АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНА ЗРЕНИЯ
Из всех органов чувств человека глаз всегда признавался наилучшим даром и чудеснейшим произведением творческой силы природы. Поэты воспевали его, ораторы восхваляли, философы прославляли его как мерило, указывающее на то, к чему способны органические силы, а физики пытались подражать ему как непостижимому образу оптических приборов. Г. Гельмгольц
Не глазом, а посредством глаза смотреть на мир умеет разум Авиценна
Первый шаг в понимании глаукомы - это ознакомление со строением глаза и его функциями (рис. 1).
Глаз (глазное яблоко, Bulbus oculi) имеет почти правильную округлую форму, размер его передне-задней оси примерно 24 мм, весит около 7 г и анатомически состоит из трех оболочек (наружной - фиброзной, средней - сосудистой, внутренней - сетчатки) и трех прозрачных сред (внутриглазной жидкости, хрусталика и стекловидного тела).
Наружная плотная фиброзная оболочка состоит из задней, большей части - склеры, выполняющей скелетную, определяющую и обеспечивающую форму глаза функцию. Передняя, меньшая ее часть - роговица - прозрачна, менее плотная, не имеет сосудов, в ней разветвляется огромное количество нервов. Диаметр ее - 10-11 мм. Являясь сильной оптической линзой, она пропускает и преломляет лучи, а также выполняет важные защитные функции. За роговицей располагается передняя камера, заполненная прозрачной внутриглазной жидкостью.
К склере изнутри глаза прилегает средняя оболочка - сосудистый, или увеальный тракт, состоящий из трех отделов.
Первый, самый передний, видимый через роговицу, - радужка - имеет отверстие - зрачок. Радужка является как бы дном передней камеры. С помощью двух мышц радужки зрачок суживается и расширяется, автоматически регулируя величину светового потока, входящего в глаз, в зависимости от освещения. Цвет радужки зависит от различного содержания в ней пигмента: при малом его количестве глаза светлые (серые, голубые, зеленоватые), если его много - темные (карие). Большое количество радиально и циркулярно расположенных сосудов радужки, окутанных нежной соединительной тканью, образует своеобразный ее рисунок, рельеф поверхности.
Второй, средний отдел - цилиарное тело - имеет вид кольца шириной до 6-7 мм, примыкающего к радужке и обычно недоступного визуальному наблюдению. В цилиарном теле различают две части: передняя отростчатая, в толще которой лежит цилиарная мышца, при сокращении ее расслабляются тонкие нити цинновой связки, удерживающей в глазу хрусталик, что обеспечивает акт аккомодации. Около 70 отростков цилиарного тела, содержащих капиллярные петли и покрытых двумя слоями эпителиальных клеток, продуцируют внутриглазную жидкость. Задняя, плоская часть цилиарного тела является как бы переходной зоной между цилиарным телом и собственно сосудистой оболочкой.
Третий отдел - собственно сосудистая оболочка, или хориоидея - занимает заднюю половину глазного яблока, состоит из большого количества сосудов, располагается между склерой и сетчаткой, соответствуя ее оптической (обеспечивающей зрительную функцию) части.
Внутренняя оболочка глаза - сетчатка - представляет собой тонкую (0,1-0,3 мм), прозрачную пленку: оптическая (зрительная) ее часть покрывает хориоидвю от плоской части цилиарного тела до места выхода зрительного нерва из глаза, неоптическая (слепая) - цилиарное тело и радужку, слегка выступая по краю зрачка. Зрительная часть сетчатки - это сложно организованная сеть из трех слоев нейронов. Функция сетчатки как специфического зрительного рецептора тесно связана с сосудистой оболочкой (хори-оидеей). Для зрительного акта необходим распад зрительного вещества (пурпура) под влиянием света. В здоровых глазах зрительный пурпур восстанавливается немедленно. Этот сложный фотохимический процесс восстановления зрительных веществ обусловлен взаимодействием сетчатки с хори-оидеей. Сетчатка состоит из нервных клеток, образующих три нейрона.
В первом нейроне, обращенным к хориоидее, находятся светочувствительные клетки, фоторецепторы - палочки и колбочки, в которых под влиянием света происходят фотохимические процессы, трансформирующиеся в нервный импульс. Он проходит второй, третий нейрон, зрительный нерв и по зрительным путям попадает в подкорковые центры и далее в кору затылочной доли больших полушарий мозга, вызывая зрительные ощущения.
Палочки в сетчатке расположены преимущественно по периферии и отвечают за светоощущение, сумеречное и периферическое зрение. Колбочки локализуются в центральных отделах сетчатки, в условиях достаточного освещения формируя цветоощущение и центральное зрение. Наивысшую остроту зрения обеспечивает область желтого пятна и центральная ямка сетчатки.
Зрительный нерв формируется нервными волокнами - длинными отростками ганглиозных клеток сетчатки (3-й нейрон), которые, собираясь в отдельные пучки, выходят через мелкие отверстия в задней части склеры (решетчатую пластинку). Место выхода нерва из глаза называется диском зрительного нерва (ДЗН).
В центре диска зрительного нерва образуется небольшое углубление - экскавация, которая не превышает 0,2-0,3 диаметра диска (Э/Д). В центре экскавации проходят центральная артерия и вена сетчатки. В норме диск зрительного нерва имеет четкие границы, бледно-розовую окраску, округлую или слегка овальную форму.
Хрусталик - вторая (после роговицы) преломляющая среда оптической системы глаза, располагается за радужной оболочкой и лежит в ямке стекловидного тела.
Стекловидное тело занимает большую заднюю часть полости глаза и состоит из прозрачных волокон и гелеподобного вещества. Обеспечивает сохранение формы и объема глаза.
Оптическая система глаза состоит из роговицы, влаги передней камеры, хрусталика и стекловидного тела. Лучи света проходят прозрачные среды глаза, преломляются на поверхностях основных линз - роговицы и хрусталика и, фокусируясь на сетчатке, "рисуют" на ней изображение предметов внешнего мира (рис.2). Зрительный акт начинается с преобразования изображения фоторецепторами в нервные импульсы, которые после обработки нейронами сетчатки передаются по зрительным нервам в высшие отделы зрительного анализатора. Таким образом, зрение можно определить как субъективное восприятие объективного мира посредством света с помощью зрительной системы.
