Глаз и зрение человека. Строение органа зрения Орган чувств зрение сообщение в физике

Глаз - находится в орбитальной впадине черепа (глазнице), сзади и с боков окружен мышцами, которые прикрепляются к наружной поверхности глазного яблока и обеспечивают его движение.

Орган зрения состоит из:

  • глазного яблока
  • зрительного нерва
  • вспомогательного аппарата глаза: глазные мышцы, жировая клетчатка, веки, ресницы, брови, слезные железы

Имеет форму шара. Для осмотра доступен только передний отдел - роговица и окружающая его часть, остальная часть залегает в глубине глазницы. Размер глазного яблока определяется расстоянием между передним и задним полюсами и составляет в среднем 24 мм. Линию, соединяющую оба полюса, называют наружной осью глазного яблока, либо геометрической осью глаза, либо сагиттальной осью глаза.

От указанной оси следует отличать внутреннюю ось глазного яблока, соединяющую внутреннюю поверхность роговицы, соответствующую ее переднему полюсу, с точкой на сетчатке, соответствующей заднему полюсу глазного яблока. Ее размер соответствует 21,3 мм.

Линия, соединяющая точки наибольшей окружности глазного яблока во фронтальной плоскости, называется экватором. Он находится на 10-12 мм кзади от края роговицы. Линии, проведенные перпендикулярно экватору и соединяющие на поверхности яблока оба его полюса, носят название меридианов. Вертикальный и горизонтальный меридианы делять глазное яблоко на отдельные квадранты.

Основную массу глазного яблока образует прозрачное содержимое (стекловидное тело, хрусталик, и водянистая влага), окруженное тремя оболочками: белковой - наружной или фиброзной, средней - сосудистой и внутренней - сетчатой.

  • Белковая оболочка - очень прочная соединительнотканная оболочка, которая покрывает весь глаз и защищает его от механических и химических влияний. Передняя часть этой оболочки прозрачна, она называется роговицей, задняя часть, которая является продолжением роговицы - непрозрачная, она называется склерой. Благодаря белковой оболочке глазное яблоко сохраняет присущую ему форму.
  • Средняя оболочка глаза - сосудистая - пронизана густой сеткой кровеносных сосудов, которые питают ткани глаза. В передней части глаза она утолщается, образуя ресничное тело, в толще которого находится ресничная мышца, изменяющая своим сокращением кривизну хрусталика. Ресничное тело переходит в радужную оболочку, состоящую из нескольких слоев. В более глубоком слое залегают пигментные клетки. От количества пигмента зависит цвет глаз. В центре радужной оболочки есть отверстие - зрачок, вокруг которого расположены круговые мышцы. При их сокращении зрачок суживается. Радиальные мышцы, имеющиеся в радужной оболочке, расширяют зрачок. Суживаясь или расширяясь, зрачок регулирует количество света, которое поступает внутрь глаза.
  • Внутренняя оболочка глаза - сетчатка - состоит из двух частей: задней части (зрительная часть сетчатки), состоящей из светочувствительных клеток - фоторецепторов, воспринимающих свет, поступающий в глаз и передней части - не содержащей светочувствительных элементов - слепой части сетчатки.

Зрительная часть сетчатки состоит из пигментных клеток и трех слоев нейронов: первый слой - собственно фоторецепторы - палочки и колбочки, второй слой - биполярные клетки, которые соединяют фоторецепторы с нейронами третьего слоя. Аксоны последних нейронов образуют зрительный нерв. Место, где зрительный нерв выходит из сетчатки (диск зрительного нерва), лишено фоторецепторов, не воспринимает света и называется слепым пятном.

На 3-4 мм кнаружи от диска зрительного нерва (от слепого пятна) в сетчатой оболочке, напротив зрачка, имеется желтое пятно - место наилучшего видения, содержащее наибольшее количество колбочек. Вокруг желтого пятна встречаются и колбочки и палочки, а еще дальше на периферии - только палочки. В глазу у человека насчитывается около 130 млн. палочек и 7 млн. колбочек.

Сетчатка расположена на задней стенке глаза таким образом, что ее фоторецепторы (палочки и колбочки) ориентированы не навстречу световым лучам, а наоборот, обращены к пигментным клеткам и возбуждаются отраженными от них лучами. Способность глаза рассматривать предметы при различной яркости освещения называется адаптацией.

Палочки и колбочки представляют собой нейроны с отростками разной формы. Они отличаются не только формой и строением, но и функцией. Палочки являются рецепторами сумеречного зрения, они возбуждаются при действии слабого света, но при этом человек не различает цветов и видит нечетко. Колбочки - рецепторы дневного зрения. Они приспособлены к восприятию яркого света и способны воспринимать различные цвета.

В палочках имеется вещество красного цвета - зрительный пурпур, или родопсин; на свету, в результате фотохимической реакции, он распадается, а в темноте восстанавливается в течение 30 мин из продуктов собственного расщепления. Вот почему человек, войдя в темную комнату, вначале ничего не видит, а через некоторое время начинает постепенно различать предметы (ко времени окончания синтеза родопсина). В образовании родопсина участвует витамин А, при его недостатке этот процесс нарушается и развивается "куриная слепота".

В колбочках содержится другое светочувствительное вещество - иодопсин. Он распадается в темноте и восстанавливается на свету в течение 3-5 мин. Расщепление иодопсина на свету дает цветовое ощущение.

Цветное зрение объясняется тем, что в сетчатке есть три рода колбочек: одни возбуждаются красным цветом, другие зеленым, третьи - синим. Ощущение всех других цветов возникает вследствие возбуждения этих колбочек в разных соотношениях. Бывают случаи, когда человек не различает некоторых цветов (цветовая слепота, дальтонизм). Это связано с нарушением функций колбочек определенного рода.

Кроме этих слоев, образующих стенку глаза, в нем имеются

  • водянистая влага
  • хрусталик
  • стекловидное тело.

Они заполняют внутреннюю полость глаза и являются его оптической системой, проводящей и преломляющей световые лучи внутри глаза таким образом, что на сетчатке образуется уменьшенное обратное изображение предмета, который находится перед роговицей.

Оптическая система глаза имеет способность создавать на сетчатке изображение предметов, расположенных как на близком, так и на далеком расстоянии от глаза. Эта способность называется аккомодацией и достигается благодаря тему, что хрусталик может изменять свoю форму.

Водянистая влага - прозрачная, бесцветная жидкость, заполняет переднюю и заднюю камеры глазного яблока - щелевидные полости, располагающиеся впереди и позади радужки. Водянистая влага продуцируется сосудами ресничного тела и радужкой. Не путать водянистую влагу камер глазного яблока со слезой! Отток водянистой влаги осуществляется в систему вортикозных вен, в ресничные и конъюнктивальные вены.

Хрусталик расположен позади зрачка и прилегает к радужке. Представляет собой прозрачное тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Заключен в капсулу, от которой отходят цинновы связки, прикрепляющиеся к ресничной мышце. Сокращения этой мышцы изменяют кривизну хрусталика, делают его более выпуклым или более плоским. При этом изменяется преломляющая сила хрусталика, и он фокусирует на сетчатке изображение соответственно близких или далеких предметов. Иногда наблюдаются нарушения зрения, связанные с неспособностью хрусталика четко фокусировать изображение на сетчатке.

Полость глаза за хрусталиком заполнена вязким веществом - стекловидным телом . Это бесцветная прозрачная масса, по консистенции напоминающая студень.

Вспомогательный аппарат глаза

Вспомогательный аппарат глаза выполняет двигательную и защитную функции. Двигательная функция осуществляется шестью мышцами (верхняя, нижняя, латеральная и медиальная прямые, верхняя и нижняя косые), от сокращению которых зависят движения глаз.

Защитную функцию выполняет слезный аппарат, состоящий из слезных желез, отводящих путей, слезных канальцев, слезного мешка и носослезного протока. Слеза предохраняет роговицу от переохлаждения, высыхания и смывает осевшие пылевые частицы.

К защитному аппарату относятся также брови, веки и ресницы. Веки представляют собой кожные складки, при смыкании они полностью покрывают глазное яблоко. Внутренняя поверхность век покрыта слизистой оболочкой - конъюнктивой. Края век снабжены ресницами, позади них располагаются отверстия сальных желез, в которых вырабатывается жировой секрет для смазки краев век. Брови имеют вид валиков, они покрыты волосами и предохраняют глаз сверху.

Функции глаза

Основная функция зрения состоит в различении яркости, цвета, формы, размеров наблюдаемых объектов. Наряду с другими анализаторами зрение играет большую роль в регуляции положения тела и в определении расстояния до объекта.

Возникновение зрительных ощущений - происходит при помощи зрительного анализатора. Зрительный анализатор представлен воспринимающим отделом - рецепторами сетчатой оболочки глаза, зрительными нервами, проводящей системой и соответствующими участками коры в затылочных долях мозга.

Глаз человека пропускает и преломляет лишь лучи с длиной волны от 400 до 760 мкм. Все преломляющие среды глаза, начиная с роговицы, поглощают ультрафиолетовые лучи. Световые раздражения воспринимаются фоторецепторами - палочками и колбочками сетчатки. Прежде чем достигнуть сетчатки, лучи света проходят через светопреломляющие среды глаза. При этом на сетчатке получается действительное обратное уменьшенное изображение. Несмотря на перевернутость изображения предметов на сетчатке, вследствие переработки информации в коре головного мозга человек воспринимает их в естественном положении, к тому же зрительные ощущения всегда дополняются и согласуются с показаниями других анализаторов.

Четкое представление о наблюдаемых объектах, расположенных на различном расстоянии, осуществляется за счет аккомодации - приспособления глаза к видению различно удаленных предметов. При аккомодации сокращаются мышцы, которые изменяют кривизну хрусталика.

С возрастом эластичность хрусталика уменьшается, он становится более уплощенным и аккомодация ослабевает. В это время человек хорошо видит только далекие предметы: развивается так называемая старческая дальнозоркость. Кроме того существует врожденная дальнозоркость, связанная уменьшенной величиной глазного яблока или слабой преломляющей силой роговицы или хрусталика. При дальнозоркости изображение от далеких предметов фокусируется позади сетчатки.

К нарушениям функции глаза относится и близорукость. При близорукости глазное яблоко увеличено в размере, изображение далеких предметов даже при отсутствии аккомодации хрусталика получается перед сетчаткой. Такой глаз ясно видит только близкие предметы и поэтому называется близоруким.

Эти нарушения зрения исправляют очками, линзы которых усиливают или ослабляют преломляющую силу оптической системы глаза. Очки подбираются индивидуально. Передвижение изображения на сетчатку при близорукости осуществляется при помощи вогнутых стекол, при дальнозоркости - выпуклых стекол. В отличие от старческой при врожденной дальнозоркости аккомодация хрусталика может быть нормальная.

Достижение света фоторецепторов приводит к фотохимической реакции - распаде светочувствительных пигментов. Продукты распада изменяют мембранный потенциал фоторецепторов, в результате чего в нейронах сетчатки, связанных с ними, возникает возбуждение. Это возбуждение по волокнам зрительного нерва проводится к зрительному центру коры больших полушарий, где происходят окончательный анализ возбуждения, различение изображений и формирование ощущения.

От избыточной освещенности глаз предохраняется путем изменения диаметра зрачка. Помимо этого сетчатка сама способна компенсировать увеличение яркости: существуют колбочки к палочки, функционирующие в разных диапазонах яркостей, происходят перестройка рецепторных областей, фотохимические сдвиги и т. д.

Гигиена зрения

Глаз следует оберегать от разных механических воздействий, читать в хорошо освещенном помещении, держа книгу на определенном расстоянии (до 33-35 см от глаза). Свет должен падать слева. Нельзя близко наклоняться к книге, так как хрусталик в этом положении долго находится в выпуклом состоянии, что может привести к развитию близорукости.

