Орган зрения Глаз - это воспринимающий отдел зрительного анализатора, который служит для восприятия световых раздражений. Состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.
Человеческий глаз воспринимает световые волны определенной длины - от 390 до 760 нм. Чувствительность сетчатки очень высока, свет обыкновенной свечи виден на расстоянии нескольких километров.
Адаптация - приспособленность глаза к восприятию света разной яркости.
Аккомодация - приспособленность глаза четко видеть предметы на разном расстоянии. Благодаря эластичности хрусталика его кривизна, а следовательно, и сила преломления лучей могут меняться.
Схема строение глаза
Строение и функции частей глаза
|
Системы глаза |
Части глаза |
Строение частей глаза |
Функции |
|
Вспомогательные |
Брови |
Волосы, растущие от внутреннего к внешнему углу глаза |
Отводят пот со лба |
|
Веки |
Кожные складки с ресницами |
Защита глаза от ветра, пыли, ярких лучей |
|
|
Слезный аппарат |
Слезные железы и слезовыводящие пути |
Слезы смачивают, очищают дезинфицируют глаз |
|
|
Оболочки |
Белочная |
Наружная плотная оболочка, состоящая из соединительной ткани « |
Защита глаз от механических и химических повреждений, от микроорганизмов |
|
Сосудистая |
Средняя оболочка, пронизанная кровеносными сосудами. Внутренняя поверхность содержит слой черного пигмента |
Питание глаза, пигмент поглощает световые лучи |
|
|
Сетчатка |
Внутренняя оболочка глаза, состоящая из фото ре це п то ров: палочек и колбочек |
Восприятие света, преобразование его в нервные импульсы |
|
|
Оптическая |
Роговица |
Прозрачная передняя часть белочной оболочки |
Преломляет лучи света |
|
Водянистая влага |
Прозрачная жидкость, находящаяся за роговицей |
Пропускает лучи света |
|
|
Радужная оболочка (радужка) |
Передняя часть сосудистой оболочки с пигментом п мышцами |
Пигмент придает цвет глазу, мышцы меняют величину зрачка |
|
|
Зрачок |
Отверстие в радужной оболочке |
Регулирует количество света расширяясь и суживаясь |
|
|
Хрусталик |
Двояковыпуклая эластичная прозрачная линза, окруженная ресничной мышцой |
Преломляет и фокусирует лучи света, обладает аккомодацией |
|
|
Стекловидное тело |
Прозрачное студенистое вещество |
Заполняет глазное яблоко. Поддерживает внутриглазное давление. Пропускает лучи света |
|
|
Световоспринимающая |
Фоторецепторы (нейроны) |
Расположены в сетчатке в форме палочек и колбочек |
Палочки воспринимают форму (зрение при слабом освещении), колбочки - цвет (цветное зрение) |
Зрительный анализатор
Зрительный анализатор обеспечивает восприятие величины, формы и цвета предметов, их взаимное расположение и расстояние между ними.
Схема строение зрительного анализатора
_______________
Источник информации:
Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.
Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.
Глаза являются сложным по строению органом, так как в них сосредоточены различные рабочие системы, выполняющие множество функций, направленных на сбор информации и ее преобразование.
Зрительная система в целом, включающая глаза и все их биологические составляющие, включает более 2 млн составных единиц, в число которых входят сетчатка, хрусталик, роговица, важное место занимают нервы, капилляры и сосуды, радужка, макула и зрительный нерв.
Человеку обязательно необходимо знать, как проводить профилактику заболеваний, связанных с офтальмологией, чтобы сохранять остроту зрения на протяжении всей жизни.
Строение глаза человека: фото/схема/рисунок с описанием
Для того чтобы понять, что же представляет собой глаз человека, лучше всего сравнить орган с фотоаппаратом. Анатомическое строение представлено:
- Зрачком;
- Роговицей (без цвета, прозрачная часть глаза);
- Радужкой (она определяет визуальный цвет глаз);
- Хрусталиком (отвечает за остроту зрения);
- Цилиарным телом;
- Сетчаткой.
Также обеспечить зрение помогают такие структуры глазного аппарата, как:
- Сосудистая оболочка;
- Нерв зрительный;
- Снабжение кровью производится при помощи нервов и капилляров;
- Двигательные функции проводятся глазными мышцами;
- Склера;
- Стекловидное тело (основная защитная система).
Соответственно, в качестве «объектива» выступают такие элементы, как роговица, хрусталик и зрачок. Попадающий на них свет или солнечные лучи преломляются, затем фокусируются на сетчатке.
Хрусталик является «автофокусом», так как основной его функцией является изменение кривизны, благодаря чему острота зрения сохраняется на показателях нормы – глаза способны хорошо видеть окружающие предметы на разном расстоянии.
В качестве своеобразной «фотопленки» работает сетчатка. На ней остается увиденное изображение, которое затем в виде сигналов, передается с помощью зрительного нерва в головной мозг, где происходит обработка и анализ.
