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.

В повседневной жизни мы с вами часто используем устройство, которое по своему строению очень похоже на глаз и работает по такому же принципу. Это фотоаппарат. Как и во многом другом, изобретя фотографию, человек просто сымитировал то, что уже существует в природе! Сейчас вы убедитесь в этом.

Глаз человека по форме - неправильный шар диаметром примерно 2,5 см. Этот шар называют глазным яблоком. В глаз поступает свет, который отражается от окружающих нас предметов. Аппарат, который воспринимает этот свет, находится на задней стенке глазного яблока (изнутри) и называется СЕТЧАТКОЙ . Он состоит из нескольких слоев светочувствительных клеток, которые обрабатывают поступающую к ним информацию и отправляют ее в мозг по зрительному нерву.

Но для того, чтобы лучи света, поступающие в глаз со всех сторон, сфокусировались на такой небольшой площади, которую занимает сетчатка, они должны претерпеть преломление и сфокусироваться именно на сетчатке. Для этого в глазном яблоке есть естественная двояковыпуклая линза - ХРУСТАЛИК . Он находится в передней части глазного яблока.

Хрусталик способен менять свою кривизну. Разумеется, он делает это не сам, а с помощью специальной цилиарной мышцы. Чтобы настроиться на видение близко расположенных объектов, хрусталик увеличивает кривизну, становится более выпуклым и сильнее преломляет свет. Для видения удалённых предметов хрусталик становится более плоским.

Свойство хрусталика менять свою преломляющую силу, а вместе с этим и фокусную точку всего глаза, называется АККОМОДАЦИЕЙ .

Принцип аккомодации

В преломлении света участвует также вещество, которым заполнена большая часть (2/3 объема) глазного яблока - стекловидное тело. Оно состоит из прозрачного желеобразного вещества, которое не только участвует в преломлении света, но также обеспечивает форму глаза и его несжимаемость.

Свет поступает на хрусталик не по всей передней поверхности глаза, а через маленькое отверстие - зрачок (мы видим его как черный кружок в центре глаза). Размер зрачка, а значит, количество поступающего света, регулируется специальными мышцами. Эти мышцы находятся в радужной оболочке, окружающей зрачок (РАДУЖКЕ ). Радужка, помимо мышц, содержит пигментные клетки, которые определяют цвет наших глаз.

Понаблюдайте за своими глазами в зеркало, и вы увидите, что если на глаз направить яркий свет, то зрачок сужается, а в темноте он, наоборот, становится большим - расширяется. Так глазной аппарат защищает сетчатку от губительного действия яркого света.

Снаружи глазное яблоко покрыто прочной белковой оболочкой толщиной 0,3-1 мм - СКЛЕРОЙ . Она состоит из волокон, образованных белком коллагеном, и выполняет защитную и опорную функцию. Склера имеет белый цвет с молочным отливом, за исключением передней стенки, которая прозрачна. Ее называют РОГОВИЦЕЙ . В роговице происходит первичное преломление лучей света

Под белковой оболочкой находится СОСУДИСТАЯ ОБОЛОЧКА , которая богата кровеносными капиллярами и обеспечивает клетки глаза питанием. Именно в ней находится радужка со зрачком. По периферии радужка переходит в ЦИЛИАРНОЕ , или РЕСНИЧНОЕ, ТЕЛО . В его толще расположена цилиарная мышца, которая, как вы помните, изменяет кривизну хрусталика и служит для аккомодации.

Между роговицей и радужкой, а также между радужкой и хрусталиком находятся пространства – камеры глаза, заполненные прозрачной, светопреломляющей жидкостью, которая питает роговицу и хрусталик.

Защиту глаза обеспечивают также веки - верхнее и нижнее - и ресницы. В толще век находятся слезные железы. Жидкость, которую они выделяют, постоянно увлажняет слизистую оболочку глаза.

Под веками находится 3 пары мышц, которые обеспечивают подвижность глазного яблока. Одна пара поворачивает глаз влево и вправо, другая - вверх и вниз, а третья вращает его относительно оптической оси.

Мышцы обеспечивают не только повороты глазного яблока, но и изменение его формы. Дело в том, что глаз в целом тоже принимает участие в фокусировке изображения. Если фокус находится за пределами сетчатки, глаз немного вытягивается, чтобы видеть вблизи. И наоборот, округляется, когда человек рассматривает далёкие предметы.

