Конспект (физиология) - С3 Темы 1-15
.pdf
Вибрирующий камертон прикладывают к сосцевидному отростку. Испытуемый слышит постепенно ослабевающий звук. При исчезновении звука (судят по словесному сигналу испытуемого) камертон, не прибегая к повторной активации, переносят к уху. Испытуемый вновь слышит звук. Измеряют время угасания тона при костной и воздушной проводимости.
Теоретическая предпосылка интерпретации пробы:
Если воздушная проводимость преобладает над костной, проба Ринне считается положительной. Такая картина характерна для нормального слуха и нейросенсорной тугоухости (поражение внутреннего уха). Если костная проводимость преобладает над воздушной, проба Ринне считается отрицательной. Такая картина характерна для кондуктивной тугоухости при поражении среднего уха.
Рис.2. Техника проведения пробы Ринне.
Сравнение воздушной и костной проводимости на одной стороне. При проверке воздушной проводимости звук слышится громче и дольше, чем при проверке костной проводимости, но менее продолжительно, чем при нормальном слухе.
а - при нормальном слухе проба Ринне положительная: воздушная проводимость превалирует над костной, т.е. звучание камертона, расположенного вблизи уха, более громкое и воспринимается более длительно;
б - отрицательная проба Ринне – это признак кондуктивной тугоухости. Звучание камертона, приложенного к сосцевидному отростку более громкое и воспринимается более длительно;
в - положительная проба Ринне при нейросенсорной тугоухости.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОД КОНТРОЛЕМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Модуль № 2. «Физиология сенсорных функций» Тема занятия: Физиология зрения.
Цель занятия: изучить морфофункциональную организацию зрительной сенсорной системы и освоить методы исследования зрения у человека.
Задания для самоподготовки и контроля знаний: Вопросы
1.Строение глаза.
2.Состав и функции оптического аппарата глаза.
3.Аккомодация глаза, ее механизмы при рассматривании близких и далеких предметов.
4.Близорукость, ее происхождение и способ коррекции.
5.Дальнозоркость, ее происхождение и способ коррекции.
6.Астигматизм, ее происхождение и способ коррекции.
7.Зрачковый рефлекс, механизмы сужения и расширения зрачка.
8.Строение и функции сетчатки глаза.
9.Пигментный слой сетчатки глаза, его функции.
10.Фоторецепторы, их классификация и функции.
11.Строение фоторецепторов, функции их сегментов.
12.Зрительные пигменты, их виды и функции.
13.Фотохимические процессы в рецепторах сетчатки глаза.
14.Электрические явления в сетчатке и зрительном нерве.
15.Морфофункциональная характеристика проводникового и коркового отделов зрительной сенсорной системы. Специфическое зрительное ядро таламуса.
16.Зрительная адаптация, характеристика процесса зрительной адаптации.
17.Цветовое зрение. Теории цветоощущения.
18.Виды цветовой слепоты. Исследование цветового зрения.
19.Бинокулярное зрение, его происхождение.
20.Острота зрения, определение остроты зрения.
21.Поле зрения, определение границ поля зрения.
1.Строение глаза
Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача – «передать» правильное изображение зрительному нерву.
Роговица – прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза – склерой.
Передняя камера глаза – это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.
Радужка – по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой – значит, в ней мало пигментных клеток, если карий – много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.
Зрачок – отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.
Хрусталик – «естественная линза» глаза. Он прозрачен, эластичен – может менять свою форму, почти мгновенно «наводя фокус», за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.
Стекловидное тело – гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.
Сетчатка – состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т. е. фотохимическая реакция.
Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.
Склера – непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.
Сосудистая оболочка – выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.
Зрительный нерв – при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг. Глаз. Строение и системы глаза
Стенка глаза (рис. 17.1) образована тремя оболочками: наружная, или фиброзная, оболочка состоит из двух частей: склеры, окружающей основную часть глаза и формирующей его внешний скелет; расположенной спереди глаза прозрачной роговицы, образующей одну из преломляющих сред глаза. Средняя, или сосудистая, оболочка состоит из трех частей: собственно сосудистой оболочки, в которой располагаются питающие глаз сосуды; радужки, играющей роль диафрагмы, регулирующей поток света через зрачок; ресничного тела, на волокнах которого подвешен хрусталик; ресничное тело обеспечивает изменение кривизны хрусталика и секрецию водянистой влаги. Внутренняя оболочка, или сетчатка, отвечает за фоторецепцию.