Слишком яркое освещение вредит зрению, разрушает световоспринимающие клетки. Поэтому сталеварам, сварщикам и лицам других сходных профессий рекомендуется надевать во время работы темные защитные очки.

Нельзя читать в движущемся транспорте. Из-за неустойчивости положения книги все время меняется фокусное расстояние. Это ведет к изменению кривизны хрусталика, уменьшению его эластичности, в результате чего ослабевает ресничная мышца. Расстройство зрения может возникнуть также из-за недостатка витамина А.

Таблица. Орган зрения

Системы Придатки и части глаза Строение Функции
Вспомогательные Брови Волосы, растущие от внутреннего к внешнему углу глаза Отводят пот со лба
Веки Кожные складки с ресницами Защищают глаз от световых лучей, пыли
Слезный аппарат Слезная железа и слезовыводящие пути Слезы смачивают, очищают, дезинфицируют глаз
Оболочки Белочная Наружная плотная оболочка, состоящая из соединительной ткани Защита глаза от механического и химического воздействия, вместилище всех частей глазного яблока
Сосудистая Срединная оболочка, пронизанная кровеносными сосудами Питание глаза
Сетчатка Внутренняя оболочка глаза, состоящая из фоторецепторов - палочек и колбочек Восприятие света
Оптическая Роговица Прозрачная передняя часть белочной оболочки Преломляет лучи света
Водянистая влага Прозрачная жидкость, находящаяся за роговицей Пропускает лучи света
Радужная оболочка (радужка) Передняя часть сосудистой оболочки Содержит пигмент, придающий цвет глазу
Зрачок Отверстие в радужной оболочке, окруженное мышцами Регулирует количество света, расширяясь и суживаясь
Хрусталик Двояковыпуклая эластичная прозрачная линза, окруженная ресничной мышцей Преломляет и фокусирует лучи света, обладает аккомодацией
Стекловидное тело Прозрачное тело в состоянии коллоида Заполняет глазное яблоко. Пропускает лучи света
Световоспринимающая Фоторецепторы (нейроны) В сетчатке в форме палочек и колбочек Палочки воспринимают форму (зрение при слабом освещении), колбочки - цвет (цветовое зрение)
Зрительный нерв Нервные клетки коры, от которых начинаются волокна зрительного нерва, соединены с отростками фоторецепторных нейронов Воспринимает возбуждение и передает в зрительную зону коры головного мозга, где происходит анализ возбуждения и формирование зрительных образов

В большой степени прогрессу физиологии зрения и слуха, способствовали работы Г. Л. Гельмгольца.

■ Развитие глаза

■ Глазница

■ Глазное яблоко

Наружная оболочка

Средняя оболочка

Внутренняя оболочка (сетчатка)

Содержимое глазного яблока

Кровоснабжение

Иннервация

Зрительные пути

■ Вспомогательный аппарат глаза

Глазодвигательные мышцы

Веки

Конъюнктива

Слезные органы

РАЗВИТИЕ ГЛАЗА

Зачаток глаза появляется у 22-дневного эмбриона в виде пары неглубоких инвагинаций (глазных бороздок) в переднем мозге. Постепенно инвагинации увеличиваются и формируют выросты - глазные пузы- ри. В начале пятой недели внутриутробного развития дистальная часть глазного пузыря вдавливается, образуя глазной бокал. Наружная стенка глазного бокала дает начало пигментному эпителию сетчатки, а внутренняя - остальным слоям сетчатки.

На стадии глазных пузырей в прилежащих участках эктодермы возникают утолщения - хрусталиковые плакоиды. Затем происходит формирование хрусталиковых пузырьков и втягивание их в полость глазных бокалов, при этом формируются передняя и задняя камеры глаза. Эктодерма над глазным бокалом также дает начало эпителию роговицы.

В мезенхиме, непосредственно окружающей глазной бокал, развивается сосудистая сеть и формируется сосудистая оболочка.

Нейроглиальные элементы дают начало мионейральной ткани сфинктера и дилататора зрачка. Кнаружи от сосудистой оболочки из мезенхимы развивается плотная волокнистая неоформленная ткань склеры. Кпереди она приобретает прозрачность и переходит в соеди- нительно-тканную часть роговицы.

В конце второго месяца из эктодермы развиваются слезные железы. Глазодвигательные мышцы развиваются из миотомов, представленных поперечно-полосатой мышечной тканью соматического типа. Веки начинают формироваться как кожные складки. Они быстро растут навстречу друг другу и срастаются между собой. Позади них образуется пространство, которое выстилается многослойным призматическим эпителием, - конъюнктивальный мешок. На 7-м месяце внутриутробного развития конъюнктивальный мешок начинает раскрываться. По краю век образуются ресницы, сальные и видоизмененные потовые железы.

Особенности строения глаз у детей

У новорожденных глазное яблоко относительно большое, но короткое. К 7-8 годам устанавливается окончательный размер глаз. Новорожденный имеет относительно большую и более плоскую, чем у взрослых, роговицу. При рождении форма хрусталика сферичная; в течение всей жизни он растет и становится более плоским, что обусловлено образованием новых волокон. У новорожденных в строме радужки пигмента мало или совсем нет. Голубоватый цвет глазам придает просвечивающий задний пигментный эпителий. Когда пигмент начинает появляться в паренхиме радужки, она приобретает свой собственный цвет.

ГЛАЗНИЦА

Орбита (orbita), или глазница, - парное костное образование в виде углубления в передней части черепа, напоминающее четырехгранную пирамиду, вершина которой направлена кзади и несколько кнутри (рис. 2.1). Глазница имеет внутреннюю, верхнюю, наружную и нижнюю стенки.

Внутренняя стенка орбиты представлена очень тонкой костной пластинкой, отделяющей полость глазницы от ячеек решетчатой кости. При повреждении этой пластинки воздух из пазухи может легко пройти в орбиту и под кожу век, вызвав их эмфизему. В верхне-внут-

Рис. 2.1. Строение орбиты: 1 - верхняя глазничная щель; 2 - малое крыло основной кости; 3 - канал зрительного нерва; 4 - заднее решетчатое отверстие; 5 - орбитальная пластинка решетчатой кости; 6 - передний слезный гребень; 7 - слезная кость и задний слезный гребень; 8 - ямка слезного мешка; 9 - носовая кость; 10 - лобный отросток; 11 - нижний глазничный край (верхняя челюсть); 12 - нижняя челюсть; 13 - нижнеглазничная борозда; 14. подглазничное отверстие; 15 - нижняя глазничная щель; 16 - скуловая кость; 17 - круглое отверстие; 18 - большое крыло основной кости; 19 - лобная кость; 20 - верхний глазничный край

реннем углу орбита граничит с лобной пазухой, а нижняя стенка орбиты отделяет ее содержимое от гайморовой пазухи (рис. 2.2). Это обусловливает вероятность распространения воспалительных и опухолевых процессов из придаточных пазух носа в орбиту.

Нижняя стенка орбиты достаточно часто повреждается при тупых травмах. Прямой удар по глазному яблоку вызывает резкое повышение давления в орбите, и нижняя стенка ее «проваливается», увлекая при этом в края костного дефекта содержимое глазницы.

Рис. 2.2. Орбита и придаточные пазухи носа: 1 - орбита; 2 - гайморова пазуха; 3 - лобная пазуха; 4 - носовые ходы; 5 - решетчатая пазуха

Тарзоорбитальная фасция и подвешенное на ней глазное яблоко служат передней стенкой, ограничивающей полость орбиты. Тарзоорбитальная фасция прикрепляется к краям орбиты и хрящам век и тесно связана с теноновой капсулой, которая покрывает глазное яблоко от лимба до зрительного нерва. Спереди тенонова капсула соединена с конъюнктивой и эписклерой, а сзади отделяет глазное яблоко от орбитальной клетчатки. Тенонова капсула образует влагалища для всех глазодвигательных мышц.

Основное содержимое орбиты - жировая клетчатка и глазодвигательные мышцы, само глазное яблоко занимает только пятую часть объема орбиты. Все образования, расположенные кпереди от тарзоор- битальной фасции, лежат вне глазницы (в частности, слезный мешок).

Связь глазницы с полостью черепа осуществляется посредством нескольких отверстий.

Верхняя глазничная щель соединяет полость орбиты со средней черепной ямкой. Через нее проходят следующие нервы: глазодвигательный (III пара черепно-мозговых нервов), блоковый (IV пара черепно-мозговых нервов), глазничный (первая ветвь V пары черепно-мозговых нервов) и отводящий (VI пара черепно-мозговых нервов). Через верхнюю глазничную щель проходит также верхняя глазная вена - основной сосуд, по которому оттекает кровь из глазного яблока и орбиты.

Патология в области верхней глазничной щели может привести к развитию синдрома «верхней глазничной щели»: птозу, полной неподвижности глазного яблока (офтальмоплегии), мидриазу, параличу аккомодации, нарушению чувствительности глазного яблока, кожи лба и верхнего века, затруднению венозного оттока крови, которое обусловливает возникновение экзофтальма.

Вены орбиты через верхнюю глазничную щель проходят в полость черепа и впадают в кавернозный синус. Анастомозы с венами лица, прежде всего через ангулярную вену, а также отсутствие венозных клапанов, способствуют быстрому распространению инфекции из верхней части лица в орбиту и далее в полость черепа с развитием тромбоза кавернозного синуса.

Нижняя глазничная щель соединяет полость орбиты с крылонебной и височно-нижнечелюстной ямками. Нижняя глазничная щель закрыта соединительной тканью, в которую вплетены гладкие мышечные волокна. При нарушении симпатической иннервации этой мышцы возникает энофтальм (западение глаз-

ного яблока). Так, при поражении волокон, идущих от верхнего шейного симпатического узла в глазницу, развивается синдром Горнера: частичный птоз, миоз и энофтальм. Канал зрительного нерва расположен у вершины глазницы в малом крыле основной кости. Через этот канал выходит в полость черепа зрительный нерв и входит в орбиту глазная артерия - основной источник кровоснабжения глаза и его вспомогательного аппарата.

ГЛАЗНОЕ ЯБЛОКО

Глазное яблоко состоит из трех оболочек (наружной, средней и внутренней) и содержимого (стекловидного тела, хрусталика, а также водянистой влаги передней и задней камер глаза, рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема строения глазного яблока (сагиттальный срез).

Наружная оболочка

Наружная, или фиброзная, оболочка глаза (tunica fibrosa) представлена роговицей (cornea) и склерой (sclera).

Роговая оболочка - прозрачная бессосудистая часть наружной оболочки глаза. Функция роговицы - проведение и преломление лучей света, а также защита содержимого глазного яблока от неблагоприятных внешних воздействий. Диаметр роговицы составляет в среднем 11,0 мм, толщина - от 0,5 мм (в центре) до 1,0 мм, преломляющая способность - около 43,0 дптр. В норме роговая оболочка - прозрачная, гладкая, блестящая, сферичная и высокочувствительная ткань. Воздействие неблагоприятных внешних факторов на роговицу вызывает рефлекторное сжимание век, обеспечивая защиту глазного яблока (роговичный рефлекс).

Роговая оболочка состоит из 5 слоев: переднего эпителия, боуменовой мембраны, стромы, десцеметовой мембраны и заднего эпителия.

Передний многослойный плоский неороговевающий эпителий выполняет защитную функцию и при травме полностью регенерирует в течение суток.

Боуменова мембрана - базальная мембрана переднего эпителия. Она устойчива к механическим воздействиям.

Строма (паренхима) роговицы составляет до 90% ее толщины. Она состоит из множества тонких пластин, между которыми расположены уплощенные клетки и большое количество чувствительных нервных окончаний.

"Десцеметова мембрана представляет собой базальную мембрану заднего эпителия. Она служит надежным барьером на пути распространения инфекции.

Задний эпителий состоит из одного слоя клеток гексагональной формы. Он препятствует поступлению воды из влаги передней камеры в строму роговицы, не регенерирует.

