Орган зрения и зрительный. Орган зрения человека. Анатомия и физиология органа зрения. Глазное яблоко человека: особенности строения

Что называется глазом!

Слово «глаз» даже в разговорной речи имеет разные значения. Говоря, «у него на глазу бельмо», имеют в виду глазное яблоко. Но если скажут «здесь нужен глаз да глаз», то подразумевают, очевидно, напряженное внимание всей зрительной системы. Тут глаз отождествляется со зрением. Мы в большинстве случаев будем придавать слову «глаз» именно такое расширенное значение. Глаз - это орган зрения, а иногда и просто зрение . Можно сказать «функции зрения», а можно и «функции глаза».

Итак, орган зрения состоит из двух глазных яблок, двух зрительных нервов и части мозга, воспринимающей и перерабатывающей передаваемые по нервным волокнам сигналы. В результате наблюдаемая картина проецируется обратно в пространство предметов, более или менее точно совпадая с ними. Глазные яблоки находятся в углублениях черепа- глазницах и приводятся в движение с помощью мускулов.

Глазное яблоко

Глазное яблоко человека (рис. 1)

Рис. 1. Горизонтальный разрез правого глазного яблока: 1 - радужка, 2 - хрусталик; 3-ось фиксации; 4 - водянистая влага; 5 -роговица; 6 - цилиарная мышца; 7-стекловидное тело; 8 -склера; 9 -сосудистая оболочка; 10 - сетчатка; 11 - фовеа (центральная ямка); 12-оптическая ось; 13 -слепое пятно; 14 -зрительный нерв (к мозгу)

имеет форму, близкую к сферической. Внешняя плотная соединительнотканная оболочка глазного яблока, обеспечивающая его форму, называется склерой . Толщина ее около 1 мм. Под склерой находится более гонкая - около 0,3 мм - сосудистая оболочка, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих глазное яблоко. Внутренняя Оболочка называется сетчаткой или ретиной. Она выполняет основную функцию глаз а: преобразовывает световое раздражение в нервное возбуждение, производит первичную обработку сигнала и направляет его в мозг. Волокна внутренней части сетчатки переходят в зрительный нерв, место вхождения которого в глазное яблоко называется соском зрительного нерва или слепым пятном.

В передней части склера переходит в более выпуклую, прозрачную роговую оболочку, или роговицу , толщина которой около 0,5 мм. Сосудистая оболочка спереди утолщается и переходит в ресничное тело и радужную оболочку, в центре которой расположено отверстие - зрачок. Находящиеся в радужной оболочке кольцевые и радиальные мышечные волокна производят сужение или расширение зрачка. К ресничному телу прикреплена прозрачная двояковыпуклая линза - хрусталик .

Пространство между роговицей и радужной оболочкой называется передней камерой , пространство между радужной оболочкой и хрусталиком - задней камерой глаза . Обе камеры наполнены жидкостью, которая называется водянистой влагой. Остальная полость глазного яблока между хрусталиком и сетчаткой заполнена студенистым веществом, называемым стекловидным телом.

Нервные связи глаза

Зрительный нерв 1 (рис. 2)

Рис. 2. Связи глаза с мозгом

состоит из нервных волокон - их около миллиона. На пути к мозгу два нерва перекрещиваются. Перекрестье зрительных нервов называется хиазмом. После хиазмы 2 зрительные волокна идут дальше, образуя зрительные кантики 3, и входят в части мозга, которые называются наружным 4 и внутренним 5 коленчатыми телами и подушкой зрительного бугра 6. Это промежуточные зрительные центры, важнейший из которых - наружное коленчатое тело. Оно состоит из шести слоев, в которых заканчиваются волокна зрительного нерва. Из промежуточных центров возбуждение передается конечным зрительным центрам в коре большого мозга по так называемым волокнам Грациоле.

Кроме такой прямой передачи возбуждения от сетчаток к мозговым центрам существует сложная обратная связь для управления, например, движениями глазных яблок. На рис. 2 в виде намека на обратную связь изображены начальные отрезки 7 глазодвигательных нервов.

Перераспределение нервных волокон в хиазме поясняется рисунком 3.

Рис. 3. Схема хода волокон зрительного нерва: 1 - поля зрения; 2-роговица; 3 -сетчатка; 4 - хиазма; 5- подкорковые зрительные центры; 6 -волокна Грациоле; 7-зрительная область коры

Для каждого глаза (глазного яблока) можно различать височную и носовую части поля зрения . Височная часть одного глаза лежит слепа, другого глаза- справа, в то время как левая и правая части поля зрения обоих глаз ориентированы относительно глаз одинаково. На рисунке изображены только волокна, передающие возбуждение, вызываемое правой частью поля зрения. Видно, что они идут в левую половину мозга, не перекрещиваясь в хиазме друг с другом. Если же мы проведем аналогичным образом волокна, представляющие левую часть поля зрения, то окажется, что волокна левого глаза пересекут волокна, представляющие правую часть поля зрения правого глаза. Пользуясь другой терминологией, можно сказать, что волокна носовых частей поля зрения не пересекаются в хиазме, а височных частей - пересекаются.

Такой ход зрительных волокон подтверждается неоднократно наблюдавшимися случаями гемиопсии - выпадения половины поля зрения - при поражении одной половины мозга. Если, например, поражена правая половина мозга, человек не видит того, что находится слева от него, но хорошо видит все, что расположено справа.

В левой части рис. 3 отмечены сечения А, В, С, ... зрительных путей, а справа даны схемы заполнения этих сечений волокнами, идущими от двух половин сетчаток левого (левый столбец) и правого (правый столбец) глаз. Штриховка схематично изображает связь волокон, проходящих через сечение, с сетчатками глаз. Например, через сечение А проходят волокна от обеих половин сетчатки левого глаза, а сетчатка другого глаза совсем не представлена. В сечении В представлены височные части обоих глаз. Сечения Е, F, G рассекают только часть волокон.

Нужно сказать, что путь волокон, идущих от центральной части сетчатки, более сложен и еще недостаточно изучен. Еще сложнее пути зрительных возбуждений внутри мозга. В сущности, зрительные впечатления и даже просто «свет - уровень внешней освещенности или яркости - оказывают влияние на нею нервную систему человека. Подчеркивая теснейшую связь глаза с нервной системой, сетчатку нередко называют частью мозга, вынесенной на периферию.

Глазодвигательная система

К глазному яблоку прикреплены окончания трех пар глазодвигательных мышц, другие концы которых скреплены с различными частями глазницы. Замечательно, что одна из мышц - верхняя косая-перекинута через блок, по которому она скользит при сокращении или расслаблении.

Центр вращения глазного яблока лежит на расстоянии приблизительно 13,5 мм от вершины роговицы, находясь очень близко к центру самого глазного яблока. Механизм вращения глаз чрезвычайно сложен и точен. Ведь в норме оси обоих глаз согласованно направляются в одну точку - точку фиксации, т. е. на то место, куда смотрит человек.

Взаимодействие частей органа зрения

Задача зрачка и прозрачных сред глазного яблока от роговицы до стекловидного тела - построить изображение внешних предметов на сетчатке. Задача сетчатки - воспринять изображение, провести его первичную обработку, переработать световую энергию в энергию нервных импульсов и направить их в мозг по волокнам зрительного нерва. Зрительный нерв доводит импульсы до центральной нервной системы, где закапчивается их обработка. Сводится вместе информация, переданная от сетчаток обоих глаз, и вырабатывается единый цветной объемный образ, который наше сознание проецирует обратно во внешний мир: ведь мы воспринимаем зрительный образ не внутри себя, а вне, непосредственно ощущаем предметы там (или приблизительно там), где они находятся.

Воспринятая картина анализируется в различных, уже не относящихся к зрению частях мозга, и в результате анализа принимаются решения, часто существенно влияющие на поведение человека. Кроме того, в порядке обратной связи отдаются приказания глазным яблокам, которые поворачиваются в сторону того или иного объекта, причем происходит автоматическая регулировка, не требующая контроля сознанием человека: может изменяться диаметр зрачка, изменяется напряжение аккомодации и т. п .

Зрительная система передаёт мозгу более 90% сенсорной информации. Зрение – многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатке глаза, затем происходит возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях зрительной системы. Заканчивается зрительное восприятие формированием в затылочной доле коры больших полушарий зрительного образа.