Если в оптической системе есть изменения, то в таких глазах появляются близорукость или дальнозоркость. У людей, страдающих этими заболеваниями, фокус попадает не на сетчатку, а перед ней или за ней, и поэтому они видят все предметы размытыми.

При близорукости в глазу происходит растяжение плотной оболочки глазного яблока (склеры) в передне-заднем направлении. Глаз вместо шаровидной приобретает форму эллипсоида. Из-за такого удлинения продольной оси глаза изображения предметов фокусируются не на самой сетчатке, а перед ней, и человек стремится все приблизить к глазам или пользуется очками с рассеивающими ("минусовыми") линзами для уменьшения преломляющей силы хрусталика.

Дальнозоркость развивается, если глазное яблоко укорочено в продольном направлении. Световые лучи при этом состоянии собираются за сетчаткой. Для того чтобы такой глаз хорошо видел, перед ним нужно поместить собирающие - "плюсовые" очки.

Коррекция близорукости (А) и дальнозоркости (Б)

Суммируем всё, что было сказано выше. Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней камеры, хрусталик и стекловидное тело, и в конечном итоге попадает на сетчатку, состоящую из светочувствительных клеток

А теперь вернемся к устройству фотоаппарата. Роль светопреломляющей системы (хрусталика) в фотоаппарате играет система линз. Диафрагма, регулирующая размер светового пучка, который поступает в объектив, играет роль зрачка. А "сетчатка" фотоаппарата - это фотопленка (в аналоговых фотоаппаратах) или светочувствительная матрица (в цифровых фотоаппаратах). Однако важное отличие сетчатки от светочувствительной матрицы фотоаппарата состоит в том, что в ее клетках происходит не только восприятие света, но и начальный анализ зрительной информации и выделение наиболее важных элементов зрительных образов, например направления и скорости движения объекта, его размеров.

Кстати...

На сетчатке глаза и светочувствительной матрице фотоаппарата формируется уменьшенное перевернутое изображение внешнего мира - результат действия законов оптики. Но вы видим мир не перевернутым, потому что в зрительном центре мозга происходит анализ полученной информации с учетом этой "поправки".

А вот новорожденные видят мир перевёрнутым примерно до трех недель. К трём неделям мозг обучается переворачивать увиденное.

Известен такой интересный эксперимент, автор которого - Джордж М. Стрэттон из Калифорийского университета. Если человеку надеть очки, которые переворачивают зрительный мир вверх ногами, то в первые дни у него происходит совершенная дезориентация в пространстве. Но уже через неделю человек привыкает к "перевернутому" миру вокруг него, и даже все меньше осознает, что окружающий мир перевернут; у него формируются новые зрительно-двигательные координации. Если после этого снять очки-перевертыши, то у человека снова происходит нарушение ориентации в пространстве, которое вскоре проходит. Этот эксперимент демонстрирует гибкость работы зрительного аппарата и мозга в целом.

Обучающий видеофильм:
Как мы видим

Зрительного тракта и зрительного перекреста.

Подкорковые центры, локализованные в головном мозге.

Высшие зрительные центры, которые располагаются в коре больших полушарий в затылочных долях.

Глазное яблоко

Само глазное яблоко находится в глазнице, а снаружи окружено защитными мягкими тканями (мышечные волокна, жировая клетчатка, нервные пути). Спереди глазное яблоко покрыто веками и конъюнктивальной оболочкой, которые защищают глаз.

В своем составе яблоко имеет три оболочки, разделяющих пространство внутри глаза на переднюю и заднюю камеры, а также стекловидную камеру. Последняя полностью заполнена стекловидным телом.

Фиброзная (наружная) оболочка глаза

Внешняя оболочка состоит из довольно плотных соединительнотканных волокон. В переднем ее отделе оболочка представлена , которая имеет прозрачную структуру, а на остальном протяжении – белого цвета и непрозрачной консистенции. За счет упругости и эластичности обе эти оболочки создают форму глаза.

Роговица

Роговица составляет около пятой части фиброзной оболочки. Она прозрачная, а в месте перехода в непрозрачную склеру образует лимб. По форме роговица обычно представлена эллипсом, размеры которого в диаметре составляют 11 и 12 мм, соответственно. Толщина этой прозрачной оболочки 1 мм. В связи с тем, что все клетки в этом слое строго ориентированы в оптическом направлении, оболочка эта совершенно прозрачна для лучей света. Кроме того, играет роль и отсутствие сосудов в ней.

