Ночное видение: нарушения зрения в темноте. Энциклопедия - глаз

Глаз не может одновременно одинаково четко видеть предметы, находя-

щиеся на разном расстоянии от глаза. Для четкого видения предмета необходимо, чтобы лучи после преломления фокусировались на сетчатке глаза. При фиксировании глазами дальнего предмета близкий предмет виден нечетко и наоборот. Это зависит от хода световых лучей от предмета и их преломления оптической системой глаза (рис. 76). Когда мы смотрим на далекие предметы (А), их изображение (а) сфокусировано на сетчатке и они видны четко. Зато изображение (б) близких предметов (Б) при этом видно расплывчато, так как лучи от них собираются за сетчаткой.

Рис. 76. Схема хода лучей от близкой (Б) и далекой (А) точек предмета. Приспособление глаза к ясному видению предметов, удаленных на разное расстояние от глаза, называют аккомодацией (accomodatio – приспособление). В основе механизма аккомодации лежит сокращение ресничных мышц, которые изменяют кривизну хрусталика и, следовательно, его преломляющую способность.

Лучи от дальних предметов идут параллельным пучком, для их преломления и фокусирования на сетчатке хрусталик должен иметь небольшую преломляющую силу, поэтому при взгляде вдаль ресничная мышца расслаблена, волокна цинновой связки натянуты, растягивают капсулу хрусталика, что вызывает его уплощение и уменьшение преломляющей силы. В результате лучи от дальних предметов после преломления фокусируются на сетчатке (рис. 76 А).

Лучи от близких предметов падают на глаз расходящимся пучком, для их преломления и фокусирования на сетчатке необходима большая преломляющая сила хрусталика. Рефлекторно происходит сокращение ресничной мышцы, расслабление волокон цинновой связки, уменьшение натяжения капсулы хрусталика. Хрусталик благодаря своей эластичности становится более выпуклым, его преломляющая сила увеличивается, лучи фокусируются на сетчатке. Сокращение ресничной мышцы начинается при нахождении предмета на расстоянии 65 м от глаза. По мере приближения предмета к глазу сокращения усиливаются и доходят до предела, когда четкое видение предмета становится невозможным.

Ресничные мышцы являются аккомодационными и иннервируются парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва. Введение в глаз атропина вызывает нарушение передачи возбуждения к этой мышце, она расслабляется, и близкий предмет виден нечетко. Парасимпатомиметические вещества, пилокарпин и эзерин, вызываю обратный эффект – сокращение ресничной мышцы, увеличение преломляющей силы глаза, в результате нечетко видны дальние предметы.

Аккомодация всегда сопровождается изменением величины зрачка, при взгляде вдаль зрачок расширяется, при рассматривании близких предметов – суживается. При напряженном рассматривании близко расположенных мелких предметов (вышивании, чтении книги с мелким шрифтом) зрачки долго остаются суженными, даже при относительно слабом освещении. Границы аккомодации определяются дальней и ближайшей точками ясного видения. Для нормального глаза дальняя точка ясного видения (максимальное расстояние, на котором предмет еще четко виден) находится в бесконечности. Далекие предметы глаз рассматривает без всякого напряжения аккомодации, т.е. без сокращения ресничной мышцы.

Ближайшая точка ясного видения (минимальное расстояние от предмета до глаза, на котором он еще четко виден) находится у молодого человека в среднем на расстоянии 10 см от глаза. У детей хрусталик обладает большей эластичностью и, несмотря на естественную дальнозоркость глаза, ближайшая точка ясного видения у них находится на расстоянии 5–6 см.

С возрастом эластичность хрусталика снижается и при уменьшении натяжения волокон цинновых связок его кривизна не изменяется, либо увеличивается незначительно. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаза (в 45 лет она находится на расстоянии 30–33 см, в 70 лет – 100–120 см). Это понижение аккомодационной способности глаза называется возрастной дальнозоркостью, или пресбиопией. Пожилые люди вынуждены пользоваться очками с двояковыпуклыми линзами.

Сетчатка является внутренней оболочкой глаза. Задний светочувствительный отдел сетчатки имеет сложное строение, состоит из нескольких слоев. Он содержит два вида вторично-чувствующих, различных по своему функциональному значению, фоторецепторов (палочек и колбочек) и несколько видов нервных клеток (рис. 77 Б)

Наружный слой сетчатки, пигментный слой, прилегает к сосудистой оболочке. Он образован одним рядом эпителиальных клеток, содержащих пигмент меланин, который придает слою черный цвет. Этот пигмент называют также экранирующим пигментом, он поглощает доходящий до него свет, препятствуя тем самым его отражению и рассеиванию, что способствует четкости зрительного восприятия. Клетки пигментного эпителия имеют многочисленные отростки, которые плотно окружают светочувствительные наружные сегменты палочек и колбочек. Пигментные клетки принимают участие в обмене веществ в фоторецепторных клетках, содержат витамин А, обеспечивают обновление мембран фоторецепторов (они «откусывают» и переваривают старые диски мембран, обломки наружных сегментов палочек и колбочек). Обновление отработанных палочковых дисков происходит днем, дисков колбочек – ночью.

Контакт между клетками пигментного эпителия и фоторецепторами достаточно слабый. Именно в этом месте происходит отслойка сетчатки – опасное заболевание глаз.

Фоторецепторы. К пигментному слою с внутренней стороны сетчатки примыкает слой фоторецепторов - палочек и колбочек. Палочки и колбочки распределяются в сетчатке глаза неравномерно. Центральная часть сетчатки называется макулой или желтым пятном – это место наилучшего видения, в центре его имеется небольшое углубление – центральная ямка. В ней располагаются только колбочки (до 140 тыс. на 1 мм2), по направлению к периферии сетчатки их число уменьшается, а число палочек возрастает, на дальней периферии имеются только палочки. Поэтому в сетчатке каждого глаза человека насчитывается 6–7 млн. колбочек и 110–123 млн. палочек. Желтый цвет желтому пятну придает лютеин, он играет роль защитного светофильтра и нейтрализует свободные радикалы в сетчатке глаза. Современные искусственные источники света (мониторы компьютеров, экраны телевизоров) дают яркий синий цвет и вызывают превращение молекул клеток желтого пятна в свободные радикалы, разрушающие клетки пятна.

Каждая фоторецепторная клетка состоит из наружного светочувствительного сегмента, содержащего зрительный пигмент, и внутреннего сегмента, содержащего ядро, рибосомы, эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, митохондрии. Внутренний сегмент переходит в отросток, контактирующий с дендритом биполярного нейрона.

Палочки и колбочки сетчатки обращены своими светочувствительными наружными сегментами к пигментному эпителию, т. е. в сторону противоположную свету. Мембрана наружного сегмента образует складки – диски (от 400 до 800), содержащие молекулы зрительных пигментов. В палочках находится пигмент родопсин, в колбочках родственный ему пигмент йодопсин. Фоторецепторный диск образован двумя мембранами, соединенными по краям (рис. 77 А). Мембрана диска – это типичная биологическая мембрана, образованная двойным слоем молекул фосфолипидов, между которыми находятся молекулы белка. С молекулами белка связан ретиналь, входящий в состав зрительного пигмента родопсина.

В фоторецепторах происходит взаимодействие квантов света с фотопигментами. При поглощении кванта света молекулой зрительного пигмента (родопсина) происходит цикл химических реакций, которые приводят в конечном итоге к распаду родопсина на ретиналь (альдегид витамина А) и белок опсин. Эти фотохимические реакции вызывают изменение проницаемости мембран дисков фоторецепторов для ионов натрия, что приводит к возникновению рецепторного потенциала, т. е. к трансформации световой энергии в нервное возбуждение. В темноте происходит ресинтез родопсина. Источником ретиналя в организме служат каротиноиды, поэтому недостаток их в пище приводит к дефициту витамина А и, как следствие, к недостаточному ресинтезу родопсина, что в свою очередь является причиной нарушения сумеречного зрения, или «куриной слепоты».

Фоторецепторы обладают разной чувствительностью к свету и цвету. Палочки обладают более высокой чувствительностью к световым лучам и обеспечивают сумеречное зрение Для колбочек характерна низкая чувствительность, для их возбуждения необходимо более сильное освещение, поэтому они обеспечивают дневное цветовое зрение. В сумерках центральное колбочковое зрение резко снижается, преобладает периферическое палочковое зрение, поэтому в сумерках практически человек не различает цвета («ночью все кошки серы»).

Фоторецепторные клетки контактируют с дендритами биполярных нейронов, которые образуют следующий слой сетчатки глаза. Биполярные нейроны связаны синапсами с ганглиозными нейронами, аксоны которых образуют волокна зрительного нерва (рис. 77 Б). Нерв содержит около 1 млн. волокон.

В центральной ямке каждая колбочка контактирует с одной биполярной клеткой, которая в свою очередь соединена с одной ганглиозной клеткой. На периферии сетчатки значительное количество колбочек и палочек связаны с одной биполярной клеткой (одна биполярная клетка объединяет 30 колбочек или 200 - 300 палочек), а несколько биполярных клеток – с одной ганглиозной клеткой. Таким образом, импульсы от многих фоторецепторов сходятся (конвергируют) через биполярные нейроны к одной ганглиозной клетке (она является общим конечным путем для большого количества палочек и колбочек).