Выделяют следующие основные зрительные функции: центральное зрение (характеризуется остротой зрения) - способность глаза четко различать детали предметов, оценивается по таблицам со специальными знаками;
периферическое зрение (характеризуется полем зрения) - способность глаза воспринимать объем пространства при неподвижном положении глаза. Исследуется с помощью периметра, кампиметра, анализатора поля зрения и др;
цветовое зрение - это способность глаза воспринимать цвета и различать цветовые оттенки. Исследуется с помощью цветовых таблиц, тестов и аномалоскопов;
светоощущение (темновая адаптация) - способность глаза воспринимать минимальное (пороговое) количество света. Исследуется адаптометром.
Полноценное функционирование органа зрения обеспечивается также вспомогательным аппаратом. Он включает в себя ткани орбиты (глазницы), веки и слезные органы, выполняющие защитную функцию. Движения каждого глаза осуществляются шестью наружными глазодвигательными мышцами.
Зрительный анализатор состоит из глазного яблока, строение которого схематично представлено на рис. 1, проводящих путей и зрительной коры головного мозга.
Рис.1.Схема строения глаза
2-сосудистая оболочка,
3-сетчатка,
4-роговица,
5-радужка,
6-ресничная мышца,
7-хрусталик,
8-стекловидное тело,
9-диск зрительного нерва,
10-зрительный нерв,
11-желтое пятно.
Вокруг глаза расположены три пары глазодвигательных мышц. Одна пара поворачивает глаз влево и вправо, другая - вверх и вниз, а третья вращает его относительно оптической оси. Сами глазодвигательные мышцы управляются сигналами, поступающими из мозга. Эти три пары мышц служат исполнительными органами, обеспечивающими автоматическое слежение, благодаря чему глаз может легко сопровождать взором всякий движущийся вблизи и вдали объект (рис. 2).
Рис.2.Мышцы глаза
1-наружная прямая;
2-внутренняя прямая;
3-верхняя прямая;
4-мышца, поднимающая верхнее веко;
5-нижняя косая мышца;
6-нижняя прямая мышца.
Глаз, глазное яблоко имеет почти шаровидную форму примерно 2,5 см в диаметре. Он состоит из нескольких оболочек, из них три - основные:
склера - внешняя оболочка,
сосудистая оболочка - средняя,
сетчатка - внутренняя.
Склера имеет белый цвет с молочным отливом, кроме передней ее части, которая прозрачна и называется роговицей. Через роговицу свет поступает в глаз. Сосудистая оболочка, средний слой, содержит кровеносные сосуды, по которым кровь поступает для питания глаза. Прямо под роговицей сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку, которая и определяет цвет глаз. В центре ее находится зрачок. Функция этой оболочки - ограничивать поступление света в глаз при его высокой яркости. Это достигается сужением зрачка при высокой освещенности и расширением - при низкой. За радужной оболочкой расположен хрусталик, похожий на двояковыпуклую линзу, который улавливает свет, когда он проходит через зрачок и фокусирует его на сетчатке. Вокруг хрусталика сосудистая оболочка образует ресничное тело, в котором заложена мышца, регулирующая кривизну хрусталика, что обеспечивает ясное и четкое видение разноудаленных предметов. Достигается это следующим образом (рис.3).
Рис.3.Схематическое представление механизма аккомодации
слева-фокусировка вдаль;
справа-фокусировка на близкие предметы.
Хрусталик в глазу "подвешен" на тонких радиальных нитях, которые охватывают его круговым поясом. Наружные концы этих нитей прикрепляются к ресничной мышце. Когда эта мышца расслаблена (в случае фокусировки взора Рис.5.
Ход лучей при различных видах клинической рефракции глаза
a-эметропия (норма);
b-миопия (близорукость);
c-гиперметропия (дальнозоркость);
d-астигматизм.
на удаленном предмете), то кольцо, образуемое ее телом, имеет большой диаметр, нити, держащие хрусталик, натянуты, и его кривизна, а следовательно и преломляющая сила, минимальна. Когда же ресничная мышца напрягается (при рассматривании близко расположенного объекта), ее кольцо сужается, нити расслабляются, и хрусталик становится более выпуклым и, следовательно, более сильно преломляющим. Это свойство хрусталика менять свою преломляющую силу, а вместе с этим и фокусную точку всего глаза, называется аккомодацией.
Лучи света фокусируются оптической системой глаза на особом рецепторном (воспринимающем) аппарате - сетчатой оболочке. Сетчатка глаза - передний край мозга, исключительно сложное как по своей структуре, так и по функциям образование. В сетчатке позвоночных обычно различают 10 слоев нервных элементов, связанных между собой не только структурно-морфологически, но и функционально. Главным слоем сетчатки является тонкий слой светочувствительных клеток - фоторецепторов. Они бывают двух видов: отвечающие на слабый засвет (палочки) и отвечающие на сильный засвет (колбочки). Палочек насчитывается около 130 миллионов, и они расположены по всей сетчатке, кроме самого центра. Благодаря им обнаруживаются предметы на периферии поля зрения, в том числе при низкой освещенности. Колбочек насчитывается около 7 миллионов. Они расположены главным образом в центральной зоне сетчатки, в так называемом "желтом пятне". Сетчатка здесь максимально утончается, отсутствуют все слои, кроме слоя колбочек. "Желтым пятном" человек видит лучше всего: вся световая информация, попадающая на эту область сетчатки, передается наиболее полно и без искажений. В этой области возможно лишь дневное, цветное зрение, при помощи которого воспринимаются цвета окружающего нас мира.
От каждой светочувствительной клетки отходит нервное волокно, соединяющее рецепторы с центральной нервной системой. При этом каждую колбочку соединяет свое отдельное волокно, тогда как точно такое же волокно "обслуживает" целую группу палочек.
