Каково строение зрительного анализатора человека. Зрительный анализатор. Строение и функции. Понятие о зрительн ом ан ализаторе
64. Заполните таблицу.
СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА.
Часть глазного яблока Значение Роговица прозрачная обоочка, покрывающая переднюю часть глаза; она граничит с непрозрачной внешней оболочкой Передняя камера глаза пространство между роговицей и радужкой заполнена внутриглазной жидкостью Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются; она отвечает за цвет глаз Зрачок отверстие в радужке; его размер зависит от уровня освященности: чем больше света, тем меньше зрачок Хрусталик он прозрачени, может менять свою форму почти мгновенно, благодаря чему человек может видеть хорошо как вблизи, так и в даль Стекловидное тело поддерживает форму глаза, участвует во внутриглазном обмене веществ Сетчатка делится на 2 вида: колбочки и палочки. Палочки позволяют видеть при плохом освещении, а колбочки отвечают за остроту зрения Склера непрозрачная внешняя оболочка глаза, к ней крепятся глазодвигательные мышцы Сосудистая оболочка отвечает за кровоснабжение внутриглазных структур, не имеет нервных окончаний Зрительный нерв с его помощью сигнал от нервных окончаний передается в головной мозг
65. Рассмотрите рисунок, изображающий строение глаза человека. Напишите названия частей глаза, обозначенных цифрами.
1. Радужка.
2. Роговица.
3. Хрусталик.
4. Ресницы.
5. Стекловидное тело.
6. Склера.
7. Желтое пятно.
8. Зрительный нерв.
9. Слепое пятно.
10. Сетчатка.
66. Перечислите структуры, которые относятся к вспомогательному аппарату органа зрения.
Вспомогательный аппарат - это брови, веки и ресницы, слезная железа, слезные канальцы, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды.
67. Выпишите названия частей глаза, через которые проходят лучи света, прежде чем они попадут на сетчатку.
Роговица - передняя камера - радужка - задняя камера - кристалик - стеклянное тельце - сетчатка.
68. Запишите определения.
Палочки - рецепторы сумеречного света, которые отличают светлое от темного.
Колбочки - они обладают меньшей светочувствительностью, но различают цвета.
Сетчатка - внутренняя оболочка глаза, являющаяся периферическим отделом зрительного анализатора.
Желтое пятно - место наибольшей остроты зрения в сетчатке глаза.
Слепое пятно - место выхода зрительного нерва из сетчатки глаза, расположено на его дне.
69. Какие дефекты зрения изображены на рисунке? Предложите (дорисуйте) способы их исправления.
1. Близорукость.
2. Дальнозоркость.
Ни в коем случае не читайте лежа; при чтении расстояние от глаз до книги должно быть не меньше 30 см; если вы смотрите телевизор днем, то нужно затемнить помещение, а вечером - включить освещение. при работе за компьютером делать частые перерывы.
71. Выполните практичекую работу "Изучение изменения размера зрачка".
1. Приготовьте квадратный лист плотной черной бумаги (4 см * 4 см) с точечным отверстием посередине (проткните лист иголкой).
2. Закройте левый глаз. Правым глазом смотрите через отверстие на источник яркого сета (окно или настольную лампу).
3. Продолжая смотреть через отверстие правым глазом, откройте левый. Как изменился в этот момент размер отверстия в листе бумаги (ваше субъективное воспритяие)?
Размер отверстия в бумаге уменьшился.
4. Снова закройте левый глаз. Как изменился размер отверстия?
Размер отверстия увеличился.
5. Сделайте вывод Размер отверстия в листе бумаги не изменяется. Возникающее ощущение иллюзорное. На самом деле расширяется и суживается
зрачок, т.к. света становится то больше, то меньше.
64. Заполните таблицу.
65. Рассмотрите рисунок, изображающий строение глаза человека. Напишите названия частей глаза, обозначенных цифрами.
66. Перечислите структуры, которые относятся к вспомогательному аппарату органа зрения.
К вспомогательному аппарату относятся – брови, веки и ресницы, слезная железа, слезные канальцы, глазодвигательные мышцы.
67. Выпишите названия частей глаза, через которые проходят лучи света, прежде чем они попадут на сетчатку.
Роговица → передняя камера → радужка → задняя камера → кристаллик → стекловидное тело → сетчатка
68. Запишите определения.
Палочки
– это рецепторы сумеречного света, которые отличают светлое от темного.
Колбочки
– обладают меньшей светочувствительностью, но различают цвета.
Сетчатка
– внутренняя оболочка глаза, являющаяся периферическим отделом зрительного анализатора.
Жёлтое пятно
– место наибольшей остроты зрения в сетчатке глаза.
Слепое пятно
– область на сетчатке, не чувствительная к свету. Нервные волокна от рецепторов к слепому пятну идут поверх сетчатки и собираются в зрительный нерв.
69. Какие дефекты зрения изображены на рисунках? Предложите (дорисуйте) способы их исправления.
70. Напишите рекомендации для сохранения хорошего зрения.
Читать книги только сидя, при хорошем освещении. Книгу держать на расстоянии 30 см от глаз. При работе за компьютером стараться как можно чаще моргать, делать 15-ти минутные перерывы каждый час. Телевизор смотреть не более трёх часов в день; расстояние от глаз до телевизора должно быть в 5 раз больше его диагонали. Делать гимнастику для глаз, употреблять продукты, содержащие витамины А, С и Е.
Зрительный анализатор человека, а попросту говоря, глаза, имеет довольно сложное строение и выполняет одновременно массу различных функций. Он позволяет человеку не только различать предметы. Человек видит изображение в цвете, чего лишены многие другие обитатели Земли. Кроме того, человек может определить расстояние до предмета и скорость движущегося предмета. Поворот глаз обеспечивает человеку большой угол обзора, что необходимо для безопасности.
