Текст реферата: страница 2
бражение на сетчатке. В случае нарушения содружественных движений глаз возникает косоглазие, и происходит расстройство бинокулярной фиксации предмета, т.к. изображение от разных глаз на сетчатке будет занимать на ней разное место.
При разглядывании предмета обоими глазами изображение от предметов попадает в идентичные участки сетчатки обоих глаз и поэтому изображения от двух глаз сливаются в одно. Если же изображение попадает на разные участки сетчатки, то оно будет представляться раздвоенным. В этом легко убедиться, надавливая слегка на один глаз сбоку, в результате чего будет "двоиться" в глазах.
При взгляде на любой предмет глаза совершают небольшие быстрые колебательные движения. Продолжительность отдельного такого перемещения равна сотым долям секунды, а между такими скачками существует время фиксации взора от 0.2-0.6 сек. При рассматривании любых объектов происходит как бы ощупывание контуров рассмотрения. Причем интерес наблюдателя к объекту, также как и его значение для человека влияют на частоту фиксации.
Зрачковые рефлексы
В норме зрачки обоих глаз круглые, и их диаметр одинаков. При снижении общей освещенности зрачок рефлекторно расширяется. Следовательно, расширение и сужение зрачка - это реакция на снижение и увеличение общей освещенности. Диаметр зрачка также зависит от расстояния до фиксируемого предмета. При переводе взгляда от дальнего предмета к ближнему зрачки сужаются.
Рис. 8. Схема иннервации радужной оболочки и ресничной мышцы.
1 - ресничный ганглий, (цилиарный): 2 -короткие ресничные нервы; 3 - верхний шейный симпатический ганглий; 4 -симпатические нервы, (цилиарная); 5 -ресничная мышца 6 - волокна капсулы хрусталика: 7 - радужная оболочка: 8 -роговая оболочка.9 – хрусталик. 10 -кольцевая мускулатура радужной оболочки.11 - радиальная мускулатура радужной оболочки.
В радужной оболочке имеется два вида мышечных волокон, окружающих зрачок: кольцевые, иннервируемые парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва, к которым подходят нервы от ресничного узла. Радиальные мышцы иннервируются симпатическими нервами, отходящими от верхнего шейного симпатического узла. Сокращение первых вызывает сужение зрачка (миоз), а сокращение вторых - расширение (мидриаз).
Диаметр зрачка и зрачковые реакции - важные диагностические признаки при повреждении мозга.
2.3 Светопреломляющий аппарат глаза
Глаз представляет собой сложную оптическую систему линз, которые образуют на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение внешнего мира.
Диоптрический аппарат состоит из прозрачной роговицы, передней и задней камер, заполненных водянистой волной, радужной оболочки, окружающей зрачок, хрусталика и стекловидного тела.
Преломляющая сила глаза зависит от радиуса кривизны роговицы, передней и задней поверхности хрусталика, от показателей преломления воздуха, роговицы, водянистой влаги, хрусталика, стекловидного тела. Знание этих показателей, а также некоторых дополнительных сведений позволило по специальным формулам рассчитать общую преломляющую силу диоптрического аппарата глаза. Она равна для глаза 58.6 диоптрий.
Преломляющая сила измеряется уравнением 1/f, где f- фокусное расстояние. Если оно задано в метрах, единицей преломляющей (оптической) силы, будет диоптрия. Само же фокусное расстояние
Рис. 9. Построение изображения.
АВ – предмет; аб - его изображение; 0 - узловая точка.
позади линзы зависит от разницы показателей преломления на границе двух поверхностей раздела и от радиуса кривизны раздела этих сред.
Основными преломляющими средами являются роговица и хрусталик. Хрусталик заключен в капсулу, которая прикреплена циановыми связками к ресничному телу. Благодаря сокращению ресничных мышц меняется кривизна хрусталика. 4
Рис. 10 Хрусталик и ресничный поясок.
