Строение глаза

Глаз = глазное яблоко и вспомогательный аппарат: веки, слезные железы, мышцы (6 глазодвигательных мышц), кровеносные сосуды. Расположен в углублении черепа (глазнице), защищен костными стенками и веками.

2.1.1. Вспомогательный аппарат.

Слезные железы. 10-12 протоков. В сутки дают 1 г слез, в год – 0,5 л, которые увлажняют и уменьшают трение, согревают и очищают глаза (лизоцим, убивающий микробы) и выводят токсины, выработанные в стрессе (поэтому не надо сдерживать слезы). Через слезный канал все поступает в носовую полость. У диабетиков слезы сладкие.

Веки моргают 2-5 движений в мин (4800 в период бодрствования).

2.1.2. Глазное яблоко. Шаровидная форма, диаметр 24 мм. Имеет 3 оболочки.

Наружная оболочка. Спереди прозрачная – роговица (между роговицей и радужкой передняя камера, заполненная водянистой влагой), сзади непрозрачная – склера ( из соединительной ткани, защищает от механических, химических повреждений и микроорганизмов). У детей склера более растяжимая, а роговица более толстая и выпуклая. Помутнение роговицы ведет к слепоте.

Средняя оболочка – сосудистая, осуществляет питание глаза.

Передний отдел – радужка – окрашенная круговая мышца; содержит пигмент меланин, придающий глазу окраску от черного до голубого. Так как радужка не пропускает лучи света, то цвет ее зависит силы света в природе (юг – карие, север – голубые, но там где льды – карие). У альбиносов она красная – видны сосуды. Они боятся света.

Зрачок – отверстие в радужке (регулирует поток света), диаметр которого (от 2 до 8 мм) зависит от освещенности (при макс открытии зрачок в 17 раз больше) и от переживаемых эмоций (у мужчин увеличивается при рассмотрении красивых женщин, а у женщин – при рассмотрении детей).

В зрачке вставлен хрусталик – прозрачное (нет сосудов, чтобы не мешали видеть; питание осуществляется омывающей жидкостью), эластичное образование (может менять кривизну), имеющее форму двояковыпуклой линзы (преломляет лучи). Диаметр 10 мм. Под радужной оболочной находятся цилиарные мышцы, связанные с хрусталиком и регулирующие его кривизну. Между хрусталиком и радужкой – задняя камера, заполненная водянистой влагой.

Полость глазного яблока заполнена прозрачным веществом – стекловидным телом (бессосудистая студенистая масса). Выполняет функции преломления лучей, поддержания внутриглазного давления и формы глаза. Плотно соединено с сетчаткой.

Внутренняя оболочка – рецептор – сетчатка (ретина) – тонкая 0,2-0,3 мм. Содержит светочувствительные клетки (фоторецепторы) 2 видов. Если сетчатку окунуть в квасцовый раствор, то последний образ, попавший в глаз, проявится крошечной фотографией. Функции открыты в 1583 г:

- колбочки – 6-7 млн., расположены в центре сетчатки (особенно в области желтого пятна – места наилучшего видения; содержат вещество фиолетового цвета – иодопсин; колбочки связаны с мозгом поштучно. Лучше функционируют при ярком свете (при хорошем освещении глаз может различить 10 млн цветовых оттенков). Обеспечивают цветовое и точное пространственное зрение;

- палочки – 130 млн., расположены по периферии; содержат вещество красного цвета – родопсин; соединены с мозгом группами, поэтому хорошо реагируют на изменение освещенности и движение. Орган периферического, сумеречного и ночного зрения. Если страдают палочки, то эффект туннельного зрения (шоры на глазах). Прием стрельбы – «немного в сторону».

Иодопсин и родопсин обесцвечиваются под действием электромагнитных волн определенной длины. Эти вещества образуются с помощью витамина А (особенно родопсин). При его недостатке куриная слепота – ухудшение сумеречного зрения.

На сетчатке имеется слепое пятно – место выхода зрительного нерва, где нет рецептора.

Внутри глазное яблоко заполнено стекловидным телом

2.2. Цветовое зрение.

Цвет – электромагнитная волна определенной длины (от 700 нанометров, одна миллиардная метра – красный, до 400 – фиолетовый). В основе цветового зрения лежат сложные физико-химические процессы в фоторецепторах. В 1756 г Ломоносов сформулировал («О трех материях дна ока») трехкомпонентную теорию цветового зрения. Он считал, что есть механизмы, реагирующие на воздействие 3-х цветов: красный, зеленый, фиолетовый (синий); а остальные цвета получаются путем смешения этих основных. Черные и белые ощущения вызывают палочки.

Сейчас обнаружено существование 3-х типов колбочек, реагирующих на эти цвета.

Доказательством этой теории служат нарушения зрения – дальтонизм ( Дальтон – анг. химик). Есть полная цветовая слепота, а есть – частичная (серым цветом видятся или красный, или зеленый, или синий, или их попарные сочетания). Красно-зеленая цветоаномалия обусловлена патологическим геном Х-хромосомы, дефектность которого проявляется у мужчин. Дальтонизмом страдают 5-8% мужчин, а женщин в 100 раз меньше (Чаще дальтонизм встречается в Чехии и Словакии).

Исследования на дальтонизм проводятся с помощью псевдоизохроматических таблиц, где с помощью красных и зеленых точек образован знак, которого дальтоник не увидит.