Периферический отдел зрительного анализатора представлен органом зрения (глазом), который служит для восприятия световых раздражений и находится в глазнице. Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата (схема 12.1). Строение и функции органа зрения представлены в таблице 12.1.

Схема 12.1.

Строение органа зрения

Строение органа зрения

Вспомогательный аппарат

Глазное яблоко

  1. веки с ресницами,

    слёзные железы

    наружная (белочная) оболочка,

    средняя (сосудистая) оболочка,

    внутренняя (сетчатка) оболочка

Таблица 12.1.

Строение и функции глаза

Системы

Части глаза

Строение

Функции

Вспомогательные

Волосы, растущие от внутреннего к внешнему углу глаза на надбровной дуге

Отводят пот со лба

Кожные складки с ресницами

Защищают глаз от ветра, пыли, ярких солнечных лучей

Слёзный аппарат

Слёзные железы и слёзновыводящие пути

Слёзы увлажняют поверхность глаза, очищают, дезинфицируют (лизоцим) и согревают его

Оболочки

Белочная

Наружная плотная оболочка, состоящая из соединительной ткани

Защита глаза от механических и химических повреждений, а также микроорганизмов

Сосудистая

Средняя оболочка, пронизанная кровеносными сосудами. Внутренняя поверхность оболочки содержит слой чёрного пигмента

Питание глаза, пигмент поглощает световые лучи

Сетчатка

Внутренняя многослойная оболочка глаза, состоящая из фоторецепторов: палочек и колбочек. В задней части сетчатки выделяют слепое пятно (отсутствуют фоторецепторы) и желтое пятно (наибольшая концентрация фоторецепторов)

Восприятие света, преобразование его в нервные импульсы

Оптическая

Роговица

Прозрачная передняя часть белочной оболочки

Преломляет световые лучи

Водянистая влага

Прозрачная жидкость, находящаяся за роговицей

Пропускает лучи света

Передняя часть сосудистой оболочки с пигментом и мышцами

Пигмент придаёт цвет глазу (при отсутствии пигмента глаза красного цвета встречаются у альбиносов), мышцы изменяют величину зрачка

Отверстие в центре радужки

Расширяясь и сужаясь, регулирует количество поступающего света в глаз

Хрусталик

Двояковыпуклая эластичная прозрачная линза, окружённая ресничной мышцей (образование сосудистой оболочки)

Преломляет и фокусирует лучи. Обладает аккомодацией (способность изменять кривизну хрусталика)

Стекловидное тело

Прозрачное студенистое вещество

Заполняет глазное яблоко. Поддерживает внутриглазное давление. Пропускает лучи света

Световоспринимающая

Фоторецепторы

Расположены в сетчатке в форме палочек и колбочек

Палочки воспринимают форму (зрение при слабом освещении), колбочки – цвет (цветное зрение)

Проводниковый отдел зрительного анализатора начинается зрительным нервом, который направляется из глазницы в полость черепа. В полости черепа зрительные нервы образуют частичный перекрёст, причём, нервные волокна, идущие от наружных (височных) половинок сетчатки, не перекрещиваются, оставаясь на своей стороне, а волокна, идущие от внутренних (носовых) половин её, перекрещиваясь, переходят на другую сторону (рис. 12.2).

Рис . 12.2. Зрительные пути (А ) и корковые центры (Б ). А . Области перерезки зрительных путей обозначены строчными буквами, а возникающие после перерезки дефекты зрения показаны справа. ПП - перекрест зрительного нерва, ЛКТ - латеральное коленчатое тело, КШВ - коленчато–шпорные волокна. Б . Медиальная поверхность правого полушария с проекцией сетчатки в области шпорной борозды.

После перекрёста зрительные нервы называются зрительными трактами. Они направляются к среднему мозгу (к верхним буграм четверохолмия) и промежуточному мозгу (латеральные коленчатые тела). Отростки клеток этих отделов мозга в составе центрального зрительного пути направляются в затылочную область коры головного мозга, где расположен центральный отдел зрительного анализатора. В связи с неполным перекрёстом волокон к правому полушарию приходят импульсы от правых половин сетчаток обоих глаз, а к левому – от левых половин сетчаток.

Строение сетчатки. Самый наружный слой сетчатки образован пигментным эпителием. Пигмент этого слоя поглощает свет, вследствие чего зрительное восприятие становится более чётким, уменьшается отражение и рассеивание света. К пигментному слою прилежат фоторецепторные клетки . Из-за своей характерной формы они получили название палочек и колбочек.

Фоторецепторные клетки на сетчатке расположены неравномерно. Глаз человека содержит 6-7 млн. колбочек и 110-125 млн. палочек.

На сетчатке имеется участок размером 1,5 мм, который называют слепым пятном . Он совсем не содержит светочувствительных элементов и является местом выхода зрительного нерва. На 3-4 мм кнаружи от него находится желтое пятно , в центре которого расположено небольшое углубление – центральная ямка . В ней находятся только колбочки, а к периферии от неё число колбочек уменьшается и возрастает число палочек. На периферии сетчатки находятся только палочки.

За фоторецепторным слоем расположен слой биполярных клеток (рис. 12.3), а за ним – слой ганглиозных клеток , которые контактируют с биполярными. Отростки ганглиозных клеток образуют зрительный нерв, содержащий около 1 млн. волокон. Один биполярный нейрон контактирует со многими фоторецепторами, а одна ганглиозная клетка – со многими биполярными.

Рис. 12.3. Схема соединения рецепторных элементов сетчатки с сенсорными нейронами. 1 – фоторецепторные клетки; 2 –биполярные клетки;3 – ганглиозная клетка.

Отсюда, понятно, что импульсы от многих фоторецепторов сходятся к одной ганглиозной клетке, ибо число палочек и колбочек превышает 130 млн. Лишь в области центральной ямки каждая рецепторная клетка соединена с одной биполярной, а каждая биполярная – с одной ганглиозной, что создаёт наилучшее условия видения при попадании на неё световых лучей.

Различие функций палочек и колбочек и механизм фоторецепции. Целый ряд факторов свидетельствует о то, что палочки являются аппаратом сумеречного зрения, т. е. функционируют в сумерках, а колбочки – аппаратом дневного зрения. Колбочки воспринимают лучи в условиях яркой освещённости. С их деятельностью связано восприятие цвета. О различиях в функциях палочек и колбочек свидетельствует структура сетчатки разных животных. Так, сетчатка дневных животных – голубей, ящериц и др. – содержит преимущественно колбочки, а ночных (например, летучих мышей) – палочки.

Наиболее отчётливо воспринимается цвет при действии лучей на область центральной ямки, если же они попадают на периферию сетчатки, то возникает бесцветное изображение.

При действии лучей света на наружном сегменте палочек зрительный пигмент родопсин разлагается на ретиналь – производное витамина А и белок опсин . На свету после отделения опсина происходит превращение ретиналя напосредственно в витамин А, который из наружных сегментов перемещается в клетки пигментного слоя. Считают, что витамин А увеличивает проницаемость клеточных мембран.

В темноте происходит восстановление родопсина, для чего необходим витамин А. При его недостатке возникает нарушение видения в темноте, что называют куриной слепотой. В колбочках имеется светочувствительное вещество, сходное с родопсином, его называют йодопсином . Оно тоже состоит из ретиналя и белка опсина, но структура последнего неодинакова с белком родопсина.

Вследствие целого ряда химических реакций, которые протекают в фоторецепторах, в отростках ганглиозных клеток сетчатки возникает распространяющееся возбуждение, направляющееся в зрительные центры головного мозга.

Оптическая система глаза. На пути к светочувствительной оболочке глаза – сетчатке – лучи света проходят через несколько прозрачных поверхностей – переднюю и заднюю поверхности роговицы, хрусталика и стекловидного тела. Разная кривизна и показатели преломления этих поверхностей определяют преломление световых лучей внутри глаза (рис. 12.4).

Рис. 12.4. Механизм аккомодации (по Гельмгольцу). 1 - склера; 2 - сосудистая оболочка; 3 - сетчатка; 4 - роговица; 5 - передняя камера; 6 - радужная оболочка; 7 - хрусталик; 8 - стекловидное тело; 9 - ресничная мышца, ресничные отростки и ресничный поясок (цинновы связки); 10 - центральная ямка; 11 - зрительный нерв.