Основные системы глаза следующие: оптическая система, обеспечивающая фокусировку лучей на сетчатке; фоторецепторная система, обеспечивающая преобразование световых раздражителей в электрические сигналы; система регуляции светового потока, то есть просвета зрачка; система аккомодации, то есть регуляции кривизны хрусталика; глазодвигательная система; слезный аппарат и веки; система секреции и всасывания водянистой влаги (внутриглазной жидкости).
Слезный аппарат и веки. Слезный аппарат. Слезные железы иннервируются вегетативными нервами.
Парасимпатические нервы: тела преганглионарных нейронов находятся в продолговатом мозге в слезном ядре, расположенном рядом с верхним слюноотделительным ядром лицевого нерва; аксоны преганглионарных нейронов идут в составе промежуточного нерва, входящего в состав лицевого нерва; тела постганглионарных нейронов находятся в крылонебном ганглии; отсюда постганглионарные волокна идут к слезной железе в составе ветвей тройничного нерва.
Симпатические нервы: тела преганглионарных нейронов залегают в боковых рогах спинного мозга на уровне первого грудного сегмента; тела постганглионарных нейронов залегают в верхнем шейном ганглии. Возбуждение парасимпатических нервов приводит к повышению слезоотделения. Эффекты симпатических нервов спорны.
Веки. Движения век включают: длительное поддержание верхнего века в поднятом (при бодрствовании) или опущенном (во сне) состоянии; мигание.
Длительное поддержание верхнего века в поднятом состоянии обусловлено тонусом мышцы, поднимающей верхнее веко. Эта мышца состоит из поперечнополосатых и гладких волокон; последние иннервируются симпатическими волокнами из верхнего шейного ганглия (тела преганглионарных нейронов – в боковых рогах первого грудного сегмента).
Нарушением симпатической иннервации данной мышцы объясняется птоз (опущение верхнего века) при синдроме Горнера, возникающем при поражении соответствующих симпатических нервов.
Мигание обусловлено периодическими сокращениями круговой мышцы глаза. Мигание и слезоотделение можно сравнить с работой стеклоомывателей и «дворников» в автомобиле: слезная жидкость нужна, чтобы смывать мелкие частицы с роговицы и склеры, а мигание распределяет слезную жидкость по поверхности роговицы и склеры и способствует ее удалению через слезные пути. Мигание происходит: периодически; в ответ на зрительные, резкие слуховые и прочие раздражители – мигательный рефлекс. Важной разновидностью мигательного рефлекса является роговичный рефлекс, возникающий в ответ на раздражение роговицы (например, ваткой).
Внутриглазная жидкость. Внутриглазная жидкость – водянистая влага – заполняет пространство между хрусталиком и роговицей (переднюю и заднюю камеры глаза). Она обеспечивает, в частности, необходимое для поддержания формы глаза внутриглазное давление.
Водянистая влага секретируется ресничным телом, а всасывается в кровь в области радужно-роговичного угла (области контакта радужки и роговицы).
В случае, если секреция водянистой влаги преобладает над ее всасыванием, повышается внутриглазное давление и развивается глаукома.
Клиническое значение глазных рефлексов
Поскольку большинство глазных рефлексов замыкаются в стволе мозга или включают стволовые структуры, исследование глазных рефлексов позволяет оценить состояние ствола мозга. Учитывая же, что именно в стволе мозга залегают жизненно важные центры (дыхательный и сердечно-сосудистый), а также активирующие системы мозга, отвечающие за поддержание сознания (ретикулярная формация; гл. 18, разд. «Активация мозга»), это исследование имеет важнейшее значение не только для неврологии, но и для всех медицинских дисциплин. К глазным рефлексам, применяемым для оценки состояния ствола мозга, относятся: зрачковые (на свет и на боль); глазодвигательные (особенно вестибулоокулярные); мигательный (в частности, роговичный).
