Уменьшение кривизны хрусталика. Хрусталик – строение, особенности роста, различия его у взрослых и новорожденных; методы исследования, характеристики в норме и патологии
Текущая страница: 18 (всего у книги 24 страниц) [доступный отрывок для чтения: 16 страниц]
Шрифт:
100% +
§ 47. Соматический и вегетативный отделы нервной системы
1. Почему скелетные мышцы подвластны нашей воле, а сердце, сосуды и другие внутренние органы – нет?
2. Почему внутренние органы регулируются двумя подсистемами, влияние которых противоположно?
Значение функционального разделения нервной системы на соматический и вегетативный отделы. В процессе эволюции позвоночных животных произошло разделение функций нервной системы.
Её соматический отдел специализируется на восприятии информации, поступающей из окружающей среды, и управлении движениями тела в пространстве. Вегетативный (автономный) отдел управляет внутренними органами, сосудами и железами.
Разделение функций нервной системы дало большие преимущества в борьбе за существование. Постройка жилища, бегство от хищника, поиск пищи требовали точной ориентировки в окружающей среде и выработки определённой линии поведения, которая выражалась в произвольных движениях, регулируемых соматической системой. Организация же сложного «внутреннего хозяйства», например установление необходимого для данной работы ритма и силы сердечных сокращений, давления крови, продвижение пищи по желудку и кишечнику, проходила автоматически благодаря точно очерченной для каждого вида генетической программе, осуществляемой вегетативным отделом нервной системы.
Вегетативная нервная система слабо подчиняется волевому контролю, и в этом есть определённое её преимущество, поскольку она не даёт нам возможности вмешиваться в веками отлаженную программу работы внутренних органов.
Соматическая нервная система регулирует работу поперечнополосатой мышечной ткани скелетных мышц.
Высшим центром соматической нервной системы является кора больших полушарий. Сюда стекается вся информация от органов чувств и внутренней среды организма. Здесь изыскиваются способы удовлетворения потребностей. В лобных долях коры созревает план будущих действий, который реализуется соматической нервной системой. Цели человека много сложнее, чем цели животных, но и они в конечном счёте сводятся к мышечному движению, будь то работа на станке, письмо, речевое общение или даже чтение (движение глаз, произнесение слов про себя и т. д.). Приспособление к природной и социальной среде, связанное с изменением поведения, осуществляет соматическая нервная система.
Вегетативная (автономная) нервная система, как и соматическая, имеет центральную и периферическую части. Высшим центром вегетативной регуляции является гипоталамус.
Автономная нервная система подразделяется на два подотдела – симпатический и парасимпатический (рис. 131).
Симпатический подотдел автономной нервной системы. Этот подотдел называют системой аварийных ситуаций, так как он активизируется всякий раз, когда организм находится в напряжении. Его высшие центры расположены в боковых столбах верхней и средней частей спинного мозга. От них идут нервы к симпатическим нервным узлам, расположенным вдоль позвоночника. Это парные узлы нервного ствола. Кроме того, имеются и дополнительные узлы, например, в области живота – солнечное сплетение, а также в некоторых других местах.
Под влиянием симпатической нервной системы сердце усиливает свою работу, повышается кровяное давление, увеличивается содержание сахара в крови, сосуды кожи сужаются, перераспределяя кровь к сердцу, мозгу и мышцам, человек бледнеет. Органы пищеварения под действием симпатических нервов затормаживают свою деятельность.
Парасимпатический подотдел автономной нервной системы. Высшие парасимпатические центры находятся в стволе головного мозга и в крестцовой части спинного мозга. Самый крупный из них – центр блуждающего нерва – находится в продолговатом мозге на дне IV желудочка. Блуждающие нервы управляют всеми внутренними органами грудной и брюшной полостей. Половые органы, мочевой пузырь и конечный отдел кишечника контролируются крестцовым отделом спинного мозга. Нервные узлы парасимпатической системы располагаются либо в самих органах, либо недалеко от них (рис. 132).
Рис. 131. Схема строения автономной (вегетативной) нервной системы: 1 – парасимпатические ядра; 2 – симпатические ядра; 3 – узлы симпатического ствола; 4 – блуждающий нерв парасимпатической системы; 5 – парасимпатические узлы в органах
Парасимпатическую систему называют системой отбоя или системой покоя. Она возвращает деятельность сердца в состояние покоя, уменьшает давление и содержание сахара в крови. Под её влиянием дыхание становится более редким, но более глубоким, что позволяет избавиться от продуктов неполного окисления, оставшихся после напряжённой работы. Блуждающий нерв расширяет кожные сосуды и активизирует органы пищеварения.
Рис. 132. Схема симпатической и парасимпатической иннервации вегетативной нервной системы: 1 – нейроны вегетативной нервной системы, находящиеся в головном и спинном мозге; 2 – вегетативные нервные узлы; 3 – иннервируемые органы
Взаимодействие симпатического и парасимпатического подотделов. Оба подотдела автономной нервной системы работают по принципу дополнительности. В состоянии ли покоя, в состоянии ли интенсивной работы находится человек, его внутренние органы получают нервные импульсы как от симпатического, так и от парасимпатического подотдела.
Представим, что человек увидел на остановке нужный ему автобус и побежал. Включилась симпатическая система, просвет сосудов стал сужаться, давление повысилось, и скорость крови возросла. Но если сужение чрезмерно, просвет сосуда становится настолько узким, что кровь по нему вообще не может пройти (это бывает при спазмах сосудов). Но этого не происходит, так как по обратным связям в мозг идут сигналы о неблагополучии и включается парасимпатическая система, которая расширяет сосуды. Так определяется оптимальная величина просвета сосудов, обеспечивающая необходимое давление и скорость крови.
СОМАТИЧЕСКИЙ И ВЕГЕТАТИВНЫЙ (АВТОНОМНЫЙ) ОТДЕЛЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ; СИМПАТИЧЕСКАЯ И ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ ПОДСИСТЕМЫ.
Вопросы
1. Каково значение вегетативной нервной системы?
2. Чем вегетативная нервная система отличается от соматической нервной системы?
Задания
1. Сравните функции симпатического и парасимпатического подотделов нервной системы. Составьте и заполните таблицу «Влияние симпатической и парасимпатической нервной системы на деятельность некоторых органов».