Знать общие черты строения человеческого глаза необходимо для понимания принципов работы, способов профилактики и терапии заболеваний. Не секрет, что организм человека и каждый его орган постоянно совершенствуется, именно поэтому глазам в эволюционном плане удалось достичь сложного строения.
Благодаря чему в нем тесно взаимосвязаны различные по биологии структуры - сосуды, капилляры и нервы, пигментные клетки, также в строении глаза принимает активное участие соединительная ткань. Все эти элементы помогают слаженной работе органа зрения.
Анатомия строения глаза: основные структуры
Глазное яблоко или непосредственно человеческий глаз, имеет круглую форму. Располагается оно в углублении черепа, называемом глазницей. Это необходимо, потому что глаз – нежная структура, которую очень легко повредить.
Защитную функцию выполняют верхнее и нижнее веки. Визуальное движение глаз обеспечивается наружными мышцами, которые называются глазодвигательными.
Глаза нуждаются в постоянном увлажнении – это функцию выполняют слезные железы. Образуемая ими пленка дополнительно защищает глаза. Железы также обеспечивают отток слез.
Еще одной структурой, относящейся к строению глаз и обеспечивающих их прямую функцию, является наружная оболочка – конъюнктива. Она располагается также на внутренней поверхности верхнего и нижнего века, является тонкой и прозрачной. Функция – скольжение во время движения глаз и моргания.
Анатомическое строение глаза человека таково, что имеет еще одну немаловажную для органа зрения оболочку – склерную. Она располагается на передней поверхности, практически по центру органа зрения (глазного яблока). Цвет этого образования полностью прозрачный, строение - выпуклое.
Непосредственно прозрачная часть носит название роговица. Именно она обладает повышенной чувствительностью к различного рода раздражителям. Происходит это благодаря наличию в роговице множества нервных окончаний. Отсутствие пигментации (прозрачность) дает возможность свету проникать внутрь.
Следующая глазная оболочка, формирующая этот важный орган – сосудистая. Кроме обеспечения глаз необходимым количеством крови, этот элемент отвечает также и за регулирование тонуса. Располагается структура изнутри склеры, выстилая ее.
У каждого человека глаза имеют определенный цвет. За этот признак отвечает структура, называемая радужкой. Различия в оттенках создаются благодаря содержанию пигмента в самом первом (наружном) слое.
Именно поэтому цвет глаз неодинаков у разных людей. Зрачок – отверстие в центре радужки. Через него свет проникает непосредственно внутрь каждого глаза.
Сетчатка, несмотря на то, что является самой тонкой структурой, для качества и остроты зрения является самой важной структурой. По своей сути сетчатка является нервной тканью, состоящей из нескольких слоев.
Основной зрительный нерв образуется именно из этого элемента. Именно поэтому острота зрения, наличие различных дефектов в виде дальнозоркости или близорукости определяется состоянием сетчатки.
Стекловидным телом принято называть полости глаза. Она является прозрачной, мягкой, почти желеобразной по ощущениям. Основной функцией образования является поддержание и фиксация сетчатки в необходимом для ее работы положении.
Оптическая система глаза
Глаза – одни из самых анатомически сложных органов. Они являются «окном», через которое человек видит все, что окружает его. Эту функцию позволяет выполнять оптическая система, состоящая из нескольких сложных, взаимосвязанных между собой структур. В состав «глазной оптики» включены:
- Хрусталик;
Соответственно, выполняемые ими зрительные функции – пропуск света, его преломление, восприятие. Важно помнить, что степень прозрачности зависит от состояния всех этих элементов, поэтому, например, при повреждении хрусталика человек начинает видеть картинку нечетко, будто в дымке.
Основной элемент преломления – роговица. Световой поток попадает сначала на нее, и только затем поступает в зрачок. Он, в свою очередь, является диафрагмой, на которой свет дополнительно преломляется, фокусируется. В результате глаз получает изображение с высокой четкостью и детализацией.
Дополнительно функцию преломления производит и хрусталик. После попадания на него светового потока, хрусталик обрабатывает его, затем передает дальше – на сетчатку. Здесь изображение «отпечатывается».
Находящаяся жидкость и стекловидное тело немного способствую преломлению. Однако состояние этих структур, их прозрачность, достаточное количество, оказывают большое влияние на качество зрения человека.
Нормальная работа глазной оптической системы приводит к тому, что попадающий на нее свет проходит преломление, обработку. В результате на сетчатке изображение получается уменьшенных размеров, но полностью идентичных с реальными.
Также следует учитывать, что оно перевернуто. Человек видит предметы правильно, так как окончательно «отпечатанная» информация обрабатывается в соответствующих отделах головного мозга. Именно поэтому все элементы глаз, включая сосуды, тесно взаимосвязаны. Любое незначительное их нарушение приводит к потере остроты и качества зрения.
