Строение глаза человека. Как он устроен? Анатомия глаза

Глаз является важным органом чувств, поскольку большую часть информации человек получает именно через зрение.

Орган зрения состоит из четырех составляющих частей:

1.Периферическая часть, воспринимающая зрительную информацию:

• Глазное яблоко
• Веки и глазницы, представляющие собой защитный аппарат
• Слезные железы с протоками, конъюнктива – придаточный аппарат глаза
• Мышцы, образующие двигательный аппарат

2.Проводящие нервный сигнал пути: зрительные нервы, зрительный перекрест и зрительный тракт;

3.Подкорковые центры головного мозга;

4.Корковые зрительные центры, расположенные в затылочных долях больших полушарий мозга.

Глазное яблоко

Глаз расположен в костной глазнице и окружен мягкими тканями (жировые дольки, мышечный аппарат). Спереди его покрывают веки и конъюнктива, которые так же выполняют защитную функцию.

Глазное яблоко образованно тремя оболочками, которые ограничивают камеры глаза, а так же полость, заполненную стекловидным телом – стекловидную камеру.

Фиброзная наружная оболочка , образованная соединительной тканью. В переднем отделе она прозрачная – роговица. В задней части она представлена белой непрозрачной склерой. Фиброзная оболочка весьма эластична и придает глазу округлую форму.

Роговица является меньшей и передней частью фиброзной оболочки. При переходе в склеру образует лимб. Форма роговицы не округлая, а слегка эллипсоидная. Средний горизонтальный размер – 12 мм, вертикальный – 11 мм. Толщина роговицы всего около 1 мм, она абсолютно прозрачная и не имеет кровеносных сосудов.

Уникальность этой части глаза в том, что клетки в роговице располагаются в строгом оптическом порядке, что позволяет пропускать световые лучи без искажения.

Роговица относится к оптической системе глаза и представляет собой выпукло-вогнутую линзу с силой преломления около 40 диоптрий. Большое количество нервных окончаний делает роговицу очень чувствительной.

Склера – непрозрачная часть фиброзной оболочки. Состоящая из плотных эластических волокон, она весьма прочная, придает форму глазному яблоку и служит местом прикрепления для мышц.

Средняя сосудистая оболочка глаза состоит из кровеносных сосудов различного диаметра и разделяется на 3 части:

• Переднюю часть – радужку
• Среднюю часть – ресничное или цилиарное тело
• Заднюю часть – хориоидею

Радужка имеет форму круга с отверстием в середине – зрачком. Входящие в ее состав мышцы, сокращаясь и расслабляясь, регулируют диаметр зрачка. Именно радужка определят цвет глаз. Чем больше в ней пигмента, тем темнее цвет. Радужка регулирует величину светового потока благодаря изменению размеров зрачка в зависимости от освещенности.

Ресничное (цилиарное) тело – средняя утолщенная часть сосудистой оболочки в форме циркулярного валика. Состоит из сосудистой части и цилиарной мышцы. Сосудистая часть имеет несколько десятков тонких отростков, основной функцией которых является продукция внутриглазной жидкости. От отростков отходят цинновы связки, которые удерживают хрусталик. Цилиарная мышца участвует в изменении кривизны хрусталика.

Хориоидея – задняя часть сосудистой оболочки, состоящая из мелких артерий и вен и выполняющая функцию питания сетчатки, ресничного тела и радужки. Она придает красный цвет глазному дну.

анатомическое строение глаза

Внутренняя сетчатая оболочка глаза – сетчатка. Самая тонкая оболочка глаза. Имеет сложное строение и состоит из десяти слоев, в состав которых входят разные типы клеток: колбочки и палочки.

Палочки обладают высокой чувствительностью к свету и обеспечивают сумеречное и периферическое зрение. Колбочки требуют для работы больше количества света, но отвечают за центральное дневное зрение и за различение цветов. Наибольшее количество колбочек сосредоточено в макуле (желтом теле), обеспечивающей остроту зрения.

Сетчатка рыхло прилегает к сосудистой оболочке, которая питает ее.

Внутреннее ядро или полость глаза

Полость глаза содержит:

• водянистую влагу, которая заполняет переднюю и заднюю камеру
• хрусталик
• стекловидное тело

Передняя камера глаза располагается между роговицей и радужкой, задняя – пространство между радужкой и хрусталиком. Обе камеры сообщаются между собой при помощи зрачка. Водянистая влага или внутриглазная жидкость свободно перемещается из одной камеры в другую и похожа по составу на плазму крови.

Хрусталик – бессосудистое тело в прозрачной капсуле, которое располагается за радужкой в передней части стекловидного тела. Имеет форму двояковыпуклой линзы. В правильном положении удерживается цинновыми связками, идущими от экватора хрусталика до цилиарного тела.

Хрусталик не имеет кровеносных сосудов и нервных окончаний и питается благодаря внутриглазной жидкости. В нем выделяют капсулу, капсулярный эпителий и хрусталиковое вещество, разделяющееся на кору и более плотное ядро. Практически на всем протяжении хрусталик отделен от стекловидного тела тонкой полоской внутриглазной жидкости – ретролентальным пространством.