Слои роговичной оболочки можно разделить на пять, сходных по структуре:

• Передний эпителиальный слой.
• Боуменова оболочка.
• Строма роговицы.
• Десцеметова оболочка.
• Задняя эпителиальная оболочка, имеющая название эндотелия.

В роговичной оболочке находится большое количество нервных рецепторов и окончаний, в связи с чем она очень чувствительна к внешним влияниям. За счет того, что она прозрачна, роговица пропускает свет. Однако при этом она его и преломляет, так как обладает огромной преломляющей способностью.

Склера

Склера относится к непрозрачной части наружной фиброзной оболочки глаза, она имеет белый оттенок. Толщина этого слоя всего 1 мм, однако она очень прочная и плотная, так как состоит из особых волокон. К ней прикрепляется ряд глазодвигательных мышц.

Сосудистая оболочка

Сосудистая оболочка считается средней, а в состав ее в основном входят различные сосудики. В составе ее выделяют три основных компонента:

• Радужная оболочка, которая находится спереди.
• Цилиарное (ресничное) тело, относящееся к среднему слою.
• Собственно , являющаяся задней частью.

Форма этого слоя напоминает круг, внутри которого имеется отверстие, называемое зрачком. В ее составе также имеется две круговых мышцы, которые обеспечивают оптимальный диаметр зрачка в условиях различной освещенности. Кроме того, в ее состав включены пигментные клетки, определяющие цвет глаз. В том случае, если пигмента мало, то цвет глаз – голубой, если много, то карий. Основная функция радужной оболочки в регуляции толщины светового потока, который проходит в более глубокие слои глазного яблока.

Зрачок – отверстие внутри радужки, размер которого определяется количеством света во внешней среде. Чем ярче освещение, тем уже зрачок, и наоборот. Средний диаметр зрачка составляет около 3-4 мм.

Хориоидея

Хориоидея представлена задней областью сосудистой оболочки и состоит из вен, артерий и капилляров. Основная ее задача – доставка питательных веществ к , радужке и ресничному телу. ЗА счет большого количества сосудов, она имеет красный цвет и окрашивает глазное дно.

Сетчатка

Сетчатая внутренняя оболочка является первым отделом, который относится к зрительному анализатору. Именно в этой оболочке световые волны трансформируются в нервные импульсы, распространяющие информацию к центральным структурам. В мозговых центрах полученные импульсы обрабатываются и создается изображение, воспринимаемое человеком. В состав входит шесть слоев различных тканей.

Наружный слой является пигментным. За счет наличия пигмента он рассеивает свет и поглощает его. Второй слой состоит из отростков клеток сетчатки (колбочек и палочек). В этих отростках находится большое количество родопсина (в ) и йодопсина (в ).

Самая активная часть сетчатки (оптическая) визуализируется при обследовании глазного дна и имеет название глазного дна. В этой области располагается большое количество сосудов, диск зрительного нерва, который соответствует выходу нервных волокон из глаза, и желтое пятно. Последнее является особенной областью сетчатой оболочки, в которой располагается наибольшее количество колбочек, определяющих дневное цветовое зрение.

В своем составе яблоко имеет три оболочки, разделяющих пространство внутри глаза на переднюю и заднюю камеры, а также стекловидную камеру.

Внутреннее ядро глаза

Водянистая влага

Внутриглазная жидкость расположена в области передней камеры глаза, окруженной роговицей и радужкой, а также в задней камере, образованной радужкой и хрусталиком. Между собой эти полости сообщаются через зрачок, поэтому жидкость может свободно перемещаться между ними. По составу эта влага сходна с плазмой крови, ее основной ролью является питательная (для роговицы и хрусталика).

Хрусталик

Хрусталик является важным органом оптической системы, который состоит из полутвердого вещества и не содержит сосуды. Он представлен в форме двояковыпуклой линзы, снаружи которой расположена капсула. Диаметр хрусталика 9-10 мм, толщина 3,6-5 мм.

Локализован хрусталик в углублении за радужкой на передней поверхности стекловидного тела. Устойчивость положения придает фиксация с помощью цинновых связок. Снаружи хрусталик омывается внутриглазной жидкостью, которая питает его различными полезными веществами. Основная роль хрусталика – преломляющая. За счет этого он способствует лучей непосредственно на сетчатой оболочке.