Глазодвигательная система. Движения глаз
Эти движения сложны и разнообразны, здесь мы перечислим лишь важнейшие из них. Основные движения глаз должны обеспечивать: рассматривание объекта, то есть: фиксацию взора на объекте; постоянные мелкие движения глаз – так называемые саккады («ощупывание» объекта глазами): как указывалось выше, неподвижные объекты мы быстро перестаем воспринимать, значит, при рассматривании такого объекта двигаться относительно него должны глаза; перенесение взора на новый объект; слежение за движущимся объектом; быстрое реагирование на внезапный раздражитель (перенесение на него взора); удержание взора на объекте при движениях головы;
вергентные движения: конвергенцию – схождение глаз при рассматривании близко расположенных объектов; дивергенцию – расхождение глаз при рассматривании отдаленных объектов.
Глазодвигательные мышцы и нервы. Движения каждого глаза управляются тремя парами антагонистических мышц (рис. 17.12): верхней и нижней прямыми, перемещающими глаз в вертикальном направлении; медиальной и латеральной прямыми, перемещающими глаз в горизонтальном направлении; верхней и нижней косыми, вращающими глаз вокруг оси (это необходимо для удержания глазных полей в вертикальном положении при наклонах головы).
Эти мышцы иннервируются: верхняя косая мышца – блоковым нервом (IV пара черепных нервов); латеральная прямая мышца – отводящим нервом (VI пара черепных нервов); остальные мышцы – глазодвигательным нервом (III пара черепных нервов).
Глазодвигательные стволовые центры. Эти центры включают (рис. 17.13): претектальные ядра; верхние холмики четверохолмия; ядра, управляющие глазодвигательными мышцами: глазодвигательного нерва; блокового нерва;отводящего нерва.
Все эти центры, а также вестибулярные ядра и ядра мышц шеи, соединены медиальным продольным пучком; кроме того, он соединяет ядра, расположенные с левой и правой стороны, обеспечивая содружественные движения глаз.
Основные входы глазодвигательных центров: от сетчатки; от зрительной зоны затылочной коры; от центра произвольных движений глаз в префронтальной коре; от вестибулярных ядер.
Глазодвигательные рефлексы
Фиксация взора. Осуществляется за счет обратной связи от зрительной коры затылочной доли. Таким образом, дуга рефлекса фиксации взора следующая: сетчатка – латеральное коленчатое тело – зрительная кора – верхние холмики четверохолмия – ядра нервов глазодвигательных мышц.
Перенесение взора. Осуществляется за счет путей, идущих от префронтальной коры (центра произвольных движений глаз) к претектальным ядрам и далее – к ядрам нервов глазодвигательных мышц.
Слежение за движущимся объектом. Как и фиксация взора, осуществляется за счет обратной связи от зрительной коры затылочной доли; дуга рефлекса описана выше в разд. «Фиксация взора».
Реагирование на внезапный раздражитель. Это реагирование представляет собой поворот головы и глаз в сторону внезапного раздражителя – звукового или светового. Данный рефлекс замыкается через четверохолмие и потому называется четверохолмным рефлексом. Его дуга следующая: для световых раздражителей: сетчатка – верхние холмики четверохолмия – ядра нервов глазодвигательных мышц и (через медиальный продольный пучок) мышц шеи; для звуковых раздражителей (см. ниже, разд. «Слух»): улитка– улитковые ядра продолговатого мозга – нижние холмики четверохолмия – верхние холмики четверохолмия, далее так же, как для световых раздражителей.
Удержание взора на объекте при движениях головы. Эта группа рефлексов, называемая вестибулоокулярными рефлексами, осуществляется за счет связей между вестибулярными ядрами, воспринимающими информацию о движениях головы, и ядрами нервов глазодвигательных мышц; данные связи опосредованы медиальным продольным пучком. Дуга вестибулоокулярных рефлексов следующая: вестибулярный аппарат – вестибулярные ядра – ядра нервов глазодвигательных мышц.
Важнейшим вестибулоокулярным рефлексом является нистагм. Он представляет собой медленное движение глаз в одну сторону, сменяющееся быстрым скачком в обратную сторону. Нистагм позволяет удерживать взор в постоянном направлении при вращении головы (голова вращается в одну сторону, глаза – в противоположную); в противном случае при таком вращении окружающий мир представлял бы собой неразборчивое мелькание. Нистагм включает две фазы: медленную стволовую (плавное смещение глаз), представляющую собой собственно вестибулоокулярный рефлекс; быструю корковую (скачок в противоположном направлении), обусловленную командами из префронтальной коры.