Место выхода зрительного нерва из глаза, диск зрительного нерва, называется слепым пятном, этот участок сетчатки не содержит фоторецепторов и нечувствителен к свету. Если изображение предмета попадает на слепое пятно, предмет не виден, в этом можно убедиться с помощью опыта Мариотта. Если закрыть правый глаз, а левым фиксировать круг на рисунке 78, то на определенном расстоянии рисунка от глаза (от 10 до 25 см), крест исчезает, так как его изображение падает на слепое пятно.

Кроме биполярных и ганглиозных нейронов в сетчатке имеются горизонтальные и амакриновые нервные клетки, расположенные в том же слое, что и биполярные нейроны (рис. 77 Б), они связаны с биполярами и ганглиозными клетками и ограничивают распространение возбуждения внутри сетчатки.

Таким образом, все перечисленные нейроны сетчатки с их отростками образуют нервный аппарат глаза, который не только передает информацию в зрительные центры мозга, но и участвует в ее анализе и переработке. Поэтому сетчатку называют частью мозга, вынесенной на периферию. Фоторецепторы чувствительны к определенной части видимого спектра. Глаз человека воспринимает световые лучи с длиной волны от 400 до 750 нм.

Лучи с длиной волны меньше 400 нм (ультрафиолетовые) и больше 750 нм (инфракрасные) глазом человека не воспринимаются М. В. Ломоносов еще в 1757 г. предложил теорию о трехкомпонентной природе цветового зрения. Научная разработка этой теории принадлежит Томасу Юнгу (Англия, 1802 г), Гельмгольцу (Германия, 1845). Согласно этой теории в сетчатке имеется три типа колбочек, которые содержат различные светочувствительные пигменты и обладают разной чувствительностью к разному цвету. Одни из них чувствительны к красному цвету, другие – к зеленому, а третьи – к синему. Лишь в 1964 г. теория получила экспериментальное подтверждение в опытах с использованием методики микроспектрофотометрии (измерение поглощения лучей с разной длиной волны одиночной колбочкой сетчатки человека). Было установлено, что один тип колбочек содержит зрительный пигмент йодопсин, воспринимающий световые лучи с малой длиной волны (400–500 нм) и вызывающий ощущение синего и фиолетового цвета. Второй тип колбочек содержит пигмент хлоролаб, чувствительный к средневолновым лучам (450–630 нм), вызывающий ощущение желтого и зеленого цвета. Третий тип колбочек содержит пигмент эритролаб чувствительный к длинноволновым лучам (500–700 нм), вызывающий ощущение красного и оранжевого цвета. Любой цвет в разной степени оказывает влияние на все три типа колбочек, но каждый тип наиболее чувствителен к «своему» цвету.

Многообразие цветовых тонов и оттенков может быть получено оптическим смешением всего трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Количество цветов и их оттенков, воспринимаемых глазом человека, необычайно велико и составляет несколько тысяч.

Острота зрения – способность глаза воспринимать раздельно две точки, расположенные друг от друга на некотором расстоянии. Острота зрения характеризуется тем наименьшим углом зрения, а, следовательно, тем наименьшим расстоянием между двумя точками пространства, на котором они видны еще как раздельные. Углом зрения называется угол, образованный двумя лучами, идущими от двух крайних точек предмета к узловой точке глаза (рис. 75). При нормальной остроте зрения угол зрения составляет 1 минуту. Если он будет меньше этой величины, глаз перестает различать две отдельные точки, они сливаются в одну. В этом можно убедиться, если рассматривать с большого расстояния здание, иллюминированное электрическими лампочками, оно кажется украшенным сплошными светящимися линиями. При приближении к зданию вместо сплошных линий видны отдельные светящиеся лампочки. Для раздельного видения двух точек необходимо, чтобы между двумя возбужденными колбочками находилась, как минимум, одна невозбужденная. Для нормального глаза наиболее благоприятным для рассматривания предмета является расстояние около 25 см, при котором глаз достаточно хорошо различает детали без чрезмерного утомления. Максимальной остротой зрения обладает желтое пятно, к периферии острота зрения снижается. Острота зрения в норме равна единице (100 %), у 15 % жителей степных равнинных районов она составляет 1,5–2 единицы. Определение остроты зрения проводится с помощью специальных таблиц, в которых даны ряды букв, величина которых уменьшается сверху вниз. С левой стороны каждой строки указано расстояние в метрах, с которого должны быть видны буквы при нормальной остроте зрения, справа от строки указана острота зрения.

При фиксации глазами какого- либо предмета он виден четко в том случае, если его изображение падает на желтое пятно, т.е. предмет виден центральным зрением. Одновременно человек видит и другие предметы, изображение которых проецируется на другие участки сетчатки, они видны периферическим зрением. Оно отличается от центрального зрения сниженной остротой.

Пространство, все точки которого видны глазом одновременно при фиксации взгляда в одной точке, называется полем зрения. Центральное зрение характеризуется наибольшей остротой, что объясняется строением сетчатки. Периферическое зрение хорошо воспринимает движение предмета, но плохо различает его детали. Оно имеет большое значение для восприятия внешнего мира, человек с нарушением периферического поля зрения не допускается к работе, связанной с вождением любого вида транспорта. Границы периферического поля зрения обозначаются в градусах и определяются с помощью прибора – периметра. Величина поля зрения зависит от глубины положения глаз в глазнице, формы надбровных дуг и величины носа, состояния нервного аппарата глаза и зрительных центров в коре головного мозга. Кроме того, на границы поля зрения оказывают влияние яркость объекта, его величина, освещенность фона, скорость перемещения объекта.

Поле зрения неодинаково для лучей разной длины волны. Наиболее велико поле зрения для белого цвета, границы цветового поля зрения значительно меньше (уменьшаются для синего, желтого, еще больше уменьшаются для красного и зеленого цветов). Это связано с тем, что палочки, чувствительные ко всем видимым лучам и воспринимающие свет, находятся на периферии сетчатки, а колбочки, воспринимающие цвет, – в центре сетчатки. Поля зрения обоих глаз у человека частично совпадают, что имеет большое значение для восприятия глубины пространства.

Адаптация глаза

Чувствительность глаза к восприятию света зависит от освещенности предмета. При переходе из темного помещения в светлое вначале наступает временное ослепление (может даже возникнуть боль в глазах), но постепенно глаз адаптируется к свету благодаря снижению чувствительности фоторецепторов сетчатки глаза. Это приспособление зрительной сенсорной системы к условиям яркой освещенности называется световой адаптацией, она длится около 1 минуты. Чем ярче свет, тем больше времени требуется для световой адаптации.

При переходе из светлого помещения в темное (почти не освещенное) человек вначале ничего не видит из-за пониженной возбудимости фоторецепторов и зрительных нейронов. Через некоторое время чувствительность этих структур в темноте постепенно повышается, начинают выявляться контуры предметов, а затем различаются и их детали. Это приспособление глаза к условиям низкой освещенности называется темновой адаптацией. Она продолжается более длительное время по сравнению со световой адаптацией и составляет в среднем 30-45 минут, так как родопсин палочек восстанавливается медленнее, чем йодопсин колбочек. Восстановление родопсина сопровождается резким повышением чувствительности палочек к свету. После длительного пребывания в темноте она становится в 100 000–200 000 раз больше, чем была при ярком освещении.

11.10. Бинокулярное зрение

Зрение человека является бинокулярным, т. е. он смотрит двумя глазами. Это дает возможность видеть окружающий мир рельефным, определять взаимное расположение предметов в пространстве, их объем, форму, расстояние до предмета. При зрении двумя глазами на сетчатке каждого глаза получается изображение рассматриваемого предмета, информация поступает в зрительные сенсорные зоны коры головного мозга, где происходит слияние двух изображений в одно. Но происходит это лишь в том случае, если изображение предмета попадает на центральные ямки желтого пятна сетчаток каждого глаза.

Если в одном глазу изображение попадает на центр сетчатки, а в другом глазу – на любую другую точку, кроме центра сетчатки, то слияния двух изображений не происходит, предмет двоится в глазах. В этом легко убедиться, если, глядя на какой-либо предмет, слегка нажать сбоку на глазное яблоко, двоение предмета происходит потому, что нарушилось соответствие сетчаток. Отсюда понятно, что нельзя одновременно отчетливо видеть двумя глазами предметы, находящиеся на разном расстоянии от глаз. При рассматривании любых предметов важную роль играют движения глаз, которые осуществляются глазодвигательными мышцами. Движения происходят одновременно и содружественно. Нормальное бинокулярное зрение зависит от тонуса всех глазодвигательных мышц. При нарушении тонуса тех или иных глазодвигательных мышц наблюдается косоглазие и нарушение бинокулярного зрения.

При рассматривании близких предметов, необходимо сводить, а при рассматривании далеких предметов – разводить зрительные оси глаз. Сведение зрительных осей на предмете обеспечивается сокращением обеих внутренних прямых глазодвигательных мышц и называется конвергенцией, разведение зрительных осей – дивергенцией, обеспечивается сокращением наружных прямых мышц.