Стекловидное тело

В заднем отделе глаза локализуется стекловидное тело, представляющее собой студенистую прозрачную массу, по консистенции сходную с гелем. Объем этой камеры составляет 4 мл. Основным компонентом геля является вода, а также гиалуроновая кислота (2%). В области стекловидного тела постоянно происходит передвижение жидкости, что позволяет доставлять питание к клеткам. Среди функций стекловидного тела стоит отметить: преломляющую, питательную (для сетчатки), а также поддержание формы и тонуса глазного яблока.

Защитный аппарат глаза

Глазница

Глазница представляет собой часть черепной коробки и является вместилищем для глаза. Ее форма напоминает четырехгранную усеченную пирамиду, вершина которой направлена вглубь (под углом 45 градусов). Основание пирамиды обращено наружу. Размеры пирамиды составляют 4 на 3,5 см, а глубина достигает 4-5 см. В полости глазницы помимо самого глазного яблока находятся мышцы, сосудистые сплетения, жировое тело, зрительный нерв.

Веки

Верхнее и нижнее веки помогают защитить глаз от внешних влияний (пыль, инородные частицы и т.д.). В связи с высокой чувствительностью, при прикосновении к роговице происходит немедленное плотное смыкание век. За счет мигательных движений с поверхности роговицы удаляются мелкие инородные предметы, пыль, а также происходит распределение слезной жидкости. Во время смыкания края верхних и нижних век очень плотно примыкают друг к другу, а по краю дополнительно располагаются . Последние также помогают защищать глазное яблоко от пыли.

Кожный покров в области век очень нежный и тонкий, он собирается в складки. Под ним находится несколько мышц: поднимающая верхнее веко и круговая, обеспечивающая быстрое смыкание. На внутренней поверхности век расположена конъюнктивальная оболочка.

Конъюнктива

Конъюнктивальная оболочка имеет толщину около 0,1 мм и представлена клетками слизистой. Она покрывает веки, образует своды конъюнктивального мешка, а затем переходит на переднюю поверхность глазного яблока. Заканчивается конъюнктива у лимба. Если закрыть веки, то эта слизистая оболочка образует полость, которая имеет форму мешка. При открытых веках объем полости значительно уменьшается. Функция конъюнктивы преимущественно защитная.

Слезный аппарат глаза

Слезный аппарат включает железу, канальцы, слезные точки и мешок, а также носослезный проток. Слезная железа находится в области верхненаружной стенки глазницы. Она секретирует слезную жидкость, которая по каналам проникает в область глаза, а затем – в нижний конъюнктивальный свод.

После этого слеза сквозь слезные точки, расположенные в области внутреннего угла глаза, по слезным каналам попадает в слезный мешок. Последний расположен между внутренним углом глазного яблока и крылом носа. Из мешка слеза может вытекать по носослезному каналу непосредственно в полость носа.

Сама слеза представляет собой довольно соленую прозрачную жидкость, которая имеет слабощелочную среду. У человека за сутки продуцируется около 1 мл такой жидкости с разнообразным биохимическим составом. Основные функции слезы защитная, оптическая, питательная.

Мышечный аппарат глаза

В состав мышечного аппарата глаза входит шесть глазодвигательных мышц: две косые, четыре прямые. Имеется также подниматель верхнего века и круговая мышца глаза. Все эти мышечные волокна обеспечивают перемещение глазного яблока во все стороны и зажмуривание век.

Глаз человека поразительная биологическая оптическая система. Фактически линзы, заключенные в несколько оболочек позволяют человеку видеть окружающий мир цветным и объемным.

Здесь мы рассмотрим, какой может быть оболочка глаза, во сколько оболочек заключен глаз человека и выясним их отличительные особенности и функции.

Глаз состоит из трёх оболочек, двух камер, и хрусталика и стекловидного тела, которое занимает большую часть внутреннего пространства глаза. На самом деле строение этого шарообразного органа во многом схоже с строением сложного фотоаппарата. Нередко сложную структуру глаза называют глазным яблоком.

Оболочки глаза не только удерживают внутренние структуры в заданной форме, но также берут участие в сложном процессе аккомодации и снабжают глаз питательными веществами. Принято все слои глазного яблока разделять на три оболочки глаза:

1. Фиброзная или наружная оболочка глаза. Которая на 5/6 состоит из непрозрачных клеток – склеры и на 1/6 из прозрачных – роговицы.
2. Сосудистая оболочка. Её разделяют на три части: радужка, ресничное тело и сосудистая оболочка.
3. Сетчатка. Она состоит из 11 слоев, одним из которых будут колбочки и палочки. С их помощью человек может различать предметы.