Важное клиническое значение имеет появление патологического нистагма (в отсутствие вращений головы и движущихся объектов) и исследование его медленной и быстрой фаз.
Вергентные движения. Как и фиксация взора, осуществляются за счет обратной связи от зрительной коры затылочной доли; дуга рефлекса описана выше в разд. «Фиксация взора».
Зрение эволюционно приспособлено к восприятию электромагнитных излучений в определенной, весьма узкой части их диапазона (видимый свет). Зрительная система дает мозгу более 90% сенсорной информации. Зрение – многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку уникального периферического оптического прибора – глаза. Затем происходят возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях зрительной системы, а заканчивается зрительное восприятие принятием высшими корковыми отделами этой системы решения о зрительном образе.
Зрительный анализатор. Зрительный анализатор – это совокупность структур, обеспечивающих восприятие энергии электромагнитных излучений с длиной волны от 400 до 700 ммк. Он является важнейшим из всех анализаторов, благодаря которому человек получает от 80 до 90% всей информации об окружающем мире.
Глаз – это периферическая часть зрительного анализатора. Он состоит из глазного яблока, стенки которого образуют три оболочки. Наружная представляет собой фиброзную оболочку. Ее передняя прозрачная часть называется роговицей, имеющей сферическую поверхность. Остальная ее часть – склера является внешним скелетом глаза, обеспечивающим ему определенную форму.
Через эпителий и эндотелий роговицы хорошо всасываются ионы Na+, К +, CI в строму и выделяют ее обратно в слезную жидкость и водянистую влагу передней камеры глаза, поддерживая необходимое осмотическое давление. Роговица обладает большой гидрофильностью, поэтому хорошо проницаема для лекарственных средств, вводимых в конъюктивальный мешок.
Средняя, или сосудистая, оболочка предназначена для питания глаза. В основном она состоит из кровеносных сосудов и имеет три части: собственно сосудистую оболочку (chorioidea), ресничное, или цилиарное, тело (corpus ciliare) и радужную оболочку (iris). Склера связана с цилиарным телом с помощью цилиарной, или ресничной, мышцы, которую называют еще аккомодационной, так как она участвует в аккомодации глаза. Эта мышца иннервируется парасимпатическим глазодвигательным нервом. К отросткам цилиарного тела прикрепляются волокна цинновой связки, которые подвешивают внутри глаза хрусталик. Цилиарное тело с кровеносными сосудами – это структуры, продуцирующие внутриглазную жидкость.
Радужка содержит пигментные клетки, определяющие цвет глаза и отверстие – зрачок (pupilla), играющий роль диафрагмы для проникающих в глаз лучей света. В радужке имеются две мышцы: кольцевидный сфинктер,
суживающий зрачок (muse, sphincter pupillae) и расширяющий зрачок (muse, dilatator pupillae), первый из них иннервируется глазодвигательным нервом, второй – симпатическим. Мышцы радужки регулируют диаметр зрачка (зрачковый рефлекс) в зависимости от освещенности. Так, при очень ярком свете диаметр зрачка минимальный (1,8 мм), при средней освещенности – 2,4 мм, а в темноте – максимальный (7,5 мм).
Третья, внутренняя оболочка глазного яблока представлена сетчаткой (retina), состоящей из 10 слоев высокодифференцированных нервных элементов, куда входят палочки (110125 млн) и колбочки (6 – 7 млн) – фоторецепторы сетчатки. В центральной ямке содержатся только колбочки – это область лучшего восприятия света
и здесь наибольшая острота зрения. Место выхода зрительного нерва – слепое пятно, оно не содержит фоторецепторов и поэтому нечувствительно к свету.
Палочки ответственны за сумеречное зрение, в них содержится зрительный пигмент – родопсин (зрительный пурпур), спектр поглощения которого находится в области 500 нм.
В колбочках, воспринимающих синий, зеленый и красный цвета, содержатся три типа зрительных пигментов, максимумы спектров поглощения которых находятся в синей (420 нм), зеленой (531 нм) и красной (558 нм) частях спектра. Кроме йодопсина, отвечающего за лучи желтой части спектра, в колбочках имеются такие светочувствительные пигменты, как хлоролаб, поглощающий лучи, соответствующие зеленой части спектра, и эритролаб – красной части спектра, предпологается существование и других пигментов.
