:
Стекловидное тело
Хрусталик
:
·переднюю поверхность капсулы
·заднюю поверхность капсулы
·экватор -
·вещество хрусталика :
·ресничный поясок,
Передняя камера
гребенчатой связкой радужко-роговичного угла .
Задняя камера
Роговица тоже относится к преломляющей лимб .
:
·передний эпителий
· толщиной 6-9 мкм;
·
·задняя пограничная пластинка :
·задний эпителий
Роговица не имеет сосудов
Сосудистая оболочка глаза, ее части. Механизм аккомодации.
Сосудистая оболочка представляет средний слой глазного яблока. Она состоит из сосудистого сплетения, рыхлой клетчатки богатой эластическими волокнами, пигментными клетками и гладкими мышцами.
В оболочке различают три части.
Первая часть - собственно сосудистая оболочка питает сетчатку, выстилая изнутри и сзади большую часть склеры, рыхло соединяясь с ней за счет околососудистого пространства, пронизанного рыхлой соединительной тканью.
В ее микроструктуре выделяют слои или пластинки:
· надсосудистую пластинку из рыхлой, волокнистой соединительной ткани, богатой эластическими волокнами, фибробластами и меланоцитами;
· сосудистую пластинку в виде сплетения артерий и вен в рыхлой клетчатке, содержащей много меланоцитов и мало гладких мышечных волокон;
· сосудисто-капиллярную пластинку и базальный комплекс из волокнистого слоя и базальной мембраны.
Вторая часть: ресничное тело - средний отдел сосудистой оболочки - расположен в виде кругового валика соответственно месту перехода роговицы в склеру кзади от радужки, с которой срастается наружным ресничным краем.
В ресничном теле различают:
· сзади - ресничный кружок - шириной в 4 мм - в виде круговой полосы;
· спереди - ресничные отростки - утолщенные до 3 мм складки, ориентированные радиарно и составляющие ресничный венец; ресничные отростки состоят из сосудов и симпатических нервов;
· ресничную мышцу - из меридиональных (продольных), циркулярных и радиарных гладкомышечных волокон, прикрепляющихся к ресничному поясу хрусталика.
Третья часть – радужка - самый передний отдел дискообразной формы. Радужка состоит
1) из соединительно-тканной стромы с сосудами и пигментным эпителием, содержащим меланин;
2) двух гладких мышц - сфинктера и дилататора зрачка.
В центре радужка имеет зрачок, ограниченный зрачковым краем сосудистой оболочки, а противоположный ему край называется ресничным. С ресничным телом он соединяется гребенчатой связкой.
В сосудистой оболочке находятся ресничные артерии: задние и передние; короткие и длинные. Они образуют два артериальных круга: большой по ресничному краю радужки, малый круг - по зрачковому краю. Из венозной сети сосудистой оболочки формируются вортикозные вены (4-6), проходящие через склеру и впадающие в глазные вены. Передние ресничные вены собирают кровь от ресничного тела, радужки и склеры, задние - от собственной части сосудистой оболочки.
Аккомодационные структуры глаза (мышцы, связки) и его преломляющие среды (хрусталик) обеспечивают фокусировку изображения на сетчатке, адаптацию к интенсивности освещения, что позволяет человеку одинаково хорошо видеть как вблизи, так и вдали. При аккомодации изменяется кривизна хрусталика, а с ней и преломляющая способность его. При рассматривании близко расположенных предметов хрусталик становится выпуклым, далеко расположенных предметов - плоским.
Механизм аккомодации обусловлен сокращением ресничных мышц, соединенных с капсулой хрусталика кольцеобразными (цинновыми) связками.
При сокращении циркулярных мышечных волокон ресничные отростки приближаются к центру ресничного кружка, ослабляя натяжение кольцеобразных связок ресничного пояса хрусталика. Внутренняя упругость хрусталикового вещества высвобождается, и он увеличивает свою кривизну, что приводит к уменьшению фокусного расстояния при взгляде на близко лежащие предметы. Одновременно с циркулярными волокнами сокращаются меридиональные, которые подтягивают заднюю часть сосудистой оболочки и ресничное тело настолько, насколько уменьшается фокусное расстояние.
При расслаблении ресничной мышцы натягиваются связки, а с ними капсула хрусталика, что уплощает его. При переносе взора работают вспомогательные мышцы глаза, а освещенность регулируется зрачком за счет его сфинктера и дилататора.