Стекловидное тело – самая большая часть глазного яблока. Представляет собой гелеобразную субстанцию, состоящую из воды и гиалуроновой кислоты. Участвует в питании сетчатки и является частью оптической системы глаза. В стекловидном теле выделяют три структурные части: студень (собственно стекловидное тело), пограничную мембрану и клюев канал. Снаружи стекловидное тело покрыто гиалоидной мембраной.

Защитный аппарат глаза

Глазница – костное вместилище глазного яблока, имеет форму усеченной пирамиды, вершина которой обращена в полость черепа. Кроме глаза содержит жир, зрительный нерв, мышцы и сосуды.

Веки – кожные складки, которые защищают глаз от попадания мелких предметов и равномерно распределяют слезную жидкость по его поверхности. Свободные края век плотно смыкаются при мигании. Кожа век тонкая, отсутствует подкожная клетчатка. Внутренняя поверхность век покрыта конъюнктивой.

Конъюнктива – слизистая оболочка век, которая, переходя на переднюю поверхность глаза, образует конъюнктивальные мешки. Оканчивается она в области лимба и не покрывает роговицу. При закрытых веках листки конъюнктивы образуют полость, основная функция которой – защита глаза от повреждений и высыхания.

Слезный аппарат глаза

Образован слезной железой, канальцами, слезным мешком и носослезным протоком. Слезная железа располагается у верхненаружного края глазницы.

Она вырабатывает слезную жидкость, которая по выводным протокам попадает на поверхность глаза и собирается в нижнем конъюнктивальном мешке. Затем через слезные точки у краев век собирается в слезный мешок, открывающийся в носовую полость.

Мышечный аппарат глаза

В движениях глазного яблока принимают участие прямые мышцы (верхняя, нижняя, наружная и внутренняя) и косые (верхняя и нижняя). Все они, за исключением нижней косой мышцы, начинаются в глубине костной глазницы вокруг зрительного нерва.

Заканчиваются мышечные волокна в склере, прикрепляясь к глазному яблоку на разных уровнях. Кроме того, к мышечному аппарату глаза относятся подниматель верхнего века и орбитальная (круговая) мышца, которые участвуют в движениях век.

Видео рассказывающее о принципе работы зрения:

Преломляя лучи. Хрусталик обладает способностью изменять кривизну, при этом он выступает в качестве автофокуса, который позволяет очень быстро перестроиться с ближних предметов на дальние. Сетчатка аналогично фотопленке или матрице цифрового фотоаппарата запечатляет полученные данные, которые затем передаются в центральные структуры головного мозга для дальнейшего анализа.

Сложное анатомическое строение глаза является очень тонким механизмом и подвержено различным внешним воздействиям и патологиям, которые возникают на фоне нарушенного обмена веществ или заболеваний других систем организма.

Глаз человека – парный орган, строение которого очень сложное. Благодаря работе этого органа, человек получает большую часть (около 90%) информации о внешнем мире. Несмотря на тонкое и сложное строение, глаз удивительно красив и индивидуален. Однако имеются и общие черты в его строении, которые важны для выполнения основных функций оптической системы. В процессе эволюционного развития в глазе произошли существенные изменения и в результате ткани различного происхождения (нервы, соединительная ткань, сосуды, пигментные клетки и т.д.) нашли свое место в этом уникальном органе.

Видео о строении глаза человека

По форме глаз похож на сферу или шар, поэтому этот орган называют еще глазным яблоком. Структура его довольно нежная, в связи с чем природой запрограммировано внутрикостное расположении глаза. Полость надежно защищает глаз от внешних физических воздействий. Спереди глазное яблоко прикрыто (верхним и нижним). Чтобы обеспечить подвижность глаза, имеются несколько парных мышц, которые работают точно и слажено для обеспечения бинокулярного зрения.

Чтобы поверхность глаза все время была влажной, постоянно выделяется жидкость, которая формирует тончайшую пленку на поверхности роговицы. Избыток оттекает в слезоотводящие пути.

Конъюнктива является самой наружной оболочкой. Помимо самого глазного яблока, она покрывает внутреннюю поверхность век.

За счет пигмента радужной оболочки у людей разный цвет глаз. Количество пигмента определяет цвет радужки, который может быть бледно-голубым или же темно-коричневым. В центральной зоне радужки имеется отверстие, которое называется зрачком. Сквозь него лучи света проникают внутрь глазного яблока и попадают на сетчатку. Интересно, что иннервируются и кровоснабжаются радужка и собственно хориоидея из разных источников. Это отражается на многих патологических процессах, происходящих внутри глаза.

Между роговицей и радужной оболочкой располагается пространство, имеющее название передней камеры. Угол, образованный сферической роговицей и радужкой называется углом передней . В этой области располагается венозная дренажная система, которая обеспечивает отток избытка внутриглазной жидкости. Непосредственно к радужке сзади примыкает хрусталик, а далее – . Хрусталик – двояковыпуклая линза, подвешенная на множестве связок, которые прикрепляются к отросткам цилиарного тела.

За радужкой и перед хрусталиком располагается задняя камера глаза. Обе камеры наполнены внутриглазной жидкостью (водянистой влагой), которая циркулирует и обновляется в непрерывном режиме. За счет этого к хрусталику, роговице и некоторым другим структурам доставляются питательные вещества и кислород.