Питание роговой оболочки происходит за счет перикорнеальной сети сосудов, влаги передней камеры глаза и слезы. Прозрачность роговицы обусловлена ее однородной структурой, отсутствием сосудов и строго определенным содержанием воды.

Лимб - место перехода роговой оболочки в склеру. Это полупрозрачный ободок, шириной около 0,75-1,0 мм. В толще лимба расположен шлеммов канал. Лимб служит хорошим ориентиром при описании различных патологических процессов в роговице и склере, а также при выполнении хирургических вмешательств.

Склера - непрозрачная часть наружной оболочки глаза, имеющая белый цвет (белочная оболочка). Ее толщина достигает 1 мм, а самая тонкая часть склеры расположена в месте выхода зрительного нерва. Функции склеры - защитная и формообразующая. Склера по своему строению схожа с паренхимой роговой оболочки, однако, в отличие от нее, насыщена водой (вследствие отсутствия эпителиального покрова) и непрозрачна. Сквозь склеру проходят многочисленные нервы и сосуды.

Средняя оболочка

Средняя (сосудистая) оболочка глаза, или увеальный тракт (tunica vasculosa), состоит из трех частей: радужки (iris), цилиарного тела (corpus ciliare) и хороидеи (choroidea).

Радужная оболочка служит автоматической диафрагмой глаза. Толщина радужки всего 0,2-0,4 мм, наименьшая - в месте перехода ее в цилиарное тело, где могут происходить отрывы радужки при травмах (иридодиализ). Радужка состоит из соединительнотканной стромы, сосудов, эпителия, покрывающего радужку спереди и двух слоев пигментного эпителия сзади, обеспечивающего ее непрозрачность. Строма радужной оболочки содержит множество клеток-хроматофоров, количество меланина в которых определяет цвет глаз. В радужной оболочке содержится относительно небольшое количество чувствительных нервных окончаний, поэтому воспалительные заболевания радужки сопровождаются умеренным болевым синдромом.

Зрачок - круглое отверстие в центре радужки. Благодаря изменению своего диаметра зрачок регулирует поток лучей света, падающих на сетчатку. Величина зрачка изменяется под действием двух гладких мышц радужки - сфинктера и дилататора. Мышечные волокна сфинктера расположены кольцевидно и получают парасимпатическую иннервацию от глазодвигательного нерва. Радиальные волокна дилататора иннервируются из верхнего шейного симпатического узла.

Цилиарное тело - часть сосудистой оболочки глаза, которая в виде кольца проходит между корнем радужной оболочки и хориоидеей. Граница между цилиарным телом и хориоидеей проходит по зубчатой линии. Цилиарное тело вырабатывает внутриглазную жидкость и участвует в акте аккомодации. В области цилиарных отростков хорошо развита сосудистая сеть. В цилиарном эпителии происходит образование внутриглазной жидкости. Цилиарная

мышца состоит из нескольких пучков разнонаправленных волокон, прикрепляющихся к склере. Сокращаясь и подтягиваясь кпереди, они ослабляют натяжение цинновых связок, которые идут от цилиарных отростков к капсуле хрусталика. При воспалении цилиарного тела процессы аккомодации всегда нарушаются. Иннервация цилиарного тела осуществляется чувствительными (I ветвь тройничного нерва), парасимпатическими и симпатическими волокнами. В цилиарном теле значительно больше чувствительных нервных волокон, чем в радужке, поэтому при его воспалении болевой синдром резко выражен. Хориоидея - задняя часть увеального тракта, отделенная от цилиарного тела зубчатой линией. Хориоидея состоит из нескольких слоев сосудов. Слой широких хориокапилляров прилегает к сетчатке и отделен от нее тонкой мембраной Бруха. Наружнее расположен слой средних сосудов (преимущественно артериол), за которым находится слой более крупных сосудов (венул). Между склерой и хориоидеей имеется супрахориоидальное пространство, в котором транзитом проходят сосуды и нервы. В хориоидее, как и в других отделах увеального тракта, располагаются пигментные клетки. Хориоидея обеспечивает питание наружных слоев сетчатой оболочки (нейроэпителия). Кровоток в хориоидее замедленный, что способствует возникновению здесь метастатических опухолей и оседанию возбудителей различных инфекционных заболеваний. Хориоидея не получает чувствительной иннервации, поэтому хориоидиты протекают безболезненно.

Внутренняя оболочка(сетчатка)

Внутренняя оболочка глаза представлена сетчаткой (retina) - высо- кодифференцированной нервной тканью, предназначенной для восприятия световых раздражителей. От диска зрительного нерва до зубчатой линии располагается оптически деятельная часть сетчатки, которая состоит из нейросенсорного и пигментного слоев. Кпереди от зубчатой линии, расположенной в 6-7 мм от лимба, она редуцируется до эпителия, покрывающего цилиарное тело и радужку. Эта часть сетчатки не участвует в акте зрения.

Сетчатка сращена с хориоидеей только по зубчатой линии спереди и вокруг диска зрительного нерва и по краю желтого пятна сзади. Толщина сетчатки составляет около 0,4 мм, а в области зубчатой линии и в желтом пятне - всего 0,07-0,08 мм. Питание сетчатки

осуществляется за счет хориоидеи и центральной артерии сетчатки. Сетчатка, как и хориоидея, не имеет болевой иннервации.

Функциональный центр сетчатки - желтое пятно (макула), представляет собой бессосудистый участок округлой формы, желтый цвет которого обусловлен наличием пигментов лютеина и зеаксантина. Наиболее светочувствительная часть желтого пятна - центральная ямка, или фовеола (рис. 2.4).

Схема строения сетчатки

Рис. 2.4. Схема строения сетчатки. Топография нервных волокон сетчатки

В сетчатке расположены 3 первых нейрона зрительного анализатора: фоторецепторы (первый нейрон) - палочки и колбочки, биполярные клетки (второй нейрон) и ганглиозные клетки (третий нейрон). Палочки и колбочки представляют собой рецепторную часть зрительного анализатора и находятся в наружных слоях сетчатки, непосредственно у ее пигментного эпителия. Палочки, расположенные на периферии, ответственны за периферическое зрение - поле зрения и светоощущение. Колбочки, основная масса которых сконцентрирована в области желтого пятна, обеспечивают центральное зрение (остроту зрения) и цветоощущение.

Высокая разрешающая способность желтого пятна обусловлена следующими особенностями.

Сосуды сетчатки здесь не проходят и не препятствуют попаданию лучей света на фоторецепторы.

В центральной ямке располагаются только колбочки, все остальные слои сетчатки оттеснены к периферии, что позволяет лучам света попадать прямо на колбочки.

Особое соотношение нейронов сетчатки: в центральной ямке на одну колбочку приходится одна биполярная клетка, а на каждую биполярную клетку - своя ганглиозная. Так обеспечивается «прямая» связь между фоторецепторами и зрительными центрами.

На периферии сетчатки, наоборот, на несколько палочек приходится одна биполярная клетка, а на несколько биполярных - одна ганглиозная клетка. Суммация раздражений обеспечивает периферической части сетчатки исключительно высокую чувствительность к минимальному количеству света.

Аксоны ганглиозных клеток сходятся, образуя зрительный нерв. Диск зрительного нерва соответствует месту выхода нервных волокон из глазного яблока и не содержит светочувствительных элементов.

Содержимое глазного яблока

Содержимое глазного яблока - стекловидное тело (corpus vitreum), хрусталик (lens), а также водянистая влага передней и задней камер глаза (humor aquosus).

Стекловидное тело по весу и объему составляет примерно 2 / 3 глазного яблока. Это прозрачное бессосудистое студенистое образование, запол- няющее пространство между сетчаткой, цилиарным телом, волокнами цинновой связки и хрусталиком. Стекловидное тело отделено от них тонкой пограничной мембраной, внутри которой находится остов из

тонких фибрилл и гелеобразное вещество. Стекловидное тело более чем на 99% состоит из воды, в которой растворено небольшое количество белка, гиалуроновой кислоты и электролитов. Стекловидное тело достаточно прочно связано с цилиарным телом, капсулой хрусталика, а также с сетчаткой вблизи зубчатой линии и в области диска зрительного нерва. С возрастом связь с капсулой хрусталика ослабевает.

Хрусталик (линза) - прозрачное, бессосудистое эластичное обра- зование, имеющее форму двояковыпуклой линзы толщиной 4-5 мм и диаметром 9-10 мм. Вещество хрусталика полутвердой консистенции заключено в тонкую капсулу. Функции хрусталика - проведение и преломление лучей света, а также участие в аккомодации. Сила преломления хрусталика составляет около 18-19 дптр, а при максимальном напряжении аккомодации - до 30-33 дптр.

Хрусталик располагается непосредственно за радужкой и подвешен на волокнах цинновой связки, которые вплетаются в капсулу хрусталика у его экватора. Экватор разделяет капсулу хрусталика на переднюю и заднюю. Кроме этого, хрусталик имеет передний и задний полюса.

Под передней капсулой хрусталика располагается субкапсулярный эпителий, который продуцирует волокна в течение всей жизни. При этом хрусталик становится более плоским и плотным, теряя свою эластичность. Постепенно утрачивается способность к аккомодации, так как уплотненное вещество хрусталика не может изменять свою форму. Хрусталик почти на 65% состоит из воды, а содержание белка достигает 35% - больше, чем в любой другой ткани нашего организма. В линзе имеется также очень небольшое количество минеральных веществ, аскорбиновой кислоты и глютатиона.

Внутриглазная жидкость продуцируется в цилиарном теле, заполняет переднюю и заднюю камеры глаза.

Передняя камера глаза - пространство между роговицей, радужкой и хрусталиком.

Задняя камера глаза - узкая щель между радужкой и хрусталиком с цинновой связкой.

Водянистая влага участвует в питании бессосудистых сред глаза, а ее обмен в значительной степени определяет величину внутриглазного давления. Основной путь оттока внутриглазной жидкости - угол передней камеры глаза, образованный корнем радужки и роговой оболочкой. Через систему трабекул и слой клеток внутреннего эпителия жидкость поступает в шлеммов канал (венозный синус), откуда оттекает в вены склеры.

Кровоснабжение

Вся артериальная кровь поступает в глазное яблоко по глазной артерии (a. ophthalmica) - ветви внутренней сонной артерии. Глазная артерия отдает следующие ветви, идущие к глазному яблоку:

Центральная артерия сетчатки, которая обеспечивает кровоснабжение внутренних слоев сетчатки;

Задние короткие цилиарные артерии (количеством 6-12), дихотомически разветвляющиеся в хориоидее и снабжающие ее кровью;

Задние длинные цилиарные артерии (2), которые проходят в супрахориоидальном пространстве к цилиарному телу;

Передние цилиарные артерии (4-6) отходят от мышечных ветвей глазной артерии.

Задние длинные и передние цилиарные артерии, анастомозируя между собой, образуют большой артериальный круг радужной обо- лочки. От него в радиальном направлении отходят сосуды, формирующие вокруг зрачка малый артериальный круг радужки. За счет задних длинных и передних цилиарных артерий кровью снабжаются радужка и цилиарное тело, образуется перикорнеальная сеть сосудов, участвующая в питании роговой оболочки. Единое кровоснабжение создает предпосылки для одновременного воспаления радужки и цилиарного тела, в то время как хориоидиты обычно протекают изолированно.

Отток крови из глазного яблока осуществляется по вортикозным (водоворотным) венам, передним цилиарным венам и центральной вене сетчатки. Вортикозные вены собирают кровь от увеального тракта и покидают глазное яблоко, косо пронизывая склеру вблизи экватора глаза. Передние цилиарные вены и центральная вена сетчатки отводят кровь из бассейнов одноименных артерий.

Иннервация

Глазное яблоко имеет чувствительную, симпатическую и парасимпатическую иннервацию.