Возрастная изменчивость
Внутриутробный период:
·ранняя закладка в начале 3-й недели на головном конце эмбриона в виде утолщения эктодермы;
·быстрое развитие: на 4-й неделе в эктодерме будущей головы образуется слуховая ямка, быстро превращающаяся в слуховой пузырек, который уже на 6-й неделе оказывается погруженным в первичный мозговой пузырь;
·сложная дифференцировка, благодаря которой из слухового пузырька возникают полукружные каналы, утрикулус, саккулус с рецепторными зонами: гребешками, пятнами и развивающимися в них сенсорными эпителиальными клетками;
·перепончатый лабиринт на 3-м месяце в основном сформирован;
·спиральный орган только начинает формирование с 3-го месяца: из утолщения улиткового протока складывается покровная мембрана, под которой появляются эпителиальные сенсорные клетки, к 6-му месяцу строение спирального органа усложняется и происходит соединение VIII пары черепных нервов с рецепторными зонами.
Параллельно со звуковоспринимающим спиральным органом складывается звукопроводящий орган: наружное и среднее ухо. Барабанная полость, слуховая труба развиваются из 1-го висцерального кармана, а слуховые косточки - из первой и второй висцеральной дуги. Ушная раковина формируется из мезенхимы.
Новорожденный период
· Внутреннее ухо развито хорошо и по размерам приближается к взрослому.
· В барабанной полости - тонкие стенки. В нижней стенке присутствуют участки соединительной ткани. Слизистая утолщена, сосцевидные ячейки отсутствуют.
· Слуховая труба прямая, широкая, короткая (17-21 мм). Её хрящевая часть развита слабо.
· Слуховые косточки по размерам приближаются к взрослым.
· Ушная раковина плоская с мягким хрящом и тонкой кожей.
· Наружный слуховой проход - узкий, длинный с крутым изгибом, стенки его хрящевые за исключением барабанного кольца.
Ушная раковина наиболее быстро растет до 2 лет, а потом после 10 лет, причем в длину быстрее, чем в ширину. Слуховая труба растет медленно на 1-м году, быстрее на 2-м.
Преломляющие среды глазного яблока.
В н у т р е н н е е ядроглаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред: стекловидного тела, хрусталика, водянистой влаги камер глаза.
Стекловидное тело находится в стекловидной камере. Объем его у взрослого - 4 мл. По составу - это гелеобразная среда с наличием в остове особых белков: витрозина и муцина, с которыми связана гиалуроновая кислота, что обеспечивает вязкость и упругость тела. Первичное стекловидное тело развивается из мезодермы, вторичное - из мезодермы и эктодермы. Сформированное стекловидное тело есть постоянная среда глаза, которая при потере не восстанавливается. Оно покрыто по периметру пограничной мембраной, которая прочно связана с ресничным эпителием (базис - основа в виде кольца, выступающего кпереди от зубчатого края) и с задней частью капсулы хрусталика (гиалоидо-хрусталиковая связка).
Хрусталик расположен между радужкой и стекловидным телом, в углублении (стекловидной ямке) и удерживается волокнами ресничного пояска.
В хрусталике р а з л и ч а ю т:
·переднюю поверхность капсулы (эпителий и волокна) с наиболее выступающей точкой - полюсом;
·заднюю поверхность капсулы (эпителий и волокна) с более выпуклым задним полюсом;
·экватор - переход передней поверхности в заднюю поверхность;
·вещество хрусталика из хрусталиковых волокон и склеивающего их образования; ядро хрусталика - хрусталиковые волокна без ядер: склерозированные, уплотненные;
·ресничный поясок, волокна которого начинаются с передней и задней поверхности капсулы в области экватора.
Ось хрусталика составляет расстояние между полюсами, преломляющая сила хрусталика - 18 диоптрий (дптр).
Передняя камера находится между роговицей и радужкой, между радужкой и передней поверхностью капсулы хрусталика - задняя камера. Обе заполнены влагой, способной к небольшому преломлению света.
Передняя камера по периметру ограничена гребенчатой связкой , между пучками волокон которой находятся выстланные плоскими клетками пространства радужко-роговичного угла (фонтановы пространства) - путь оттока влаги в венозный синус склеры. Поражение угла лежит в основе развития ангулярной глаукомы .
Задняя камера обмен влаги осуществляет за счет щелевидных пространств между волокнами ресничного пояска, которые в виде общей круговой щели (петитов канал) охватывают хрусталик по периферии.
Роговица тоже относится к преломляющей среде, хотя находится в наружной оболочке глаза, составляя ее переднюю часть и участвуя своей выпуклостью в формировании переднего полюса глазного яблока. Она прозрачна, имеет круглую форму с диаметром у взрослого человека в 12 мм, толщиной в 1 мм. В сагиттальной плоскости она плавно изогнута. По наружной поверхности роговица - выпуклая, а по внутренней поверхности - вогнутая. Радиус кривизны составляет до 7,5-8 мм, что обеспечивает преломление света до 40 дптр. Роговица врастает в циркулярную борозду склеры, образуя своим периферическим краем небольшое утолщение - лимб .