В самом центре глазного яблока располагается стекловидное тело, которое заполнено прозрачным желеобразным веществом и занимает большую часть глаза. Основная его функция – поддержать внутренний тонус, также оно преломляет лучи.

Функция глаза – оптическая. В этой системе выделяют несколько важных структур: хрусталик, роговица и сетчатка. Именно эти три составляющих в основном отвечают за передачу внешней информации.

Роговица имеет наибольшую преломляющую способность. Она пропускает лучи, которые далее проходят через зрачок, выполняющий роль диафрагмы. Основная функция зрачка – регулировать количество световых лучей, которые проникли в глаз. Этот показатель определяется фокусным расстоянием и позволяет получить отчетливое изображение достаточной степени освещенности.
Хрусталик также обладает преломляющей и пропускающей способностью. Он отвечает за фокусировку лучей на сетчатке, играющей роль фотопленки или матрицы.

Внутриглазная жидкость и стекловидное тело обладают небольшой преломляющей, но достаточной пропускающей способностью. Если в их структуре выявляются помутнения или дополнительные включения, то качество зрения значительно падает.

После того, как свет проходит сквозь все прозрачные структуры глаза, на сетчатой оболочке должно сформироваться четкое перевернутое изображение в уменьшенном варианте.
Окончательное преобразование внешней информации происходит в центральных структурах головного мозга (кора затылочных областей).

Глаз устроен очень сложно, в связи с чем нарушение хотя бы одного структурного звена выводит из строя тончайшую оптическую систему и отрицательно сказывается на качестве жизни.

Человеческий глаз является сложным парным органом, который дает возможность получать большую часть информации об окружающем мире. Глаз каждого человека обладает уникальными характеристиками, но имеет характерные особенности строения. Их знание позволяет понять, как работает зрительный анализатор.

Зрительный анализатор имеет очень сложное строение, характеризующееся сочетанием различных тканевых структур, обеспечивающих его основную функцию – зрение.

Человеческий глаз имеет шарообразную или сферическую форму, поэтому его и назвали «глазным яблоком». Глазное яблоко располагается в глазнице – костной структуре черепа, благодаря чему защищено от повреждений. Переднюю его поверхность защищают веки.

Движения глазного яблока обеспечиваются шестью наружными мышцами. Их слаженная работа обеспечивает возможность бинокулярного зрения - зрения двумя глазами. Это позволяет получать трехмерное изображение (стереокопическое зрение).

Поверхность глазного яблока постоянно увлажняется слезой, продуцируемой слезными железами. Отток слезной жидкости осуществляется через слезоотводящие пути. Слеза образует защитную пленку на поверхности глаза.

Оболочки глаза

Конъюнктива . Наружная прозрачная оболочка, выстилающая поверхность глаза и внутреннюю поверхность век. При движении глазных яблок она обеспечивает достаточное скольжение.

Фиброзная оболочка глаза . Ее большую часть составляет склера – белая оболочка, являющаяся наиболее плотной, роль которой заключается в обеспечении опорной функции, защиты. Фиброзная оболочка в передней части прозрачная, имеет вид часового стекла. Данная ее часть называется роговицей. Роговица обильно иннервирована, поэтому обладает высокой чувствительностью. Благодаря сферической форме роговица является оптической преломляющей средой. Ее прозрачность позволяет световым лучам проникать внутрь глаза. На границе склеры с роговицей находится переходная зона – лимб. Здесь располагаются стволовые клетки, обеспечивающие регенерацию наружных слоев роговицы.

Сосудистая оболочка . Обеспечивает кровоснабжение, трофику внутриглазных структур. Состоит из следующих структур:
- собственно хориоидеа – тесно контактирует с сетчаткой, склерой, выполняет трофическую и амортизационную функции;
- цилиарное тело – нейро-эндокринно-мышечный орган, участвует в аккомодации, продуцирует водянистую влагу;
- радужка – данная часть сосудистой оболочки определяет цвет глаз, в зависимости от содержания пигмента ее цвет может варьировать от бледно-голубого, зеленоватого до темно-коричневого. В самом центре радужки имеется зрачок – отверстие, ограничивающее проникновение световых лучей.
Несмотря на то, что радужка, цилиарное тело и хориоидеа относятся к единой структуре, они имеют различную иннервацию и кровоснабжение, что определяет характер многих заболеваний.

Сетчатка . Это самая внутренняя оболочка, являющаяся высокодифференцированной многослойной нервной тканью. Выстилает 2/3 задней части сосудистой оболочки. Здесь начинаются волокна зрительного нерва, по которым импульсы через сложный зрительный тракт попадают в головной мозг. Импульсы преобразуются, анализируются, воспринимаются как объективная реальность. Наиболее чувствительная тонкая часть сетчатки – макула – обеспечивает центральное зрение.

