॉड्स – रात में देखने में मदद करते हैं (काले, सफेद और ग्रे के शेड्स का पता लगाते हैं)।
• कोन – रंगों (लाल, हरा, नीला) का पता लगाते हैं।

चरण 6: मस्तिष्क तक संचारण

• दृक तंत्रिका इन संकेतों को मस्तिष्क तक ले जाती है, जो उन्हें एक सीधी छवि में संसाधित करता है।

दूरबीन दृष्टि:

• मनुष्य की दो आंखें होती हैं जो एक साथ काम करती हैं, जिससे गहराई की अनुभूति और 3D दृष्टि संभव होती है।
• इससे हमें दूरियों का सटीक आकलन करने में मदद मिलती है (उदाहरण के लिए, गेंद पकड़ना)।

दृष्टि की दृढ़ता

• मनुष्य की आँख वस्तु को हटाने के बाद लगभग 1/16 सेकंड तक छवि को बनाए रखती है, इसे दृष्टि की दृढ़ता कहा जाता है और इसका उपयोग फिल्मों और एनिमेशन में किया जाता है।

समंजन क्षमता

• नेत्र लेंस एक लचीली, जेली जैसी सामग्री से बना होता है, जो इसे आकार बदलने और फोकस को समायोजित करने की अनुमति देता है। लेंस की फोकस दूरी में होने वाले इस परिवर्तन की क्षमता को समंजन क्षमता कहा जाता है।
• फोकस करने का अर्थ है प्रत्यास्थ लेंस की वक्रता में परिवर्तन लाना।

दूर की वस्तुओं को देखते समय:

• सिलिअरी मांसपेशियाँ शिथिल हो जाती हैं, जिससे लेंस पतला (कम घुमावदार) हो जाता है।
• फोकल लंबाई बढ़ जाती है, जिससे दूर की वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

निकट की वस्तुओं को देखते समय:

• सिलिअरी मांसपेशियाँ सिकुड़ जाती हैं, जिससे लेंस मोटा (अधिक घुमावदार) हो जाता है।
• फोकल लंबाई कम हो जाती है, जिससे निकट वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

समायोजन / समंजन की सीमाएँ

•  नेत्र का निकट बिंदु: वह निकटतम दूरी जिस पर किसी वस्तु को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है (सामान्य आँख के लिए ~25 सेमी)।
• आँखों के बहुत पास रखी गई वस्तुएँ धुंधली दिखाई देती हैं, जिससे तनाव होता है।
• दूर बिंदु: इस प्रकार नेत्र से वह अधिकतम दूरी जहाँ तक वस्तु को स्पष्ट देखा जा सकता है, (सामान्य आँख के लिए अनंत)।
• नोट – निकट बिंदु से दूर बिंदु के बीच की दूरी दृष्टि-परास।
• उम्र के साथ, लेंस कम लचीला हो जाता है, जिससे प्रेसबायोपिया / जरादूरदृष्टि (निकट दृष्टि में कठिनाई) हो जाती है।
• जैसे-जैसे लोगों की उम्र बढ़ती है, आँख का लेंस धुंधला या दूधिया हो सकता है, जिससे आंशिक या पूर्ण दृष्टि हानि हो सकती है। इस स्थिति को मोतियाबिंद कहा जाता है।

मानव नेत्र के दोष

नेत्र दोष तब होते हैं जब नेत्र, प्रकाश को रेटिना पर ठीक से केंद्रित करने में विफल हो जाती है, जिससे दृष्टि धुंधली या विकृत हो जाती है। ये दोष निम्न कारणों से हो सकते हैं:

1. नेत्रगोलक का अनियमित आकार
2. लेंस का ठीक से काम न करना
3. सिलिअरी मांसपेशियों की कमज़ोरी
4. उम्र बढ़ना और आनुवंशिक कारक

उम्र बढ़ने के साथ माँसपेशियों में समंजन क्षमता कम होने से, चोट लगने से, नेत्रों पर अत्यधिक तनाव आदि अनेक कारणों से नेत्रों की समंजन क्षमता में कमी आ जाती है, या उनकी ये क्षमता समाप्त हो जाती है।