Человеческий глаз имеет форму практически правильной сферы. Он устроен очень сложно , имеет множество мелких деталей и в то же время снаружи это довольно прочный орган. Глаз находится в отверстии черепа, называемом глазницей, и лежит там на жировой прослойке, которая, как подушка, предохраняет его от травм. Зрительный анализатор – довольно сложная часть тела. Рассмотрим поподробнее, как устроен анализатор.
Зрительный анализатор: строение и функции
Склера
Белковая оболочка глаза, состоящая из соединительной ткани, называется склерой. Эта соединительная ткань довольно прочная . Она обеспечивает постоянную форму глазному яблоку, что необходимо для сохранения неизменной формы сетчатки глаза. В склере находятся все остальные части зрительного анализатора. Склера не пропускает световое излучение. Снаружи к ней крепятся мышцы. С помощью этих мышц глаза могут двигаться. Часть склеры, расположенная впереди глазного яблока абсолютно прозрачная. Эта часть - роговица.
Роговица
В этой части склеры отсутствуют кровеносные сосуды. Она опутана плотной паутиной нервных окончаний. Они обеспечивают высочайшую чувствительность роговицы. Форма склеры – слегка выпуклая сфера. Такая форма обеспечивает преломление световых лучей и их концентрацию.
Сосудистое тело
Внутри склеры по всей её внутренней поверхности лежит сосудистое тело . Кровеносные сосуды плотно оплетают всю внутреннюю поверхность глазного яблока, передавая приток питательных веществ и кислорода всем клеткам зрительного анализатора. В месте расположения роговицы сосудистое тело прерывается и образует плотный круг. Этот круг образуют переплетающиеся кровеносные сосуды и пигмент. Эта часть зрительного анализатора называется радужкой.
Радужная оболочка
Пигмент индивидуален для каждого человека. Именно пигмент отвечает за то, какого цвета глаза будут у конкретного человека. При некоторых заболеваниях пигментация уменьшается
или вовсе пропадает. Тогда у человека глаза красного цвета. В середине радужки имеется чистое от пигмента, прозрачное отверстие. Это отверстие может изменять свои размеры. Это зависит от интенсивности освещения. По этому принципу построена диафрагма фотоаппарата. Эта часть глаза называется зрачок.
Зрачок
К зрачку подсоединены гладкие мышцы в виде переплетающихся волокон. Эти мышцы обеспечивают сужение зрачка или его расширение. Изменение размера зрачка взаимосвязано с интенсивностью светового потока. Если свет яркий - зрачок сужается, а при сумрачном свете он расширяется. Таким образом, обеспечивается попадание на сетчатку глаза светового потока примерно одинаковой силы . Глаза действуют синхронно. Они одновременно поворачиваются, а при попадании света на один зрачок – сужаются оба. Зрачок абсолютно прозрачен. Его прозрачность обеспечивает попадание света на сетчатку глаза и формирует чёткую неискаженную картинку.
Размер диаметра зрачка зависит не только от силы освещения. При стрессовых ситуациях, опасности, во время секса, - в любых ситуациях, когда в организме происходит выброс адреналина – зрачок также расширяется.
Сетчатка
Сетчатка устилает тонким слоем внутреннюю поверхность глазного яблока. Она преобразует поток фотонов в изображение. Сетчатка состоит из специфических клеток – палочек и колбочек. Эти клетки соединяются с бесчисленным множеством нервных окончаний. Палочки и колбочки
по поверхности сетчатки глаза расположены в основном равномерно. Но есть места скоплений только колбочек или только палочек. Эти клетки отвечают за передачу изображения в цвете.
Вследствие воздействия фотонов света формируется нервный импульс. Причём импульсы от левого глаза передаются в правое полушарие, а импульсы с правого глаза – в левое. В мозгу за счёт поступающих импульсов формируется изображение.
Причём картинка получается перевёрнутой и мозг потом перерабатывает, корректирует эту картинку, придавая ей правильную ориентацию в пространстве. Это свойство головного мозга приобретается человеком в процессе роста. Известно, что новорождённые дети видят мир перевёрнутым и только спустя некоторое время, картинка их восприятия мира становится с головы на ноги.
Для того чтобы получать геометрически правильное, неискаженное изображение в зрительном анализаторе человека присутствует целая система преломления светового излучения . Она имеет очень сложное строение:
- Передняя камера глаза
- Задняя камера глаза
- Хрусталик
- Стекловидное тело
Передняя камера заполнена жидкостью. Она находится между радужной оболочкой глаза и роговицей. Жидкость, находящаяся в ней богата множеством питательных веществ.
Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера. Она также заполнена жидкостью. Обе камеры соединены между собой. Жидкость в этих камерах постоянно циркулирует. Если, вследствие заболевания, циркуляция жидкости прекращается – у человека ухудшается зрение и такой человек может даже ослепнуть .
Хрусталик - двояковыпуклая линза. Она фокусирует лучи света. К хрусталику присоединены мышцы, которые могут изменять форму линзы, делая её более тонкой или более выпуклой. От этого зависит чёткость получаемого человеком изображения. Этот принцип корректировки изображения применён в фотоаппаратах и называется наводка на резкость.
Благодаря таким свойствам хрусталика мы видим чёткое изображение предмета, а также можем определить расстояние до него. Иногда происходит помутнение хрусталика. Это заболевание называется катаракта. Медицина научилась заменять хрусталики. Современные врачи считают эту операцию лёгкой.
Внутри глазного яблока находится стекловидное тело. Оно заполняет все его пространство и состоит из плотной субстанции, имеющей консистенцию студня . Стекловидное тело сохраняет глазу постоянную форму и, таким образом, обеспечивает геометрию сетчатки в постоянном сферическом виде. Это позволяет нам видеть неискаженные изображения. Стекловидное тело прозрачно. Оно без задержек пропускает световые лучи и участвует в их преломлении.