Камеры глаза

Между роговицей радужкой находится пространство – передняя камера глаза. Между периферической частью роговицы и радужки расположен угол передней камеры. Здесь расположена сложная дренажная система, обеспечивающая отток внутриглазной жидкости. За радужкой расположен хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы. Хрусталик фиксирован к цилиарному телу при помощи множества тонких связок. Между задней поверхностью цилиарного тела и радужки, а также передней поверхностью хрусталика расположена задняя камера глаза. Позади хрусталика находится стекловидное тело, заполняющее полость глазного яблока, поддерживающее его тургор.

Камеры глаза заполнены водянистой влагой – внутриглазной бесцветной жидкостью, омывающей внутренние глазные структуры, питающей роговицу, хрусталик, которые не имеют собственного кровоснабжения.

Оптическая система глаза

Человеческий глаз является сложной оптической системой, обеспечивающей возможность зрения. Данная система имеет важные оптические структуры. Восприятие объектов внешнего мира обеспечивается функционированием светопроводящих и воспринимающих структур. Именно от состояния пропускающих, преломляющих, воспринимающих структур зависит четкость зрения.

• Роговица. Имея форму выпуклого часового стекла, роговица больше всего влияет на преломление световых лучей. Преломленные лучи далее проходят через зрачок, являющийся своеобразной диафрагмой. Зрачок регулирует количество попадающих в глаз лучей. Преломляющими средами являются передняя и задняя поверхность роговицы.
• Хрусталик. Поверхности хрусталика преломляют лучи света, которые далее попадают на световоспринимающий отдел – сетчатку.
• Преломляющими свойствами также обладают водянистая влага, стекловидное тело. Их прозрачность, отсутствие крови, помутнений определяет качество зрения.

Прошедшие через светопреломляющие среды световые лучи попадают на воспринимающий отдел – сетчатку. Здесь формируется реальное уменьшенное перевернутое изображение.

Далее по волокнам зрительного нерва импульсы попадают в головной мозг - затылочные доли. Здесь происходит окончательный анализ информации, и человек видит реальное изображение.Такая сложная структура органа зрения обеспечивает возможность четкого восприятия информации об окружающем мире.

Cодержание статьи: classList.toggle()">развернуть

Глаз – это парный орган зрительной системы, воспринимающий электромагнитное излучение в световом диапазоне.

Практически 90% всей информации воспринимается нами с помощью зрения.

Глаз человека состоит из следующих отделов:

• Сетчатка. Начальный отдел глазного нерва. Здесь формируется нервный импульс и отправляется по дальнейшему зрительному пути;
• Стекловидное тело. Оно представляется собой желеобразную массу, которая преломляет свет;
• Хрусталик. Это линза, которая регулируется ресничной мышцей и позволяет одинаково хорошо видеть предметы вблизи и вдали;
• Радужка и зрачок. Это полость, наполненная жидкостью и располагающаяся под роговицей. За ней находится радужка, имеющая форму кольца. Она состоит из соединительной ткани, мышцы и пигментных клеток, придающих глазам цвет. В зависимости от потока света она может сужаться или расширяться. Отверстие, которое находится внутри, является зрачком;
• Роговица. Располагается в передней части глаза и представляет собой прозрачную выпуклую пластинку;
• Конъюнктива. Это тонкая оболочка, покрывающая поверхность глаза.

Питается глаз за счет сосудов, располагающихся непосредственно за сетчаткой.

Схема глаза человека:

Строение глаза человека

Капсула глаза - внешняя оболочка глазного яблока, основную часть которой образует склера (5/6 плоскости), меньшую часть роговица.

Склера – плотная, фиброзная, бедная на клеточные элементы и сосуды оболочка, спереди постепенно переходит в роговую оболочку. При этом внутренние и средние слои склеры превращаются в прозрачную роговицу ранее, чем внешние, сквозь которые просвечиваются глубокие прозрачные слои.

В поверхностных отделах склеры, ее границей с роговицей является полупрозрачный пояс – район перехода склеры в роговицу, Это лимба. Ширина лимбы в норме составляет 1,5–2 мм.

Роговица имеет выпуклую форму, диаметром 10–11 мм.

Сосудистый тракт состоит из таких отделов: радужки, ресничного тела и сосудистой оболочки. Он расположен посередине между склерой и рыхлой тканью с многочисленными щелями, отделенный от нее пространством, для оттока внутриглазной жидкости.

Радужная оболочка – расположенная спереди хрусталика отделяет переднюю и заднюю камеры (отображает ). В центре ее имеется – зрачок. Он реагирует на свет, и благодаря этому радужная оболочка регулирует поступление света к светочувствительному аппарату.

Радужка с ресничным телом – это орган образования внутриглазной жидкости. Связь ресничного тела с хрусталиком глаза приводит к их совместной работе в акте аккомодации.

Сетчатка выполняет функцию восприятия света . На ресничное тело и радужку она распространяется двухслойным эпителием. Оптическая часть сетчатки очень прочно закреплена в районе диска зрительного нерва.

Остальными площадями она плотно прилегает к стекловидной пластинке. Хорошо связанная со слоями палочек и колбочек. Эти два слоя соединяются между собой и с другими элементами сетчатки (более рыхло). Несмотря на то что пигментный эпителий принадлежит к сетчатке, он анатомически связан именно с сосудистой оболочкой.

