Физиология и патология глаза

ТЕМА 5. Анатомия и физиология органов зрения и их патологии.

ПЛАН.

1. Строение и функции глазного яблока

2. Защитный и вспомогательный аппарат органов зрения

3. Зрительный анализатор и его отделы.

4. Патологии органов зрения

Анатомия глаза.

Орган зрения (organum visus) или глаз (oculus) состоит из:

1/ глазного яблока;

2/ зрительного нерва;

3/ вспомогательных органов (веки, слезный аппарат, мышцы глазного яблока, сосуды и нервы).

1). Глазное яблоко (рис.15)имеет неправильную шаровидную форму.

Рис.15

Для осмотра доступен только передний, меньший, наиболее выпуклый отдел – роговица и окружающая его часть. Остальная, большая, часть залегает в глубине глазницы. Различают передний и задний полюсы глазного яблока.

Передний полюс – находится в наиболее выпуклой центральной части передней поверхности роговицы, задний полюс – располагается в центре заднего сегмента глазного яблока, несколько кнаружи от места выхода зрительного нерва. Расстояние между ними является наибольшим размером и равняется в среднем 24 мм. Линию, соединяющую оба полюса глазного яблока, называют наружной осью глазного яблока, либо геометрической, либо сагиттальной осью глаза. Существует также внутренняя ось глазного яблока, соединяющая точку внутренней поверхности роговицы с точкой на сетчатке. Поперечный размер глазного яблока в среднем равен 24 мм, а вертикальный – 23,5 мм. Линия, соединяющая точки наибольшей окружности глазного яблока во фронтальной плоскости называется экватором.

Основную массу глазного яблока образует внутреннее ядро (рис.16) или прозрачное содержимое, окруженное тремя оболочками, в состав которого входят стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага.

Оболочки глазного яблока:

1) наружная (фиброзная);

2) средняя (сосудистая);

3) внутренняя (сетчатая).

Рис.16

1) Наружная оболочка – самая прочная из всех, именно она сохраняет форму глазного яблока. Передний ее отдел меньший (1/6 всей оболочки) называется роговой оболочкой (роговица). Это по форме удлиненная вогнуто-выпуклая линза. Толщина ее по периферии составляет 1-1,2 мм, в центре – 0,8 мм. Роговица не имеет кровеносных и лимфатических сосудов и совершенно прозрачна. Задний, больший отдел наружной оболочки глазного яблока (5/6 всей оболочки) составляет белочная оболочка (склера). У нее появляются эластические волокна, она непрозрачна. Наиболее толстая в окружности зрительного нерва (до 1,5 мм), а у экватора – 0,4-0,5 мм. Склеру во многих местах прободают артерии, вены, нервы, образуя в ней ряд отверстий – выпускников.

2) Сосудистая оболочка делится на 3 неравные части:

а) заднюю, большую, выстилающую 2/3 внутренней поверхности склеры – собственно сосудистая (chorioidea);

б) среднюю, располагающуюся на границе между склерой и роговицей;

в) переднюю, меньшую, часть, которая просвечивает через роговицу – радужная оболочка (iris).

На задней ее части находятся два анатомических образования – пятно (macula) место наилучшего зрения и диск зрительного нерва (слепое пятно). В macula капиллярная сеть наиболее развита. В диске – выход нервных волокон зрительного нерва.

Сосудистая оболочка в переднем отделе несколько утолщается и без резких границ переходит в ресничное тело (corpus ciliare). Основную массу его образуют ресничная мышца и строма ресничного тела, состоящая из рыхлой, богатой пигментными клетками соединительной ткани и большого количества сосудов. Ресничная мышца непосредственно прилегает к склере и образована радиарными и круговыми гладкими мышечными волокнами. Эти мышцы расслабляют, увеличивая кривизну хрусталика или, сокращаясь, уменьшают ее.

Радужная оболочка (радужка - iris) – передний отдел сосудистой оболочки. В центре ее находится круглое отверстие – зрачок. Оболочка состоит из рыхлой соединительной ткани, сосудов, гладких мышц, большого количества нервных волокон. Клетки задней поверхности радужной оболочки содержат пигмент, который обусловливает «цвет» глаз. Окраска радужки зависит от количества пигмента. Когда его много – глаза темно или светло-карие, а когда мало – серые, зеленоватые, голубые. У некоторых людей (альбиносы)в радужной оболочке пигмент не содержится и глаза таких людей имеют красный цвет из-за просвечивающихся в ней кровеносных сосудов. В глубине радужки находятся циркулярные и радиарные мышцы. Это гладкая мускулатура, обеспечивающая сужение и расширение зрачка.