Зрительный анализатор настолько важен для жизнедеятельности человека, что природой предусмотрен ещё целый набор разных органов, призванных обеспечить правильную работу и сохранить здоровье его глаз.
Вспомогательный аппарат
Конъюнктива
Тончайший слой, покрывающий внутреннюю поверхность века и наружную поверхность глаза, называется конъюнктивом. Эта защитная плёнка смазывает поверхность глазного яблока, способствует очищению его от пыли и поддержанию поверхности зрачка в чистом и прозрачном состоянии. В составе конъюнктива содержатся вещества, препятствующие росту и размножению патогенной микрофлоры.
Слёзный аппарат
В районе наружного угла глаза находится слёзная железа. Она продуцирует специальную солоноватую жидкость, которая выливается через наружный угол глаза и омывает всю поверхность зрительного анализатора. Оттуда по протоку жидкость стекает и попадает в нижние отделы носа.
Мышцы глаза
Мышцы удерживают глазное яблоко, плотно фиксируя его в глазнице, и, при необходимости поворачивают глаза вверх, вниз и в стороны. Человеку не нужно поворачивать голову, чтобы рассмотреть интересующий его предмет, а угол обзора человека составляет примерно 270 градусов. Кроме того, глазные мышцы изменяют размеры и конфигурацию хрусталика, чем обеспечивают чёткое, резкое изображение интересующего объекта вне зависимости от расстояния до него. Мышцы также управляют глазными веками.
Веки глаз
Подвижные створки, при необходимости закрывающие глаз. Веки состоят из кожи. В нижней части веки выстланы конъюнктивом. Мышцы, прикреплённые к векам, обеспечивают их смыкание и размыкание – моргание. Управление мышцами век может быть инстинктивным или осознанным. Моргание – важная функция для сохранения здоровья глаза. При моргании открытая поверхность глаза смазывается секретом конъюнктивы, что предотвращает развитие на поверхности разного рода бактерий. Моргание может происходить при приближении к глазу какого-либо предмета для предотвращения механических повреждений.
Человек может управлять процессом моргания. Он может несколько задерживать промежуток между морганиями либо даже моргать веками одного глаза – подмигивать. На границе век растут волоски – ресницы.
Ресницы и брови .
Ресницы – волоски, растущие по краям век. Ресницы призваны защищать поверхность глаза от пыли и мельчайших частиц, присутствующих в воздухе. Во время сильного ветра, пыли, дыма человек прикрывает веки и смотрит сквозь опущенные ресницы. Это происходит на подсознательном уровне. В этом случае включается механизм защиты поверхности глаза от попадания в него инородных тел.
Глаз находится в глазнице . Вверху глазницы имеется надбровная дуга. Это выступающая часть черепа, предохраняющая глаз от повреждений при падениях и ударах. На поверхности надбровной дуги растут жёсткие волосы – брови, которые предохраняют от попадания в него соринок.
Природой предусмотрен целый комплекс предупредительных мер по сохранению зрения человека. Такое сложное строение отдельного органа говорит о его жизненной важности для сохранения жизни человека. Поэтому при любых начальных нарушениях зрения самым правильным решением будет - обратиться к врачу-офтальмологу. Берегите ваше зрение.
ДОКЛАД НА ТЕМУ:
ФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА.
СТУДЕНТКИ: Путилина М., Аджиева А.
Преподаватель: Бунина Т. П.
Физиология зрительного анализатора
Зрительный анализатор (или зрительная сенсорная система) – важнейший из органов чувств человека и большинства высших позвоночных животных. Он дает более 90% информации, идущей к мозгу от всех рецепторов. Благодаря опережающему эволюционному развитию именно зрительных механизмов мозг хищных животных и приматов претерпел резкие изменения и достиг значительного совершенства. Зрительное восприятие – многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку глаза и возбуждения фоторецепторов и заканчивающийся принятием высшими отделами зрительного анализатора, локализованными в коре мозга, решения о наличии в поле зрения того или иного зрительного образа.
Структуры зрительного анализатора:
Глазное яблоко.
Вспомогательный аппарат.
Строение глазного яблока:
Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.
Наружная - очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части - роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета - склеры.
Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие - зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется в результат взаимодействия гладких мышечных волокон - сфинктера и дилататора, заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска - «цвет глаз».
Внутренняя, или сетчатая, оболочка глазного яблока (tunica interna bulbi), - сетчатка - рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему. Сетчатка состоит из 10 слоев:
Пигментный;
Фотосенсорный;
Наружная пограничная мембрана;
Наружный зернистый слой;
Наружный сетчатый слой;
Внутренний зернистый слой;
Внутренний сетчатый;
Слой ганглиозных клеток;
Слой волокон зрительного нерва;
Внутренняя пограничная мембрана
Центральная ямка (желтое пятно). Область сетчатки, в которой находятся одни колбочки (цветочувствительные фоторецепторы); в связи с этим обладает сумеречной слепотой (гемеролопией); для этой области характерны миниатюрные рецептивные поля (одна колбочка – один биполяр – одна ганглиозная клетка), и как следствие, максимальная острота зрения
С функциональной точки зрения оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.
Светопреломляющий аппарат
Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему линз, формирующую на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу, камерную влагу - жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет.
Хруста́лик (лат. lens) - прозрачное тело, расположенное внутри глазного яблока напротив зрачка; являясь биологической линзой, хрусталик составляет важную часть светопреломляющего аппарата глаза.
Хрусталик представляет собой прозрачное двояковыпуклое округлое эластичное образование, циркулярно фиксированное к цилиарному телу. Задняя поверхность хрусталика прилегает к стекловидному телу, спереди от него находятся радужка и передняя и задняя камеры.
Максимальная толщина хрусталика взрослого человека примерно 3,6-5 мм (в зависимости от напряжения аккомодации), его диаметр около 9-10 мм. Радиус кривизны передней поверхности хрусталика в покое аккомодации равен 10 мм, а задней - 6 мм, при максимальном напряжении аккомодации передний и задний радиус сравниваются, уменьшаясь до 5,33 мм.