Чувствительная иннервация обеспечивается глазничным нервом (I ветвью тройничного нерва), который в полости орбиты отдает 3 ветви:

Слезный и надглазничный нервы, которые не имеют отношения к иннервации глазного яблока;

Носоресничный нерв отдает 3-4 длинных цилиарных нерва, которые проходят напрямую в глазное яблоко, а также принимает участие в формировании цилиарного узла.

Цилиарный узел расположен в 7-10 мм от заднего полюса глазного яблока и прилежит к зрительного нерву. Цилиарный узел имеет три корешка:

Чувствительный (от носоресничного нерва);

Парасимпатический (волокна идут вместе с глазодвигательным нервом);

Симпатический (из волокон шейного симпатического сплетения). От цилиарного узла отходят к глазному яблоку 4-6 коротких

цилиарных нервов. К ним присоединяются симпатические волокна, идущие к дилататору зрачка (они не заходят в цилиарный узел). Таким образом, короткие цилиарные нервы смешанные, в отличие от длин- ных цилиарных нервов, несущих только чувствительные волокна.

Короткие и длинные цилиарные нервы подходят к заднему полюсу глаза, прободают склеру и идут в супрахориоидальном пространстве до цилиарного тела. Здесь они отдают чувствительные ветви к радужке, роговице и цилиарному телу. Единство иннервации указанных отделов глаза обусловливает формирование при повреждении любого из них единого симтомокомплекса - роговичного синдрома (слезотечения, светобоязни и блефароспазма). От длинных цилиарных нервов также отходят симпатические и парасимпатические ветви к мышцам зрачка и цилиарного тела.

Зрительные пути

Зрительные пути состоят из зрительных нервов, зрительного пере- креста, зрительных трактов, а также подкорковых и корковых зрительных центров (рис. 2.5).

Зрительный нерв (n. opticus, II пара черепно-мозговых нервов) формируется из аксонов ганглиозных нейронов сетчатки. На глазном дне диск зрительного нерва имеет всего 1,5 мм в диаметре и обусловливает физиологическую скотому - слепое пятно. Покидая глазное яблоко, зрительный нерв получает мозговые оболочки и выходит из глазницы в полость черепа через канал зрительного нерва.

Зрительный перекрест (хиазма) формируется при пересечении внутренних половин зрительных нервов. При этом образуются зрительные тракты, которые содержат волокна от наружных отделов сетчатки одноименного глаза и волокна, идущие от внутренней половины сетчатки противоположного глаза.

Подкорковые зрительные центры расположены в наружных коленчатых телах, где заканчиваются аксоны ганглиозных клеток. Волокна

Рис. 2.5. Схема строения зрительных путей, зрительного нерва и сетчатки

центрального нейрона через заднее бедро внутренней капсулы и пучок Грациоле идут к клеткам коры затылочной доли в области шпорной борозды (корковый отдел зрительного анализатора).

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ГЛАЗА

К вспомогательному аппарату глаза относят глазодвигательные мышцы, слезные органы (рис. 2.6), а также веки и конъюнктиву.

Рис. 2.6. Строение слезных органов и мышечного аппарата глазного яблока

Глазодвигательные мышцы

Глазодвигательные мышцы обеспечивают подвижность глазного яблока. Их шесть: четыре прямых и две косых.

Прямые мышцы (верхняя, нижняя, наружная и внутренняя) начинаются от сухожильного кольца Цинна, расположенного у вершины орбиты вокруг зрительного нерва, и прикрепляются к склере в 5-8 мм от лимба.

Верхняя косая мышца начинается от надкостницы глазницы сверху и кнутри от зрительного отверстия, идет кпереди, перекидывается через блок и, направляясь несколько кзади и книзу, прикрепляется к склере в верхне-наружном квадранте в 16 мм от лимба.

Нижняя косая мышца начинается от медиальной стенки орбиты позади нижней глазничной щели и прикрепляется к склере в нижне-наружном квадранте в 16 мм от лимба.

Наружная прямая мышца, отводящая глаз кнаружи, иннервируется отводящим нервом (VI пара черепно-мозговых нервов). Верхняя косая мышца, сухожилие которой перекидывается через блок, - блоковым нервом (IV пара черепно-мозговых нервов). Верхняя, внутренняя и нижняя прямые, а также нижняя косая мышцы иннервируются глазодвигательным нервом (III пара черепно-мозговых нервов). Кровоснабжение глазодвигательных мышц осуществляется мышечными ветвями глазной артерии.

Действие глазодвигательных мышц: внутренняя и наружная прямые мышцы поворачивают глазное яблоко в горизонтальном направлении в стороны одноименные названиям. Верхняя и нижняя прямые - в вертикальном направлении в стороны одноименные названиям и кнутри. Верхняя и нижняя косые мышцы поворачивают глаз в сторону, противоположную названию мышцы (т.е. верхняя - книзу, а нижняя - кверху), и кнаружи. Координированные действия шести пар глазодвигательных мышц обеспечивают бинокулярное зрение. В случае нарушения функций мышц (например, при парезе или параличе одной из них) возникает двоение или же зрительная функция одного из глаз подавляется.

Веки

Веки - подвижные кожно-мышечные складки, прикрывающие глазное яблоко снаружи. Они защищают глаз от повреждений, избытка света, а мигание помогает равномерно покрывать слезной пленкой

роговую оболочку и конъюнктиву, предохраняя их от высыхания. Веки состоят из двух слоев: переднего - кожно-мышечного и заднего - слизисто-хрящевого.

Хрящи век - плотные полулунные фиброзные пластинки, придающие форму векам, соединяются между собой у внутреннего и наружного углов глаза сухожильными спайками. На свободном крае века различают два ребра - переднее и заднее. Пространство между ними называется интермаргинальным, ширина его состав- ляет приблизительно 2 мм. В это пространство открываются протоки мейбомиевых желез, расположенных в толще хряща. На переднем крае век находятся ресницы, у корней которых расположены сальные железы Цейса и видоизмененные потовые железы Молля. У медиального угла глазной щели на заднем ребре век находятся слезные точки.

Кожа век очень тонкая, подкожная клетчатка рыхлая и не содержит жировой ткани. Этим объясняется легкое возникновение отеков век при различных местных заболеваниях и системной патологии (сердечно-сосудистой, почечной и др.). При переломах костей глазницы, образующих стенки придаточных пазух носа, под кожу век может попадать воздух с развитием их эмфиземы.

Мышцы век. В тканях век расположена круговая мышца глаза. При ее сокращении веки смыкаются. Мышцу иннервирует лицевой нерв, при повреждении которого развиваются лагофтальм (несмыкание глазной щели) и выворот нижнего века. В толще верхнего века располагается также мышца, поднимающая верхнее веко. Она начинается у вершины орбиты и тремя порциями вплетается в кожу века, его хрящ и конъюнктиву. Средняя часть мышцы иннервируется волокнами от шейной части симпатического ствола. Поэтому при нарушении симпатической иннервации возникает частичный птоз (одно из проявлений синдрома Горнера). Остальные части мышцы, поднимающей верхнее веко, получают иннервацию от глазодвигательного нерва.

Кровоснабжение век осуществляется ветвями глазной артерии. Веки имеют очень хорошую васкуляризацию, благодаря чему их ткани обладают высокой репаративной способностью. Лимфатический отток из верхнего века осуществляется в предушные лимфатические узлы, а из нижнего - в подчелюстные. Чувствительная иннервация век обеспечивается I и II ветвями тройничного нерва.

Конъюнктива

Конъюнктива представляет собой тонкую прозрачную мембрану, покрытую многослойным эпителием. Выделяют конъюнктиву глазного яблока (покрывает его переднюю поверхность за исключением роговицы), конъюнктиву переходных складок и конъюнктиву век (выстилает заднюю их поверхность).

Субэпителиальная ткань в области переходных складок содержит значительное количество аденоидных элементов и лимфоидных клеток, образующих фолликулы. Другие отделы конъюнктивы в норме фолликулов не имеют. В конъюнктиве верхней переходной складки располагаются добавочные слезные железки Краузе и открываются протоки основной слезной железы. Многослойный цилиндрический эпителий конъюнктивы век выделяет муцин, который в составе слезной пленки покрывает роговую оболочку и конъюнктиву.

Кровоснабжение конъюнктивы идет из системы передних цилиарных артерий и артериальных сосудов век. Лимфоотток от конъюнк- тивы осуществляется к предушным и подчелюстным лимфатическим узлам. Чувствительная иннервация конъюнктивы обеспечивается I и II ветвями тройничного нерва.

Слезные органы

К слезным органам относят слезопродуцирующий аппарат и слезоотводящие пути.

Слезопродуцирующий аппарат (рис. 2.7). Основная слезная железа располагается в слезной ямке в верхне-наружном отделе орбиты. В верхний конъюнктивальный свод выходят протоки (около 10) основной слезной железы и множества мелких добавочных слезных желез Краузе и Вольфринга. В обычных условиях для увлажнения глазного яблока достаточно функции добавочных слезных желез. Слезная железа (основная) начинает функционировать при неблагоприятных внешних воздействиях и некоторых эмоциональных состояниях, что проявляется слезотечением. Кровоснабжение слезной железы осуществляется из слезной артерии, отток крови происходит в вены глазницы. Лимфатические сосуды от слезной железы идут в предушные лимфатические узлы. Иннервация слезной железы осуществляется I ветвью тройничного нерва, а также симпатическими нервными волокнами от верхнего шейного симпатического узла.

Слезоотводящие пути. Поступающая в конъюнктивальный свод слезная жидкость благодаря мигательным движениям век равномерно распределяется по поверхности глазного яблока. Затем слеза собирается в узком пространстве между нижним веком и глазным яблоком - слезном ручье, откуда она направляется к слезному озеру в медиальном углу глаза. В слезное озеро погружены верхняя и нижняя слезные точки, расположенные на медиальной части свободных краев век. Из слезных точек слеза поступает в верхний и нижний слезные канальцы, которые впадают в слезный мешок. Слезный мешок располагается вне полости орбиты у ее внутреннего угла в костной ямке. Далее слеза поступает в носослезный проток, который открывается в нижний носовой ход.

Слеза. Слезная жидкость состоит в основном из воды, а также содержит белки (в том числе иммуноглобулины), лизоцим, глюкозу, ионы К+, Na+ и Cl - и другие компоненты. Нормальная pH слезы составляет в среднем 7,35. Слеза участвует в образовании слезной пленки, которая предохраняет поверхность глазного яблока от высыхания и инфицирования. Слезная пленка имеет толщину 7-10 мкм и состоит из трех слоев. Поверхностный - слой липидов секрета мейбомиевых желез. Он замедляет испарение слезной жидкости. Средний слой - сама слезная жидкость. Внутренний слой содержит муцин, вырабатываемый бокаловидными клетками конъюнктивы.

Рис. 2.7. Слезопродуцирующий аппарат: 1 - железы Вольфринга; 2 - слезная железа; 3 - железа Краузе; 4 - железы Манца; 5 - крипты Генле; 6 - выводной поток мейбомиевой железы

Наша сегодняшняя беседа посвящена зрению. Способность видеть является наиболее верным и надежным помощником человека. Она позволяет нам ориентироваться и взаимодействовать с окружающим миром.

Примерно 80% всей информации человек получает с помощью зрения. Рассмотрим механизм возникновения непрерывно изменяющейся видимой картины окружающей среды.

Как создается видимое изображение

Каждый из 6 органов чувств (анализаторов) человека включает три важнейших звена: рецепторы, нервные пути, и мозговой центр. Анализаторы, принадлежащие к различным органам чувств, работают в тесном «содружестве» друг с другом. Это позволяет получить полную и точную картину окружающего мира.

Функция зрения обеспечивается с помощью пары глаз.

