Зрительная сенсорная система обеспечивает человеку восприятие 80 % окружающего мира. Она, как и другие сенсорные системы, включает три звена:
- Периферическое звено – представлено сетчаткой глаза, которая содержит фоторецепторы, воспринимающие световые раздражители;
- Проводящие пути – зрительные нервы, зрительный тракт, ядраверхних бугров четверохолмия среднего мозга, ядра латеральногоколенчатого тела таламуса промежуточного мозга, передающиевозбуждение от рецепторов в кору головного мозга;
- Центральное звено – зрительная зона в затылочной области корыголовного мозга, где происходит высший анализ и синтез полученной зрительной информации и возникает зрительное ощущение.
11.1. Строение глаза
Орган зрения – глаз, он состоит из глазного яблока со зрительным нервом и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко имеет шарообразную форму, располагается в глазнице, его передне-задний диаметр у взрослого человека составляет около 24 мм. Оно состоит из внутреннего ядра и трех окружающих его оболочек.
Наружная фиброзная оболочка глаза образована плотной соединительной тканью, самая прочная из всех трех оболочек глаза (по структуре аналогична твердой мозговой оболочке), выполняет защитную функцию и является местом для прикрепления глазодвигательных мышц.
Задний, больший, непрозрачный отдел наружной оболочки называется склерой или белочной оболочкой. Впереди она переходит в меньший прозрачный отдел наружной оболочки – роговицу, имеющую сферичную поверхность. В роговице отсутствуют кровеносные сосуды, но имеется много нервных окончаний, раздражение которых вызывает рефлекторное моргание и слезотечение.
Под склерой располагается сосудистая оболочка, которая состоит из трех различных по строению и функциям частей: собственно сосудистой оболочки, ресничного тела и радужки. Собственно сосудистая оболочка содержит сеть кровеносных сосудов, спереди она переходит в ресничное тело (оно в виде валика вдается внутрь глазного яблока), а затем – в радужную оболочку. Большую часть ресничного тела составляет ресничная мышца, от ее тела отходят ресничные отростки (их количество 70–75), к которым прикрепляются волокна ресничного пояска – цинновой связки, идущие к хрусталику. Ресничная мышца содержит гладкие мышечные волокна, проходящие в различных направлениях (меридиональные, радиальные и циркулярные) и обеспечивающие аккомодацию глаза (рис. 72).
Радужная оболочка – передняя часть сосудистой оболочки, представляет собой диск с отверстием в центре – зрачком. Она состоит из рыхлой соединительной ткани, сосудов, множества нервных волокон и нескольких слоев пигментных клеток. Эти клетки содержат разные пигменты, которые обусловливают цвет глаз (от светло-голубого до черного, что зависит от его количества и глубины залегания).
Вокруг зрачка, в толще радужной оболочки, находятся два вида гладких мышц, имеющих круговое и радиальное расположение волокон (рис. 69). Сокращение волокон этих мышц вызывает изменение размера зрачка при изменении интенсивности освещения. При быстром увеличении интенсивности освещения происходит сокращение кольцевых мышц и суживание зрачка, что приводит к уменьшению светового потока к сетчатке. При уменьшении освещенности сокращаются радиальные мышцы, и происходит расширение зрачка. Обе мышцы иннервируются вегетативной нервной системой: кольцевые – парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва, радиальные – симпатическими нервами Реакция зрачков всегда содружественна: при затемнении одного глаза зрачок другого глаза тоже расширяется.
Третья, внутренняя, оболочка глаза, – сетчатая оболочка, которая подразделяется на две части: заднюю, содержащую фоторецепторы – палочки и колбочки, и переднюю, ресничную, покрывающую сзади ресничное тело и радужку, но не имеющую фоторецепторов. Наружная поверхность сетчатки прилежит к сосудистой оболочке, внутренняя – к стекловидному телу.
Ядро глазного яблока состоит из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги. Стекловидное тело – бесцветная прозрачная желеобразная студенистая масса, заполняющая полость глазного яблока, не имеет сосудов и нервов. Внутриглазная жидкость сообщается с жидкостью камер глаза и находится под давлением, величина которого в норме составляет от 16–27 мм. рт. ст. При увеличении внутриглазного давления происходит нарушение зрения (поражение сетчатки и зрительного нерва).
Между радужной оболочкой и стекловидным телом располагается хрусталик – прозрачная двояковыпуклая линза глаза. На передней поверхности стекловидного тела для него имеется ямка. Ядро хрусталика образовано прозрачными, склеенными между собой волокнами, содержащими белок кристаллин. Диаметр хрусталика составляет около 10 мм, его толщина в центре – 4 мм. Хрусталик заключен в прозрачную капсулу (сумку), к которой прикреплены волокна цинновой связки, преимущественно к ее передней и задней поверхности. Хрусталик как бы подвешен в центре этого кольца на радиальных прозрачных волокнах цинновой связки, (рис. 71, 72). При расслаблении ресничной мышцы происходит натяжение волокон цинновой связки, что вызывает растягивание капсулы, сдавливание и уплощение хрусталика. При сокращении ресничной мышцы происходит расслабление цинновой связки, уменьшение натяжения ее волокон и сумки хрусталика, и хрусталик в силу эластичности становится более выпуклым.