Показатель преломления хрусталика неоднороден по толщине и в среднем составляет 1,386 или 1,406 (ядро) также в зависимости от состояния аккомодации.
В покое аккомодации преломляющая сила хрусталика составляет среднем 19,11 диоптрий, при максимальном напряжении аккомодации - 33,06 дптр.
У новорождённых хрусталик почти шаровидный, имеет мягкую консистенцию и преломляющую силу до 35,0 дптр. Дальнейший рост его происходит, в основном, за счет увеличения диаметра.
Аккомодационный аппарат
Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре - зрачком - и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.
Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует как раз изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.
Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот сокращаются радиальные мышцы, и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.
цинновы связки (ресничные пояски). Отростки ресничного тела, направляются к капсуле хрусталика. При расслабленном состоянии гладкой мускулатуры ресничного тела оказывают максимальное растягивающее действие на капсулу хрусталика, в результате чего он максимально уплощен, а преломляющая его способность минимальна (это имеет место в момент рассматривания предметов, находящихся на большом удалении от глаз); в условиях сокращенного состояния гладкой мускулатуры ресничного тела имеет место обратная картина (при рассматривании близко расположенных от глаз предметов)
передняя и задняя камеры глаза соответственно, заполнены водянистой влагой.
Рецепторный аппарат зрительного анализатора. Структура и функции отдельных слоев сетчатки
Сетчатка представляет собой внутреннюю оболочку глаза, имеющую сложную многослойную структуру. Здесь расположены два вида различных по своему функциональному значению фоторецепторов – палочки и колбочки и несколько видов нервных клеток с их многочисленными отростками.
Под влиянием световых лучей в фоторецепторах происходят фотохимические реакции, состоящие в изменении светочувствительных зрительных пигментов. Это вызывает возбуждение фоторецепторов, и затем синоптическое возбуждение связанных с палочками и колбочками нервных клеток. Последние образуют собственно нервный аппарат глаза, который передает зрительную информацию в центры головного мозга и участвует в ее анализе и переработке.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
Вспомогательный аппарат глаза включает защитные приспособления и мышцы глаза. К защитным приспособлениям относятся веки с ресницами, конъюнктива и слезный аппарат.
Веки представляют собой парные кожно-конъюктивные складки, прикрывающие спереди глазное яблоко. Передняя поверхность века покрыта тонкой, легко собирающейся в складки кожей, под которой лежит мышца века и которая на периферии переходит в кожу лба и лица. Задняя поверхность века выстлана конъюнктивой. Веки имеют передние края век, несущие ресницы и задние края век, переходящие в конъюнктиву.
Между верхними и нижними веками имеется щель век с медиальным и латеральным углами. У медиального угла щели век передний край каждого века имеет небольшое возвышение - слезный сосочек, на вершине которого точечным отверстием открывается слезный каналец. В толще век заложены хрящи, тесно сращенные с конъюнктивой и в значительной мере определяющие форму век. Медиальной и латеральной связками век эти хрящи укреплены к краю глазницы. В толще хрящей залегают довольно многочисленные (до 40) железы хряща, протоки которых открываются вблизи свободных задних краев обоих век. У лиц, работающих в пыльных цехах, часто наблюдается закупорка этих желез с последующим их воспалением.
Мышечный аппарат каждого глаза состоит из трех пар антагонистически действующих глазодвигательных мышц:
Верхней и нижней прямых,
Внутренней и наружной прямых,
Верхней и нижней косых.
Все мышцы, за исключением нижней косой, начинаются, кaк и мышцы, поднимающие верхнее веко, от сухожильного кольца, расположенного вокруг зрительного канала глазницы. Затем четыре прямые мышцы направляются, постепенно дивергируясь, кпереди и после прободения теноновой капсулы налетаются своими сухожилиями в склеру. Линии их прикрепления находятся на разном расстоянии от лимба: внутренней прямой - 5,5-5,75 мм, нижней - 6-6,6 мм, наружной - 6,9-7 мм, верхней - 7,7-8 мм.
Верхняя косая мышца от зрительного отверстия направляется к костно-сухожильному блоку, расположенному у верхневнутреннего угла глазницы и, перекинувшись через него, идет кзади и кнаружи в виде компактного сухожилия; прикрепляется к склере в верхненаружном квадранте глазного яблока на расстоянии 16 мм от лимба.
Нижняя косая мышца начинается от нижней костной стенки глазницы несколько латеральнее места входа в носослезный канал, идет кзади и кнаружи между нижней стенкой глазницы и нижней прямой мышцей; прикрепляется к склере на расстоянии 16 мм от лимба (нижненаружный квадрант глазного яблока).
Внутренняя, верхняя и нижняя прямые мышцы, а также нижняя косая мышца иннервируются веточками глазодвигательного нерва, наружная прямая - отводящего, верхняя косая - блокового.
При сокращении той или иной мышцы глаз совершает движение вокруг оси, которая перпендикулярна ее плоскости. Последняя проходит вдоль мышечных волокон и пересекает точку вращения глаза. Это означает, что у большинства глазодвигательных мышц (за исключением наружной и внутренней прямых мышц) оси вращения имеют тот или иной угол наклони по отношению к исходным координатным осям. Вследствие этого при сокращении таких мышц глазное яблоко совершает сложное движение. Так, например, верхняя прямая мышца при среднем положении глаза поднимает его кверху, ротирует кнутри и несколько поворачивает к носу. Вертикальные движения глаза будут увеличиваться по мере уменьшения угла расхождения между сагиттальной и мышечной плоскостями, т. е. при повороте глаза кнаружи.