Оптическая система человеческого глаза

Глаз человека имеет шаровидную форму диаметром около 2,3 см. Передняя часть его наружной оболочки прозрачна и носит название роговицы. Задняя же часть - склера состоит из плотной белковой ткани. Непосредственно за белком находится сосудистая оболочка, пронизанная кровеносными сосудами. Цвет глаз обуславливается пигментом, содержащимся в её передней (радужной) части. В радужке находится очень важный элемент глаза - отверстие (зрачок), пропускающий свет вовнутрь глаза. Позади зрачка расположено уникальное изобретение природы - хрусталик. Он представляет собой биологическую, совершенно прозрачную двояковыпуклую линзу. Её важнейшее свойство - аккомодация. Т.е. способность рефлекторно изменять свою преломляющую силу при рассмотрении предметов, разно удалённых от наблюдателя. Выпуклостью хрусталика управляет специальная группа мышц. За хрусталиком располагается прозрачное стекловидное тело.

Роговица, радужная оболочка, хрусталик и стекловидное тело образуют оптическую систему глаза.

Слаженная работа этой системы изменяет траекторию световых лучей и направляет световые кванты к сетчатке. На ней возникает уменьшенное изображение предметов. На сетчатке располагаются фоторецепторы, представляющие собой разветвления зрительного нерва. Получаемое ими световое раздражение по зрительному нерву направляется в мозг, где и формируется видимый образ предмета.

Однако, природа ограничила видимую часть электромагнитной шкалы очень малым диапазоном.

Через светопроводящую систему глаза проходят лишь электромагнитные волны с длиной от 0,4 до 0,78 мкм.

Сетчатка чувствительна и к ультрафиолетовой части спектра. Но хрусталик не пропускает агрессивные ультрафиолетовые кванты и тем самым предохраняет этот нежнейший слой от разрушения.

Жёлтое пятно

Против зрачка на сетчатке располагается жёлтое пятно, на котором плотность фоторецепторов особенно велика. Поэтому изображение объектов, попавших в эту область, получается особенно чётким. При любых перемещениях человека необходимо, чтобы изображения объекта удерживалось в области жёлтого пятна. Это происходит автоматически: мозг посылает команды глазодвигательным мышцам, которые управляют движение глаз в трёх плоскостях. При этом движение глаз всегда согласовано. Подчиняясь полученным командам, мышцы вынуждают глазные яблоки поворачиваться в нужном направлении. Этим и обеспечивается острота зрения.

Но даже, когда мы рассматриваем подвижный объект, наши глаза совершают очень быстрые движения из стороны в сторону, непрерывно поставляя в мозг «пищу для размышлений».

Цветное и сумеречное зрение

Сетчатка состоит из нервных рецепторов двух видов – палочек и колбочек. Палочки ответственны за ночное (чёрно-белое) зрение, а колбочки позволяют видеть мир во всем великолепии цветов. Количество палочек на сетчатке может достигать 115–120 млн, количество колбочек более скромно - около 7 млн. Палочки реагируют даже на отдельные фотоны. Поэтому даже при слабом освещении мы различаем очертания предметов (сумеречное зрение).

Зато колбочки могут проявить свою активность лишь при достаточном освещении. Для их активирования требуется больше энергии, поскольку они менее чувствительны.

Существует три вида световоспринимающих рецепторов, соответствующих красному, синему и зелёному цвету.

Их сочетание позволяет человеку распознавать всё многообразие цветов и тысячи их оттенков. А их наложение даёт белый цвет. Кстати, этот же принцип использован в .

Мы видим окружающий мир потому, что все предметы отражают падающий на них свет. Причём длины волн отражаемого света зависят от вещества или нанесенной на предмет краски. Например, краска на поверхности красного мячика может отражать только волны длиной 0,78 мкм, а зелёная листва отражает диапазон от 0,51 – 0,55 мкм.

Фотоны, соответствующие этим длинам волн, попадая на сетчатку, могут воздействовать на колбочки только соответствующей группы. Красная роза, освещенная зелёным цветом, превращается в чёрный цветок, потому что неспособна отражать эти волны. Таким образом, сами по себе тела цвета не имеют. А вся огромная палитра цветов и оттенков, доступная нашему зрению – результат удивительного свойства нашего мозга.

Когда на колбочку падает световой поток, соответствующий определённому цвету, то в результате фотохимической реакции образуется электрический импульс. Комбинация таких сигналов устремляется в зрительную зону коры головного мозга, выстраивая там изображение. В результате мы видим не только очертания предметов, но и их окраску.

Острота зрения

Одно из важнейших свойств зрения это его острота. То есть его способность воспринимать две близко расположенные точки раздельно. Для нормального зрения угловое расстояние соответствующее этим точкам равно 1 минуте. Острота зрения зависит от строения глаза и правильного функционирования его оптической системы.

Тайны глаза

На удалении 3-4 мм от центра сетчатки есть особый участок, лишенный нервных рецепторов. По этой причине его назвали слепым пятном. Его размеры весьма скромны – менее 2 мм. К нему идут нервные волокна от всех рецепторов. Объединяясь в зоне слепого пятна, они образуют оптический нерв, по которому электрические импульсы от сетчатки устремляются к зрительной зоне коры головного мозга.

Кстати, сетчатка несколько озадачила ученых – физиологов. Слой, содержащий нервные рецепторы расположен на её задней стенке. Т.е. свет из внешнего мира должен пробираться через слой сетчатки, а затем уже «штурмовать» палочки и колбочки.

Если внимательно присмотреться к изображению, которое оптическая система глаза проецирует на сетчатку, то прекрасно видно, что оно перевернутое. Таким его и видят малыши первые двое суток после появления на свет. А затем мозг обучается переворачивать это изображение. И мир предстает перед ними в своём естественном положении.

Кстати, зачем природа снабдила нас двумя глазами? Оба глаза проецируют на сетчатку изображения одного и того же объекта чуть – чуть отличающиеся друг от друга (поскольку рассматриваемый предмет расположен для левого и правого глаза немного по-разному). Но нервные импульсы от обоих глаз попадают на одни и те же нейроны мозга, и формируют в нем единое, но объёмное изображение.

Глаза - чрезвычайно уязвимы. Природа позаботилась об их безопасности, посредством вспомогательных органов. Скажем, брови защищают глаза от стекающих со лба капелек пота и дождевой влаги, ресницы и веки предохраняют глаза от пыли. А специальные слёзные железы предохраняют глаза от высыхания, облегчают движение век, дезинфицируют поверхность глазного яблока…

Итак, мы познакомились со строением глаз, основными этапами зрительного восприятия, раскрыли некоторые тайны нашего зрительного аппарата.

Как и в любом оптическом приборе, здесь возможны разнообразные сбои. А каким образом человек справляется с дефектами зрения, и какими свойствами еще наделила природа его зрительный аппарат – мы расскажем при следующей встрече.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Орган зрения, или зрительный анализатор, состоит из периферического зрительно­го анализатора – глазного яблока с его придаточным аппаратом, зрительного пути и зрительного центра восприятия – головного мозга.

Глазное яблоко

Глазное яблоко (рисунок 1.3) – парное образование, располагается в глазных впадинах черепа – орбитах.

Рис. 1.3. Глазное яблоко (сагиттальный разрез).

1 – ресничное тело; 2 – задняя камера; 3 – радужка; 4 – хрусталик; 5 – роговица; 6 – склера; 7 – верхняя прямая мышца; 8 – собственно сосудистая оболочка (хориоидея); 9 – сетчатка; 10 – стекловидное тело; 11 – зрительный нерв.

Глаз имеет не совсем правильную шаро­видную форму. Длина его сагиттальной оси в среднем равна 24 мм, горизонталь­ной – 23,6, вертикальной – 23,3. Для того чтобы ориентироваться на поверхно­сти глазного яблока, употребляют такие же термины, как для поверхности шара. В центре роговицы находится передний полюс, с противоположной стороны – за­дний. Соединяющая их линия называется геометрической осью глаза. Зрительная и геометрическая оси не совпадают. Линии, соединяющие оба полюса по окруж­ности глазного яблока, образуют собой меридианы. Плоскость, которая делит глаз на переднюю и заднюю половины, называется экваториальной. Масса глазного яблока составляет 7-8 г.

Несмотря на сложные многообразные функции, которые выполняет глаз как периферическая часть зрительного анализатора, он имеет относительно простую макроанатомическую структуру.

Глазное яблоко состоит из трех оболочек: наружной, или фиброзной; средней, или сосудистой; внутренней, или сетчатки. Эти оболочки окружают внутренние структуры глаза.

Наружная оболочка глаза

Наружная оболочка называется фиброзной капсулой глаза (tunica fibrosa bulbi ). Это тонкая (0,3-1 мм), но вместе с тем плотная оболочка.

Она обусловливает форму глаза, поддерживает его определенный тургор, вы­полняет защитную функцию и служит местом прикрепления глазодвигательных мышц. Фиброзная оболочка подразделяется на два неравных отдела – роговицу и склеру.

Фиброзная капсула глаза.

Роговица (cornea , рисунок 1.3) – пе­редний отдел фиброзной оболочки, за­нимает 1/6 ее протяженности. Роговица прозрачна, отличается оптической го­могенностью. Поверхность роговицы гладкая, зеркально-блестящая. Кроме выполнения общих функций, свой­ственных наружной оболочке, рогови­ца принимает участие в преломлении световых лучей. Сила ее преломления около 43 дптр. Горизонтальный диа­метр роговицы в среднем 11 мм, вертикальный – 10 мм. Толщина централь­ной части 0,4-0,6 мм, на периферии 0,8-1 мм, что обусловливает различ­ную кривизну ее передней и задней поверхностей. Средний радиус кривизны 7,8 мм.

Граница перехода роговицы в скле­ру идет косо, спереди назад. В связи с этим роговицу сравнивают с часовым стеклом, вставленным в оправу. Полупрозрачная зона перехода роговицы в склеру называется лимбом, ширина ко­торого 1 мм. Лимбу соответствует неглубокий циркулярный желобок – условная граница между роговицей и склерой.

При микроскопическом исследовании в роговице выделяют пять следующих слоев: 1) передний эпителий; 2) переднюю пограничную пластинку, или боуменову мембрану; 3) собственное вещество роговицы, или строму; 4) заднюю погра­ничную пластинку, или десцеметову мембрану; 5) задний эпителий (рисунок 1.4).


Рис. 1.4 – Роговица.

1 – передний эпителий роговицы; 2 – передняя пограничная пластинка; 3 – собственное вещество; 4 – задняя пограничная пластинка; 5 – задний эпителий роговицы.

Передний эпителий роговицы является продолжением эпителия конъюнктивы, клетки его располагаются в 5-6 слоев, толщина составляет 10-20% от толщины роговицы. Передние слои эпителия состоят из многогранных плоских неорого­вевших клеток. Базальные клетки имеют цилиндрическую форму.

Передний эпителий и передняя пограничная пластинка роговицы.

Эпителий роговой оболочки обладает высокой регенеративной способностью. Клинические наблюдения показывают, что дефекты роговицы восстанавливаются с поразительной быстротой за счет пролиферации клеток поверхностного слоя. Даже почти при полном отторжении эпителий восстанавливается в течение 1-3 дней.

Под эпителием расположена бесструктурная однородная передняя погранич­ная пластинка, или боуменова оболочка. Толщина оболочки 6-9 мкм. Она явля­ется гиалинизированной частью собственного вещества роговицы и имеет тот же химический состав.

По направлению к периферии роговицы передняя пограничная пластинка ис­тончается и оканчивается на расстоянии 1 мм от края роговицы. После поврежде­ния она не регенерирует.

Собственное вещество роговицы составляет большую часть всей ее толщи. Она состоит из тонких, правильно чередующихся между собой соединительнотканных пластинок, отростки которых содержат множество тончайших фибрилл толщиной 2-5 мкм. Роль цементирующего вещества между фибриллами выполня­ет склеивающий мукоид, в состав которого входит сернистая соль сульфогиалуроновой кислоты, обусловливающая прозрачность основного вещества роговицы.