11.11. Проводниковый и центральный отделы зрительной сенсорной системы

Из сетчатки зрительная информация по волокнам зрительного нерва (II пара черепных нервов) устремляется в мозг. Аксоны ганглиозных нейронов входят в полость черепа и образуют частичный перекрест. Место перекреста волокон называется хиазмой. Перекрещиваются только внутренние волокна зрительного нерва, начинающиеся от медиальной (носовой) половины сетчатки. Наружные волокна от височной половины сетчатки проходят неперекрещенными. К правой половине мозга направляются волокна от правых половин обеих сетчаток, к левой – от левых половин сетчаток (рис. 79). После перекреста каждый зрительный нерв называют зрительным трактом. Он огибает ножку мозга и делится на две ветви: первая ветвь направляется к подушке зрительного бугра и латеральным (наружным) коленчатым телам, где располагаются тела третьих нейронов. Вторая ветвь, не прерываясь, проходит через коленчатые тела, направляется к ядрам верхних бугров четверохолмия, ядрам глазодвигательного, блокового и отводящего нервов среднего мозга и моста, от этих ядер эфферентные пути идут к ресничной мышце, мышцам зрачка и глазного яблока. При участии ядер среднего мозга и моста осуществляются зрительные ориентировочные рефлексы, зрачковый рефлекс, аккомодация глаз, сведение осей на предмете и общие двигательные реакции на зрительные раздражения.

Аксоны третьих нейронов несут информацию в затылочную долю коры головного мозга, где располагается зрительная зона. Она включает несколько полей (17, 18, 19 поля по Бродману), каждое из которых обеспечивает свои, специфические функции.

По мере прохождения информации, содержащейся в зрительном стимуле, через различные уровни зрительной сенсорной системы, происходит ее многократное перекодирование. От разных участков сетчатки информация по разным нервным волокнам поступает к разным нейронам зрительной зоны. Центральная часть сетчатки (центральная ямка) имеет большую проекцию в коре (в 35 раз больше), нежели периферические участки сетчатки. В зрительной коре происходит высший анализ и синтез этой информации и возникает зрительной ощущение.

11.12. Возрастные особенности зрительной сенсорной системы

К моменту рождения зрительная сенсорная система морфологически подготовлена к деятельности, но окончательное ее морфофункциональное созревание происходит к 11–12 годам.

У новорожденных глазное яблоко более шаровидное, его длина короче, чем у взрослых (у взрослых – 23 мм, новорожденных – 16 мм), поэтому лучи от дальних предметов сходятся за сетчаткой, т.е. глаз новорожденных естественно дальнозоркий. Глазное яблоко у ребенка расположено в глазнице более поверхностно по сравнению со взрослыми, поэтому глаза кажутся большими. С возрастом увеличивается длина глазного яблока и постепенно уменьшается степень дальнозоркости. К трем годам количество дальнозорких детей составляет 82 %, в 5–7 лет – 69 %, 8–10 лет – 59,5 %, в 15 лет – около 40 %. Эта естественная дальнозоркость не мешает четкому видению близких предметов, так как хрусталик у детей обладает большей эластичностью, чем у взрослых, и может принимать почти шарообразную форму. Поэтому ближайшая точка ясного видения у детей до 10 лет находится на расстоянии 6–7 см от глаза. У пожилых людей вследствие уменьшения эластичности хрусталика (связано с некоторой потерей воды) и ослабления натяжения волокон цинновых связок кривизна хрусталика увеличивается незначительно, либо не изменяется и развивается возрастная дальнозоркость – пресбиопия. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаза: в 45 лет она составляет в среднем 33 см, в 70 лет – 100–120 см.

Острота зрения у детей в первые недели и даже месяцы низкая, постепенно она увеличивается и достигает максимума к 5 годам. Наиболее созревшими к моменту рождения являются защитные мигательный и зрачковый рефлексы на яркий свет. Слезный рефлекс проявляется в конце 2-го месяца, до этого времени грудные дети плачут без слез или с малым их количеством, так как не полностью созрели слезные железы и центры слезоотделения.

Радужная оболочка у большинства детей содержит мало пигмента и имеет голубовато-сероватый оттенок. Окончательная окраска радужки формируется только к 10–12 годам.

В процессе развития существенно меняются цветоощущения ребенка. У новорожденных в сетчатке функционируют только палочки, лишь у 30 % детей первые признаки цветоощущения появляются в конце первой недели. Устойчивое дифференцирование основных цветов (красного, синего, зеленого, желтого) отмечается в 3–4 месяца. К этому времени для развития цветового зрения нужно развешивать над кроваткой на расстоянии 50 и более сантиметров от глаз цветные гирлянды (они должны иметь в центре красные, желтые, оранжевые, зеленые шары, а синие или с примесью синего по краям гирлянды), периодически менять цвета, давать в руки ребенку яркие цветные игрушки. К девяти месяцам ребенок различает все основные цвета, но полноценное цветовое зрение формируется только к концу третьего года жизни. Форму предметов дети распознают раньше, чем узнают цвет. При знакомстве с предметом у дошкольников первую реакцию вызывает его форма, затем размеры и в последнюю очередь цвет.

Процесс развития и совершенствования зрительной сенсорной системы в целом, как и других сенсорных систем, идет от периферии к центру. Развитие моторных и сенсорных функций зрения, происходит, как правило, синхронно. Механизмы координации и способность синхронно фиксировать предмет взглядом интенсивно формируются в возрасте от пяти дней до трех – пяти месяцев. Движения глаз в первые дни после рождения могут быть независимы друг от друга (один глаз смотрит прямо, другой – в сторону, при засыпании один глаз может быть уже закрыт, другой – полуоткрыт). Это связано с неполной миелинизацией нервных волокон глазодвигательных нервов и зрительных проводящих путей. Миелинизация их заканчивается у большинства детей к трем – четырем месяцам жизни.

В первый месяц жизни в связи с недоразвитием коры головного мозга зрение обеспечивается подкорковыми отделами (ядрами верхних бугров четверохолмия среднего мозга). Зрительное восприятие у новорожденных проявляется в виде слежения, продолжающегося в течение нескольких секунд (это врожденная реакция). Со второй недели жизни проявляется более длительная фиксация взора (задержка взора на предмете). Созревание зрительных сенсорных зон коры головного мозга происходит к семи – девяти годам.

Поле зрения у детей к семи годам достигает 80 % от размеров поля зрения взрослого человека. К 12–14 годам границы полей зрения приближается к уровню взрослого человека.

Склера у детей значительно тоньше, чем у взрослых, обладает повышенной растяжимостью. Напряженная зрительная работа на близком расстоянии, особенно с мелким шрифтом и в условиях дефицита света, может вызвать у детей развитие близорукости.

ГЛАВА 12. ПАТОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ

Различные патологические поражения глаза и его вспомогательного аппарата влияют на состояние зрительной функции, соответственно нарушается восприятие внешнего мира. В детском возрасте это сказывается как на общем психическом развитии ребенка, так и на формировании речи. Нарушение восприятия зрительной информации наблюдается при поражении любого отдела зрительной сенсорной системы:

оптической системы, сетчатки глаза;
проводящих путей;
подкорковых и корковых зрительных центров;
вспомогательного аппарата глаза.

12.1. Патология глазодвигательного аппарата

При нарушении тонуса глазодвигательных мышц в детском возрасте возникает косоглазие – страбизм. Значительно реже у детей, чаще у взрослых, наблюдаются параличи или парезы этих мышц. Причинами нарушений тонуса мышц глаза являются:

Врожденные или приобретенные заболевания нервной системы. Они могут быть связаны с изменениями в мышцах или в нервных волокнах, иннервирующих эти мышцы, а также с поражением проводящих путей или центров глазодвигательных нервов.
Общие детские инфекционные болезни, ослабляющие детский организм.
Травмы, опухоли, сосудистые нарушения, аномалии развития головного мозга.
Низкая острота зрения или различия в рефракции глаз, когда один глаз видит значительно лучше другого глаза (анизометропия).

Содружественное косоглазие. Содружественное косоглазие характеризуется постоянным или периодическим отклонением одного глаза от совместной точки фиксации взора. Косит один глаз или оба поочередно, при этом зрительная ось одного глаза становится непараллельной оси другого. В результате в одном глазу изображение попадает на идентичные точки центральной ямки сетчатки, в другом, отклоняющемся – на диспарантные точки и слияния двух изображений в одно в зрительном центре коры головного мозга не происходит, предмет двоится. Но двоение быстро устраняется благодаря торможению зрительного изображения от косящего глаза. Это позволяет избежать двоения и дезориентации, но утрачивается бинокулярность зрения, у детей теряется способность правильно и быстро оценить в пространстве соотношение предметов, ограничивается восприятие внешнего мира, возникают большие ограничения в выборе профессии. Кроме того этот дефект влияет на психику ребенка. В среднем 2% детей страдает косоглазием, которое, как правило, появляется в первые три года жизни и очень часто сопровождается понижением остроты зрения на один или оба глаза.

Различают следующие виды косоглазия: сходящееся, расходящееся, вертикальное и смешанное.

Сходящееся косоглазие (глаз сводится к носу) встречается в 10 раз ча ще, чем расходящееся косоглазие, связано с повышенным тонусом внутрен ней (медиальной) прямой мышцы глаза. В 70–90 % случаев оно сочетается с дальнозоркостью. Полагают, что при некорригированной дальнозоркости при рассматривании близких предметов вследствие чрезмерного сокращения аккомодационных и глазодвигательных мышц наступает расстройство кон вергенции и один глаз начинает косить в сторону носа.

Расходящееся косоглазие (глаз отклоняется к виску) связано с повы шенным тонусом наружной (латеральной) прямой мышцы, в 60% случаев наблюдается при близорукости. При этой патологии оптической системы де ти хорошо видят близкие предметы, аккомодационные и глазодвигательные мышцы напряжены в меньшей степени, конвергенция ослабевает, и глаз начинает отклоняться к виску.