Щелевидная полость между роговицей и радужной оболочкой называется передней камерой глаза, полость между радужкой и хрусталиком – задней камерой глаза, обе камеры заполнены водянистой влагой, которая продуцируется сосудами ресничного тела и радужкой. Обе камеры через зрачок сообщаются между собой, а также с системой вен, куда оттекает водянистая влага.
11.2. Вспомогательный аппарат глаза
К вспомогательному аппарату глаза относятся: защитные приспособления (брови, веки, ресницы), слезный и двигательный аппараты.
Брови предохраняют глаза от пота, веки и ресницы – от пыли, снега, дождя, высыхания и от прямых лучей света. Веки способствуют равномерному и постоянному увлажнению глаза благодаря рефлекторному акту мигания (до 12 раз в минуту). Основу века составляет соединительнотканная пластинка, напоминающая хрящ. Снаружи веко покрыто кожей, в которой залегают потовые и сальные железы, выделяющие свой секрет через выводные протоки на края век, что обеспечивает их смазку и не позволяет слезе истекать. Внутренняя поверхность века покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой – конъюнктивой, которая с век переходит на переднюю поверхность глазного яблока, она выполняет защитную, барьерную, увлажняющую и питательную функции. При раздражении конъюнктивы дымом, пылью или иными инородными частицами усиливаются снабжение ее кровью, увлажнение слезами (глаза краснеют, текут слезы), что способствует смыванию раздражителя. При удалении источника раздражения состояние глаз сразу нормализуется. При сомкнутых веках между конъюнктивой век и конъюнктивой глазного яблока образуется узкое пространство – конъюнктивальный мешок. Слезный аппарат глаза представлен слезной железой и слезовыводящими путями.
Слезная железа располагается в наружном верхнем углу глазницы, образующаяся слеза по мелким выводным протокам поступает в конъюнктивальный мешок, омывает глазное яблоко и собирается в слезном озере. Оно находится во внутреннем углу глаза, ближе к носу. На верхнем и нижнем краях век имеются отверстия – слезные точки, через которые слезная жидкость из слезного озера поступает в слезные канальцы, впадающие в слезный мешок. Его слепой конец обращен вверх, а нижняя часть, суживаясь, переходит в носослезный проток, открывающийся в нижний носовой ход, где и происходит испарение слез.
Слезы выполняют ряд функций:
- смачивают и питают роговицу глаза;
- предохраняют роговицу и конъюнктиву от высыхания;
- смывают все инородные частицы, попадающие в глаз;
- служат своеобразной «смазкой» трущихся при мигании поверхностей глазного яблока и век.
Кроме того благодаря наличию ряда ферментов (в том числе лизоцима) слезы выполняют бактерицидную функцию, а также служат одним из проявлений эмоций (при плаче).
Двигательный аппарат глаза представлен 6-ю поперечнополосатыми глазодвигательными мышцами (рис 74): из них четыре прямых (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и две косых (верхняя и нижняя). Они начинаются в глубине глазницы, за исключением нижней косой мышцы, от сухожильного кольца, расположенного вокруг отверстия зрительного канала, и прикрепляются к склере. Их сокращение обеспечивает движения глазных яблок, сведение осей зрения на рассматриваемом предмете (конвергенцию глаз), что необходимо для нормального бинокулярного зрения. Мышцы иннервируются глазодвигательными нервами (III пара черепно-мозговых нервов), ядра которых располагаются в среднем мозге.
Позади глазного яблока находится жировое тело глазницы (эластическая подушка для глаза, при резком исхудании жир расходуется, глаза «вваливаются»), через которое проходят нервы глаза.
11.3. Оптическая система глаза
На пути к сетчатке, светочувствительной оболочке, лучи света проходят через прозрачные среды глаза, пропускающие и преломляющие световые лучи: роговицу, водянистую влагу передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело, которые составляют оптическую систему, Каждая из этих сред имеет свой показатель преломления, среды разделены преломляющими поверхностями, которые имеют разный радиус кривизны. Поэтому луч света, попадающий в глаз, неоднократно меняет свое направление. Чем больше преломляющая сила оптической системы, тем короче фокусное расстояние (расстояние от центра оптической системы до точки схождения преломленных лучей). Преломляющая сила оптической системы измеряется условной единицей – диоптрией. Одна диоптрия соответствует преломляющей силе линзы, фокусное расстояние которой в воздухе равно 100 см. При рассматривании дальних предметов преломляющая сила глаза составляет 59 диоптрий, при рассматривании близких предметов – 70,5 диоптрий.
Зрительное восприятие обеспечивается оптической системой глаза и начинается с передачи изображения на сетчатку. Для построения изображения на сетчатке глаза пользуются схематическим (редуцированным) глазом, принимая условно, что все преломляющие среды имеют одинаковый показатель преломления и единую сферическую поверхность. Хрусталик в такой модели удален. От каждой точки предмета проводят прямую линию к сетчатке таким образом, чтобы она проходила через условную узловую точку глаза (точка через которую световые лучи проходят не преломляясь), она расположена на расстоянии 7,5 мм от вершины роговицы. Изображение на сетчатке глаза получается действительным, уменьшенным, перевернутым (рис. 75). Хотя изображение на сетчатке перевернутое, мы видим предметы в прямом виде благодаря повседневной тренировке центрального представительства зрительной сенсорной системы.