Сетчатка тонкая, почти прозрачная . Функционально в сетчатке определяют два слоя – светочувствительный (внешний) и светопроводный (мозговой), состоящий из трех нейронов.

Палочки и колбочки – светочувствительные фоторецепторы или зрительные клетки. Они состоят из внешних и внутренних члеников и волокна с ядром и имеют пигменты: родопсин у палочек и йодопсин у колбочек. Количество колбочек составляет семь млн, палочек около 130 млн.

В районе диска зрительного нерва зрительных клеток нет , здесь расположена функциональная оптически недеятельная зона – . На расстоянии 4 мм от диска снаружи, есть желтое пятно с центральным углублением – ямкой, где расположены только колбочки.

Это функциональный центр сетчатки с высокой зрительной способностью. Вблизи желтого пятна, каждая колбочка окружена одним рядом палочек. Между колбочками уже есть по 2–4 палочки, и к периферии количество палочек растет, а колбочек – уменьшается.

Из элементов тканей сетчатки, наиболее пигментный эпителий участвует в образовании зрительного пурпура.

Он играет роль в зрении, поглощая лучи света, которые излишне раздражают сетчатку; предотвращает рассеивание лучей и направляет свет, подобно действию рефлектора.

Палочки и колбочки обладают различными функциями . Палочки – это элементы определения интенсивности света, а колбочки отвечают за качественное восприятие форм предметов, яркости и цвета.

Такая неоднородность сетчатки приводит к функциональной разнице между ее центром и периферией. Особенности сочетания палочек и колбочек со специальными клетками приводят к тому, что отдельно взятая колбочка имеет свое место в нервной системе. А вот у палочек такого представительства нет. Это придает четкость изображениям и восприятию формы предметов (свойства участки желтого пятна).

На периферии, где больше палочек, раздражение поступает в мозг одним проводником от группы клеток, которые занимают большую площадь. Так, обеспечивается высокая чувствительность сетчатки к слабому освещению, с одновременным нечетким зрительным восприятием предметов.

Теперь вы знаете строение глазного яблока, но как мы получаем в голове картинку?

Процесс получения изображения

Уникальная оптическая система глаза позволяет получать четкое изображение предметов. Световые лучи проходят сквозь все отделы глаза и преломляются в них согласно законам оптики.

Главную роль в получении изображения играет хрусталик. Для того чтобы предметы были четко видны, их изображение должно фокусироваться в центре сетчатки. Благодаря тому, что хрусталик может изменять свою кривизну, тем самым меняя преломляющую силу глаза, человек может одинаково хорошо видеть предметы как на близком, так и на далеком расстоянии. Этот процесс называют аккомодацией.

Лучи света проходят сквозь оптическую систему глаза, обрабатываются и передаются в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка состоит из 3-х слоев:

• Первый (пигментный), поглощает световые лучи и позволяет четко видеть предметы;
• Второй слой (фоторецепторы), воспринимает свет и преобразует его энергию в зрительные импульсы;
• Третий слой (нервные клетки, соединенные с фоторецепторами). Через него информация передается в кору головного мозга (зрительные зоны), где происходит ее анализ.

Самые популярные причины ухудшения зрения

Зрение может ухудшиться по следующим причинам:

Зрение является каналом, посредством которого человек получает примерно 70% всех данных о мире, который его окружает. И возможно это только по той причине, что именно зрение человека представляет собой одну из самых сложных и поражающих воображение зрительных систем на нашей планете. Если бы не было зрения, все мы, скорее всего, просто жили бы в темноте.

Человеческий глаз обладает совершенным строением и обеспечивает зрение не только в цвете, но также в трёх измерениях и с высочайшей резкостью. Он обладает способностью моментально менять фокус на самые разные расстояния, осуществлять регуляцию объёма поступающего света, различать между собой огромное количество цветов и ещё большее количество оттенков, производить коррекцию сферических и хроматических аберраций и т.д. С мозгом глаз связывают шесть уровней сетчатки, в которых ещё перед тем, как информация будет отправлена в мозг, данные проходят через этап компрессии.

Но как же устроено наше с вами зрение? Как посредством усиления цвета, отражённого от предметов, мы трансформируем его в изображение? Если подумать об этом серьёзно, можно сделать вывод, что устройство зрительной системы человека до мельчайших подробностей «продумано» создавшей его Природой. Если же вы предпочитаете верить в то, что за создание человека ответственен Создатель или некая Высшая Сила, то эту заслугу можете приписать им. Но давайте не будем разбираться в , а продолжим разговор об устройстве зрения.

Огромное количество деталей

Строение глаза и его физиологию можно без обиняков назвать действительно идеальными. Подумайте сами: оба глаза находятся в костных впадинах черепа, которые защищают их от всевозможных повреждений, однако выступают из них они именно так, чтобы обеспечивался максимально широкий горизонтальный обзор.

Расстояние, на котором глаза находятся друг от друга, обеспечивает пространственную глубину. А сами глазные яблоки, как доподлинно известно, обладают шарообразной формой, благодаря чему способны вращаться в четырёх направлениях: влево, вправо, вверх и вниз. Но каждый из нас воспринимает всё это, как само собой разумеющееся - мало кому приходит в голову представить, что было бы, если бы наши глаза были квадратными или треугольными или их движение было бы хаотичным - это бы сделало зрение ограниченным, сумбурным и малоэффективным.

Итак, устройство глаза предельно сложно, но как раз это и делает возможным работу примерно четырёх десятков его различных составляющих. И даже если бы не было хоть одного из этих элементов, процесс зрения перестал бы осуществляться так, как ему следует осуществляться.

Чтобы убедиться в том, насколько сложно устроен глаз, предлагаем вам обратить своё внимание на рисунок ниже.

Давайте же поговорим о том, как реализуется на практике процесс зрительного восприятия, какие элементы зрительной системы в этом участвуют, и за что каждый из них отвечает.

Прохождение света

По мере приближения света к глазу световые лучи сталкиваются с роговицей (иначе её называют роговой оболочкой). Прозрачность роговицы позволяет свету проходить сквозь неё во внутреннюю поверхность глаза. Прозрачность, кстати, является важнейшей характеристикой роговицы, и прозрачной она остаётся по причине того, что особый протеин, который в ней содержится, сдерживает развитие кровеносных сосудов - процесс, происходящий практически в каждой из тканей человеческого тела. В том случае если бы роговица прозрачной не была, остальные компоненты зрительной системы не имели бы никакого значения.

Помимо прочего, роговица не даёт попадать во внутренние полости глаза сору, пыли и каким-либо химическим элементам. А кривизна роговой оболочки позволяет ей преломлять свет и помогать хрусталику фокусировать световые лучи на сетчатке.

После того как свет прошёл сквозь роговицу, он проходит через маленькое отверстие, расположенное посередине радужки глаза. Радужка же представляет собой круглую диафрагму, которая находится перед хрусталиком сразу за роговицей. Радужка также является тем элементом, который придаёт глазу цвет, а цвет зависит от преобладающего в радужке пигмента. Центральное отверстие в радужке - это и есть знакомый каждому из нас зрачок. Размер этого отверстия имеет возможность изменяться, чтобы контролировать количество поступающего в глаз света.

Размер зрачка изменятся непосредственно радужкой, а обусловлено это её уникальнейшим строением, ведь состоит она из двух различных видов мышечных тканей (даже здесь есть мышцы!). Первая мышца является круговой сжимающей - она располагается в радужке кругообразно. Когда свет яркий, происходит её сокращение, вследствие чего зрачок сокращается, как бы втягиваясь мышцей внутрь. Вторая мышца является расширяющей - она расположена радиально, т.е. по радиусу радужки, что можно сравнить со спицами в колесе. При тёмном освещении происходит сокращение этой второй мышцы, и радужка раскрывает зрачок.

Многие до сих пор испытывают некоторые затруднения, когда пытаются объяснить, каким же всё-таки образом происходит формирование вышеназванных элементов зрительной системы человека, ведь в любой другой промежуточной форме, т.е. на каком-либо эволюционном этапе работать они просто не смогли бы, но человек видит с самого начала своего существования. Загадка…

Фокусировка

Минуя названные выше этапы, свет начинает проходить через хрусталик, находящийся за радужкой. Хрусталик является оптическим элементом, имеющим форму выпуклого продолговатого шара. Хрусталик абсолютно гладок и прозрачен, в нём нет кровеносных сосудов, а сам он расположен в эластичном мешочке.

Проходя сквозь хрусталик, свет преломляется, после чего происходит его фокусировка на ямке сетчатки - самом чувствительном месте, содержащем максимальное количество фоторецепторов.

Важно заметить, что уникальное строение и состав обеспечивают роговице и хрусталику большую силу преломления, гарантирующую короткое фокусное расстояние. И как же удивительно, что такая сложная система вмещается всего в одном глазном яблоке (подумайте только, как бы мог выглядеть человек, если бы для фокусировки световых лучей, идущих от предметов, требовался бы, например, метр!).

Не менее интересно и то, что совместная преломляющая сила этих двух элементов (роговицы и хрусталика) находится в прекрасном соотношении с глазным яблоком, а это можно смело назвать ещё одним доказательством того, что зрительная система создана просто непревзойдённо, т.к. процесс фокусирования слишком сложен, чтобы говорить о нём, как о чём-то, что произошло лишь благодаря пошаговым мутациям - эволюционным стадиям.

Если же речь идёт о предметах расположенных близко к глазу (как правило, близким считается расстояние менее 6 метров), то здесь всё ещё любопытнее, ведь в этой ситуации преломление световых лучей оказывается ещё более сильным. Обеспечивается же это увеличением кривизны хрусталика. Хрусталик соединён посредством цилиарных поясков с ресничной мышцей, которая, сокращаясь, даёт хрусталику возможность принимать более выпуклую форму, тем самым увеличивая свою преломляющую силу.

И здесь снова нельзя не упомянуть о сложнейшем строении хрусталика: составляют его множество ниточек, которые состоят из соединённых друг с другом клеточек, а тонкие пояски связывают его с цилиарным телом. Фокусировка осуществляется под контролем головного мозга крайне быстро и на полном «автомате» — осуществить такой процесс осознанно для человека невозможно.

