Строение и основные функции глаза

Дата создания: 2015/02/11

Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача - "передать" правильное изображение зрительному нерву.

Основные функции глаза:

оптическая система, проецирующая изображение;

система, воспринимающая и "кодирующая" полученную информацию для головного мозга;

"обслуживающая" система жизнеобеспечения.

Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук — физики, оптики, биологии, химии, физиологии, психологии. На каждом этапе биологического восприятия изображения можно выделить:

• проектирование оптического изображения на сетчатку (фокальная поверхность глаза),
• обработка и передача информации в мозг с обратной связью,
• создание (субъективного) образа в мозгу и его запоминание.

Роговица - прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза - склерой.

Эпителиальный слой - поверхностный защитный слой, при повреждении восстанавливается. Так как роговица - бессосудистый слой, то за "доставку кислорода" отвечает именно эпителий, забирающий его из слезной пленки, которая покрывает поверхность глаза. Эпителий также регулирует поступление жидкости внутрь глаза. Боуменова мембрана - расположена сразу под эпителием, отвечает за защиту и участвует в питании роговицы. При повреждении не восстанавливается. Строма - наиболее объемная часть роговицы. Основная ее часть - коллагеновые волокна, расположенные горизонтальными слоями. Также содержит клетки, отвечающие за восстановление. Десцеметова мембрана - отделяет строму от эндотелия. Обладает высокой эластичностью, устойчива к повреждениям. Эндотелий - отвечает за прозрачность роговицы и участвует в ее питании. Очень плохо восстанавливается. Выполняет очень важную функцию "активного насоса", отвечающего за то, чтобы лишняя жидкость не скапливалась в роговице (иначе произойдет ее отек). Таким образом, эндотелий поддерживает прозрачность роговицы.

Количество эндотелиальных клеток в течение жизни постепенно снижается от 3500 на мм2 при рождении до 1500 - 2000 клеток на мм2 в пожилом возрасте. Снижение плотности этих клеток может происходить из-за различных заболеваний, травм, операций и т.д. При плотности ниже 800 клеток на мм2 роговица становится отечной и теряет свою прозрачность. Шестым слоем роговицы часто называют слезную пленку на поверхности эпителия, которая также играет значительную роль в оптических свойствах глаза.

Передняя камера глаза - это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.

Радужка - по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой - значит, в ней мало пигментных клеток, если карий - много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.

Зрачок - отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок. Радужная оболочка со зрачком играет роль диафрагмы, регулирующей доступ света внутрь глаза.

Хрусталик - "естественная линза" глаза. Он прозрачен, эластичен - может менять свою форму, почти мгновенно "наводя фокус", за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза. В хрусталике различают переднюю и заднюю поверхности и соответственно передний и задний полюса, через которые проходит оптическая ось глаза. У хрусталика выделяют экватор. Экватор хрусталика — максимальная окружность по боковой поверхности в плоскости, перпендикулярной оптической оси. В зоне экватора к капсуле прикреплена круговая циннова связка, которая при натяжении меняет кривизну поверхности хрусталика, в результате чего осуществляется аккомодация. Основная масса хрусталика образована волокнами, которые представляют собой клетки эпителия, вытянутые в длину. Каждое волокно представлет собой прозрачную шестиугольную призму. Вещество хрусталика, образованное белком кристаллином, совершенно прозрачно и так же, как другие компоненты светопреломляющего аппарата лишено сосудов и нервов. В процессе внутриутробного развития хрусталик получает питание от стекловидной артерии. Во взрослом состоянии питание хрусталика всецело зависит от стекловидного тела и водянистой влаги.

Максимальная толщина хрусталика взрослого человека примерно 3,6—5 мм (в зависимости от аккомодации), его диаметр около 9—10 мм. Радиус кривизны передней поверхности хрусталика в покое аккомодации равен 10 мм, а задней — 6 мм, при максимальном напряжении аккомодации передний и задний радиус сравниваются, уменьшаясь до 5,33 мм.

Коэффициент преломления хрусталика неоднороден по толщине и в среднем составляет n=1,414 или n=1,424 в зависимости от состояния аккомодации.

В покое аккомодации преломляющая сила хрусталика составляет в среднем 19,11 диоптрий, при максимальном напряжении аккомодации — 33,06 дптр.

У новорожденных хрусталик почти шаровидный, имеет мягкую консистенцию и преломляющую силу до 35,0 дптр. Дальнейший рост его происходит, в основном, за счет увеличения диаметра.

Стекловидное тело - гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка - состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т.е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

Склера - непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Сосудистая оболочка - выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Зрительный нерв - при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг. Зрительный нерв проходит от каждого глаза в полость черепа. Здесь зрительные волокна проделывают длинный и сложный путь (с перекрестами) и в конечном итоге заканчиваются в затылочной части коры головного мозга. Эта область является высшим зрительным центром, в котором и воссоздается зрительный образ, точно соответствующий рассматриваемому предмету.