Тема 1. Общая анатомия и физиология органа зрения
ЛЕКЦИЯ 1. 1. Эмбриогенез глаза
Глаз - важнейшая составная часть так называемой оптиковегетативной (ОВС), или фотоэнергетической (ФЭС), системы организма: глаз — гипоталамус — гипофиз.
Глаз функционирует не только как орган зрения, но и как «потребитель» световой энергии, необходимой для возбуждения нейрогуморальной активности гипоталамуса и гипофиза. Световые раздражения возбуждают не только зрительные центры, но и центры промежуточного мозга — его гипоталамо- и гипофизарный аппарат. Фотостимуляция является одним из основных факторов в развитии вегетативных функций. Благодаря воздействию света через глаз на гипофиз ряд эндокринных желёз активнее продуцируют гормоны (гипофиз, надпочечники, щитовидная, половые железы и др.).
ФЭС является самым коротким из всех известных рефлекторных путей, связывающих центральный регуляторный аппарат вегетативной системы с внешней средой через воздействие лучистой энергии. Более быстрая адаптация организма новорожденного к внешним условиям, его правильное развитие и рост в значительной степени зависят от безупречного функционирования ФЭС. Именно поэтому природа позаботилась о том, чтобы зрительный анализатор формировался очень быстро и был совершенным.
Мы принадлежим к многотканевым животным со сложным планом строения. Наше развитие происходит из трёх зародышевых листков — трёх пластов ткани, которые в ходе индивидуального развития формируют все органы и системы. Покровный лист зародышевых тканей называется эктодермой. Внутренний лист, связанный с первичной кишкой, - энтодермой. Между этими листками расположена мезодерма.
Восприятие информации из внешней среды и обработка полученных сигналов оказывается функцией, которую выполняют производные наружного листка, эктодермы.
Рис. 1. Закладка нервной трубки |
Передняя поверхность нейральной части эктодермы, из которой в дальнейшем будет развиваться центральная нервная система, формирует первичную нервную трубку. Слой эктодермы имеет внешнюю и внутреннюю сторону. Внешняя сторона обращена к внешней среде и формирует рецепторы. Внутренняя сторона контактирует с мезодермой, обеспечивающей питание и поддержку эктодермального эпителия. |
Зрительный анализатор, прежде чем стать совершенным органом и успешно выполнять своё назначение, проходит сложный путь пренатального и постнатального развития.
Табл. 1. Эмбриогенез органа зрения.
Неделя беременности |
Образование глазных структур |
||
1-я неделя |
После оплодотворения яйца выделяется группа клеток, которые индуцируются энергией веществ яйца, – гетерогенные индукторы. С момента индукции эти клетки отличаются от исходных. Из этих клеток возникает временный клеточный тип: нервная пластинка, первичный зачаток - закладка линзы и др. Позже этот временный клеточный тип делится на частные производные |
||
в конце 2-й недели |
Обособление зачатка глазного яблока происходит, когда зародышевая пластинка, состоящая из трёх слоев – эктодермы, мезодермы и энтодермы, имеет еще уплощенную чечевицеобразную форму. На передней поверхности нейральной части эктодермы появляются парные зрительные ямки (рис.2).
|
||
3 - 4-я неделя |
После замыкания зародышевой борозды парные зрительные ямки превращаются в первичные глазные пузыри, расположенные по бокам переднего мозгового пузыря и соединенные с ним короткой полой ножкой — будущим зрительным нервом |
||
К концу 4-й недели |
Рис.3.
Закладка хрусталика глаза.
Из наружной
эктодермы возникает зачаток
хрусталика, который растет навстречу
глазному пузырю (рис.3).
Верхушечная
часть последнего погружается внутрь.
Образуется вторичный глазной бокал,
состоящий из внутреннего и наружного
листков с узким просветом между
ними. Зачаток хрусталика оказывается
внутри бокала. Таким образом, сетчатка формируется раньше других тканей глаза и в этот период по строению напоминает головной и спинной мозг, что свидетельствует об их генетической близости. |
||
На 4-5-й неделе |
Через зародышевую щель, расположенную в нижней части глазного яблока, в его полость врастают артерия стекловидного тела и мезенхимальная ткань, образуя так называемое первичное стекловидное тело. Впоследствии его постепенно заменяет вторичное стекловидное тело, которое исходит из сетчатки. Артерия стекловидного тела позднее подвергается обратному развитию (рис 4).
В этот же период за счет размножения и удлинения клеток, выстилающих внутреннюю стенку хрусталика, образуются первичные хрусталиковые волокна, которые организуются в эмбриональное ядро, сохраняющееся в течение всей жизни |
||
На 5-й неделе |
Возникает сосудистая капсула хрусталика, передняя поверхность которой происходит из мезодермы, задняя - из разветвлений артерии стекловидного тела. Из системы артерии стекловидного тела и окружающего ее сосудистого сплетения возникают зачатки центральной артерии и центральной вены сетчатки. Последняя имеет складчатый вид, в ней уже различают пять слоёв. Из клеток экваториальной области начинают расти вторичные хрусталиковые волокна. |
||
На 6-8-й неделе |
Из мезенхимы, окружающей глазной бокал, начинают развиваться роговица и склера, появляется хориокапиллярный слой сосудистой оболочки. В роговице различают эпителиальный слой, состоящий из двух плоских и круглых клеток с гипохромными ядрами, переднюю пограничную (боуменова оболочка) и заднюю пограничную (десцеметова оболочка) пластинки, а также собственную ткань роговицы с роговичными тельцами разной формы и величины. Тонкий слой мезодермы, лежащей у края бокала, служит источником образования переднего листка радужки, рассасывающейся в дальнейшем зрачковой перепонки и большей части ресничного тела. Задний листок радужки, а также сфинктер и дилататор зрачка происходят из нейроэктодермы. За счет мезенхимы образуется ресничная мышца. Передняя камера вначале заполнена мезодермой, а затем освобождается от нее. Из наружной эктодермы, покрывающей глазной бокал, формируются две горизонтальные складки, которые на II месяце превращаются в верхнее и нижнее веки. На III месяце края их смыкаются и временно спаиваются, на V вновь расходятся, образуя глазную щель. Вследствие уплотнения мезодермальной ткани века образуется хрящ |
||
К концу 8-й недели |
В верхне-наружном углу конъюнктивального мешка возникает зачаток слезной железы. Появляется зачаток слезоотводящих путей в виде эпителиальных тяжей, которые затем преобразуются в слезные канальцы, слезный мешок и слезно-носовые ходы, обычно закрытые до момента рождения зародышевой пленкой |
||
На II лунном месяце |
Зрительный нерв формируется путем замещения глиальной ткани в области диска тончайшими нервными волокнами, идущими от ганглиозных клеток сетчатки. В это время стволик зрительного нерва уже окружен эпиневральной и периневральной оболочками. Начинается образование эндоневриума. Сначала обособляются внутриглазная и орбитальная, затем - внутриканальцевая и внутричерепная части зрительного нерва. На данном этапе уже удаётся выделить зрительный перекрест. Вначале появляются волокна, связывающие правый и левый зрительные нервы, после этого - перекрещивающиеся и затем неперекрещивающиеся нервные волокна. Ускоренный рост зрительного перекреста наблюдается с VII по X месяц. Зрительные тракты обособляются на II —IV месяце. Особенно интенсивный рост их происходит начиная с VII месяца внутриутробного развития |
||
На III лунном месяце |
Происходит дальнейшая дифференцировка роговицы. Эпителий ее состоит из двух слоев плоских и двух— трех слоев круглых и цилиндрических клеток, собственная ткань — из клеток плоской и вытянутой формы. Ткань склеры уже хорошо оформлена, видно ее волокнистое строение. В сосудистой оболочке, помимо хориокапиллярного слоя, различают слой сосудов среднего и крупного калибра. В этот период сетчатка состоит уже из семи слоев. Образование всех десяти слоев сетчатки завершается к концу V лунного месяца, затем происходит их более тонкая дифференцировка |
||
С конца VI месяца |
За счет обратного развития почти всего мозгового слоя начинает формироваться желтое пятно сетчатки. Этот процесс завершается на 4-6-м месяце после рождения |
||
Уже к IV месяцу |
Обособляются основные элементы глазного яблока. В дальнейшем происходит процесс их усложнения и дифференцировки |
||
На V-VII месяце |
В ресничном теле отчетливо видны отростки, уже определяется венозный синус склеры (шлеммов канал), в углу передней камеры начинают формироваться трабекулы, происходит обратное развитие зрачковой перепонки и облитерация артерии стекловидного тела |
||
На VIII-IX месяцах |
Образуется решетчатая пластинка зрительного нерва, завершается развитие кровеносной системы центральных сосудов сетчатки и зрительного нерва |
От факторов внутренней и внешней среды, наследственной предрасположенности зависят сроки формирования первичных структур глаза, обратного их развития, усложнения и образования постоянных оболочек, мышц, сосудов и нервов.
Табл.2. Влияние тератогенных факторов на формирование органа зрения
Тератогенный фактор |
Нарушения в развитии глаза |
авитаминоз А |
слепота |
воздействие хлорида лития |
циклопия, анофтальм |
воздействие роданида натрия |
гидрофтальм |
гипоксия плода |
катаракта, недоразвитие |
диагностическая рентгенография беременных |
микрофтальм, катаракта, слепота |
инфекционные болезни, избыточное или длительное введение гипогликемических сульфаниламидов при сахарном диабете |
аплазия зрительного нерва, слепота, катаракта |
ЛЕКЦИЯ 1. 2. Анатомия и физиология органа зрения
Интенсивность роста глазного яблока особенно велика в первые четыре лунных месяца, а затем она несколько снижается. В период внутриутробного развития глазное яблоко увеличивается примерно в 12 раз.
Ко времени рождения ребенка его зрительная система в общих чертах близка по строению к зрительной системе взрослого, но отличается от нее меньшими размерами и структурной незрелостью.
Рис.5. Схематическое изображение глазного яблока в сагиттальной плоскости (стекловидное тело, часть хрусталика и оболочек удалены) |
1 - склера; 2 - собственно сосудистая оболочка; 3 - сетчатка; 4 - короткая задняя ресничная артерия; 5 - зрительный нерв; 6 - длинная задняя ресничная артерия; 7 - вортикозная вена; 8 - нижняя прямая мышца; 9 - большой артериальный круг радужки; 10 - радужка; 11 - роговица; 12 - конъюнктива; 13 - хрусталик; 14 - ресничное тело; 15 - верхняя прямая мышца |
Глазное яблоко (oculus bulbi) состоит из трёх оболочек (наружной, средней и внутренней) и содержимого (стекловидного тела, хрусталика, а также водянистой влаги передней и задней камер глаза. По эхобиометрическим данным, переднезадний (сагиттальный) размер глазного яблока новорожденного равен 16,2мм, к году он увеличивается до 19,2мм, к 3 годам - до 20,5мм, к 15 годам составляет около 23мм и к 20 – 25 - 24мм.
Величина и форма глазного яблока в известной мере зависят от вида и величины того или иного вида аметропии (миопия, гиперметропия, эмметропия). Эти варианты могут быть наследственно детермированы. Знание размеров глаза имеет большое значение при оценке вида и стадии патологии (врожденная глаукома, близорукость и др.)
Глазница (orbita) – парное костное образование в виде углубления в передней части черепа, напоминающее четырехгранную пирамиду, вершина которой направлена кзади и несколько кнутри. Глазница имеет внутреннюю, верхнюю, наружную и нижнюю стенки.
Внутренняя стенка орбиты представлена передней частью клиновидной кости, частью решетчатой кости, слёзной косточкой с углублением для слёзного мешка и лобным отростком верхней челюсти, в нижней части которого находится отверстие слёзно-носового костного канала.
Нижняя стенка глазницы состоит из орбитальной поверхности верхней челюсти, глазничного отростка небной кости и скуловой кости. На расстоянии примерно 8мм от края глазницы расположена нижне-орбитальная борозда – щель, в которой находятся нижне-орбитальная артерия и одноименный нерв.
Наружный, височный, самый толстый отдел глазницы образован скуловой и лобной костями, а также большим крылом клиновидной кости. Наконец, верхняя стенка глазницы представлена лобной костью и малым крылом основной кости. В верхне-наружном углу глазницы имеется углубление для слёзной железы, а на внутренней |
Рис. 6. Глазница (орбита). Строение. |
трети её края – верхне-орбитальная вырезка для одноименного нерва.
В верхне-внутреннем отделе глазницы на границе бумажной пластинки и лобной кости расположены передние и задние решетчатые отверстия, через которые проходят одноименные артерии и вены. Здесь же находится хрящевидный блок, через который перекидывается сухожилие верхней косой мышцы.
В глубине глазницы имеется верхне-глазничная щель – место для вхождения в глазницу глазодвигательного, носоресничного, отводящего, блоковидного, лобного, слёзного нервов и выхода в кавернозный синус верхней глазной вены.
Несколько медиальнее расположено глазное отверстие, через которое проходят зрительный нерв и глазная артерия, а у границы верхней и нижней глазной щели круглое отверстие для челюстного нерва. Через перечисленные отверстия глазница сообщается с различными отделами черепа.
Стенки глазницы покрыты надкостницей, которая тесно сращена с костным остовом только по её краю и в области оптического отверстия, где она вплетается в твёрдую оболочку зрительного нерва.
Глазное яблоко от места прикрепления прямых мышц до твёрдой оболочки зрительного нерва покрыто тонкой и эластичной фасцией (влагалище глазного яблока, тенонова капсула), отделяющей её от клетчатки глазницы. Отростки этой фасции, отходящие от области экватора глазного яблока, вплетаются в надкостницу стенок и краев глазницы и таким образом удерживают глаз в определённом положении. Между фасцией и склерой имеется пространство, заполненное эписклеральной тканью и межтканевой жидкостью, благодаря чему обеспечивается хорошая подвижность глазного яблока.
Основное содержимое орбиты - жировая клетчатка и глазодвигательные мышцы, само глазное яблоко занимает только пятую часть объёма орбиты. Все образования, расположенные кпереди от тарзоорбитальной фасции, лежат вне глазницы (в частности, слёзный мешок).
Глазодвигательные мышцы. Глазодвигательные мышцы обеспечивают подвижность глазного яблока. Их шесть: четыре прямых и две косых.
Рис.7. Глазодвигательные мышцы |
• Прямые мышцы (верхняя, нижняя, наружная и внутренняя) начинаются от сухожильного кольца Цинна, расположенного у вершины орбиты вокруг зрительного нерва, и прикрепляются к склере в 5-8 мм от лимба. • Верхняя косая мышца начинается от надкостницы глазницы сверху и кнутри от зрительного отверстия, идет |
кпереди, перекидывается через блок и, направляясь несколько кзади и книзу, прикрепляется к склере в верхне-наружном квадранте на расстоянии 17 – 18мм от лимба.
• Нижняя косая мышца начинается от медиальной стенки орбиты позади нижней глазничной щели и прикрепляется к склере за экватором между нижней и наружной мышцами на расстоянии 16 – 17мм от лимба.
Действие глазодвигательных мышц: внутренняя и наружная прямые мышцы поворачивают глазное яблоко в горизонтальном направлении в стороны одноименные названиям. Верхняя и нижняя прямые - в вертикальном направлении в стороны одноименные названиям и кнутри. Верхняя и нижняя косые мышцы поворачивают глаз в сторону, противоположную названию мышцы (т.е. верхняя - книзу, а нижняя - кверху), и кнаружи. Координированные действия шести пар глазодвигательных мышц обеспечивают бинокулярное зрение. В случае нарушения функций мышц (например, при парезе или параличе одной из них) возникает двоение или же зрительная функция одного из глаз подавляется.
Наружная прямая мышца, отводящая глаз кнаружи, иннервируется отводящим нервом (VI пара черепно-мозговых нервов). Верхняя косая мышца, сухожилие которой перекидывается через блок, - блоковым нервом (IV пара черепно-мозговых нервов). Верхняя, внутренняя и нижняя прямые, а также нижняя косая мышцы иннервируются глазодвигательным нервом (III пара черепно-мозговых нервов). Кровоснабжение глазодвигательных мышц осуществляется мышечными ветвями глазной артерии.
Рис. 8. Глазодвигательные нервы: |
1 - добавочное ядро глазодвигательного нерва (ядро Якубовича-Эдингера- Вестфаля); 2 - крупноклеточное ядро глазодвигательного нерва; 3 - заднее центральное ядро глазодвигательного нерва; 4 - ядро блокового нерва; 5 - ядро отходящего нерва; 6 - глазодвигательный нерв; 7 - блоковый нерв; 8 - отводящий нерв; |
9 - глазной нерв (ветвь тройничного нерва) и его связи с глазодвигательными нервами; 10 - верхняя косая мышца; 11 - мышца, поднимающая верхнее веко; 12 - верхняя прямая мышца; 13 - медиальная прямая мышца; 14 - короткие ресничные нервы; 15 - ресничный узел; 16 - латеральная прямая мышца; 17 - нижняя прямая мышца; 18 - нижняя косая мышца.