92789 (Особенности физической реабилитации у детей с нарушением зрения), страница 2

Прежде чем свет достигает сетчатки, он проходит через следующие среды:

1. Вещество роговицы (рис. 3);

2. Пространство между роговицей и хрусталиком, так называемая передняя камера глаза (рис. 3); оно наполнено жидкостью, носящей название водянистой влаги;

3. Хрусталик (рис. 3);

4. Прозрачное студенистое вещество, стекловидное тело, которое заполняет внутренность глаза за хрусталиком (рис. 3).

Проходя наклонно из вещества с одним показателем преломления в вещество с другим показателем, световой луч отклоняется. Роговица изогнута, и разница между показателями преломления у роговицы и воздуха больше, чем у любых других сред, через которые свет затем последовательно проходит на пути к сетчатке. Поэтому в отношении преломляющегося света изогнутая передняя поверхность роговицы имеет очень большое значение. Но у хрусталика показатель преломления лишь немногим больше, чем у водянистой влаги перед ним и чем у стекловидного тела позади него. Исключительное значение хрусталика состоит в том, что, поскольку он эластичен, его фокусное расстояние может меняться благодаря сокращению мышц, прикрепленных к волокнам цинновой связи (ресничного пояска), на которых он подвешен; это делает возможной резкую фокусировку света, падающего от предметов, находящихся на разных расстояниях.

Хрусталик представляет собой прозрачное тело, имеющее форму чечевицы или двояковыпуклой линзы. При помощи круговой (цинновой) связки он подвешен к отросткам ресничного тела. Хрусталик участвует в преломлении световых лучей и в акте аккомодации. За хрусталиком находится стекловидное тело. Оно занимает основную часть полости глазного яблока. Это прозрачная студнеобразная масса, содержащая 98% воды.

Стекловидное тело участвует в преломлении световых лучей, а также поддерживает тонус и форму глазного яблока.

Пройдя через стекловидное тело и достигнув сетчатки, свет не сразу попадает на фоторецепторы, так как они лежат в глубине, где непосредственно примыкают к пигментному слою сетчатки. Чтобы достичь фоторецепторов, свет должен сначала пройти через слой нервных волокон и нервных клеток во внутренних частях сетчатки (частях, прилежавших к стекловидному телу). Затем, когда свет дойдет до фоторецепторов сетчатки и подействует на них, нервные импульсы, вызванные световым стимулом, должны пройти в обратном направлении через нервные волокна и тела нервных клеток к стекловидному телу. Здесь в ближайшем к нему слое сетчатки импульсы проводятся нервными волокнами, идущими к месту выхода зрительного нерва, по которому они достигают головного мозга (см. рис.4).

Рис.3. Схема глаза в продольном разрезе.

1 наружная мышца, 2-передняя цилиарная артерия, 3-цилиарное тело, 4-задняя камера, 5-радужка, 6-передняя камера, 7-шлеммов канал, 8-гребешковая связка, 9 - склеральная шпора, 10-цилиарная мышца, 11-вортексная вена, 12-сетчатка, 13-задние цилиарные артерии, 14-желтое пятно, 15-решетчатая пластинка склеры, 16-центральные сосуды сетчатки, 17-зрительный нерв, 18-мягкая мозговая оболочка, 19-паутинная оболочка, 20-твердая мозговая оболочка, 21-слоя нервных клеток, 22 - пигментный слой, 23 - сосудистая оболочка, 24-склера, 25-роговица, 26-хрусталик, 27-стекловидное тело, 23-канал Клоке.

Внутренняя пограничная мембрана

Слой волокон зрительного нерва

Слой ганглиозных клеток

Внутренний сетчатый слой

Внутренний ядерный слой (биполярные клетки)

Наружный сетчатый слой

Наружный ядерный слой

Наружная пограничная мембрана

Слой палочек и колбочек

Пигментный слой

Рис. 4. Схема слоев сетчатки.