Все движения глазных яблок подразделяют на сочетанные (ассоциированные, конъюгированные) и конвергентные (фиксация разноудаленных объектов за счет конвергенции). Сочетанные движения - это те, которые направлены в одну сторону: вверх, вправо, влево и т. д. Эти движения совершаются мышцами - синергистами. Так, например, при взгляде вправо в правом глазу сокращается наружная, а в левом - внутренняя прямые мышцы. Конвергентные движения реализуются посредством действия внутренних прямых мышц каждого глаза. Разновидностью их являются фузионные движения. Будучи очень мелкими, они осуществляют особо точную фиксационную установку глаз, благодаря чему создаются условия для беспрепятственного слияния в корковом отделе анализатора двух сетчаточных изображений в один цельный образ.
Восприятие света
Мы воспринимаем свет благодаря тому, что его лучи проходят через оптическую систему глаза. Там возбуждение обрабатывается и передаётся в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка - это сложная оболочка глаза, содержащая несколько слоев клеток, различных по форме и функциям.
Первый (внешний) слой - пигментный, состоит из плотно расположенных эпителиальных клеток, содержащих чёрный пигмент фусцин. Он поглощает световые лучи, способствуя более четкому изображению предметов. Второй слой - рецепторный, образован светочувствительными клетками - зрительными рецепторами - фоторецепторами: колбочками и палочками. Они воспринимают свет и превращают его энергию в нервные импульсы.
Каждый фоторецептор состоит из чувствительного к действию света наружного сегмента, содержащего зрительный пигмент, и внутреннего сегмента, содержащего ядро и митохондрии, обеспечивающие энергетические процессы в фоторецепторной клетке.
Электронно-микроскопические исследования выявили, что наружный сегмент каждой палочки состоит из 400-800 тонких пластинок, или дисков, диаметром около 6 мкм. Каждый диск представляет собой двойную мембрану, состоящую из мономолекулярных слоев липидов, находящихся между слоями молекул белка. С молекулами белка связан ретиналь, входящий в состав зрительного пигмента родопсина.
Наружный и внутренний сегменты фоторецепторной клетки разделены мембранами, через которые проходит пучок из 16-18 тонких фибрилл. Внутренний сегмент переходит в отросток, помощью которого фоторецепторная клетка передает возбуждение через синапс на контактирующую с ней биполярную нервную клетку.
У человека в глазу имеется около 6-7 млн. колбочек и 110-125 млн. палочек. Палочки и колбочки распределены в сетчатке неравномерно. Центральная ямка сетчатки (fovea centralis) содержит только колбочки (до 140000 колбочек на 1 мм2). По направлению к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а количество палочек возрастает. Периферия сетчатки содержит почти исключительно палочки. Колбочки функционируют в условиях ярой освещенности и воспринимают цвета; палочки являются рецепторами, воспринимающими световые лучи в условиях сумеречного зрения.
Раздражение различных участков сетчатки показывает, что различные цвета воспринимаются лучше всего при действии световых раздражителей на центральную ямку, где расположены почти исключительно колбочки. По мере удаления от центра сетчатки восприятие цвета становиться все хуже. Периферия сетчатки, где находятся исключительно палочки, не воспринимает цвета. Световая чувствительность колбочкового аппарата сетчатки во много раз меньше таковой элементов, связанных с палочками. Поэтому в сумерках в условиях малой освещенности, центральное колбочковое зрение резко понижено и преобладает периферическое палочковое зрение. Так как палочки не воспринимают цвета, то в сумерках человек цвета не различает.
Слепое пятно. Место входа зрительного нерва в глазное яблоко – сосок зрительного нерва – не содержит фоторецепторов и поэтому нечувствительно к свету; это так называемое слепое пятно. В существовании слепого пятна можно убедиться с помощью опыта Мариотта.
Мариотт проделывал опыт так: помещал двух вельмож на расстоянии 2 м друг против друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку,- тогда каждому казалось, что у его визави нет головы.
Как это ни странно, но люди только в XVII веке узнали, что на сетчатке их глаз существует «слепое пятно», о котором никто раньше не думал.
Нейроны сетчатки. Кнутри от слоя фоторецепторных клеток в сетчатке расположен слой биполярных нейронов, к которым изнутри примыкает слой ганглиозных нервных клеток.
Аксоны ганглиозных клеток образуют волокна зрительного нерва. Таким образом, возбуждение, возникающее в фоторецепторе при действии света, попадает на волокна зрительного нерва через нервные клетки – биполярные и ганглиозные.
Восприятие изображения предметов
Чёткое изображение предметов на сетчатке обеспечиваются сложной уникальной оптической системой глаза, состоящей из роговицы, жидкостей передней и задней камер, хрусталика и стекловидного тела. Световые лучи проходят сквозь перечисленные среды оптической системы глаза и преломляются в них согласно законам оптики. Основное значение для преломления света в глазу имеет хрусталик.
Для чёткого восприятия предметов необходимо, чтобы их изображение всегда фокусировалось в центре сетчатки. Функционально глаз приспособлен для рассмотрения удалённых предметов. Однако люди могут чётко различать предметы, расположенные на разном расстоянии от глаза, благодаря способности хрусталика изменять свою кривизну, а соответственно и преломляющую силу глаза. Способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, расположенных на разном расстоянии, называют аккомодацией. Нарушение аккомодационной способности хрусталика приводит к нарушению остроты зрения и возникновения близорукости или дальнозоркости.
Парасимпатические преганглионарные волокна исходят из ядра Вестфаля-Эдингера (висцеральная часть ядра III пары черепного нерва) и затем идут в составе III пары черепных нервов к ресничному ганглию, который лежит сразу позади глаза. Здесь преганглионарные волокна образуют синапсы с постганглионарными парасимпатическими нейронами, которые, в свою очередь, посылают волокна в составе ресничных нервов в глазное яблоко.
Эти нервы возбуждают: (1) ресничную мышцу, которая регулирует фокусирование хрусталиков глаз; (2) сфинктер радужной оболочки, сужающий зрачок.