Оказалось, что колбочки имеют разную чувствительность к разному цвету. Максимальная – у зеленого и желтого, а минимальная – у красного и фиолетового. Палочки наиболее чувствительны к голубому. Это надо использовать в гигиене. Желтый и зеленый: ускоряют зрительное восприятие, создают устойчивость ясного видения, понижают внутриглазное давление, обостряют слух, способствуют нормальному кровенаполнению сосудов, повышают работоспособность руки. Зеленый помогает снять цветовую усталость. Бежевые и салатные тона школьной мебели повышают освещенность в классе. Красный вызывает цветовую усталость. Для ориентировки ночью в аэропорте, на патрульных машинах голубые мигалки.

По Гете: желтый веселит и бодрит, зеленый умиротворяет, синий вызывает грусть.

2.3. Оптическая система глаза.

Прохождение световых лучей через роговицу, переднюю камеру, хрусталик и стекловидное тело подчиняется законам оптики. Впервые объяснил в 1604 г немецкий математик и астроном Кеплер, а завершил Гельмгольц (1811-1894). Оптическая система глаза аналогично объективу фотоаппарата.

Рефракция – преломляющая способность оптических сред (в диоптрии). Сила рефракции у роговицы в 2 раза больше, чем у хрусталика.

По законам оптики на сетчатке возникает уменьшенное и перевернутое изображение. Мозг постепенно (в результате жизненного опыта) научается создавать правильный образ. Младенцы видят мир неперевернутым и берут горящую свечку снизу. Опыты проф. Муда (США, 1964) с призматическими очками показали, что потребовалось 8 суток, чтобы мозг переучился.

Фокусировка изображения осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика – аккомодация – осуществляется цилиарной мышцей. Позволяет четко видеть предметы на разном расстоянии. В фотоаппарате – приближение и удаление объектива. При рассматривании близких предметов мышца напрягается, и хрусталик становится более выпуклым; при рассматривании удаленных – мышца отдыхает, хрусталик более плоский.

Существуют пределы аккомодации – ближайшая точка ясного видения. Эти пределы имеют возрастные изменения в зависимости от эластичности хрусталика (20 л – 8,3 см, 30 л – 11, 40 л – 17, 50 л – 50 см, а в 60-70 л – 80 см). Начиная с 50 лет развивается старческая дальнозоркость.

Нарушения зрения связаны с нарушением рефракции или нарушением нормальной длины глазного яблока.

Дальнозоркость – уменьшенное глазное яблоко, изображение фокусируется за сетчаткой; плохо видят близкие предметы (требуется сильная аккомодация), помогает собирательная двояковыпуклая линза.

Близорукость – увеличенное глазное яблоко; изображение фокусируется до сетчатки; плохо видят дальние предметы (слишком сильная рефракция); помогает рассеивающая двояковогнутая линза.

Астигматизм – неодинаковая кривизна роговицы и хрусталика; невозможность фокусировки лучей в одной точке; исправляется с помощью цилиндрических стекол.

У новорожденных глаза чаще дальнозоркие (более плоский хрусталик), к 3 годам 82% дальнозоркие, а 2,5% близорукие; только к 9-12 годам становятся нормальными. Близорукость может быть врожденной или приобретенной. Пока глаз растет, возможен рост близорукости.

Острота зрения – разрешающая способность глаза, определяется наименьшим углом, при котором человек может различать раздельно 2 точки. Чем меньше угол, тем лучше зрение. Норма – 1 мин, но м.б. и меньше. Известен мальчик с остротой 9 ед. Определяется по таблицам: с определенного расстояния надо читать определенную строку.

Поле зрения – пропускная способность глаза – максимальное количество информации, которое способны зарегистрировать глаза в единицу времени (бит/сек). Размеры поля зрения значительно варьируются (на разные цвета неодинаковые: для зеленого и красного – наименьшее, для белого наибольшее): обусловлено генетически, но может и тренироваться (у спортсменов игровых видов поле больше).

2.4. Бинокулярное зрение. (эксперимент с двумя карандашами)

Зрение двумя глазами обеспечивает восприятие пространства: увеличение поля зрения и стереоскопичность. Изображения на левой и правой сетчатке имеют различия (находятся на неодинаковых точках), что позволяет воспринимать глубину (объем) и правильно ориентироваться в пространстве (в пределах 150-200 м). Снимки для стереоскопа делаются с расстояния, равного расстоянию между двумя глазами.

Конвергенция – движение глаз, позволяющее сводить их на предмете.

Глазомер – способность оценивать удаленность и размеры предметов.

2.5. Адаптация.

Обеспечивает возможность видеть предметы и днем и ночью.

- адаптация к темноте осуществляется в течение нескольких минут: расширение зрачка и процессы на сетчатке: возбуждение колбочек возрастает в 20-40 раз, а палочек в 200-400 тыс. раз; после 1 мин темноты чувствительность возрастает в 10 раз, через 20 мин в 6000 раз, через 40 мин в 25000 раз; полностью адаптированный глаз чувствительнее к свету в 100 000 раз, почти как глаз совы;

- адаптация к свету происходит за несколько секунд (сужение зрачка, изменения сетчатки).

Надо помнить, что врагами хорошего зрения являются чрезмерное освещение и большой световой контраст, вызывающие ослепление. Поэтому важны требования гигиены и профилактики.