Орган зрения человека. Анатомия и физиология органа зрения
Наш организм взаимодействует с окружающей средой при помощи органов чувств, или анализаторов. С их помощью человек не только способен «ощущать» внешний мир, на основе этих ощущений он обладает особыми формами отражения – самосознанием, творчеством, способностью предвидеть события и т. д.
Что представляет собой анализатор?
Согласно И. П. Павлову, каждый анализатор (и даже орган зрения) – не что иное, как комплексный «механизм». Он способен не только воспринимать сигналы окружающей среды и преобразовать их энергию в импульс, но и производить высший анализ и синтез.
Орган зрения, как и любой другой анализатор, состоит из 3-х неотъемлемых частей:
- периферическая часть, которая отвечает за восприятие энергии внешнего раздражения и переработку ее в нервный импульс;
- проводящие пути, благодаря которым нервный импульс проходит прямо к нервному центру;
- корковый конец анализатора (или же сенсорный центр), расположенный непосредственно в головном мозге.
Все нервные импульсы от анализаторов поступают прямо в центральную нервную систему, где вся информация обрабатывается. В результате всех этих действий и возникает восприятие – способность слышать, видеть, осязать и т. д.
Как орган чувств зрение особенно важно, так как без яркой картинки жизнь становится скучной и неинтересной. Оно обеспечивает получение 90% информации из окружающей среды.
Глаз – орган зрения, который до сих пор не изучен до конца, но все же представление о нем в анатомии имеется. И именно об этом пойдет в речь в статье.
Анатомия и физиология органа зрения
Давайте рассмотрим все по порядку.
Органом зрения является глазное яблоко со зрительным нервом и некоторыми вспомогательными органами. Глазное яблоко обладает шаровидной формой, обычно велико по размеру (его величина у взрослого человека ~ 7,5 кубических см). Имеет два полюса: задний и передний. Состоит из ядра, которое образовано тремя оболочками: фиброзной оболочкой, сосудистой и сетчаткой (или внутренней оболочкой). Такова анатомия органа зрения. Теперь о каждой части подробнее.
Фиброзная оболочка глаза
Наружная оболочка ядра состоит из склеры, заднего отдела, плотной соединительнотканной оболочки и роговицы, прозрачной выпуклой части глаза, лишенной кровеносных сосудов. Роговица около 1 мм в толщину и около 12 мм в диаметре.
Ниже приведена схема, на которой изображен орган зрения в разрезе. Там подробнее можно рассмотреть, где находится та или иная часть глазного яблока.
Сосудистая оболочка
Второе название этой оболочки ядра – хориоидеа. Она расположена прямо под склерой, насыщена кровеносными сосудами и состоит из 3-х частей: самой сосудистой оболочки, а также радужки и ресничного тела глаза.
Сосудистая оболочка представляет собой густую сеть артерий и вен, переплетающихся между собой. Между ними располагается волокнистая рыхлая соединительная ткань, которая богата на крупные пигментные клетки.
Спереди сосудистая оболочка плавно переходит в утолщенное ресничное тело кольцевидной формы. Его прямое предназначение – аккомодация глаза. Ресничное тело поддерживает, фиксирует и растягивает хрусталик. Состоит из двух частей: внутренней (ресничный венец) и наружной (ресничный кружок).
От ресничного кружка к хрусталику отходят около 70 ресничных отростков длиной приблизительно 2 мм. К отросткам прикрепляются волокна цинновой связки (ресничного пояска), идущие к хрусталику глаза.
Ресничный поясок практически весь состоит из ресничной мышцы. Когда она сокращается, хрусталик расправляется и округляется, после чего его выпуклость (а вместе с ней и преломляющая сила) увеличивается, и происходит аккомодация.
В связи с тем, что клетки ресничной мышцы атрофируются в старческом возрасте и на их месте появляются клетки соединительной ткани, аккомодация ухудшается и развивается дальнозоркость. При этом орган зрения плохо справляется со своими функциями, когда человек пытается рассмотреть что-либо близлежащее.
Радужка
Радужка представляет собой круглой формы диск с отверстием в центре – зрачком. Находится между хрусталиком и роговицей.
В сосудистом слое радужки проходят две мышцы. Первая образует суживатель (сфинктер) зрачка; вторая, наоборот, расширяет зрачок.
