Функциональные характеристики зрения

Глаз принимает объекты внешнего мира посредством улавливания, отражаемого или излучаемого объектами света. У человека световые колебания в диапазоне длин волн 390-760 нм (нанометр - одна миллиардная доля метра) воспринимаются фоторецепторами глаза. Нервное возбуждение поступает в высший корковый отдел - затылочную долю большого мозга, где возникает зрительное ощущение.

Для хорошего зрения необходимо прежде всего четкое изображение (фокусирование) рассматриваемого предмета на сетчатке. Способность глаз к ясному видению разноудаленных предметов называется аккомодацией. Она осуществляется путем изменения кривизны хрусталика и его преломляющей способности. Механизм аккомодации глаза связан с сокращением ресничной мышцы, которая изменяет выпуклость хрусталика. Преломление света в оптической системе глаза называется рефракцией. Клиническую рефракцию характеризует положение главного фокуса по отношению к сетчатке. Если главный фокус совпадает с сетчаткой, такая рефракция называется соразмерной - эмметропией (греч. emmetros - соразмерный и ops - глаз). Если главный фокус не совпадает с сетчаткой, то клиническая рефракция несоразмерная - аметропия. Существует две главные аномалии рефракции, которые связаны, как правило, не с недостаточностью преломляющих сред, а с ненормальной длиной глазного яблока.

Аномалия рефракции, при которой световые лучи вследствие удлинения глазного яблока фокусируются впереди сетчатки, называется близорукостью - миопией (греч. myo - закрывать, смыкать и ops - глаз). Отдаленные предметы при этом видны неотчетливо. Для исправления близорукости необходимо использовать двояковогнутые линзы.

Аномалия рефракции, при которой световые лучи вследствие укорочения глазного яблока фокусируются позади сетчатки, называется дальнозоркостью - гиперметропией (греч. hypermetros - чрезмерный и ops - глаз). Для коррекции дальнозоркости требуются двояковыпуклые линзы. С возрастом эластичность хрусталика уменьшается, он отвердевает и утрачивает способность менять свою кривизну при сокращении ресничной мышцы. Такая старческая дальнозоркость, развивающаяся у людей после 40-45 лет, называется пресбиопией (греч. presbys - старый, ops - глаз, взгляд ). Сочетание в одном глазу различных видов рефракций или разных степеней одного вида рефракции называется астигматизмом (греч. а - отрицание, stigma - точка). При астигматизме лучи, вышедшие из одной точки объекта, не собираются вновь в одной точке, и изображение получается расплывчатым. Для исправления астигматизма используют собирательные и рассеивающие цилиндрические линзы.

Под воздействием световой энергии в фоторецепторах сетчатки глаза происходит сложный фотохимический процесс, который способствует трансформации этой энергии в нервные импульсы. В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, в колбочках - йодопсин. Под влиянием света родопсин разрушается, в темноте он восстанавливается. Для этого необходим витамин А. При отсутствии или недостатке витамина А образование родопсина нарушается и наступает гемералопия (греч. hemera - день, alaos - слепой,ops - глаз), или куриная слепота, т.е. неспособность видеть при слабом свете или в темноте. Йодопсин под влиянием света также разрушается, но медленнее родопсина (примерно в 4 раза). В темноте он тоже восстанавливается.

Уменьшение чувствительности фоторецепторов глаза к свету называется адаптацией. Адаптация глаз при выходе из темного помещения на яркий свет (световая адаптация) происходит за 4-5 минут. Полная адаптация глаз при выходе из светлого помещения в более темное (темновая адаптация) осуществляется за 40-50 минут. Чувствительность палочек при этом возрастает в 200000-400000 раз.

Восприятие цвета предметов обеспечивается колбочками. В сумерках, когда функционируют только палочки, цвета не различаются. Существует 7 видов колбочек, реагирующих на лучи различной длины и вызывающие ощущение различных цветов. В анализе цвета участвуют не только фоторецепторы, но и ЦНС. Врожденное нарушение цветового зрения называется дальтонизмом, им страдают примерно 8% мужчин и 0,5% женщин.

Рассматривание предметов обоими глазами называют бинокулярным зрением.

Остротой зрения называют способность глаза воспринимать раздельно точки, расположенные друг от друга на минимальном расстоянии. За нормальную остроту зрения, равную единице (visus = 1), принята обратная величина угла зрения 1 угловой минуты. Если этот угол будет больше (например, 5'), то острота зрения уменьшается (1/5 = 0,2), а если он меньше (например, 0,5'), то острота зрения увеличивается вдвое (visus = 2,0) и т.д.