Соотношение структуры и функции в сетчатке

Рецепторная роль палочек и колбочек. Более 100 лет назад немецкий анатом Шульц (Schultz) показал, что сетчатка некоторых ночных животных содержит только палочки, а в сетчатке животных, активных в дневное время, содержатся преимущественно колбочки. Отсюда он сделал вывод, что палочки приспособлены к деятельности в сумерках или в полной темноте, а колбочки к активности при ярком свете. Шульц предположил даже, что благодаря колбочкам осуществляется цветовое зрение. Как его вывод, так и это предположение оказались правильными. Так, например, у кошек сетчатка содержит только палочки, и хотя они хорошо видят в сумерках, но видят все черно-белым; птицы же обладают колбочками и цветовым зрением.

Колбочки сетчатки. Янг указывает, что, после того как колбочки пол­ностью сформированы, они больше не создают новых дисков. Но в их внутренних сегментах идет непрерывный синтез белка. Белок движется к наруж­ному сегменту, но не локализуется у его основания, а рассеивается по все­му сегменту, откуда восполняет белок всех дисков и поддерживает их в функ­циональном состоянии.

Янг полагает, что форма колбочек объясняется тем, что их диски не восполняются. Когда во время развития диски появляются впервые, они мельче тех, которые возникают позднее. По­скольку диски колбочек не обновляются, то те из них, которые появились первыми, лежат в наружном конце наружного сегмента, а те, что появились позднее, расположены ближе к его основанию. Поскольку эти последние крупнее, наружный сегмент принимает коническую форму.

Цветовое зрение, вероятно, можно объяснить наличием трех типов зрительного пигмента, обнаруженных в колбочках; они чувствительны либо к желтому и красному, либо к синему, либо к зеленому свету. Соответственно одни колбочки отвечают на свет одной из этих длин волн, а другие на другие волны. Различные видимые нами цвета зависят от соотношения трех видов стимулируемых колбочек.

Как свет активирует фоторецепторы. Активация фоторецептора происходит потому, что он содержит в (или на) своих дисках фоточувствительный пигмент, который под действием света вызывает изменение потенциала покоя клетки. Пигментом палочек служит родопсин, который состоит из белка типа опсина в сочетании с ретиналем, альдегидом витамина А_}. Поскольку палоч­ки действуют при слабом освещении, очевидно, что надлежащее количество этого витамина в пище необходимо для того, чтобы человек мог видеть при наступлении темноты. Недостаток его в пище может даже привести к атрофии наружного сегмента палочек. Под действием света родопсин претерпевает ряд превращений, что приводит к изменению трансмембран­ного потенциала палочки. Однако такое изменение не представляет собой деполяризации, которая лежит в осно­ве потенциала действия, как это проис­ходит в других видах рецепторов. По­лученные данные говорят о том, что при стимуляции палочки светом ее мембрана не деполяризуется, а гиперполяризуется. Такое же электрическое изменение, как полагают, происходит при действии света на колбочки. Но ввиду наличия трех типов колбочек, каждый из которых отвечает лишь на свет определенной длины волны, весьма вероятно существование фоточувствительных пигментов трех видов-по одному для каждого типа колбочек. Один вид, иодопсин, выделен; он чув­ствителен к красному свету.

Хотя определять трансмембранный потенциал клеток в разных слоях сетчатки, особенно самых наружных кле­ток, очень трудно, но полученные данные указывают на то, что если считать причиной возникновения импуль­сов гиперполяризацию фоторецепторов, то и в проведении этих импульсов к биполярам и через них также участвует гиперполяризация. Лишь на­чиная с некоторых амакриновых и с ганглиозных клеток, полученные им­пульсы приводят к деполяризации, волны которой затем проводятся по аксонам ганглиозных клеток. Эти аксоны, как уже было указано, являются немиелинизированными волокнами зрительного нерва, которые передают афферентные импульсы в зрительную кору большого мозга.

Светочувствительность сетчатки.