Преломляющую силу любой оптической системы выражают в диоптриях (D). Одна диоптрия равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см. Преломляющая сила глаза человека составляет 59 D при рассматривании далёких и 70,5 D при рассматривании близких предметов. На сетчатке получается изображение, резко уменьшенное, перевёрнутое вверх ногами и справа налево (рис. 12.5).

Рис. 12.5. Ход лучей от объекта и построение изображения на сетчатой оболочке глаза. АВ - предмет; ав - его избражение; 0 - узловая точка; Б - б - главная оптическая ось.

Аккомодация. Аккомодацией называют приспособление глаза к ясному видению предметов, расположенных на разном расстоянии от человека. Для ясного видения объекта необходимо, чтобы он был сфокусирован на сетчатке, т. е. чтобы лучи от всех точек его поверхности проецировалась на поверхность сетчатки (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Ход лучей от близкой и далекой точек. Объяснение в тексте

Когда мы посмотрим на далёкие предметы (А), их изображение (а) сфокусировано на сетчатке и они видны ясно. Зато изображение (б) близких предметов (Б) при этом расплывчато, так как лучи от них собираются за сетчаткой. Главную роль в аккомодации играет хрусталик, изменяющий свою кривизну и, следовательно, преломляющую способность. При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым (рис 12.4), благодаря чему лучи, расходящиеся от какой-либо точки объекта, сходятся на сетчатке.

Аккомодация происходит благодаря сокращению ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика. Хрусталик заключён в тонкую прозрачную капсулу, которую всегда растягивают, т. е. уплощают, волокна ресничного пояска (циннова связка). Сокращение гладких мышечных клеток ресничного тела уменьшает тягу цинновых связок, что увеличивает выпуклость хрусталика в силу его эластичности. Ресничные мышцы иннервируются парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва. Введение в глаз атропина вызывает нарушение передачи возбуждения к этой мышце, ограничивает аккомодацию глаза при рассматривании близких предметов. Наоборот, парасимпатомиметические вещества – пилокарпин и эзерин – вызывают сокращение этой мышцы.

Наименьшее расстояние от предмета до глаза, на котором этот предмет ещё ясно видим, определяет положение ближней точки ясного видения , а наибольшее расстояние – дальней точки ясного видения . При расположении предмета в ближней точке аккомодация максимальна, в дальней – аккомодация отсутствует. Ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 10 см.

Старческая дальнозоркость. Хрусталик с возрастом теряет эластичность, и при изменении натяжения цинновых связок его кривизна меняется мало. Поэтому ближайшая точка ясного видения находится теперь не на расстоянии 10 см от глаза, а отодвигается от него. Близкие предметы при этом видны плохо. Это состояние называется старческой дальнозоркостью. Пожилые люди вынуждены пользоваться очками с двояковыпуклыми линзами.

Аномалии рефракции глаза. Преломляющие свойства нормального глаза называют рефракцией . Глаз без всяких нарушений рефракции соединяет параллельные лучи в фокусе на сетчатке. Если параллельно идущие лучи сходятся за сетчаткой, то тогда развивается дальнозоркость . В этом случае человек плохо видит близко расположенные предметы, а далеко расположенные – хорошо. Если же лучи сходятся перед сетчаткой, то тогда развивается близорукость , или миопия . При таком нарушении рефракции человек плохо видит далеко расположенные предметы, а близко расположенные – хорошо (рис. 12.7).

Рис. 12.7. Рефракция в нормальном (А), близоруким (Б) и дальнозорком (Г) глазу и оптическая коррекция близорукости (В) и дальнозоркости (Д) схема

Причина близорукости и дальнозоркости заключена в нестандартной величине глазного яблока (при близорукости оно вытянутое, а при дальнозоркости оно приплюснутое короткое) и в необычной преломляющей силе. При близорукости необходимы очки с вогнутыми стёклами, которые рассеивают лучи; при дальнозоркости – с двояковыпуклыми, которые собирают лучи.

К аномалиям рефракции относится также астигматизм , т. е. неодинаковое преломление лучей в разных направлениях (например, по горизонтальному и вертикальному меридиану). Этот недостаток в очень слабой степени присущ всякому глазу. Если посмотреть на рисунок 12.8, где одинаковые по толщине линии расположены горизонтально и вертикально, то одни из них кажутся более тонкими, другие – более толстыми.

Рис. 12.8. Чертеж для выявления астигматизма

Астигматизм обусловлен не строго сферической поверхностью роговой оболочки. При астигматизме сильных степеней эта поверхность может приближаться к цилиндрической, что исправляется цилиндрическими линзами, компенсирующими недостатки роговицы.

Зрачок и зрачковый рефлекс. Зрачком называют отверстие в центре радужной оболочки, через которое лучи света проходят внутрь глаза. Зрачок способствует чёткости изображения на сетчатке, пропуская только центральные лучи и устраняя так называемую сферическую аберрацию. Сферическая аберрация состоит в том, что лучи, попавшие на периферические части хрусталика, преломляются сильнее центральных лучей. Поэтому, если не устранить периферических лучей, на сетчатке должны получиться круги светорассеяния.

Мускулатура радужной оболочки способна изменять величину зрачка и тем самым регулировать поток света, поступающего в глаз. Изменение диаметра зрачка изменяет световой поток в 17 раз. Реакция зрачка на изменение освещённости носит адаптивный характер, так как несколько стабилизирует уровень освещённости сетчатки. Если прикрыть глаз от света, а затем открыть его, то расширившийся при затмении зрачок быстро суживается. Это сужение происходит рефлекторно («зрачковый рефлекс»).

В радужной оболочке имеется два вида мышечных волокон, окружающих зрачок: кольцевые, иннервируемые парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва, другие – радиальные, иннервируемые симпатическими нервами. Сокращение первых вызывает сужение, сокращение вторых – расширение зрачка. Соответственно этому, ацетилхолин и эзерин вызывают сужение, а адреналин – расширение зрачка. Зрачки расширяются во время боли, при гипоксии, а также при эмоциях, усиливающих возбуждение симпатической системы (страх, ярость). Расширение зрачков – важный симптом ряда патологических состояний, например болевого шока, гипоксии. Поэтому расширение зрачков при глубоком наркозе указывает на наступающую гипоксию и является признаком опасного для жизни состояния.

У здоровых людей размеры зрачков обоих глаз одинаковые. При освещении одного глаза зрачок другого тоже суживается; такая реакция называется содружественной. В некоторых патологических случаях размеры зрачков обоих глаз различны (анизокория). Это может происходить вследствие поражения симпатического нерва с одной стороны.

Зрительная адаптация. При переходе от темноты к свету наступает временное ослепление, а затем чувствительность глаза постепенно снижается. Это приспособление зрительной сенсорной системы к условиям яркой освещённости называется световой адаптацией . Обратное явление (темновая адаптация ) наблюдается при переходе из светлого помещения в почти неосвещённое. В первое время человек почти ничего не видит из-за пониженной возбудимости фоторецепторов и зрительных нейронов. Постепенно начинают выявляться контуры предметов, а затем различаются и их детали, так как чувствительность фоторецепторов и зрительных нейронов в темноте постепенно повышается.

Повышение световой чувствительности во время пребывания в темноте происходит неравномерно: в первые 10 минут она увеличивается в десятки раз, а затем в течение часа – в десятки тысяч раз. Важную роль в этом процессе играет восстановление зрительных пигментов. Пигменты колбочек в темноте восстанавливаются быстрее родопсина палочек, поэтому в первые минуты пребывания в темноте адаптация обусловлена процессами в колбочках. Этот первый период адаптации не приводит к большим изменениям чувствительности глаза, так как абсолютная чувствительность колбочкового аппарата невелика.

Следующий период адаптации обусловлен восстановлением родопсина палочек. Этот период завершается только к концу первого часа пребывания в темноте. Восстановление родопсина сопровождается резким (в 100000 – 200000 раз) повышением чувствительности палочек к свету. В связи с максимальной чувствительностью в темноте только палочек, слабо освещённый предмет виден лишь периферическим зрением.

Теории цветоощущения. Существует ряд теорий цветоощущения; наибольшим признанием пользуется трёхкомпонентная теория. Она утверждает существование в сетчатке трёх разных типов цветовоспринимающих фоторецепторов – колбочек.