Принцип работы глаза человека
Основываясь на функциях каждой из анатомических структур, можно сравнить принцип работы глаза с фотоаппаратом. Свет или изображение проходит сначала через зрачок, потом проникает в хрусталик, а из него на сетчатку, где фокусируется и обрабатывается.
Составные элементы – палочки и колбочки способствуют чувствительности к проникающему свету. Колбочки в свою очередь, позволяют глазам выполнять функцию различения цветов и оттенков.
Нарушение их работы приводит к дальтонизму. После преломления светового потока, сетчатка переводит отпечатавшуюся на ней информацию в нервные импульсы. Они затем поступают в мозг, который обрабатывает ее и выводит конечное изображение, которое и видит человек.
Профилактика глазных болезней
Состояние здоровья глаз необходимо постоянно поддерживать на высоком уровне. Именно поэтому вопрос профилактики крайне важен для любого человека. Проверка остроты зрения в медицинском кабинете не является единственной заботой о глазах.
Важно следить за здоровьем кровеносной системы, так как она обеспечивает функционирование всех систем. Многие из выявленных нарушений являются следствием недостатка крови или нарушений в процессе подачи.
Нервы – элементы, которые также имеют важное значение. Их повреждение приводит к нарушению качества зрения, например, невозможность различать детали объекта или маленькие элементы. Именно поэтому перенапрягать глаза нельзя.
При длительной работе важно давать им отдых раз в 15-30 минут. Специальная гимнастика рекомендована тем, кто связан с работой, в основе которой лежит длительное рассмотрение мелких объектов.
В процессе профилактики следует особое внимание уделять освещенности рабочего пространства. Подпитка организма витаминами и минеральными веществами, употребление фруктов и овощей способствует профилактики многих глазных заболеваний.
Не следует допускать образования воспалений, так как это может стать причиной нагноения, поэтому правильная гигиена глаз – хороший способ профилактического воздействия.
Таким образом, глаза – сложный объект, позволяющий видеть мир вокруг. Требуется проявлять заботу, оберегать их от болезней, тогда зрение сохранит свою остроту на длительный период.
Очень подробно и наглядно строение глаза показано в следующем видео.
Органы зрения рыб устроены в основном так же, как у других позвоночных. Сходен с остальными позвоночными у них и механизм восприятия зрительных ощущений: свет проходит в глаз через прозрачную роговицу, далее зрачок – отверстие в радужной оболочке – пропускает его на хрусталик, а хрусталик передает фокусирует свет на внутреннюю стенку глаза сетчатку, где и происходит его непосредственное восприятие. Сетчатка состоит из светочувствительных (фоторецепторные), нервных, а также опорных клеток.
Светочувствительные клетки располагаются со стороны пигментной оболочки. В их отростках, имеющих форму палочек и колбочек, имеется светочувствительный пигмент. Количество этих фоторецепторных клеток очень велико – на 1 мм 2 сетчатки у карпа их насчитывается 50 тыс. (у кальмара – 162 тыс., паука – 16 тыс., человека – 400 тыс., совы – 680 тыс.). Посредством сложной системы контактов конечных разветвлений чувствующих клеток и дендритов нервных клеток световые раздражения поступают в зрительный нерв.
Колбочки при ярком свете воспринимают детали предметов и цвет. Палочки воспринимают слабый свет, но детального изображения создать не могут.
Положение и взаимодействие клеток пигментной оболочки, палочек и колбочек меняются в зависимости от освещенности. На свету пигментные клетки расширяются и прикрывают находящиеся около них палочки; колбочки подтягиваются к ядрам клеток и таким образом передвигаются к свету. В темноте к ядрам подтягиваются палочки (и оказываются ближе к поверхности); колбочки приближаются к пигментному слою, а сократившиеся в темноте пигментные клетки прикрывают их.
Количество рецепторов разного рода зависит от образа жизни рыб. У дневных рыб в сетчатке превалируют колбочки, у сумеречных и ночных – палочки: у налима палочек в 14 раз больше, чем у щуки. У глубоководных рыб, живущих в темноте глубин, колбочек нет, а палочки становятся больше и количество их резко увеличивается – до 25 млн/мм 2 сетчатки; вероятность улавливания даже слабого света возрастает. Большая часть рыб различает цвета, что подтверждается возможностью выработки у них условных рефлексов на определённый цвет – синий, зеленый, красный, жёлтый, голубой.
Некоторые отступления от общей схемы строения глаза рыбы связаны с особенностями жизни в воде. Глаз рыбы эллипсовидный. В числе других он имеет серебристую оболочку (между сосудистой и белковой), богатую кристалликами гуанина, которая придает глазу зеленовато-золотистый блеск.