Сетчатка чрезвычайно чувствительна к свету. Вычислено, что для возбужде­ния палочки достаточно одного кванта световой энергии и что при разряде шести палочек в одном общем пути по нему может пройти афферентный импульс. Человеческая сетчатка содержит почти 7 млн. колбочек и в 10-20 раз больше палочек. Поскольку определе­но, что число волокон в зрительном нерве составляет от 0,5 до 1 млн., можно думать, что афферентные им­пульсы, проходящие в мозг по одному волокну зрительного нерва, возникают в результате одновременного возбуждения по меньшей мере нескольких, а возможно, и очень многих фоторе­цепторов.

Желтое пятно и центральная ямка. Очень близко к заднему полюсу глаза в сетчатке имеется небольшое вдавление. Здесь сетчатка окрашена в желтый цвет интенсивнее, чем на всех других участках (посмертно). Поэтому оно называется желтым пятном -macula lu-tea (рис.23). Клетки и волокна вну-тренних слоев сетчатки расходятся из середины этой области таким образом, что фоторецепторы в центральной и наиболее вдавленной части этой области, называемой центральной ямкой (fovea centralis), прикрыты ими не в такой степени, как в других частях глаза. В этой области сетчатки нет кровеносных сосудов. Фоторецепторы представлены здесь только колбочка­ми. Кроме того, эти колбочки, хотя и длиннее обычных, но уже; следова­тельно, в этой маленькой области они упакованы в большем числе, чем за ее пределами. Тем самым эта область во многих отношениях специализирована для максимальной остроты зрения. Только те изображения, которые формируются здесь, воспринимаются мозгом ясно и четко. Так, например, при чтении этой страницы читатель или читательница хотя и отдают себе отчет в наличии слов, образующих строчки сверху донизу, но он или она могут хорошо видеть одновременно только малую их часть.

Для того чтобы в мозгу создался детальный образ этой страницы, центральная ямка должна, подобно электронному лучу, возникающему в телевизионной трубке, сканировать ее букву за буквой, слово за словом, строчку за строчкой сверху донизу. Но к счастью, мы научаемся распознавать большинство слов или групп слов на основании опыта по одной лишь их общей конфигурации, чем экономим много времени. У соска зрительного нерва, т. е. места его выхода, нервные волокна, идущие из желтого пятна, занимают боль шее пространство (рис.5).

Зрительный нерв. Подобно слою нервных волокон сетчатки, зрительный нерв у соска состоит из немиелинизированных нервных волокон.

К вспомогательному аппарату глаза относятся:

• веки

• глазница.

Верхнее и нижнее веки обеспечивают защиту глазного яблока от попадания различных предметов. Они смыкаются даже при движении воздуха и при малейшем прикосновении к роговице. При помощи мигательных движений век с поверхности глазного яблока убираются мелкие частицы пыли и равномерно распределяется слезная жидкость. Свободные края век плотно прилегают друг к другу при их смыкании. Кожа век тонкая, легко собирающаяся в складки. Подкожная клетчатка содержит чрезвычайно мало жира. Под кожей век находятся мышцы:

• круговая мышца глаза, с помощью которой веки смыкаются

• мышца, поднимающая верхнее веко.

Внутренняя поверхность век покрыта слизистой оболочкой – конъюнктивой. Конъюнктива имеет множество нервных окончаний, а ее клетки выделяют специальный секрет, смазывающий поверхность глазного яблока.

К придаточному аппарату глаза относятся:

• слезный аппарат

• мышечная система.

Слезный аппарат состоит из слезных желез, расположенных в верхненаружной стенке глазницы, слезных канальцев, слезного мешка и слезно-носового канала. Слезная железа постоянно вырабатывает слезу. Слезотечение усиливается при раздражении роговицы и при плаче. Слеза собирается у внутреннего угла глаза, а затем выводится по носослезному каналу в полость носа.