Источником симпатической иннервации глаза являются нейроны боковых рогов первого грудного сегмента спинного мозга. Выходящие отсюда симпатические волокна входят в симпатическую цепочку и поднимаются к верхнему шейному ганглию, где они синаптически связываются с ганглионарными нейронами. Их постганглионарные волокна проходят вдоль поверхности каротидной артерии и далее вдоль более мелких артерий и достигают глаза.
Здесь симпатические волокна иннервируют радиальные волокна радужной оболочки (которые расширяют зрачок), а также некоторые внеглазные мышцы глаза (обсуждаются далее в связи с синдромом Горнера).
Механизм аккомодации, фокусирующий оптическую систему глаза, важен для поддержания высокой остроты зрения. Аккомодация осуществляется в результате сокращения или расслабления ресничной мышцы глаза. Сокращение этой мышцы увеличивает преломляющую силу хрусталика, а расслабление снижает ее.
Аккомодация хрусталика регулируется механизмом отрицательной обратной связи, который автоматически регулирует преломляющую силу хрусталика, чтобы достичь высочайшей степени остроты зрения. Когда глаза, сфокусированные на некотором отдаленном объекте, должны внезапно сфокусироваться на ближнем объекте, хрусталик обычно аккомодирует в течение менее 1 сек. Хотя точный механизм регуляции, вызывающий это быстрое и точное фокусирование глаза, не ясен, известны некоторые из его особенностей.
Во-первых, при внезапном изменении расстояния до точки фиксации преломляющая сила хрусталика изменяется в направлении, соответствующем достижению нового состояния фокуса, в пределах доли секунды. Во-вторых, разные факторы помогают изменить силу хрусталика в нужном направлении.
1. Хроматическая аберрация. Например, лучи красного цвета фокусируются слегка сзади по отношению к голубым лучам, поскольку голубые лучи сильнее преломляются хрусталиком, чем красные. Глаза, по-видимому, способны определить, какой из этих двух типов лучей лучше сфокусирован, и этот «ключ» передает информацию аккомодирующему механизму для увеличения или уменьшения силы хрусталика.
2. Конвергенция. При фиксации глаз на ближнем объекте глаза конвергируют. Нервные механизмы конвергенции одновременно посылают сигнал, увеличивающий преломляющую силу хрусталика глаза.
3. Ясность фокуса в глубине ямки по сравнению с ясностью фокуса по краям различна, поскольку центральная ямка лежит несколько глубже, чем остальная сетчатка. Предполагают, что это различие также дает сигнал, в каком направлении следует изменить силу хрусталика.
4. Степень аккомодации хрусталика все время слегка колеблется с частотой до 2 раз в секунду. При этом визуальное изображение становится яснее, когда колебание силы хрусталика изменяется в правильном направлении, и менее ясным, когда сила хрусталика изменяется в неправильном направлении. Это может дать быстрый сигнал к выбору правильного направления изменения силы хрусталика для обеспечения соответствующего фокуса. Области коры большого мозга, регулирующие аккомодацию, функционируют в тесной параллельной связи с областями, контролирующими фиксационные движения глаз.
При этом анализ зрительных сигналов осуществляется в областях коры, соответствующих полям 18 и 19 по Бродману, а двигательные сигналы к ресничной мышце передаются через претектальную зону ствола мозга, затем - через ядро Вестфаля-Эдингера и в итоге - по парасимпатическим нервным волокнам к глазам.
Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки
В палочках сетчатки человека и многих животных содержится пигмент родопсин, или зрительный пурпур, состав, свойства и химические превращения которого подробно изучены в последние десятилетия. В колбочках найден пигмент йодопсин. В колбочках имеются также пигменты хлоролаб и эритролаб; первый из них поглощает лучи, соответствующие зеленой, а второй – красной части спектра.
Родопсин представляет собой высокомолекулярное соединение (молекулярная масса 270000), состоящее из ретиналя – альдегида витамина А и балка опсина. При действии кванта света происходит цикл фотофизических и фотохимических превращений этого вещества: ретиналь изомеризуется, его боковая цепь выпрямляется, связь ретиналя с белком нарушается, активируются ферментативные центры белковой молекулы. Конформационное изменение молекул пигмента активирует ионы Са2+, которые посредством диффузии достигают натриевых каналов, вследствие чего проводимость для Na+ снижается. В результате снижения натриевой проводимости возникает увеличение электроотрицательности внутри фоторецепторной клетки по отношению к внеклеточному пространству. После чего ретиналь отщепляется от опсина. Под влиянием фермента, названного редуктазой ретиналя, последний переходит в витамин А.
При затемнении глаз происходит регенерация зрительного пурпура, т.е. ресинтез родопсина. Для этого процесса необходимо, чтобы сетчатка получала цис-изомер витамина А, из которого образуется ретиналь. Если же витамин А в организме отсутствует, образование родопсина резко нарушается, что и приводит к развитию куринной слепоты.
Фотохимические процессы в сетчатке происходит весьма экономно, т.е. при действии даже очень яркого света расщепляется только небольшая часть имеющегося в палочках родопсина.
Структура йодопсина близка к родопсину. Йодопсин представляет собой также соединение ретиналя с белком опсином, который образуется в колбочках и отличается от опсина палочек.
Поглощение света родопсином и йодопсином различно. Йодопсин в наибольшей степени поглощает желтый свет с длиной волны около 560 нм.
Сетчатка представляет собой довольно сложную нейронную сеть с горизонтальными и вертикальными связями между фоторецепторами и клетками. Биполярные клетки сетчатки передают сигналы от фоторецепторов в слой ганглиозных клеток и к амакриновым клеткам (вертикальная связь). Горизонтальные и амакриновые клетки участвуют в горизонтальной передаче сигналов между соседними фоторецепторами и ганглиозными клетками.