Кнутри от слоя палочек и колбочек находится слой биполярных нервных клеток, к которым примыкает слой ганглиозных клеток.
Полость глазного яблока содержит водянистую влагу, хрусталик с его подвешивающим аппаратом и стекловидным телом. Пространство, ограниченное задней поверхностью роговицы, передней поверхностью радужки и хрусталика, называется передней камерой глаза, заполненой прозрачной водянистой влагой. Угол передней камеры играет важную роль в процессах циркуляции внутриглазной жидкости и выступает в качестве «фильтра», через который уходит из глаза камерная жидкость.
Пространство, ограниченное задней поверхностью радужки, периферической частью хрусталика и внутренней поверхностью ресничного тела, называется задней камерой глаза, также заполненной водянистой влагой. Камерная влага является источником питания тканей, не содержащих сосуды (роговица, хрусталик и стекловидное тело).
От количества водянистой влаги зависит внутриглазное давление, равное 20 мм рт.ст. Повышение его может привести к нарушению кровообращения в глазном яблоке. Водянистая влага – это ультрафильтрат безбелковой плазмы, проходящей через эндотелиальную стенку капилляров ресничного тела. Ее образование зависит от кровенаполнения сосудов глаза.
Водянистая влага оттекает через зрачок в переднюю камеру глаза и в ее передний угол (фильтрующая зона), а затем через венозный синус склеры поступает в передние ресничные вены. При затруднении оттока влаги повышается внутриглазное давление (глаукома). Для снижения внутриглазного давления в конъюктивальный мешок закапывают М-холиномиметики (пилокарпин), которые вызывают сужение зрачка, расширение пространства угла передней камеры (радужно-роговичного) и усиление оттока влаги через венозный синус склеры. Поэтому при подозрении на глаукому необходимо избегать препаратов, расширяющих зрачок, например, М- холинолитика – атропина.
Хрусталик (lens) представляет собой прозрачное эластическое тело в форме двояковыпуклой чечевицы, подвешенное при помощи связочного аппарата – цинновой связки. Особенность хрусталика состоит в его способности при ослаблении натяжения волокон цинновой связки менять свою форму, становиться более выпуклым за счет чего и осуществляется акт аккомодации.
Стекловидное тело представляет собой прозрачный гель, состоящий из внеклеточной жидкости с коллагеном и гиалуроновой кислотой в коллоидном растворе и не содержащий ни нервов, ни кровеносных сосудов.
Глаз не может одинаково четко видеть предметы, отстоящие от него на разном расстоянии, и чтобы приспособить глаз к ясному видению разноудаленных предметов, необходим процесс аккомодации. Если человек смотрит вдаль, цинновы связки натянуты, а цилиарные мышцы расслаблены, при этом хрусталик уплощен – это покой аккомодации. При рассматривании близко расположенных от глаз предметов цилиарные мышцы сокращены, цинновы связки расслаблены, хрусталик становится более выпуклым – это напряжение аккомодации.
Цилиарные мышцы иннервируются парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва. Введение в глаз М-холинолитика – атропина блокирует передачу возбуждения к цилиарной мышце и нарушает
аккомодацию при рассматривании близко расположенных предметов. И наоборот, введение М-холиномиметиков
– пилокарпина и эзерина способствует сокращению цилиарной мышцы и процессу аккомодации.
2. Состав и функции оптического аппарата глаза.
Преломление света. Проходя через границу двух разных сред (например, воздуха и воды, воздуха и стекла), свет преломляется, то есть меняет направление. Если свет проходит через линзу, то: при прохождении через выпуклую линзу свет отклоняется по направлению к ее центру – лучи света собираются, или фокусируются (рис. 17.2, А); при прохождении через вогнутую линзу свет отклоняется по направлению от ее центра – пучки света рассеиваются (рис. 17.2, Б).
В случае выпуклых линз все параллельные лучи света (то есть лучи, идущие от бесконечно удаленного источника), собираются в одной точке позади линзы. Эта точка называется фокусом, а расстояние от центра линзы до фокуса – фокусным расстоянием. Чем сильнее выпуклая линза преломляет лучи, тем меньше ее фокусное расстояние. Таким образом, оптическая сила глаза обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию:
j = 1/f,
где j – оптическая сила; f – фокусное расстояние.