Вертикальное и смешанное косоглазие встречается значительно реже. При вертикальном косоглазии глаз отклоняется вверх, при смешанном – вверх и к носу или к виску.

Может встречаться и такое пограничное состояние как скрытое косоглазие – гетерофория (мышечное равновесие называется ортофорией). Эту форму косоглазия обнаруживают по установочному движению: если ладонью или листом бумаги закрыть глаз, он выключается из акта зрения и отклоняется в сторону мышц с повышенным тонусом, когда убираем ладонь, глаз вновь возвращается в рабочее состояние, т. е. устанавливается. Это движение свидетельствует о сохранности бинокулярного зрения, в зрительном центре коры головного мозга происходит слияние двух изображений в одно. Если движение ранее закрытого глаза замедлено, это свидетельствует о том, что бинокулярное зрение ослаблено, но сохранено.

Родителям необходимо знать, что движения глаз у ребенка не координированы только до 3-х месяцев, в последующее время глаза занимают нормальное положение, и движения глаз становятся согласованными. Если этого не произошло, необходимо срочно обращаться к окулисту. Для нормального развития глазодвигательного аппарата нельзя подвешивать игрушки над кроваткой грудного ребенка ближе 50 см от глаз, лучше на более дальнее расстояние.

Лечение косоглазия направлено на восстановление правильного положения глаз и развитие бинокулярного зрения:

необходимо создавать благоприятные условия для укрепления здоровья ребенка, создавать хорошее освещение для соблюдения режима зрительной работы;
необходима очковая коррекция, уменьшающая аккомодационные усилия и косоглазие:
выключение из акта зрения лучше видящего глаза на 2–3 месяца с периодическим контролем (1 раз в неделю) зрения обоих глаз.

Если эти методы не дают эффекта, проводят хирургическое лечение: ослабляют повышенный тонус глазодвигательной мышцы путем неполного ее рассечения и отодвигания на глазном яблоке, либо полностью перерезают мышцу и подшивают к склере на требуемом расстоянии. Операцию нужно проводить до поступления ребенка в школу, лучше в возрасте от 3 до 5 лет. Паралитическое косоглазие. Параличи могут быть периферическими или центральными. Причинами паралитического косоглазия являются:

заболевание головного мозга или повышенное внутричерепное давление, любая черепно-мозговая травма могут вызвать частичный или полный паралич нервов, иннервирующих наружные глазные мышцы;
поражение центров глазодвигательных мышц или глазодвигательных нервов;
нарушение строения и функций самих мышц вследствие воспалительных сосудистых нарушений и травм в головном мозге или в нервных волокнах;
изменения мышц и нервов, которые могут произойти при инфекционных заболеваниях (например, дифтерии), отравлениях (при ботулизме) и др.

У детей этот вид косоглазия встречается сравнительно редко. Отличительным признаком паралитического косоглазия от содружественного косоглазия является ограничение (при парезе) или отсутствие движения (при параличе) глаза в сторону пораженной мышцы. Это заставляет мышцу здорового глаза сильнее сокращаться, в результате глаз отклоняется в сторону, происходит двоение предметов. Нередко при этом виде косоглазия у больных наблюдается головокружение. Оно возникает в результате изменения расстояния между двумя изображениями, и неподвижные окружающие предметы кажутся движущимися.

Поэтому у больных необычное вынужденное положение головы: они поворачивают голову в направлении действия пораженной мышцы, что частично компенсирует невозможный поворот глазного яблока и таким образом они избавляются от мучительного двоения предметов. Наиболее часто встречается паралич латеральной прямой мышцы, что связано с особенностями хода и строения отводящего нерва (VI пара), он очень уязвим при патологических процессах в полости черепа, при травмах головного мозга, сифилисе.

Лечение: устранение заболевания, следствием которого явилось паралитическое косоглазие. Если оно все же не исчезает, прибегают к хирургическому вмешательству. Производят усиление пораженной мышцы (путем перемещения части мышечных волокон от здоровой мышцы к парализованной) и ослабление мышцы антагониста (путем перемещения части волокон от поврежденной мышцы к здоровой мышце).

12.2. Патология век

Патология век занимает около 10% среди глазных болезней. Различают врожденные и приобретенные заболевания век. Веки плотно прилежат к глазному яблоку.

Врожденные заболевания век. Аномалии развития век связаны с воздействием неблагоприятных (тератогенных) факторов на зародыш в первые месяцы беременности (в критические периоды), когда происходит закладка и развитие век. Врожденная патология век может проявляться:

в укорочение век, в результате чего человек не может закрыть глаза;
в частичном или полном сращение век;
в вывороте нижнего века (ресничный край повернут в сторону кожи лица, глаза не закрываются) или завороте верхнего века (ресничный край повернут в сторону глазного яблока), в том и другом случае происходит постоянное раздражение и воспаление роговицы. Слезная точка, обычно обращенная в сторону глазного яблока и погруженная в слезное озеро, тоже несколько выворачивается, что вызывает слезотечение;
в недоразвитии мышц, поднимающих верхнее веко и др. аномалии.

Приобретенные заболевания век. Воспалительные заболевания век у детей чаще всего проявляются в виде блефарита, ячменя, конъюнктивита. Блефарит (веки – греч. blepharon). Блефарит – это воспаление края век, связанное с воспалением слизистых и сальных желез, секрет клеток которых обеспечивает смазку краев век и не позволяет слезе истекать из глаза, минуя слезовыводящие пути. Кроме того, смазка обеспечивает герметичность конъюнктивального мешка при закрытых сомкнутых веках во время сна. При воспалении железы выделяют патологически измененный секрет.

Причинами воспаления век являются:

раздражающее действие химических или механических факторов (производственная пыль, контактные линзы и др.);
бактериальная инфекция, чаще стафилококковая или стрептококковая;
неблагоприятные санитарно-гигиенические условия;
заболевания желудочно-кишечного тракта, глистные инвазии.

Способствуют развитию воспаления: общая физическая ослабленность организма после перенесенного инфекционного заболевания, неполноценное питание, авитаминоз, анемия, заболевания кожи и сальных желез, нескорректированная близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Предрасполагающим фактором является тонкая нежная кожа век у детей (чаще у детей со светлыми волосами). В конъюнктивальной полости всегда присутствует микробная флора, которая активизируется на фоне перечисленных моментов и внедряется через нежную кожу в железы век, вызывая их воспаление.

Блефарит может быть простым или чешуйчатым и язвенным. Чешуйчатый блефарит. У основания ресниц и между ними появляются серые, белые или желтоватые чешуйки, состоящие из отшелушивающихся клеток эпидермиса кожи век и засохшего секрета желез. Края век незначительно гиперемированы, несколько утолщены. Нередко в воспалительный процесс вовлекается конъюнктива, появляется жжение, зуд в области век, поэтому дети трут глаза, усугубляя течение болезни. Болезнь продолжается достаточно длительное время, от месяца до года. Язвенный блефарит. Для этой формы воспаления характерно образование на краю век гнойных корочек, после их удаления обнажаются кровоточащие язвочки. Их рубцевание приводит к выпадению ресниц, неправильному их росту.

устранение плохих гигиенических условий, полноценное и разнообразное питание;
туалет век – удаление чешуек и корочек, обработка краев век антисептическими растворами (фурацилин и др.), смазывание краев век мазью с антибиотиками (тетрациклиновой, сульфациловой, линиментом сантомицина и др.).
коррекция недостатков оптической системы глаза.

Наиболее частыми осложнениями блефарита являются ячмень, конъюнктивит, опухолевидные образования века, вызванные закупоркой сальных желез.

Наружный ячмень. Ячмень – это острое воспаление сальной железы, обычно связано с внедрением стафилококка, особенно на фоне общего ослабления организма, после инфекционных заболеваний, конъюнктивита, попадания на конъюнктиву мелких инородных тел (когда дети трут глаза). Заражение может произойти при занесении инфекции через кровь. У больного появляется ограниченное покраснение и припухлость определенного участка века, через 2–3 дня она приобретает желтый цвет, вследствие образования гнойной полости, которая на 4– 5 день вскрывается, из нее выходит густое гнойное содержимое. Отечность и покраснение века к концу недели обычно исчезают.

Лечение: сульфаниламидные препараты (норсульфазол, сульфадимезин) или антибиотики, местно (в самом начале болезни) прижигают 70° спиртом, эфиром, спиртовым раствором бриллиантового зеленого, сухое тепло на веко, ультрафиолетовое облучение.

12.3. Конъюнктивиты

Конъюнктивит – это воспалительное заболевание конъюнктивы глаз, широко распространенное в детском возрасте. Различные виды конъюнктивита занимают около 30 % среди всей глазной патологии. У детей, как правило, заболевание протекает остро. Основными симптомами являются: покраснение и отечность конъюнктивы (выраженная краснота глаз), отек век, чувство инородного тела (песка), резь, жжение, зуд, боль в глазах, обильное слезотечение, светобоязнь.

Эти явления нередко сопровождаются скудными или обильными слизистыми, кровянистыми или гнойными выделениями из конъюнктивального мешка. По утрам наблюдается склеивание век, появление корочек в области ресничного края во внутреннем углу век, которое затрудняет открывание глаз, пугает ребенка и родителей. В воспалительный процесс, как правило, вовлекаются веки, иногда роговица глаз. Различают 4 вида конъюнктивита:

инфекционный;
вирусный;
бактериальный;
аллергический.

Инфекционный конъюнктивит – заразное заболевание, передается от больного человека здоровому человеку путем прямого контакта (рукопожатие, общее полотенце).

