Функции зрения. Профилактика их нарушений

Зрительный анализатор состоит из периферического отдела — глаза, проводникового — зрительного нерва и зрительных центров в среднем мозге, промежуточном мозге и в затылочной области коры головного мозга.

Глазное яблоко расположено в костной воронке — глазнице — и снабжено вспомогательными образованиями, выполняющими за­щитные и двигательные функции: веки, ресницы, слезный аппарат и глазодвигательные мышцы. Внутренняя поверхность век и пе­редняя часть глаза (за исключением роговицы) покрыта слизистой оболочкой — конъюнктивой.

Наружная оболочка глаза образована склерой и роговицей. Склера имеет белый цвет и состоит из плотной фиброзной ткани. Она защищает глаз и удерживает его форму; кроме того, к ней прикрепляются двигательные мышцы глаза (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Схема строения глаза: 1 — ресничная мышца; 2 — ра­дужная оболочка; 3 — водянистая влага; 4—5 — оптическая ось;

6 — зрачок; 7 — роговица; 8 — конъюнктива; 9 — хрусталик;

10 — стекловидное тело; 11 — склера; 12 — сосудистая обо­лочка; 13 — сетчатка; 14 — зри­тельный нерв

Роговица прозрачна и лишена кровеносных сосудов. В ней много чувствительных нервных окончаний, поэтому даже самое незначительное раздражение ее вызывает защитные рефлексы мигания, слезотечения. Загрязнение и высыхание роговицы пре­дупреждается постоянно выделяющейся и омывающей ее слезной жидкостью. Благодаря отсутствию кровеносных сосудов она прекрасно восстанавливается и легко переносит оперативное вме­шательство. При потере прозрачности с возрастом или в результа­те болезни ее можно заменить трансплантатом, при этом реакции отторжения чужой ткани не происходит.

Средняя оболочка (сосудистая) располагается под склерой. Она образована кровеносными сосудами, по которым в глаз достав­ляются питательные вещества, кислород и удаляются продукты обмена веществ. В передней части глаза сосудистая оболочка пере­ходит в радужную, пигмент которой (меланин) определяет цвет глаз. В центре радужной оболочки находится зрачок, просвет кото­рого регулирует количество поступающего в глаз света с помощью кольцевых (сужающих) и радиальных (расширяющих) мышц.

На границе перехода радужной оболочки в сосудистую распо­лагается ресничное тело; от него отходят около 70 ресничных отрос­тков, венцом окружающих хрусталик. К ним прикрепляются цинновы связки, идущие от капсулы, в которой размещается хрусталик.

В толще ресничного тела имеется мышца, изменение напряже­ния которой меняет выпуклость хрусталика и его оптическую силу. При ее сокращении хрусталик округляется, его оптическая сила увеличивается, и это позволяет сфокусировать на сетчатку изображение близлежащих предметов. Расслабление мышцы сопро­вождается растяжением капсулы с хрусталиком, его уплощением, и при этом улучшается резкость изображения на сетчатке удален­ных предметов. Ресничное тело работает рефлекторно, обеспечи­вая глазу способность отчетливо видеть предметы, находящиеся на различном расстоянии от него — аккомодацию.

Внутренняя оболочка — сетчатка — состоит из нескольких слоев. Наружный образован пигментным эпителием, поглощаю­щим свет и делающим зрительное восприятие более четким за счет уменьшения отражения и рассеивания света. За пигментным слоем располагаются фоторецепторные клетки — колбочки и палочки. В глазу человека насчитывают 6—7 млн. колбочек и 110—125 млн. палочек. Наружный слой фоторецепторов образован светочувстви­тельными мембранными дисками.

Колбочки отличаются от палочек большей величиной и харак­тером дисков, в которых находится зрительный пигмент, поглоща­ющий часть падающего на него света в определенном диапазоне длин световых волн. Энергия, высвобождаемая при воздействии света на зрительный пигмент, генерирует нервный импульс, направ­ляющийся по нервным путям в центральную нервную систему.