Собственное вещество роговицы

Передняя треть основного вещества роговицы более сложна по своему стро­ению и более компактна, чем глубокие ее слои, и имеет ламеллярную структуру. Возможно, этим объясняется большая склонность к набуханию задних слоев рого­вицы. Кроме роговичных клеток, в роговице встречаются в небольшом количестве блуждающие клетки типа фибробластов и лимфоидные элементы. Они, подобно кератобластам, играют защитную роль при повреждениях роговицы.

С внутренней стороны собственная ткань роговицы ограничена тонкой (6-12 мкм), очень плотной эластичной задней пограничной пластинкой, фибриллы ко­торой построены из вещества, идентичного коллагену. Характерной особенно­стью задней пограничной пластинки является резистентность по отношению к химическим реагентам, она важна как защитный барьер от вторжения бактерий и врастания капилляров, способна противостоять литическому воздействию гной­ного экссудата при язвах роговицы, хорошо регенерирует и быстро восстанавли­вается в случае разрушения, при повреждениях зияет, края ее завиваются. Ближе к лимбу она становится толще, затем, постепенно разволокняясь, переходит на корнеосклеральную трабекулу, принимая участие в ее образовании.

Задние отделы роговицы.

3 – собственное вещество; 4 – внутренняя пограничная пластинка; 5 – задний эпителий.

Со стороны передней камеры задняя пограничная пластинка покрыта задним эпителием. Это один слой плоских призматических шестиугольных клеток, плот­но прилегающих друг к другу. Существует мнение, что этот эпителий глиального происхождения. Задний эпителий ответственен за обменные процессы между ро­говицей и влагой передней камеры, играет важную роль в обеспечении прозрачно­сти роговицы. При повреждении его появляется отек роговицы. Задний эпителий также принимает участие в образовании корнеосклеральной трабекулы, образуя покров каждого трабекулярного волокна.

Роговица совершенно не содержит кровеносных сосудов, только поверхност­ные слои лимба снабжены краевым сосудистым сплетением и лимфатическими со­судами. Процессы обмена обеспечиваются за счет краевой петлистой сосудистой сети, слезы и влаги передней камеры.

Эта относительная изолированность благоприятно сказывается на пересадке роговицы при бельмах. Антитела не достигают пересаженной роговицы и не раз­рушают ее, как это происходит с другими чужеродными тканями. Роговица очень богата нервами и является одной из самых высокочувствительных тканей чело­веческого организма. Наряду с чувствительными нервами, источником которых является тройничный нерв, в роговице установлено наличие симпатической ин­нервации, выполняющей трофическую функцию. Для того чтобы обмен веществ происходил нормально, необходима точная сбалансированность между тканевы­ми процессами и кровью. Именно поэтому излюбленным местом клубочковых ре­цепторов является роговично-склеральная зона, богатая сосудами. Здесь-то и рас­полагаются сосудисто-тканевые рецепторы, регистрирующие малейшие сдвиги в нормальных процессах обмена веществ.

Нормально протекающие обменные процессы – залог прозрачности рогови­цы. Вопрос о прозрачности является едва ли не самым существенным в физиологии роговицы. До сих пор остается загадкой, почему роговица прозрачна. Высказывают предположения, что ее прозрачность зависит от свойств протеинов и нуклеотидов роговичной ткани. Придают значение правильности расположения коллагеновых фибрилл. На гидратацию оказывает влияние избирательная проницаемость эпите­лия. Нарушение взаимодействия в одной из этих сложных цепей приводит к потере прозрачности роговицы.

Роговица.

Таким образом, основными свойствами роговицы следует считать прозрач­ность, зеркальность, сферичность, определенный размер, высокую чувствитель­ность, отсутствие сосудов.

Склера (sclera ) занимает 5/6 всей наружной, или фиброзной, оболочки глазного яблока. Несмотря на однородность основных структурных элементов роговицы и склеры последняя полностью лишена прозрачности и имеет белый, иногда слегка го­лубоватый цвет, чем обусловлено ее название «белковая оболочка». Склера состоит из собственного вещества, образующего ее главную массу, надсклеральной пластин­ки – эписклеры и внутреннего, имеющего слегка бурый оттенок слоя – бурой пластинки склеры.

Гистологическое строение склеры.

В заднем отделе склеру пронизывает зрительный нерв. Здесь она достигает наибольшей толщины – до 1,1 мм. Кпереди склера истончается, а под прямыми мышцами глаз в области экватора толщина ее доходит до 0,3 мм. В области прикрепления сухожилий прямых мышц склера вновь становится толще – до 0,6 мм. В области прохождения зрительного нерва отверстие затянуто так называемой решетчатой пластинкой (lamina cribrosa ). Это самое тонкое место склеры.

Решетчатая пластинка склеры.

Большая часть волокон склеры у диска зрительного нерва переходит в оболочку, покрывающую зрительный нерв снаружи. Сквозь отверстия решетчатой пластинки между соединительнотканными и глиозными волокнами проходят пучки волокон зрительного нерва.

Собственно сосудами склера бедна, но через нее проходят все стволики, пред­назначенные для сосудистой оболочки. Сосуды, пронизывающие фиброзную кап­сулу в переднем ее отделе, направляются к переднему отделу сосудистой оболочки. У заднего полюса глаза склеру пронизывают короткие и длинные задние реснич­ные артерии. Позади экватора выходят вортикозные вены (v . vorticosae ). Обычно их бывает четыре (две нижние и две верхние), но иногда встречается и шесть вортикозных вен.

Чувствительная иннервация идет от глазной ветви тройничного нерва. Сим­патические волокна склера получает из верхнего шейного симпатического узла. Особенно много полиморфных нервных окончаний в области, соответствующей цилиарному телу и корнеосклеральной трабекуле.

Средняя оболочка глаза

Средняя оболочка называется сосудистой оболочкой глаза (tunica vasculosa bulbi , uvea ). Она подразделяется на три отдела: радужку, ресничное тело и хориоидею (соб­ственно сосудистую оболочка глаза). В целом сосудистая оболочка является главным коллектором питания глаза. Ей принадлежит доминирующая роль во внутриглазных обменных процессах. В то же время каждый отдел сосудистого тракта анатомически и физиологически выполняет специальные, присущие только ему функции.

Радужка (iris ), представляет собой перед­ний отдел сосудистого тракта. Прямого контакта с наружной оболочкой она не име­ет. Располагается радужка во фронтальной плоскости таким образом, что между ней и роговицей остается свободное простран­ство – передняя камера глаза, заполненная водянистой влагой. Через прозрачную рого­вицу и водянистую влагу радужка доступна наружному осмотру. Исключение состав­ляет периферия ресничного края радужки, которая прикрыта полупрозрачным лимбом. Эта зона видна лишь при специальном ис­следовании – гониоскопии.

Радужка имеет вид тонкой, почти окру­глой пластинки. Горизонтальный диаметр ее 12,5 мм, вертикальный – 12 мм.

В центре радужки находится круглое отверстие – зрачок (pupilla ), регулирую­щий количество света, проникающего в глаз. Величина зрачка постоянно меняет­ся – от 1 до 8 мм – в зависимости от силы светового потока. Средняя величина его 3 мм.

Передняя поверхность радужки имеет радиарную исчерченность, что прида­ет ей кружевной рисунок и рельеф. Исчерченность обусловлена радиальным рас­положением сосудов, вдоль которых ориентирована строма (рисунок 1.5). Щелевидные углубления в строме радужки называют криптами, или лакунами.

Рис. 1.5 Радужка (передняя поверхность).

Параллельно зрачковому краю, отступя на 1,5 мм, расположен зубчатый валик, или брыжжи, где радужка имеет наибольшую толщину – 0,4 мм. Наиболее тонкий участок радужки соответствует ее корню (0,2 мм). Брыжжи делят радужку на две зоны: внутреннюю – зрачковую и наружную – ресничную. В наружном отделе ресничной зоны заметны концентрические контракционные борозды – след­ствие сокращения и расправления радужки при ее движении.

В радужке различают передний – мезодермальный и задний – эктодермальный, или ретинальный, отделы. Передний мезодермальный листок включает на­ружный, пограничный слой и строму радужки. Задний эктодермальный листок представлен дилататором с его внутренним пограничным и пигментным слоями. Последний у зрачкового края образует пигментную бахрому, или кайму.

Гистологическое строение радужной оболочки.

1 передний пограничный слой радужки; крипта – воронкообразное углубление, в области кото­рого передний пограничный слой прерывается; 2 – строма радужки; видны ее тонкие волокна; звездчатые клетки-хроматофоры и сосуды с широкими адвентициальными муфтами; 3 – передняя пограничная пластинка; 4 – задний пигментный листок радужки; 5 – sphyncter papillae; 6 – выво­рот заднего пигментного листка у зрачкового края. Вдоль сфинктера темные округлые «глыбис­тые» клетки.

К эктодермальному листку принадлежит и сфинктер, сместившийся в строму радужки в ходе ее эмбрионального развития. Цвет радужки зависит от ее пигмент­ного слоя и присутствия в строме крупных многоотростчатых пигментных кле­ток. Иногда пигмент в радужной оболочке скапливается в виде отдельных пятен. У брюнетов пигментных клеток особенно много, у альбиносов их нет совсем.

Как отмечено выше, радужка имеет две мышцы: сфинктер, суживающий зра­чок, и дилататор, обусловливающий его расширение. Сфинктер располагается в зрачковой зоне стромы радужки. Дилататор находится в составе внутреннего пиг­ментного листка, в его наружной зоне. В результате взаимодействия двух антаго­нистов – сфинктера и дилататора – радужная оболочка выполняет роль диафрагмы глаза, регулирующей поток световых лучей. Сфинктер получает иннервацию от глазодвигательного, а дилататор – от симпатического нерва. Чувствительную иннервацию радужки осуществляет тройничный нерв.

Сосудистая сеть радужки складывается из длинных задних ресничных и перед­них ресничных артерий. Вены ни количественно, ни по характеру ветвления не со­ответствуют артериям. Лимфатических сосудов в радужке нет, но вокруг артерий и вен имеются периваскулярные пространства.

Ресничное, или цилиарное тело (corpus ciliare ) является промежуточным звеном между радужной и собственно сосудистой оболочками (рисунок 1.6).


Рис. 1.6 – Поперечный разрез ресничного тела.

1– конъюнктива; 2 – склера; 3 – венозный синус; 4 – роговица; 5 – угол передней камеры; 6 – радужка; 7 – хрусталик; 8 – циннова связка; 9 – ресничное тело.

Оно недо­ступно непосредственному осмотру невооруженным глазом. Лишь небольшой уча­сток поверхности ресничного тела, переходящий в корень радужки, можно видеть при специальном осмотре с помощью гониолинзы.

Ресничное тело представляет собой замкнутое кольцо шириной около 8 мм. Его носовая часть уже височной. Задняя граница ресничного тела проходит по так называемому зубчатому краю (от serrata ) и соответствует на склере местам при­крепления прямых мышц глаза. Переднюю часть ресничного тела с его отростками на внутренней поверхности называ­ют ресничным венцом (corona ciliaris ). Задняя часть, лишенная отростков, называется ресничным кружком (orbiculus ciliaris ), или плоской частью ресничного тела.

Среди ресничных отростков (их около 70) выделяют главные и промежуточные (рисунок 1.7).


Рис. 1.7 – Ресничное тело. Внутренняя поверхность

Перед­няя поверхность главных ресничных отростков образует карниз, который постепенно переходит в склон. Последний заканчивается, как правило, ровной линией, определяющей начало плоской части. Промежуточные отростки располагаются в межотростковых впадинах. Они не имеют четкой границы и в виде бородавчатых возвышений перехо­дят на плоскую часть.

Цилиарные отростки

От хрусталика к боковым поверхностям основных ресничных отростков тянутся волокна ресничного по­яска (fibrae zonulares ) – связки, поддержи­вающие хрусталик (рисунок 1.8).

