Система глаз

Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры: переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика.

Сокращение или расслабление волокон ресничного тела приводит к расслаблению или натяжению цинновых связок, которые отвечают за изменение кривизны хрусталика.

Глаз позвоночных часто сравнивают с фотокамерой, так как система линз (роговица и хрусталик) дает перевернутое и уменьшенное изображение объекта на поверхности сетчатки.( Герман Гельмгольц).

Количество проходящего через хрусталик света регулируется переменной диафрагмой (зрачком), а хрусталик способен фокусировать более близкие и более удаленные объекты.

система глаз

Оптическая система — диоптрический аппарат- представляет собой сложную, неточно центрированную систему линз, которая отбрасывает перевернутое, сильно уменьшенное изображение окружающего мира на сетчатку (мозг «переворачивает обратное изображение, и оно воспринимается как прямое) Оптическую систему глаза составляют — роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

При прохождении лучей через глаз они преломляются на четырех поверхностях раздела:

2. Между роговицей и водянистой влагой3. Между водянистой влагой и хрусталиком

4. Между хрусталиком и стекловидным телом.

Преломляющие среды имеют разные показатели преломления.

{Сложность оптической системы глаза затрудняет точную оценку хода лучей внутри него и оценку изображения на сетчатке. Поэтому пользуются упрощенной моделью — «редуцированным глазом», в котором все преломляющие среды объединяют в единую сферическую поверхность и они имеют один и тот же показатель преломления.

Большая часть преломления происходит при переходе из воздуха в роговицу — эта поверхность действует как сильная линза в 42 D, а также на поверхностях хрусталика.

Преломляющая сила линзы измеряется ее фокусным расстоянием (f) . Это то расстояние позади линзы, на котором параллельные пучки света сходятся в одной точке.

Узловая точка— точка в оптической системе глаза через которую лучи идут не преломляясь.

Преломляющая сила рефракций любой оптической системы выражается в диоптриях.

Диоптрия — равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см или 1 метр

Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:

1/f= D

где f— заднее фокусное расстояние глаза (выраженное в метрах)

В нормальном глазу общая преломляющая сила диоптрического аппарата составляет 59 D при рассматривании далеких предметов и 70,5 D — при рассматривании близких предметов.

Для получения четкого изображения предмета на каком-то определенном расстоянии оптическая система должна быть перефокусирована. Для этого существуют 2-а простых способа –

а) смещение хрусталика относительно сетчатки, как в фотокамере (у лягушки); -( Уильям Бейц –американский офтальмолог –теория связана с поперечными и продольными мышцами -19 век)

б) или увеличение его преломляющей силы (у человека) – ( Герман Гельмгольц).

Приспособление глаза к ясному видению удаленных на разное расстояние предметов называют — аккомодацией.

Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела.

Усиление рефракции хрусталика при аккомодации на ближнюю точку достигается увеличением кривизны его поверхности, т.е. он становится более округлым, а на дальнюю точку плоским. Изображение на сетчатке получается действительным уменьшенным и обратным.

При аккомодации происходят изменения кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей способности.

Изменения кривизны хрусталика обеспечивается его эластичностью и цинновыми связками, которые прикреплены к ресничному телу. В ресничном теле находятся гладкомышечные волокна.

При их сокращении тяга цинновых связок ослабляется (они всегда натянуты и растягивают капсулу сжимающую и уплощающую хрусталик). Хрусталик вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму, если происходит расслабление цилиарной мышцы (ресничное тело) — цинновые связки натягиваются и хрусталик уплощается.

система глаз

Таким образом, ресничные мышцы являются аккомодационными мышцами. Они иннервируются парасимпатическими нервными волокнами глазодвигательного нерва. Если закапать атропин (выключается парасимпатическая система) нарушается ближнее зрение, так как происходит расслабление ресничного тела и натяжение цинновых связок — хрусталик уплощается. Парасимпатические веществапилокарпин и эзерин- вызывают сокращение ресничной мышцы и расслабление цинновых связок.

Хрусталик имеет выпуклую форму.

В глазу с нормальной рефракцией резкое изображение далекого объекта на сетчатке образуется только в том случае, если расстояние между передней поверхности роговицы и сетчаткой составляет 24, 4 мм (в среднем 25-30 см)

Расстояние наилучшего зрения — это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета.

Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности.

Ближняя точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза (ближе четко видеть нельзя лучи идут параллельно).

С возрастом из-за отклонения формы глаза или преломляющей силы диоптрического аппарата эластичность хрусталика падает.

В пожилом возрасте ближняя точка сдвигается (старческая дальнозоркость или пресбиопия), так в 25 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 24 см, а к 60 годам уходит на бесконечность. Хрусталик с возрастом становится менее эластичным и при ослаблении цинновых связок его выпуклость или не изменяется или изменяется незначительно. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаз. Коррекция этого недостатка за счет двояковыпуклых линз. Существуют еще две аномалии преломления лучей (рефракции) в глазу.

1. Близорукость или миопия (фокус перед сетчаткой в стекловидном теле).

2. Дальнозоркость или гиперметропия (фокус перемещается за сетчатку).

Основной принцип всех дефектов состоит в том, что преломляющая сила и длина глазного яблока не согласуется между собой.