О существовании трёхкомпонентного механизма восприятия цветов говорил ещё В.М. Ломоносов. В дальнейшем эта теория была сформулирована в 1801 г. Т. Юнгом, а затем развита Г. Гельмгольцем. Согласно этой теории, в колбочках находятся различные светочувствительные вещества. Одни колбочки содержат вещество, чувствительное к красному цвету, другие – к зелёному, третьи – к фиолетовому. Всякий цвет оказывает действие на все три цветоощущающих элемента, но в разной степени. Эта теория прямо подтверждена в опытах, где микроспектрофотометром измеряли поглощение излучений с разной длиной волны у одиночных колбочек сетчатки человека.

Согласно другой теории, предложенной Э. Герингом, в колбочках есть вещества, чувствительные к бело-черному, красно-зелёному и желто-синему излучениям. В опытах, где микроэлектродом отводили импульсы ганглиозных клеток сетчатки животных при освещении монохроматическим светом, обнаружили, что разряды большинства нейронов (доминаторов) возникают при действии любого цвета. В других ганглиозных клетках (модуляторах) импульсы возникают при освещении только одним цветом. Выявлено 7 типов модуляторов, оптимально реагирующих на свет с разной длиной волны (от 400 до 600 нм).

В сетчатке и зрительных центрах найдено много так называемых цветооппонентных нейронов. Действие на глаз излучений в какой-то части спектра их возбуждает, а в других частях спектра – тормозит. Считают, что такие нейроны наиболее эффективно кодируют информацию о цвете.

Цветовая слепота. Частичная цветовая слепота была описана в конце XVIII в. Д. Дальтоном, который сам ею страдал (поэтому аномалию цветовосприятия назвали дальтонизмом). Дальтонизм встречается у 8% мужчин и намного реже у женщин: возникновение его связывают с отсутствием определённых генов в половой непарной у мужчин Х-хромосоме. Для диагностики дальтонизма, важной при профессиональном отборе, используют полихроматические таблицы. Люди, страдающие этим заболеванием, не могут быть полноценными водителями транспорта, так как они не могут различать цвет огней светофоров и дорожных знаков. Существует три разновидности частичной цветовой слепоты: протанопия, дейтеранопия и тританопия. Каждая из них характеризуется отсутствием восприятия одного из трех основных цветов.

Люди, страдающие протанопией («краснослепые») не воспринимают красного цвета, сине-голубые лучи кажутся им бесцветными. Люди, страдающие дейтеранопией («зеленослепые») не отличают зелёные цвета от темно-красных и голубых. При тританопии – редко встречающейся аномалии цветового зрения, не воспринимаются лучи синего и фиолетового цвета.

Все перечисленные виды частичной световой слепоты хорошо объясняются трехкомпонентной теорией цветоощущения. Каждый вид этой слепоты – результат отсутствия одного из трёх колбочковых цветовоспринимающих веществ. Встречается и полная цветовая слепота – ахромазия , при которой в результате поражения колбочкового аппарата сетчатки человек видит все предметы лишь в разных оттенках серого.

Роль движения глаз для зрения. При рассматривании любых предметов глаза двигаются. Глазные движения осуществляют 6 мышц, прикреплённых к глазному яблоку. Движения двух глаз совершаются одновременно и содружественно. Рассматривая близкие предметы, необходимо сводить, а рассматривая далёкие предметы – разводить зрительные оси двух глаз. Важная роль движений глаз для зрения определяется также тем, что для непрерывного получения мозгом зрительной информации необходимо движение изображения на сетчатке. Импульсы в зрительном нерве возникают в момент включения и выключения светового изображения. При длящемся действии света на одни и те же фоторецепторы импульсация в волокнах зрительного нерва быстро прекращается и зрительное ощущение при неподвижных глазах и объектах исчезает через 1-2 с. Чтобы этого не случилось, глаз при рассматривании любого предмета производит не ощущаемые человеком непрерывные скачки. Вследствие каждого скачка изображение на сетчатке смещается с одних фоторецепторов на новые, вновь вызывая импульсацию ганглиозных клеток. Продолжительность каждого скачка равна сотым долям секунды, а амплитуда его не превышает 20º. Чем сложнее рассматриваемый объект, тем сложнее траектория движения глаз. Они как бы прослеживают контуры изображения, задерживаясь на наиболее информативных его участках (например, в лице – это глаза). Кроме того, глаз непрерывно мелко дрожит и дрейфует (медленно смещается с точки фиксации взора) – саккады. Эти движения также играют роль в дезадаптации зрительных нейронов.

Типы движений глаз. Имеется 4 типа движений глаз.

    Саккады – неощущаемые быстрые скачки (в сотые доли секунды) глаза, прослеживающие контуры изображения. Саккадические движения способствуют удержанию изображения на сетчатке, что достигается периодическим смещением изображения по сетчатке, приводящим к активации новых фоторецепторов и новых ганглиозных клеток.

    Плавные следящие движения глаза за движущимся объектом.

    Конвергирующие движения – сведение зрительных осей навстречу друг другу при рассматривании объекта вблизи от наблюдателя. Каждый тип движений контролируется нервным аппаратом раздельно, но в конечном итоге все слияния заканчиваются на мотонейронах, иннервирующих наружные мышцы глаза.

    Вестибулярные движения глаза – регулирующий механизм, появляющийся при возбуждении рецепторов полукружных каналов и поддерживающий фиксацию взора во время движений головы.

Бинокулярное зрение. При взгляде на какой-либо предмет у человека с нормальным зрением не возникает ощущения двух предметов, хотя и имеется два изображения на двух сетчатках. Изображения всех предметов попадают на так называемые корреспондирующие, или соответственные, участки двух сетчаток и в восприятии человека эти два изображения сливаются в одно. Надавите слегка на один глаз сбоку: немедленно начнёт двоиться в глазах, потому что нарушилось соответствие сетчаток. Если же смотреть на близкий предмет, конвергируя глаза, то изображение какой-либо более отдалённой точки попадает на неидентичные (диспаратные) точки двух сетчаток (рис. 12.9). Диспарация играет большую роль в оценке расстояния, и, следовательно, в видении глубины рельефа. Человек способен заметить изменение глубины, создающее сдвиг изображения на сетчатках на несколько угловых секунд. Бинокулярное слитие или объединение сигналов от двух сетчаток в единый зрительный образ происходит в первичной зрительной коре. Зрение двумя глазами значительно облегчает восприятие пространства и глубины расположения предмета, способствует определению его формы и объёма.

Рис. 12.9. Ход лучей при бинокулярном зрении. А – фиксирование взором ближайшего предмета; Б – фиксирование взором дальнего предмета; 1 , 4 – идентичные точки сетчатки; 2 , 3 – неидентичные (диспаратные) точки.

Ежедневно человек моргает 11 500 раз!

Глаз

Вес глаза 7-8 г, диаметр глазного яблока 2,5 см. Человеческий глаз в 15 раз меньше глаза гигантского кальмара диаметром 38 см, по размеру соответствующего двум человеческим головам.

Ресницы

Ресницы защищают глаза от пыли и обеспечивают смыкание век при прикосновении постороннего предмета. Поскольку на каждом пскс насчитывается 80 ресниц, наши глаза защищает настоящий занавес из 320 ресниц. Ресницы выпадают и вырастают вновь за 100 дней. Таким образом, мужчина за свою жизнь сменит ресницы 260 раз, а женщина – 290. Общее число ресниц у мужчин и женщин составляет 83 000 и 93 000 соответственно.

Лица, страдающие плохим зрением, имеют застывший взгляд и редко моргают. Мужчины обычно моргают один раз за 5 с. За вычетом 8 часов сна получится, что они ежедневно моргают 11 500 раз. За всю жизнь мужчина моргает 298 миллионов раз, а женщина – 331 миллион раз.

Слезы

Слезная жидкость (слеза), увлажняет поверхность глаза. При отсутствии слез произошло бы обезвоживание такого нежного органа, как глаз, и очень быстро наступила бы слепота. Слёзные железы обоих глаз ежедневно производят три наперстка слез (0,01 л).

Слезы освобождают организм от химических веществ, связанных с нервным перенапряжением, содержание которых уменьшается на 40%. Не в укор женщинам следует заметить, что благодаря выделению гормона с приятным названием “пролактин” они плачут в четыре раза чаще, чем мужчины.