Восприятие цвета
Восприятие цвета начинается с поглощения света колбочками - фоторецепторами сетчатки (фрагмент внизу). Колбочка отвечает на сигнал всегда одинаково, но ее активность передается двум различным типам нейронов, называемым биполярными клетками ON- и OFF-типа, которые, в свою очередь, соединены с ганглиозными клетками ON- и OFF-типа, а их аксоны несут сигнал в мозг - сначала в латеральное коленчатое тело, а оттуда далее в зрительную кору
Многоцветность воспринимается благодаря тому, что колбочки реагируют на определенный спектр света изолированно. Существует три типа колбочек. Колбочки первого типа реагируют преимущественно на красный цвет, второго - на зелёный и третьего - на синий. Эти цвета называют основными. Под действием волн различной длины колбочки каждого типа возбуждаются неодинаково.
Самой большой длине волны соответствует красный цвет, самой короткой – фиолетовый;
Цвета между красным и фиолетовым располагаются в известной последовательности красный- оранжевый – желтый – зеленый – голубой – синий – фиолетовый.
Наш глаз воспринимает длины волн только в диапозоне 400-700 нм. Фотоны с длиной волн выше 700 нм относятся к инфракрасному излучению, воспринимаются в форме тепла. Фотоны с длиной волн ниже 400 нм относят к ультрафиолетовому излучению, они из-за своей высокой энергии способны оказывать повреждающее действие на кожу и слизистые; после ультрафиолетового идет уже рентгеновское и гамма-излучение.
Вследствие этого каждая длина волны воспринимается как особый цвет. Например, когда мы смотрим на радугу, то самыми заметными для нас кажутся основные цвета (красный, зелёный, синий).
Оптическим смешением основных цветов можно получить остальные цвета и оттенки. Если все три типа колбочек возбуждаются одновременно и одинаково, возникает ощущение белого цвета.
Сигналы о цвете передаются по медленным волокнам ганглиозных клеток
В результате смешения сигналов, несущих информацию об окраске и форме, человек может увидеть то, чего нельзя было бы ожидать на основе анализа длины волны света, отраженного от предмета, что наглядно демонстрируют иллюзии.
Зрительные пути:
Аксоны ганглиозных клеток дают начало зрительному нерву. Правый и левый зрительные нервы сливаются у основания черепа, образуя перекрест, где нервные волокна, идущие от внутренних половин обеих сетчаток, пересекаются и переходят на противоположную сторону. Волокна, идущие от наружных половин каждой сетчатки объединяются вместе с перекрещенным пучком аксонов из контралатерального зрительного нерва, образуя зрительный тракт. Зрительный тракт заканчивается в первичных центрах зрительного анализатора, к которым относятся латеральные коленчатые тела, верхние бугорки четверохолмия и претектальная область ствола мозга.
Латеральные коленчатые тела являются первой структурой ЦНС, где происходит переключение импульсов возбуждения на пути между сетчаткой и корой большого мозга. Нейроны сетчатки и латерального коленчатого тела производят анализ зрительных стимулов, оценивая их цветовые характеристики, пространственный контраст и среднюю освещенность в различных участках поля зрения. В латеральных коленчатых телах начинается бинокулярное взаимодействие от сетчатки правого и левого глаза.
1. Что такое анализатор? Как он устроен?
Анализатор – система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нём какого – либо вида информации (зрительной, слуховой, обонятельной и другие).
Все анализаторы состоят из 3 основных частей:
Рецептор (периферический отдел): рецепторы воспринимают раздражение и преобразуют энергию раздражителя (света, звука, температуры) в нервные импульсы.
Проводящие нервные пути (проводниковый отдел)
Центральный отдел: нервные центры в определенных областях коры больших полушарий головного мозга, в которой осуществляется превращение нервного импульса в специфическое ощущение.
2. Чем представлены периферический, проводниковый и центральный отделы зрительного анализатора?
Периферический отдел: палочки и колбочки сетчатки. Проводниковый отдел: зрительный нерв, верхние бугры четверохолмия (средний мозг) и зрительные ядра таламуса. Центральный отдел: зрительная зона коры больших полушарий (затылочная область).
3. Перечислите структуры вспомогательного аппарата глаза и их функции.
К вспомогательному аппарату глаза относят брови и ресницы, веки, слёзную железу, слёзные канальцы, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды. Брови отводят стекающий со лба пот, а также брови и ресницы защищают глаза от пыли. Слёзная железа вырабатывает слезную жидкость, которая, при моргании, смачивает, дезинфицирует и очищает глаз. Избыток жидкости и собирается в углу глаза и отводится через слёзные канальцы в полость носа. Веки защищают глаз от световых лучей, пыли; моргание (периодическое смыкание и размыкание век) обеспечивает равномерное распределение слезной жидкости по поверхности глазного яблока. Благодаря глазодвигательным мышцам мы можем следить за движущимися предметами не поворачивая головы. Сосуды обеспечивают питание глаза и его вспомогательных структур.
4. Как устроено глазное яблоко?
Глазное яблоко имеет форму шара и располагается в специальном углублении черепа – глазнице. Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек: наружной фиброзной, средней сосудистой и сетчатки. Полость глазного яблока заполнена бесцветным и прозрачным стекловидным телом. Фиброзная оболочка – наружная белковая оболочка глаза, полностью покрывающая его и служащая для защиты остальных частей глаза. В ней выделяют заднюю непрозрачную часть – белочную оболочку (склера) и переднюю прозрачную – роговицу. Роговица выпуклая вперед, она не имеет кровеносных сосудов и в ней происходит наибольшее преломление световых лучей. Сосудистая оболочка располагается под фиброзной, в ней выделяют собственно сосудистую оболочку (лежит под склерой, пронизана множеством сосудиков и обеспечивает питание глаза), ресничное тело, и радужку. Клетки радужки содержат меланин, от которого и зависит цвет глаз. В центре радужки находится небольшое отверстие – зрачок, способный расширяться или сужаться в зависимости от количества света, попадающего на глаз или от влияния симпатической и парасимпатической нервной системы. Непосредственно за зрачком лежит хрусталик (прозрачное двояковыпуклое образование диаметром до 1 см). Внутренняя оболочка глаза – сетчатка, состоящая из рецепторов (палочек и колбочек) и нервных клеток, соединяющих все рецепторы в единую сеть и передающих информацию в зрительный нерв. Большинство колбочек размещается в сетчатке напротив зрачка, в жёлтом пятне (место наилучшего видения). Рядом с жёлтым пятном, в месте выхода зрительного нерва, находится участок сетчатки лишенный рецепторов - слепое пятно.
