17. Оптика глаза. Механизм зрения.
Глаз является природным оптическим прибором и имеет сложное строение (рисунок 6). Снаружи глаз покрыт твердой фиброзной оболочкой, состоящей из двух частей – склеры 1 и роговицы 2. Склера – непрозрачная оболочка, защищающая внутренние части глаза от внешних воздействий. Толщина склеры - 0,4 ... 1,1 мм. Передняя часть фиброзной оболочки – прозрачная, несколько изогнутая, называется роговицей. Под склерой находится сосудистая оболочка 3, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих глаз. Спереди сосудистая оболочка утолщается и переходит в ресничное тело 4 и радужную оболочку 5. В центре радужной оболочки имеется отверстие (зрачок), выполняющее роль диафрагмы. Благодаря действию мышц радужной оболочки диаметр зрачка меняется от 2 до 8 мм.
1 - склера; 2 - роговица; 3 – сосудистая оболочка; 4 - ресничное тело; 5 – радужная оболочка; 6 - хрусталик; 7 - передняя камера; 5 - стекловидное тело; 9 - ретина;10 - зрительный нерв; / / - желтое пятно; 12 - центральная ямка; 13 - оптическая ось; 14 - зрительная ось
За радужной оболочкой располагается хрусталик 6. Форма хрусталика под воздействием цилеарной мышцы изменяется, а тем самым изменяется оптическая сила глаза. За роговицей расположена передняя камера 7 наполненная водянистой влагой. Внутренность самого глазного яблока заполнена студенистым прозрачным веществом – стекловидным телом 8.
К сосудистой оболочке, заполняющей внутреннюю полость склеры, прилегает сетчатая оболочка, или ретина 9; она состоит из десяти слоев. В ней расположены светочувствительные клетки, имеющие вид палочек и колбочек. Длина палочки – около 0,06 мм колбочки – 0,035 мм. Число палочек в ретине около 130 млн., колбочек – 7 млн. Палочки и колбочки распределены неравномерно.
Место вхождения зрительного нерва 10 в глазное яблоко называется соском зрительного нерва. В этом месте нет ни палочек, ни колбочек, поэтому проекция его в поле зрения называется слепым пятном.
Снаружи от соска зрительного нерва находится желтое пятно 11, заполненное преимущественно колбочками. В середине желтого пятна имеется углубление 12 – центральная ямка – диаметром около 0,5 мм, соответствующее пространственному углу обзора около 1°, в котором находятся только колбочки. Центр его не совпадает со следом оптической оси 13 на сетчатке, т.е. с точкой заднего фокуса. Вследствие этого зрительная ось 14 (линия, по которой происходит наблюдение рассматриваемого предмета) не совпадает с оптической осью, а составляет с ней, так называемый, угол альфа (α), приблизительно равный 5°.
В центральной ямке каждая колбочка связана с головным мозгом непосредственно отдельным нервным волокном в отличие от остальных колбочек и палочек сетчатки. Имеется примерно один миллион различных волокон оптического нерва, которые передают от человеческого глаза информацию в мозг, тогда как было уже отмечено, сетчатка содержит несколько миллионов колбочек и более ста миллионов палочек.
Большинство указанных зрительных рецепторов связаны между собой в основном в "горизонтальном" направлении. Иначе говоря, информация, полученная от различных клеток, не сразу поступает в мозг от каждой точки в отдельности, а частично осмысливается в сетчатке путем комбинирования информации от нескольких зрительных рецепторов. Важно понять, что сам глаз выполняет часть функций осмысливания, свойственных головному мозгу.