3). Внутренняя оболочка глазного яблока – сетчатка (retina). В ней различают две неравные части: заднюю, большую, воспринимающую световые раздражения, - зрительную часть сетчаткии переднюю, меньшую, не содержащую светочувствительных элементов и называемую слепой частью сетчатки.

Зрительная часть сетчатки – очень сложна по строению. Помимо сосудов и пигментного слоя в ней содержатся особые элементы сетчатки - палочки и колбочки, обеспечивающие человеку световосприятие и цветное зрение.

На задней поверхности сетчатки находятся: диск зрительного нерва, где собираются аксоны мультиполярных нервных узловых клеток сетчатки, которые, прободая склеру, образуют ствол зрительного нерва (П пара черепных нервов). В области диска находится участок сетчатки, лишенный светочувствительных элементов – слепое пятно. На 3-4 мм кнаружи от диска зрительного нерва в сетчатке имеется пятно (macula) – место наилучшего видения, раньше его называли «желтым пятном». В области пятна располагаются только колбочки.

Стекловидная камера глазного яблока включает в свой состав стекловидное тело и хрусталик.

Стекловидное тело снаружи покрыто тонкой прозрачной стекловидной перепонкой и занимает большую часть полости глаза. Стекловидное тело состоит из совершенно прозрачной студенистой массы, лишенной сосудов и нервов. В состав его входят нежная сеть переплетающихся волоконец и богатая белками жидкость – стекловидная влага.

Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Передняя поверхность прилежит к радужке, а задняя – к стекловидному телу. Вещество хрусталика совершенно прозрачно и лишено сосудов и нервов. Вещество его состоит из шестисторонних клеток, снаружи хрусталик покрыт капсулой. В центре вещество хрусталика более плотное (ядро) – по периферии менее плотное (кора).

Водянистая влага заполняет переднюю и заднюю камеры глазного яблока. Передняя камера образована спереди задней, вогнутой поверхностью роговицы, сзади – передней поверхностью радужки. Задняя камера ограничена сзади передней поверхностью хрусталика, ресничным телом. Камеры сообщаются через зрачок. Водянистая влага продуцируется сосудами ресничного тела и радужной оболочкой. Отток ее идет в ресничные и конъюктивальные вены.

Вспомогательные органы глаза (веки и слезный аппарат).

Веки – складки кожи, ограничивающие спереди глазное яблоко. Когда веки сомкнуты, они полностью закрывают яблоко, а разомкнутые – ограничивают щель век. В каждом веке различают переднюю и заднюю поверхности, два края, образующие щель век.

Передняя поверхность век выпукла, покрыта кожей с большим количеством сальных и потовых желез. Верхнее веко ограничено бровью, валикообразным возвышением кожи вдоль верхнего края глазницы. Брови и веки имеют небольшие волоски, которые на веках называются ресницами. Между краем верхнего и нижнего век, у внутреннего угла глаза, располагается розоватого цвета возвышение – слезное мясцо, вокруг которого находится слезное озеро.

Задняя поверхность века вогнута, покрыта соединительной оболочкой век – конъюктивой. Верхние веки содержат хрящи. Около век под кожей располагается круговая мышца глаз.

Слезный аппарат состоит из слезных желез, слезовыводящих путей, слезных канальцев, слезных мешков и носо-слезных протоков.

Слезная железа залегает в верхнее-боковом углу глазницы и ямке слезной железы. Выводные канальцы слезной железы (до пяти штук) открываются на конъюктиве верхнего свода. Слеза, поступив из слезных желез в мешок конъюктивы, омывает глазное яблоко и собирается в слезном озере. Из слезного озера слеза через слезные канальцы следует в слезный мешок, откуда через носослезный канал в нижний носовой ход. Слезный мешок находится в костной ямке слезного мешка. Нижний конец его переходит в носослезный проток.

Глазное яблоко приводит в движение поперечно-полосатые мышцы – четыре прямые (верхняя, нижняя, медиальная, латеральная), две косые (верхняя и нижняя) и мышца, поднимающая верхнее веко (рис.17).

Рис.17

Мышцы начинаются в глубине глазницы вокруг зрительного канала и прикрепляются к глазному яблоку, обеспечивая ему сложную амплитуду движения.

Иннервация мышц осуществляется черепными нервами (рис.18).

Рис.18

Блоковый нерв (IV пара ч.н.) иннервирует верхнюю косую мышцу глазного яблока, отводящий нерв (VI пара ч.н.) иннервирует прямую латеральную мышцу, а все остальные мышцы получают иннервацию из глазодвигательного нерва (III пара ч.н.).