2. Известно, что симпатические нервы сужают кровеносные сосуды кожи, а парасимпатические нервы их расширяют. Ногтём проведите по коже. Почему вначале появляется белая полоска, а спустя некоторое время – красная? Объясните, почему через некоторое время эта полоска исчезает и никаких следов от раздражения не остаётся.
3. Обсудите в классе, почему в процессе эволюции произошло разделение нервной системы на соматическую и вегетативную.
Основные положения главы 11
Нервную систему образуют нейроны и другие клетки нервной ткани. Она регулирует работу органов и организма в целом, обеспечивая постоянство внутренней среды, согласованную работу органов, приспособление организма как целого к внешней среде, психическую деятельность.
Морфологически нервная система подразделяется на центральную часть (спинной и головной мозг) и периферическую часть (нервы и нервные узлы).
Спинной мозг находится в позвоночном канале, головной мозг в черепе. Тела нейронов спинного мозга сосредоточены в серых столбах, которые занимают центральную часть спинного мозга и тянутся вдоль всего позвоночника. Тела нейронов головного мозга расположены в сером веществе коры и ядрах, разбросанных среди белого вещества головного мозга. Белое вещество состоит из нервных волокон, связывающих различные центры головного и спинного мозга. В спинном мозге оно занимает его периферическую часть.
Головной мозг подразделяется на отделы: задний мозг, включающий продолговатый мозг, мост и мозжечок, средний мозг и передний мозг, состоящий из промежуточного мозга и полушарий большого мозга. Все отделы мозга выполняют проводниковую и рефлекторную функции.
Работа центральной нервной системы многоуровневая. Спинной и низшие отделы головного мозга находятся под контролем высших отделов. Самую сложную функцию выполняют полушария большого мозга. Новая кора больших полушарий получает информацию от всех органов чувств и использует её для удовлетворения возникающих потребностей, прогнозируя будущие события и ответы на них. В лобных долях коры головного мозга формируются цели деятельности и разрабатывается программа действий, через низшие отделы мозга её «приказы» поступают к органам, а по обратным связям от органов идут сигналы о выполнении этих «приказов» и их эффективности.
Функционально нервная система образует два отдела: соматический и вегетативный. Соматический отдел регулирует работу скелетных мышц. Его работа подконтрольна воле человека. Вегетативный отдел регулирует работу внутренних органов, кровеносных сосудов и желёз. Он слабо подчиняется волевому контролю и действует по программе, сформировавшейся в результате естественного отбора и закреплённой наследственностью организма.
Вегетативный отдел состоит из двух подотделов – симпатического и парасимпатического, которые действуют по принципу дополнительности. Благодаря их совместной работе устанавливается оптимальный режим работы внутренних органов для каждой конкретной ситуации.
Глава 12. Анализаторы. Органы чувств
Из этой главы вы узнаете
Как работают органы чувств и анализатор в целом;
Как предупредить возможные нарушения их работы;
Насколько истинна получаемая нами информация.
Вы научитесь
Выделять существенные признаки строения и функционирования органов чувств, анализаторов;
Оценивать работу органов чувств;
Предупреждать зрительные и слуховые расстройства;
Использовать некоторые методы тренировки ряда анализаторов.
§ 48. Анализаторы
1. Чем анализатор отличается от органа чувств?
2. В чём выражена специфичность анализатора?
3. Что такое иллюзии и отчего они происходят?
4. Верную ли информацию о внешнем мире дают нам анализаторы?
Ощущения. Строение и функции анализаторов. Долгое время считалось, что окружающий мир мы познаём только с помощью органов чувств: глазами видим, унтами слышим, языком ощущаем вкус, носом чувствуем запахи, кожей – шероховатость, давление, температуру. На самом деле органы чувств являются лишь начальным звеном восприятия. Оптика нашего глаза фокусирует изображение на зрительные рецепторы сетчатки глаза. Ухо превращает звуковые колебания в механические колебания жидкости внутреннего уха, которые улавливаются слуховыми рецепторами. В любом случае анализ внешних событий и внутренних ощущений начинается с раздражения рецепторов – чувствительных нервных окончаний, или специализированных клеток, реагирующих на физические или химические показатели окружающей их среды, и кончается в нейронах головного мозга.
Рецепторы строго специализированы. Каждая их группа способна воспринимать и переводить на язык нервных импульсов только определённый набор раздражений. Но их опознание возможно только в коре большого мозга, где показания всех рецепторов, вызванные раздражением предмета, объединяются в единый образ.
Анализаторами называют системы, обеспечивающие восприятие, доставку в мозг и анализ в нём какого-либо вида информации (зрительной, слуховой, обонятельной и т. д.). Анализаторы состоят из рецепторов, проводящих путей и центров в коре большого мозга. Каждый анализатор обладает своей модальностью, то есть способом получения своей информации: зрительной, слуховой, вкусовой и т. д. Возбуждения, возникающие в рецепторах органов зрения, слуха, прикосновения, имеют одну и ту же природу – нервные импульсы. Но путаницы не происходит, потому что каждый из нервных импульсов поступает в соответствующую ему зону коры большого мозга. Здесь, в первичных чувствительных зонах, происходит анализ ощущений, во вторичных зонах – формирование образов, полученных от органов чувств одной модальности (например, только от зрения или только от слуха или осязания). Наконец, в третичных зонах коры воспроизводятся образы или ситуации, полученные от органов чувств разных модальностей, например от зрения и слуха.
Значение анализаторов. События, которые развёртываются перед нами в данный момент, мы воспринимаем чётко и ярко. Но мы можем представить себе и прошлые события, хотя они не будут такие яркие. Поэтому спутать их с образами живой действительности невозможно. (Правда, иногда в сознании могут возникать образы, которых на самом деле нет. Тогда говорят о галлюцинациях. Их появление может привести человека к ошибочным, а то и опасным действиям.)
Достоверность получаемой информации. Как правило, анализаторы дают верное представление об окружающей действительности. Однако возможны и ошибки, которые связаны с воздействием на рецепторы раздражителей, которые им несвойственны. Например, при механическом раздражении рецепторов глаза (надавливание на глазное яблоко, удар) могут возникать различные световые ощущения, например «искры из глаз». Однако такие ощущения трудно спутать с картинами окружающей обстановки, потому что эти изображения возникают как бы внутри глаза.
Некоторые ошибки восприятия вызываются физическими причинами. Ложка, опущенная в стакан с водой, кажется сломанной, поскольку преломление света в воде и в воздухе различно. Кажущиеся (ошибочные) изображения называют иллюзиями.
Несмотря на иллюзорные восприятия, мы получаем более или менее верное представление об окружающей нас действительности, поскольку анализаторы взаимно дополняют и уточняют друг друга.
Важное значение имеет и прошлый опыт. Например, может показаться, что вдали рельсы сходятся в одной точке. Но сколько бы мы ни пытались этой точки достичь, она всё время как бы отодвигается, то есть постоянно находится от нас на одном и том же расстоянии. В конце концов человек приходит к твёрдому убеждению, что схождение рельсов в одной точке лишь кажущееся, что это – иллюзия.
ОРГАН ЧУВСТВ, АНАЛИЗАТОР, МОДАЛЬНОСТЬ, РЕЦЕПТОРЫ, НЕРВНЫЕ ПУТИ, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЗОНЫ КОРЫ БОЛЬШОГО МОЗГА: ПЕРВИЧНЫЕ, ВТОРИЧНЫЕ, ТРЕТИЧНЫЕ; ГАЛЛЮЦИНАЦИИ, ИЛЛЮЗИИ.
Вопросы
1. В чём выражается специализация рецепторов и органов чувств?
2. Что входит в состав анализаторов?
3. Всегда ли наши анализаторы правильно отражают окружающую действительность?
4. Как вы считаете, достаточно ли знать, в какой области коры больших полушарий происходит анализ ощущений, чтобы определить, какое раздражение (слуховое, зрительное, обонятельное и т. д.) подействовало на организм?
Задания
1. Объясните, как можно исправить ошибки восприятия, если они есть.
2. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, найдите материал о разновидностях иллюзий. Подготовьте сообщение или презентацию на эту тему.
§ 49. Зрительный анализатор
1. В чём уникальность зрения?
2. Как защищено глазное яблоко? Каково его строение?
3. Какую функцию выполняют глазные мышцы?
4. Как функционирует зрительный анализатор в целом?
Значение зрения. Уникальность зрения по сравнению с другими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не только опознавать предмет, но и определять его место в пространстве, следить за перемещениями.
Большую часть информации человек получает с помощью зрения.
Положение и строение глаза. Глаза, точнее глазные яблоки, расположены в глазницах – парных углублениях черепа (рис. 133). В глубине глазницы заметна щель, через которую в глаз входят сосуды и нервы. К глазному яблоку подходят мышцы, сокращение которых обеспечивает движение глаз. Спереди глаз защищён веками, ресницами и бровями.
В верхнем углу глаза со стороны щеки находится слёзная железа (рис. 134). При опускании подвижного верхнего века железа выделяет слёзы, которые увлажняют и промывают глаз. Слёзная жидкость от наружного верхнего угла глаза идёт в нижний внутренний угол и отсюда попадает в слёзный канал, который выводит избыток слёз в носовую полость. Именно поэтому плачущий человек начинает хлюпать носом.
Рис. 133. Положение глазного яблока в глазнице: 1 – глазное яблоко; 2 – зрительный нерв; 3 – мышцы, приводящие в движение глазное яблоко
Рис. 134. Слёзный аппарат: 1 – слёзная железа; 2 – носослёзный канал
Снаружи глазное яблоко покрыто белочной оболочкой, или склерой, которая в передней части переходит в прозрачную роговицу. Роговица свободно пропускает лучи света.
За склерой находится сосудистая оболочка. Она содержит множество кровеносных сосудов, по которым осуществляется питание глаза. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радужную. Цвет радужной оболочки и определяет цвет глаз.
В середине радужной оболочки находится круглое отверстие – зрачок. Он играет роль диафрагмы: благодаря клеткам гладкой мышечной ткани зрачок может расширяться и суживаться, пропуская количество света, необходимое для рассмотрения предмета.
За зрачком располагается хрусталик, напоминающий двояковыпуклую линзу. С помощью окружающих его гладких мышц, образующих ресничное тело, хрусталик может менять форму: становиться то более выпуклым, то более плоским. (Хрусталик можно сравнить с механизмом точной настройки резкости изображения в оптических приборах.) Когда предмет находится далеко от глаз, хрусталик делается более плоским, когда близко – более выпуклым, фокусируя световые лучи на задней внутренней стенке глаза, которая называется сетчатой оболочкой или сетчаткой (рис. 135). Сетчатая оболочка – тонкий и очень нежный слой клеток – зрительных рецепторов.
Рис. 135. Строение глаза: А – внутреннее строение глаза; Б – восприятие света; 1 – склера (белочная оболочка); 2 – роговица; 3 – хрусталик; 4 – радужная оболочка со зрачком; 5 – ресничное тело; 6 – сосудистая оболочка; 7 – стекловидное тело; 8 – сетчатка; 9 – колбочки; 10 – палочки; 11 – зрительный нерв
Внутренняя часть глаза заполнена стекловидным телом, а пространство между роговицей и радужкой, между радужкой и хрусталиком – прозрачной жидкостью. Поэтому внутри глаза свет проходит через однородную прозрачную среду.
Ход лучей через прозрачную среду глаза. Световой поток из воздушной среды проходит через роговицу и преломляется в ней, так как её оптическая плотность близка к оптической плотности воды. На пути светового потока располагается радужка, которая пропускает его через зрачок. Если свет, попадающий на сетчатку, слишком яркий, зрачок суживается до диаметра, при котором освещённость на сетчатке станет оптимальной. Если освещённость слабая – зрачок расширяется.
В этом процессе участвует вегетативная нервная система: блуждающий нерв суживает зрачок, а симпатический – расширяет (см. рис. 131). Благодаря совместной работе этих нервов устанавливается нужный диаметр зрачка.
С помощью аналогичных рефлексов изменяется и кривизна хрусталика. Пройдя через стекловидное тело, лучи света попадают на сетчатку, где образуется уменьшенное перевёрнутое изображение объекта.
Строение сетчатки. Рецепторы сетчатки – это светочувствительные клетки (фоторецепторы) палочки и колбочки. Они примыкают к чёрной сосудистой оболочке. Её волоконца окружают каждую из этих клеток с боков и сзади, образуя чёрный футляр, обращённый открытой стороной к свету.
Рис. 136. Обнаружение слепого пятна. Смотрите на чёрную точку правым глазом так, чтобы точка была напротив него. Левый глаз закрыт. Если лист приблизить к глазам примерно на 25 см, фигура справа «потеряет» голову
Колбочки обладают меньшей светочувствительностью, но способны реагировать на цвет. Они сосредоточены преимущественно в центральной части сетчатки, в так называемом жёлтом пятне. В остальной части сетчатки находятся и колбочки, и палочки, однако по её периферии преобладают палочки. Последние передают только чёрно-белое изображение. Зато они обладают большей чувствительностью и могут действовать даже при слабом освещении. Перед палочками и колбочками располагаются нервные клетки, которые воспринимают и обрабатывают информацию, полученную от зрительных рецепторов. (Свет проходит через них.) Аксоны нейронов образуют зрительный нерв. В месте, где он выходит из глаза, зрительных рецепторов нет. Здесь находится слепое пятно, которое, как правило, человеком не замечается, но его можно выявить довольно простыми опытами (рис. 136).
Корковая часть зрительного анализатора. Зрительные нервные пути устроены так, что левая часть поля зрения от обоих глаз попадает в правое полушарие коры большого мозга, а правая часть поля зрения – в левое. Если изображения от правого и левого глаза попадают в соответствующие мозговые центры, то они создают единое объёмное изображение. Зрение двумя глазами называют бинокулярным зрением.
Итак, на сетчатке получается уменьшенное и перевёрнутое изображение предмета, но мы видим изображение прямое и в реальных размерах. Почему? Это происходит потому, что наряду со зрительными образами в мозг поступают нервные импульсы от глазных мышц. Нетрудно убедиться: когда мы смотрим вверх, зрачки движутся вверх, а когда вниз – то и зрачки опускаются вниз. Более того, глазные мышцы работают непрерывно. Они как бы описывают контуры предмета, а эти движения фиксируются головным мозгом и могут воспроизводиться другими органами, например рукой. О том, что это возможно, говорит тот факт, что, научившись писать рукой, мы можем знакомые буквы изобразить ногой или даже зажав в зубах карандаш.
Бинокулярное зрение не только позволяет воспринимать объёмное изображение, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определять расстояние до него. Чем дальше предмет, тем мельче его изображение на сетчатке. Это помогает нам определять расстояние до предмета.
ГЛАЗНОЕ ЯБЛОКО, ГЛАЗНИЦА, ГЛАЗНЫЕ МЫШЦЫ, СЛЁЗНАЯ ЖЕЛЕЗА, СЛЁЗНЫЙ КАНАЛ, БЕЛОЧНАЯ ОБОЛОЧКА (СКЛЕРА), РОГОВАЯ ОБОЛОЧКА (РОГОВИЦА), ЗРАЧОК, РАДУЖНАЯ ОБОЛОЧКА (РАДУЖКА), ХРУСТАЛИК, РЕСНИЧНОЕ ТЕЛО, СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО, СЕТЧАТКА, ПАЛОЧКИ И КОЛБОЧКИ, ЖЁЛТОЕ ПЯТНО, СЛЕПОЕ ПЯТНО, БИНОКУЛЯРНОЕ ЗРЕНИЕ.
Вопросы
1. Какие функции выполняют брови, ресницы, веки, слёзные железы?
2. Что такое зрачок? Каковы его функции?
3. Как работает хрусталик?
4. Где располагаются колбочки и палочки? Каковы их свойства?
5. Из каких частей состоит зрительный анализатор и как работает его корковая часть?
6. Как вы считаете, существует ли взаимосвязь между строением глаза и средой, в которой обитает тот или иной организм?
7. Попробуйте предположить, что произойдёт со зрением человека, если он наденет очки, которые переворачивают изображение, и будет носить их не снимая.
Задания
1. Нарисуйте схему глазного яблока.
2. Изобразите схематично ход лучей через прозрачную среду глаза.
3. Благодаря изменению кривизны хрусталика у человека осуществляется аккомодация – «наведение на резкость». Вспомните из предыдущих курсов биологии, каков механизм аккомодации у земноводных. Что такое двойная аккомодация и представителям какого класса позвоночных она характерна?
4. Объясните, нарушение в работе каких фоторецепторов приводит к развитию дальтонизма.
Лабораторная работа
Иллюзия, связанная с бинокулярным зрением
Оборудование: трубка, свёрнутая из листа бумаги.
Ход работы
Один конец трубки приставьте к правому глазу. Ко второму концу трубки приставьте левую руку так, чтобы трубка лежала между большим и указательным пальцами. Оба глаза открыты и должны смотреть вдаль. Если изображения, полученные в правом и левом глазах, попадут на соответствующие участки коры большого мозга, возникнет иллюзия – «дырка в ладони».
Цветовое зрение . Глазное яблоко воспринимает световые лучи в коротком диапазоне, видимом спектре волн - 300-800 нм.
Излучение с короткими волнами меньше 300 нм вызывает повреждение тканей на молекулярном уровне. Это ультрафиолетовые, рентгеновские лучи, гамма-излучение. Инфракрасные длинные лучи с диапазоном выше 900 нм также не воспринимаются органом зрения, так как они излучаются всеми нагретыми телами, в том числе и животным организмом. Поэтому глазное яблоко воспринимает световые лучи только в коротком диапазоне - видимом спектре волн - 300-800 нм. Трёхкомпонентную теорию цветового зрения разработал М. В. Ломоносов. В последующем она была доработана Юнгом и Гельмгольцем. По этой теории, в колбочках находится три вида пигмента, которые раздражаются при попадании на них световых волн разной длины. Это не значит, что при раздражении, например, красным цветом пигмента происходит возбуждение одного рецептора, раздражаются все рецепторы, но не в одинаковой степени. В большей степени возбуждается рецептор, чувствительный к красному цвету, в меньшей - к зелёному и слабей - к фиолетовому цвету. При одинаковом возбуждении трёх рецепторов возникает белый цвет.
Цветовое зрение трехсоматичное. При смешении трех основных цветов - желтого, синего, красного - можно получить различные цвета. Например, если освещать один глаз зеленым цветом, другой красным, то возникнет ощущение желтого цвета. Цветовое зрение присутствует у рыб, ящериц, черепах, лягушек. Лошади различают красный, желтый, зеленый и фиолетовый, крупные жвачные - красный, жёлтый и синий цвета. У собак слабое цветовое зрение. Они не различают цветовых оттенков, цветовое зрение рудиментарное, нестойкое. В глазном дне отсутствует желтое пятно, палочки и колбочки представлены в небольшом количестве (Школьник-Яррос Е. Г., 1962). Собаки хорошо различают только оттенки серого цвета. Отсутствует цветное зрение у мышей и кроликов. Глазное яблоко воспринимает световые видимые волны с диапазоном от 300 до 800 нм. Свет распространяется в виде волн различной длины, измеряемой в нанометрах. Глаз воспринимает волны света длиной 4·10 -5 см и частотой 7,5·10 14 - 3,75·10 14 Гц. На одном конце спектра находится красный свет с длиной волны 800 нм, на другом фиолетовый с длиной волны 400 нм. У пчелы диапазон воспринимаемого излучения составляет 300-600 нм, у человека - от 400 до 750 нм. У обитателей водной среды более узкий диапазон: 500-600 нм, это спектр сине-зеленой области. Это связано с тем, что идет сильное поглощение излучения водой.
Дихромазия - врожденное расстройство цветового зрения. Развивается вследствие ослабления или выпадения цветоощущаемого компонента. При отсутствии красноощущающего компонента - протанопия, зеленоощущающего - дейтеранопия, синеощущающего - тританопия. По трехкомпонентной теории цвета в сетчатке располагаются три вида колбочек, которые возбуждаются в краснооранжевом, второй - в зеленом, третий - в сине-фиолетовом цвете. Дневное (фотопическое) характеризуется высокой остротой зрения и цветоощущением.
Мезопическое зрение - функционирование колбочек и палочек.
Скотопическое зрение - зрение возникает благодаря работе палочек. Данные виды зрения функционируют при различной степени освещенности.
Острота зрения - способность глаза различать мелкие объекты. Она зависит от плотности ганглиозных клеток. Чем больше их на единицу площади, тем более мелкие детали изображения различимы. Животные, особенно хищные птицы, воспринимают раздельно большое число раздражений в секунду. Человек воспринимает зрительные образы, следующие друг за другом не чаще 10 в 1 секунду. Возникшее возбуждение в зрительном центре исчезает не сразу, а через некоторое время. Если перед глазами проходит 16-18 образов, возникает плавное изображение. Это происходит вследствие того, что раздражение одного образа не успевает исчезнуть, как наступает раздражение от следующего. На остроту зрения влияют глазные мышцы, воздействующие на глазное яблоко и участвующие в пассивной аккомодации.
Аккомодация - способность глаза фокусировать на сетчатке световые лучи, отраженные от рассматриваемых предметов. Невозможно ясно видеть предметы, располагающиеся на разном расстоянии от глаза. Видение одних предметов происходит отчетливо, других расплывчато. Глаз постоянно находится в процессе аккомодации. При рассмотрении предмета, расположенного вблизи, цилиарные мышцы сокращаются, растягивая при этом хрусталик. При рассмотрении дальних предметов цинновы связки расслаблены, хрусталик утолщается. Благодаря эластическому сухожилию мышцы после сокращения приходят в исходное состояние. Атрофия мышечных волокон и замена соединительной тканью приводит к ослаблению аккомодации при пресбиопии. Изменение аккомодации с близкого расстояния на дальнее происходит быстрее, чем при переводе с дальнего на близкое.
В природе существует три типа аккомодации.
Передвижение хрусталика вдоль оси глаза . Данная аккомодация присуща рыбам. Хрусталик в глазу располагается так, что фокус преломленных лучей совпадает с сетчаткой. При приближении предмета изображение удаляется за сетчатку. Для ясного видения хрусталик круглой формы продвигается вперед до тех пор, пока фокус не совпадет с сетчаткой. Для перемещения хрусталика в глазном яблоке существует специальная мышца.
Активное изменение хрусталика . Такая аккомодация существует у птиц, которые нуждаются в сильной аккомодации. Для активного воздействия на хрусталик имеется костное кольцо с прикрепленной к нему поперечно-полосатой кольцевой мышцей. При сокращении мышцы кривизна хрусталика резко увеличивается. Сила аккомодации в данном случае увеличивается на 50 Д. В толще стекловидного тела находится гребень, простирающийся от зрительного нерва до капсулы хрусталика.
Пассивный тип аккомодации . Во время покоя цилиарные мышцы, цинновы связки натянуты, при сокращении цилиарной мышцы расслабляются цинновы связки, хрусталик становится выпуклым.
Рыбы и амфибии, приспособленные к водной среде, хуже видят на большие расстояния, так как вода плохо пропускает свет. Поэтому у рыб, земноводных, ракообразных и головоногих моллюсков зрительные структуры развиты слабо. У рыб глаз установлен на близкое видение предмета. При аккомодации шарообразный хрусталик рыбы оттягивается назад при помощи специальной оттягивающей мышцы. У рептилий аккомодация осуществляется за счет изменения формы хрусталика специальной мышцей, а для бинокулярности зрения конвергенция осуществляется глазодвигательными мышцами (Константинов А. И., Соколов В А., 1980). У земноводных глаз установлен на дальнее видение, поэтому для ближнего видения предмета хрусталик продвигается вперед. У птиц и млекопитающих аккомодация происходит за счет изменения формы хрусталика. У амфибий, благодаря переходу к наземному существованию, возникла потребность к установке глаза на дальнозоркость. Отрицательная аккомодация сменяется положительной. Появляется аккомодационный аппарат глаза, веки и новая мышца - отгягиватель (Терентьева П. В., 1950; Огнев С. И., 1953).
На степень аккомодации влияют следующие факторы:
- Возрастные изменения хрусталика.
- Изменение биохимического состава хрусталика.
- Состояние цилиарного тела.
С возрастом в цилиарной мышце и цинновых связках развиваются склеротические изменения, что ведет к снижению сократительной способности. При этом ослабляется подвижность хрусталика, что приводит к ослаблению рефракции пресбиопии.
Ближайшая точка ясного видения (punctum praximum) - расстояние, при котором глаз отчетливо различает предмет.
Дальнейшая точка ясного видения (punctum remotum) - это максимальное расстояние, при котором глаз отчетливо воспринимает предмет.
Длина аккомодации - пространство между ближайшей и дальнейшей точкой ясного зрения.
Рефракция - способность оптической системы глаза преломлять параллельные лучи и собирать в одной точке. Преломляющая сила оптической системы измеряется диоптрией. Одна диоптрия равна преломляющей силе стекла с фокусным расстоянием в 1 м. Д = 1/F.
Нормальная рефракция. Эмметропия фокус параллельных лучей после преломления оптической системы глаза попадает на сетчатку. Ненормальная рефракция. Аметропия - рефракция, при которой фокус преломления лучей не совпадает с сетчаткой.
Форма глазного яблока зависит от вида животного, от степени рефракции. Шаровидные глаза эмметропичные, при миопии по форме удлиненные и приближаются к сжатым эллипсоидам. При прогрессировании близорукости наблюдается растяжение, истончение фиброзной капсулы. Растягивается задний отдел склеры (Должич Г. И., Шурыгина И. П., Шаповалова В. М., 1991). Гиперметропия - фокус располагается за сетчаткой, такие животные хорошо видят вдали и хуже вблизи. Данная рефракция возможна в случае укорочения зрительной оси, например при уменьшенном глазном яблоке. Гиперметропия также развивается при уменьшении рефракционной способности хрусталика его отсутствием или уплощением.
Миопия - фокус лучей располагается перед сетчаткой. Это связано с усилением преломляющей силы оптических сред глаза. Такая рефракция развивается в следующих случаях: глазное яблоко увеличено по сравнению с нормой, при этом увеличивается глазная ось. Увеличение зрительной оси глаза возникает при патологии роговицы: кератоконусе, кератоглобусе.
При миопии на сетчатке возникает круг светорассеивания. При дальнозоркости параллельные лучи собираются сзади сетчатки, а на ней расплывчатое изображение предмета. При прогрессирующей близорукости растет корнеосклеральная капсула глаза, происходит неравномерное растяжение фиброзной капсулы, растягивается задний отдел склеры. С возрастом хрусталик теряет способность аккомодировать. Становится более выпуклым (Сергиенко Н. М., Лаврик Ю. Н., 1987). Форма глазного яблока зависит от вида животного, от степени рефракции. Шаровидные глаза эмметропичные, при миопии по форме удлиненные и приближаются к сжатым или вытянутым эллипсоидам. При прогрессировании близорукости наблюдается растяжение, истончение фиброзной капсулы.
При пресбиопии длина глазного яблока остается неизменной. Ближняя точка отодвигается от глаза в связи с изменением эластичности хрусталика, ослаблением цинновых связок. Пресбиопия связана со старческими изменениями, происходящими в глазном яблоке. Ослабляется действие цинновых связок, цилиарного тела, в хрусталике формируется ядро, паренхима мутнеет. При пресбиопии теряется способность глаза аккомодировать на близкие расстояния.
Такое нарушение аккомодации отмечается у собак к 8-10 годам, крупного рогатого скота - к 10 годам.
Анизометропия - ненормальная рефракция. Она возникает при различном сочетании различных видов рефракций. Один глаз может быть эмитропом, другой - гиперметропом и т. д. По данным В. Н. Авророва, А. В. Лебедева (1985), 10% животных страдают анизометропией. Из них на эмметропию - миотропию приходится 17%, эмметропию - гиперметропию - 2,2%, миопию - гиперметропию - 0,3%.
Астигматизм - ненормальная рефракция. При астигматизме радиус кривизны роговицы в различных меридианах неодинаковый. Внутренняя поверхность роговицы имеет большую кривизну, чем наружная. Так как кривизна по горизонтальному меридиану роговицы больше, чем по вертикальному, то лучи, пройдя по горизонтальному меридиану, преломляются сильнее. При выпукл ой форме роговицы толщина в центре меньше, чем в периферических областях. Кривизна роговицы больше выражена по вертикали, чем по горизонтали. При астигматизме параллельные лучи не пересекаются в одной точке. При эмметропии поток света после прохождения оптических сред имеет форму конуса. При астигматизме поток лучей в форме неправильного конуса. Неодинаковая толщина роговицы возможна при рубцовом стягивании. При этом краевые лучи преломляются роговицей сильнее, чем центральные.
Классификация . Правильный астигматизм - преломляющая сила роговицы одинаковая по всему меридиану. Неправильный - сила преломления в меридианах неодинаковая. Прямой - сильная рефракция в вертикальном меридиане, обратный - в горизонтальном. Простой - в одном из меридианов эмметропия, в другом аметропия. Астигматизм присутствует в большей или меньшей степени в эмметропическом глазе. Коррекция астигматизма происходит за счет радужной оболочки, которая ограничивает попадание краевых лучей. Наиболее заметно это проявляется у животных, имеющих радужную оболочку овальной формы.
Сферическая абберация . При данной аккомодации глаза лучи, проходящие на центр глаза, преломляются сильнее, чем те, которые попадают на периферию.
Хроматическая абберация . Лучи с различной длиной волны не собираются в фокусе.
Бинокулярное зрение . Положение глаз определяется размерами углов между оптическими осями в горизонтальной и вертикальной плоскостях. У волка, например, в первом случае этот угол равен примерно 55°, во втором - 165°. Величина бинокулярного зрения волка достаточно большая - около 70°, тогда как общее поле обзора сравнительно невелико (Бибиков Д. И., 1985).
У куньих угол бинокулярного зрения равен 55-65°, у медведей 80-85°. Очень велико это поле у кошачьих (130°), поскольку зрительные оси обоих глаз почти параллельны (Ф. В. Андреев).
Угол между зрительными осями меньше всего у человека и обезьян, у которых оси почти параллельны, у льва угол равен 10°, у кошки - 14-18°, у собаки - 30-50°, у зайца - 170°. Глазные оси обоих глаз лошади, конвергируя, образуют угол в 137°, крупного рогатого скота - 119°, овцы - 134°, свиньи - 118°, собаки - 92,5°, кошки - 77° (Климов А. Ф., АкаевскийА. И., 1934).
У кролика зрение является в основном монокулярным, то есть он видит порознь обоими глазами (поле монокулярного зрения около 190°). Бинокулярное зрение у него почти не развито: наложение поля зрения одного глаза на поле зрения другого спереди происходит лишь на 27°. Оба поля зрения накладываются несколько друг на друга сзади (9°), что обеспечивает полный круговой обзор (Жеденов В. Н., Бигдан С. С., 1957).
Положение глаз, их величина и величина углов полей зрения связаны со способом добывания пиши и мест обитания. Смещение глаз во фронтальную плоскость позволяет легче обнаружить добычу (Андреев Ф. В., 1968; Стрельников И. Д., 1970). Постановка глаз напрямую зависит от вида зрения данного животного. У травоядных глаза смотрят в стороны (латерально), у обезьян и человека вперёд (фронтально), у собак - занимают промежуточное положение. Латеральное расположение глаз даёт обширное поле зрения, при фронтальном - меньше, но зато животное получает другое преимущество - бинокулярное зрение (Абрикосов Г. Г., 1961). Латеральное зрение травоядных не может обеспечить целенаправленный зрительный поиск, присущий человеку (Подвигин Н. Ф., Макаров Ф. Н., 1986). Форма, размер желтого пятна зависят от образа жизни животного и положения глаз на голове. У животных с фронтальным расположением глаз (приматы, хищные) желтое пятно округлой формы, площадью 0,5 мм 2 . Животные с унилатеральным зрением имеют желтое пятно в форме горизонтально вытянутой полоски. Дельфины как водные животные воспринимают изображение как в воде, так и на суше. В соответствии с этим они имеют два желтых пятна. Для восприятия света зрачок на свету формирует дугообразную щель, которая, смыкаясь, образует два зрачковых отверстия (Масс А. М., 1997). Поэтому дельфины хорошо видят как под водой, так и на воздухе, чего нельзя сказать о рыбах, глаза которых приспособлены к зрению только в воде. Ширина поля зрения неодинакова у различных пород. На него оказывают влияние строение черепа, расположение глаз, форма и размер носа. У широкомордых собак с коротким носом (пекинес, мопс) глаза расходятся под малым углом. У узкомордых собак с вытянутым носом (борзых) оси глаз расходятся под большим углом. Глаза собаки расположены так, что оптические оси расходятся на 20°. Суммарное поле зрения составляет 240-250°, что на 60-70° больше, чему человека. Как указывает Д. И. Бибиков, смещение роговицы и зрачка у хищных от центральной оси приводит к усилению роли бинокулярного зрения. Бинокулярное зрение - это объемное видение предмета обоими глазами. При рассмотрении предмета одним глазом изображение представляется в плоском изображении. Когда оба изображения проецируются на идентичные (корреспондирующие), светочувствительные клетки сетчатки, возникает одно изображение. Каждая точка одной сетчатки имеете другой сетчатке свою корреспондирующую точку. Диспаратные точки не одинаковые по расположению. Изображение диспаратных точек передается на различные участки коры головного мозга.
Для осуществления бинокулярного зрения необходима конвергенция - глаза при этом поворачиваются навстречу друг к другу для удержания предмета в центральной ямке сетчатки. При конвергенции необходима согласованная работа наружных мышц глаза, при этом возникает слияние изображений (фузия) на соответствующих участках сетчатки каждого глаза. Стереоэффект образуется в том случае, когда изображение предмета на сетчатке имеет асимметрию. Каждый глаз видит предмет прямо и сбоку. При рассмотрении объекта формируются два сходных, чуть различающихся предмета. Оба поля зрения сетчатки на 2/3 между собой совмещены. Для бинокулярного зрения необходимо параллельное расположение зрительных осей глаза (дивергенция), при этом световые лучи попадают на центры сетчатки. Это возможно, если орбита глаза располагается в одной плоскости - как у кошек, человека, обезьяны. Смещение глаз во фронтальную плоскость позволяет животному легче обнаружить добычу. Конвергенция - глаза поворачиваются навстречу друг к другу для удержания изображения в центральной ямке сетчатки. При удалении предмета глаза расходятся друг от друга. Комбинированное зрение имеют, как отмечает К. А. Фомин (1968), лошади, рогатый скот, олени. Для бинокулярного зрения, четкого видения предметов они поворачивают голову, верблюды поднимают голову до горизонтальной линии. Предмет рассматривается у животных с латеральным наклоном головы монокулярно и мгновенно - бинокулярно. Немаловажный фактор в создании объемного изображения - попадание светового сигнала на корреспондирующие, или идентичные, точки обеих сетчаток. Неидентичные точки, или диспарантные, передаются в различные участки головного мозга и воспринимаются как различные точки. В этом случае возникает раздвоение изображения.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры : переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика.
Сокращение или расслабление волокон ресничного тела приводит к расслаблению или натяжению цинновых связок, которые отвечают за изменение кривизны хрусталика.
Глаз позвоночных часто сравнивают с фотокамерой, так как система линз (роговица и хрусталик) дает перевернутое и уменьшенное изображение объекта на поверхности сетчатки.(Герман Гельмгольц).
Количество проходящего через хрусталик света регулируется переменной диафрагмой (зрачком), а хрусталик способен фокусировать более близкие и более удаленные объекты.
Оптическая система - диоптрический аппарат- представляет собой сложную, неточно центрированную систему линз, которая отбрасывает перевернутое, сильно уменьшенное изображение окружающего мира на сетчатку (мозг "переворачивает обратное изображение, и оно воспринимается как прямое) Оптическую систему глаза составляют - роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.
При прохождении лучей через глаз они преломляются на четырех поверхностях раздела:
1. Между воздухом и роговицей
2. Между роговицей и водянистой влагой
3. Между водянистой влагой и хрусталиком
4. Между хрусталиком и стекловидным телом .
Преломляющие среды имеют разные показатели преломления.
{Сложность оптической системы глаза затрудняет точную оценку хода лучей внутри него и оценку изображения на сетчатке. Поэтому пользуются упрощенной моделью - "редуцированным глазом", в котором все преломляющие среды объединяют в единую сферическую поверхность и они имеют один и тот же показатель преломления }
Большая часть преломления происходит при переходе из воздуха в роговицу - эта поверхность действует как сильная линза в 42 D, а также на поверхностях хрусталика.