Именно от количества меланина в радужке зависит цвет глаза. Фото возможных вариантов прилагаются ниже.
Чем меньше пигмента в радужке – тем светлее цвет глаз. Орган зрения выполняет свои функции одинаково, независимо от цвета радужки.
Серо-зеленый цвет глаз также означает лишь малое количество меланина.
Темный цвет глаза, фото которого выше, говорит о том, что уровень меланина в радужке высокий.
Внутренняя (светочувствительная) оболочка
Сетчатка полностью прилежит к сосудистой оболочке. Ее образуют два листка: наружный (пигментный) и внутренний (светочувствительный).
В десятислойной светочувствительной оболочке выделяют трехнейронные радиально ориентированные цепи, представленные фоторецепторным наружным слоем, ассоциативным средним и ганглионарным внутренним слоями.
Снаружи к сосудистой оболочке прикреплен слой из эпителиальных пигментных клеток, которые тесно соприкасаются со слоем колбочек и палочек. И те, и другие – не что иное, как периферические отростки (или же аксоны) фоторецепторных клеток (нейрон I).
Палочки состоят из внутреннего и наружного сегментов. Последний образуется при помощи сдвоенных мембранных дисков, которые собой представляют складки плазматической мембраны. Колбочки отличаются величиной (они больше) и характером дисков.
В сетчатке глаза различают три типа колбочек и всего один вид палочек. Количество палочек может достигать 70 млн, а то и больше, в то время как колбочек - всего 5-7 млн.
Как уже было сказано, существует три типа колбочек. Каждый из них воспринимает разный цвет: синий, красный или желтый.
Палочки же нужны для восприятия информации о форме предмета и освещенности помещения.
От каждой из фоторецепторных клеток отходит тоненький отросток, который образует синапс (место, где контактируют два нейрона) с другим отростком биполярных нейронов (нейрон II). Последние передают возбуждение уже более крупным ганглиозным клеткам (нейрон III). Аксоны (отростки) этих клеток образуют зрительный нерв.
Хрусталик
Это двояковыпуклая кристально прозрачная линза диаметром 7-10 мм. Не имеет ни нервов, ни сосудов. Под влиянием ресничной мышцы хрусталик способен менять свою форму. Именно эти изменения формы хрусталика и называются аккомодацией глаза. При установке на дальнее видение хрусталик уплощается, а при ближнем видении – увеличивается.
Вместе со стекловидным телом хрусталик образует светопреломляющую среду глаза.
Стекловидное тело
Им заполнено все свободное пространство между сетчаткой и хрусталиком. Имеет желеобразную прозрачную структуру.
Строение органа зрения аналогично принципу устройства фотоаппарата. Зрачок исполняет роль диафрагмы, суживаясь или расширяясь в зависимости от освещения. В качестве объектива – стекловидное тело и хрусталик. Световые лучи попадают на сетчатку, но изображение при этом выходит перевернутым.
Благодаря светопреломляющим средам (тем самым хрусталику и стекловидному телу) пучок света попадает на желтое пятно на сетчатке, которое является лучшей зоной видения. Колбочек и палочек световые волны достигнут лишь после того, как пройдут всю толщу сетчатки.
Двигательный аппарат
Двигательный аппарат глаза составляют поперечнополосатые 4 прямые мышцы (нижняя, верхняя, латеральная и медиальная) и 2 косые (нижняя и верхняя). Прямые мышцы отвечают за поворот глазного яблока в соответствующую сторону, а косые – за повороты вокруг сагиттальной оси. Движения обоих глазных яблок синхронные только благодаря мышцам.
Веки
Кожные складки, цель которых - ограничивать глазную щель и закрывать ее при смыкании, обеспечивают защиту глазного яблока спереди. На каждом веке находится около 75 ресниц, цель которых – защитить глазное яблоко от попадания инородного предмета.
Примерно раз в 5-10 секунд человек моргает.
Слезный аппарат
Состоит из слезных желез и системы слезных путей. Слезы обезвреживают микроорганизмы и способны увлажнить конъюнктиву. Без слез конъюнктива глаза и роговица просто высохли бы, и человек бы ослеп.