Теперь рассмотрим каждую из них более детально.

Внешняя фиброзная оболочка глаза

Это внешний слой клеток, который покрывает глазное яблоко. Он опора и одновременно защитный слой для внутренних составляющих. Передняя часть этого наружного слоя – роговица прочная прозрачная и сильно в вогнутая. Это не только оболочка, но и линза, преломляющая видимый свет. Роговица относится к тем частям глаза человека, которая видна и образуется из прозрачных специальных прозрачных клеток эпителия. Задняя часть фиброзной оболочки – склера состоит из плотных клеток, к которым крепятся 6 мышц, поддерживающих глаз (4 прямых и 2 косых). Она непрозрачная, плотная, по цвету белая (напоминает белок вареного яйца). Из-за этого её второе называние белочная оболочка. На рубеже между роговицей и склерой находится венозный синус. Он обеспечивает отток венозной крови из глаза. В роговице кровеносных сосудов нет, а вот в склере на задней части (там, где выходит зрительный нерв) есть так называемое решетчатая пластинка. Через её отверстия проходят кровеносные сосуды, которые питают глаз.

Толщина фиброзного слоя – колеблется от 1,1 мм по краям роговицы (в центре она 0,8 мм) до 0, 4 мм склеры в области зрительного нерва. На границе с роговицей склера несколько толще до 0,6 мм.

Повреждения и дефекты фиброзной оболочки глаза

Среди болезней и травм фиброзного слоя чаще всего встречаются:

• Повреждение роговицы (конъюнктивы), это может быть царапина, ожог, кровоизлияние.
• Попадание на роговицу инородного тела (ресница, песчинка, более крупные предметы).
• Воспалительные процессы – конъюнктивит. Нередко заболевание носит инфекционный характер.
• Среди заболеваний склеры распространена стафилома. При этом заболевании снижается способность склеры к растяжению.
• Наиболее частым будет эписклерит – покраснение, припухлость вызванная воспалением поверхностных слоёв.

Воспалительные процессы в склере обычно носят вторичный характер и вызваны деструктивными процессами в других структурах глаза или извне.

Диагностика заболевания роговицы обычно не представляет труда, так как степень повреждения определяется офтальмологом визуально. В ряде случаев (конъюнктивит) требуются дополнительные анализы на выявления инфекции.

Средняя, сосудистая оболочка глаза

Внутри между внешним и внутренним слоем, расположена средняя сосудистая оболочка глаза. Она состоит из радужки, цилиарного тела и хориоидеи. Назначение этого слоя определяется как питание и защита и аккомодация.

1. Радужка. Радужная оболочка глаза это своеобразная диафрагма глаза человека, она не только берёт участие в образовании картинки, но и предохраняет сетчатку от ожога. При ярком свете радужка сужает пространство, и мы видим очень маленькую точку зрачка. Чем меньше света, тем больше зрачок и уже радужка.

   Цвет радужки зависит от количества клеток меланоцитов и определяется генетически.

2. Ресничное или цилиарное тело. Оно расположено за радужкой и поддерживает хрусталик. Благодаря ему хрусталик может быстро растягиваться и реагировать на свет, преломлять лучи. Ресничное тело берет участие в выработке водянистой влаги для внутренних камер глаза. Ещё одним его назначением будет регуляции температурного режима внутри глаза.
3. Хориоидея. Остальную часть этой оболочки занимает хориоидея. Собственно это сама сосудистая оболочка, которая состоит из большого количества кровеносных сосудов и выполняет функции питания внутренних структур глаза. Строение хориоидеи таково, что снаружи находятся более крупные сосуды, а внутри более мелкие и на самой границе капилляры. Еще одной её функцией будет амортизация внутренних неустойчивых структур.

Сосудистая оболочка глаза снабжена большим количеством пигментных клеток, она препятствует прохождению света внутрь глаза и тем самым устраняет рассеивание света.

Толщина сосудистого слоя составляет 0,2–0,4 мм в районе цилиарного тела и всего лишь 0,1 – 0,14 мм возле зрительного нерва.

