مردمک چشم؛ دریچه‌ای برای ورود نور
مردمک چیست و کجاست؟
اگر به چشمان خود در آینه نگاه کنید، یک نقطهٔ سیاه رنگ در وسط قسمت رنگی چشم (عنبیه) می‌بینید. این نقطه، مردمک1 نام دارد. اما در واقع، مردمک یک سوراخ است؛ یک دهانهٔ قابل تنظیم که مانند دریچهٔ دوربین عمل می‌کند. کار اصلی آن کنترل مقدار نوری است که به داخل چشم و در نهایت به شبکیه2 میرسد. عنبیه، که بخش رنگی اطراف مردمک است، در واقع یک عضلهٔ حلقوی است که با منقبض و منبسط شدن، اندازهٔ مردمک را تغییر می‌دهد.
مردمک چگونه کار می‌کند؟
عملکرد مردمک بر اساس یک اصل سادهٔ فیزیکی است: در محیط‌های پرنور، مردمک کوچک می‌شود تا نور کمتری وارد چشم شود و از آسیب به شبکیه جلوگیری کند. در محیط‌های کم‌نور، مردمک گشاد می‌شود تا هر ذره نور موجود را جمع‌آوری کند و امکان دیدن را فراهم آورد. این فرآیند کاملاً غیرارادی و توسط سیستم عصبی خودمختار3 کنترل می‌شود.
دو عضلهٔ اصلی در عنبیه این تغییر اندازه را کنترل می‌کنند:
- عضلهٔ حلقوی (اسفنکتر): وقتی این عضله منقبض می‌شود، مردمک را کوچک می‌کند. (در نور زیاد)
- عضلهٔ شعاعی (گشادکننده): وقتی این عضله منقبض می‌شود، مردمک را گشاد می‌کند. (در نور کم)
جدول تغییرات اندازه مردمک
| شرایط محیطی | اندازهٔ تقریبی مردمک | عملکرد عضلات عنبیه |
|---|---|---|
| نور بسیار شدید (مثلاً یک روز آفتابی) | 1.5 - 2 mm | عضلهٔ حلقوی منقبض می‌شود. |
| نور معمولی (اتاق روشن) | 2 - 4 mm | عضلات در حالت متعادل هستند. |
| نور کم (غروب آفتاب) | 4 - 6 mm | عضلهٔ شعاعی شروع به انقباض می‌کند. |
| تاریکی مطلق | 7 - 8 mm | عضلهٔ شعاعی کاملاً منقبض است. |
اهمیت مردمک در وضوح بینایی
کنترل اندازهٔ مردمک نه تنها برای مقدار نور، بلکه برای وضوح تصویر نیز حیاتی است. این پدیده در فیزیک تحت عنوان عمق میدان بررسی می‌شود. یک مردمک کوچک (مثلاً $d \approx 2$ mm) مانند یک روزنهٔ کوچک در دوربین سوراخ سوزنی عمل می‌کند که عمق میدان را افزایش می‌دهد، یعنی هم اجسام نزدیک و هم اجسام دور را تقریباً واضح نشان می‌دهد. برعکس، یک مردمک گشاد ($d \approx 8$ mm) عمق میدان را کاهش می‌دهد و ممکن است باعث تار شدن اجسام در فواصل خاصی شود.
کاربرد عملی: معاینه چشم توسط پزشک
پزشکان و اپتومتریست‌ها از واکنش مردمک به نور برای بررسی سلامت سیستم بینایی و عصبی استفاده می‌کنند. آنها با تاباندن یک نور کوچک به هر چشم، یکسان بودن و سرعت واکنش مردمک‌ها را بررسی می‌کنند. اگر مردمکی به نور واکنش نشان ندهد یا اندازه‌های دو مردمک با هم تفاوت فاحش داشته باشد (آنیزوکوری4)، می‌تواند نشانه‌ای از مشکلاتی مانند ضربه به سر، عفونت، یا برخی بیماری‌های عصبی باشد. بنابراین، مردمک به عنوان یک نشانگر مهم سلامت عمل می‌کند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
این اثر «چشم قرمز» به دلیل انعکاس فلاش دوربین از مویرگ‌های خونی شبکیهٔ چشم ایجاد می‌شود. اگر مردمک فرد در محیط کم‌نور گشاد شده باشد، نور فلash مسیر مستقیم‌تری به شبکیه دارد و مستقیماً منعکس می‌شود. دوربین‌های مدرن اغلب از یک فلاش زودتر برای کوچک کردن مردمک استفاده می‌کنند تا از این اثر جلوگیری کنند.
خیر. رنگ عنبیه که به مقدار رنگدانهٔ ملانین5 مربوط می‌شود، هیچ تأثیری بر روی عملکرد عضلات کنترل‌کنندهٔ اندازهٔ مردمک یا حساسیت آن به نور ندارد. یک فرد با چشم‌های آبی و یک فرد با چشم‌های قهوه‌ای هر دو به یک شکل و با همان سرعت به تغییرات نور واکنش نشان می‌دهند.
این پدیده بخشی از یک واکنش سه‌گانه به نام «واکنش نزدیکی» است. هنگامی که چشم بر روی یک جسم نزدیک تمرکز می‌کند، سه اتفاق همزمان می‌افتد: ۱) چشمانتان به هم نزدیک می‌شوند (همگرایی)، ۲) عدسی چشم ضخیم می‌شود (تطابق)، و ۳) مردمک‌ها کمی کوچک می‌شوند. کوچک شدن مردمک به افزایش عمق میدان کمک می‌کند و باعث می‌شود آن جسم نزدیک با وضوح بیشتری دیده شود.
پاورقی
1 Pupil - مردمک
2 Retina - شبکیه: لایه‌ای حساس به نور در پشت چشم که تصاویر را دریافت می‌کند.
3 Autonomic Nervous System - سیستم عصبی خودمختار: بخشی از سیستم عصبی که عملکردهای غیرارادی مانند ضربان قلب و اندازه مردمک را کنترل می‌کند.
4 Anisocoria - آنیزوکوری: شرایطی که در آن اندازهٔ مردمک‌های دو چشم با هم برابر نیست.
5 Melanin - ملانین: رنگدانه‌ای که عامل رنگ مو، پوست و عنبیه چشم است.