Мышечная система - в глазнице располагаются 8 мышц, участвующих в движении глазного яблока. При помощи этих мышц глазное яблоко может вращаться во все стороны.

Орган зрения или зрительный анализатор – это не только глаз. Собственно глаз это периферическая часть органа зрения.

Зрение – сложная цепь биохимических реакций и биофизических преобразований, а глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, воспринимающую и преобразующую световые лучи в нервный импульс, передающийся по зрительному нерву в головной мозг (рис. 6).

Рис. 6. Зрительные пути.

Информация, полученная при помощи аппарата глазного яблока, передается по зрительным путям (зрительный нерв, перекрест зрительных нервов, зрительный тракт) сначала в подкорковые центры зрения (наружные коленчатые тела), затем по зрительной лучистости и зрительному пучку Грациоле в высший зрительный центр в затылочных долях головного мозга.

Функции глаза

Функции органа зрения включают в себя:

• светоощущение

• цветоощущение

• центральное или предметное зрение

• периферическое зрение

• стереоскопическое зрение.

Светоощущение – это способность воспринимать свет в диапазоне солнечного излучения и приспосабливаться к восприятию зрительных образов при различных уровнях освещения. Процесс светоощущения начинается в палочках и колбочках. Под влиянием энергии светового излучения в палочках и колбочках распадаются специальные вещества, называемые зрительным пурпуром. В палочках это вещество – родопсин, которое образовано из белка и витамина А, а в колбочках – йодопсин, в составе которого имеется йод. Под воздействием света йдопсин и родопсин распадаются, образуя положительные и отрицательные ионы и индуцируя возникновение нервного импульса.

Цветоощущение позволяет воспринимать более двух тысяч оттенков цвета в зависимости от длины волны светового излучения. Считается, что сетчатка имеет три компонента, настроенные на восприятие трех основных цветов спектра: красный, синий и зеленый. Нормальное цветовое восприятие называется трихромазия. При недостаточном восприятии одного, двух или трех компонентов возникают цветоаномалии (протанопия, дейтеранопия, тританопия).

Центральное или предметное зрение – это способность различать величину и форму предметов окружающей среды. Осуществляется эта функция центральной ямкой сетчатки, где имеются наилучшие условия для осуществления функции предметного зрения. В центральной ямке находятся только плотно уложенные колбочки и их отростки формируют в зрительном нерве отдельный пучок, называемый папило-макулярным. Предметное зрение определяется способностью раздельно воспринимать точки. Каждая точка воспринимается раздельно, если ее изображение каждой проецируется на две колбочки, между которыми находится еще хотя бы одна колбочка. Т.е. размер колбочки и определяет остроту зрения. Считается, что минимальный угол зрения, определяемый размером колбочки, составляет 1 минуту. Исследуют остроту зрения при помощи всем известных таблиц Головина-Сивцева.

Периферическое зрение – это восприятие части пространства вокруг фиксированной точки. При фиксации взора на какой-либо точке, эта точка воспринимается центральной ямкой сетчатки, а пространство, окружающее ее воспринимается оставшейся частью сетчатки. Пространство, которое воспринимается одним глазом, называется поле зрения. Периферическое зрение имеет большое значение для ориентации в окружающей среде. При различных заболеваниях глаз поля зрения могут сужаться, или выпадают их определенные участки (скотомы).

Стереоскопическое зрение – это способность воспринимать расстояния между предметами окружающей среды, объем этих предметов, возможность наблюдать предметы в движении. Стереоскопическое зрение становится возможным, если человек воспринимает предметы двумя глазами – бинокулярное зрение. При нарушениях стереоскопического зрения затрудняется ориентировка в окружающей среде.

Нормальная острота зрения обеспечивается работой оптического аппарата глаза. При помощи оптических сред глаза на сетчатку проецируется обратное уменьшенное изображение предмета. К оптическому или преломляющему аппарату глаза относятся:

• роговица

• передняя камера глаза

• хрусталик

• стекловидное тело.

Они работают, как собирательные линзы.