Учение об анализаторах. Орган зрения

ЛЕКЦИЯ №25

1. Понятие об анализаторах и общие свойства рецепторов.

2. Строение глаза.

3. Физиология зрения, аномалии зрения.

4. Патология органа зрения.

ЦЕЛЬ: Представлять роль анализаторов в познании окружающей действительности, составные части анализаторов, общие свойства рецепторов.

Знать схему строения глаза, его составные части, физиологию зрения,

основные аномалии зрения. Представлять проводящие пути зрительного

анализатора и патологию органа зрения.

Уметь показывать на плакатах, муляжах и планшетах составные части органа зрения.

1. Анализатор (греч. analysis - разложение, расчленение) - совокупность

образований, деятельность которых обеспечивает разложение и анализ в

нервной системе раздражителей, воздействующих на организм. Каждый

анализатор состоит из трех частей:

1) периферического воспринимающего прибора, содержащего рецепторы, 2) проводящих путей и центров мозга;

3) высших корковых центров головного мозга, куда проецируется импульсация.

В научной литературе анализаторы называют сенсорными системами

(лат. sensus - чувство, ощущение).С помощью анализаторов осуществляется

познание окружающей нас действительности, а информация, передаваемая в ЦНС от рецепторов внутренних органов, служит основой процессов саморегуляции. При воздействии того или иного фактора среды (света, звука) в рецепторе возникает процесс возбуждения. Это возбуждение в виде потока импульса передается в нервные центры, распололоженные в спинном мозге, мозговом стволе и промежуточном мозге, а отсюда в центральную часть анализатора - кору. Элементарный, «низший» анализ воздействия среды происходит уже в рецепторном отделе и промежуточных центрах анализатора. Высший тончайший анализ и синтез совершаются в центральном отделе анализатора - в коре большого мозга.

Деятельность анализаторов дает возможность животным приспосабливаться к условиям среды, а человек не только приспосабливается, но и активно изменяет внешнюю среду соответственно своим потребностям. Аналитико-синтетическая деятельность у животных ограничивается лишь I сигнальной системой, т.е. чувственными впечатлениями от непосредственно воспринятых предметов, явлении и событий внешнего мира. У человека анализ и синтез протекает на более высоком, качественно ином уровне вследствие того, что он обладает II сигнальной системой, т.е. присущей только ему системой обобщенного отражения окружающей действительности в виде понятий, содержание которых фиксируется в словах, символах, образах.Человек способен к отвлеченным формам анализа и синтеза, к созданию понятий, к абстрактному мышлению.

Все анализаторы делятся на две группы: внешние и внутренние. К внешним анализаторам относятся: зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный и кожный (тактильный, болевой, температурный). К внутренним анализаторам относятся: двигательный, вестибулярный и висцероцептивныи. Функция

двигательного (проприоцептивного) анализатора свойственна в основном ске-

летным мышцам. Рецепторы внешних анализаторов называются экстерорецепторами, внутренних анализаторов - интерорецепторами. К интерорецепторам относятся: хеморецепторы, осморецепторы, волюмрецепторы, проприорецепторы, вестибулорецепторы, висцерорецепторы. Кроме того, все рецепторы внешних анализаторов делятся на две большие группы: дистантные (зрительные - фоторецегтгоры, слуховые, обонятельные) и контактные (тактильные, температурные, вкусовые, болевые).

Рецепторы обладают рядом общих свойств.

1) Все они имеют очень высокую возбудимость. Порог раздражения рецепторов, т.е. количество энергии, которое необходимо для возникновения возбуждения, чрезвычайно низок.

2) С увеличением силы раздражения возрастает интенсивность ощущения

3) Почти все рецепторы обладают свойством адаптации, т.е. приспособления к силе действующего раздражителя (например, к шуму, запаху,давлению). Свойства адаптации нет у вестибуло- и проприорецепторов.

4) Энергия внешнего раздражения в рецепторах трансформируется в нервные импульсы. В этом заключается основная функция рецепторов:кодировать любой вид энергии (химическую, световую, механическую) в нервные импульсы. По афферентным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры, где формируются специфические ощущения. Таким образом, энергия внешнего раздражения после многократного ее преобразования, высшего анализа и синтеза переходит в ощущение и сознание. После этого происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.

2. Орган зрения - глаз (лат. oculus, греч. ophthalmos) - является периферической рецепторной частью зрительного анализатора, обеспечивающего восприятие и анализ светового излучения окружающей среды и формирующего зрительные ощущения и образы. Воспринимает более 90% информации внешнего мира. Глаз тесно связан с головным мозгом, из которого он развивается.

Глаз располагается в глазнице и состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.

ГЛАЗ

ГЛАЗНОЕ ЯБЛОКО ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Внутреннее ядро - Защитные приспособления

1. Хрусталик - Слезный аппарат

2. Стекловидное тело - Двигательный аппарат

3. Водянистая влага

передней и задней камер

Окружающие его 3 оболочки

1. Наружная - фиброзная

2. Средняя - сосудистая

3. Внутренняя - сетчатка

Глазное яблоко имеет округлую форму с выступающим передним отделом. В нем выделяют два полюса: передний (соответствует наиболее выступающей точке роговицы) и задний (находится латеральнее места выхода из глазного яблока зрительного нерва). Линия, соединяющая эти точки, называется наружной осью глаза (24 мм). Расстояние от задней поверхности роговицы до сетчатки называется внутренней осью глазного яблока (22 мм).Масса глазного яблока 7-8 г. Глазное яблоко состоит из трех оболочек и ядра.