Палочки, в отличие от колбочек, на ярком свету не активны и функционируют лишь при слабом освещении, воспринимая инфор­мацию об освещенности и форме предметов. Их зрительный пигмент — родопсин — под действием света разлагается на ретиналь (производное витамина А) и сложный белок (опсин). В темно­те родопсин восстанавливается при обязательном участии витамина А. Недостаток этого витамина сопровождается нарушением суме­речного зрения (гемералопией, или куриной слепотой). Пигмент колбочек — йодопсин — также состоит из опсина и ретиналя, но другой структуры.

С помощью колбочек осуществляется восприятие цвета. Со­гласно теории трехкомпонентного цветового зрения в сетчатке имеется три типа колбочек, каждый из которых имеет максимум чувствительности для света определенной длины волны (синий, зеленый, красный цвета). При одинаковом возбуждении всех кол­бочек создается ощущение белого, а все другие цветовые ощуще­ния обусловлены различной степенью раздражения колбочек разного типа.

У новорожденных в сетчатке функционируют только палочки. Колбочки, воспринимающие красный и зеленый свет, созревают к 3 мес. (в это время ребенок различает красный, зеленый и желтый цвета), а в полугодовалом возрасте ребенок распознает уже все цвета.

Чувствительность глаза к разным цветам неодинакова: к зеле­ному и желтому — она максимальна, а к фиолетовому и красному — минимальна. Гигиеническими нормами рекомендуется использова­ние в школах желтого мела и зеленой классной доски; считается, что при таком цветовом сочетании глаза меньше утомляются.

При патологических изменениях определенного типа колбо­чек нарушается восприятие соответствующего цвета и общее цве­тоощущение. Наиболее частым отклонением от нормального цветовосприятия является дальтонизм (нарушение восприятия красно­го и зеленого цветов). Эта аномалия обусловлена патологией генов в мужских половых Х-хромосомах и передается по наследству. Около 8% мужского населения — дальтоники, а у женщин такое за­болевание встречается крайне редко.

Фоторецепторы на сетчатке расположены неравномерно. Если провести горизонтальную ось через центр глаза, то конец этой оси упрется в так называемую центральную ямку, вокруг которой на­ходится зона наилучшего видения, называемая желтым пятном. Здесь сконцентрированы колбочки; по мере удаления к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а палочек — увеличивается. Отходящие от колбочек и палочек нервные волокна собираются в области так называемого слепого пятна, расположенного на 3—4 мм ниже желтого, и образуют зрительный нерв, по которому нервные импульсы, возникающие при возбуждении данных фоторецепто­ров, направляются в ЦНС.

Световые лучи попадают на сетчатку после преломления через оптическую систему глаза. Способность глаза преломлять лучи на­зывается рефракцией и измеряется в диоптриях. Оптическая (пре­ломляющая) система глаза представлена роговицей, жидкостью в камерах глаза, хрусталиком и стекловидным телом.

Поверхность роговицы в нормальном глазу почти сферична, что создает возможность хорошей фокусировки на сетчатку глаза любых изображений. При сильных отклонениях поверхности рого­вицы от сферической формы оптическая система глаза не обеспе­чивает одинаково качественную фокусировку разных изображе­ний. Например, при рассматривании сетки из вертикальных и горизонтальных линий горизонтальные воспринимаются резко, а вертикальные размыты, или наоборот. Такое нарушение зрения на­зывают астигматизмом; ослабление астигматизма возможно с по­мощью очков с цилиндрическими стеклами.

Полости между роговицей и радужной оболочкой (передняя камера глаза) и между радужкой и хрусталиком (задняя камера глаза) заполнены прозрачной жидкостью (водянистой влагой), обеспечивающей постоянство внутриглазного давления. Повыше­ние внутриглазного давления может являться признаком тяжелого заболевания глаз — глаукомы.