नेत्र में दृष्टि संबंधी दोष

1. निकटदृष्टि दोष (Myopia)/निकट-दृष्टिता (Near-sightedness)

• निकट दृष्टि दोष एक अपवर्तक दोष है, जिसमें व्यक्ति निकट की वस्तुओं को तो स्पष्ट देख सकता है, लेकिन दूर की वस्तुएं धुंधली दिखाई देती हैं।

लक्षण:

• निकट की वस्तुओं के लिए स्पष्ट दृष्टि
• दूर की वस्तुओं के लिए धुंधली दृष्टि

कारण:

• नेत्र लेंस की अत्यधिक वक्रता (लेंस बहुत शक्तिशाली है)।
• नेत्रगोलक का लम्बा हो जाना 
• इस दोष से पीड़ित व्यक्ति के नेत्रों में दूर रखी वस्तुओं का प्रतिबिम्ब रेटिना से पहले ही बन जाता है जबकि कुछ दूरी पर रखी वस्तुओं का प्रतिबिम्ब रेटिना पर बनता है। एक प्रकार से उस व्यक्ति का दूर बिन्दु अनन्त पर न होकर निकट आ जाता है।

निवारण:

• इस दोष के निवारण के लिए उपयुक्त क्षमता के अवतल लेंस (अपसारी लेंस) नेत्रों के आगे लगाया जाता है। अवतल लेंस का उपयोग आँख में प्रवेश करने से पहले प्रकाश को फैलाने के लिए किया जाता है, ताकि यह रेटिना पर सही ढंग से केंद्रित हो सके।

नोट – अवतल लेंस अनन्त पर स्थित वस्तु से आने वाली समानांतर किरणों को इतना अपसारित करता है कि वे किरणें उस बिन्दु से आती हुई प्रतीत हो जो दोषयुक्त नेत्रों के स्पष्ट देखने का दूर बिन्दु है।

• वैकल्पिक उपचार:
  • कॉन्टैक्ट लेंस [माइनस पावर]
  • कॉर्निया को फिर से आकार देने के लिए लेजर सर्जरी (LASIK)।

उदाहरण: निकट दृष्टि दोष से पीड़ित व्यक्ति को कक्षा में बोर्ड पढ़ने में कठिनाई होती है, लेकिन वह आसानी से किताब पढ़ सकता है।

2. दूरदृष्टि दोष (Hypermetropia)/दूर-दृष्टिता (Far-sightedness)

• हाइपरमेट्रोपिया एक अपवर्तक दोष है, जिसमें व्यक्ति दूर की वस्तुओं को स्पष्ट देख सकता है, लेकिन निकट की वस्तुएँ धुंधली दिखाई देती हैं।

लक्षण:

• दूर की वस्तुएँ स्पष्ट दिखती हैं।
• निकट की वस्तुएँ धुंधली दिखाई देती हैं।

कारण:

• अभिनेत्र लेंस की फोकस दूरी का अत्यधिक हो जाना अथवा 
• नेत्र गोलक का छोटा हो जाना या नेत्र लेंस बहुत चपटा होता है।
• प्रकाश रेटिना (Retina) पर केंद्रित होने के बजाय उसके पीछे केंद्रित होता है। ऐसे दोषयुक्त व्यक्ति का निकट-बिंदु सामान्य निकट बिंदु (25 cm) से दूर हट जाता है।

सुधार:

• उत्तल लेंस का उपयोग किया जाता है, जो प्रकाश किरणों को अंदर की ओर मोड़कर उन्हें रेटिना पर केंद्रित करता है। उत्तल लेंस युक्त चश्मे दृष्टिपटल पर वस्तु का प्रतिबिंब फोकसित करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त क्षमता प्रदान करते हैं।
• वैकल्पिक उपचार :
  • कॉन्टैक्ट लेंस (पॉज़िटिव पावर वाले)
  • लेजर सर्जरी, जो कॉर्निया की आकृति बदलकर फोकल लंबाई  को समायोजित करती है।