Под воздействием световых лучей в фоторецепторах происходит фотохимическая реакция (распад зрительных пигментов), в результате которой выделяется энергия (электрический потенциал), несущая зрительную информацию. Эта энергия в виде нервного возбуждения передается в другие слои сетчатки - на клетки-биполяры, а затем на ганглиозные клетки. При этом, благодаря сложным соединениям этих клеток, происходит удаление случайных "помех" в изображении, усиливаются слабые контрасты, острее воспринимаются движущиеся предметы. Нервные волокна со всей сетчатки собираются в зрительный нерв в особой области сетчатки - "слепом пятне". Оно расположено в том месте, где зрительный нерв выходит из глаза, и все, что попадает на эту область, исчезает из поля зрения человека. Зрительные нервы правой и левой стороны перекрещиваются, причем у человека и высших обезьян перекрещиваются лишь половина волокон каждого зрительного нерва. В конечном счете вся зрительная информация в кодированном виде передается в виде импульсов по волокнам зрительного нерва в головной мозг, его высшую инстанцию - кору, где и происходит формирование зрительного образа (рис. 4).
Окружающий нас мир мы видим ясно, когда все отделы зрительного анализатора "работают" гармонично и без помех. Для того, чтобы изображение было резким, сетчатка, очевидно, должна находиться в заднем фокусе оптической системы глаза. Различные нарушения преломления световых лучей в оптической системе глаза, приводящие к расфокусировке изображения на сетчатке, называются аномалиями рефракции (аметропиями). К ним относятся близорукость (миопия), дальнозоркость (гиперметропия), возрастная дальнозоркость (пресбиопия) и астигматизм (рис. 5).
Рис.4.Схема строения зрительного анализатора
1-сетчатка,
2-неперекрещенные волокна зрительного нерва,
3-перекрещенные волокна зрительного нерва,
4-зрительный тракт,
5-наружнее коленчатое тело,
6-radiatio optici,
7-lobus opticus,
Рис.5.Ход лучей при различных видах клинической рефракции глаза
a-эметропия (норма);
b-миопия (близорукость);
c-гиперметропия (дальнозоркость);
d-астигматизм.
Близорукость (миопия) - большей частью наследственно обусловленное заболевание, когда в период интенсивной зрительной нагрузки (учебы в школе, институте) вследствие слабости цилиарной мышцы, нарушения кровообращения в глазу происходит растяжение плотной оболочки глазного яблока (склеры) в передне-заднем направлении. Глаз вместо шаровидной приобретает форму эллипсоида. Вследствие такого удлинения продольной оси глаза изображения предметов фокусируется не на самой сетчатке, а перед ней, и человек стремится все приблизить к глазам, пользуется очками с рассеивающими ("минусовыми") линзами для уменьшения преломляющей силы хрусталика. Близорукость неприятна не тем, что требует ношения очков, а тем, что при прогрессировании заболевания возникают дистрофические очаги в оболочках глаза, приводящие к необратимой, некорригируемой очками потере зрения. Чтобы этого не допустить, нужно соединить опыт и знания врача-окулиста с настойчивостью и волей пациента в вопросах рационального распределения зрительной нагрузки, периодического самоконтроля за состоянием своих зрительных функций.
Дальнозоркость. В отличие от близорукости, это не приобретенное, а врожденное состояние - особенность строения глазного яблока: это либо короткий глаз, либо глаз со слабой оптикой. Лучи при этом состоянии собираются за сетчаткой. Для того, чтобы такой глаз хорошо видел, перед ним нужно поместить собирающие - "плюсовые" очки. Это состояние может долго "скрываться" и проявиться в 20-30 лет и более позднем возрасте; все зависит от резервов глаза и степени дальнозоркости.
Правильный режим зрительного труда и систематические тренировки зрения позволят значительно отодвинуть срок проявления дальнозоркости и пользования очками. Пресбиопия (возрастная дальнозоркость). С возрастом сила аккомодации постепенно падает, за счет уменьшения эластичности хрусталика и цилиарной мышцы. Наступает состояние, когда мышца уже неспособна к максимальному сокращению, а хрусталик, потеряв эластичность, не может принять максимально шаровидную форму - в результате человек теряет возможность различать мелкие, близко расположенные предметы, стремится отодвинуть книгу или газету от глаз (чтобы облегчить работу цилиарных мышц). Для коррекции этого состояния назначаются очки для близи с "плюсовыми" стеклами. При систематическом соблюдении режима зрительного труда, активном занятии тренировкой глаз можно значительно отодвинуть время пользования очками для близи на многие годы.
Астигматизм - особый вид оптического строения глаза. Явление это врожденного или, большей частью приобретенного характера. Обусловлен астигматизм чаще всего неправильностью кривизны роговицы; передняя поверхность ее при астигматизме представляет собой не поверхность шара, где все радиусы равны, а отрезок вращающегося эллипсоида, где каждый радиус имеет свою длину. Поэтому каждый меридиан имеет особое преломление, отличающееся от рядом лежащего меридиана. Признаки болезни могут быть связаны с понижением зрения как вдаль, так и вблизь, снижением зрительной работоспособности, быстрой утомляемостью и болезненными ощущениями при работе на близком расстоянии.
Итак, мы видим, что наш зрительный анализатор, наши глаза - это исключительно сложный и удивительный дар природы. Весьма упрощенно можно сказать, что глаз человека - это, в конечном счете, прибор для приема и переработке световой информации и его ближайшим техническим аналогом является цифровая видеокамера. Относитесь к своим глазам бережно и внимательно, так же бережно, как Вы относитесь к своим дорогим фото- и видеоустройствам.
Глаз (рис. 1, 2) обычно имеет шаровидную форму и помещается в костной воронке - глазнице. Сзади и с боков он защищен от внешних воздействий, костными стенками глазницы, а спереди - векам. Внутренняя поверхность век и передняя часть глазного яблока, за исключением роговицы, покрыта слизистой оболочкой - конъюнктивой. У верхненаружного края глазницы расположена слезная железа, которая выделяет жидкость, омывающую глаз. Равномерному распределению слезной жидкости по поверхности глаза способствуют мигания век.
Движения глазного яблока осуществляются при помощи шести глазных мышц. Они обеспечивают согласованные повороты обоих глаз в разные стороны. Одним концом эти мышцы прикрепляются к заднему отделу глазницы, другим - к поверхностным слоям глазного яблока,
Наружная оболочка глаза носит название склеры, или белочной оболочки. Это плотная непрозрачная ткань белого цвета. В передней части она переходит в прозрачною роговицу, которая как бы вставлена в склеру подобно часовому стеклу.
Под склерой расположена сосудистая оболочка глаза. Она состоит в основном из большого количества сосудов и обеспечивает питание тканей глаза. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в ресничное (цилинарное) тело и радужную оболочку (радужку).