В роговице различают пять слоев:
·передний эпителий толщиной до 50 мкм с многочисленными свободными нервными окончаниями; отличается высокой регенерацией и проницаемостью для лекарств;
·передняя пограничная пластинка толщиной 6-9 мкм;
·собственное вещество из фиброзных пластинок , включающих пучки коллагеновых волокон, отростчатые плоские фибробласты и аморфную среду из кератинсульфатов, гликозаминогликанов и воды;
·задняя пограничная пластинка толщиной 5-10 мкм; обе пластинки: передняя и задняя состоят из коллагеновых волокон и аморфного вещества;
·задний эпителий из плоских полигональных клеток разнообразной формы.
Роговица не имеет сосудов , питание получает диффузное за счет жидкости передней камеры и сосудов циркулярной борозды склеры.
Внутреннее ядро глаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред: стекловидного тела, хрусталика, предназначенных для построения изображения на сетчатке, и водянистой влаги, наполняющей глазные камеры и служащей для питания бессосудистых образований глаза.
А. Стекловидное тeло, corpus vitreum, выполняет полость глазного яблока кнутри от сетчатой оболочки и представляет совершенно прозрачную массу, похожую на желе, лежащую позади хрусталика. Благодаря вдавлению со стороны последнего на передней поверхности стекловидного тела образуется ямка - fossa hyaloidea, края которой соединяются с капсулой хрусталика посредством специальной связки.
Б. Xpусталик, lens, является весьма существенной светопреломляющей средой глазного яблока. Он совершенно прозрачен и имеет вид чечевицы или двояковыпуклого стекла. Центральные точки передней и задней поверхностей носят название полюсов (polus anterior et posterior), а периферический край хрусталика, где обе поверхности переходят друг в друга, называется экватором. Ось хрусталика, соединяющая оба полюса, равна 3,7 мм при взгляде вдаль и 4,4 мм при аккомодации, когда хрусталик делается более выпуклым. Экваториальный диаметр 9 мм. Хрусталик плоскостью своего экватора стоит под прямым углом к оптической оси, прилегая передней поверхностью к радужке, а задней - к стекловидному телу.
Хрусталик заключен в тонкую, также совершенно прозрачную бесструктурную капсулу, capsula lentis, и удерживается в своем положении особой связкой - ресничным пояском, zonula ciliaris, которая слагается из множества тонких волокон, идущих от капсулы хрусталика к ресничному телу, где они залегают преимущественно между ресничными отростками. Mежду волокнами связки находятся выполненные жидкостью пространства пояска, spatia zonularia, сообщающиеся с камерами глаза.
Благодаря эластичности своей капсулы хрусталик легко меняет свою кривизну в зависимости от того, смотрим ли мы вдаль или вблизь. Это явление называется аккомодацией. В первом случае хрусталик вследствие натяжения ресничного пояска несколько уплощен; во втором, когда глаз должен быть установлен на близкое расстояние, ресничный поясок под влиянием сокращения m.ciliaris ослабляется вместе с капсулой хрусталика и последней становится более выпуклым. Благодаря этому лучи, идущие от близко расположенного предмета, преломляются хрусталиком сильнее и могут соединиться на сетчатке. Хрусталик, так же как и стекловидное тело, сосудов не имеет.
В. Камеры глаза. Пространство, находящееся между передней поверхностью радужки и задней стороной роговицы, называется передней камерой глазного яблока, camera anterior bulbi. Передняя и задняя стенки камеры сходятся вместе по ее окружности в углу, образуемом местом перехода роговицы в склеру, с одной стороны, и цилиарным краем радужки - с другой. Угол этот, angulus iridocornealis, закругляется сетью перекладин.
Между перекладинами находятся щелевидные пространства. Angulus iridocornealis имеет важное физиологическое значение в смысле циркуляции жидкости в камере, которая через посредство указанных пространств опорожняется в находящийся по соседству в толще склеры венозный синус.
Позади радужной оболочки находится более узкая задняя камера глаза, camera posterior bulbi, в состав которой входят и пространства между волокнами ресничного пояска; сзади она ограничивается хрусталиком, а сбоку - corpus ciliare. Через зрачок задняя камера сообщается с передней. Обе камеры глаза наполнены прозрачной жидкостью - водянистой влагой, humor aquosus, отток которой совершается в венозный синус склеры.
Билет № 7
Анатомия и возраст человека. Особенности строения органов и тела у детей подростков, в юношеском, зрелом, пожилом и старческих возрастах. Примеры.
Возрастная анатомия изучает строение человека в различные возрастные периоды. Под влиянием возраста и внешних факторов с определенной закономерностью изменяется строение и форма органов человека. У детей первых лет жизни, взрослых и пожилых людей отмечаются значительные различия в анатомическом строении организма. В клинической практике даже возникли самостоятельные дисциплины, например педиатрия – наука о ребенке, геронтология – наука о пожилом человеке.
Примеры :
В росте черепа после рождения можно проследить три основных периода. Первый период - до 7-летнего возраста - отличается энергичным ростом черепа, особенно в затылочной части.
На 1-м году жизни ребенка увеличивается толщина костей черепа примерно в 3 раза, в костях свода начинают формироваться наружная и внутренняя пластинки, между ними - диплоэ. Развивается сосцевидный отросток височной кости и в нем - сосцевидные ячейки. В растущих костях продолжают сливаться точки окостенения, образуется костный наружный слуховой проход, который к 5 годам замыкается в костное кольцо. К 7 годам заканчивается слияние частей лобной кости, срастаются части решетчатой кости.
Во втором периоде - от 7 лет до начала периода полового созревания происходит замедленный, но равномерный рост черепа, особенно в области его основания. Объем мозгового отдела черепа к 10 годам достигает 1300 см 3 . В этом возрасте в основном завершено сращение отдельных частей костей черепа, развивающихся из самостоятельных точек окостенения.
Третий период - от 13 до 20-23 лет - характеризуется интенсивным ростом, преимущественно лицевого отдела черепа, появлением половых отличий. После 13 лет происходит дальнейшее утолщение костей черепа; продолжается пневматизация костей, в результате чего масса черепа относительно уменьшается при сохранении его прочности. К 20 годам окостеневают швы между клиновидной и затылочной костями. Рост основания черепа в длину к этому периоду заканчивается.
После 20 лет, особенно после 30 лет, происходит зарастание швов свода черепа. Первым начинает зарастать сагиттальный шов в задней своей части (22-35 лет), затем венечный-в средней части (24-42 года), сосцевидно-затылочный (30-81 год); чешуйчатый зарастает редко. В старческом возрасте кости черепа становятся более тонкими и хрупкими.
Строение глаза очень сложно. Он относится к органам чувств и отвечает за восприятие света. Фоторецепторы могут воспринимать лучи света только в определенном диапазоне длины волн. В основном раздражающее влияние на глаз оказывает свет с длиной волны 400-800 нм. После этого происходит формирование афферентных импульсов, которые поступают далее в центры головного мозга. Так формируются зрительные образы. Глаз выполняет разные функции, например, он может определить форму, величину предметов, расстояние от глаза до объекта, направление движения, освещенность, окрашенность и ряд других параметров.
Преломляющие среды
В строении глазного яблока выделяют две системы. К первой относят оптические среды, которые обладают светопреломляющей способностью. Вторая система включает рецепторный аппарат сетчатки.
Светопреломляющие среды глазного яблока объединяют роговицу, жидкое содержимое передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело. В зависимости от типа среды, различается коэффициент преломления. В частности, у роговицы этот показатель составляет 1,37, у стеловидного тела и жидкости передней камеры - 1,33, у хрусталика - 1,38, а у его плотного ядра - 1,4. Основным условием нормального зрения является прозрачность светопреломляющих сред.
Фокусное расстояние определяет степень преломления оптической системы, выражающейся в диоприях. Связь в данном случае обратно пропорциональная. Диоптрия подразумевает под собой силу линзы, фокусное расстояние которой составляет 1 метр. Если измерять оптическую силу в диоптриях, то для прозрачных сред глаза она составит 43 для роговицы, а для хрусталика будет изменяться в зависимости от удаленности предмета. Если пациент смотрит вдаль, то она составит 19 (а для всей оптической системы -58), а при максимальном приближении предмета - 33 (для всей оптической системы - 70).
Статическая и динамическая рефракция глаза
Рефракция - это оптическая установка глазного яблока при фокусировке на удаленных предметах.
Если глаз нормальный, то пучок параллельных лучей, идущих от бесконечно далекого предмета, преломляются таким образом, что фокус их совпадает с центральной ямкой сетчатки. Такое глазное яблоко называется эмметропическим. Однако, далеко не всегда человек может похвастаться такими глазами.
Например, близорукость сопровождается увеличением длины глазного яблока (превышает 22,5-23 мм) или увеличением преломляющей силы глаза за счет изменения кривизны хрусталика. При этом параллельный пучок света не попадает на зону макулы, а проецируется перед ней. В результате на плоскость сетчатки попадают уже расходящиеся лучи. В этом случае изображение получается расплывчатым. Глаз называют миопическим. Чтобы изображение стало четким, необходимо передвинуть фокус на плоскость сетчатки. Этого можно достичь в том случае, если пучок света имеет не параллельные, а расходящиеся лучи. Этим можно объяснить тот факт, что близорукий пациент хорошо видит вблизи.
Для контактной коррекции миопии применяют двояковогнутые линзы, способные отодвинуть фокус в зону макулы. Этим можно компенсировать повышенную преломляющую способность вещества хрусталика. Довольно часто миопия носит наследственный характер. При этом пик заболеваемости приходится на школьный возраст и связан с нарушением гигиенических правил. В тяжелых случаях миопия способна вызвать вторичные изменения сетчатки, которые могут сопровождаться значительным снижением зрения и даже слепотой. В связи с этим очень важно вовремя проводить профилактические и лечебные мероприятия, в том числе правильно питаться, заниматься физкультурой, соблюдать гигиенические рекомендации.
Дальнозоркость сопровождается уменьшением длины глаза или снижением коэффициента преломления оптических сред. При этом пучок параллельных лучей от далекого предмета попадает за плоскость сетчатки. В макуле же проецируется участок сходящихся лучей, то есть изображение получается размытым. Глаз называют при этом дальнозорким, то есть гиперметропическим. В отличие от нормального глаза, ближайшая точка ясного видения в этом случае отстоит на некоторое расстояние. Для коррекции гиперметропии можно использовать двояко выпуклые линзы, способные увеличить преломляющую силу глаза. Важно понимать, что истинная врожденная или приобретенная дальнозоркость отличается от пресбиопии (старческой дальнозоркости).
При астигматизме нарушена способность концентрировать лучи света в одной точке, то ест фокус представлен пятном. Связано это с тем, что кривизна хрусталика различается по разным меридианам. При большей преломляющей способности по вертикали, астигматизм принято называть прямым, при увеличении горизонтальной составляющей - обратным. Даже в случае нормального глазного яблока оно несколько астигматично, так как идеально ровной роговицы не бывает. Если рассматривать диск с концентрическими кругами, то возникает незначительное их сплющивание. Если астигматизм приводит к нарушению зрительной функции, то его корректируют с использованием цилиндрических линз, которые располагают в соответствующих меридианах.
Аккомодация глаза обеспечивает четкое изображение даже при разной удаленности предметов. Эта функция становится возможной, благодаря эластическим свойствам хрусталика, который свободно меняет кривизну, а, следовательно, и преломляющую силу. В связи с этим даже при перемещении объекта лучи, отраженные от него, фокусируются на плоскость сетчатки. Когда человек рассматривает бесконечно отдаленные предметы, ресничная мышца находится в расслабленном состоянии, циннова связка, которая крепится к передней и задней хрусталиковой капсуле, натянута. При натяжении волокон цинновой связки возникает растягивание хрусталика, то есть кривизна его уменьшается. При взгляде вдаль за счет наименьшей кривизны хрусталика, его преломляющая способность также наименьшая. По мере приближения предмета к глазу происходит сокращение ресничной мышцы. В результате циннова связка расслабляется, то есть хрусталик перестает растягиваться. В случае полного расслабления волокон цинновой связки хрусталик под действием силы тяжести опускается примерно на 0,3 мм. В связи эластическими свойствами хрусталиковая линза при отсутствии натяжения становится более выпуклой, а преломляющая сила ее увеличивается.
За сокращение волокон ресничной мышцы отвечает возбуждение парасимпатичесих волокон глазодвигательного нерва, которые реагируют на приток афферентных импульсов в зону среднего мозга.
Если аккомодация не работает, то есть человек смотрит вдаль, то передний радиус кривизны хрусталика составляет 10 мм, при максимальном сокращении ресничной мышцы передний радиус кривизны хрусталика изменяется до 5,3 мм. Изменения заднего радиуса менее значительные: с 6 мм он уменьшается до 5,5 мм.
Аккомодация начинает работать в тот момент, когда предмет приближается на расстояние примерно 65 метров. При этом ресничная мышца переходит из расслабленного состояния в напряженное. Однако при такой удаленности предметов напряжение волокон не велико. Более существенное сокращение мышцы возникает при приближении предмета до 5-10 метров. В дальнейшем степень аккомодации прогрессивно увеличивается до тех пор, пока предмет не выходит из зоны четкой видимости. Наименьшее расстояние, на котором предмет еще виден отчетливо, называется точкой ближайшего ясного видения. В норме дальняя точка ясного видения располагается бесконечно далеко. Интересно, что у птиц и млекопитающих механизм аккомодации сходен с человеческим.
С возрастом происходит снижение эластичности хрусталиковой линзы, при этом амплитуда аккомодации снижается. При этом дальняя точка ясного видения обычно остается на прежнем месте, а ближайшая постепенно отодвигается.
Важно отметить, что при занятиях на близком расстоянии примерно треть аккомодации остается в запасе, поэтому глаз не утомляется.
При старческой дальнозоркости происходит удаления ближайшей точки ясного видения из-за снижения эластичности хрусталика. При пресбиопии уменьшается преломляющая сила хрусталиковой линзы даже при наибольшем усилии аккомодации. В возрасте десяти лет ближайшая точка располагается в 7 см от глаза, в 20 лет смещается на 8,3 см, в 30 лет - до 11 см, к шестидесяти годам она уже сдвигается к 80-100 см.
Построение изображения на сетчатке
Глаз является очень сложной оптической системой. Для изучения его свойств используют упрощенную модель, которую называют редуцированным глазом. Зрительная ось этой модели совпадает с осью обычного глазного яблока и проходит сквозь центры преломляющих сред, попадая в центральную ямку.
В редуцированной модели глаза к преломляющим средам относят только вещество стекловидного тела, в котором отсутствуют главные точки, лежащие в области пересечения преломляющих плоскостей. В истинном глазном яблоке две узловые точки располагаются на расстоянии 0,3 мм друг от друга, их заменяют одной точкой. Луч, который проходит через узловую точку, обязательно должен пройти через сопряженную с ней, покинув ее в параллельном направлении. То есть в редуцированной модели две точки заменены одной, которая помещена на расстоянии в 7,5 мм от поверхности роговицы, то есть в задней трети хрусталика. От сетчатки узловая точка удалена на 15 мм. В случае построения изображения все точки сетчатки рассматриваются как светящиеся. От каждой из них через узловую точку проводится прямая линия.
Изображение, которое формируется на сетчатке уменьшенное, обратное и действительное. Чтобы определить размер на сетчатке, нужно зафиксировать длинное слово, которое напечатано мелким шрифтом. При этом определяют, какое количество букв может различить пациент при полной неподвижности глазного яблока. После этого линейкой измеряют длину букв в миллиметрах. Далее путем геометрических расчетов можно определить длину изображения на сетчатке. Этот размер дает представление о диаметре желтого пятна, которое отвечает за центральное четкое зрение.
Изображение на сетчатке получается обратным, но мы видим предметы прямыми. Связано это с ежедневной тренировкой головного мозга, в частности зрительного анализатора. Чтобы определить положение в пространстве, помимо раздражителей с сетчатки, человек использует возбуждение проприорецепторов мышечного аппарата глаза, а также показания других анализаторов.
Можно сказать, что формирование представлений о положении тела в пространстве основывается на условных рефлексах.
Передача зрительной информации
В последних научных исследованиях было установлено, что в процессе эволюционного развития количество элементов, которые передают информацию с фоторецепторов, увеличивается вместе с числом параллельных цепей афферентных нейронов. Это можно заметить на слуховом анализаторе, но в большей степени именно на зрительном анализаторе.
В зрительном нерве имеется около миллиона нервных волокон. Каждое волокно разделяется на 5-6 частей в промежуточном мозге и заканчивается синапсами в зоне наружного коленчатого тела. При этом каждое волокно на пути от коленчатого тела к большим полушариям головного мозга контактирует с 5000 нейронов, относящихся к зрительному анализатору. Каждый же нейрон зрительного анализатора получает информацию еще от 4000 нейронов. В результате происходит значительное расширение зрительных контактов по направлению к большим полушариям головного мозга.
Фоторецепторы в сетчатке могут передать информацию однократно в тот момент, когда появился новый предмет. Если изображение не изменяется, то в результате адаптации рецепторы перестают возбуждаться, с этим связано то, что информация о статических изображениях не передается в мозг. Также в сетчатке имеются рецепторы, которые передают только изображения предметов, другие же реагируют на движение, появление, исчезновение светового сигнала.
Во время бодрствования по зрительным нервам постоянно предаются афферентные сигналы от фоторецеторов. При разных условиях освещения эти импульсы могут возбуждаться или тормозиться. В зрительном нерве можно выделить три типа волокон. К первому типу относят волокна, которые реагируют только на включение света. Второй тип волокон приводит к торможению афферентных импульсов и реагирует на прекращение освещения. Если повторно включить освещение, то разряд импульсов в этом типе волокон будет тормозиться. Третий тип включает наибольшее количество волокон. Они реагируют как на включение, так и на выключение освещения.
При математическом анализе результатов электрофизиологических исследований установлено, что по пути от сетчатки к зрительному анализатору происходит укрупнение изображения.
Элементами зрительного восприятия являются линии. Первым делом зрительная система выделяет контуры предметов. Чтобы выделить контуры предметов, достаточно врожденных механизмов.
В сетчатке имеется временная и пространственная суммация всех зрительных раздражений, относящихся к рецептивным полям. Число их при нормальном освещении может достигать 800 тысяч, что примерно соответствует количеству волокон в зрительном нерве.
Для регуляции обмена веществ в рецепторах сетчатки имеется ретикулярная формация. Если раздражать ее электрическим током при помощи игольчатых электродов, то изменяется частота афферентных импульсов, которые возникают в фоторецепторах в ответ на вспышку света. Ретикулярная формация воздействует на фоторецепторы через тонкие эфферентные гамма-волокна, которые проникают в сетчатку, а также через проприоцепторный аппарат. Обычно через некоторое время после того, как началось раздражение сетчатки афферентная импульсация внезапно возрастает. Эффект этот может сохраняться длительное время даже после прекращения раздражения. Можно сказать, что возбудимость сетчатки значительно повышают адренергические симпатические нейроны, которые относятся к ретикулярной формации. Их характеризует большой латентный период и длительно последействие.
Рецептивные поля сетчатки представлены двумя типами. К первому относят элементы, которые кодируют самые простые конфигурации образа с учетом отдельных структур. Второй тип отвечает за кодирование конфигурации в целом, за счет их работы происходит укрупнение зрительных образов. Другими словами, статическое кодирование начинается еще на уровне сетчатки. После выхода из сетчатки импульсы поступают в зону наружных коленчатых тел, где и происходит основное кодирование зрительного образа с применением крупных блоков. Также в этой зоне передаются отдельные фрагменты конфигурации изображения, скорость и направление его движения.
На протяжении жизни происходит условно-рефлекторное запоминание зрительных образов, имеющих биологическое значение. В результате рецепторы сетчатки могут предавать отдельные зрительные сигналы, но о методах декодирования пока не известно.
Из центральной ямки выходит примерно 30 тысяч нервных волокон, при помощи которых происходит передача 900 тысяч бит информации за 0,1 секунду. За это же время в зрительной зоне больших полушарий может быть обработано не более 4 бит информации. То есть объем зрительной информации ограничен не сетчаткой, а декодированием в высших центрах зрения.
7.5.2. Светопроводящие среды глаза и преломление света (рефракция)
Глазное яблоко представляет собой шаровидную камеру диаметром около 2,5 см, содержащую светопроводящие среды – роговицу, влагу передней камеры, хрусталик и студнеобразную жидкость – стекловидное тело, назначение которых преломлять световые лучи и фокусировать их в области расположения рецепторов на сетчатке.
Стенками камеры служат три оболочки. Наружная непрозрачная оболочка – склера – переходит спереди в прозрачную роговицу. Средняя сосудистая оболочка в передней части глаза образует ресничное тело и радужную оболочку, обусловливающую цвет глаз. В середине радужной оболочки (радужки) имеется отверстие – зрачок, регулирующий количество пропускаемых световых лучей. Диаметр зрачка регулируется зрачковым рефлексом, центр которого находится в среднем мозге. Внутренняя сетчатая оболочка (сетчатка), или рети-на, содержит фоторецепторы глаза – палочки и колбочки – и служит для преобразования световой энергии в нервное возбуждение. Светопреломляющие среды глаза, преломляя световые лучи, обеспечивают четкое изображение на сетчатке.
Основными преломляющими средами глаза человека являются роговица и хрусталик. Лучи, идущие из бесконечности через центр роговицы и хрусталика (т. е. через главную оптическую ось глаза) перпендикулярно к их поверхности, не испытывают преломления. Все остальные лучи преломляются и сходятся внутри камеры глаза в одной точке – фокусе. Приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов (его фокусирование) называется аккомодацией. Этот процесс у человека осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика. Ближняя точка ясного видения с возрастом отодвигается (от 7 см в 7-10 лет до 75 см в 60 лет и более), так как снижается эластичность хрусталика и ухудшается аккомодация. Возникает старческая дальнозоркость.