Вирусный конъюнктивит у детей может быть связан с ОРВИ (острая респираторная вирусная инфекция), простудой или ангиной, герпесом, вызывается аденовирусами, которые попадают в организм воздушно-капельным путем.

Бактериальный конъюнктивит вызывается стрептококками, стафилококками, пневмококками и другими бактериями. Бактерии могут попадать в глаз с грязных рук, с чужого «заразного» полотенца, из грязного водоема, бассейна. В результате воспаления конъюнктивы на глазу появляются зеленовато-желтые, гнойные выделения, вызывающие склеивание век по утрам. При бактериальном и вирусном конъюнктивитах вначале поражается один глаз с последующим переходом воспаления на второй глаз. Аллергический конъюнктивит обычно появляется как реакция на весенне-летнее цветение растений, на шерсть домашних животных, перо из подушек, некоторые лекарственные препараты. В настоящее время выделено много аллергенов, вызывающих эту форму конъюнктивита. При аллергическом конъюнктивите поражаются сразу оба глаза.

Лечение: специфическое при каждой форме и разновидности конъюнктивита: глазные капли, антибиотики (флоксал, офлоксацин), противовирусные препараты (завиракс, ацикловир).

При конъюнктивите нельзя:

промывать глаза водой (это только распространит инфекцию);
тереть больной глаз (можно перенести инфекцию на другой глаз);
купаться в грязных водоемах.

В целях профилактики конъюнктивита нельзя не касаться глаз грязными руками, нужно тщательно мыть руки после улицы или любой работы, пользоваться личным полотенцем. 12.4. Патология оптической системы глаза 12.4.1 Аномалии рефракции глаза
Под рефракцией глаза понимают преломление лучей в глазу без аккомодационных усилий. Глаз считается нормальным (эмметропическим), если аккомодационная, ресничная, мышца при взгляде вдаль находится в состоянии покоя и параллельные лучи, идущие от далеко расположенного предмета, после преломления оптической системой глаза фокусируются на сетчатке (рис. 80 А). Существуют три аномалии преломления лучей в глазу: близорукость, дальнозоркость и астигматизм. Первые два нарушения обусловлены, как правило, отклонениями продольной длины глазного яблока от средней величины (23–24 мм). Близорукость (миопия). Близорукий глаз в отличие от нормального глаза имеет более длинную продольную ось или чрезмерную преломляющую силу за счет увеличения кривизны хрусталика. Поэтому параллельные лучи от дальних предметов фокусируются перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке возникает круг светорассеяния (поток расходящихся лучей) и нечеткое расплывчатое изображение предмета (рис. 80 Б). Миопы хорошо видят близкие предметы и плохо дальние. У близорукого глаза дальняя точка ясного видения приближается из бесконечности на довольно близкое конечное расстояние. Длительное чтение в положении лёжа или сидя с большим наклоном головы, напряженная зрительная работа на близком расстоянии, особенно с мелким шрифтом и в условиях дефицита света, работа на компьютере вызывают усиление кровенаполнения глаза, повышение внутриглазного давления, что приводит к удлинению продольной оси глаза. У детей близорукость развивается быстрее, чем у взрослых. Это связано с тем, что склера у детей значительно тоньше, обладает повышенной растяжимостью. Близорукость быстрее развивается у физически ослабленных детей (при плохом питании, хронических заболеваниях). У детей, перенесших рахит, близорукость встречается в 5 раз чаще, чем у здоровых. К семи годам количе- 179 ство близоруких детей составляет в среднем 4–7 % от общего количества сверстников, за время обучения в школе в связи с большей зрительной нагрузкой процент близоруких детей возрастает до 35–40 %, особенно в возрасте от 11 до 14 лет. В младших классах близорукость рассматривается как спазм аккомодации, в старших – как истинная близорукость. Спазм аккомодации (ложная близорукость) – это нарушение правильной работы ресничной мышцы, проявляющееся в стойком ее сокращении (она регулирует кривизну хрусталика), что вызывает усиление преломляющей силы глаза. В результате глаз теряет способность фокусироваться на предметах, находящихся на разных расстояниях от него. При этом стойкое сокращение мышцы не проходит даже тогда, когда ребенок переводит взгляд на дальние предметы. У детей глаза краснеют, быстро устают, в них возникает ощущение жжения, рези и боли, иногда возникает слезотечение. Близкие предметы вблизи видны нечетко, а далекие предметы словно расплываются, может появиться двоение. При ложной близорукости продольная ось глаза не изменяется. После проведения специальных занятий, направленных на тренировку аккомодационной мышцы хрусталика, зрение восстанавливается. Истинная близорукость – это патологическое состояние, корректирующееся с помощью двояковогнутых линз, которые помещают перед глазами. Линзы рассеивают лучи, уменьшают преломляющую силу хрусталика и отодвигают изображение предмета на сетчатку (рис. 80 В). В настоящее время для коррекции близорукости широко используются контактные линзы. Их преимущество перед очковыми линзами заключается в том, что они непосредственно контактируют с роговицей. А) Б) В) Г) Д) Рис. 80. Схема рефракции в нормальном (А), близоруком (Б), дальнозорком (Г) глазах. Оптическая коррекция близорукости (В) и дальнозоркости (Д). 180 Показатели преломления линзы, слезы, заполняющей пространство между линзой и роговицей, самой роговицы почти одинаковы. Поэтому лучи света преломляются только на передней поверхности линзы и в дальнейшем проходят в практически гомогенной оптической среде. Таким образом, контактная линза нейтрализует все неровности и деформации роговицы. Кроме того контактные линзы не ограничивают поле зрения, двигаясь вместе с глазным яблоком. Для профилактики близорукости у детей необходимо приучать их держать рассматриваемые предметы на расстоянии 35–40 см от глаз, а также устранять другие перечисленные причины близорукости. На уроках необходимо чередовать зрительную работу на близком расстоянии с другими видами работы (с таблицами, плакатами, доской и др.), т.е. переводить взгляд на удаленные от глаза предметы для снятия напряжения ресничной мышцы. Прогрессирующая близорукость постепенно может приводить к необратимым морфологическим изменениям глаз, выраженному снижению остроты зрения, которое почти или совсем не корректируется с помощью линз. Чем сильнее близорукость, тем больше увеличено глазное яблоко, это приводит к растяжению тончайшего слоя сетчатки глаза и может вызвать отслойку сетчатки, ее дегенерацию. Кроме сетчатки поражаются склера и роговица (растягиваются и истончаются), стекловидное тело (деструкция и разжижение), зрительный нерв. Дальнозоркость (гиперметропия). В дальнозорком глазу продольная ось короче, чем у нормального глаза или хрусталик имеет небольшую преломляющую силу. Поэтому параллельные лучи от дальних предметов фокусируются за сетчаткой (рис. 80 Г), а на сетчатке возникает неясное расплывчатое изображение предмета. Чтобы лучи сфокусировались на сетчатке, глаз должен аккомодировать для увеличения выпуклости хрусталика и его преломляющей силы. При приближении предмета к глазу аккомодационные усилия увеличиваются и в конечном итоге становятся недостаточными для четкого видения близких предметов. Ближайшая точка ясного видения у такого глаза находится на большем расстоянии, чем у нормального глаза. Таким образом, у дальнозоркого глаза ресничная мышца должна быть напряжена как при рассматривании дальних, так и близких предметов. Для четкого видения близких предметов применяются двояковыпуклые линзы, усиливающие преломление лучей (рис. 80 Д). Эту врожденную дальнозоркость не следует путать со старческой дальнозоркостью, приобретенной с возрастом, Общее у них лишь то, что необходимо пользоваться очками с двояковыпуклыми линзами. При отсутствии коррекции зрения линзами вследствие постоянного напряжения аккомодации у дальнозорких людей развиваются явления утомления глаз, выражающиеся в появлении головной боли, тупой боли во лбу и около глаз, чувстве давления в глазах, нарушении восприятия текста при чтении (буквы сливаются, становятся неясными). Перерыв в зрительной ра- 181 боте обычно временно устраняет эти ощущения, но при возобновлении занятий они возникают вновь. При более или менее значительной дальнозоркости, нередко развивается содружественное сходящееся косоглазие. Кроме того, гиперметропические глаза считаются более предрасположенными к развитию глаукомы. Астигматизм («стигма» – точка, «а» – отрицание). Под астигматизмом понимают изменение оптической системы глаза, в основе которого лежит неодинаковое преломление лучей в разных направлениях. Роговая оболочка глаза у всех людей не является строго сферической поверхностью, но у некоторых людей нарушения сферичности выражены в большей степени, и в различных направлениях поверхность роговицы имеет различный радиус кривизны. Поэтому световые лучи преломляются в разных меридианах оптической системы с различной силой и не могут быть сфокусированы в единый фокус на сетчатке, в результате на сетчатке возникает искаженное изображение предметов (точка видна как линия, круг как овал и.т.д.). В таком глазу различают два главных взаимно перпендикулярных сечения или меридиана (горизонтальный и вертикальный), в одном из них преломляющая сила наибольшая, в другом – наименьшая, в результате глаз видит неодинаково линии различной ориентации, при резко выраженном астигматизме поверхность роговицы приближается к цилиндрической. Для коррекции этого недостатка оптической системы используются специальные цилиндрические очковые стекла, которые усиливают преломление лучей в вертикальном или горизонтальном направлении в зависимости от нарушения. 12.4.2. Катаракта Хрусталик – важнейшая составная часть оптической системы глаза, обеспечивающая аккомодацию. Нормальное функционирование глаза возможно только при сохранности прозрачности его, правильном расположении и строении. Катаракта – помутнение хрусталика, что препятствует проникновению лучей света, приводит к понижению остроты зрения, нарушению аккомодации. Катаракты могут быть врожденными и приобретенными. Врождённая катаракта встречается у 1 из 200 родившихся детей, но именно она является причиной 10 % случаев слепоты среди детей дошкольного возраста. Врожденные катаракты могут быть наследственными, передающимися по доминантному типу, или возникать в результате внутриутробной патологии. К развитию врожденной катаракты могут привести различные инфекционные болезни матери во время беременности (краснуха, грипп, токсоплазмоз и др.), оказывающие влияние на эмбрион или плод. Приобретенные катаракты. Развитие катаракты не связано с чрезмерной зрительной нагрузкой. Заболевание может возникнуть на одном или обоих глазах, но не переходит с одного глаза на другой. Чаще всего возникает воз- 182 растная (старческая) катаракта, у 5 % людей она появляется в возрасте 50–
62 года. При травмах глаза (сильный удар, прокол, термический или химический ожог) может возникнуть травматическая катаракта. При нарушении обмена веществ, при сахарном диабете, отмечается развитие диабетической катаракты, для которой характерно быстрое помутнение в хрусталиках обоих глаз. Лечение: хирургическое удаление помутневшего хрусталика, для восстановления зрения используют очки, контактные линзы или искусственный хрусталик.