Зрение

Механизмы работы глаза и фотоаппарата сходны. В фотоаппарат в зависимости от величины диафрагмы попадает большее или меньшее количество света. Роль диафрагмы в глазу выполняет зрачок (темное пятно в центре радужной оболочки). Лучи света, отражаемые объектом, проходят через линзу объектива фотоаппарата, а в глазу – через своеобразную линзу-хрусталик, расположенную внутри глазного яблока. В фотоаппарате эти лучи света затем сходятся на фотопленке и фиксируют на ней перевернутое изображение. На этом процесс фотосъемки завершается. В глазу световые лучи улавливаются сетчаткой (на задней стороне глаза), снабженной 132 миллионами рсцепторных клеток – “приемниками изображения”, включая 125 миллионов палочек, обеспечивающих светоощущение, и 7 миллионов колбочек, обеспечивающих цветоощущение. (Слои сетчатки названы “палочками” и “колбочками” по их форме.) Во время передачи изображения к мозгу происходит псрсвсртывание изображения при помощи зрительного нерва.

Глаз сам может производить фокусировку (аккомодацию), чтобы видеть близкие и отдаленные предметы. Человек с нормальным зрением способен четко видеть предметы на расстоянии 60 м. Глаз может различать предметы на расстоянии менее 5 м. Минимальный предел четкого видения у молодого человека 15 см, но на более близком расстоянии предметы становятся расплывчатыми. Однако этот предел меняется с возрастом: 7 см – в 10 лет, 15 см – в 20 лет, 25 см – в 40 лет, 40 см – в 50 лет. Увеличение предела с возрастом объясняется дальнозоркостью. В благоприятных для зрения условиях, при хорошем освещении, глаза могут точно различить 10 миллионов оттенков.

Объемность изображения возникает потому, что мы видим двумя глазами.

Угол полного обзора у человека составляет 125 градусов. Для сравнения отметим, что у кошек этот показатель – 187 градусов.

Острота человеческого зрения в 500 раз ниже, чем у сов, способных различать свою добычу с расстояния 2 м при почти полной темноте. Приведем другие поразительные примеры: беркут может заметить зайца с высоты 3,2 км, а сокол – голубя более чем за 8 км.

Радужная оболочка глаза – окрашенная диафрагма, которая в первые годы жизни человека может менять цвет. Как отпечатки пальцев, так и рисунок радужной оболочки у каждого человека индивидуален.

Слепое пятно

Один из участков сетчатки, так называемое слепое пятно, не имеет фоторецепторов и поэтому не воспринимает свет. Это место выхода зрительного нерва из сетчатки. Слепое пятно, однако, не мешает нам видеть – мозг по большей части его «игнорирует».

Дефекты зрения

Близорукостью называют неспособность четко видеть отдаленные предметы. В этом случае мышцы недостаточно расслабляют хрусталик, поэтому лучи света фокусируются перед сетчаткой и изображение на ней получается расплывчатым. Исправить этот недостаток можно с помощью контактных линз или очков с вогнутыми стеклами-линзами, которые рассеивают световой пучок.

Дальнозоркость – это неспособность четко видеть близкие предметы. У дальнозорких людей мышцы недостаточно сильно сжимают хрусталик, поэтому световые лучи фокусируются позади сетчатки и изображение тоже расплывается. От дальнозоркости помогают очки с выпуклыми стеклами, концентрирующими свет.

Цветовой слепотой, или дальтонизмом, называют неспособность различать некоторые цвета.

Разберемся вместе, дети: Для чего глаза на свете? Почему у всех у нас На лице есть пара глаз? Глаза у Вари — карие, У Васи с Верой — серые, У маленькой Аленки Зеленые глазенки. Для чего нужны глаза? Чтоб текла из них слеза? Ты закрой глаза ладошкой, Посиди совсем немножко — Сразу сделалось темно: Где…

Есть компьютер у Романа, Он с друзьями у экрана Прямо с самого утра — Любит игры детвора. Войны, битвы до победы. Так до самого обеда Не гуляют, не едят — У компьютера сидят. Только лишь пришли из школы — Не идут играть в футбол, Монитор включают вновь — Эти игры их любовь: «Экстрим-шоу», «Тетрис», «Ворг»,…

Глаз — волшебный теремок, Круглый маленький домок, Хитро он устроен — Без гвоздей построен. Круглый дом со всех сторон Белой стенкой окружен, Стенку эту белую Называют склерою. Обойдем же дом скорей: Ни крылечка, ни дверей, Впереди кружочек тонкий — Роговица, словно пленка, Вся прозрачна, как стекло, — В мир чудесное окно, Через круглое оконце В…

Чудный праздник Новый год!Этот праздник каждый ждет:Дед Морозу дети рады,Фейерверкам, маскарадам,Здесь конфеты и игрушки,Лего, Барби и хлопушки… Зажигал петарду Коля —Вырвался огонь на волюИ взметнул не в небеса,А прямо мальчику в глаза. Пораженье налицо:В порошинках все лицоИ обоих глаз ожог!Коля сам идти не смог, «Помощь скорая» примчится,Отвезет его в больницу. Да, опасные игрушкиЭти бомбочки, хлопушки,Фейерверки…

Отразится лучик светаОт какого-то предмета,Упадет на роговицу,Миг — и дальше устремится,И сквозь дырочку-зрачокПроберется в глаз-домок. Дальше, следуя порядку,Попадает на сетчатку. Круглый дом с одним окном,Плотно он закрыт кругом,Ни крыльца, ни двери нету,Путь теперь окончен света? Нет, от глаза нерв идет,В мозг сигнал передает,После этого тотчасВсе вокруг увидит глаз. Очень хрупок круглый дом!Тонки, нежны стенки в…

Прислушайся! Когда хотят,Чтоб вещь служила нам без срока,Недаром люди говорят:«Храните как зеницу ока!» И чтоб глаза твои, дружок,Могли надолго сохраниться,Запомни два десятка строкНа заключительной странице: Глаз поранить очень просто —Не играй предметом острым! Глаза не три, не засоряй,Лежа книгу не читай;На яркий свет смотреть нельзя —Тоже портятся глаза. Телевизор в доме есть —Упрекать не стану,Но,…

В небе солнышка затмение —Поскорей за наблюдение!И решили два подростка,Бросив прочие дела,Посмотреть на солнце просто —Без защитного стекла. «Нам стекло, — сказали дружно,Закопченное не нужно,Мы и так на небе ясномВидим солнышко прекрасно,А на Солнце нам виднаТень, что бросила Луна…» Но ребята зря хвалились:Их глаза потом слезились,Сильно начали болеть.Поздно поняли ребята,Как на солнце без стекла-тоЗакопченного смотреть!…

Уши – органы слуха у позвоночных животных и человека. Ухо улавливает звуки, которые через наружный слуховой проход длиной 24-30 мм направляются к барабанной перепонке. Барабанная перепонка, слуховые косточки и жидкость внутреннего уха – это звукопроводящий аппарат, передающий звуковые колебания. Слуховой нерв, слуховые пути и центры в головном мозге воспринимают эти колебания. Человек способен различать более…

Две подружки рано встали, Во дворе песком играли: Стали строить городок, Стряпать вместе пирожок. Надоело им играть, Стали вверх песок бросать, Но промчался ветерок И занес в глаза песок. Терли девочки глаза Набегала в них слеза, Веки вспухли, покраснели, Открывались еле-еле, Словом, очень страшный вид. Врач сказал конъюнктивит, И назначил промыванья, Капли, мази, прижиганья. Осторожным…

Человек воспринимает звуки в широком диапазоне – от низкого тона (гудение) до высокого (писк). Высота звука определяется частотой, которую измеряют в герцах – по числу колебаний звуковой волны, совершаемых за 1 с. С ростом частоты высота звука увеличивается, т.е. чем больше частота, тем выше звук, и наоборот, чем меньше частота, тем ниже звук. Молодые люди…

Орган зрения - один из главных органов чувств, он играет значительную роль в процессе восприятия окружающей среды. В многообразной деятельности человека, в исполнении многих самых тонких работ органу зрения принадлежит первостепенное значение. Достигнув совершенства у человека, орган зрения улавливает световой поток, направляет его на специальные светочувствительные клетки, воспринимает черно-белое и цветное изображение, видит предмет в объеме и на различном расстоянии.