Повреждения и дефекты сосудистой оболочки глаза

Наиболее часто встречающееся заболевание сосудистой оболочки – это увеит (воспаление сосудистой оболочки). Нередко встречают хориоидеит который сочетается с разного рода повреждениями сетчатки (хориоредитинитом).

Более редко встречаются такие заболевания как:

• дистрофии хориоидеи;
• отслойка сосудистой оболочки, это заболевание возникает при перепадах внутриглазного давления, например при офтальмологических операциях;
• разрывы в результате травм и ударов, кровоизлияния;
• опухоли;
• невусы;
• колобомы – полное отсутствие этой оболочки на определенном участке (это врожденный дефект).

Диагностика заболеваний проводиться офтальмологом. Диагноз ставится в результате комплексного обследования.

Сетчатая оболочка глаза человека представляет сложную структуру из 11 слоёв нервных клеток. Она не захватывает переднюю камеру глаза и расположена за хрусталиком (сморим рисунок). Самый верхний слой составляют светочувствительные клетки колбочки и палочки. Схематически расположение слоёв выглядит примерно так, как на рисунке.

Все эти слои представляют сложную систему. Здесь происходит восприятия световых волн которые проецируют на сетчатку роговица и хрусталик. С помощью нервных клеток сетчатки они преобразовываются в нервные импульсы. А затем эти нервные сигналы передаются в мозг человека. Это сложный и очень быстрый процесс.

Очень важную роль играет в этом процессе макула, второе её название желтое пятно. Здесь происходит преобразование зрительных образов, и обработка первичных данных. Макула отвечает за центральное зрение при дневном свете.

Это очень неоднородная оболочка. Так, возле диска зрительного нерва она достигает 0,5 мм тогда как в ямочке желтого пятна всего 0,07 мм, а в центральной ямке до 0,25 мм.

Повреждения и дефекты внутренней сетчатки глаза

Среди повреждений сетчатой оболочки глаза человека, на бытовом уровне, наиболее часто встречается ожог от катания на горных лыжах без защитных средств. Частыми будут такие заболевания как:

• ретиниты – это воспаление оболочки, которое возникает как инфекционное (гнойные инфекции, сифилис) или же аллергического характера;
• отслоения сетчатки, возникающиет при истощении и разрыве сетчатки;
• макулярная дегенерация возрастная, для которой поражаются клетки центра — макулы. Это наиболее частая причина потери зрения у пациентов старше 50 лет;
• дистрофия сетчатки – это заболевание затрагивает чаще всего пожилых людей, связано оно с истончением слоев сетчатки, на первых порах его диагностика затруднена;
• кровоизлияние в сетчатку также возникает как результат старения организма у пожилых людей;
• диабетическая ретинопатия. Развивается через 10 – 12 лет после заболевания сахарным диабетом и поражает нервные клетки сетчатки.
• возможны и опухолевые образования на сетчатой оболочке.

Диагностика заболеваний сетчатки требует не только специальной аппаратуры, но и проведения дополнительных обследований.

Лечения заболеваний сетчатого слоя глаза пожилого человека обычно имеет осторожные прогнозы. При этом заболевание вызванные воспалением имеют более благоприятный прогноз, чем те, что связанные с процессами старения организма.

Зачем нужна слизистая оболочка глаза?

Глазное яблоко находится в глазной орбите и надежно закреплено. Большая часть его спрятана, лучи света пропускает только 1/5 поверхности — роговица. Сверху этот участок глазного яблока закрыт веками, которые открываясь, образуют щель, через которую проходит свет. Веки оборудованы ресницами, защищающими от пыли и внешних воздействий роговицу. Ресницы и веки – это наружная оболочка глаза.

Слизистая оболочка глаза человека — это конъюнктива. Веки изнутри устланы слоем эпителиальных клеток, которые образуют розовый слой. Этот слой нежного эпителия и называется конъюнктива. Клетки конъюнктивы содержат также слезные железы. Вырабатываемая ими слеза не только увлажняет роговицу и предотвращает её пересыхание, но также содержит бактерицидные и питательные вещества для роговицы.

Конъюнктива обладает кровеносными сосудами, которые соединяются с сосудами лица, и имеет лимфатические узлы, служащие форпостами для инфекции.

Благодаря всем оболочкам глаз человека надежно защищен, получает необходимое питание. Кроме того оболочки глаза берут участие в аккомодации и преобразовании полученной информации.