Значение «фотоплёнки»

Результатом фокусировки становится сосредоточение изображения на сетчатке, представляющей собой многослойную ткань, чувствительную к свету, покрывающую заднюю часть глазного яблока. В сетчатке содержится примерно 137 000 000 фоторецепторов (для сравнения можно привести современные цифровые фотоаппараты, в которых подобных сенсорных элементов не более 10 000 000). Такое громадное количество фоторецепторов обусловлено тем, что расположены они крайне плотно - примерно 400 000 на 1 мм².

Здесь не будет лишним привести слова специалиста по микробиологии Алана Л. Гиллена, говорящего в своей книге «Тело по замыслу» о сетчатке глаза, как о шедевре инженерного проектирования. Он считает, что сетчатка является самым удивительным элементом глаза, сравнимым с фотоплёнкой. Светочувствительная сетчатка, расположенная на задней стороне глазного яблока, намного тоньше целлофана (её толщина составляет не более 0,2 мм) и гораздо чувствительнее, чем любая, созданная человеком фотоплёнка. Клетки этого уникального слоя способны обрабатывать до 10 миллиардов фотонов, в то время как самый чувствительный фотоаппарат способен обработать лишь несколько их тысяч. Но ещё удивительнее то, что человеческий глаз может улавливать единицы фотонов даже в темноте.

Всего сетчатку составляют 10 слоёв фоторецепторных клеток, 6 слоёв из которых являются слоями светочувствительных клеток. 2 вида фоторецепторов имеют особую форму, по причине чего их называют колбочками и палочками. Палочки крайне восприимчивы к свету и обеспечивают глазу чёрно-белое восприятие и ночное зрение. Колбочки, в свою очередь, не так восприимчивы к свету, но способны различать цвета - оптимальная работа колбочек отмечается в дневное время суток.

Благодаря работе фоторецепторов световые лучи трансформируются в комплексы электрических импульсов и посылаются в мозг на невероятно большой скорости, а сами эти импульсы за доли секунд преодолевают свыше миллиона нервных волокон.

Связь фоторецепторных клеток в сетчатке очень сложна. Колбочки и палочки никак напрямую с мозгом не связаны. Получив сигнал, они переадресовывают его биполярным клеткам, а те перенаправляют уже обработанные собою сигналы ганглиозным клеткам, более миллиона аксонов (нейритов, по которым передаются нервные импульсы) которых составляют единый зрительный нерв, по которому данные и поступают в мозг.

Два слоя промежуточных нейронов, до того как зрительные данные будут отправлены в мозг, способствуют параллельной обработке этой информации шестью уровнями восприятия, находящимися в сетчатке глаза. Необходимо это для того чтобы изображения распознавались как можно быстрее.

Восприятие мозга

После того как обработанная зрительная информация поступает в мозг, он начинает её сортировку, обработку и анализ, а также формирует цельное изображение из отдельных данных. Конечно же, о работе человеческого мозга ещё много чего неизвестно, однако даже того, что научный мир может предоставить сегодня, вполне достаточно, чтобы поразиться.

При помощи двух глаз формируются две «картинки» мира, который окружает человека - по одной на каждую сетчатку. Обе «картинки» передаются в мозг, и в действительности человек видит два изображения в одно и то же время. Но как?

А дело вот в чём: точка сетчатки одного глаза точно соответствует точке сетчатки другого, а это говорит о том, чтоб оба изображения, попадая в мозг, могут накладываться друг на друга и сочетаться вместе для получения единого изображения. Информация, полученная фоторецепторами каждого из глаз, сходится в зрительной коре головного мозга, где и появляется единое изображение.

По причине того, что у двух глаз может быть разная проекция, могут наблюдаться и некоторые несоответствия, однако мозг сопоставляет и соединяет изображения таким образом, что человек никаких несоответствий не ощущает. Мало того - эти несоответствия могут быть использованы с целью получения чувства пространственной глубины.

Как известно, из-за преломления света зрительные образы, поступающие в мозг, изначально являются очень маленькими и перевёрнутыми, однако «на выходе» мы получаем то изображение, которое привыкли видеть.

Помимо этого в сетчатке изображение делится мозгом надвое по вертикали - через линию, которая проходит через ямку сетчатки. Левые части изображений, полученных обоими глазами, перенаправляются в , а правые части - в левое. Так, каждое из полушарий смотрящего человека получает данные только от одной части того, что он видит. И снова - «на выходе» мы получаем цельное изображение без каких бы то ни было следов соединения.

Разделение изображений и крайне сложные оптические пути делают так, что мозг видит отдельно каждым из своих полушарий с использованием каждого из глаз. Это позволяет ускорить обработку потока входящей информации, а также обеспечивает зрение одним глазом, если вдруг человек по какой-либо причине перестаёт видеть другим.

Можно заключить, что мозг в процессе обработки зрительной информации убирает «слепые» пятна, искажения из-за микродвижений глаз, морганий, угла зрения и т.п., предлагая своему хозяину адекватное целостное изображение наблюдаемого.

Ещё одним из важных элементов зрительной системы является . Умалять значение этого вопроса никак нельзя, т.к. чтобы вообще иметь возможность использовать зрение должным образом мы должны уметь поворачивать глаза, поднимать их, опускать, короче говоря - двигать глазами.