При миопииглазное яблоко слишком длинно, а преломляющая сила имеет нормальную величину. Лучи сходятся перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке возникает круг расстояния. У близорукого дальняя точка ясного видения находится не в бесконечности, а на конечном, близком расстоянии. Корректирование — необходимо уменьшить преломляющую силу глаза, используя вогнутые линзы с отрицательными диоптриями.

При гиперметропии и пресбиопии (старческая), т.е. дальнозоркости, глазное яблоко является слишком коротким и поэтому параллельные лучи отдалеких предметов собираются сзади сетчатки, а на ней получается расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован путем аккомодационного усилия, т.е. увеличением выпуклости хрусталика. Коррекция с помощью положительных диоптрий, т.е. двояковыпуклых линз.

Астигматизм — (относится к аномалиям рефракции) связан с неодинаковым преломлением лучей в разных направлениях (н-р по вертикальному и горизонтальному меридиану). Все люди в небольшой степени являются астигматиками. Это связано с несовершенством строения глаза в результате не строгой сферичности роговицы (используют цилиндрические стекла).

система глаз

Глаз человека — парный сенсорный орган (орган Зрительной системы) человека, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. Глаза расположены в передней части головы и вместе с веками, ресницами и бровями, являются важной частью лица. Область лица вокруг глаз активно участвует в мимике.

Глаз позвоночных животных представляет собой периферическую часть зрительного анализатора, в котором фоторецепторную функцию выполняют фотосенсорные клетки («нейроциты») его сетчатой оболочки.

Максимальный оптимум дневной чувствительности человеческого глаза приходится на максимум непрерывного спектра солнечного излучения, расположенный в «зелёной» области 550 (556) нм. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности по направлению к коротковолновой части спектра, и предметы красного цвета (например, мак) кажутся чёрными, синего (василёк) — очень светлыми (феномен Пуркинье).

Глаз, или орган зрения, состоит из глазного яблока, зрительного нерва (см. Зрительная система). Отдельно существуют вспомогательные органы (веки, слёзный аппарат, мышцы глазного яблока).

Он легко вращается вокруг разных осей: вертикальной (вверх-вниз), горизонтальной (влево-вправо) и так называемой оптической оси. Вокруг глаза расположены три пары мышц, ответственных за перемещение глазного яблока : 4 прямые (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и 2 косые (верхняя и нижняя) (см. рис.). Этими мышцами управляют сигналы, которые нервы глаза получают из мозга. В глазу находятся, пожалуй, самые быстродействующие двигательные мышцы в организме человека. Так, при рассматривании (сосредоточенной фокусировке) иллюстрации, наприм., глаз совершает за сотую долю секунды огромное количество микродвижений (см. Саккада). Если же вы задержали (сфокусировали) взгляд на одной точке, глаз при этом непрерывно совершает небольшие, но очень быстрые движения-колебания. Их количество доходит до 123 в секунду.

Глазное яблоко отделено от остальной части глазницы плотным фиброзным — теноновой капсулой (фасцией), позади которой находится жировая клетчатка. Под жировой клетчаткой скрыт капиллярный слой

Конъюнктива — соединительная (слизистая) оболочка глаза в виде тонкой прозрачной плёнки покрывает заднюю поверхность век и переднюю часть глазного яблока поверх склеры до роговицы (образует при открытых веках — глазную щель). Обладая богатым сосудисто-нервным аппаратом, конъюнктива реагирует на любые раздражения (конъюнктивальный рефлекс, см. Зрительная система).

Собственно глаз, или глазное яблоко (лат. bulbus oculi), — парное образование неправильной шарообразной формы, расположенное в каждой из глазных впадин (орбит) черепа человека и других животных.

Для осмотра доступен только передний, меньший, наиболее выпуклый отдел глазного яблока — роговица, и окружающая его часть (склера); остальная, большая, часть залегает в глубине глазницы.

Глаз имеет не совсем правильную шарообразную (почти сферическую) форму, диаметром примерно 24 мм. Длина его сагиттальной оси в среднем равна 24 мм, горизонтальной — 23,6 мм, вертикальной — 23,3 мм. Объём у взрослого человека в среднем равен 7,448 см3. Масса глазного яблока 7—8 г.

Размер глазного яблока в среднем одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметров.

В глазном яблоке различают два полюса: передний и задний. Передний полюс соответствует наиболее выпуклой центральной части передней поверхности роговицы, а задний полюс располагается в центре заднего сегмента глазного яблока, несколько снаружи от места выхода зрительного нерва.

Линия, соединяющая оба полюса глазного яблока, называется наружной осью глазного яблока. Расстояние между передним и задним полюсами глазного яблока является его наибольшим размером и равно примерно 24 мм.

Другой осью в глазном яблоке является внутренняя ось — она соединяет точку внутренней поверхности роговицы, соответствующую её переднему полюсу, с точкой на сетчатке, соответствующей заднему полюсу глазного яблока, её размер в среднем составляет 21,5 мм.

При наличии более длинной внутренней оси лучи света после преломления в глазном яблоке собираются в фокусе впереди сетчатки. При этом хорошее зрение предметов возможно только на близком расстоянии — близорукость, миопия.

Если внутренняя ось глазного яблока относительно короткая, то лучи света после преломления собираются в фокусе позади сетчатки. В этом случае видение вдаль лучше, чем вблизи, — дальнозоркость, гиперметропия.