1) Наружная - фиброзная оболочка самая плотная, выполняет защитную и светопроводящую функцию. Передняя меньшая ее часть прозрачная и называется роговицей (диаметр12 мм, толщина – 1 мм). Роговица богата нервными

окончаниями, но не содержит сосудов, активно участвует в преломлении

световых лучей (сила ее преломления 40 диоптрий).Задняя большая часть фиброзной оболочки имеет белесоватый цвет, непрозрачная и называется склерой. На склере прикрепляются глазодвигательные мышцы.

2) Средняя - сосудистая оболочка глазного яблока содержит большое количество кровеносных сосудов, обеспечивает питание сетчатки глаза и выделение водянистой влаги. Она регулирует интенсивность светового потока и кривизну хрусталика. В сосудистой оболочке выделяют три части: переднюю - радужку, среднюю - ресничное тело, заднюю - собственно сосудистую оболочку. Радужка по форме напоминает диск, в центре которого имеется круглое отверстие - зрачок. Диаметр зрачка непостоянный: зрачок суживается при сильном освещении и расширяется в темноте, выполняя роль диафрагмы глазного яблока (от 1 до 8 мм, средняя величина зрачка - 3 мм). Радужка имеет две мышцы: сфинктер, суживающий зрачок, и дилататор, обусловливающий его расширение. Она содержит много пигментных клеток, определяющих цвет глаз (голубой, зеленовато-серый или коричневый). Кзади от радужки находится ресничное, или цилиарное, тело - круговой валик шириной около 8 мм, в толще которого находится ресничная, или аккомодационная, мышца. Сокращение ресничной мышцы передается через специальную (циннову) связку на хрусталик, и он меняет свою кривизну. Помимо участия в аккомодации глаза, ресничное тело

продуцирует водянистую влагу передней и задней камер глаза и регулирует ее обмен. Собственно сосудистая оболочка, или хориоидея, составляет большую часть сосудистой оболочки и выстилает изнутри заднюю часть склеры. Она образована сосудами и соединительной тканью с пигментными клетками.

3) Внутренняя (чувствительная) оболочка глазного яблока - сетчаткаа (ретина) плотно прилежит к сосудистой оболочке. В сетчатке различают заднюю зрительную часть и меньшую переднюю – «слепую». Зрительная сетчатка состоит из наружной пигментной части и внутренней нервной. В последней выделяют до 10 слоев нервных клеток. Важнейшими из них являются фоторецепторы сетчатки: палочки - 130 млн. и колбочки - 7 млн., контактирующие с биполярными нейронами, а те в свою очередь - с ганглиозными. Отростки ганглиозных клеток образуют зрительный нерв, место выхода которого называется диском зрительного нерва («слепое» пятно), световоспринимающие клетки здесь отсутствуют. Латеральнее диска зрительного нерва расположено желтоватого цвета пятно с небольшим углублением - центральной ямкой. Оно соответствует заднему полюсу глаза и является местом наилучшего видения за счет скопления здесь большого количества колбочек; палочки в этом месте отсутствуют. Палочки более чувствительны к свету; они являются аппаратом сумеречного зрения, находятся в основном на периферии сетчатки. Колбочки менее чувствительны к свету (в 500 раз); они являются аппаратом дневного и цветового видения.

Внутреннее ядро глаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред: стекловидного тела, хрусталика и водянистой влаги, наполняющей глазные камеры. Вместе эти среды составляют оптическую систему, благодаря которой попадающие в глаза лучи света фокусируются на сетчатке: на ней получается четкое изображение предметов (в уменьшенном обратном виде). Водянистая влага передней и задней камер участвует в питании роговицы и поддерживает определенное внутриглазное давление (16-26 мм рт.ст.). Передняя камера ограничена спереди роговицей, а сзади - радужкой и хрусталиком, задняя - спереди радужкой, а сзади - хрусталиком, ресничным пояском (цинковой связкой) и ресничным телом. Через отверстие зрачка обе камеры сообщаются между собой. Хрусталик представляет собой прозрачную двояковыпуклую линзу, расположен между радужкой и стекловидным телом.Сила преломления 18 диоптрий. Состоит из ядра, коры и капсулы. К последней прикрепляется ресничный поясок (циннова связка). При сокращении ресничной мышцы хрусталик увеличивает свою кривизну, при расслаблении - уплощается. Стекловидное тело представляет собой прозрачное желеобразное вещество, покрытое мембраной. Как и хрусталик, сосудов и нервов оно не содержит. Показатель преломления стекловидного тела, как и влаги камер, составляет примерно 1,3.

К вспомогательному аппарату глаза относятся:

1) защитные приспособления: брови, ресницы, веки;

2) слезный аппарат, включающий слезную железу и слезоотводящие пути (слезные канальцы, слезный мешок и носослезный проток);

3) двигательный аппарат включает 7 мышц: 4 прямые - верхнюю, нижнюю, латеральную и медиальную; 2 косые - верхнюю и нижнюю; мышцу, подниимающую верхнее веко. Все они поперечнополосатые, сокращаются

произвольно.

3. 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 транс-

формации 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 двета участвуют не только фоторе-

цепторы, 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 обратнаая 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.