В ресничном теле заложена мышца, связанная с хрусталиком и регулирующая его кривизну. Хрусталик - прозрачное эластичное тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы.
Радужная оболочка в виде вертикальной занавески расположена за роговицей. В центре радужки имеется круглое отверстие - зрачок. Величина зрачка может изменяться. В зависимости от этого в глаз попадает большее или меньшее количество света. Изменением величины зрачка ведает мышца, находящаяся в радужке. Ткань радужной оболочки содержит особое красящее вещество - меланин. В зависимости от количества этого пигмента цвет радужки колеблется от серого и голубого до коричневого, почти черного. Цветом радужки определяется цвет глаз.
При отсутствии пигмента (людей с такими глазами называют альбиносами) лучи света проникают в глаз не только через зрачок, но и через ткань радужки. У альбиносов глаза имеют красноватый оттенок. У них недостаток пигмента в радужке часто сочетается с недостаточной пигментацией кожи и волос. Зрение у таких людей обычно значительно понижено,
Между роговицей и радужкой, а также между радужкой и хрусталиком имеются небольшие пространства, называемые соответственно передней и задней камерами глаза. В них находится прозрачная жидкость - водянистая влага. Она снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, которые лишены кровеносных сосудов. Полость глаза позади хрусталика заполнена прозрачной желеобразной массой - стекловидным телом.
Внутренняя поверхность глаза выстлана тонкой весьма сложной по строению сетчатой оболочкой (сетчаткой или ретиной). Она содержит светочувствительные клетки, названные из-за своей формы колбочками и палочками. Нервные волокна, отходящие от этих клеток, собираются шесте и образуют зрительный нерв, который направляется в головной мозг.
Глаз человека представляет собой своеобразную оптическую камеру, в которой можно выделить светочувствительный экран - сетчатку и светопреломляющие среды: роговицу и хрусталик. Последний посредством так называемой цинковой связки соединен с цилиарной мышцей, располагающейся широким кольцом позади корня радужной оболочки. Благодаря деятельности этой мышцы хрусталик может менять свою форму, становиться более или менее выпуклым и соответственно сильнее или слабее преломлять попадающие в глаз лучи света.
Отмеченная способность хрусталика, называемая аккомодацией (рис. 3), имеет очень большое значение. Она позволяет отчетливо видеть предметы, расположенные на различном расстоянии, обеспечивая совмещение фокуса попадающих в глаз лучей от рассматриваемого предмета с сетчатой оболочкой.
Рефракция - преломляющая способность глаза при покое аккомодации, когда хрусталик максимально упрощен. Различают три вида рефракции глаза: соразмерную
(эмметропическую), дальнозоркую (гиперметропическую) и близорукую (миопическую).
В глазу с соразмерной рефракцией параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются на сетчатке (рис. 4). Тем самым обеспечивается отчетливое видение предмета. Для получения на сетчатке ясных изображений расположенных близко предметов такой глаз должен усилить свою преломляющую способность за счет напряжения аккомодации, т. е. путем увеличения кривизны хрусталика. Чем ближе находится рассматриваемый предмет, тем более выпуклым должен стать хрусталик, чтобы перенести фокусное изображение предмета на сетчатку.
Дальнозоркий глаз обладает относительно слабой преломляющей способностью. В таком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются за сетчаткой (рис. 4). Для перемещения изображения на сетчатку дальнозоркий глаз должен усилить свою преломляющую способность за счет утолщения хрусталика уже при рассматривании отдаленных предметов.
В близоруком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются впереди сетчатки, не доходя до неё. Такому глазу, преломляющая способность которого и без того велика, аккомодация помочь не в состоянии. О степени дальнозоркости или близорукости судят по оптической силе стекла, которое, будучи приставленным к глазу в условиях покоя аккомодации, так изменяет направление попадающих в него параллельных лучей, что они пересекаются на сетчатке.
Различают дальнозоркость и близорукость слабой степени (до 3 диоптрий), средней степени (от 4 до 6 диоптрий) и высокой степени (более 6 диоптрий)
Иногда в одном глазу сочетаются разные рефракции или разные степени одной рефракции. Например, по вертикали глаз обладает дальнозоркой рефракцией, а по горизонтали - соразмерной. Или в одном направлении имеется близорукость слабой степени, а в другом близорукость средней степени и т. д. Это зависит обычно от неодинаковой, кривизны роговицы. Неодинакова поэтому и ее преломляющая сила в указанных направлениях. Ясного изображения светящейся точки на сетчатке таких глаз получить нельзя. Отсюда происходит название описанного оптического дефекта глаза - астигматизм, что в переводе с латинского означает «отсутствие (фокусной) точки».
Рефракция обоих глаз не всегда бывает одинаковой. Может быть, например, близорукость одного глаза и дальнозоркость другого или неодинаковая их степень на обоих глазах. Такое состояние называется анизометропией.
Выше мы говорили, что для ясного видения фокус попадающих в глаз лучей должен совпадать с сетчаткой. Но это не единственное условие ясного видения. Для различения тонких деталей предмета необходимо, чтобы его изображение попало на область желтого пятна. сетчатки, расположенную прямо против зрачка. Центральный участок желтого
пятна является местом наилучшего видения. Линию, соединяющую рассматриваемый предмет с центром желтого пятна, называют зрительной линией (или зрительной осью), а способность одновременно направлять на рассматриваемый предмет зрительные линии обоих глаз -конвергенцией. Чем ближе зрительный объект, тем больше должна быть конвергенция, т. е. степень схождения зрительных линий (рис. 5).
Между аккомодацией и конвергенцией имеется известное соответствие: большее напряжение аккомодации требует большей степени конвергенции и, наоборот, слабая аккомодация сопровождается меньшей степенью схождения зрительных линий обоих глаз.
Когда мы говорим «глаз видит», мы допускаем неточность.
Английский поэт В. Блэйк хорошо сказал: «Посредством глаза, а не глазом смотреть на мир умеет разум!»
С глаза, точнее, с его сетчатой оболочки, только начинается цепь сложнейших превращений светового раздражения, которая завершается формированием в нашем сознании определенного зрительного впечатления. Световые лучи от рассматриваемых предметов, проникая через зрачок в глаз, действуют на светочувствительные клетки сетчатки - колбочки и палочки (рис. 6) - и вызывают в них нервное возбуждение, которое передается по зрительному нерву в корковый центр зрения, расположенный в затылочных долях мозга. В коре головного мозга происходит сложный процесс переработки возбуждений, в результате которого и рождается зрительное ощущение.
Возникает субъективный образ объективного мира.
В сетчатой оболочке насчитывается примерно 6 миллионов колбочек и 125 миллионов палочек. Главная масса колбочек сосредоточена в центральной области сетчатки, называемой желтым пятном. По мере удаления от центра число колбочек уменьшается, а палочек - возрастает. На периферии сетчатки имеются только палочки.
Колбочки предназначены для дневного зрения. Они мало чувствительны к слабому освещению. При их помощи воспринимаются форма, цвет и детали предметов. В этом принимают участие и палочки, но их главное назначение - работать при слабом освещении (в сумерках или ночью).
Желтое пятно, особенно его центральная ямка, состоящая только из колбочек, является местом наилучшего зрения. Это зрение называется центральным. Зрение остальных частей сетчатки значительно менее четко и носит название бокового, или периферического. Задержите взгляд на какой-либо букве, читаемой вами сейчас строки, и вы убедитесь в том, что эта буква видна хорошо, все же остальные буквы, особенно расположенные по краям строки,- заметно хуже. Центральное зрение обеспечивает возможность рассматривать мелкие детали предметов, периферическое зрение - возможность ориентироваться в пространстве. При значительном нарушении периферического зрения самостоятельное передвижение становится почти невозможным. Чтобы представить себе зрение такого человека, приставьте к глазам две узкие трубки (сделанные, например, из свернутой газеты) и попробуйте так передвигаться. Вы убедитесь, насколько это трудно.
Удивляет необычайная чувствительность нашего органа зрения к свету. Темной ночью при чистом воздухе глаз может видеть свет обыкновенной свечи на расстоянии 25-27 км. Но еще более удивительна способность органа зрения изменять эту чувствительность, что позволяет ориентироваться в окружающем и в яркий солнечный день и в темную ночь, когда светят лишь звезды.
Яркости предметов, которые видит глаз, могут отличаться друг от друга в миллиарды раз.
Способность глаза приспосабливаться к разной яркости освещения носит название адаптации. Для привыкания глаза к новой степени освещения требуется определённое время. Попав из хорошо освещенного помещения в полутемное, мы вначале ничего не видим. Однако постепенно чувствительность глаза повышается, и мы начинаем различать окружающие нас предметы. Точно так же после перехода из темной комнаты в ярко освещенную мы в первый момент не в состоянии читать: бумага кажется нам чрезмерно яркой и «слепит» глаза. Но достаточно 2-3 мин, чтобы чувствительность глаза к свету снизилась, впечатление «ослепления» исчезло и чтение стало возможным.
При некоторых заболеваниях глаза нарушается способность ориентироваться в условиях слабого освещения. Днем человек видит хорошо, а в сумерках - плохо. Такое состояние называется гемералопией, или «куриной слепотой». Иногда оно может возникать при недостатке в организме витаминов, главным образом витамина А, который, как предполагают, участвует в восстановлении светочувствительного вещества палочек сетчатки. Исключительно важной является способность нашего органа зрения различать бесконечное разнообразие цветных оттенков.
Известно, что все цветовые тона образуются при смещении семи основных цветов спектра, на которые разлагается дневной (белый) свет, проходя через призму. Это цвета: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Наш великий соотечественник М. В. Ломоносов впервые доказал, что названные семь цветов можно получить смешивание трёх из них – красного, зелёного и фиолетового (или синего). На этом основании Т. Юнгом и Г. Гельмгольцем было высказано предположение о существовании в сетчатке трех элементов (или компонентов), каждый из которых предназначен для преимущественного восприятия только одного из этих цветов. При действии на глаз цветовых лучей возбуждаются все три элемента, но в разной степени (рис. 7), что и позволяет воспринимать все разнообразие цветовых оттенков. В последнее время с помощью микроспектрофотометрических и микроэлектрофизиологических методов удалось доказать правильность трехкомпонентной теории цветового зрения.
Для суждения о способности глаза различать форму
и величину рассматриваемого предмета пользуются понятием остроты зрения. Мерилом остроты зрения служит угол, под которым виден предмет (рис. 8). Чем меньше
этот угол, тем выше острота зрения. У большинства людей минимальная величина угла зрения равна 1 мин. На это еще в XVII столетии обратил внимание астроном Роберт Гук. «Если две, три, даже десять звезд находятся друг возле друга на расстоянии меньше одной минуты, - писал он, - то глаз не в состоянии различить их отдельно, а они сливаются все вместе, в одну звезду». Поэтому и принято считать этот угол нормой, а остроту зрения глаза, имеющего наименьший угол зрения в 1 мин, единицей остроты зрения. Нужно иметь в виду, что это средняя величина нормы. Иногда здоровый глаз может обладать остротой зрения, несколько меньшей, чем единица. Встречается и острота зрения, значительно превышающая единицу.
Для определения остроты зрения пользуются специальными таблицами, на которые нанесены испытательные знаки различной величины - буквы, кольца, картинки.
Для оценки состояния периферического зрения на специальных приборах - периметрах определяют границы поля зрения, т. е. той части пространства, которую видит глаз в неподвижном положении.
Одновременно обоими глазами можно видеть предмет не раздвоенным только в том случае, если изображение его попадает в желтые пятна сетчаток обоих глаз. В этом нетрудно убедиться, если искусственно изменить положение одного глаза. Слегка надавите через веко на глазное яблоко так, чтобы оно несколько сместилось, и переведите взгляд на какой-либо предмет. Вы увидите, что предмет двоится.
Нормальное совместное зрение обоими глазами, которое называют бинокулярным, или стереоскопическим, зрением, обеспечивает одиночное восприятие рассматриваемого предмета и правильное определение его местоположения в пространстве. Как правило, один глаз, называемый ведущим глазом, видит несколько лучше другого и принимает более активное участие в акте бинокулярного зрения.
— Источник—
Аветисов, Э.С. Возвращение зрения/ Э.С. Аветисов.- М: Знание, 1980.- 64 с.
Post Views: 124
Глаз, глазное яблоко имеет почти шаровидную форму примерно 2,5 см в диаметре. Он состоит из нескольких оболочек, из них три – основные:
- склера – внешняя оболочка,
- сосудистая оболочка – средняя,
- сетчатка – внутренняя.
Рис. 1. Схематическое представление механизма аккомодации слева - фокусировка вдаль; справа - фокусировка на близкие предметы.
Склера имеет белый цвет с молочным отливом, кроме передней ее части, которая прозрачна и называется роговицей. Через роговицу свет поступает в глаз. Сосудистая оболочка, средний слой, содержит кровеносные сосуды, по которым кровь поступает для питания глаза. Прямо под роговицей сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку, которая и определяет цвет глаз. В центре ее находится зрачок. Функция этой оболочки – ограничивать поступление света в глаз при его высокой яркости. Это достигается сужением зрачка при высокой освещенности и расширением – при низкой. За радужной оболочкой расположен хрусталик, похожий на двояковыпуклую линзу, который улавливает свет, когда он проходит через зрачок и фокусирует его на сетчатке. Вокруг хрусталика сосудистая оболочка образует ресничное тело, в котором заложена мышца, регулирующая кривизну хрусталика, что обеспечивает ясное и четкое видение разноудаленных предметов. Достигается это следующим образом (рис.1).
Зрачок представляет собой отверстие в центре радужной оболочки, через которое лучи света проходят внутрь глаза. У взрослого человека в спокойном состоянии диаметр зрачка при дневном свете равен 1,5 –2 мм, а в темноте увеличивается до7,5 мм. Основная физиологическая роль зрачка состоит в регулировании количества света, поступающего на сетчатку.
Сужение зрачка (миоз) происходит при увеличении освещённости (это ограничивает световой поток, попадающий на сетчатку, и, следовательно, служит защитным механизмом), при рассматривании близко расположенных предметов, когда происходит аккомодация и сведение зрительных осей (конвергенция), а также во .
Расширение зрачка (мидриаз) происходит при слабом освещении (что увеличивает освещённость сетчатки и тем самым повышает чувствительность глаза), а также при возбуждении , любых афферентных нервов, при эмоциональных реакциях напряжения, связанных с повышением тонуса симпатической , при психических возбуждениях, удушье, .
Величина зрачка регулируется кольцевыми и радиальными мышцами радужки. Радиальная мышца, расширяющая зрачок, иннервируется симпатическим нервом, идущим от верхнего шейного узла. Кольцевая мышца, суживающая зрачок, иннервируется парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва.
Рис 2. Схема строения зрительного анализатора
1 – сетчатка, 2 – неперекрещенные волокна зрительного нерва, 3 – перекрещенные волокна зрительного нерва, 4 – зрительный тракт, 5 – наружнее коленчатое тело, 6 – латеральный корешок, 7 – зрительные доли.
Наименьшее расстояние от предмета до глаза, на котором этот предмет ещё ясно видим, называется ближней точкой ясного видения, а наибольшее расстояние – дальней точкой ясного видения. При расположении предмета в ближней точке аккомодация максимальна, в дальней – аккомодация отсутствует. Разность преломляющих сил глаза при максимальной аккомодации и при её покое называют силой аккомодации. За единицу оптической силы принимается оптическая сила линзы с фокусным расстоянием
1 метр
. Эта единица называется диоптрией. Для определения оптической силы линзы в диоптриях следует единицу разделить на фокусное расстояние в метрах. Величина аккомодации неодинакова у разных людей и колеблется в зависимости от возраста от 0 до 14 диоптрий.
Для ясного видения предмета необходимо, чтобы лучи каждой его точки были сфокусированы на сетчатке. Если смотреть вдаль, то близкие предметы видны неясно, расплывчато, так как лучи от ближних точек фокусируются за сетчаткой. Видеть одновременно одинаково ясно предметы, удалённые от глаза на разное расстояние, невозможно.
Рефракция (преломление лучей) отражает способность оптической системы глаза фокусировать изображение предмета на сетчатке глаза. К особенностям преломляющих свойств любого глаза относится явление сферической аберрации . Оно заключается в том, что лучи, проходящие через периферические участки хрусталика, преломляются сильнее, чем лучи, идущие через центральные его части (рис. 65). Поэтому центральные и периферические лучи сходятся не в одной точке. Однако эта особенность преломления не мешает ясному видению предмета, так как радужная оболочка не пропускает лучи и тем самым устраняются те из них, которые проходят через периферию хрусталика. Неодинаковое преломление лучей разной длины волны называют хроматической аберрацией .
Преломляюшая сила оптической системы (рефракция), т. е. способность глаза преломлять, и измеряется в условных единицах - диоптриях. Диоптрия - это преломляющая сила линзы, в которой параллельные лучи после преломления собирают ся в фокусе на расстоянии1 м.
Рис. 3. Ход лучей при различных видах клинической рефракции глаза a - эметропия (норма); b - миопия (близорукость); c - гиперметропия (дальнозоркость); d - астигматизм.
Окружающий нас мир мы видим ясно, когда все отделы “работают” гармонично и без помех. Для того, чтобы изображение было резким, сетчатка, очевидно, должна находиться в заднем фокусе оптической системы глаза. Различные нарушения преломления световых лучей в оптической системе глаза, приводящие к расфокусировке изображения на сетчатке, называются аномалиями рефракции (аметропиями). К ним относятся близорукость, дальнозоркость, возрастная дальнозоркость и астигматизм (рис. 3).
При нормальном зрении, которое называется эмметропическим, острота зрения, т.е. максимальная способность глаза различать отдельные детали объектов, обычно достигает одной условной единицы. Это означает, что человек способен рассмотреть две отдельные точки, видимые под углом в 1 минуту.
При аномалии рефракции острота зрения всегда ниже 1. Различают три основных вида аномалии рефракции - астигматизм, близорукость (миопию) и дальнозоркость (гиперметропию).
При нарушениях рефракции возникают близорукость или дальнозоркость. Рефракция глаза изменяется с возрастом: она меньше нормальной у новорождённых, в пожилом возрасте может снова уменьшаться (так называемая старческая дальнозоркость или пресбиопия).