1 - вещество хрусталика. Состоит из ядра и коры, 2 - кора хрусталика; 3 - ядро хрусталика, 4 - эпителий хрусталика: 5 - задняя поверхность хрусталика, 6 - волокна хрусталика; 7 - капсула хрусталика. Прозрачная мембрана до 15 мкм толщиной, которая окружает хрусталик. Служит местом прикрепления ресничного пояска; 8 - ресничный поясок. Фиксирующий аппарат хрусталика, состоящий из радиально ориентированных волокон различной длины: 9 - волокна пояска Они начинаются от капсулы хрусталика и переходят в ресничное тело.
Прохождение световых лучей через поверхность, разграничивающую две среды с разной оптической плотностью, сопровождается преломлением лучей (рефракцией). Например, при прохождении лучей через роговицу наблюдается их преломление, т.к. оптическая плотность воздуха и роговицы сильно отличаются. Далее лучи от источника света проходят через двояковыпуклую линзу - хрусталик. В результате преломления лучи сходятся в некоторой точке сзади хрусталика - в фокусе. Преломление зависит от угла падения световых лучей на поверхность линзы: Чем больше угол падения, тем сильнее преломляются лучи. Лучи, падающие на края линзы, больше преломляются, чем центральные лучи, проходящие через центр перпендикулярно линзе, которые совсем не преломляются. Это ведет к появлению на сетчатке размытого пятна, что уменьшает остроту зрения. Острота зрения отражает способность оптической системы глаза получать четкие изображения на сетчатке.
2.3.1 Несовершенство оптической системы глаза
В качестве оптической системы глаз не является совершенным. Объясняется это несколькими причинами.
Одна из них заключается в том, что поверхность роговицы несимметрична относительно оптической оси глаза. Кривизна роговицы в верхних и нижних ее частях несколько больше, чем в боковых - левой и правой. Это уменьшает четкость изображения на сетчатке.
Второе явление получило название сферической аберрации. Дело в том, что фокусное расстояние для лучей, которые проходят
А
Рис. 11 Схема сферической аберрации.
Центральные лучи 1-1 собираются в фокусе f3 лежащем на сетчатке:
краевые лучи 2-2 и 3-3 собираются в фокусах f2 и f1, лежащих перед сетчаткой. Вертикальные линии А-А перед хрусталиком изображают радужную оболочку, не пропускающую краевых лучей, что способствует четкости изображения.
через оптическую ось, и лучей, проходящих через периферические части хрусталика, различается. Это обуславливает появление на сетчатке размытого изображения. Частичной компенсацией этого явления может быть отсекание периферических лучей, падающих на хрусталик. В этом случае четкость изображения увеличивается. Это и происходит при сужении зрачка.
Третья причина несовершенств оптической системы глаза вызвана следующим. Простые линзы преломляют свет разной длины волн неодинаково. Свет с более короткой длиной волны в пределах видимой части спектра преломляется больше, чем с более длинной. Это явление было названо хроматической аберрацией.
Следующий дефект зрения связан с нарушением процессов аккомодации. Под аккомодацией понимается приспособление глаза к видению разноудаленных предметов. Механизм аккомодации заключается в следующем. Изменение кривизны хрусталика вызывается сокращением ресничных мышц, которые изменяют выпуклость
хрусталика. Хрусталик находится в капсуле, которая прикреплена к связкам, в свою очередь, связанным с ресничным телом. Связки всегда натянуты, и их натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. В ресничном теле находятся гладкие мы-
Рис. 12 Схема рефракции в дальнозорком (1), нормальном (2) и близоруком (3) глазу
щечные волокна. При их сокращении тяга связок ослабляется, а значит, уменьшается давление на хрусталик, который вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму. Сокращение мышц регулируется парасимпатической и симпатической частями вегетативной нервной системы.
Нарушение преломления лучей выступает в двух формах - близорукости (миопии) и дальнозоркости (гиперметропии).
Близорукость может быть обусловлена или большой длиной глазного яблока, или повышенной преломляющей способностью хрусталика. В этом случае главный фокус преломления будет располагаться не на сетчатке, а перед ней.
Дальнозоркость объясняется или уменьшением преломляющей силы хрусталика, или уменьшением величины глазного яблока. В этих случаях фокус будет находиться за сетчаткой.