Роговица почти плоская (а не выпуклая), хрусталик шаровидный (а не двояковыпуклый) – это расширяет поле зрения. Отверстие в радужной оболочке – зрачок – может изменять диаметр только в небольших пределах. Век у рыб, как правило, нет. Лишь акулы имеют мигательную перепонку, закрывающую глаз как занавеска, и некоторые сельди и кефали – жировое веко – прозрачную пленку, закрывающую часть глаза.
Расположение глаз по бокам головы (у большинства видов) является причиной того, что рыбы обладают в основном монокулярным зрением, а способность к бинокулярному зрению весьма ограничена. Шаровидность хрусталика и перемещение его вперед к роговице обеспечивает широту поля зрения: свет в глаз попадает со всех сторон. Угол зрения по вертикали составляет 150°, по горизонтали– 168–170°. Но вместе с тем шаровидность хрусталика обусловливает близорукость рыб. Дальность их зрения ограничена и колеблется в связи с мутностью воды от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров.
Видение на дальние расстояния становится возможным благодаря тому, что хрусталик может быть оттянут специальной мышцей–серповидным отростком, идущим от сосудистой оболочки дна глазного бокала.
При помощи зрения рыбы ориентируются и относительно предметов, находящихся на земле. Улучшение зрения в темноте достигается наличием отражательного слоя (тапетум) – кристалликов гуанина, подстилаемых пигментом. Этот слой не пропускает свет к лежащим позади сетчатки тканям, а отражает его и возвращает вторично на сетчатку. Так увеличивается возможность рецепторов использовать свет, попавший в глаз.
В связи с условиями обитания глаза рыб могут сильно видоизменяться. У пещерных или абиссальных (глубоководных) форм глаза могут редуцироваться и даже исчезать. Некоторые же глубоководные рыбы, наоборот, имеют огромные глаза, позволяющие улавливать совсем слабые следы света, или телескопические глаза, собирающие линзы которых рыба может поставить параллельно и обрести бинокулярное зрение. Глаза некоторых угрей и личинок ряда тропических рыб вынесены вперед на длинных выростах (стебельчатые глаза).
Необычна модификация глаз у четырехглазки из Центральной и Южной Америки. Ее глаза помещаются на верху головы, каждый из них разделен перегородкой на две самостоятельные части: верхней рыба видит в воздухе, нижней– в воде. В воздушной среде могут функционировать глаза рыб, выползающих на берег или деревья.
Роль зрения как источника информации из внешнего мира для большинства рыб очень велика: при ориентации во время движения, при отыскивании и захвате пищи, при сохранении стаи, в нерестовый период (восприятие оборонительных и агрессивных поз и движений самцами-соперниками, а между особями разных полов – брачного наряда и нерестового “церемониала”), в отношениях жертва –хищник и т. д.
Способность рыб воспринимать свет издавна использовалась в рыболовстве (лов рыбы на свет факела, костра и т. д.).
Известно, что рыбы разных видов неодинаково реагируют на свет разной интенсивности и разной длины волны, т. е. разного цвета. Так, яркий искусственный свет привлекает одних рыб (каспийская килька, сайра, ставрида, скумбрия и др.) и отпугивает других (кефаль, минога, угорь и т. д.). Так же избирательно относятся разные виды к разным цветам и разным источникам света – надводным и подводным. Все это положено в основу организации промышленного лова рыбы на электросвет (так ловят кильку, сайру и других рыб).
Глаз состоит из глазного яблока диаметром 22-24 мм, покрытого непрозрачной оболочкой, склерой, а спереди — прозрачной роговицей (или роговой оболочкой ). Склера и роговица защищают глаз и служат для крепления глазо-двигательных мышц.
Радужная оболочка — тонкая сосудистая пластинка, ограничивающая проходящий пучок лучей. Свет проникает в глаз через зрачок. В зависимости от освещения диаметр зрачка может изменяться от 1 до 8 мм.
Хрусталик представляет собой эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика. Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом.
Внутренняя поверхность задней камеры покрыта светочувствительным слоем — сетчаткой. От сетчатки световой сигнал передается в мозг по зрительному нерву. Между сетчаткой и склерой находится сосудистая оболочка, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих глаз.
На сетчатке имеется желтое пятно — участок наиболее ясного видения. Линия, проходящая через центр желтого пятна и центр хрусталика, называется зрительной осью. Она отклонена от оптической оси глаза вверх на угол около 5 градусов. Диаметр желтого пятна — около 1 мм, а соответствующее ему поле зрения глаза — 6-8 градусов.
Сетчатка покрыта светочувствительными элементами: палочками и колбочками. Палочки более чувствительны к свету, но не различают цветов и служат для сумеречного зрения. Колбочки чувствительны к цветам, но менее чувствительны к свету и поэтому служат для дневного зрения. В области желтого пятна преобладают колбочки, а палочек мало; к периферии сетчатки, наоборот, число колбочек быстро уменьшается, и остаются только палочки.
В середине желтого пятна находится центральная ямка. Дно ямки выстлано только колбочками. Диаметр центральной ямки — 0,4 мм, поле зрения — 1 градус.