Рис. 1.8 – Волокна ресничного пояска (fibrae zonularis)

Однако ресничные отростки являются лишь проме­жуточной зоной фиксации волокон. Основ­ная масса волокон ресничного пояска как от передней, так и от задней поверхности хрусталика направляется кзади и прикре­пляется на всем протяжении ресничного тела вплоть до зубчатого края. Отдельными волоконцами поясок фиксируется не толь­ко к ресничному телу, но и к передней поверхности стекловидного тела. Образуется сложная система переплетающихся и обменивающихся между собой волокон связ­ки хрусталика. Расстояние между экватором хрусталика и вершинами отростков ресничного тела в разных глазах неодинаково (в среднем 0,5 мм).

На меридиональном разрезе ресничное тело имеет вид треугольника с основа­нием, обращенным к радужке, и с вершиной, направленной к хориоидее.

В ресничном теле, как и в радужке, различают: 1) мезодермальную часть, явля­ющуюся продолжением хориоидеи и состоящую из мышечной и соединительной тканей, богатых сосудами; 2) ретинальную, нейроэктодермальную часть – про­должение сетчатки, двух ее эпителиальных слоев.

Ресничное тело

В состав мезодермальной части ресничного тела входят четыре слоя: 1) супрахориоидея; 2) мышечный слой; 3) сосудистый слой с ресничными отростками; 4) базальная пластинка.

Ретинальная часть состоит из двух слоев эпителия – пигментного и беспиг­ментного. К ресничному телу проходят хориоидальные пластинки.

Ресничная, или аккомодационная мышца состоит из гладких мышечных волокон, идущих в трех направлениях – в меридиональном, радиальном и циркулярном. Меридиональные волокна при сокращении подтягивают хориоидею кпереди, в связи с чем эта часть мышцы называется tensor chorioideae . Радиальная часть ресничной мышцы идет от склеральной шпоры к ресничным отросткам и плоской части ресничного тела. Циркулярные мышечные волокна не образуют компактной мышечной массы, а проходят в виде отдельных пучков.

Сочетанное сокращение всех пучков ресничной мышцы обеспечивает аккомо­дационную функцию ресничного тела.

За мышечным расположен сосудистый слой ресничного тела, состоящий из рыхлой соединительной ткани, содержащей большое количество сосудов, эласти­ческие волокна и пигментные клетки.

Ветви длинных ресничных артерий проникают в ресничное тело из надсосудистого пространства. На передней поверхности ресничного тела, непосредственно у края радужки, эти сосуды соединяются с передней ресничной артерией и образуют большой артериальный круг радужки.

Сосуды ресничного тела

Особенно богаты сосудами отростки ресничного тела, которым отводится важная роль – продуцирование внутри­глазной жидкости. Таким образом, функция ресничного тела двойная: ресничная мышца обеспечивает аккомодацию, ресничный эпителий – продукцию водяни­стой влаги. Кнутри от сосудистого слоя идет тонкая бесструктурная базальная пластинка. К ней прилегает слой пигментированных эпителиальных клеток, за ко­торыми следует слой беспигментного цилиндрического эпителия.

Оба этих слоя являются продолжением сетчатки, оптически недеятельной ее части.

Ресничные нервы в области ресничного тела образуют густое сплетение. Чув­ствительные нервы происходят из I ветви тройничного нерва, сосудодвигательные – из симпатического сплетения, двигательные (для ресничной мышцы) – из глазодвигательного нерва.

Хориоидея (chorioidea ) – задняя, самая обширная часть сосудистой оболочки от зубчатого края до зрительного нерва. Она плотно соединена со склерой только вокруг места выхода зрительного нерва.

Хориоидея

Толщина хориоидеи колеблется в пределах от 0,2 до 0,4 мм. Она состоит из че­тырех слоев: l) надсосудистой пластинки, состоящей из тонких соединительно­тканных тяжей, покрытых эндотелием и многоотростчатыми пигментными клет­ками; 2) сосудистой пластинки, состоящей главным образом из многочисленных анастомозирующих артерий и вен; 3) сосудисто-капиллярной пластинки; 4) базальной пластинки (мембраны Бруха), отделяющей сосудистую оболочку от пиг­ментного слоя сетчатки. Изнутри к хориоидее вплотную прилегает зрительная часть сетчатки.

Сосудистая система хориоидеи представлена задними короткими ресничными артериями, которые в количестве 6-8 проникают у заднего полюса склеры и об­разуют густую сосудистую сеть. Обилие сосудистой сети соответствует активной функции сосудистой оболочки. Хориоидея является энергетической базой, обе­спечивающей восстановление непрерывно распадающегося зрительного пурпура, необходимого для зрения. На всем протяжении оптической зоны сетчатка и хо­риоидея взаимодействуют в физиологическом акте зрения.

Внутренняя оболочка глаза

Внутренняя оболочка глаза – сетчатка (retina ) играет роль периферического рецепторного отдела зрительного анализатора.

Сетчатка развивается, как уже было сказано, из выпячивания стенки переднего мозгового пузыря. Это дает основание рассматривать ее как истинную ткань моз­га, вынесенную на периферию.

Сетчатка выстилает всю внутреннюю поверхность сосудистой оболочки. Соот­ветственно структуре и функции в ней различают два отдела. Задние две трети сет­чатки представляют собой высокодифференцированную нервную ткань – зритель­ная часть сетчатки, которая простирается от зрительного нерва до зубчатого края.

Зрительная часть сетчатки соединена с подлежащими тканями в двух ме­стах – у зубчатого края и вокруг зрительного нерва. На остальном протяжении сетчатка прилежит к сосудистой оболочке, удерживается на своем месте давлени­ем стекловидного тела и достаточно интимной связью между палочками, колбоч­ками и отростками клеток пигментного слоя. Связь эта в условиях патологии легко нарушается и происходит отслойка сетчатки.

Место выхода зрительного нерва из сетчатки носит название диска зрительно­го нерва. На расстоянии около 4 мм кнаружи от диска зрительного нерва имеется углубление – так называемое желтое пятно, или макула.


Диск зрительного нерва Желтое пятно сетчатки

Толщина сетчатки около диска 0,4 мм, в области желтого пятна – 0,1-0,05 мм, у зубчатой линии – 0,1 мм.

Микроскопически сетчатка представляет собой цепь трех нейронов: наруж­ного – фоторецепторного, среднего – ассоциативного и внутреннего – ганглионарного. В совокупности они образуют 10 слоев сетчатки (рисунок 1.9): 1) слой пигментного эпителия; 2) слой палочек и колбочек; 3) наруж­ную глиальную пограничную мембрану; 4) наружный зернистый слой; 5) наруж­ный сетчатый слой; 6) внутренний зернистый слой; 7) внутренний сетчатый слой; 8) ганглионарный слой; 9) слой нервных волокон; 10) внутреннюю глиальную по­граничную мембрану. Ядерные и ганглионарные слои соответствуют телам нейро­нов, сетчатые – их контактам.

Рис. 1.9 Структура сетчатки (схема)

I – пигментный эпителий; II – слой пало­чек и колбочек; III – наружная глиальная пограничная мембрана; IV – наружный зернистый слой; V – наружный сетчатый слой; VI – внутренний зернистый слой; VII– внутренний сетчатый слой; VIII – ганглионарный слой; IX – слой нервных воло­кон; X – внутренняя глиальная пограничная мембрана; XI – стекловидное тело

Луч света, прежде чем попасть на светочувствительный слой сетчатки, должен пройти через прозрачные среды глаза: роговицу, хрусталик, стекловидное тело и всю толщу сетчатки. Палочки и колбочки фоторецепторов являются самыми глу­бокорасположенными частями сетчатки. Поэтому сетчатка глаза человека отно­сится к типу инвертированных.

Самым наружным слоем сетчатки является пигментный слой. Клетки пигмент­ного эпителия имеют форму шестигранных призм, расположенных в один ряд. Тела клеток заполнены зернами пигмента – фусцина, который отличается от пиг­мента сосудистой оболочки – меланина. Генетически пигментный эпителий при­надлежит сетчатке, но плотно спаян с сосудистой оболочкой.

Пигментный эпителий сетчатки

Изнутри к пигментному эпителию прилегают клетки нейроэпителия (пер­вый нейрон зрительного анализатора), отростки которого – палочки и колбоч­ки – составляют светочувствительный слой. Как по структуре, так и по физио­логическому значению эти отростки различаются между собой. Палочки имеют цилиндрическую форму, тонкие. Колбочки имеют форму конуса или бутылки, ко­роче и толще палочек.

Палочки и колбочки

Располагаются палочки и колбочки в виде палисада, нерав­номерно. В области желтого пятна находятся только колбочки. По направлению к периферии количество колбочек уменьшается, а палочек возрастает. Количество палочек значительно превосходит количество колбочек: если колбочек может быть до 8 млн., то палочек – до 170 млн.

Палочки и колбочки в сетчатке

Она очень сложна. В наружных члениках палочек и колбочек сосредоточены диски, осуществляющие фотохимические процессы, на что указывает повышен­ная концентрация родопсина в дисках палочек и йодопсина в дисках колбочек. К наружным сегментам палочек и колбочек прилежит скопление митохондрий, ко­торым приписывается участие в энергетическом обмене клетки. Палочконесущие зрительные клетки являются аппаратом сумеречного зрения, колбочконесущие клетки – аппаратом центрального и цветового зрения.

Колбочка (слева) и палочка (справа): 1 – пресинаптический контакт; 2 – ядро; 3 – липосомы; 4 – митохондрии; 5 – внутренний сегмент; 6 – наружный сегмент

Ядра палочко- и колбочконесущих зрительных клеток составляют наружный зернистый слой, который располагается кнутри от наружной глиальной погра­ничной мембраны.

Связь первого и второго нейронов обеспечивают синапсы, расположенные в наружном сетчатом, или плексиформном, слое. В передаче нервного импульса играют роль химические вещества – медиаторы (в частности, ацетилхолин), ко­торые накапливаются в синапсах.

Внутренний зернистый слой представлен телами и ядрами биполярных нейроцитов (второй нейрон зрительного анализатора). Эти клетки имеют два отростка: один из них направлен кнаружи, навстречу синаптическому аппарату фотосен­сорных клеток, другой – кнутри для образования синапса с дендритами оптико-ганглионарных клеток. Биполяры входят в контакт с несколькими палочковыми клетками, в то время как каждая колбочковая клетка контактирует с одной бипо­лярной клеткой, что особенно выражено в области пятна.

Внутренний сетчатый слой представлен синапсами биполярных и оптико-ганглионарных нейроцитов.

Оптико-ганглионарные клетки (третий нейрон зрительного анализатора) со­ставляют восьмой слой. Тело этих клеток богато протоплазмой, содержит крупное ядро, имеет сильно ветвящиеся дендриты и один аксон - цилиндр. Аксоны обра­зуют слой нервных волокон и, собираясь в пучок, формируют ствол зрительного нерва.

Поддерживающая ткань представлена нейроглией, пограничными мембрана­ми и межуточным веществом, которое имеет существенное значение в обменных процессах.

В области пятна строение сетчатки меняется. По мере приближения к цен­тральной ямке пятна (fovea centralis ) исчезает слой нервных волокон, затем слой оптико-ганглионарных клеток и внутренний сетчатый слой, и, наконец, внутрен­ний зернистый слой ядра и наружный ретикулярный. На дне центральной ямки сетчатка состоит лишь из колбочконесуших клеток. Остальные элементы как бы сдвинуты к краю пятна. Такое строение обеспечивает высокое центральное зре­ние.

Центральная ямка желтого пятна

Внутреннее ядро глаза

Внутреннее ядро глаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред: стекло­видного тела, хрусталика и водянистой влаги, наполняющей глазные камеры.