Наибольший поперечный размер глазного яблока у человека в среднем равен 23,6 мм, а вертикальный — 23,3 мм. Преломляющая сила оптической системы глаза(при покое аккомодации (зависит от радиуса кривизны преломляющих поверхностей (роговица, хрусталик — передняя и задняя поверхности обоих, — всего 4) и от отстояния их друг от друга) составляет в среднем 59,92 D. Для рефракции глаза имеет значение длина оси глаза, то есть расстояние от роговицы до жёлтого пятна; оно составляет в среднем 25,3 мм (Б. В. Петровский). Поэтому Рефракция глаза зависит от соотношения между преломляющей силой и длиной оси, что определяет положение главного фокуса по отношению к сетчатке и характеризует оптическую установку глаза. Различают три основные рефракции глаза: «нормальную» рефракцию (фокус на сетчатке), дальнозоркость (за сетчаткой) и близорукость (фокус спереди кнаружи).

Выделяют также зрительную ось глазного яблока, которая простирается от его переднего полюса до центральной ямки сетчатки.

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

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

  1. Наружная — очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части — роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета — склеры.
  2. Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока (tunica vasculosa bulbi), играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие — зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется (в зависимости от интенсивности светового потока: при ярком свете он у́же, при слабом и в темноте — шире) в результате взаимодействия гладких мышечных волокон — сфинктера и дилататора, заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами; при ряде заболеваний возникает расширение зрачка — мидриаз, или сужение — миоз). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска — «цвет глаз».
  3. Внутренняя, или сетчатая, оболочка глазного яблока (tunica interna bulbi), — сетчатка — это рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему.

С функциональной точки зрения оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.

Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему линз, формирующую на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу (диаметр роговицы — около 12 мм, средний радиус кривизны — 8 мм), камерную влагу — жидкости передней и задней камер глаза (периферия передней камеры глаза, так называемый угол передней камеры (область радужно-роговичного угла передней камеры), имеет важное значение в циркуляции внутриглазной жидкости), хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет. То, что мы ощущаем мир не перевёрнутым, а таким, какой он есть на самом деле, связано с обработкой изображения в мозге. Опытами, начиная с опытов Стрэттона в 1896—1897 годах, показано, что человек может за несколько дней адаптироваться к перевёрнутому изображению (то есть прямому на сетчатке), даваемому инвертоскопом, однако, после его снятия, мир также в течение нескольких дней будет выглядеть перевёрнутым.

Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре — зрачком — и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.

Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. Так же в фокусировке изображения принимает участие и сам глаз в целом. Если фокус находится за пределами сетчатки — глаз (за счёт глазодвигательных мышц) немного вытягивается (чтобы видеть вблизи). И наоборот округляется, при рассматривании далёких предметов. Теория, выдвинутая Бейтс, Уильям Горацио в 1920 г. впоследствии опровергнутая многочисленными исследованиями.

Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот сокращаются радиальные мышцы, и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.

Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-(цвето-)воспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток — палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета (у человека световоспринимающая поверхность сетчатки очень мала — 0,4-0,05 мм^{2}, следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами).

Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней и задней камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток — палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение (подробнее см. Цвет и Цветоощущение). Сетчатка позвоночных анатомически «вывернута наизнанку», поэтому фоторецепторы расположены в задней части глазного яблока (конфигурацией «задом наперёд»). Чтобы достичь их, свету необходимо пройти через несколько слоёв клеток.

Областью наиболее чувствительного (центрального) зрения в сетчатке является жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08-0,05 мм). В области жёлтого пятна сосредоточена также основная часть рецепторов, ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). Световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном; оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.

Изучением заболеваний глаз занимается наука офтальмология.

Существует множество заболеваний, при которых происходит поражение органа зрения. При некоторых из них патология возникает первично в самом глазу, при других заболеваниях вовлечение в процесс органа зрения происходит как осложнение уже существующих заболеваний.

К первым относят врождённые аномалии органа зрения, опухоли, повреждения органа зрения, а также инфекционные и неинфекционные заболевания глаз у детей и взрослых.

Также поражение глаз происходит при таких общих заболеваниях как сахарный диабет, базедова болезнь, гипертоническая болезнь и других.

Инфекционные болезни глаз: трахома, туберкулёз, сифилис и др.

Паразитарные болезни глаз: демодекоз глаз, онхоцеркоз, офтальмомиаз (см. Миазы), телязиоз, цистицеркоз и др.

Некоторые из первичных заболевания глаз:

  • Катаракта
  • Глаукома
  • Миопия (Близорукость)
  • Отслоение сетчатки
  • Ретинопатия
  • Ретинобластома
  • Дальтонизм
  • Демодекоз
  • Ожог глаза
  • Бленнорея
  • Кератит
  • Иридоциклит
  • Косоглазие
  • Кератоконус
  • Деструкция стекловидного тела
  • Кератомаляция
  • Выпадение глазного яблока
  • Астигматизм
  • Конъюнктивит
  • Вывих хрусталика

Орган зрения — глаз — представляет не просто оптическую систему. Это целый мир, в котором есть цвет, солнце, красивые люди. К тому же само строение глаза фантастично, настолько он сложен. Интересен вопрос о том, как устроена и что включает оптическая система. Чтобы световой луч достиг своей цели, он должен пройти четыре сложные среды. В них он преломляется и передает информацию в мозг для анализирования.