Помимо перечисленных выше дефектов оптической системы глаза могут происходить изменения внутреннего состава хрусталика и стекловидного тела, ведущие к их помутнению. Поэтому при преломлении света наблюдается его диффузное рассеивание. При рассмотрении белого фона поверхности человек видит мелькающие кружочки, точки и т. д.
2.4 Зрительное восприятие
2.4.1 Поля зрения
Если фиксировать глазом какую-либо точку, ее изображение падает на желтое пятно. И в этом случае мы видим точку центральным зрением. Точки, изображение которых падает на остальные
области сетчатки, видимы периферическим зрением. Совокупность точек, одновременно видимых глазом при фиксации взгляда в одной точке, называют полем зрения. Измерение границы поля периферического зрения производят прибором, называемым периметром. Граница поля зрения для бесцветных предметов составляет книзу 70", кверху - 60° и кнаружи - 90°. Поля зрения для различных цветов неодинаковы, больше всего они для бесцветных предметов.
Рис.13Схема аппарата для периметрии. Поле зрения оценивается монокулярно.
Испытуемый располагается перед аппаратом таким образом, что его глаз совпадает с центром полусферы и фиксирует взглядом точку на ее полюсе (Ф). Врач проверяет правильность фиксации через специальное отверстие и перемещает световое пятно по поверхности сферы прибора с помощью проекционной системы, управляемой ручкой Р. Световое пятно может иметь разную величину, яркость и цвет. Как только испытуемый замечает пятно, он подает сигнал, и это положение пятна регистрируется на бумаге, закрепленной на подставке П. А Результат определения границ нормального поля зрения для белого, синего и красного стимулов. СП - слепое пятно. Точка фиксации соответствует центру концентрических кругов, обозначающих удаленность стимула от точки фиксации (в угловых градусах).
2.4.2 Оценка расстояния
Восприятие глубины и оценка расстояния возможны как при зрении одним глазом (монокулярное зрение), так и двумя глазами (бинокулярное зрение). При бинокулярном зрении оценка расстояния происходит точнее.
2.4.3 Цветовое восприятие
Восприятие цвета колбочками связано с наличием трех их типов, которые соответственно реагируют на синий, зеленый и красный цвета. Промежуточные цвета воспринимаются при одновременном возбуждении колбочек двух типов и более. Отсутствие различения отдельных цветов называется частичной цветовой слепотой. Нарушение цветовосприятия называется дальтонизмом. Есть люди, которые не могут воспринимать красный, зеленый и другие цвета.
2.5 Сетчатка.
Пигментные клетки. Палочки и колбочки расположены на задней поверхности сетчатки, поэтому падающий в глаз свет проходит через два других слоя и только тогда достигает наружных сегментов фоторецепторов. Таким образом, светочувствительные участки находятся в глубине сетчатки. Почему сетчатка устроена таким странным образом, что фоторецепторы находятся в глубине сетчатки, а не ближе к поверхности, точно неизвестно. Одна из возможных причин заключается в том, что позади рецепторов находится пигментный слой клеток, содержащий черный пигмент меланин. Меланин поглощает пришедшие через сетчатку световые лучи и не дает им отражаться назад и рассеиваться внутри глаза. Он играет ту же роль, что и черная окраска внутренних поверхностей фотокамеры. Клетки, содержащие меланин, способствуют также химическому восстановлению светочувствительного зрительного пигмента, который обесцвечивается на свету. Для выполнения этих функций необходимо, чтобы меланин находился вблизи от рецепторов.
2.5.1 Слои сетчатки
Сетчатка состоит из трех слоев. Самый наружный слой сетчатки от центра глазного яблока представлен фоторецепторами палочками и колбочками. Затем идет промежуточный слой, содержащий
Рис. 14 Слои сетчатки
1 - фоточувствительный слой. Состоит из тел фоторецепторов:
2 - промежуточный слой. Он состоит из тел биполярных и амакриновых нейронов;3 - внутренний слой. Образован ганглиозными клеткам.