Возникновения заболевания или же другие поражения оболочек глаза могут вызвать потерю остроты зрения.

Глаза человека - это сложнейшая оптическая система, состоящая из множества функциональных элементов. Благодаря их слаженной работе мы воспринимаем 90 % поступающей информации, то есть именно от зрения по большей части зависит качество нашей жизни. Знание особенностей строения глаза поможет нам лучше понять его работу и важность здоровья каждого из элементов его структуры.

Как устроены глаза человека, многие помнят еще со школы. Основными частями являются роговица, радужная оболочка, зрачок, хрусталик, сетчатка, макула и зрительный нерв. К глазному яблоку подходят мышцы, обеспечивающие им согласованное движение, а человеку - качественное объемное зрение. Как же взаимодействуют между собой все эти элементы?

Устройство глаза человека: взгляд изнутри

Устройство глаза напоминает мощную линзу, которая собирает лучи света. Эту функцию выполняет роговица - передняя прозрачная оболочка глаза. Интересно, что ее диаметр увеличивается с рождения и до 4 лет, после чего не изменяется, хотя само яблоко продолжает расти. Поэтому у маленьких детей глаза кажутся больше, чем у взрослых. Пройдя сквозь нее, свет достигает радужной оболочки - светонепроницаемой диафрагмы глаза, в центре которой находится отверстие - зрачок. Благодаря его способности сужаться и расширяться наш глаз может быстро адаптироваться к свету разной интенсивности. Из зрачка лучи попадают на двояковыпуклую линзу - хрусталик. Его функция заключается в преломлении лучей и фокусировке изображения. Хрусталик играет важную роль в составе светопреломляющего аппарата, поскольку способен настраиваться на видение объектов, расположенных на разном расстоянии от человека. Такое устройство глаза позволяет нам хорошо видеть и вблизи, и вдали.

Многие из нас со школы помнят о таких частях человеческого глаза, как роговица, зрачок, радужка, хрусталик, сетчатка, макула и зрительный нерв. В чем же заключается их предназначение?

Перевернутый мир

Из зрачка лучи света, отраженные от предметов, проецируются на сетчатку глаза. Она представляет некое подобие экрана, на котором «передается» изображение окружающего мира. Интересно, что изначально оно является перевернутым. Так, земля и деревья передаются на верхнюю часть сетчатки глаза, солнце и облака - на нижнюю. То, на что в данный момент направлен наш взгляд, проецируется на центральную часть сетчатки (ямку фовеа). Она в свою очередь является центром макулы, или зоны желтого пятна. Именно этот участок глаза отвечает за ясное центральное зрение. Анатомические особенности фовеа определяют ее высокую разрешающую способность. У человека имеется по одной центральной ямке, у ястреба - по две в каждом глазу, а, например, у кошек она и вовсе представлена длинной зрительной полоской. Именно поэтому зрение некоторых птиц и животных более острое, чем у нас. Благодаря такому устройству наши глаза четко видят даже мелкие предметы и детали, а также различают цвета.

Палочки и колбочки

Отдельно стоит упомянуть о фоторецепторах сетчатки глаза - палочках и колбочках. Они помогают нам видеть. Колбочки отвечают за цветное зрение. В основном они сосредоточены в центре сетчатки. Их порог чувствительности выше, чем у палочек. С помощью колбочек мы видим цвета при условии достаточного освещения. Палочки также расположены в сетчатке, но их концентрация максимальна на ее периферии. Данные фоторецепторы активны при тусклом освещении. Именно благодаря им мы можем различать объекты в темноте, но не видим их цвета, поскольку колбочки остаются неактивными.

Чудо зрения

Чтобы мы видели мир «правильно», к работе глаза должен подключиться мозг. Поэтому информация, которая была собрана светочувствительными клетками сетчатки, передается зрительному нерву. Для этого она преобразуется в электрические импульсы. По нервным тканям они передаются от глаза в мозг человека. Именно здесь начинается анализаторская работа. Мозг обрабатывает поступившую информацию, и мы воспринимаем мир таким, какой он есть - солнце в небе сверху, а под ногами - земля. Чтобы проверить этот факт, можно надеть на глаза специальные очки, переворачивающие изображение. Через какое-то время мозг приспособится, и человек снова будет видеть картинку в привычном для себя ракурсе.

В результате описанных процессов наши глаза способны видеть окружающий мир во всей его полноте и яркости!