Оптическая система глаза включает роговицу, камерную влагу, хрусталик и стекловидное тело. Все они представляют линзы, созданные природой из биологических материалов. Но так как характеристики сред и волокон различные у каждого из оптических приспособлений, то и показатель преломления света будет отличаться. В норме такая особенность природных линз обеспечивает человеку идеальное зрение. Однако любые патологические или физиологические изменения, происходящие в организме, могут существенно повлиять на эту способность.

Нормальный глаз имеет форму практически правильной сферы. Различные заболевания видоизменяют его форму в горизонтальный или вертикальный эллипс, что существенно влияет на остроту и фокусировку зрения.

Оптическая система и рефракция глаза начинаются с роговицы — преломляющей линзы, которая, кроме прямого назначения, выполняет также защитную функцию для органа зрения. Можно сравнивать строение глаза с фотоаппаратом. В таком случае роговица — не что иное, как его объектив. Световые пучки преломляются на ее передней поверхности, если между ней и водянистой влагой не имеется воздуха. Такое возможно при оперативных вмешательствах.

Роговица при детальном рассмотрении состоит из пяти слоев, что способствует поддержанию постоянного уровня ее прозрачности. Здоровая линза должна быть круглой, блестящей, видимых кровеносных сосудов быть не должно.

Оптическая система глаза включает в себя важнейшую биологическую среду — водянистую влагу. Это бесцветная вязкая жидкость, заполняющая собой переднюю и заднюю глазные камеры. Каждый день продуцируется новая порция внутриглазной жидкости, а отработанное количество через шлеммов канал выводится в кровоток.

Камерная влага, помимо преломляющей функции, выполняет еще и питательную, насыщая все элементы глаза аминокислотами. Затруднение выхода ее из камеры влечет развитие глаукомы.

Глаз как оптическая система снабжен преломляющим элементом, который выполняет функцию рефракции. Это хрусталик. Его можно рассматривать как самостоятельный орган, сложный по строению и важнейший по функциям.

Хрусталик имеет вид полутвердой субстанции без сосудов. Он находится сразу за радужной оболочкой и отвечает за передачу четкого отображения увиденной картинки в границы желтого пятна на сетчатку.

Хрусталик имеет несколько различных слоев и капсульную сумку, которая со временем может утолщаться и вызывать помутнение на поверхности тела.

Оптическая система глаза включает в свой состав стекловидное тело, которое фактически ее замыкает. Оно имеет множество важных функций. Наличие оптической позволяет лучу проходить от хрусталика, который плавает в вязкой жидкости тела, до сетчатки.

И это далеко не все составляющие элементы органа зрения. Попробуем разобраться, что не входит в оптическую систему глаза.

Роговица пропускает свет. Она прозрачная. Невидимая часть наружной оболочки глаза белая, сравнима с яичным белком. Выполняет защитную и ограничительную функции.

Является частью сосудистой оболочки глаза, причем сама полностью их лишена. Это единственный элемент организма, питание которого происходит без участия кровеносной системы. В центре цветной радужной оболочки располагается зрачок, который под действием света может сужаться и расширяться. Эта особенность необходима для нормального зрения, так как обеспечивает прохождение светового луча идеального диаметра.

Соединительное звено между задней поверхностью радужки и хориоидеей. Цилиарное тело имеет отростки, которые выполняют очень важные функции. Во-первых, они продуцируют внутриглазную жидкость, во-вторых, поддерживают хрусталик в подвешенном состоянии.

Это самый сложный, многослойный элемент органа зрения. Сетчатка — природный сенсор, который является периферийной частью анализатора. Именно здесь происходит восприятие цвета и света. Сетчатка очень тонкая и чувствительная, держится за счет эпителиальных связок, прижимаясь дополнительно стекловидным телом. Глаз как оптическая система использует сетчатку для фиксации изображения и передачи его по зрительному нерву в мозг.

Природа создала людей идеальными. В строении сетчатки различают колбочковые и палочковые клетки. Первые различают цветное изображение, а вторые отвечают за зрение в сумерках, но они значительно чувствительней. При тончайшем рассмотрении ретина состоит из 10 различных по строению слоев, причем 9 из них абсолютно прозрачные.

Оптическая система глаза включает природный проектор, преломляя световой луч и фокусируя его особым образом через хрусталик на сетчатку. Интересно, что изображение отпечатывается на ней в перевернутом виде. Все окружающее, что видит глаз, анализирует и воспроизводит область головного мозга, отвечающая за зрение. Именно там картинка переворачивается в нормальное, привычное нам, положение.

Считается, что у новорожденных другая оптическая система глаза. Особенности и свойства детского зрения отличаются неразвитостью рефракции и цветового восприятия, то есть все изображения, которые видят дети, перевернутые и обесцвеченные. Способность осознавать зрительные иллюстрации в правильной форме развивается лишь к 6-7 месяцам!

Оптическая система глаза включает уникальные преломляющие инструменты, но она ничто, если не работает зрительный анализ. Интересно, что существует всего три цвета: зеленый, красный, синий. Глаз воспринимает, а мозг причудливым образом производит их анализ и выдает в виде различных тонких оттенков. Белый цвет — это не что иное, как смешение зеленого, красного и синего. Невероятно? Так считают ученые. По этим же утверждениям, черного цвета не существует совсем — это всего лишь пустота. Верить этому или нет, каждый человек решает сам.