Передняя камера (camera anterior ) – пространство, переднюю стенку которого образует роговица, заднюю – радужка, а в области зрачка – центральная часть пе­редней капсулы хрусталика. Место, где роговица переходит в склеру, а радужка – в ресничное тело, называется углом передней камеры. У вершины угла передней ка­меры находится поддерживающий остов угла камеры - корнеосклеральная трабекула. В образовании трабекулы принимают участие элементы роговицы, радужки и цилиарного тела. Трабекула, в свою очередь, является внутренней стенкой венозной пазухи склеры, или шлеммова канала. Остов угла и венозная пазуха склеры имеют очень важное значение для циркуляции жидкости в глазу. Это основной путь от тока внутриглазной жидкости.

Строение угла передней камеры глаза

Глубина передней ка­меры вариабельна. Наибольшая глубина отмечается в центральной части передней камеры, расположенной против зрачка: здесь она достигает 3-3,5 мм. В условиях патологии диагностическое значение приобре­тает как глубина камеры, так и ее неравномерность.

Задняя камера (camera posterior ) расположена по­зади радужки, которая является ее передней стен­кой. Наружной стенкой служит цилиарное тело, зад­ней – передняя поверхность стекловидного тела. Внутреннюю стенку образуют экватор хрусталика и предэкваториальные зоны передней и задней поверх­ностей хрусталика. Все пространство задней камеры пронизано фибриллами ресничного пояска, которые поддерживают хрусталик в подвешенном состоянии и соединяют его с ресничным телом.

Камеры глаза

Камеры глаза заполнены водянистой вла­гой – прозрачной бесцветной жидкостью плотно­стью 1,005-1,007 с показателем преломления 1,33. Количество влаги у человека не превышает 0,2-0,5 мл. Вырабатываемая цилиарным телом водянистая влага содержит соли, аскорбиновую кислоту, микроэле­менты.

Хрусталик (lens ) развивается из эктодермы. Это исключительно эпителиальное об­разование. Он изолирован от остальных оболочек глаза капсулой, не содержит не­рвов, сосудов и других каких-либо мезодермальных клеток. В связи с этим в хруста­лике не могут возникать воспалительные процессы.

У взрослого человека хрусталик представляет собой прозрачное, слегка желто­ватое, сильно преломляющее свет тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. По силе преломления хрусталик является второй средой (после роговицы) опти­ческой системы глаза. Его преломляющая сила в среднем 19 дптр. Расположен хрусталик между радужкой и стекловидным телом, в углублении передней поверх­ности последнего. Удерживают его в этом положении волокна ресничного пояска (fibrae zonulares ), которые другим своим концом прикрепляются к внутренней по­верхности ресничного тела.

Строение переднего отрезка глаза

Хрусталик состоит из хрусталиковых волокон, составляющих вещество хру­сталика, и сумки-капсулы. Консистенция хрусталика в молодые годы мягкая. С возрастом увеличивается плотность центральной его части, поэтому принято вы­делять кору хрусталика и ядро хрусталика. В хрусталике различают экватор и два полюса – передний и задний (рисунок 1.10).

Рис. 1.10. – Строение хрусталика (сагиттальный разрез).

1 – экватор; 2 – передний полюс; 3 – задний полюс; 4 – капсула; 5 – эпителий.

Условно по экватору хрусталик де­лят на переднюю и заднюю поверхности. Линия, соединяющая передний и задний полюса, называется осью хрусталика. Диаметр хрусталика 9-10 мм. Переднезадний его размер в среднем от 3,5 до 4,5 мм.

Гистологически хрусталик состоит из капсулы, эпителия капсулы и волокон. Капсула хрусталика по экватору условно делится на переднюю и заднюю. Эпителий покрывает лишь внутреннюю поверхность передней капсулы, поэтому называется эпи­телием передней сумки. Клетки его имеют шестиугольную форму. У экватора клетки приобретают вытянутую форму и превраща­ются в хрусталиковое волокно. Образование волокон происходит в течение всей жизни, что приводит к увеличению объема хруста­лика. Однако чрезмерного увеличения хру­сталика не происходит, так как центральные, более старые волокна, теряют воду, оплотневают, становятся уже и постепенно в их цен­тре образуется компактное ядро. Это явление склерозирования следует расценивать как физиологический процесс, который приводит лишь к уменьшению объема аккомодации, но практически не снижает прозрачно­сти хрусталика.

Экваториальная зона хрусталика

Хрусталик вместе с ресничным пояском образует реснично-хрусталиковую диафрагму, которая делит полость глаза на две неравные части: мень­шую – переднюю и большую – заднюю.

Стекловидное тело (corpus vitreum ) – часть оптической системы глаза, выполня­ет полость глазного яблока, за исключением передней и задней камер глаза, и та­ким образом способствует сохранению его тургора и формы. По мнению ряда ис­следователей, стекловидное тело в известной степени обладает амортизирующими свойствами, поскольку его движения сначала являются равномерно ускоренными, а затем равномерно замедленными. Объем стекловидного тела взрослого человека 4 мл. Оно состоит из плотного остова и жидкости, причем на долю воды приходится около 99% всего состава стекловидного тела. Тем не менее, вязкость стекловидно­го тела в несколько десятков раз выше вязкости воды. Вязкость стекловидного тела, являющегося гелеобразной средой, обусловлена содержанием в его остове особых белков – витрозина и муцина. С мукопротеидами связана гиалуроновая кисло­та, играющая важную роль в поддержании тургора глаза. По химическому составу стекловидное тело очень сходно с камерной влагой, а также с цереброспинальной жидкостью.

Стекловидное тело

Для понимания особенностей строения стекловидного тела и патологических изменений в нем необходимо иметь представление об этапах его развития. Пер­вичное стекловидное тело является мезодермальным образованием и весьма дале­ко от окончательного своего вида – прозрачного геля. Вторичное стекловидное тело состоит из мезодермы и эктодермы. В этот период начинает формироваться остов стекловидного тела (из сетчатки и ресничного тела).

Сформированное стекловидное тело (третий период) остается постоянной средой глаза. При потере оно не регенерирует и замещается внутриглазной жид­костью. Стекловидное тело прикрепляется к окружающим его отделам глаза в нескольких местах. Главное место прикрепления называют основой, или бази­сом, стекловидного тела (рисунок 1.11.).

Рис. 1.11 – Стекловидное тело (схема)

1 – основание; 2 – первичное стекловидное тело

Основа представляет собой кольцо, выступающее несколько кпереди от зубчатого края. В области базиса стекловид­ное тело прочно связано с ресничным эпителием. Эта связь настолько прочна, что при отделении стекловидного тела от основы в изолированном глазу вместе с ним отрываются эпителиальные части ресничных отростков, оставаясь при­крепленными к стекловидному телу. Второе по прочности место прикрепления стекловидного тела – к задней капсуле хрусталика – называется гиалоидохрусталиковой связкой Вигера, имеющей важное клиническое значение.

Третье заметное место прикрепления стекловидного тела приходится на об­ласть диска зрительного нерва и по размерам соответствует примерно площади диска зрительного нерва. Это место прикрепления наименее прочное из трех пе­речисленных. Существуют также места более слабого прикрепления стекловидно­го тела в области экватора глазного яблока.

Большинство исследователей считают, что стекловидное тело особой погра­ничной оболочкой не обладает. Большая плотность переднего и заднего погранич­ных слоев зависит от имеющихся здесь более густо расположенных нитей остова стекловидного тела. При электронной микроскопии установлено, что стекловид­ное тело имеет фибриллярную структуру. Фибриллы имеют величины около 25 нм. Достаточно изучена топография гиалоидного, или клокетова, канала, через который в эмбриональном периоде от диска зрительного нерва к задней капсу­ле хрусталика проходит артерия стекловидного тела (a . hyaloidea ). Ко времени рождения a . hyaloidea исчезает, а гиалоидный канал сохраняется в виде узкой тру­бочки. Канал имеет извилистый S-образный ход. В середине стекловидного тела гиалоидный канал поднимается кверху, а в заднем отделе имеет тенденцию рас­полагаться горизонтально. Водянистая влага, хрусталик, стекловидное тело вместе с роговицей образуют преломляющие среды глаза, обеспечивающие отчетливое изображение на сетчатке. Заключенные в замкнутую со всех сторон капсулу глаза водянистая влага и стекловидное тело оказывают на стенки определенное давле­ние, поддерживают известную степень напряжения, обусловливают тонус глаза, внутриглазное давление (tensio oculi ).

Зрительные пути

В зрительном пути различают пять частей: 1) зрительный нерв; 2) зрительный пере­крест; 3) зрительный тракт; 4) латеральное коленчатое тело; 5) зрительный центр восприятия (рисунок 1.12).

Рис. 1.12 – Строение зрительного анализатора (схема)

1 – сетчатка; 2 – неперекрещенные волокна зрительного нерва; 3 – перекрещенные волокна зрительного нерва; 4 – зрительный тракт; 5 – латеральное коленчатое тело; 6 – radiation optica; 7 – lobus opticus.

Зрительный нерв

Относится к черепным нервам (II пара), образуется из осевых цилиндров оптико-ганглионарных нейроцитов. Со всех сторон сетчатки осевые цилиндры собираются к диску, формируются в отдельные пучки и через решетчатую пластинку склеры вы­ходят из глаза.

Нервные волокна из центральной ямки сетчатки составляют папилломакулярный пучок и направляются в височную половину диска зрительного нерва, зани­мая большую его часть.

Осевые цилиндры оптико-ганглионарных нейроцитов носовой половины сет­чатки идут в носовую половину диска. Волокна от наружных отделов сетчатки собираются в секторы над и под папилломакулярным пучком. Подобные соотно­шения волокон сохраняются в передней части орбитального отрезка зрительного нерва. Дальше от глаза папилломакулярный пучок занимает осевое положение, а волокна темпоральных отделов сетчатки передвигаются на всю темпоральную половину нерва, как бы окутывая снаружи папилломакулярный пучок и отодвигая его к центру.

Ход волокон зрительного нерва.

Затем зрительный нерв в виде круглого канатика направляется к вершине ор­биты и через canalis opticus проходит в среднюю черепную ямку.

В орбите нерв имеет S-образный изгиб, что предупреждает растяжение его как при экскурсиях глазного яблока, так и при новообразованиях или воспалениях. Вместе с тем отмечаются неблагоприятные условия, в которых находится интраканаликулярный отдел нерва: канал плотно охватывает зрительный нерв. К тому же нерв проходит вблизи решетчатой и основной пазух, подвергаясь риску быть сдавленным и пораженным при всякого рода синуситах. Пройдя канал, зрительный нерв попадает в полость черепа.

Ход зрительного нерва в орбите

В зрительном нерве можно выделить интраокулярную, интраорбитальную, интраканаликулярную и интракраниальную части. Общая длина зрительного нерва взрослого человека в среднем 44-45 мм. На орбиту приходится примерно 35 мм длины зрительного нерва. Зрительный нерв имеет три оболочки, которые являют­ся непосредственным продолжением трех мозговых оболочек.

Зрительный перекрест

В зрительном перекресте совершаются расслоение и частичный перекрест волокон зрительного нерва. Перекрещиваются волокна, идущие от внутренних половин сет­чатки. Волокна, идущие от височных половин сетчатки, располагаются по наружным сторонам перекреста. От зрительного перекреста начинаются зрительные тракты.

Зрительный перекрест

Зрительный тракт

Начинаясь у задней поверхности зрительного перекреста, зрительный тракт закан­чивается у коленчатых тел и подушки зрительных бугров. Правый зрительный тракт включает неперекрещенные волокна, идущие от правого глаза, и перекрещенные во­локна от левого. Соответственно расположены волокна левого зрительного тракта.

Зрительный путь

В латеральном коленчатом теле заканчивается периферический нейрон и берет начало центральный нейрон зрительного пути, который после выхода из латераль­ного коленчатого тела в виде зрительной лучистости направляется в кортикальные зрительные центры, расположенные на медиальной поверхности затылочной доли мозга в области шпорной борозды.

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.