Принцип pаботы человеческого глаза

Устройство человеческого глаза можно сравнить с устройством фотоаппарата. Каждая часть играет существенную роль в акте зрения. Основной оптический элемент - роговица, которая преломляет лучи проходящего света и пропускает их дальше через зрачок — округлое темное отверстие в центре цветной радужки. Радужка и зрачок по функции похожи на диафрагму фотоаппарата.

Затем лучи света преломляются второй биологической линзой глаза — хрусталиком (удерживаемым в нужном положении расположенными по его окружности цинновыми связками), который посылает лучи дальше, на сетчатку. Хрусталик обладает способностью изменять свою оптическую силу (аккомодировать) — точно так же, как наводится резкость в фотоаппарате. Это позволяет глазу видеть одинаково хорошо и вблизи, и вдаль.

С возрастом способность хрусталика к аккомодации снижается, поэтому человек с нормальным зрением начинает пользоваться плюсовыми очками «для близи» (с двояковыпуклыми — «плюсовыми» — линзами).

Строение сетчатки.

Сетчатка представляет собой нервную ткань, выстилающую внутреннюю часть глаза и по функции очень похожую на фотопленку.

Сетчатка состоит из нервных клеток — фоторецепторов, которые преобразуют лучи видимого света в нервные импульсы. Затем нервные импульсы через оптический нерв поступают к коре головного мозга, где происходит окончательная обработка информации и формирование зрительного образа.

Центральная зона сетчатки (приблизительно 10 % от общей площади) называется макулой. Именно эта часть отвечает за предметное зрение. Здесь сконцентрировано наибольшее количество фоторецепторных клеток, называемых «колбочками». Периферическая часть сетчатки отвечает за пространственное зрение и представлена в основном рецепторами под названием «палочки».

Продолжая сравнивать глаз с фотокамерой, можно сказать, что, как и в случае, если фотопленка плохая, так и в случае, если сетчатка функционально несостоятельна, не удается получить четкого и ясного изображения, несмотря на то, что все остальные части оптической системы глаза работают нормально.

Зрение — это физиологический процесс, позволяющий получать представление о величине, форме и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними. Зрение возможно только при нормальном функционировании зрительного анализатора в целом.

Согласно учению И. П. Павлова, зрительный анализатор включает периферический парный орган зрения — глаз с его воспринимающими свет фоторецепторами, палочками и колбочками сетчатки, зрительные нервы, зрительные пути, подкорковые и корковые зрительные центры.

Нормальным раздражителем органа зрения является свет. Палочки и колбочки сетчатки глаза воспринимают световые колебания и превращают их энергию в нервное возбуждение, которое через зрительный нерв передается по проводящим путям в зрительный центр головного мозга, где возникает зрительное ощущение. Под влиянием света в палочках и колбочках происходит распад зрительных пигментов (родопсина и йодопсина).

Палочки функционируют при свете слабой интенсивности, в сумерках; зрительные ощущения, полученные при этом бесцветны. Колбочки функционируют днем и при ярком освещении: их функция определяет ощущение цветности. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности в спектре по направлению к его коротковолновой части, в результате чего предметы красного цвета (мак) кажутся черными, а синего цвета (василек) — очень светлыми (феномен Пуркинье).

Глазное яблоко представляет собой сферу диаметром около 25 мм, состоящую из трёх оболочек. Наружная, фиброзная, оболочка состоит из непрозрачной склеры толщиной около 1 мм, которая спереди переходит в роговицу. Снаружи склера покрыта тонкой прозрачной слизистой оболочкой — конъюнктивой. Средняя — сосудистая оболочка — содержит массу сосудов, питающих глазное яблоко. Она образует, в частности, цилиарное тело и радужку. Внутренней оболочкой глаза является сетчатка.

Глаз имеет также придаточный аппарат, в частности, веки и слёзные органы. Движениями глаз управляют шесть мышц — четыре прямые и две косые.

Строение переднего отрезка глаза.

Роговица.

Свет, попадая в глаз, сначала проходит через роговицу — прозрачную линзу, имеющую куполообразную форму (радиус кривизны примерно 7,5 мм, толщина в центральной части — около 0,5 мм). Здесь отсутствуют кровеносные сосуды и имеется много нервных окончаний, поэтому при повреждении или воспалении роговицы развивается так называемый роговичный синдром (слезотечение, светобоязнь и невозможность открыть глаз).

Передняя поверхность роговицы покрыта эпителием, который обладает cпособностью к регенерации (восстановлению) при повреждении. Глубже располагается строма, состоящая из коллагеновых волокон, а изнутри роговица покрыта одним слоем клеток — эндотелием, который при повреждении не восстанавливается, что приводит к развитию дистрофии роговицы, т. е. к нарушению её прозрачности. Поэтому во время проведения полостных операций на глазу (когда манипуляции проводятся с внутренней стороны роговицы) этот слой всегда требует защиты специальными веществами — вискоэластиками.

Выйдя из роговицы, свет попадает в заполненную жидкостью так называемую переднюю камеру глаза — пространство между внутренней поверхностью роговицы и радужкой.

Радужная оболочка глаза.

Радужка представляет собой диафрагму с отверстием в центре — зрачком, диаметр которого может меняться в зависимости от освещения, регулируя поток света, попадающего в глаз.

Периферия роговицы по всей окружности практически соединяется с радужкой, образуя так называемый угол передней камеры, через анатомические элементы которого (шлеммов канал, трабекулу и другие образования, имеющие общее название — дренажные пути глаза), происходит отток жидкости, постоянно циркулирующей в глазу, в венозную систему.