На что еще способен глаз? Очень на многое. Например, он может различить от 5 до 10 млн оттенков, но почему-то этого не делает. Ничтожное количество цвета, около 150 тонов — вот чего можно добиться долгими тренировками.

Человек способен воспринимать предметы внешнего мира посредством анализа их изображений на сетчатке. До того как на сетчатке сформировалось изображение, поток света проходит достаточно длинный путь.

Орган зрения, в функциональном отношении, подразделяется на светопроводящий и световоспринимающий отделы. Светопроводящий отдел включает прозрачные среды органа зрения — хрусталик, роговицу, влагу передней камеры, а также стекловидного тела. Сетчатка глаза является световоспринимающим отделом. Изображение любого из окружающих нас предметов оказываются на сетчатке пройдя оптическую систему глаза.

Луч света, отраженный от рассматриваемого предмета, проходит 4 преломляющие поверхности. Это поверхности роговицы (задняя и передняя), а также поверхности хрусталика (задняя и передняя). Каждая такая поверхность несколько отклоняет луч от его начального направления, собственно поэтому на конечном этапе зрительного пути — в фокусе появляется перевернутое, но реальное изображение наблюдаемого предмета.

Преломление света в средах глазной оптической системы носит название процесса рефракции. Учение о рефракции основано на законах оптики, дающих характеристики распространению световых лучей в различных средах.

Оптической осью глаза принято называть прямую линию, проходящую через центральные точки всех преломляющих поверхностей. Световые лучи, которые падают параллельно данной оси, преломляются и сходятся в основном фокусе зрительной системы. Лучи эти отражены от бесконечно удаленных объектов, поэтому, главным фокусом оптической системы, принято называть точку оптической оси, где возникают изображения бесконечно удаленных объектов.

Световые лучи, отраженные от предметов, находящихся на конечных расстояниях, сходятся в дополнительных фокусах. Дополнительные фокусы локализуются дальше основного, ведь фокусировка расходящихся лучей происходит с применением дополнительной преломляющей силы. При этом, чем сильнее расходятся лучи (чем ближе линза к источнику данных лучей), тем большая сила преломления необходима.

Основными характеристиками оптической системы глаза, принято считать: радиус кривизны поверхностей хрусталика и поверхностейроговицы, длину оси глаза, глубину передней камеры, показатели толщины хрусталика и роговицы, а также индекс преломления прозрачных сред.

Измерение данных величин (кроме данных преломления) выполняются с помощью методов офтальмологического обследования: ультразвуковых, оптических и рентгенологических. Ультразвуковые и рентгенологические исследования позволяют выявить длину оси глаза. Посредством оптических методов проводят измерение составляющих преломляющего аппарата, длина оси определяется путем вычислений.

В связи с широким распространением оптико-реконструктивной микрохирургии: лазерной коррекции зрения ( Lasik либо кератомилез, оптической кератотомии, имплантаций искусственного хрусталика, кератопротезирования), расчеты элементов оптической системы глаза необходимы в работе офтальмохирургов.

Давно доказано, что глаза новорожденных детей, обычно, имеют слабую рефракцию. Усиление ее происходить только в процессе развития. Таким образом степень дальнозоркости уменьшается, затем слабая гиперметропия постепенно становится нормальным зрением, а иногда переходит в миопию.
В течение первых трех лет жизни орган зрения ребенка интенсивно растет, увеличивается рефракция роговицы, вследствие удлинения переднее-задней глазной оси. К семи годам глазная ось достигает 22 мм, что составляет уже 95% размера глаз взрослого человека. При этом, глазное яблоко продолжает расти до 15 лет.

Оптическая система глаза – это сложная система, выполняющая определенные функции и состоящая из нескольких отделов. Оптическая система человеческого глаза включает:

  • роговицу глаза;
  • влагу передней камеры глаза;
  • хрусталик;
  • тело стекловидное.

Всю преломляющую силу глаза определяет общая величина радиусов (это относится к передней поверхности роговицы), величина задней и передней поверхностей хрусталика, общее расстояние между ними, а также показатели уровня преломления водянистой влаги, роговицы, стекловидного тела и хрусталика. Не учитывают только оптическую силу, относящуюся к задней поверхности роговицы, так как показатели преломления у водянистой влаги и тканей роговицы практически одинаковы. Как выяснено, преломление световых лучей возможно только на границе сред, отличающихся коэффициентом преломления.

Условно считается, что преломляющие поверхности всего глаза имеют форму сферы и их оси оптические полностью совпадают. Из этого следует, что глаз человека является центрированной системой. На самом деле оптическая система глаза не избавлена от погрешностей, их виды различны. Например, роговица полностью сферична только в своей центральной части, общий показатель преломления внутренних слоев хрусталика больше, чем его же наружных слоев. В двух расположенных перпендикулярно друг другу плоскостях степень преломления лучей будет неодинакова. Отличаются и оптические характеристики обоих глаз человека, причем данное отличие существенно, но определить это точно не всегда удается. Все эти особенности в строении оптической системы глаза затрудняют точное вычисление констант глаза человека.

Преломляющая способность всей оптической системы глаза человека оценивается с использованием условной единицы, которая обозначается термином «диоптрия». Сокращенно в офтальмологии диоптрия обозначается «дптр». Одна дптр условно соответствует силе линзе с главным расстоянием в фокусе в 1 метр. Диоптрия (D) – это величина, обратная глазному фокусному расстоянию, которое обозначается буквой F. Формула этого соотношения D = 1/F.