Нервы глазного яблока – длинные и короткие ресничные нервы, отходящие от носоресничного нерва и ресничного ганглия, прободают склеру, ложатся между ней и сосудистой оболочкой, отдавая к этим оболочкам небольшие нервные стволики. В области ресничной мышцы образуется ресничное сплетение с нервными клетками в нем, ветви которого направляются к радужной оболочке и ресничной мышце.Кожа век получает нервы от первой (верхнее веко) и второй (нижнее веко) ветвей тройничного нерва (V пара ч.н.).

Глаз, как орган, получает артериальную кровь из системы внутренней сонной артерии (глазничная артерия), а венозная кровь по глазничной вене оттекает из глазницы во внутреннюю яремную вену.

 

Физиология и патология глаза.

Известно, что через зрительную сенсорную систему человек получает 95% информации об окружающем мире. Для ясного видения предмета необходимо, чтобы лучи от его точек попадали на поверхность сетчатки, т.е. были на ней сфокусированы (рис.19). Когда человек смотрит на удаленные предметы, их изображение сфокусировано на сетчатке, и они видны ясно.

Рис.19

При этом близкие предметы видны неясно, их изображение на сетчатке расплывчато, т.к. лучи собираются за сетчаткой. Видеть одновременно одинаково ясно предметы, удаленные от глаза на разное расстояние, невозможно. В этом легко убедиться: переводя взгляд с близкого на далекие предметы, вы перестаете его видеть.

Приспособление глаза к ясному видению удаленных на разное расстояние предметов называется аккомодацией. При аккомодации происходит изменение кривизны хрусталика и, следовательно, его преломляющей способности. При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым, благодаря чему лучи, расходящиеся от светящейся точки, сходятся на сетчатке.

Механизм аккомодации сводится к сокращению ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика. Хрусталик заключен в тонкую прозрачную капсулу, переходящую по краям в волокна цинновой связки, прикрепленной к ресничному телу. Эти волокна всегда натянуты и растягивают капсулу, снимающую и уплощающую хрусталик. В ресничном теле находятся гдадкомышечные волокна. При их сокращении тяга цинновых связок ослабляется, а значит, уменьшается давление на хрусталик, который в силу своей эластичности принимает более выпуклую форму.

Таким образом, ресничные мышцы являются аккомодационными мышцами. Они иннервируются парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва. Введение в глаз атропина вызывает нарушение передачи возбуждения к этой мышце, и, следовательно, ограничивает аккомодацию глаз при рассмотрении близких предметов. Наоборот, пилокарпин и эзерин – вызывают сокращение этой мышцы.

Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности. Далекие предметы он рассматривает без всякого напряжения аккомодации, т.е. без сокращения ресничной мышцы. Ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза. Предметы, расположенные ближе 10 см, не могут быть ясно видны человеком с нормальным зрением даже при максимальном сокращении ресничной мышцы, т.е. при максимальном аккомодационном усилии. Сила аккомодации может быть выражена в диоптриях. Если ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза человека, то линза с фокусным расстоянием в 10 см, т.е. в 10 D, превратит лучи, идущие от ближайшей ясно видимой точки, в параллельные. Следовательно, при помощи линзы устранится необходимость в аккомодации. Поэтому можно заменить максимальное аккомодационное усилие человека, поместив у него перед глазом линзу силой в 10 D, отсюда следует, что максимальная сила аккомодации равна 10 D.

Старческая дальнозоркость обусловлена тем, что с возрастом хрусталик становится менее эластичным и при ослаблении натяжения цинновых связок его выпуклость или не изменяется, или увеличивается лишь незначительно. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаз. Это состояние называется старческой дальнозоркостью или пресбиопией. Поэтому пожилые люди исправляют недостаток аккомодации с помощью двояковыпуклых линз.

Аномалии рефракции глаза. Существуют две главные аномалии преломления лучей (рефракции) в глазу: близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия). Эти аномалии обусловлены, как правило, не недостаточностью преломляющих сред, а ненормальной длиной глазного яблока.

Близорукость. Если продольная ось глаза слишком длинная, то главный фокус будет находиться не на сетчатке, а перед ней, в стекловидном теле (рис.20).

 

Рис.20

В этом случае параллельные лучи сходятся в одну точку не на сетчатке, а ближе ее, а на сетчатке вместо точки образуется круг светорассеивания. Такой глаз называется близоруким (миопическим). Здесь точка ясного видения находится не в бесконечности, а на конечном, довольно близком, расстоянии. Чтобы ясно видеть вдаль, близорукий должен поместить перед глазами вогнутые стекла, которые уменьшат преломляющую силу хрусталика и тем самым отодвинут сфокусированное изображение на сетчатку.