Единицей измерения оптической силы служит диоптрия (D). Одна диоптрия – это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. В случае, если предмет приближается к выпуклой линзе, точка схождения лучей отдаляется от фокусного расстояния (рис. 17.2, В).
Преломляющие среды глаза. Задача оптической системы глаза – фокусировать изображение на сетчатке. Глазное яблоко имеет шарообразную форму, что облегчает его повороты для наведения на рассматриваемый объект.
На пути к светочувствительной оболочке глаза (сетчатке) лучи света проходят через несколько прозрачных сред: прозрачная роговица; передняя и задняя камеры, заполненные водянистой влагой; радужная оболочка, окружающая зрачок; хрусталик с прозрачной сумкой; стекловидное тело.
Определенная кривизна и показатель преломления роговицы (примерно 2/3) и в меньшей мере хрусталика (примерно 1/3) определяют преломление световых лучей внутри глаза. Преломляющая сила водянистой влаги и стекловидного тела невелика. В состоянии покоя аккомодации преломляющая сила равна 58-60 диоптриям и называется рефракцией.
Хотя главной преломляющей средой глаза является роговица, хрусталик играет основную физиологическую роль, так как способен к аккомодации – изменению своей кривизны при изменении расстояния до объекта. Это позволяет четко видеть как отдаленные, так и близкие предметы; подробнее см. вопрос №2.
Преломляющую силу любой оптической системы выражают в диоптриях. Диоптрия (D) – это преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 100 см. Преломляющая сила здорового глаза составляет 59D при рассматривании далеких и 70.5D – при рассматривании близких предметов.
В целом – это система линз, формирующая на сетчатке изображение рассматриваемых предметов, резко уменьшенное и перевернутое вверх ногами и справа налево. Чтобы схематически представить проекцию изображения предмета на сетчатку, нужно провести линии от его концов через узловую точку (в 7 мм сзади от роговой оболочки).
3. Аккомодация глаза, ее механизмы при рассматривании близких и далеких предметов.
Аккомодация – приспособление глаза к ясному видению объектов, удаленных на разное расстояние.
Для ясного видения объекта необходимо, чтобы он был сфокусирован на сетчатке, т. е. чтобы лучи от всех точек его поверхности проецировались на поверхность сетчатки.
Когда мы смотрим на далекие предметы, их изображение сфокусировано на сетчатке и они видны ясно. Зато изображение близких предметов при этом расплывчато, так как лучи от них собираются за сетчаткой.
Главную роль в аккомодации играет хрусталик, изменяющий свою кривизну и, следовательно, преломляющую способность.
При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым, благодаря чему лучи, расходящиеся от какой-либо точки объекта, сходятся на сетчатке.
Механизмом аккомодации является сокращение ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика.
Хрусталик заключен в тонкую прозрачную капсулу, которую всегда растягивают, т. е. уплощают, волокна ресничного пояска (циннова связка). Сокращение гладких мышечных клеток ресничного тела уменьшает тягу цинновых связок, что увеличивает выпуклость хрусталика в силу его эластичности. Ресничные мышцы иннервируются
парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва.
Введение в глаз атропина вызывает нарушение передачи возбуждения к этой мышце, ограничивает аккомодацию глаза при рассматривании близких предметов. Наоборот, парасимпатомиметические вещества –
пилокарпин и эзерин – вызывают сокращение этой мышцы.
Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности. Далекие предметы он рассматривает без всякого напряжения аккомодации, т. е. без сокращения ресничной мышцы.
Ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза.
Регуляция кривизны хрусталика
Как уже говорилось, при приближении предмета к линзе точка схождения лучей отдаляется от фокусного расстояния (рис. 17.2, В). Таким образом, при рассматривании близко расположенных предметов лучи от них могли бы фокусироваться позади сетчатки, что привело бы к нерезкости изображения. Чтобы этого не было, хрусталик способен изменять свою кривизну: чем ближе предмет, тем более выпуклым становится хрусталик, больше его преломляющая сила и, соответственно, короче фокусное расстояние (рис. 17.9). Это явление называется
аккомодацией.