Из этого следует, что линза с величиной фокусного расстояния в 0,5 метра имеет преломляющую силу в 2,0 дптр, величина 2 м соответствует 0,5 дптр, что можно рассчитать по формуле. Выпуклые (то есть собирающие) линзы имеют преломляющую силу, которая обозначается знаком «+». Преломляющая сила вогнутых ( то есть рассеивающих) линз обозначается знаком «–». Сами виды линз за счет этого свойства называют положительными или отрицательными.

Отрицательную линзу от положительной можно отличить с помощью самой простой манипуляции. Исследуемую линзу нужно расположить от глаза на расстоянии в несколько сантиметров, после чего ее нужно перемещать горизонтально. Если при проведении этого эксперимента вы будете рассматривать предмет сквозь положительную линзу, то его изображение будет одновременно с движением линзы смещаться в противоположную сторону. Если проверяется отрицательная линза, то предмет, рассматриваемый сквозь линзу, смещается в ту же сторону, куда она вами передвигается.

Как и любым другим оптическим системам, человеческому глазу свойственно возникновение дефектов, которые приводят к снижению и изменению качественных характеристик изображений объекта на глазной сетчатке. Дефекты, характерные для оптической системы глаза, – это аберрация глаза.

Сферическая аберрация глаза возникает всегда вследствие того, что лучи, выходящие из точечного светового источника, собираются не в одной нужной точке, а в небольшой зоне, которая находится на оптической оси глаза. Для нормально функционирующего глаза человека глубина этой зоны варьируется от 0,5 и до 1,0 дптр.

Хроматическая аберрация глаза приводит к тому, что лучи, относящиеся к коротковолновой части спектра, то есть сине-зеленые, пересекаются на меньшем расстоянии от роговицы глаза, если сравнить их с лучами длинноволновой части спектра, то есть красными. Промежуток между фокусами этих двух групп лучей может доходить до 1,0 дптр.

Также практически у каждого человека есть еще один вид аберрации глаза, обусловлена она тем, что нет идеальной сферичности у преломляющихся поверхностей хрусталика и роговицы. Асферичность роговицы условно устраняется наложением на роговицу воображаемой пластинки, которая превращает глаза человека в полностью идеальную и завершенную сферическую систему.

Отсутствие сферичности определяет неравномерное распределение света извне на сетчатке – светящаяся точка приводит к образованию на сетчатке сложного по виду изображения. На этом изображении могут выделяться зоны максимальной освещенности.

В настоящее время много исследований проводится для изучения влияния последней аберрации на максимально достижимую остроту зрения. Ученые пытаются так скорректировать зрение в нормальном глазу, чтобы добиться еще большего процента четкости изображения и видимости максимально дальнего объекта. То есть исследования ученых сводятся к возможности создать «суперзрение».

Рефракция глаза имеет следующее определение: «преломляющая сила глаза, обозначаемая в диоптриях». Рефракция глаза физическая у человека может варьироваться от 51,8 и до 71,3 дптр, это определено с помощью многочисленных исследований.

Для четкого изображения любой внешней картинки важна не только преломляющая сила всей оптической системы, но и способность этой силы фокусировать световые лучи на сетчатке. Поэтому в офтальмологии также используется такой термин, как рефракция глаза.

Клиническая рефракция глаза – это соотношение, возникающее между положением сетчатки и преломляющей силой или, иначе говоря, соотношение между длиной переднезадней оси глаза и задним фокусным расстоянием всей оптической системы. Клиническую рефракцию глаза подразделяют на динамическую и статическую.

Статическая рефракция позволяет получить изображение на сетчатке в момент максимального расслабления аккомодации. Статическую рефракцию можно воспринимать как условный символ, который отражает структурные особенности глаза человека как оптической камеры, ответственной за формирование изображения на сетчатке.

Знания обо всех функциональных особенностях, относящихся к оптической системе глаза, позволяют офтальмологам решать многие вопросы о характеристиках зрительной деятельности в обычных условиях. Судить об оптической системе глаза позволяет динамическая рефракция. Этим термином обозначают преломляющую силу в оптической системе глаза относительно сетчатки при функционирующей аккомодации.

В привычных, естественных для глаза условиях преломляющая сила в оптической системе постоянно меняется в соответствии с выполняемыми задачами зрения. То есть в это время действует не статическая рефракция, а динамическая. Такие изменения в рефракции достигаются за счет механизма аккомодации, который запускается при определенных обстоятельствах.

Динамическую рефракцию и аккомодацию глаза считают близкими, но не совсем идентичными понятиями. Аккомодация – это главный механизм развития динамической рефракции глаза. Проще говоря, недействующая аккомодация и сетчатка – это статическая рефракция, тогда как о динамической рефракции можно говорить тогда, когда аккомодация начинает действовать.

Аккомодация – это латинское слово, и обозначает оно приспособление. Иначе говоря, аккомодация – это приспособительная глазная функция, которая обеспечивает четкость предметов, расположенных на самых разных расстояниях от глаза.

Динамическую рефракцию можно рассматривать как функциональную систему, работа которой основана на принципах саморегулирования. Назначение этой динамической рефракции – обеспечение четкого фокусирования на сетчатке поступающих изображений, независимо от изменения расстояний от глаза до воспринимаемого им объекта.