В желтом пятне к большинству колбочек подходят отдельные волокна зрительного нерва. Вне желтого пятна одно волокно зрительного нерва обслуживает группу колбочек или палочек. Поэтому в области ямки и желтого пятна глаз может различать тонкие детали, а изображение, попадающее на остальные места сетчатки, становится менее четким. Периферическая часть сетчатки служит в основном для ориентирования в пространстве.
В палочках находится пигмент родопсин, собирающийся в них в темноте и выцветающий на свету. Восприятие света палочками обусловлено химическими реакциями под действием света на родопсин. Колбочки реагируют на свет за счет реакции йодопсина.
Кроме родопсина и йодопсина на задней поверхности сетчатки имеется пигмент черного цвета. При свете этот пигмент проникает в слои сетчатки и, поглощая значительную часть световой энергии, защищает палочки и колбочки от сильного светового воздействия.
На месте ствола зрительного нерва располагается слепое пятно. Этот участок сетчатки не чувствителен к свету. Диаметр слепого пятна — 1,88 мм, что соответствует полю зрения 6 градусов. Это значит, что человек с расстояния 1 м может не увидеть предмета диаметром 10 см, если его изображение проектируется на слепое пятно.
Оптическая система глаза состоит из роговицы, водянистой влаги, хрусталика и стекловидного тела. Преломление света в глазе происходит, главным образом, на роговице и поверхностях хрусталика.
Свет от наблюдаемого предмета проходит через оптическую систему глаза и фокусируется на сетчатке, образуя на ней обратное и уменьшенное изображение (мозг «переворачивает» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое).
Показатель преломления стекловидного тела больше единицы, поэтому фокусные расстояния глаза во внешнем пространстве (переднее фокусное расстояние) и внутри глаза (заднее фокусное расстояние) неодинаковы.
Оптическая сила глаза (в диоптриях) вычисляется как обратное заднее фокусное расстояние глаза, выраженное в метрах. Оптическая сила глаза зависит от того, находится ли он в состоянии покоя (58 диоптрий для нормального глаза) или в состоянии наибольшей аккомодации (70 диоптрий).
Аккомодация — это способность глаза четко различать предметы, находящиеся на разных расстояниях. Аккомодация происходит за счет изменения кривизны хрусталика при натяжении или расслаблении мышц ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается, и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы кривизна хрусталика увеличивается под действием упругих сил.
В свободном, ненапряженном состоянии нормального глаза на сетчатке получаются ясные изображения бесконечно удаленных предметов, а при наибольшей аккомодации видны самые близкие предметы.
Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке для ненапряженного глаза, называют дальней точкой глаза.
Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке при наибольшем возможном напряжении глаза, называют ближней точкой глаза.
При аккомодации глаза на бесконечность задний фокус совпадает с сетчаткой. При наибольшем напряжении на сетчатке получается изображение предмета, находящегося на расстоянии около 9 см.
Разность обратных величин расстояний между ближней и дальней точкой называют диапазоном аккомодации глаза (измеряется в диоптриях).
С возрастом способность глаза к аккомодации уменьшается. В возрасте 20 лет для среднего глаза ближняя точка находится на расстоянии около 10 см (диапазон аккомодации 10 диоптрий), в 50 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 40 см (диапазон аккомодации 2,5 диоптрии), а к 60 годам уходит на бесконечность, то есть аккомодация прекращается. Это явление называется возрастной дальнозоркостью или пресбиопией.
Расстояние наилучшего зрения — это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета. При нормальном зрении оно составляет в среднем 25-30 см.
Приспособление глаза к изменившимся условиям освещенности называется адаптацией. Адаптация происходит за счет изменения диаметра отверстия зрачка, перемещения черного пигмента в слоях сетчатки и различной реакцией на свет палочек и колбочек. Сокращение зрачка происходит за 5 секунд, а его полное расширение — за 5 минут.
Темновая адаптация происходит при переходе от больших яркостей к малым. При ярком свете работают колбочки, палочки же «ослеплены», родопсин выцвел, черный пигмент проник в сетчатку, заслоняя колбочки от света. При резком снижении яркости отверстие зрачка раскрывается, пропуская больший световой поток. Затем из сетчатки уходит черный пигмент, родопсин восстанавливается, и когда его становится достаточно, начинают функционировать палочки. Так как колбочки не чувствительны к слабым яркостям, то сначала глаз ничего не различает. Чувствительность глаза достигает максимального значения через 50-60 минут пребывания в темноте.
Световая адаптация — это процесс приспособления глаза при переходе от малых яркостей к большим. Сначала палочки сильно раздражены, «ослеплены» из-за быстрого разложения родопсина. Колбочки, не защищенные еще зернами черного пигмента, также раздражены слишком сильно. Через 8-10 минут чувство ослепления прекращается, и глаз снова видит.