Орган зрения расположен в глазнице и состоит из глаза и вспомогательного аппарата (рис. 144).

Рис. 144. Строение глаза (схема):

1 - склера; 2 - сосудистая оболочка; 3 - сетчатка; 4 - центральная ямка; 5 - слепое пятно; 6 - зрительный нерв; 7- конъюнктива; 8- цилиар-ная связка; 9-роговица; 10-зрачок; 11, 18- оптическая ось; 12 - передняя камера; 13 - хрусталик; 14 - радужка; 15 - задняя камера; 16 - ресничная мышца; 17- стекловидное тело

Глаз (oculus) состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками. Глазное яблоко имеет округлую форму, передний и задний полюсы. Первый соответствует наиболее выступающей части наружной фиброзной оболочки (роговицы), а второй - наиболее выступающей части, которая находится латеральное выхода зрительного нерва из глазного яблока. Линия, соединяющая эти точки, называется наружной осью глазного яблока, а линия, соединяющая точку на внутренней поверхности роговицы с точкой на сетчатке, получила название внутренней оси глазного яблока. Изменения соотношений этих линий вызывают нарушения фокусировки изображения предметов на сетчатке, появление близорукости (миопия) или дальнозоркости (гиперметропия).

Глазное яблоко состоит из фиброзной и сосудистой оболочек, сетчатки и ядра глаза (водянистая влага передней и задней камер, хрусталик, стекловидное тело).

Фиброзная оболочка - наружная плотная оболочка, которая выполняет защитную и светопроводящую функции. Передняя ее часть называется роговицей, задняя - склерой. Роговица - это прозрачная часть оболочки, которая не имеет сосудов, а по форме напоминает часовое стекло. Диаметр роговицы - 12 мм, толщина - около 1 мм.

Склера состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, толщиной около 1 мм. На границе с роговицей в толще склеры находится узкий канал - венозный синус склеры. К склере прикрепляются глазодвигательные мышцы.

Сосудистая оболочка содержит большое количество кровеносных сосудов и пигмента. Она состоит из трех частей: собственной сосудистой оболочки, ресничного тела и радужки. Собственно сосудистая оболочка образует большую часть сосудистой оболочки и выстилает заднюю часть склеры, срастается рыхло с наружной оболочкой; между ними находится околососудистое пространство в виде узкой щели.


Ресничное тело напоминает среднеутолщенный отдел сосудистой оболочки, который лежит между собственной сосудистой оболочкой и радужкой. Основу ресничного тела составляет рыхлая соединительная ткань, богатая сосудами и гладкими мышечными клетками. Передний отдел имеет около 70 радиально расположенных ресничных отростков, которые составляют ресничный венец. К последнему прикрепляются радиально расположенные волокна ресничного пояса, которые затем идут к передней и задней поверхности капсулы хрусталика. Задний отдел ресничного тела - ресничный кружок - напоминает утолщенные циркулярные полоски, которые переходят в сосудистую оболочку. Ресничная мышца состоит из сложнопереплетенных пучков гладких мышечных клеток. При их сокращении происходят изменение кривизны хрусталика и приспособление к четкому видению предмета (аккомодация).

Радужка - самая передняя часть сосудистой оболочки, имеет форму диска с отверстием (зрачком) в центре. Она состоит из соединительной ткани с сосудами, пигментных клеток, которые определяют цвет глаз, и мышечных волокон, расположенных радиально и циркулярно.

В радужке различают переднюю поверхность, которая формирует заднюю стенку передней камеры глаза, и зрачковый край, который офаничивает отверстие зрачка. Задняя поверхность радужки составляет переднюю поверхность задней камеры глаза, ресничный край соединяется с ресничным телом и склерой при помощи гребенчатой связки. Мышечные волокна радужки, сокращаясь или расслабляясь, уменьшают или увеличивают диаметр зрачков.

Внутренняя (чувствительная) оболочка глазного яблока - сетчатка - плотно прилегает к сосудистой. Сетчатка имеет большую заднюю зрительную часть и меньшую переднюю «слепую» часть, которая объединяет ресничную и радужковую части сетчатки. Зрительная часть состоит из внутренней пигментной и внутренней нервной частей. Последняя имеет до 10 слоев нервных клеток. Во внутреннюю часть сетчатки входят клетки с отростками в форме колбочек и палочек, которые являются светочувствительными элементами глазного яблока. Колбочки воспринимают световые лучи при ярком (дневном) свете и являются одновременно рецепторами цвета, а палочки функционируют при сумеречном освещении и играют роль рецепторов сумеречного света. Остальные нервные клетки выполняют связующую роль; аксоны этих клеток, соединившись в пучок, образуют нерв, который выходит из сетчатки.

На заднем отделе сетчатки находится место выхода зрительного нерва - диск зрительного нерва, а латеральное от него располагается желтоватое пятно. Здесь находится наибольшее количество колбочек; это место является местом наибольшего видения.

В ядро глаза входят передняя и задняя камеры, заполненные водянистой влагой, хрусталик и стекловидное тело. Передняя камера глаза - это пространство между роговицей спереди и передней поверхностью радужки сзади. Место по окружности, где находится край роговицы и радужки, ограничено гребенчатой связкой. Между пучками этой связки расположено пространство радужно-роговичного узла (фонтановы пространства). Через эти пространства водянистая влага из передней камеры оттекает в венозный синус склеры (шлеммов канал), а затем поступает в передние ресничные вены. Через отверстие зрачка передняя камера соединяется с задней камерой глазного яблока. Задняя камера в свою очередь соединяется с пространствами между волокнами хрусталика и ресничным телом. По периферии хрусталика лежит пространство в виде пояска (петитов канал), заполненное водянистой влагой.

Хрусталик - это двояковыпуклая линза, которая расположена сзади камер глаза и обладает светопреломляющей способностью. В нем различают переднюю и заднюю поверхности и экватор. Вещество хрусталика бесцветное, прозрачное, плотное, не имеет сосудов и нервов. Внутренняя его часть - ядро - намного плотнее периферической части. Снаружи хрусталик покрыт тонкой прозрачной эластичной капсулой, к которой прикрепляется ресничный поясок (циннова связка). При сокращении ресничной мышцы изменяются размеры хрусталика и его преломляющая способность.

Стекловидное тело - это желеобразная прозрачная масса, которая не имеет сосудов и нервов и покрыта мембраной. Расположено оно в стекловидной камере глазного яблока, сзади хрусталика и плотно прилегает к сетчатке. Сбоку хрусталика в стекловидном теле находится углубление, называемое стекловидной ямкой. Преломляющая способность стекловидного тела близка к таковой водянистой влаги, которая заполняет камеры глаза. Кроме того, стекловидное тело выполняет опорную и защитную функции.

Вспомогательные органы глаза. К вспомогательным органам глаза относятся мышцы глазного яблока (рис. 145), фасции глазницы, веки, брови, слезный аппарат, жировое тело, конъюнктива, влагалище глазного яблока.

Рис. 145. Мышцы глазного яблока:

А - вид с латеральной стороны: 1 - верхняя прямая мышца; 2 - мышца, поднимающая верхнее веко; 3 - нижняя косая мышца; 4 - нижняя прямая мышца; 5 - латеральная прямая мышца; Б - вид сверху: 1 - блок; 2 - влагалище сухожилия верхней косой мышцы; 3 - верхняя косая мышца; 4- медиальная прямая мышца; 5 - нижняя прямая мышца; 6 - верхняя прямая мышца; 7 - латеральная прямая мышца; 8 - мышца, поднимающая верхнее веко

Двигательный аппарат глаза представлен шестью мышцами. Мышцы начинаются от сухожильного кольца вокруг зрительного нерва в глубине глазницы и прикрепляются к глазному яблоку. Выделяют четыре прямые мышцы глазного яблока (верхняя, нижняя, латеральная и медиальная) и две косые (верхняя и нижняя). Мышцы действуют таким образом, что оба глаза поворачиваются согласованно и направлены в одну и ту же точку. От сухожильного кольца начинается также мышца, поднимающая верхнее веко. Мышцы глаза относятся к поперечнополосатым мышцам и сокращаются произвольно.

Глазница, в которой находится глазное яблоко, состоит из надкостницы глазницы, которая в области зрительного канала и верхней глазничной щели срастается с твердой оболочкой головного мозга. Глазное яблоко покрыто оболочкой (или теноновой капсулой), которая рыхло соединяется со склерой и образует эписклеральное пространство. Между влагалищем и надкостницей глазницы находится жировое тело глазницы, которое выполняет роль эластичной подушки для глазного яблока.