उदाहरण – दूरदृष्टि दोष से पीड़ित व्यक्ति किताब पढ़ने में कठिनाई महसूस करता है, लेकिन दूर की वस्तुएँ स्पष्ट रूप से देख सकता है।

3. जरा-दूरदृष्टिता (आयु संबंधी दूरदृष्टि दोष) (Presbyopia)

• जरा-दूरदृष्टिता एक आयु-सम्बंधित नेत्र दोष है, जिसमें व्यक्ति को धीरे-धीरे निकट की वस्तुएँ स्पष्ट रूप से देखने में कठिनाई होने लगती है।

लक्षण:

• निकट-बिंदु दूर हट जाता है, जिससे निकट की वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करना मुश्किल हो जाता है।
• व्यक्ति को किताबें, फ़ोन या समाचार पत्र पढ़ने के लिए दूर रखना पड़ता है।

कारण:

• आयु बढ़ने के साथ नेत्र लेंस एवं माँसपेशियों का लचीलापन कम होने से नेत्र की समंजन क्षमता कम हो जाती है। 
• सिलियरी पेशियाँ कमजोर हो जाती हैं, जिससे लेंस की वक्रता समायोजित करने की क्षमता घट जाती है।

सुधार:

• उत्तल लेंस का उपयोग, जैसे रीडिंग ग्लासेस, जो निकट की वस्तुओं पर केंद्रित करने में मदद करता है।
• द्विफोकसीय लेंस (अवतल और उत्तल लेंस का संयोजन)
  • Convex lenses help with near vision (lower part of the lens).
  • Concave lenses help with distance vision (upper part of the lens).
  • उत्तल लेंस निकट दृष्टि में मदद। (लेंस का निचला भाग)
  • अवतल लेंस दूर दृष्टि  में मदद। (लेंस का ऊपरी भाग)
• वैकल्पिक उपचार: मल्टीफोकल कॉन्टैक्ट लेंस या सर्जिकल सुधार जैसे LASIK

उदाहरण: बुजुर्ग लोग पढ़ने के लिए किताबों को दूर रखते हैं ताकि अक्षर स्पष्ट दिखाई दें।

4. दृष्टिवैषम्य दोष (Astigmatism) 

• Astigmatism एक अपवर्तनीय दोष है, जिसमें प्रकाश रेटिना पर एक बिंदु पर केंद्रित न होकर, एकाधिक बिंदुओं पर केंद्रित हो जाता है, जिससे दृष्टि धुंधली या विकृत दिखाई देती है।

लक्षण:

• किसी भी दूरी पर धुंधली या विकृत दृष्टि।
•  सूक्ष्म विवरण (Fine Details) को देखने में कठिनाई।

कारण:

• कॉर्निया की गोलाई में अनियमितता के कारण होता है।
• प्रकाश एक ही बिंदु पर केंद्रित होने के बजाय, कई बिंदुओं पर केंद्रित हो जाता है।

सुधार:

• बेलनाकार लेंस का उपयोग किया जाता है, जो कॉर्निया की असमान वक्रता को संतुलित करता है और प्रकाश को सही ढंग से केंद्रित करने में मदद करता है।

उदाहरण: दृष्टिवैषम्य दोष पीड़ित व्यक्ति क्षैतिज रेखाओं को स्पष्ट देख सकता है, लेकिन ऊर्ध्वाधर रेखाएँ धुंधली दिखाई देती हैं।

5. मोतियाबिंद

• व्यक्ति की आयु बढ़ने के साथ नेत्र लेंस की पारदर्शिता खत्म होने लगती है एवं उसका लचीलापन कम होने लगता है। इस कारण लेंस प्रकाश का परावर्तन करने लगता है एवं वस्तु स्पष्ट दिखाई नहीं देती है। इस दोष को मोतियाबिंद कहते हैं।

लक्षण:

• धुंधली या बादल जैसी दृष्टि। 
• तेज़ रोशनी के प्रति संवेदनशीलता।
• रंगों का हल्का या फीका दिखना।

कारण:

• उम्र बढ़ने या चोट लगने के कारण लेंस बादल जैसा हो जाता है, जिससे प्रकाश आँख में प्रवेश नहीं कर पाता।

सुधार:

• पूर्व में शल्य चिकित्सा द्वारा मोतियाबिंद को निकाल दिया जाता था। सर्जिकल प्रक्रिया के माध्यम से धुंधले लेंस को हटाकर कृत्रिम लेंस (Artificial Lens) लगाया जाता है। जिसे इन्ट्रा आंक्युलर (Nyctalopia) लेंस कहते हैं।

उदाहरण: रात में हेडलाइट्स की चमक से बुजुर्ग लोगों को असुविधा महसूस होती है, जिससे उनके लिए ड्राइविंग कठिन हो जाती है।

6. वर्णान्धता (Colourblindness)

लक्षण:

• रंगांधता एक दृष्टि दोष है, जिसमें व्यक्ति कुछ रंगों को पहचानने में कठिनाई महसूस करता है, विशेष रूप से लाल और हरे रंग।

कारण:

• रेटिना में कोन कोशिकाओं (Cone Cells) की कमी या कार्य करने में असमर्थता। (आनुवंशिक रोग)

सुधार:

• कोई पूर्ण उपचार नहीं है। विशेष टिंटेड चश्मे (Special Tinted Glasses) रंग विभेदन को बेहतर बना सकते हैं।

उदाहरण: लाल-हरे रंगांधता (Red-Green Color Blindness) वाला व्यक्ति ट्रैफिक लाइट्स की सही पहचान करने में कठिनाई महसूस कर सकता है।:

7. रतौंधी (Nyctalopia)

• रात्रि अंधता एक दृष्टि विकार (Vision Disorder) है, जिसमें व्यक्ति को कम रोशनी या रात में देखने में कठिनाई होती है, जबकि दिन के समय सामान्य दृष्टि बनी रहती है।

कारण:

• विटामिन A की कमी, जिससे रेटिना की रॉड कोशिकाएँ (Rod Cells) प्रभावित होती हैं।
• Vitamin –A की कमी से रोडोप्सिन वर्णक का संश्लेषण नहीं हो पाता है।

लक्षण:

• कम रोशनी में या रात में देखने में कठिनाई।

सुधार:

• विटामिन A युक्त आहार, जैसे: गाजर, पालक, दूध 

उदाहरण: एक व्यक्ति को कम रोशनी वाले क्षेत्रों में देखने में कठिनाई होती है, लेकिन दिन के उजाले में उसकी दृष्टि सामान्य होती है।

सामान्य नेत्र दोषों की तुलना

दोष	कारण	दृष्टि पर प्रभाव	सुधार
निकटदृष्टि दोष (Myopia)	नेत्रगोलक अधिक लंबा या लेंस अधिक वक्र होता है।	दूर की वस्तुएँ धुंधली दिखाई देती हैं।	अवतल लेंस
दूरदृष्टिता	नेत्रगोलक बहुत छोटा या लेंस अधिक चपटा होता है।	निकट की वस्तुएँ धुंधली दिखाई देती हैं।	उत्तल लेंस
जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia)	आयु बढ़ने के कारण लेंस की लचीलापन क्षमता कम हो जाती है।	पास की वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने में कठिनाई।	द्विफोकसीय / प्रगतिशील लेंस
दृष्टिवैषम्य दोष (Astigmatism)	कॉर्निया का अनियमित आकार।	सभी दूरियों पर धुंधली या विकृत दृष्टि।	बेलनाकार लैंस
मोतियाबिंद	लेंस का धुंधलापन या अपारदर्शिता।	धुंधली दृष्टि, तेज़ रोशनी के प्रति संवेदनशीलता।	शल्य चिकित्सा
रंगांधता	शंकु कोशिकाओं (Cone Cells) में आनुवंशिक दोष।	कुछ रंगों, विशेषकर लाल और हरे को अलग पहचानने में कठिनाई।	विशेष टिंटेड चश्मे (Special Tinted Glasses)
रात्रि अंधता / रतौंधी	विटामिन A की कमी	कम रोशनी या रात में देखने में कठिनाई।	विटामिन A युक्त आहार

FAQ (Previous year questions)

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