Поле зрения глаза достаточно широкое (125 градусов по вертикали и 150 градусов по горизонтали), но для ясного различения используется только его малая часть. Поле наиболее совершенного зрения (соответствующее центральной ямке) — около 1-1,5°, удовлетворительного (в области всего желтого пятна) — около 8° по горизонтали и 6° по вертикали. Вся остальная часть поля зрения служит для грубого ориентирования в пространстве. Для обозрения окружающего пространства глазу приходится совершать непрерывное вращательное движение в своей орбите в пределах 45-50°. Это вращение приводит изображения различных предметов на центральную ямку и дает возможность рассмотреть их детально. Движения глаза совершаются без участия сознания и, как правило, не замечаются человеком.
Угловой предел разрешения глаза — это минимальный угол, при котором глаз наблюдает раздельно две светящиеся точки. Угловой предел разрешения глаза составляет около 1 минуты и зависит от контраста предметов, освещенности, диаметра зрачка и длины волны света. Кроме того, предел разрешения увеличивается при удалении изображения от центральной ямки и при наличии дефектов зрения.
Дефекты зрения и их коррекция
При нормальном зрении дальняя точка глаза бесконечно удалена. Это означает, что фокусное расстояние расслабленного глаза равно длине оси глаза, и изображение попадает точно на сетчатку в области центральной ямки.
Такой глаз хорошо различает предметы вдали, а при достаточной аккомодации — и вблизи.
Близорукость
При близорукости лучи от бесконечно удаленного предмета фокусируются перед сетчаткой, поэтому на сетчатке формируется размытое изображение.
Чаще всего это происходит из-за удлинения (деформации) глазного яблока. Реже близорукость возникает при нормальной длине глаза (около 24 мм) из-за слишком большой оптической силы оптической системы глаза (более 60 диоптрий).
В обоих случаях изображение от удаленных предметов находится внутри глаза, а не на сетчатке. На сетчатку попадает только фокус от близко расположенных к глазу предметов, то есть дальняя точка глаза находится на конечном расстоянии перед ним.
Дальняя точка глаза
Близорукость корректируется при помощи отрицательных линз, которые строят изображение бесконечно удаленной точки в дальней точке глаза.
Дальняя точка глаза
Близорукость чаще всего появляется в детском и подростковом возрасте, причем по мере роста глазного яблока в длину близорукость увеличивается. Истинной близорукости, как правило, предшествует так называемая ложная близорукость — следствие спазма аккомодации. В этом случае можно восстановить нормальное зрение при помощи средств, расширяющих зрачок и снимающих напряжение ресничной мышцы.
Дальнозоркость
При дальнозоркости лучи от бесконечно удаленного предмета фокусируются за сетчаткой.
Дальнозоркость вызывается слабой оптической силой глаза для данной длины глазного яблока: либо короткий глаз при нормальной оптической силе, либо малая оптическая сила глаза при нормальной длине.
Чтобы сфокусировать изображение на сетчатке, приходится все время напрягать мышцы ресничного тела. Чем ближе предметы к глазу, тем все дальше за сетчатку уходит их изображение и тем больше требуется усилий мышц глаза.
Дальняя точка дальнозоркого глаза находится за сетчаткой, т. е. в расслабленном состоянии он может четко увидеть лишь предмет, который находится позади него.
Дальняя точка глаза
Конечно, поместить предмет за глаз нельзя, но можно спроецировать туда его изображение при помощи положительных линз.
Дальняя точка глаза
При небольшой дальнозоркости зрение вдаль и вблизи хорошее, но могут быть жалобы на быструю утомляемость и головную боль при работе. При средней степени дальнозоркости зрение вдаль остается хорошим, а вблизи затруднено. При высокой дальнозоркости плохим становится зрение и вдаль, и вблизи, так как исчерпаны все возможности глаза фокусировать на сетчатке изображение даже далеко расположенных предметов.
У новорожденного глаз немного сдавлен в горизонтальном направлении, поэтому у глаза есть небольшая дальнозоркость, которая проходит по мере роста глазного яблока.
Аметропия
Аметропия (близорукость или дальнозоркость) глаза выражается в диоптриях как величина, обратная расстоянию от поверхности глаза до дальней точки, выраженной в метрах.
Оптическая сила линзы, необходимая для коррекции близорукости или дальнозоркости, зависит от расстояния от очков до глаза. Контактные линзы располагаются вплотную к глазу, поэтому их оптическая сила равна аметропии.
Например, если при близорукости дальняя точка находится перед глазом на расстоянии 50 см, то для ее исправления нужны контактные линзы с оптической силой в −2 диоптрии.
Слабая степень аметропии считается до 3 диоптрий, средняя — от 3 до 6 диоптрий и высокая степень — выше 6 диоптрий.