Веки (верхнее и нижнее) представляют собой образования, которые лежат впереди глазного яблока и прикрывают его сверху и снизу, а при смыкании - полностью его закрывают. Веки имеют переднюю и заднюю поверхность и свободные края. Последние, соединившись спайками, образуют медиальный и латеральные углы глаза. В медиальном углу находятся слезное озеро и слезное мясцо. На свободном крае верхнего и нижнего век около медиального угла видно небольшое возвышение - слезный сосочек с отверстием на верхушке, которая является началом слезного канальца.

Пространство между краями век называется глазной щелью. Вдоль переднего края век расположены ресницы. Основу века составляет хрящ, который сверху покрыт кожей, а с внутренней стороны - конъюнктивой века, которая затем переходит в конъюнктиву глазного яблока. Углубление, которое образуется при переходе конъюнктивы век на глазное яблоко, называется конъюнктивальным мешком. Веки, кроме защитной функции, уменьшают или перекрывают доступ светового потока.

На границе лба и верхнего века находится бровь, представляющая собой валик, покрытый волосами и выполняющий защитную функцию.

Слезный аппарат состоит из слезной железы с выводными протоками и слезоотводящих путей. Слезная железа находится в одноименной ямке в латеральном углу, у верхней стенки глазницы и покрыта тонкой соединительно-тканной капсулой. Выводные протоки (их около 15) слезной железы открываются в конъюнктивальный мешок. Слеза омывает глазное яблоко и постоянно увлажняет роговицу. Движению слезы способствуют мигательные движения век. Затем слеза по капиллярной щели около края век оттекает в слезное озеро. В этом месте берут начало слезные канальцы, которые открываются в слезный мешок. Последний находится в одноименной ямке в нижнемедиальном углу глазницы. Книзу он переходит в довольно широкий носослезный канал, по которому слезная жидкость попадает в полость носа.

Проводящие пути зрительного анализатора (рис. 146). Свет, который попадает на сетчатку, проходит вначале через прозрачный светопреломляющий аппарат глаза: роговицу, водянистую влагу передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело. Пучок света на своем пути регулируется зрачком. Светопреломляющий аппарат направляет пучок света на более чувствительную часть сетчатки - место наилучшего видения - пятно с его центральной ямкой. Пройдя через все слои сетчатки, свет вызывает там сложные фотохимические преобразования зрительных пигментов. В результате этого в светочувствительных клетках (палочках и колбочках) возникает нервный импульс, который затем передается следующим нейронам сетчатки - биполярным клеткам (нейроцитам), а после них - нейроцитам ганглиозного слоя, ганглиозным нейроцитам. Отростки последних идут в сторону диска и формируют зрительный нерв. Пройдя в череп через канал зрительного нерва по нижней поверхности головного мозга, зрительный нерв образует неполный зрительный перекрест. От зрительного перекреста начинается зрительный тракт, который состоит из нервных волокон ганглиозных клеток сетчатки глазного яблока. Затем волокна по зрительному тракту идут к подкорковым зрительным центрам: латеральному коленчатому телу и верхним холмикам крыши среднего мозга. В латеральном коленчатом теле волокна третьего нейрона (ганглиозных нейроцитов) зрительного пути заканчиваются и вступают в контакт с клетками следующего нейрона. Аксоны этих нейроцитов проходят через внутреннюю капсулу и достигают клеток затылочной доли около шпорной борозды, где и заканчиваются (корковый конец зрительного анализатора). Часть аксонов ганглиозных клеток проходит через коленчатое тело и в составе ручки поступает в верхний холмик. Далее из серого слоя верхнего холмика импульсы идут в ядро глазодвигательного нерва и в дополнительное ядро, откуда происходит иннервация глазодвигательных мышц, мышц, которые суживают зрачки, и ресничной мышцы. Эти волокна несут импульс в ответ на световое раздражение и зрачки суживаются (зрачковый рефлекс), также происходит поворот в необходимом направлении глазных яблок.

Рис. 146. Схема строения зрительного анализатора:

1 - сетчатка; 2- неперекрещенные волокна зрительного нерва; 3 - перекрещенные волокна зрительного нерва; 4- зрительный тракт; 5- корковый анализатор

Механизм фоторецепции основан на поэтапном превращении зрительного пигмента родопсина под действием квантов света. Последние поглощаются группой атомов (хромофоры) специализированных молекул - хромолипо-протеинов. В качестве хромофора, который определяет степень поглощения света в зрительных пигментах, выступают альдегиды спиртов витамина А, или ретиналь. Последние всегда находятся в форме 11-цисретиналя и в норме связываются с бесцветным белком опсином, образуя при этом зрительный пигмент родопсин, который через ряд промежуточных стадий вновь подвергается расщеплению на ретиналь и опсин. При этом молекула теряет цвет и этот процесс называют выцветанием. Схема превращения молекулы родопсина представляется следующим образом.

Процесс зрительного возбуждения возникает в период между образованием люми- и метародопсина II. После прекращения воздействия света родопсин тотчас же ресинтезируется. Вначале полностью при участии фермента рети-нальизомеразы транс-ретиналь превращается в 11-цисретиналь, а затем последний соединяется с опсином, вновь образуя родопсин. Этот процесс беспрерывный и лежит в основе темновой адаптации. В полной темноте необходимо около 30 мин, чтобы все палочки адаптировались и глаза приобрели максимальную чувствительность. Формирование изображения в глазу происходит при участии оптических систем (роговицы и хрусталика), дающих перевернутое и уменьшенное изображение объекта на поверхности сетчатки. Приспособление глаза к ясному видению на расстоянии удаленных предметов называют аккомодацией. Механизм аккомодации глаза связан с сокращением ресничных мышц, которые изменяют кривизну хрусталика.

При рассмотрении предметов на близком расстоянии одновременно с аккомодацией действует и конвергенция, т. е. происходит сведение осей обоих глаз. Зрительные линии сходятся тем больше, чем ближе находится рассматриваемый предмет.

Преломляющую силу оптической системы глаза выражают в диоптриях («Д» - дптр). За 1 Д принимается сила линзы, фокусное расстояние которой составляет 1 м. Преломляющая сила глаза человека составляет 59 дптр при рассмотрении далеких предметов и 70,5 дптр при рассмотрении близких.

Существуют три главные аномалии преломления лучей в глазу (рефракции): близорукость, или миопия; дальнозоркость, или гиперметропия; старческая дальнозоркость, или пресбиопия (рис. 147). Основная причина всех дефектов глаза состоит в том, что не согласуются между собой преломляющая сила и длина глазного яблока, как в нормальном глазу. При близорукости (миопии) лучи сходятся перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке вместо точки возникает круг светорассеяния, глазное яблоко при этом имеет большую длину, чем в норме. Для коррекции зрения используют вогнутые линзы с отрицательными диоптриями.

Рис. 147. Ход лучей света в нормальном глазу (А), при близорукости

(Б 1 и Б 2), при дальнозоркости (В 1 и В 2) и при астигматизме (Г 1 и Г 2):

Б 2 , В 2 - двояковогнутая и двояковыпуклая линзы для исправления дефектов близорукости и дальнозоркости; Г 2 - цилиндрическая линза для коррекции астигматизма; 1 - зона четкого видения; 2 - зона размытого изображения; 3 - корректирующие линзы

При дальнозоркости (гиперметропии) глазное яблоко короткое, и поэтому параллельные лучи, идущие от далеких предметов, собираются сзади сетчатки, а на ней получается неясное, расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток может быть компенсирован путем использования преломляющей силы выпуклых линз с положительными диоптриями.

Старческая дальнозоркость (пресбиопия) связана со слабой эластичностью хрусталика и ослаблением натяжения цинновых связок при нормальной длине глазного яблока.

Исправлять это нарушение рефракции можно с помощью двояковыпуклых линз. Зрение одним глазом дает нам представление о предмете лишь в одной плоскости. Только при зрении одновременно двумя глазами возможно восприятие глубины и правильное представление о взаимном расположении предметов. Способность к слиянию отдельных изображений, получаемых каждым глазом, в единое целое обеспечивает бинокулярное зрение.