Если на определенном расстоянии до видимого объекта кривизна хрусталика становится недостаточной для того, чтобы четко спроектировать картинку на сетчатку, то информация об этом изменении поступит по каналам обратной связи в центр, где происходит аккомодационная иннервация. Из этого центра к самому хрусталику и цилиарной мышце поступит сигнал, который состоит из информации, влияющей на изменение преломляющей силы. Произойдет соответствующая коррекция, и изображение объекта в глазу совпадет с плоскостью сетчатки. После этого необходимость в дальнейшем воздействии на цилиарную мышцу устранится. Под влиянием различных изменений может измениться тонус цилиарной мышцы, в результате этого картинка на сетчатке расфокусируется, что приведет к формированию сигнала о появлении ошибки. За этим сигналом вновь возникнет корректирующее воздействие на весь хрусталик.

Под динамической рефракцией можно понимать следящую систему в момент перемещения видимого объекта в переднезаднем направлении. Стабилизирующая функция рефракции возникает, когда фиксируется неподвижный объект.

В ходе исследований установлено, что порог ощущения нечеткого изображения на глазной сетчатке, при котором возникает регулирующее воздействие на цилиарную мышцу, составляет примерно 0,2 дптр.

Аномалии рефракции, возникающие при заболеваниях и повреждениях, приводят к зрительному утомлению. Это так называемая астенопия. Проявляться астенопия может различными симптомами – слезотечением, резью в глазах, затуманиванием зрения, головной болью.

06 августа 2017 1899

Глаза являются сложным по строению органом, так как в них сосредоточены различные рабочие системы, выполняющие множество функций, направленных на сбор информации и ее преобразование.

Зрительная система  в целом, включающая глаза и все их биологические составляющие, включает более 2 млн составных единиц, в число которых входят сетчатка, хрусталик, роговица, важное место занимают  нервы, капилляры и сосуды, радужка, макула и зрительный нерв.

Человеку обязательно необходимо знать, как проводить профилактику заболеваний, связанных с офтальмологией, чтобы сохранять остроту зрения на протяжении всей жизни.

Для того чтобы понять, что же представляет собой глаз человека, лучше всего сравнить орган с фотоаппаратом.  Анатомическое строение представлено:

  1. Зрачком;
  2. Роговицей (без цвета, прозрачная часть глаза);
  3. Радужкой (она определяет визуальный цвет глаз);
  4. Хрусталиком (отвечает за остроту зрения);
  5. Цилиарным телом;
  6. Сетчаткой.

Также обеспечить зрение помогают такие структуры глазного аппарата, как:

  1. Сосудистая оболочка;
  2. Нерв зрительный;
  3. Снабжение кровью производится при помощи нервов и капилляров;
  4. Двигательные функции проводятся глазными мышцами;
  5. Склера;
  6. Стекловидное тело (основная защитная система).

Соответственно, в качестве «объектива» выступают такие элементы, как роговица, хрусталик и зрачок. Попадающий на них свет или солнечные лучи преломляются, затем фокусируются на сетчатке.

Хрусталик является «автофокусом», так как основной его функцией является изменение кривизны, благодаря чему острота зрения  сохраняется на показателях нормы – глаза способны хорошо видеть окружающие предметы на разном расстоянии.

В качестве  своеобразной «фотопленки» работает сетчатка. На ней остается увиденное изображение, которое затем в виде сигналов, передается с помощью зрительного нерва в головной мозг, где происходит обработка и анализ.

Знать общие черты строения человеческого глаза необходимо для понимания принципов работы, способов профилактики и терапии заболеваний. Не секрет, что организм человека и каждый его орган постоянно совершенствуется, именно поэтому глазам в эволюционном плане удалось достичь сложного строения.

Благодаря чему в нем тесно взаимосвязаны различные по биологии структуры — сосуды, капилляры и нервы, пигментные клетки, также в строении глаза принимает активное участие соединительная ткань. Все эти элементы помогают слаженной работе органа зрения.

Глазное яблоко или непосредственно человеческий  глаз, имеет круглую форму. Располагается оно в углублении черепа, называемом глазницей. Это необходимо, потому что глаз – нежная структура, которую очень легко повредить.

Защитную функцию выполняют верхнее и нижнее веки. Визуальное движение глаз обеспечивается наружными мышцами, которые называются глазодвигательными.

Глаза нуждаются в постоянном увлажнении – это функцию выполняют слезные железы. Образуемая ими пленка дополнительно защищает глаза. Железы также обеспечивают отток слез.

Еще одной структурой, относящейся к строению глаз и обеспечивающих их прямую функцию, является наружная оболочка – конъюнктива. Она располагается также на внутренней поверхности верхнего и нижнего века, является тонкой и прозрачной. Функция – скольжение во время движения глаз и моргания.

Анатомическое строение глаза человека таково, что имеет еще одну немаловажную для органа зрения оболочку – склерную. Она располагается на передней поверхности, практически по центру органа зрения (глазного яблока). Цвет этого образования полностью прозрачный, строение — выпуклое.

Непосредственно прозрачная часть носит название роговица. Именно она обладает повышенной чувствительностью к различного рода раздражителям. Происходит это благодаря наличию в роговице множества нервных окончаний. Отсутствие пигментации (прозрачность) дает возможность свету проникать внутрь.

Следующая глазная оболочка, формирующая этот важный орган – сосудистая. Кроме обеспечения глаз необходимым количеством крови, этот элемент отвечает также и за регулирование тонуса. Располагается структура изнутри склеры, выстилая ее.

У каждого человека глаза имеют определенный цвет. За этот признак отвечает структура, называемая радужкой. Различия в оттенках создаются благодаря содержанию пигмента в самом первом (наружном) слое.

Именно поэтому цвет глаз неодинаков у разных людей. Зрачок – отверстие в центре радужки. Через него свет проникает непосредственно внутрь каждого глаза.

Сетчатка, несмотря на то, что является самой тонкой структурой, для качества и остроты зрения является самой важной структурой. По своей сути сетчатка является нервной тканью, состоящей из нескольких слоев.

Основной зрительный нерв образуется именно из этого элемента. Именно поэтому острота зрения, наличие различных дефектов в виде дальнозоркости или близорукости определяется состоянием сетчатки.

Стекловидным телом принято называть полости глаза. Она является прозрачной, мягкой, почти желеобразной по ощущениям. Основной функцией образования является поддержание и фиксация сетчатки в необходимом для ее работы положении.

Глаза – одни из самых анатомически сложных органов. Они являются «окном», через которое человек видит все, что окружает его. Эту функцию позволяет выполнять оптическая система, состоящая из нескольких сложных, взаимосвязанных между собой структур. В состав «глазной оптики» включены:

  1. Роговица;
  2. Хрусталик;
  3. Сетчатка.

Соответственно, выполняемые ими зрительные функции – пропуск света, его преломление, восприятие. Важно помнить, что степень прозрачности зависит от состояния всех этих элементов, поэтому, например, при повреждении хрусталика человек начинает видеть картинку нечетко, будто в дымке.

Основной элемент преломления – роговица. Световой поток попадает сначала на нее, и только затем поступает в зрачок. Он, в свою очередь, является диафрагмой, на которой свет дополнительно преломляется, фокусируется. В результате глаз получает изображение с высокой четкостью и детализацией.

Дополнительно функцию преломления производит и хрусталик. После попадания на него светового потока, хрусталик обрабатывает его, затем передает дальше – на сетчатку. Здесь изображение «отпечатывается».

Находящаяся жидкость и стекловидное тело немного способствую преломлению. Однако состояние этих структур, их прозрачность, достаточное количество, оказывают большое влияние на качество зрения человека.

Нормальная работа глазной оптической системы приводит к тому, что попадающий на нее свет проходит преломление, обработку. В результате на сетчатке изображение получается уменьшенных размеров, но полностью идентичных с реальными.

Также следует учитывать, что оно перевернуто. Человек видит предметы правильно, так как окончательно «отпечатанная» информация обрабатывается в соответствующих отделах головного мозга. Именно поэтому все элементы глаз, включая сосуды, тесно взаимосвязаны. Любое незначительное их нарушение приводит к потере остроты и качества зрения.

Как избавиться от жировиков на лице можно узнать из нашей публикации на сайте.

Симптомы полипов в кишечнике описаны в этой статье.

Отсюда вы узнаете, какие мази эффективны от простуды на губах.

Основываясь на функциях каждой из анатомических структур, можно сравнить принцип работы глаза с фотоаппаратом. Свет или изображение проходит сначала через зрачок, потом проникает в хрусталик, а из него на сетчатку, где фокусируется и обрабатывается.

Составные элементы – палочки и колбочки способствуют чувствительности  к проникающему свету. Колбочки в свою очередь, позволяют глазам выполнять функцию различения цветов и оттенков.

Нарушение их работы приводит к дальтонизму. После преломления светового потока, сетчатка переводит отпечатавшуюся на ней информацию в нервные импульсы. Они затем поступают в мозг, который обрабатывает ее и выводит конечное изображение, которое и видит человек.

Состояние здоровья глаз необходимо постоянно поддерживать на высоком уровне. Именно поэтому вопрос профилактики крайне важен для любого человека. Проверка остроты зрения в медицинском кабинете не является единственной заботой о глазах.

Важно следить за здоровьем кровеносной системы, так как она обеспечивает функционирование всех систем. Многие из выявленных нарушений являются следствием недостатка крови или нарушений в процессе подачи.

Нервы – элементы, которые также имеют важное значение. Их повреждение приводит к нарушению качества зрения, например, невозможность различать детали объекта или маленькие элементы. Именно поэтому перенапрягать глаза нельзя.

При длительной работе важно давать им отдых раз в 15-30 минут. Специальная гимнастика рекомендована тем, кто связан с работой, в основе которой лежит длительное рассмотрение мелких объектов.

В процессе профилактики следует особое внимание уделять освещенности рабочего пространства.  Подпитка организма витаминами и минеральными веществами, употребление фруктов и овощей способствует профилактики многих глазных заболеваний.

Не следует допускать образования воспалений, так как это может стать причиной нагноения, поэтому правильная гигиена глаз – хороший способ профилактического воздействия.

Таким образом, глаза – сложный объект, позволяющий видеть мир вокруг. Требуется проявлять заботу, оберегать их от болезней, тогда зрение сохранит свою остроту на длительный период.

Очень подробно и наглядно строение глаза показано в следующем видео.

Добавить комментарий

*