Астигматизм
При астигматизме фокусные расстояния глаза различны в разных сечениях, проходящих через его оптическую ось. При астигматизме в одном глазу сочетаются эффекты близорукости, дальнозоркости и нормального зрения. Например, глаз может быть близоруким в горизонтальном сечении и дальнозорким в вертикальном сечении. Тогда на бесконечности он не сможет видеть ясно горизонтальных линий, а вертикальные будет четко различать. На близком расстоянии, наоборот, такой глаз хорошо видит вертикальные линии, а горизонтальные будут расплывчатыми.
Причина астигматизма либо в неправильной форме роговицы, либо в отклонении хрусталика от оптической оси глаза. Астигматизм чаще всего является врожденным, но может стать следствием операции или глазной травмы. Кроме дефектов зрительного восприятия, астигматизм обычно сопровождается быстрой утомляемостью глаз и головными болями. Астигматизм корректируется при помощи цилиндрических (собирательных или рассеивающих) линз в сочетании со сферическими линзами.
Человеческий орган зрения почти не отличается по своему строению от глаза других млекопитающих, а это значит, что в процессе эволюции строение глаза человека не претерпело значительных изменений. И сегодня глаз по праву можно назвать одним из самых сложных и высокоточных устройств, созданных природой для человеческого организма. Подробнее с тем, как устроен человеческий зрительный аппарат, из чего состоит глаз и как он работает, вы познакомитесь в этом обзоре.
Общие сведения об устройстве и работе органа зрения
Анатомия глаза включает его внешнее (визуально видимое снаружи) и внутреннее (расположенное внутри черепа) строение. Внешняя часть глаза, доступная для наблюдения, включает в себя такие органы:
- Глазница;
- Веко;
- Слезные железы;
- Конъюнктива;
- Роговица;
- Склера;
- Радужная оболочка;
- Зрачок.
Снаружи на лице глаз выглядит как щель, но на самом деле глазное яблоко имеет форму шара, слегка вытянутого ото лба к затылку (по сагиттальному направлению) и имеющего массу около 7 г. Удлинение переднезаднего размера глаза больше нормы приводит к близорукости, а укорочение – к дальнозоркости.
Веки, слезные железы и ресницы
Эти органы не относятся к структуре глаза, но без них невозможна нормальная зрительная функция, поэтому их тоже стоит рассмотреть. Работа век заключается в увлажнении глаз, удалении из них соринок и защите их от повреждений.
Регулярное увлажнение поверхности глазного яблока происходит при моргании. В среднем человек моргает 15 раз в минуту, при чтении или работе с компьютером – реже. Слезные железы, расположенные в верхних наружных уголках век, работают непрерывно, выделяя одноименную жидкость в конъюнктивальный мешок. Излишки слез удаляются из глаз через носовую полость, попадая в нее через особые канальцы. При патологии, которая дакриоциститом называется, уголок глаза не может сообщаться с носом из-за закупорки слезного канала.
Внутренняя сторона века и передняя видимая поверхность глазного яблока покрыта тончайшей прозрачной оболочкой – конъюнктивой. В ней тоже имеются добавочные мелкие слезные железы.
Именно ее воспаление или повреждение вызывает у нас чувство песка в глазу.
Веко держит полукруглую форму благодаря внутренней плотной хрящевой прослойке и круговым мышцам – смыкателям глазной щели. Края век украшены 1-2 рядами ресниц – они защищают глаза от пыли и пота. Здесь же открываются выводные протоки мелких сальных желез, воспаление которых называют ячменем.
Глазодвигательные мышцы
Эти мышцы работают активнее всех других мышц человеческого тела и служат для придания направления взгляду. От несогласованности в работе мышц правого и левого глаза возникает косоглазие.
Специальные мышцы приводят в движение веки – поднимают и опускают их. Глазодвигательные мышцы
крепятся своими сухожилиями к поверхности склеры.
Оптическая система глаза
Попробуем представить то, что внутри глазного яблока. Оптическая структура глаза состоит из светопреломляющего, аккомодационного и рецепторного аппаратов
. Ниже приведено краткое описание всего пути, проходимого световым лучом, попадающим в глаз. Устройство глазного яблока в разрезе и прохождение через него световых лучей представит вам предложенный далее рисунок с обозначениями.
Роговица
Первая глазная «линза», на которую попадает и преломляется отраженный от предмета луч – это роговица. Это то, чем покрыт с передней стороны весь оптический механизм глаза.
Именно она обеспечивает обширное поле зрения и четкость изображения на сетчатке.
Повреждения роговицы ведут к туннельному зрению – человек видит окружающий мир как будто через трубу. Сквозь роговицу глаз «дышит» – она пропускает кислород извне.
Свойства роговицы:
- Отсутствие кровеносных сосудов;
- Полная прозрачность;
- Высокая чувствительность к внешнему воздействию.
Сферическая поверхность роговицы предварительно собирает все лучи в одну точку, чтобы затем спроецировать ее на сетчатку
. По подобию этого естественного оптического механизма созданы различные микроскопы и фотоаппараты.