12.5. Патология сетчатки 12.5.1 Нарушения цветового зрения

Нарушения цветового зрения и цветовая слепота могут быть врождёнными и приобретёнными. В основе этой патологии лежат потеря или нарушение функции фотопигментов колбочек. Люди с нормальным цветовым зрением называются трихроматами. Врожденные нарушения цветового зрения чаще носят характер дихромазии и связаны с ослаблением или полным выпадением функции тех или иных колбочек. Существуют три разновидности цветовой слепоты: протанопия (нарушено восприятие красного цвета), дейтеранопия (нарушено восприятие зеленого цвета) и тританопия (нарушено восприятие желтого и синего цветов). Наиболее частая форма дихромазии – смешение красного и зеленого цвета. Впервые эту форму цветовой слепоты описал Д. Дальтон, который сам страдал этим нарушением, поэтому это расстройство носит название «дальтонизма». 8 мужчин из 100 и 1 женщина из 200 лишены от рождения способности правильно различать цвета. Расстройства цветоощущения передаются по наследству и связаны с отсутствием определенных генов в непарной Ххромосоме у мужчин. Этот дефект препятствует выбору профессии, связанной с различением цветов, цветовых знаков, сигналов. Для выявления дефектов цветового зрения используются полихроматические таблицы Е. Б. Рабкина. В них из кружочков разных цветов, но одинаковой светлоты (или яркости) составлены знаки, цифры, которые свободно читаются людьми с нормальным цветовым зрением. Дихроматы не могут прочесть часть таблиц, так как кружочки разных цветов воспринимаются ими как одинаковые. В некоторых таблицах имеются скрытые цифры, фигуры, которые могут увидеть лишь лица с расстройством цветового зрения. Например, в таблице 14 (рис. 81) нормальные трихроматы различают в верхней части таблицы цифры 3 и 0 (30), а в нижней – ничего не различают. Протанопы читают в верхней части таблицы цифры 1 и 0 (10), а в нижней – скрытую цифру 6. Дейтеранопы различают в верхней части таблицы цифру 1, а в нижней – скрытую цифру 6.

В таблице 16 (рис. 82) нормальные трихроматы различают цифры 9 и 6 (96), протанопы различают в ней лишь одну цифру 9, дейтеранопы – только цифру 6.

Иногда встречается полная цветовая слепота – ахромазия, человек различает только белый, черный цвета, а все промежуточные между ними видны как серые.

К приобретенным расстройствам цветового зрения можно отнести видение всех предметов в каком-либо одном цвете. Например, при желтухе, отравлении никотиновой кислотой вследствие окраски прозрачных сред глаза человек видит в желтом цвете. При воспалении сетчатки, собственно сосудистой оболочки наблюдается сужение полей зрения на синий и желтый цвета, а сужение полей зрения на красный и зеленый цвета связано с патологией проводящих путей.

12.5.2. Отслойка сетчатки

У детей наиболее часто поражения сетчатки связаны с травмами глаза, которые могут вызвать ее отслойку. Контакт между клетками пигментного эпителия и фоторецепторами достаточно слабый. Именно в этом месте происходит отслойка сетчатки – нарушение ее целостности, т.е. отрыв, разрыв, имеющие разные размеры. При этой патологии происходит резкое снижение остроты зрения вплоть до полной слепоты. При отслойке сетчатки нарушение зрения происходит не только вследствие ее смещения с места оптического фокусирования изображения, но и вследствие дегенерации рецепторов изза нарушения контакта с пигментным эпителием. Это приводит к серьезнейшему нарушению метаболизма рецепторов, так как нарушается доставка питательных веществ из капилляров сосудистой оболочки глаза, а сам слой фоторецепторов капилляров не содержит. Отслойка сетчатки может появиться при воспалениях и дистрофиях сосудистого тракта, при ретинопатиях (retina – сетчатка) различной природы (почечной, диабетической, гипертонической, ишемической), высокой близорукости, но наиболее часто она возникает при повреждениях глаз.

Разрыв и отслойка сетчатки в области желтого пятна вызывают нарушения центрального зрения, повреждения на периферии сетчатки – периферического зрения. Сужение или выпадение поля зрения соответствует месту разрыва, отрыва и отслойки сетчатки

12.6. Патология зрительных нервов, проводящих путей и зрительных центров в головном мозге

Патология зрительного нерва подразделяется на врожденную и приобретенную.

12.7. Коррекционно-педагогическая работа со слабовидящими детьми

Нарушение зрения у детей ослабляет познавательные процессы (восприятие, воображение, наглядно-образное мышление), ограничивает двигательные функции (быстроту движений, их точность, координацию, соразмерность движений). Им трудно оценить форму и размеры предметов, расстояние от глаз до предмета. В связи с сужением полей зрения наблюдается неполное фрагментарное восприятие предметов, явлений внешнего мира. Ребенок осматривает предметы и изображения по частям, а не в целом, глаза совершают последовательный обход вдоль контура предмета. У слабовидящих детей нарушено стереоскопическое, объемное зрение, среди них встречается большое детей количество с нарушением цветового зрения. Использование остатков зрения и осязания (тактильное восприятие), повышение остроты восприятия других видов чувствительности, особенно слуховой, дает им возможность ориентироваться в окружающем мире. Нередко у слабовидящих и слепых детей наблюдаются различные нарушения речи, в связи с тем, что у них ограничены возможности подражания при обучении речи как языковым (фонематический состав, грамматический строй и т. д.), так и не языковым (мимика, жесты) средствам общения. Поэтому нарушения речевой функции в форме косноязычия встречаются в 2 раза чаще, чем у нормально видящих детей. Чаще всего отмечаются такие формы косноязычия:

сигматизм – неправильное произношение свистящих и щипящих звуков (с, ц, ш, Ж, ч);
ламбдацизм – неправильное произношение звука «л» (они заменяют его звуком «р» или «в»);
ротацизм – дефект произношения звука «р» и др.

Эти нарушения чаще наблюдаются у детей со значительной степенью нарушения зрения, у детей с незначительным нарушением зрения речь фактически не отличается от речи нормально видящих.

Коррекционно-педагогическую и лечебно – восстановительную работу со слабовидящими и слепыми детьми проводят в специальных дошкольных учреждениях и школах. В работе используются специальные формы и методы обучения, специальные приборы для обучения письму, устной речи, приборы, преобразующие световые сигналы в звуковые и тактильные. Учебники, наглядный и дидактический материалы используются те же, что и в обычных школах, но они имеют более крупный шрифт, в рисунках усилена насыщенность и яркость цветовых тонов и т.д

Светочувствительные рецепторы глаза (фоторецепторы) - колбочки и палочки, располагаются в наружном слое сетчатки. Фоторецепторы контактируют с биполярными нейронами, а те в свою очередь - с ганглиозными. Образуется цепочка клеток, которые под действием света генерируют и проводят нервный импульс. Отростки ганглиозных нейронов образуют зрительный нерв.

По выходе из глаза зрительный нерв делится на две половины. Внутренняя перекрещивается и вместе с наружной половиной зрительного нерва противоположной стороны направляется к латеральному коленчатому телу, где расположен следующий нейрон, заканчивающийся на клетках зрительной зоны коры в затылочной доле полушария. Часть волокон зрительного тракта направляется к клеткам ядер верхних холмиков пластинки крыши среднего мозга. Эти ядра, так же как и ядра латеральных коленчатых тел, представляют собой первичные (рефлекторные) зрительные центры. От ядер верхних холмиков начинается тектоспинальный путь, за счет которого осуществляются рефлекторные ориентировочные движения, связанные со зрением. Ядра верхних холмиков также имеют связи с парасимпатическим ядром глазодвигательного нерва, расположенным под дном водопровода мозга. От него начинаются волокна, входящие в состав глазодвигательного нерва, которые иннервируют сфинктер зрачка, обеспечивающий сужение зрачка при ярком свете (зрачковый рефлекс), и ресничную мышцу, осуществляющую аккомодацию глаза.