5. Какое значение имеет способность хрусталика менять свою кривизну?
Благодаря изменениям кривизны хрусталика изображение в глазу четко фокусируется на поверхности сетчатки в одной точке, что можно сравнить с наведением резкости на фотоаппарате.
6. Какую функцию выполняет зрачок?
Зрачок регулирует количество света, поступающего в глаз. Расширение зрачка при малой освещенности и его сужение при ярком освещении получило название аккомодационной способности глаза.
7. Где располагаются палочки и колбочки, в чём их сходство и различия?
Палочки и колбочки располагаются в сетчатке. И палочки, и колбочки являются фоторецепторами, лежат единым слоем и содержат специфические белки, молекулы которых возбуждаются под действием света. Они различаются по форме и степени чувствительности к свету и цвету. Колбочки – фоторецепторы, воспринимающие очертания и детали объектов и обеспечивающие цветовое зрение. По трехкомпонентной теории света существует три типа колбочек, каждый из которых лучше воспринимает определенный цвет: красно-оранжевый, желто-зеленый, сине-фиолетовый. Палочки – фоторецепторы, обеспечивающие черно-белое зрение и обладающие высокой чувствительностью к свету. Колбочки менее чувствительны к свету, чем палочки. Поэтому в сумерках зрение обеспечивается только палочками, из-за чего в этих условиях человек плохо различает цвета.
8. В какой части глаза находятся рецепторы, воспринимающие свет и преобразующие его в нервный импульс?
Фоторецепторы (палочки и колбочки) находятся в сетчатке.
9. Где расположено слепое пятно?
Рядом с жёлтым пятном, в месте выхода зрительного нерва, находится участок сетчатки лишенный рецепторов - слепое пятно.
10. В какой части сетчатки формируется наиболее чёткое цветное изображение? С чем это связано?
Наиболее четкое изображение предметов формируется в желтом пятне, области в центральной части сетчатки, в которой колбочки расположены с максимальной плотностью, а палочки отсутствуют. На желтое пятно проецируются световые лучи от той точки, на которую направлен наш взгляд.
11. Опишите работу зрительного анализатора от поступления света на орган зрения до формирования зрительного образа в головном мозге.
Свет поступает на глазное яблоко, глазодвигательные мышцы обеспечивают оптимальное его положение. Свет проходит через прозрачную роговицу и зрачок и попадает на хрусталик. Хрусталик обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, после прохождения его через прозрачное стекловидное тело. На сетчатке изображение получается уменьшенным и перевернутым. Свет на сетчатке вызывает возбуждение фоторецепторов и преобразование света в нервные импульсы. Нервные импульсы передаются в головной мозг через зрительный нерв. Зрительные нервы проникают в череп через специальные отверстия и сходятся вместе, а затем внутренние части нерва перекрещиваются и снова расходятся, формируя зрительные тракты. В результате все, что мы видим справа, оказывается в левом зрительном тракте, а то, что слева, в правом. Зрительные тракты заканчиваются в верхних буграх четверохолмия среднего мозга и зрительных буграх таламуса, где информация проходит дополнительную обработку. Окончательная обработка информации происходит в зрительных зонах затылочных долей обоих полушарий, там изображение снова переворачивается «с головы на ноги».
12. В чём причина таких нарушений зрения, как близорукость и дальнозоркость? Какие процессы корректируют линзами очков? Расскажите о профилактике этих заболеваний.
Близорукость – нарушение зрения, при котором изображение формируется перед сетчаткой. Близорукий человек четко видит только близко расположенные предметы. Дальнозоркость – нарушение зрения, при котором изображение формируется перед сетчаткой. Человек с такой патологией лучше видит предметы, расположенные на расстоянии. Причины таких патологий бывают врожденными и приобретенными. К врожденным относятся врожденные удлиненное (близорукость) или укороченное (дальнозоркость) глазное яблоко. К приобретенным относятся увеличение кривизны хрусталика или ослабление ресничной мышцы (близорукость); уплотнение хрусталика, приводящее к потере его эластичности и уменьшению кривизны (дальнозоркость, чаще встречается у стариков). Линзы очков создают дополнительное рассеивание света при дальнозоркости или больший угол преломления при близорукости.
Профилактика этих заболеваний состоит в соблюдении определенной гигиены зрения. К этому можно отнести занятия зрительной гимнастикой при утомлении глаз, чтение и письмо при достаточном освещении, так чтобы для правшей свет падал слева, а для левшей справа. Расстояния от глаза до предмета должно составлять 30-35 см; после каждых 30-40 мин работы за компьютером необходимо делать 10-15 мин перерывы, при просмотре телевизора расстояние до него должно быть не менее 2,5 -3 м и время просмотра не должно превышать 30-40 мин в день. В вечернее время при работе за компьютером или при просмотре телевизора необходимо включать освещение.
13. Почему говорят, что глаз смотрит, а мозг видит?
Глаз является только периферическим отделом зрительного анализатора, обработка же изображений происходит в коре больших полушарий. При травмах затылочной доли человек перестает видеть, то есть изображение формируется на сетчатке глаза, он как бы смотрит, но не распознает и не узнает предметы, он их не видит.
Загрузка...