Слезные железы ежедневно вырабатывают около ста миллилитров слезы. Интересный факт: женщины плачут чаще, чем мужчины, потому что выделению слезной жидкости способствует гормон пролактин (которого у девушек гораздо больше).
В основном слеза состоит из воды, содержащей примерно 0,5 % альбумина, 1,5% хлорида натрия, немного слизи и лизоцима, который обладает бактерицидным действием. Имеет слабощелочную реакцию.
Строение глаза человека: схема
Давайте подробнее рассмотрим анатомию органа зрения с помощью рисунков.
На рисунке сверху схематически изображены части органа зрения в горизонтальном разрезе. Здесь:
1 - сухожилие средней прямой мышцы;
2 – задняя камера;
3 – роговая оболочка глаза;
4 – зрачок;
5 – хрусталик;
6 – передняя камера;
7 – радужная оболочка глаза;
8 – конъюнктива;
9 – сухожилие прямой латеральной мышцы;
10 – стекловидное тело;
11 – склера;
12 – сосудистая оболочка;
13 – сетчатка;
14 – желтое пятно;
15 - зрительный нерв;
16 - кровяные сосуды сетчатки.
На данном рисунке изображено схематическое строение сетчатки глаза. Стрелкой показано направление пучка света. Цифрами отмечены:
1 – склера;
2 – сосудистая оболочка;
3 – пигментные клетки сетчатки;
4 – палочки;
5 – колбочки;
6 - горизонтальные клетки;
7 - биполярные клетки;
8 - амакринные клетки;
9 - ганглиозные клетки;
10 - волокна зрительного нерва.
На рисунке изображена схема оптической оси глаза:
1 – объект;
2 – роговая оболочка глаза;
3 – зрачок;
4 – радужная оболочка;
5 – хрусталик;
6 – центральная точка;
7 – изображение.
Какие функции выполняет орган?
Как уже упоминалось, зрение человека передает практически 90% информации об окружающем нас мире. Без него мир бы был однотипным и неинтересным.
Орган зрения является достаточно сложным и не до конца изученным анализатором. Даже в наше время у ученых иногда возникают вопросы по поводу строения и предназначения этого органа.
Основные функции органа зрения – восприятие света, форм окружающего мира, положения предметов в пространстве и т. д.
Свет способен вызвать сложные изменения в сетчатке глаза и, таким образом, является адекватным раздражителем для органов зрения. Считается, что первым воспринимает раздражение родопсин.
Наиболее качественное зрительное восприятие будет при условии, что изображение предмета будет падать на область пятна сетчатки, желательно на его центральную ямку. Чем дальше от центра проекция изображения предмета, тем оно менее отчетливо. Такова физиология органа зрения.
Заболевания органа зрения
Давайте рассмотрим некоторые самые распространенные заболевания органов зрения.
- Дальнозоркость. Второе название данного заболевания – гиперметропия. Человек с этим недугом плохо видит объекты, которые находится близко. Обычно затруднено чтение, работа с маленькими предметами. Обычно развивается у людей в возрасте, но может появиться и у молодых. Полностью излечить дальнозоркость можно только при помощи опреционного вмешательства.
- Близорукость (ее еще называют миопия). Заболевание характеризуется невозможностью хорошо видеть предметы, находящиеся достаточно далеко.
- Глаукома – повышение внутриглазного давления. Происходит из-за нарушения циркуляции жидкости в глазу. Лечится медикаментозно, но в некоторых случаях может потребоваться операция.
- Катаракта – не что иное, как нарушение прозрачности хрусталика глаза. Помочь избавиться от этого заболевания может только офтальмолог. Требуется хирургическое вмешательство, при котором зрение человека можно восстановить.
- Воспалительные заболевания. К таким относятся конъюнктивит, кератит, блефарит и прочие. Каждое из них по-своему опасно и имеет различные методы лечения: некоторые можно излечить медикаментами, а некоторые только при помощи операций.
Профилактика заболеваний
В первую очередь нужно помнить, что вашим глазам тоже нужно отдыхать, и чрезмерные нагрузки ни к чему хорошему не приведут.
Используйте только качественное освещение с лампой мощностью от 60 до 100 Вт.
Чаще проводите гимнастику для глаз и хотя бы раз в год проходите обследование у офтальмолога.
Помните, что заболевания органов глаз – достаточно серьезная угроза качеству вашей жизни.