Адекватным раздражителем для глаза является свет - электромагнитные волны длиной 400 - 750 нм. Более короткие - ультрафиолетовые и более длинные - инфракрасные лучи глазом человека не воспринимаются.

Преломляющий световые лучи аппарат глаза - роговица и хрусталик, фокусирует изображение предметов на сетчатке. Луч света проходит через слой ганглиозных и биполярных клеток и достигает колбочек и палочек. В фоторецепторах различают наружный сегмент, содержащий светочувствительный зрительный пигмент (родопсин в Галочках и йодопсин в колбочках), и внутренний сегмент, в котором находятся митохондрии. Наружные сегменты погружены в черный пигментный слой, выстилающий внутреннюю поверхность глаза. Он уменьшает отражение света внутри глаза и участвует в обмене веществ рецепторов.

В сетчатке насчитывают около 7 млн. колбочек и примерно 130 млн. палочек. Более чувствительны к свету палочки, их называют аппаратом сумеречного зрения. Колбочки, чувствительность к свету которых в 500 раз меньше,- это аппарат дневного и цветового видения. Цветоощущение, мир красок доступен рыбам, амфибиям, рептилиям и птицам. Доказывается это возможностью выработать у них условные рефлексы на различные цвета. Не воспринимают цвета собаки и копытные животные. Вопреки прочно установившемуся представлению, что быки очень не любят красный цвет, в опытах удалось доказать, что они не могут отличить зеленого, синего и даже черного от красного. Из млекопитающих только обезьяны и люди способны воспринимать цвета.

Колбочки и палочки распределены в сетчатке неравномерно. На дне глаза, напротив зрачка, находится так называемое пятно, в центре его есть углубление - центральная ямка - место наилучшего видения. Сюда фокусируется изображение при рассматривании предмета.

В центральной ямке имеются только колбочки. По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а число палочек возрастает. Периферия сетчатки содержит только палочки.

Недалеко от пятна сетчатки, ближе к носу, расположено слепое пятно. Это место выхода зрительного нерва. В этом участке нет фоторецепторов, и оно не принимает участия в зрении. Мы обычно не замечаем пробела в поле зрения, но его легко доказать с помощью опыта Мариотта (рис. 130). Если закрыть левый глаз, а правым пристально рассматривать нарисованный на бумаге крестик, медленно приближая рисунок к глазу, то можно заметить, что при определенном расстоянии белое пятно на рисунке исчезает. Это происходит, когда его изображение окажется на слепом пятне. Мы его не замечаем, так как смотрим двумя глазами и на слепое пятно каждого из глаз проецируются различные участки изображения. Кроме того, при рассматривании предметов глаз все время движется скачками по контуру и отдельным местам рисунка. Изображение предмета очень быстро перемещается по сетчатке, а это дает возможность видеть все его части (рис. 131).

Рис. 130. Рисунок для проведения опыта Мариотта (I) и схема хода лучей в этом опыте (II). а - место выхода зрительного нерва; б - центральная ямка, место наилучшего видения

Рис. 131. Запись движений глаза (а) при рассмотрении в течение 2 мин фотографии скульптурного портрета египетской царицы Нефертити (6) (по А. Л. Ярбусу)

Непрерывные, мелкие, скачкообразные движения глаз обусловлены свойствами его рецепторов. Рецепторы передают в мозг информацию не о непрерывно действующем раздражителе, а лишь об изменениях световых сигналов. Импульсы в зрительном нерве возникают только в момент включения и выключения света. A. Л. Ярбус укреплял на роговицу очень маленькую присоску с источником света, движения которого фотографировали. Так как источник света двигался вместе с глазом, то свет падал все время на одни и те же элементы сетчатки. В этом случае испытуемый видит свет только в момент его включения - неподвижное изображение глаз не видит. Лягушка, у которой глаз неподвижен, видит мир затянутым серой пеленой. Зато появление летающей мошки отлично воспринимается рецепторами ее глаза.

Построение изображения на сетчатке. Луч света достигает сетчатки, проходя через ряд преломляющих поверхностей и сред: роговицу, водянистую влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. Лучи, исходящие из одной точки внешнего пространства, должны быть сфокусированы в одну точку на сетчатке, только тогда возможно ясное видение. Глаз представляет собой сложную оптическую систему, но оказалось, что для построения изображения в глазу можно пользоваться упрощенной моделью, так называемым o редуцированным глазом.

Редуцированный глаз имеет одну преломляющую поверхность - роговицу и одну среду - стекловидное тело. Узловая точка в редуцированном глазу, т. е. точка оптической системы, через которую лучи идут, не преломляясь, расположена на расстоянии 7,5 мм от вершины роговицы и 15 мм от сетчатки (длина нормального глаза составляет 22,5 мм).

Чтобы построить изображение в редуцированном глазу, надо от двух крайних точек предмета провести через узловую точку два луча. Эти лучи, проходящие через узловую точку без преломления, называются направляющими, а угол, образуемый ими,- углом зрения (рис. 132). Изображение на сетчатке получается действительное, перевернутое и уменьшенное. Несмотря на то что изображение перевернуто, мы воспринимаем предметы в прямом виде. Это происходит потому, что деятельность одних органов чувств проверяется другими. Для нас "низ" там, куда направлена сила земного притяжения. В свое время Страттон поставил очень интересный опыт. Вместо очков он надел стекла с оптической системой, поставившей мир "вверх ногами". Уже через 4 дня он видел ландшафт в прямом виде.

Рис. 132. Построение изображения в глазу, а, б - предмет: а", б" - его перевернутое и уменьшенное изображение на сетчатке; С - узловая точка, через которую лучи идут без преломления, аα - угол зрения

Острота зрения. Остротой зрения называется способность глаза видеть раздельно две точки. Нормальному глазу это доступно, если величина их изображения на сетчатке равна 4 мкм, а угол зрения составляет 1 мин. При меньшем угле зрения ясного видения не получается, точки сливаются. Для объяснения этого явления обратимся к известному факту. Если рассматривать с большого расстояния иллюминированное электрикческими лампочками здание, оно кажется украшенным светящимися линиями. При приближении вместо сплошных линий становятся видны отдельные лампочки. Чем это объясняется? Если падающие на сетчатку лучи возбуждают сплошной ряд колбочек, то глаз видит линию. Если же при этом возбуждаются колбочки, стоящие через одну, то глаз видит отдельные точки.

Для раздельного видения двух точек необходимо, чтобы между возбужденными колбочками находилась минимум одна невозбужденная. Так как диаметр колбочек в месте наибольшей остроты зрения, в центральной ямке пятна, равен 3 мкм, то раздельное видение возможно при условии, если изображение на сетчатке не менее 4 мкм. Такая величина изображения получается, если угол зрения 1 мин.

Остроту зрения определяют по специальным таблицам, на которых изображены 12 рядов букв. С левой стороны каждой строки написано, с какого расстояния она должна быть видна человеку с нормальным зрением. Испытуемого помещают на определенном расстоянии от таблицы и находят строку, которую он прочитывает без ошибок.

Острота зрения увеличивается при яркой освещенности и очень низка при слабом свете.

Поле зрения. Все пространство, видимое глазу при неподвижно устремленном вперед взоре, называют полем зрения.

Различают центральное (в области желтого пятна) и периферическое зрение. Наибольшая острота зрения в области центральной ямки. Здесь только колбочки, диаметр их небольшой, они тесно примыкают друг к другу. Каждая колбочка связана с одним биполярным нейроном, а тот в свою очередь - с одним ганглиозным, от которого отходит отдельное нервное волокно, передающее импульсы в головной мозг.

Периферическое зрение отличается меньшей остротой. Это объясняется тем, что на периферии сетчатки колбочки окружены палочками и каждая уже не имеет отдельного пути к мозгу. Группа колбочек заканчивается на одной биполярной клетке, а множество таких клеток посылает свои импульсы к одной ганглиозной. В зрительном нерве примерно 1 млн. волокон, а рецепторов в глазу около 140 млн.

Периферия сетчатки плохо различает детали предмета, но хорошо воспринимает их движения. Боковое зрение имеет большое значение для восприятия внешнего мира. Для водителей различного вида транспорта нарушение его недопустимо.

Поле зрения определяют при помощи особого прибора - периметра (рис. 133), состоящего из полукруга, разделенного на градусы, и подставки для подбородка.

Испытуемый, закрыв один глаз, вторым фиксирует белую точку в центре дуги периметра впереди себя. Для определения границ поля зрения по дуге периметра, начиная от ее конца, медленно продвигают белую марку и определяют тот угол, под которым она видна неподвижным глазом.

Поле зрения наибольшее кнаружи, к виску - 90°, к носу и кверху и книзу - около 70°. Можно определить границы цветового зрения и при этом убедиться в удивительных фактах: периферические части сетчатки не воспринимают цвета; цветовые поля зрения не совпадают для различных цветов, самое узкое имеет зеленый цвет.

Аккомодация. Глаз часто сравнивают с фотокамерой. В нем имеется светочувствительный экран - сетчатка, на которой с помощью роговицы и хрусталика получается четкое изображение внешнего мира. Глаз способен к ясному видению равноудаленных предметов. Эта его способность носит название аккомодации.