Хрусталик расположен между радужной оболочкой (позади зрачка) и стекловидным телом. Вещество, образующее хрусталик, отличается высокой эластичностью (особенно у детей) и заключе­но в прозрачную капсулу., которая прикрепляется цинковыми связками к ресничному телу. Свойство хрусталика изменять свою кривизну зависит от его эластичности и работы ресничной мышцы. Рассматривание близкорасположенных предметов сопровождается сокращением ресничной мышцы, в результате чего цинновы связ­ки расслабляются, хрусталик становится более выпуклым и его преломляющая способность увеличивается. Когда человек смотрит вдаль, ресничная мышца, напротив, расслабляется, напрягая цин­новы связки; хрусталик уплощается, и сила преломления световых лучей снижается. Эта способность глаза приспосабливаться к четкому видению предметов, находящихся на разном расстоянии, называется аккомодацией.

Работоспособность ресничной мышцы определяется способ­ностью аккомодационного аппарата к одномоментному максимальному напряжению. В возрасте 9—12 лет объем аккомодации равен 14 диоптриям (D), 12-14 лет - 12,9 D, 15-17 лет - 12,3 D, 18-20 лет -12 D, 21-22 - 11,5 D.

Стекловидное тело, заполняющее пространство между хруста­ликом и сетчаткой, представляет собой прозрачное аморфное меж­клеточное вещество желеобразной консистенции; индекс его све­топреломления близок к индексу светопреломления хрусталика.

При нормальной (эмметропической) рефракции световые лучи, идущие от предметов, после преломления в оптической системе глаза создают на сетчатке резкое изображение предметов в умень­шенном и перевернутом виде. Усиление рефракции происходит при переутомлении ресничной мышцы, и тогда для уменьшения напряжения аккомодации организм вынужден изменить оптичес­кую систему. В период роста и формирования рефракции глаза это достигается путем удлинения его переднезадней оси. Чрезмерная рефракция и удлинение оси глаза приводят к тому, что лучи от да­леких предметов после преломления сходятся не па сетчатке, а пе­ред ней, и изображение предметов становится нечетким. Такое нару­шение рефракции называется близорукостью, или миопией. Для исправления миопии применяют очки с двояковогнутыми линзами.

В том случае, когда преломляющая сила недостаточна или укорочена ось глаза, лучи фокусируются за сетчаткой и четкость изображения также отсутствует, а при рассматривании близких предметов требуется большее напряжение аккомодации, чем дале­ких. Рефракцию такого типа называют дальнозоркой, или гипер-метропической. При гиперметропии необходимы очки с двояковы­пуклыми линзами. Дальнозоркая рефракция встречается у боль­шинства новорожденных вследствие того, что переднезадняя ось их глаза укорочена. В последующие годы размеры глазного яблока увеличиваются и рефракция нормализуется. С возрастом (после 45—50 лет) эластичность хрусталика уменьшается, ослабевает и сила аккомодации. Такое возрастное изменение рефракции назы­вают старческой дальнозоркостью, или пресбиопией.

Острота зрения

Острота зрения определяется способностью глаза восприни­мать как раздельные две точки пространства, находящиеся на очень малом расстоянии друг от друга. Чем меньше угол зрения, при котором человек различает две близкорасположенные точки, тем выше острота зрения. За ее норму принимают угол приблизительно равный 1 мин (1 ед). Нарушения зрения приводят к сниже­нию его остроты и могут быть выявлены с помощью специальных таблиц или прибора — визометра.

В первые месяцы жизни острота зрения очень низкая; в трехлетнем возрасте она соответствует норме лишь у 5—10% детей, семилетнем — у 45—55%, девятилетнем — у 60%, 11-летнем — у 80%, а в 14 лет 90% подростков имеют нормальное зрение.

Острота зрения может изменяться; например, при хорошем освещении она повышается, при утомлении — снижается. Специаль­ные зрительные упражнения позволяют повысить остроту зрения.