Всего можно выделить 6 внешних мышц, которые соединяются с внешней поверхностью глазного яблока. К этим мышцам относятся 4 прямые (нижняя, верхняя, боковая и средняя) и 2 косые (нижняя и верхняя).

В тот момент, когда какая-либо из мышц сокращается, мышца, являющаяся для неё противоположной, расслабляется - это обеспечивает ровное движение глаз (в противном случае все движения глазами осуществлялись бы рывками).

При повороте двух глаз автоматически изменяется движение всех 12 мышц (по 6 мышц на каждый глаз). И примечательно то, что процесс этот является непрерывным и очень хорошо скоординированным.

По словам знаменитого офтальмолога Питера Джени, контроль и координация связи органов и тканей с центральной нервной системой посредством нервов (это называется иннервацией) всех 12 глазных мышц представляет собой один из очень сложных процессов, происходящих в мозге. Если же добавить к этому точность перенаправления взора, плавность и ровность движений, скорость, с которой может вращаться глаз (а она составляет в сумме до 700° в секунду), и соединить всё это, мы получим на самом деле феноменальную по части исполнения подвижную глазную систему. А то, что человек имеет два глаза, делает её ещё более сложной - при синхронном движении глаз необходима одинаковая мускульная иннервация.

Мышцы, которые вращают глаза, отличны от мышц скелета, т.к. их составляет множество всевозможных волокон, а контролируются они ещё большим числом нейронов, иначе точность движений стала бы невозможной. Данные мышцы можно назвать уникальными ещё и потому, что они способны быстро сокращаться и практически не устают.

Учитывая то, что глаз - это один из наиболее важных органов человеческого организма, он нуждается в непрерывном уходе. Именно для этого как раз и предусмотрена, если так можно назвать, «интегрированная система очистки», которая состоит из бровей, век, ресниц и слёзных желёз.

При помощи слёзных желёз регулярно производится липкая жидкость, с медленной скоростью движущаяся вниз по внешней поверхности глазного яблока. Эта жидкость смывает различный сор (пыль и т.п.) с роговицы, после чего входит во внутренний слёзный канал и затем стекает по носовому каналу, выводясь из организма.

В слезах содержится очень сильное антибактериальное вещество, уничтожающее вирусы и бактерии. Веки выполняют функцию стеклоочистителей - они очищают и увлажняют глаза благодаря непроизвольному морганию с интервалом в 10-15 секунд. Вместе с веками работают ещё и ресницы, предотвращая попадание в глаз любого сора, грязи, микробов и т.п.

Если бы веки не выполняли свою функцию, глаза человека постепенно бы засохли и покрылись рубцами. Если бы не было слёзного протока, глаза бы постоянно заливались слёзной жидкостью. Если бы человек не моргал, в его глаза попадал бы мусор, и он мог бы даже ослепнуть. Вся «очистительная система» должна включать в себя работу всех элементов без исключения, в противном случае она просто перестала бы функционировать.

Глаза как показатель состояния

Глаза человека способны передавать немало информации в процессе его взаимодействия с другими людьми и окружающим миром. Глаза могут излучать любовь, гореть от гнева, отражать радость, страх или беспокойство, или усталости. Глаза показывают, куда смотрит человек, заинтересован он в чём-либо или же нет.

Например, когда люди закатывают глаза, беседуя с кем-то, это можно расценивать совершенно иначе, нежели обычный взгляд, направленный вверх. Большие глаза у детей вызывают у окружающих восторг и умиление. А состояние зрачков отражает то состояние сознания, в котором в данный момент времени находится человек. Глаза - это показатель жизни и смерти, если уж говорить в глобальном смысле. Наверное, именно по этой причине их называют «зеркалом» души.

Вместо заключения

В этом уроке мы с вами рассмотрели устройство зрительной системы человека. Естественно, мы упустили немало деталей (сама по себе эта тема очень объёмна и вместить её в рамки одного урока проблематично), но всё же постарались донести материал так, чтобы вы имели чёткое представление о том, КАК видит человек.

Вы не могли не заметить, что как сложность, так и возможности глаза позволяют этому органу многократно превосходить даже самые современные технологии и научные разработки. Глаз является наглядной демонстрацией сложности инженерии в огромном количестве нюансов.

Но знать об устройстве зрения - это, конечно же, хорошо и полезно, однако наиболее важно знать о том, как зрение можно восстанавливать. Дело в том, что и образ жизни человека, и условия, в которых он живёт, и некоторые другие факторы (стрессы, генетика, вредные привычки, заболевания и многое другое) - всё это нередко способствует тому, что с годами зрение может ухудшаться, т.е. зрительная система начинает давать сбои.

Но ухудшение зрения в большинстве случаев не является необратимым процессом - зная определённые методики, данный процесс можно повернуть вспять, и сделать зрение, если уж и не таким, как у младенца (хотя иногда возможно и это), то хорошим настолько, насколько вообще это возможно для каждого отдельно взятого человека. Поэтому следующий урок нашего курса по развитию зрения будет посвящён методам восстановления зрения.

Зрите в корень!

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.