Дальнозоркость бывает в таком глазу, где продольная ось глаза короткая, и поэтому параллельные лучи, идущие от далеких предметов, собираются сзади сетчатки (рис.21), а на ней получается неясное, расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован путем аккомодационного усилия, т.е. увеличения выпуклости хрусталика. Поэтому дальнозоркий человек напрягает аккомодационную мышцу, смотря не только вблизи, но и вдаль.

Рис.21

У дальнозорких людей ближайшая точка ясного видения отстоит от глаза дальше, чем у лиц с нормальным зрением. Поэтому аккомодационные усилия при рассматривании близких предметов являются недостаточными. В результате для чтения дальнозоркие люди должны надевать двояковыпуклые очки, усиливающие преломление лучей.

Гиперметропию не следует смешивать со старческой дальнозоркостью. Эти два недостатка имеют общим только то, что при них необходимо пользоваться двояковыпуклыми очками.

Астигматизм – это также аномалия рефракции с неодинаковым преломлением лучей в разных направлениях, например, по горизонтальному и вертикальному меридиану (рис.21).

Рис.22

Все люди в небольшой степени являются астигматиками, поэтому астигматизм следует отнести к несовершенству строения глаза как оптического инструмента. Астигматизм обусловлен тем, что роговая оболочка не является строго специфической поверхностью: в различных направлениях она имеет различный радиус кривизны. При сильных степенях астигматизма эта поверхность приближается к цилиндрической, что дает искажение на сетчатке. Исправляется астигматизм помещением перед глазами специальных цилиндрических стекол. Если, например, роговая оболочка преломляет слабее в вертикальном направлении, то стекло должно преломлять в этом направлении сильнее.

Цветовая слепота (дальтонизм) встречается у людей, неспособных визуально различать те или иные цвета. Обычно человек видит световые лучи, излучаемые различными предметами или отражаемые ими, имеющие длину волны от 400 до 800 ммк. Лучи, имеющие различную длину волны, воспринимаются как лучи разного цвета. Лучи, имеющие длину волны больше 800 ммк (инфракрасные лучи) и меньше 4000 ммк (ультрафиолетовые лучи), не видимы. Белый цвет является результатом смешения многих цветов; в их сумме неразличимы отдельные компоненты, что наглядно демонстрируется опытом по смешению цветов. Возникновение дальтонизма генетически обусловлено и связано с отсутствием определенных генов в определяющей пол непарной у мужчин Х-хромосоме. Обычно цветное зрение испытывают с помощью специальных таблиц или наборов цветных предметов. Испытания на дальтонизм важны при профотборе. Дальтоники не могут быть, например, водителями транспорта, так как не могут различать красный и зеленый цвета.

 

Зрачок и зрачковый рефлекс. Зрачком называется отверстие в центре радужной оболочки, через которое проходят все лучи света, попадающие внутрь глаза. Зрачок способствует четкости изображения предметов на сетчатке, пропуская только центральные лучи и устраняя сферическую аберрацию. Последняя состоит в том, что лучи, попавшие на периферические части хрусталика, преломляются сильнее центральных лучей. Поэтому, если не устранять периферических лучей, на сетчатке должны получаться круги светорассеяния. Мускулатура радужной оболочки способна изменять величину зрачка и тем самым регулировать приток света в глаз. В радужной оболочке имеются два вида мышечных волокон, окружающих зрачок: одни – кольцевые, выполняющие роль сфинктера и иннервируемые парасимпатическими волокнами от ядра Якубовича в составе глазодвигательного нерва (рис.23), другие – радиальные, расширяющие зрачок, иннервируемые симпатическими нервами, отходящими от верхнего шейного симпатического узла и проникающими в глаз по стенкам глазничной артерии.

 

Рис.23

Зрительные нервы, перекрест зрительных нервов, зрительный путь. I, II и III нейроны зрительного нерва располагаются в сетчатке (рис.24) в виде палочек и колбочек, биполярных и ганглиозных клеток.

 

Рис.24

Нейриты последних, собираются в толстый черепной нерв – зрительный. Левый и правый зрительные нервы перекрещиваются, образуя зрительный перекрест (рис.25). При этом нейриты от латеральных полей зрения сетчатки глаз образуют зрительный путь на своей стороне, а от медиальных полей сетчатки переходят на другую сторону. Таким образом левый зрительный путь содержит нейриты от медиального поля сетчатки правого глазного яблока и от латерального поля сетчатки левого глаза, а правый – от латерального поля сетчатки правого и медиального левого.

Рис.25