В норме длинник глаза соответствует преломляющей силе глаза. Однако у 35 % людей имеются нарушения этого соответствия. В случае близорукости длинник глаза больше нормы и фокусировка лучей происходит перед сетчаткой, а изображение на сетчатке становится расплывчатым. В дальнозорком глазу, наоборот, длинник глаза меньше нормы и фокус располагается за сетчаткой. В результате изображение на сетчатке тоже расплывчато.
Форма и прозрачность некоторых глазных структур обеспечивает остроту зрения человека. Светопреломляющая система глаза состоит из нескольких расположенных друг перед дружкой линз, прозрачных при отсутствии патологических изменений. Именно они пропускают лучи света и преломляют их таким образом, что, концентрируясь на сетчатке, последние складываются в целостное изображение. Картинка по нервным путям поступает в затылочную область головного мозга, где интерпретируется корой. Важную роль для зрения играет аккомодационный механизм. Он помогает фокусировать видимые элементы и увеличивает их по мере надобности.
Анатомия светопреломляющего аппарата
Хрусталик и роговица формируются из эктодермального слоя. Обе структуры образуют диоптрический аппарат. Для человека норма 58,6 диоптрий.
Преломление света становится возможным благодаря кривизне каждой составляющей структуры органа зрения. Светопреломляющий аппарат глаза состоит из таких компонентов:
- Роговица. В ней есть 5 гистологически различных слоев клеток, покрытых эпителиальной оболочкой. Но, несмотря на это, роговица остается прозрачной и отлично пропускает лучи солнечного спектра. Ее преломляющая способность зависит от радиуса и кривизны.
- Стекловидное тело. Эта преломляющая структура не содержит нервных или сосудистых сплетений. Она состоит из студенистой жидкости в передней камере глазного яблока. На задней поверхности стекловидного тела присутствует чашеобразная ямка.
- Хрусталик. Это плотная двояковыпуклая структура, выполняющая функцию линзы. Она содержит передний и задний полюс. Само вещество хрусталика представлено вытянутыми эпителиальными клетками.
- Передняя глазная камера. Это полость, ограниченная спереди роговицей, а сзади радужкой. Именно она содержит стекловидное тело и хрусталик.
- Водянистая влага.
- Задняя глазная камера. Она сообщается с передней через зрачок - круглое отверстие в радужке. Спереди границей камеры является задняя поверхность радужки, а сзади - хрусталик.
Функции анатомических образований
Сетчастая оболочка глаза служит для преобразования энергии света и обработки первичных импульсов.
Светопреломляющие структуры глаза функционируют в едином ансамбле, дополняя друг друга. Правильная последовательность их расположения обеспечивает такие физиологические функции:
- Улавливание световых лучей. С этой целью все прозрачные структуры действуют, как собирательные линзы.
- Пропуск излучения. Благодаря прозрачности роговица, хрусталик, обе камеры и стекловидное тело пропускают сквозь в себя любой свет. Эта функция нарушается при катаракте, возрастных дегенерациях и других деструктивных процессах глазного яблока.
- Концентрация света на сетчатке. Свойства перечисленных структур позволяют сфокусировать изображение для его интерпретации палочками и колбочками.
- Преломление излучения. Интересные наблюдения в этой области были опубликованы педиатрами. Оказывается, новорожденный ребенок все видит в перевернутом виде именно благодаря преломлению лучей. Уже потом мозг человека подстраивает изображение под понятный для него ракурс.
- Аккомодация. Физиология прозрачных глазных структур предусматривает их способность искривляться таким образом, дабы можно было разглядеть предметы вблизи и вдали. В первую очередь такой функцией обладает хрусталик, к которому прикреплена парная цилиарная мышца.
Механизмы
Многие структурные компоненты глаза относятся к производным кожных покровов, а вовсе не нервной ткани. Это обусловлено эволюционно. Нервными производными являются только палочки, колбочки и зрительный нерв.
Каждый составляющий элемент зрительной системы пропускает лучи света, с помощью которых формируется изображение. Светопреломляющие среды глазного яблока функционируют слаженно благодаря своей прозрачности и форме. Роговица принимает на себя главный «лучевой удар», перенаправляя свет в стекловидное тело, расположенное в передней глазной камере. Оттуда лучи через хрусталик поступают в глубокие слои. На этом этапе они преломляются и концентрируются. В задней камере глаза излучение несколько видоизменяется. Оно проникает через отверстие зрачка и ложится на сетчатку. Поэтому слаженное функционирование каждого компонента влияет на качество зрения человека. Также светопроводящие структуры имеют неодинаковую плотность, благодаря чему у людей не бывает лучевого ожога сетчатки. Все прозрачные глазные структуры действуют по простому механизму пропуска световых лучей. И только хрусталик, будучи двояковыпуклой линзой, выполняет функцию увеличительного стекла.