Радужная оболочка со зрачком
Часть прошедших через роговицу лучей отсеивается радужкой. Последняя отграничена от роговицы небольшой полостью, наполненной прозрачной камерной жидкостью – передней камерой.
Радужка представляет собой подвижную светонепроницаемую диафрагму, регулирующую проходящий поток света. Круглая цветная радужка расположена сразу за роговицей.
Цвет ее варьирует от светло-голубого до темно-коричневого и зависит от расы человека и от наследственности.
Иногда встречаются люди, у которых левый и правый глаз имеют разный цвет. Красный цвет радужки бывает у альбиносов.
Р 
адужная оболочка снабжена кровеносными сосудами и оснащена особыми мышцами – кольцевыми и радиальными. Первые (сфинктеры), сжимаясь, автоматически сужают просвет зрачка, а вторые (дилататоры), сокращаясь, при необходимости расширяют его.
Зрачок находится в центре радужки и представляет собой круглое отверстие диаметром 2 – 8 мм. Его сужение и расширение происходит непроизвольно и никак не контролируется человеком. Сужаясь на солнце, зрачок защищает сетчатку глаза от ожога. Кроме как от яркого света, зрачок сужается от раздражения тройничного нерва и от некоторых медикаментов. Расширение зрачков может произойти от сильных негативных эмоций (ужас, боль, гнев).
Хрусталик
Дальше световой поток попадает на двояковыпуклую эластичную линзу – хрусталик. Он является аккомодационным механизмом, расположен позади зрачка и отграничивает собой передний отдел глазного яблока, включающий роговицу, радужную оболочку и переднюю камеру глаза. Сзади к нему плотно примыкает стекловидное тело.
В прозрачном белковом веществе хрусталика отсутствуют кровеносные сосуды и иннервация. Вещество органа заключено в плотную капсулу. Капсула хрусталика радиально прикреплена к цилиарному телу глаза
с помощью так называемого ресничного пояска. Натяжение или ослабление этого пояска меняет кривизну хрусталика, что позволяет четко видеть как приближенные, так и отдаленные предметы. Это свойство называется аккомодацией.
Толщина хрусталика меняется от 3 до 6 мм, диаметр зависит от возраста, у взрослого человека достигая 1 см. Для детей новорожденного и грудного возраста характерна практически шарообразная форма хрусталика за счет его малого диаметра, но по мере взросления ребенка диаметр линзы постепенно увеличивается. У пожилых людей аккомодационные функции глаз ухудшаются.
Патологическое помутнение хрусталика называется катарактой.
Стекловидное тело
Стекловидным телом заполнена полость между хрусталиком и сетчаткой. Его состав представлен прозрачным студенистым веществом, свободно пропускающим свет. С возрастом, а также при высокой и средней близорукости, в стекловидном теле появляются мелкие помутнения, воспринимаемые человеком как «летающие мушки». В стекловидном теле отсутствуют кровеносные сосуды и нервы.
Сетчатая оболочка и зрительный нерв
Пройдя через роговицу, зрачок и хрусталик, лучи света фокусируются на сетчатке. Сетчатка – это внутренняя оболочка глаза, отличающаяся сложностью своего строения и состоящая в основном из нервных клеток. Она представляет собой разросшуюся вперед часть головного мозга.
Светочувствительные элементы сетчатки имеют вид колбочек и палочек. Первые являются органом дневного зрения, а вторые – сумеречного.
Палочки способны воспринимать очень слабые световые сигналы.
Дефицит в организме витамина А, который входит в состав зрительного вещества палочек, приводит к куриной слепоте – человек плохо видит в сумерках.
От клеток сетчатки берет свое начало зрительный нерв, представляющий собой соединенные вместе нервные волокна, исходящие из сетчатой оболочки. Место вхождения зрительного нерва в сетчатую оболочку называется слепым пятном,
так как оно не содержит фоторецепторов. Зона с наибольшим количеством светочувствительных клеток расположена над слепым пятном, примерно напротив зрачка, и получила название «Желтое пятно».
Человеческие органы зрения устроены так, что на своем пути к полушариям головного мозга часть волокон зрительных нервов левого и правого глаза перекрещиваются. Поэтому в каждом из двух полушарий мозга есть нервные волокна как правого, так и левого глаза. Точка перекрещивания зрительных нервов называется хиазмой. Изображенная далее картинка указывает на место расположения хиазмы – основание головного мозга.
Построение пути светового потока таково, что рассматриваемый человеком предмет отображается на сетчатке в перевернутом виде.
После этого изображение с помощью зрительного нерва передается в мозг, «переворачивающий» его в нормальное положение. Сетчатая оболочка и зрительный нерв – это рецепторный аппарат глаза.
Глаз – одно из совершенных и сложных созданий природы. Малейшее нарушение хотя бы в одной из его систем ведет к расстройствам зрения.
Видео, которые будут Вам интересны:
