6.12. Зрение

Электромагнитное излучение в диапазоне волн от 400 до 750 нм воспринимается нами как свет. Подавляющее количество информации о внешнем мире (до 90 %) человек получает через зрительную сенсорную систему. В силу этого уже сам рецептор - глаз является достаточно сложным органом, в котором имеются структуры не только для восприятия световых сигналов, но и для начальной, уже нейронной обработки содержащейся в них информации. Для этого кроме воспринимающихрецепторных клеток - палочек и колбочек, в глазу содержится сложно устроенныйвспомогательный аппарат и четыре типа нейронов. Сложнее остальных сенсорных систем устроены и нервные центры, обеспечивающие обработку зрительной информации в ЦНС.

6.12.1. Оптическая система глаза

Прежде чем световая волна достигнет рецепторных клеток, расположенных в сетчатке, луч света проходит через роговицу, влагу передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело, составляющие оптическую систему(рис. 6.18). Она преломляет световые лучи и фокусирует их на сетчатке. Суммарная преломляющая сила глаза молодого человека составляет 59 D при рассматривании далеких предметов и 70,5 D - при рассматривании находящихся вблизи.

Слезная жидкость.Наружная поверхность роговицы глаза постоянно покрыта тонким слоем слезной жидкости, которая вырабатывается слезными железами. При движении век жидкость равномерно распределяется по роговице и конъюнктиве. Жидкость, не испарившаяся с поверхности, стекает по слезным протокам в полость носа. Функция слезной жидкости заключается в:

- улучшении оптических свойств роговицы,

- предохранении роговицы и конъюнктивы от высыхания,

- "смазке" трущихся при мигании поверхностей глазного яблока и век, г)удалении инородного тела, при его попадании между веками и глазным яблоком(при этом происходит рефлекторное увеличение секреции жидкости).

Рис. 6.18.Оптические и жидкостные среды глаза.

Кроме того слезы: д) за счет содержания ряда ферментов обладают бактерицидным действием, е) служат одним извыражений эмоций(при плаче).

Секреция слезной жидкости регулируется вегетативными нервами. Рефлексы запускаются с рецепторов глазного яблока, а так же рецепторов носовой полости, глотки, гортани. Центр парасимпатического нерва расположен в области ствола мозга, а симпатического в верхних грудных сегментах. Запускающие секрецию импульсы исходят из гипоталамуса и лимбической системы.Сюда импульсы поступают от различных отделов ЦНС (вплоть до коры больших полушарий) или с периферических рецепторов, расположенных в глазу.

Рефракция.В глазу, начиная от роговицы и до сетчатки, находятся среды, по разному преломляющие свет. Луч света с различной скоростью проходит через роговицу, влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. Если скорость света в воздухе составляет 300000 км/с, то в других средах глаза она снижается почти до 200000 км/с. В результате на поверхности двух сред происходит преломление света -рефракция. Отношение скорости света в воздухе к соответствующей прозрачной среде называетсярефракционным индексом. Рефракционный индекс роговицы равен 1,38, влаги передней камеры глаза - 1,33, хрусталика - 1,4, стекловидного тела - 1,34.

Если одна среда находится под углом к свету, идущему по другой среде, то направление света меняется. Угол изменения направления зависит как от угла падения света, так и рефракционного индекса. Границы каждой из сред действуют как линзы.Причем даже хрусталик не является однородным телом и при точных расчетах необходимо учитывать переднюю и заднюю поверхности его ядра. В клинической практике можно наблюдать различную степень неравномерности этих поверхностей, которая, естественно, отражается на преломляющей функции глаза.

Для упрощения оценки преломляющей силы глаза пользуются моделью "редуциро-ванного глаза", в котором все преломляющие среды складываются как бы в единую сферическую поверхность. При этом на сетчатке получается уменьшенное, перевернутое изображение предмета.

Преломляющие среды глаза не только фокусируют лучи на рецепторах сетчатки, но и фильтруютих. Так, влага передней камеры глаза практически полностью не пропускает все инфракрасные лучи (с длиной волны более 760 мкм). Хрусталик также поглощает инфракрасные лучи. Ультрафиолетовые лучи начинают поглощаться уже роговицей и остальными средами, так что и эти лучи до сетчатки не доходят.