Острота зрения характеризует пространственную разрешающую способность глаза и определяется тем наименьшим углом, при котором человек способен различать раздельно две точки. Чем меньше угол, тем лучше зрение. В норме этот угол равен 1 мин, или 1 единице.

Для определения остроты зрения используют специальные таблицы, на которых изображены буквы или фигурки различного размера.

Поле зрения - это пространство, которое воспринимается одним глазом при неподвижном его состоянии. Изменение поля зрения может быть ранним признаком некоторых заболеваний глаз и головного мозга.

Цветоощущение - способность глаза различать цвета. Благодаря этой зрительной функции человек способен воспринимать около 180 цветовых оттенков. Цветовое зрение имеет большое практическое значение в ряде профессий, особенно в искусстве. Как и острота зрения, цветоощущение является функцией колбочкового аппарата сетчатки. Нарушения цветового зрения могут быть врожденными и передаваться по наследству и приобретенными.

Нарушение цветового восприятия носит название дальтонизма и определяется с помощью псевдоизохроматических таблиц, в которых представлена совокупность цветных точек, образующих какой-либо знак. Человек с нормальным зрением легко различает контуры знака, а дальтоник нет.

При помощи органов зрения человек воспринимает окружающий мир. Известно, что большую часть информации получают люди как раз визуально. Речь образовалась и достигла должного уровня развития гораздо позже.

Кроме того, если говорить об общении, то тело и его движения контролировать гораздо сложнее, чем слова. Поэтому, существуют различные теории о распознании языка тела визуально, это своеобразный тест на искренность собеседника, способ узнать безусловную истину.

Чем чреваты заболевания глаз?

Это важная часть организма. Сейчас человек уже не так много, как раньше, задумывается о безопасности окружающего мира. Но задача адаптации к местности по-прежнему важна, и она выполняется при помощи глаза.

Травмирование при недостаточном внимании к обстоятельствам окружающей среды все еще возможно. Никто не оспорит утверждение, что со снижением зрения ухудшается и качество жизни. Отсутствие зрения – безусловное показание к установлению инвалидности, ведь обычная жизнедеятельность существенно осложняется, человек теряет множество возможностей.

Развитие органа зрения привело к усовершенствованию некоторых аспектов, но набор функций остался прежним. Главная задача – обеспечить визуальное восприятие внешнего мира объемное и всестороннее.

Анатомия и физиология глаза

Сама анатомия глаза очень сложна. Система совершенствовалась на протяжении тысячелетний, и достигла идеального уровня развития для жизнедеятельности человека. Многим удивительно узнать, что у животных и насекомых строение органа другое, позволяющее увеличить обзор или четкость образа в определенных условиях.

Но для человека такое устройство идеально, по расстановке глаз некоторые теоретики даже делают вывод о принадлежности человека к хищникам или травоядным, но это не основная задача. Главное, что такое строение органа зрения позволило популяции выжить и занять лидирующие позиции в животном мире.

Ядро всей системы – глазное яблоко. То, что этот орган имеет круглую форму, было понятно уже давно. Но вот его внутренние составляющие были исследованы сравнительно недавно, когда появились соответствующие инструменты.

А внутри глазного яблока находятся важные компоненты, такие как хрусталик, специфическая жидкость. Кроме того, в наличии имеется сетчатка и три оболочки. Каждая выполняет отведенную важную роль и обеспечивает восприятие светового потока.

Анатомия органа зрения:


Особенности строения

Орган зрения человека, его строение и функции, специфичен и все составляющие «заточены» изначально под решение задач выживания. Хрусталик невосприимчив, он не имеет для этого никаких компонентов. Но его двигают мышцы, которые как раз очень чувствительны к различным внешним изменениям. Так обеспечивается дальнее или ближнее зрение.

Глазное яблоко выполняет важную функцию. Именно оно обеспечивает восприятие и передачу внешних сигналов. Но само по себе оно очень чувствительно, подвержено и инфекциям и травмам. Это хрупкая конструкция защищена веками, которые смыкаются и размыкаются.

Не всегда эти движения человек может контролировать до конца. Это рефлекс относится к ряду безусловных. Это вполне логично, иначе человек не успевал бы реагировать на изменения внешней обстановки должным образом.

С этой особенностью связана трудность применения глазных капель и ношение линз. Но человек справляется с этой сложностью, тренируя мышцы и рефлексы. В нужный момент, тем не менее, они сработают так же эффективно.

Есть и такое место, которое именуется слепым пятном. Большой роли оно не играет, здесь просто нет рецепторов. Это место выхода зрительного нерва из сетчатки.

За прием световых сигналов отвечают особенные рецепторы. Они сосредоточены во внутренней оболочке, именуются палочками и колбочками. Колбочки отвечают за дневное восприятие, палочки – за ночное. Колбочки расположены прямо напротив зрачка. Это место также именуется желтым пятном.

Рецепторы состоят из особенных веществ. Они способны быстро распадаться и восстанавливаться. Поэтому при быстрой смене темноты на свет или наоборот человек некоторое время привыкает к обстановке.

Строение органов зрения достаточно сложно. Это очень чувствительная система. В преломлении световых потоков и восприятии зрительных объектов участвуют все составляющие. Есть и мышца, которые двигают глазное яблоко, помогая увеличить обзора и угол восприятия. Также защитные функции выполняют брови, ресницы и т.д.

Такова физиология зрительной системы, так как она сформировалась под влиянием эволюционных процессов.

Функции зрительной системы и возможные заболевания

Строение органа зрения человека именно таково, поскольку вся система выполняет специальные функции. О них уже говорилось вскользь, но стоит упомянуть отдельно.

Итак, глаза обеспечивают восприятие внешнего мира при помощи визуальных образов. Таким образом, усваивается информация, человек получает данные, необходимые для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Предметы могут быть по-разному расположены в пространстве, орган зрения отвечает за правильное восприятие под разным углом. Это обеспечивается путем сложных видоизменений световых потоков, но эффективность работы органа велика, если состояние его здоровья удовлетворительное.

Информация нужна и для адаптации к условиям внешней среды. Человек узнает о возможной опасности посредством зрения. Он имеет возможность подготовиться к ней. Глаза человека выполняют важные функции, если зрение ухудшается даже незначительно, это сразу сказывается на качестве жизни.

Почему возникают недуги, и ухудшается деятельность всей системы? Чаще столь чувствительный орган просто изнашивается со временем. Поэтому появляются различные возрастные недуги, такие как дальнозоркость и близорукость. Излишнее напряжение и нагрузка также могут быть причиной ухудшения зрения.

Сейчас это особенно актуально, так как повсеместно используются для работы компьютеры. Пока глаз не сумел приспособиться к такой чрезмерной нагрузке, поэтому нужно тщательно следить за его состоянием и предпринимать все меры профилактики заболеваний.

На физиологическом уровне ухудшение восприятия предметов связано с изменением длины глазного яблока. Также и хрусталик способен утрачивать свою эластичность со временем. Уже не достигается нужная четкость восприятия. Это повсеместная проблема, которая связана и с ухудшением экологии.

Возможны и недуги, связанны со слизистой, с появлением различных новообразований. Такие недуги часто излечить удается только при оперативном вмешательстве. А операции на глазах очень сложны и опасны, это особенность физиологии.

Ранее считалось, что восстановить зрение невозможно. Сейчас используются операции, и успешно, которые позволяют восстановить его до 100% уровня. Но сами специалисты говорят о наличии противопоказаний и возможных осложнений. Поэтому, проще все-таки соблюдать профилактические меры, правильно организовывать рабочее место.

Всегда должна быть обеспечена нужная степень освещенности. Она угадывается очень просто. При этом нужно учесть, что открытые источники искусственного света могут плохо влиять на глаза.

Поэтому их необходимо прикрывать. Нельзя долго напрягать глаза. Нужно делать передышки в работе за компьютером, в чтении.

Расстояние до книги или компьютера должно быть соответствующим. Тем более, что излучение от компьютера также вредно. Читать в автобусе не желательно, так же как и лежа на диване.

Стоит запомнить элементарные правила ухода. Нельзя сильно тереть глаза руками, может проникнуть инфекция. Если возникло воспаление, можно воспользоваться настоем чая для примочек. И необходимо обеспечить постоянное поступление витамина А – физиология органа такова, что он постоянно нуждается в нем.