Схема коррекции близорукости
Астигматизм обусловлен тем, что в силу врожденных особенностей оптическая система глаза (роговица и хрусталик) неодинаково преломляет лучи в разных направлениях (по горизонтальному или по вертикальному меридиану). Иначе говоря, явление сферической аберрации у этих людей выражено значительно сильнее, чем обычно (и оно не компенсируется сужением зрачка). Так, если кривизна поверхности роговицы в вертикальном сечении больше, чем в горизонтальном, изображение на сетчатке не будет четким, независимо от расстояния до предмета.
Роговица будет иметь как бы два главных фокуса: один - для вертикального сечения, другой - для горизонтального. Поэтому лучи света, проходящие через астигматический глаз, будут фокусироваться в разных плоскостях: если горизонтальные линии предмета будут сфокусированы на сетчатке, то вертикальные - впереди нее. Ношение цилиндрических линз, подобранных с учетом реального дефекта оптической системы, в определенной степени компенсирует эту аномалию рефракции.
Близорукость и дальнозоркость обусловлены изменением длины глазного яблока. При нормальной рефракции расстояние между роговицей и центральной ямкой (желтым пятном) составляет24,4 мм. При миопии (близорукости) продольная ось глаза больше24,4 мм, поэтому лучи от далекого объекта фокусируются не на сетчатке, а перед ней, в стекловидном теле. Чтобы ясно видеть вдаль, необходимо перед близорукими глазами поместить вогнутые стекла, которые отодвинут сфокусированное изображение на сетчатку. В дальнозорком глазу продольная ось глаза укорочена, т.е. меньше24,4 мм. Поэтому лучи от далекого объекта фокусируются не на сетчатке, а за ней. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован аккомодационным усилием, т.е. увеличением выпуклости хрусталика. Поэтому дальнозоркий человек напрягает аккомодационную мышцу, рассматривая не только близкие, но и далекие объекты. При рассматривании близких объектов аккомодационные усилия дальнозорких людей недостаточны. Поэтому для чтения дальнозоркие люди должны надевать очки с двояковыпуклыми линзами, усиливающими преломление света.
Аномалии рефракции, в частности близорукость и дальнозоркость распространены и среди животных, например, у лошадей; близорукость весьма часто наблюдается у овец, особенно культурных пород.
(fascia - лат. «повязка», «бинт») - оболочка из плотной волокнистой соединительной ткани, покрывающая мышцы, многие внутренние органы, кровеносные сосуды и нервы; образует их фасциальные ложа и влагалища и выстилает клетчаточные пространства....
Глазное яблоко имеет шаровидную форму, спереди выпуклость его более выражена. В нем различают передний и задний полюсы; прямая линия, соединяющая их, называется осью глазного яблока. Глазное яблоко состоит из капсулы, которая окружает его снаружи, и ядра. Капсула построена из трех оболочек: наружной - фиброзной, средней - сосудистой и внутренней - сетчатки
. В состав ядра входят проводящие и преломляющие свет среды: водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.В наружной, или фиброзной, оболочке глазного яблока различают два отдела: роговицу и склеру.
Роговица составляет передний, более выпуклый, отдел фиброзной оболочки. Она прозрачна, состоит из плотной соединительной ткани, что позволяет ей переносить без всякого вреда такие сопротивления, как давление воды при плавании. Роговица благодаря ее прозрачности и значительной кривизне является одной из преломляющих сред для световых лучей, попадающих в глаз.
| Строение роговицы |
 |
| Эпителиальный слой
- поверхностный защитный слой, при повреждении восстанавливается. Так как роговица - бессосудистый слой, то за "доставку кислорода" отвечает именно эпителий, забирающий его из слезной пленки, которая покрывает поверхность глаза. Эпителий также регулирует поступление жидкости внутрь глаза. Боуменова мембрана - расположена сразу под эпителием, отвечает за защиту и участвует в питании роговицы. При повреждении не восстанавливается. Строма - наиболее объемная часть роговицы. Основная ее часть - коллагеновые волокна, расположенные горизонтальными слоями. Также содержит клетки, отвечающие за восстановление. Десцеметова мембрана - отделяет строму от эндотелия. Обладает высокой эластичностью, устойчива к повреждениям. Эндотелий - отвечает за прозрачность роговицы и участвует в ее питании. Очень плохо восстанавливается. Выполняет очень важную функцию "активного насоса", отвечающего за то, чтобы лишняя жидкость не скапливалась в роговице (иначе произойдет ее отек). Таким образом эндотелий поддерживает прозрачность роговицы. Количество эндотелиальных клеток в течение жизни постепенно снижается от 3500 на мм2 при рождении до 1500 - 2000 клеток на мм2 в пожилом возрасте. Снижение плотности этих клеток может происходить из-за различных заболеваний, травм, операций и т.д. При плотности ниже 800 клеток на мм2 роговица становится отечной и теряет свою прозрачность. Шестым слоем роговицы часто называют слезную пленку на поверхности эпителия, которая также играет значительную роль в оптических свойствах глаза. |
Склера - это задний, больший по размерам отдел фиброзной оболочки. Склера непрозрачна и цветом напоминает вареный белок, отсюда ее второе название - белочная оболочка. Спереди склера переходит в роговицу, а сзади имеет отверстие для зрительного нерва.
Конъюнктива - слизистая, выстилающая заднюю поверхность век и переднюю поверхность склеры. Она состоит из эпителия и соединительнотканной основы. Она является продолжением эпителия роговицы, начинается с лимба, наружного края роговицы, покрывает видимую часть склеры и переходит на внутреннюю поверхность век, образуюя коньюктиву век. В толще конъюнктивы проходят сосуды, которые ее питают. Эти сосуды могут быть рассмотрены невооруженным глазом. При воспалении конъюнктивы, конъюнктивите, сосуды расширяются и дают картину красного раздраженного глаза, которую большинство имело возможность лицезреть у себя в зеркале. Основная функция конъюнктивы заключается в секреции слизистой и жидкой части слезной жидкости, которая смачивает и смазывает глаз.
Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока содержит большое количество сосудов и пигмент. В ней принято различать три части: собственно сосудистую оболочку, ресничное тело и радужку.
Собственно сосудистая оболочка прилежит к внутренней поверхности склеры и покрывает заднюю, большую часть глазного яблока. В ней содержится значительное количество кровеносных сосудов.
Ресничное тело расположено в виде кольца в области перехода склеры в роговицу. Оно содержит гладкие мышечные клетки, образующие ресничную мышцу, которая регулирует степень кривизны хрусталика.
Радужка составляет переднюю часть сосудистой оболочки. Она имеет форму фронтально поставленного диска с круглым отверстием в центре - зрачком. Радужка содержит гладкие мышечные клетки, причем циркулярно расположенные из них суживают зрачок и называются сфинктером зрачка, а радиально расположенные расширяют зрачок и называются дилататором зрачка. Размеры зрачка изменяются в зависимости от количества поступающего в глаз света: чем больше света, тем зрачок меньше, и наоборот. Таким образом, радужка играет в глазном яблоке примерно такую же роль, как диафрагма в фотоаппарате. Поверхность радужки покрыта особым красящим веществом - пигментом, который обусловливает цвет глаз.
Внутренняя оболочка глазного яблока, или сетчатка , является наиболее важной из оболочек глаза, так как в ней происходит восприятие зрительных раздражений. Она непосредственно связана со зрительным нервом.
отделы зрительного анализатора: свето-и цветочувствительные элементы (фоторецепторные клетки) - палочки и колбочки. Поэтому задний отдел сетчатки называют ее зрительной частью. Местом наибольшей чувствительности сетчатки является ее центральная ямка, в области которой сконцентрирована большая часть фоторецепторных клеток.Все образования, составляющие ядро глазного яблока (хрусталик, водянистая влага, которая заполняет переднюю и заднюю камеры глазного яблока, и стекловидное тело), в норме совершенно прозрачны и обладают способностью преломлять свет. Поэтому их, как и роговицу, относят к преломляющим средам глаза. Благодаря преломлению лучи света фокусируются в наиболее чувствительной зоне сетчатки - в центральной ямке.
Хрусталик имеет вид двояковыпуклого тела. Своей передней поверхностью он прилежит к радужке, а кзади от него находится стекловидное тело. Посредством тонких прочных нитей хрусталик связан с ресничной мышцей, расположенной циркулярно в цилиарном теле. Благодаря сокращению или расслаблению ресничной мышцы хрусталик изменяет свою кривизну. Так, при рассматривании близко расположенных предметов он становится более выпуклым и его преломляющая способность увеличивается; при рассматривании удаленного предмета он, наоборот, уплощается. Это приспосабливание глаза к наилучшему видению на близком и далеком расстояниях носит название аккомодации.
Передняя камера глаза спереди ограничена роговицей, а сзади - передней стороной радужки (в области зрачка) передней поверхностью хрусталика. Задняя камера глаза расположена между радужкой и хрусталиком. Она имеет вид щели, идущей по кругу. Обе камеры заполнены прозрачной жидкостью - водянистой влагой. Стекловидное тело имеет форму шара и составляет наибольшую часть ядра глазного яблока. Оно состоит из светлого, прозрачного студенистого вещества. Стекловидное тело непосредственно прилежит к внутренней поверхности сетчатки .
Зрительный нерв является проводящим путем зрительного анализатора. Фоторецепторные клетки (палочки и колбочки) находятся в самом глубоком слое сетчатки , там, где она соприкасается с сосудистой оболочкой. Непосредственно с фоторецепторными клетками контактируют биполярные нервные клетки, расположенные в другом слое сетчатки . Они передают нервное возбуждение на ганглионарные невроны, а также лежащие в сетчатке . Длинные отростки ганглионарных невронов собираются в единый ствол, который по выходе из глазного яблока называется зрительным нервом.
Зрительный нерв проникает в полость черепа через зрительный канал. Кпереди от турецкого седла нервные волокна правого и левого зрительных нервов частично перекрещиваются. После перекреста образуются зрительные тракты. Перекрещиваются лишь те нервные волокна, которые идут от медиальных
половин сетчатки . В результате в зрительных трактах идут нервные волокна, проводящие раздражение от одноименных половин сетчатки обоих глаз: правый зрительный тракт проводит раздражения от правых половин сетчатки , а левый тракт от левых.В составе зрительных трактов нервные волокна достигают подкорковых центров зрения (латерального
коленчатого тела, подушки таламуса и верхнего холмика пластинки крыши среднего мозга). Здесь они переключаются на соответствующие проводящие пути.Отростки невронов, расположенных в латеральном коленчатом теле и в подушке таламуса, достигают коры мозга в затылочной доле, где в области шпорной борозды находится корковый конец зрительного анализатора (корковый центр зрения).
К вспомогательному аппарату глаза относится ряд образований обеспечивающих подвижность глазного яблока и сохраняющих прозрачность роговицы. Подвижность глазного яблока обеспечивают шесть поперечнополосатых мышц (верхняя, нижняя, медиальная и латеральная прямые мышцы и верхняя и нижняя косые мышцы). Большинство из них начинается от общего сухожильного кольца, расположенного в глубине глазницы, и прикрепляется к фиброзной оболочке глазного яблока. Благодаря сочетанному действию этих мышц глазное яблоко может вращаться вокруг любой оси, проходящей через его центр, в результате чего увеличивается поле зрения.
Глазное яблоко вместе с мышцами окружено фасцией и отделено от костных стенок глазницы значительным количеством жировой клетчатки. Слезный аппарат увлажняет роговицу. Он состоит из слезной железы и слезовыводящих путей. Слезная железа расположена в латеральном верхнем углу глазницы. Она постоянно выделяет слезную жидкость в щелевидное пространство между верхним веком и глазным яблоком. Слезная жидкость при мигании увлажняет роговицу, предохраняя ее от высыхания, и смывает попавшие на нее пылевые частицы.
Слезовыводящие пути начинаются слезными точками, расположенными на веках в области медиального угла глаза. Ими открываются слезные канальцы, по которым слеза оттекает в слезный мешок, а затем через носослезный проток в носовую полость.
Спереди от глазного яблока расположены веки, которые защищают глаз и полностью закрывают его при смыкании.
Использованная литература- Анатомия человека : учеб. для студ. инст. физ. культ. /Под ред. Козлова В.И. - М., «Физкультура и спорт», 1978
- Синельников Р. Д. Атлас анатомии человека : в 3-х томах. 3-е изд. М.: «Медицина», 1967