биполярные нейроны, которые связывают фоторецепторы с клетками третьего слоя. Третий, внутренний, слой образован ганглиозными клетками, дендриты которых соединены с биполярными клетками, а аксоны образуют зрительный нерв.
Рис.15 Строение сетчатки. 1 - палочка, 2 - мембранные диски, 3 - колбочка; 4 - складки; 5 -плазматическая мембрана; 6 - пара ресничек; 7 - митохондрии; 8 - ядро;9 - концевое утолщение: 10 -горизонтальная клетка: 11 -синаптические окончания: 12 -биполярная клетка; 13 амакриновая клетка; 14 -направление лучей света; 15 -нейроны зрительного нерва; 16 -внутренний поверхностный слой:
17 - промежуточный слой; 18 -синаптический участок; 19 -внутренний сегмент, 20 - слой фоторецепторов; 21 - сужение: 22 - наружный сегмент; 23 - эпителий сосудистой оболочки; 24 - склера;
25 - пигментный слой.
2.5.2 Фоторецепторы
У человека слой рецепторов сетчатки состоит примерно из 120 млн. палочек и 6 млн. колбочек.
Палочки и колбочки выполняют разные функции. Палочки осуществляют темновое видение, колбочки - цветовое. Более чувствительны к свету палочки. Они обеспечивают зрение при слабом освещении. Несмотря на различные функции, палочки и колбочки сходны по своему строению. Фоторецептор состоит из 4 участков:
наружный сегмент, перетяжка, внутренний сегмент, синоптическая область.
Наружный сегмент. Это светочувствительный участок, где световая энергия преобразуется в рецепторный потенциал. Весь наружный сегмент заполнен мембранными дисками, образованными плазматической мембраной и отделившимися от нее. В палочках число этих дисков составляет 600-1000, и они представляют собой уплощенные мембранные мешочки, уложенные наподобие стопки монет. В колбочках мембранных дисков меньше, и они представляют собой складки плазматической мембраны.
Образование мембранных дисков или складок плазматической мембраны увеличивает площадь фоторецептивной поверхности мембраны и позволяет увеличить общее количество молекул зрительного пигмента в них.
Рис.16 Структура мембранного диска наружных сегментов палочек и мембранных складок наружных сегментов колбочек.
Следовательно, повышается вероятность поглощения фотонов света. Компактное расположение таких структурных единиц стопкой на пути светового луча увеличивает коэффициент поглощения фоторецептора, что ведет к повышению его абсолютной чувствительности.
Перетяжка. В этой области наружный сегмент почти полностью отделен от внутреннего впячиванием наружной мембраны. Связь между сегментами осуществляется через цитоплазму и пару ресничек, переходящих из одного сегмента в другой.
Внутренний сегмент. Здесь происходят интенсивные обменные процессы. Наблюдается большое количество митохондрий, образующих энергию для процессов зрения, и полирибосом, на которых синтезируются белки, участвующие в образовании мембранных дисков и зрительного пигмента. В этом же участке расположено ядро клетки.
Синоптическая область. В этом участке клетки образуются синапсы с биполярными нервными клетками, к которым поступают
импульсы от нескольких фоторецепторов, т.е. происходит суммирование возбуждения от нескольких фоторецепторов на биполярной клетке. Этот процесс называют конвергенцией. Это уменьшает остроту зрения, но повышает светочувствительность. В случае связи одной колбочки с одной биполярной и одной ганглиозной клеткой обеспечивается большая острота зрения.
2.5.3 Фотохимические реакции
Фотохимические процессы в принципе одинаковы у всех животных, как у беспозвоночных, так и у позвоночных. В палочках у человека содержится пигмент родопсин, а в колбочках - иодопсин. Родопсин представляет сложную молекулу, состоящую из липопротеина и ретиналя - альдегидной формы витамина А. При действии света происходит цикл фотохимических реакций, ведущих к расщеплению родопсина. Вслед за фотохимическими процессами происходят биоэлектрические изменения рецепторного потенциала, и далее возбуждение через биполярные нервные клетки переходит к ганглионарным клеткам, и по зрительному нерву достигает центральной нервной системы. В