Механизм аккомодации состоит в следующем (рис. 17.10): хрусталик подвешен на натянутых волокнах цинновой связки (ресничного пояска), отходящих от ресничного тела. В отсутствие аккомодации эти волокна растягивают капсулу хрусталика, и в результате хрусталик уплощен; в основание волокон цинновой связки вплетены волокна ресничной мышцы – меридиональные и круговые; сокращение ресничной мышцы приводит к тому, что диаметр основания цинновой связки, имеющего форму кольца, уменьшается (из-за сокращения меридиональных волокон ресничной мышцы основание цинновой связки смещается вперед, а из-за сокращения круговых волокон кольцо сужается). Все это приводит к тому, что волокна цинновой связки расслабляются, перестают растягивать капсулу хрусталика и хрусталик становится более выпуклым – его преломляющая сила увеличивается.
Ресничная мышца иннервируется так же, как и сфинктер зрачка – парасимпатическими волокнами из ядра Вестфаля-Эдингера, идущими в составе глазодвигательного нерва к ресничному ганглию. Возбуждение этих волокон приводит к сокращению ресничной мышцы и аккомодации.
Аккомодационный рефлекс требует участия зрительной коры, так как только здесь оценивается резкость изображения. Таким образом, дуга аккомодационного рефлекса следующая (рис. 17.11): сетчатка – латеральное коленчатое тело – зрительная кора – претектальные ядра – ядро Вестфаля–Эдингера – ресничный ганглий – ресничная мышца.
4. Близорукость, ее происхождение и способ коррекции. Аномалии рефракции глаза.
Как уже говорилось, в норме падающие на глаз лучи фокусируются на сетчатке в центральной ямке, такой глаз называется эмметропическим. Аномалии рефракции – это такие нарушения оптической системы глаза, при которых лучи не фокусируются на сетчатке и изображение становится нечетким.
Различают следующие основные аномалии рефракции. Дальнозоркость, или гиперметропия. Близорукость, или
миопия. Астигматизм.
Миопия, или близорукость, – это нарушение рефракции, когда параллельные лучи фокусируются не на сетчатке, а перед ней, в стекловидном теле. Это возникает при чрезмерно большой длине глазного яблока (если продольная ось глаза слишком длинная, то такой глаз называется близоруким, или миопическим) или преломляющей силе глаза. Близкие предметы близорукий видит хорошо, а удаленные – расплывчато.
Коррекция миопии – для исправления этого дефекта перед глазом помещают вогнутые (рассеивающие) линзы, которые отодвигают сфокусированное изображение на сетчатку.
5. Дальнозоркость, ее происхождение и способ коррекции.
Существует старческая дальнозоркость, или пресбиопия, связанная с потерей хрусталиком с возрастом эластичности, который плохо изменяет свою кривизну при натяжении цинновых связок. Поэтому ближайшая точка ясного видения теперь находится не на расстоянии 10 см от глаза, а отодвигается от него и близко расположенные предметы видны расплывчато.
Для коррекции пресбиопии пользуются двояковыпуклыми линзами.
Гиперметропия, или дальнозоркость – это нарушение рефракции, когда параллельные лучи от далеко расположенных предметов фокусируются не на сетчатке, а за ней. Это возникает из-за малой длины глазного яблока (т. е. продольная ось глаза укорочена) или слабой преломляющей способности глаза.
При рассматривании близких объектов аккомодационные усилия дальнозорких людей недостаточны. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован аккомодационным усилием, т. е. увеличением выпуклости хрусталика. Поэтому дальнозоркий человек напрягает аккомодационную мышцу, рассматривая не только близкие, но и далекие объекты. Коррекция гиперметропии – для исправления этого дефекта перед глазом помещают двояковыпуклые, собирающие линзы, усиливающие преломление света.
Гиперметропию не следует путать со старческой дальнозоркостью. Общее у них лишь то, что необходимо пользоваться очками с двояковыпуклыми линзами.
6.Астигматизм, ее происхождение и способ коррекции.
Каномалиям рефракции относится также астигматизм. Астигматизм – неодинаковое преломление лучей в разных направлениях (например, по горизонтальному и вертикальному меридиану).
Астигматизм обусловлен не строго сферической поверхностью роговой оболочки. При астигматизме сильных степеней эта поверхность может приближаться к цилиндрической.