Преломляющая сила роговицы остается постоянной; тонкая, точная фокусировка идет за счет изменения кривизны хрусталика. Эту функцию он выполняет пассивно. Дело в том, что хрусталик находится в капсуле, или сумке, которая через ресничную связку прикреплена к ресничной мышце. Когда мышца расслаблена, связка натянута, она тянет капсулу, которая сплющивает хрусталик. При напряжении аккомодации для рассматривания близких предметов, чтения, письма ресничная мышца сокращается, связка, натягивающая капсулу, расслабляется и хрусталик в силу своей эластичности становится более круглым, а его преломляющая сила увеличивается.

С возрастом эластичность хрусталика уменьшается, он отвердевает и утрачивает способность менять свою кривизну при сокращении ресничной мышцы. Это мешает четко видеть на близком расстоянии. Старческая дальнозоркость (пресбиопия) развивается после 40 лет. Исправляют ее с помощью очков - двояковыпуклых линз, которые надевают при чтении.

Аномалия зрения. Встречающаяся у молодых аномалия чаще всего является следствием неправильного развития глаза, а именно его неправильной длины. При удлинении глазного яблока возникает близорукость (миопия), изображение фокусируется впереди сетчатки. Отдаленные предметы видны неотчетливо. Для исправления близорукости пользуются двояковогнутыми линзами. При укорочении глазного яблока наблюдается дальнозоркость (гиперметропия). Изображение фокусируется позади сетчатки. Для исправления требуются двояковыпуклые линзы (рис. 134).

Рис. 134. Рефракция при нормальном зрении (а), при близорукости (б) и дальнозоркости (г). Оптическая коррекция близорукости (в) и дальнозоркости (д) (схема) [Косицкий Г. И., 1985]

Нарушение зрения, называемое астигматизмом, возникает в случае неправильной кривизны роговицы или хрусталика. При этом изображение в глазу искажается. Для исправления нужны цилиндрические стекла, подобрать которые не всегда легко.

Адаптация глаза. При выходе из темного помещения на яркий свет мы вначале ослеплены и даже можем испытывать боль в глазах. Очень быстро эти явления проходят, глаза привыкают к яркому освещению.

Уменьшение чувствительности рецепторов глаза к свету называется адаптацией. При этом происходит выцветание зрительного пурпура. Заканчивается световая адаптация в первые 4 - 6 мин.

При переходе из светлого помещения в темное происходит темновая адаптация, продолжающаяся более 45 мин. Чувствительность палочек при этом возрастает в 200 000 - 400 000 раз. В общих чертах это явление можно наблюдать при входе в затемненный кинозал. Для изучения хода адаптации существуют специальные приборы - адаптомеры.

Фотохимические процессы в сетчатке. Светочувствительность рецепторов сетчатки обусловлена наличием в них зрительных пигментов. В наружных сегментах палочек находится зрительный пурпур, или родопсин, придающий темноадаптированной сетчатке красный цвет. На свету родопсин выцветает, обесцвечивается и разлагается на ретинин - производное витамина А и белок опсин, палочки при этом становятся неэффективными. В темноте зрительный пурпур восстанавливается. При недостатке витамина А в пище развивается заболевание куриная слепота (гемералопия): человек в сумерках почти не видит.

В колбочках имеется пигмент йодопсин, видимо, несколько его разновидностей.

Восприятие цвета. Цветовое зрение, помимо эстетического удовольствия, радости, испытываемой при рассмотрении цветовой гаммы, имеет большое практическое значение: оно улучшает видимость предметов и обеспечивает дополнительную информацию о них.

Восприятие цвета обеспечивается колбочками. В сумерках, когда функционируют только палочки, цвета не различаются. Существует семь видов колбочек, реагирующих на лучи различной длины и вызывающих ощущение различных цветов. В анализе цвета принимают участие не только рецепторы глаза, но и центральная нервная система.

Цветовая слепота. Нарушение цветового зрения называется дальтонизмом. Им страдают примерно 8% мужчин и 0,5% женщин. Различают форму нарушения цветового зрения, при которой отсутствует восприятие красного цвета - протанопию, зеленого - дейтеранопию и фиолетового - тританопию (встречается редко). Очень редко выявляется полная слепота на цвета - ахромазия. Для таких людей мир окрашен во все оттенки серого, как на бесцветной фотографии. Не воспринимающий красный цвет не отличает светло-красный от темно-зеленого, а пурпурный и фиолетовый от синего; те, у кого отсутствует восприятие зеленого цвета, смешивают зеленые цвета с темно-красными.

Нарушения цветового зрения устанавливают при помощи специальных таблиц. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут быть водителями транспорта, так как не различают цветовых дорожных сигналов.

Бинокулярное зрение и его значение. Глаз способен воспринимать размер, форму, объем предмета, рисунок, цвет, яркость, движение, положение в пространстве и расстояние. Большое значение при этом имеет зрение двумя глазами, или бинокулярное зрение.

Стереоскопия, или способность видеть предмет рельефным, объемным, основана на неодинаковом восприятии предмета левым и правым глазом. Левый глаз видит больше с левой стороны предмета, правый - с правой. Это можно доказать, сделав снимок предмета сначала с положения левого глаза, а потом - правого. Снимки будут отличаться. Если лучи, идущие от обоих снимков, совместить при помощи специальных линз, как это делается в стереоскопе, то получается рельефное изображение предмета.

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)
Световоспринимающая	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.

Слепое пятно глаза открыто французским физиком Эдмом Мариоттом в 1668 г. Он использовал свое открытие для оригинальной забавы придворных короля Людовика XIV. Мариотт помещал двух зрителей на расстоянии двух метров друг напротив друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Голова попадала в сектор слепого пятна смотрящего глаза.

Известен рисунок Мариотта для нахождения слепого пятна. Если смотреть на крестик правым глазом (левый глаз должен быть закрыт), приближая или отдаляя рисунок от глаза, наступает момент, когда черный кружок не виден.

Рис. 1. Рисунок Мариотта для нахождения слепого пятна глаза

Глаз устроен так, что человек может сосредоточить внимание на чем-то, что особенно заинтересовало его в этот момент. Интерес может быть продиктован жизненной необходимостью, а может быть вызван и красотой формы.

Рис. 2. Геометрическая схема глазного дна

В центре глазного дна есть небольшое углубление – центральная ямка. Это место наилучшего видения. Главный луч зрения всегда направлен по оси: центральная ямка – центр хрусталика – рассматриваемый предмет. Вокруг центральной ямки расположилось желтое пятно. Это место дневного зрения и наилучшего цветового восприятия. Чем дальше от желтого пятна, тем меньше колбочек содержит сетчатка и все больше палочек. Палочки приспособлены для сумеречного зрения и для восприятия формы. На некотором расстоянии от желтого пятна находится так называемое слепое пятно . Здесь нет ни колбочек, ни палочек, этим местом глаз не видит. Это сосок зрительного нерва.

Зачем слепое пятно? Разве нельзя было все волокна зрительного нерва, идущие к колбочкам и палочкам, собрать где-то в глубине глаза, а не на поверхности сетчатки? И почему слепое пятно природа разместила именно здесь, а не где-нибудь дальше, ведь места в глазном яблоке еще много?!

В соответствии со своим строением глаз не просто передает в мозг световые сигналы, поступившие в него извне, не зеркально отражает все то, что находится перед ним, а готовит информацию для мозга в определенном порядке и соподчиненности. Центральная ямка и желтое пятно дают самое четкое изображение и наилучшее цветовосприятие. Периферическая часть поля ясного зрения дает менее четкое восприятие и тем самым обеспечивает главенствующую роль центра. Слепое пятно не участвует в зрительном восприятии совсем. За слепым пятном идет еще более дальняя периферия, которая обеспечивает только общее восприятие, являясь как бы фоном для поля ясного зрения, но она очень чувствительна к световым сигналам от движущихся предметов, что биологически имеет смысл и очень важно в борьбе за существование.

А что же делает самая дальняя периферия глазного яблока, куда не попадают световые лучи? Там создается ноль-цвет и служит он базой для сравнения всех цветовых ощущений, которые дает сетчатка.

Как видим, глаз устроен разумно. Желтое пятно имеет слегка вытянутую форму по горизонтали и соответствует углам 6° и 8°. На расстоянии 12° от центральной ямки начинается слепое пятно, которое соответствует углу 6°. До наружного края слепого пятна от середины центральной ямки 18°. Если таким радиусом описать круг, получим основание зрительного конуса, соответствующее 36°. Это поле ясного зрения .

Безусловно, глазное дно не расчерчено циркулем. Это живая ткань и границы названных элементов глазного дна размыты, нечетки, но они есть. Таким образом, можно заключить, что наружная граница слепого пятна является границей поля ясного зрения.

Источники информации:

Ковалев Ф.В. Золотое сечение в живописи. – К.: Выща школа, 1989.
Лаврус В.С. Свет и тепло . – К.: НиТ, 1998.

Орган зрения

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

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

Рис. 144. Строение глаза (схема):

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 145. Мышцы глазного яблока:

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 146. Схема строения зрительного анализатора:

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

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

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

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

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

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

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

(Б1 и Б2), при дальнозоркости (В1 и В2) и при астигматизме (Г1 и Г2):

Б2, В2 - двояковогнутая и двояковыпуклая линзы для исправления дефектов близорукости и дальнозоркости; Г2 - цилиндрическая линза для коррекции астигматизма; 1 - зона четкого видения; 2 - зона размытого изображения; 3 - корректирующие линзы

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

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

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

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

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

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

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

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

| |

Ночное видение: нарушения зрения в темноте. Энциклопедия - глаз

Последние

Это нужно знать