Эта способность, называемая аккомодацией, с возрастом (после 40 лет) теряется из-за уплотнения вещества хрусталика; зрение вблизи при этом ухудшается. Иногда цинновы связки полностью или частично отрываются от места своего прикрепления (в результате травмы или с возрастом) и хрусталик меняет своё положение — происходит его так называемый подвывих или вывих. При наличии катаракты (помутнения хрусталика) такое положение этой линзы может вносить свои коррективы в операцию по её удалению.

Хрусталик.

Хрусталик располагается за радужкой. Оптическая сила этой линзы меньше, чем у роговицы — она составляет примерно 18 -20 диоптрий. Цинновы связки хрусталика соединены с цилиарными мышцами, располагающимися в стенке глаза. Эти мышцы могут сокращаться и расслабляться. В зависимости от этого цинновы связки могут также расслабляться или натягиваться, в результате чего радиус кривизны хрусталика меняется, поэтому человек может видеть чётко как вблизи, так и вдали.

Хрусталик по своему строению похож на имеющую одну косточку виноградину — в нём есть оболочка (капсульный мешок), более плотное вещество — ядро, напоминающее косточку, и менее плотное вещество — хрусталиковые массы (похожие на виноградную мякоть). В молодости ядро хрусталика мягкое, однако к 40-50 годам оно уплотняется. Передняя капсула хрусталика обращена к радужке, задняя — к стекловидному телу, а границей между ними служат цинновы связки.

Такое подробное описание анатомии хрусталика дает нам возможность понять, каким образом удаляется катаракта — мутный хрусталик, а также — как в глаз имплантируется искусственный хрусталик.

Вокруг экватора хрусталика, по всей его окружности, располагается цилиарное тело, являющееся частью сосудистой оболочки. Оно имеет отростки, которые вырабатывают внутриглазную жидкость. Эта жидкость через зрачок попадает в переднюю камеру глаза и через угол передней камеры удаляется в венозную систему глаза. Баланс между продукцией и оттоком этой жидкости очень важен, так как его нарушение приводит к развитию глаукомы.

Строение заднего отрезка глаза.

Стекловидное тело.

За хрусталиком располагается стекловидное тело, занимающее большую часть глаза и придающее ему форму. Других функций это oбразование не имеет, и свет практически не преломляет.

Стекловидное тело в большинстве случаен имеет желеобразную структуру, однако иногда может разжижаться. С другой стороны, в нем могут появляться уплотнённые участки — нити или глыбки, наличие которых пациент ощущает в виде «мушек» и плавающих точек. Считается, что такие изменения часто возникают при близорукости и усиливаются с ростом её степени, а также с увеличением возраста пациента. В некоторых местах глаза стекловидное тело тесно спаяно с сетчаткой, поэтому при образовании в нём уплотнений стекловидное тело может «тянуть на себя» сетчатку, иногда вызывая её отслойку.

Некоторые воспалительные заболевания глаз (так называемые увеиты), также могут приводить к появлению выраженных помутнений в стекловидном теле. Стекловидное тело изучено очень мало. В некоторых ситуациях (когда за счёт помутнений зрение пациента значительно снижается) оно может быть замещено специальным раствором (правда, путём достаточно сложной операции). После прохождения через все вышеперечисленные структуры свет попадает на сетчатку, играющую в глазу роль фотоплёнки. Состоящая из девяти слоев клеток, сетчатка предназначена для преобразо-вания световой энергии в энергию нервного импульса.

Глазной нерв.

Миллионы маленьких клеток сетчатки, называемые фоторецепторами, превращают импульсы собираются с сетчатки зрительным нервом, который состоит примерно из миллиона нервных волокон (рис. 8). Таким образом, информация передаётся в затылочную доли» мозга, где и анализируется. Нервные зрительное изображение. Повреждение, травма или сдавление зрительного нерва на любом уровне приводят к практически необратимой потере зрения даже при нормальном функционировании остальных анатомических структур глаза и прозрачности глазных сред.

Врач, при помощи специальной аппаратуры осматривающий глазное дно через зрачок пациента, видит место выхода зрительного нерва в виде диска (ДЗН), который в норме имеет бледно-розовый цвет. В центре ДЗН виден сосудистый пучок — место входа на сетчатку глазной вены и артерии. Недалеко от ДЗН видна так называемая макула (ML), или жёлтое пятно, — точка сетчатки, ответственная за центральное зрение.

Различные заболевания глаза, зрительного нерва и центральной нервной системы (ЦНС) приводят к понижению зрения и даже к слепоте. На зрение влияют: нарушение прозрачности роговицы, хрусталика и стекловидного тела, патологические изменения сетчатки, особенно в области желтого пятна, воспалительные и атрофические процессы в зрительном нерве, заболевания головного мозга.

В некоторых случаях понижение зрения связано с профессиональными заболеваниями глаз. К ним относятся: катаракты, вызываемые систематическим воздействием лучистой энергии значительной интенсивности (рентгеновские лучи, инфракрасные лучи); прогрессирующая близорукость в условиях постоянного напряжения зрения при точной мелкой работе; конъюнктивиты и кератоконъюнктивиты у лиц, соприкасающихся с сероводородом и диметилсульфатом. Для предупреждения этих заболеваний большое значение имеет соблюдение правил общественной и индивидуальной защиты глаз от вредных факторов.

Переходите по ссылке в рубрику #ВсеОТеле