Преломляющая сила
Преломляющая сила линзы измеряется ее фокусным расстоянием (f) . Это то расстояние позади линзы, на котором параллельные пучки света сходятся в одной точке.
Узловая точка - точка в оптической системе глаза через которую лучи идут не преломляясь.
Преломляющая сила рефракций любой оптической системы выражается в диоптриях. Диоптрия - равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см или 1 метр
Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:
где f - заднее фокусное расстояние глаза (выраженное в метрах)
В нормальном глазу общая преломляющая сила диоптрического аппарата составляет 59 D при рассматривании далеких предметов и 70,5 D - при рассматривании близких предметов.
Аккомодация
Для получения четкого изображения предмета на каком-то определенном расстоянии оптическая система должна быть перефокусирована. Для этого существуют 2-а простых способа –
а) смещение хрусталика относительно сетчатки, как в фотокамере (у лягушки); -(Уильям Бейц –американский офтальмолог –теория связана с поперечными и продольными мышцами -19 век)
б) или увеличение его преломляющей силы (у человека) –( Герман Гельмгольц).
Приспособление глаза к ясному видению удаленных на разное расстояние предметов называют - аккомодацией.
Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела.
Усиление рефракции хрусталика при аккомодации на ближнюю точку достигается увеличением кривизны его поверхности, т.е. он становится более округлым, а на дальнюю точку плоским. Изображение на сетчатке получается действительным уменьшенным и обратным.
При аккомодации происходят изменения кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей способности.
Изменения кривизны хрусталика обеспечивается его эластичностью и цинновыми связками , которые прикреплены к ресничному телу. В ресничном теле находятся гладкомышечные волокна.
При их сокращении тяга цинновых связок ослабляется (они всегда натянуты и растягивают капсулу сжимающую и уплощающую хрусталик). Хрусталик вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму, если происходит расслабление цилиарной мышцы (ресничное тело) - цинновые связки натягиваются и хрусталик уплощается.
Таким образом, ресничные мышцы являются аккомодационными мышцами. Они иннервируются парасимпатическими нервными волокнами глазодвигательного нерва. Если закапать атропин (выключается парасимпатическая система) нарушается ближнее зрение , так как происходит расслабление ресничного тела и натяжение цинновых связок - хрусталик уплощается. Парасимпатические вещества - пилокарпин и эзерин - вызывают сокращение ресничной мышцы и расслабление цинновых связок .
Хрусталик имеет выпуклую форму.
В глазу с нормальной рефракцией резкое изображение далекого объекта на сетчатке образуется только в том случае, если расстояние между передней поверхности роговицы и сетчаткой составляет 24, 4 мм (в среднем 25-30 см)
Расстояние наилучшего зрения - это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета.
Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности.
Ближняя точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза (ближе четко видеть нельзя лучи идут параллельно).
С возрастом из-за отклонения формы глаза или преломляющей силы диоптрического аппарата эластичность хрусталика падает.
В пожилом возрасте ближняя точка сдвигается (старческая дальнозоркость или пресбиопия ) , так в 25 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 24 см , а к 60 годам уходит на бесконечность . Хрусталик с возрастом становится менее эластичным и при ослаблении цинновых связок его выпуклость или не изменяется или изменяется незначительно. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаз. Коррекция этого недостатка за счет 2двояковыпуклых линз. Существуют еще две аномалии преломления лучей (рефракции) в глазу.
1. Близорукость или миопия (фокус перед сетчаткой в стекловидном теле).
2. Дальнозоркость или гиперметропия (фокус перемещается за сетчатку).
Основной принцип всех дефектов состоит в том, что преломляющая сила и длина глазного яблока не согласуется между собой.
При миопии - глазное яблоко слишком длинно, а преломляющая сила имеет нормальную величину. Лучи сходятся перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке возникает круг расстояния. У близорукого дальняя точка ясного видения находится не в бесконечности, а на конечном, близком расстоянии. Корректирование - необходимо уменьшить преломляющую силу глаза, используя вогнутые линзы с отрицательными диоптриями.
При гиперметропии и пресбиопии (старческая), т.е. дальнозоркости , глазное яблоко является слишком коротким и поэтому параллельные лучи от далеких предметов собираются сзади сетчатки, а на ней получается расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован путем аккомодационного усилия, т.е. увеличением выпуклости хрусталика. Коррекция с помощью положительных диоптрий, т.е. двояковыпуклых линз.
Астигматизм - (относится к аномалиям рефракции) связан с неодинаковым преломлением лучей в разных направлениях (н-р по вертикальному и горизонтальному меридиану). Все люди в небольшой степени являются астигматиками. Это связано с несовершенством строения глаза в результате не строгой сферичности роговицы (используют цилиндрические стекла).
12540 0
Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо ясное видение предметов на разном расстоянии. Способность глаза фокусировать изображение рассматриваемых предметов на сетчатке независимо от расстояния, на котором находится предмет, называется аккомодацией. Таким образом, аккомодация — это способность глаза видеть хорошо и вдаль и вблизи.
В глазу человека аккомодация осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика, следствием чего является изменение преломляющей способности глаза. В процессе аккомодации участвуют два компонента активный - сокращение ресничной мышцы и пассивный - обусловленный эластичностью хрусталика.
Физиологический механизм аккомодации заключается в следующем: при сокращении волокон ресничной мышцы происходит расслабление цинновой связки, к которой подвешен заключенный в капсулу хрусталик. Ослабление натяжения ее волокон уменьшает степень натяжения капсулы хрусталика. При этом хрусталик вследствие своей эластичности приобретает более выпуклую форму, в связи с чем преломляющая сила его увеличивается и на сетчатке уже фокусируется изображение близко расположенных предметов. В результате расслабления ресничной мышцы развивается обратный процесс (рис. 1).
Рис. 1. Аккомодационный аппарат глаза (по Гельмгольцу). Левая половина рисунка - в состоянии покоя аккомодации, правая - при ее напряжении
При аккомодации в глазу происходят следующие изменения:
1. Хрусталик меняет свою форму неравномерно: передняя его поверхность, особенно центральная часть, изменяется сильнее, чем задняя.
2. Глубина передней камеры уменьшается вследствие приближения хрусталика к роговице.
3. Хрусталик опускается книзу за счет провисания на расслабленной связке.
4. Суживается зрачок в связи с общей иннервацией ресничной мышцы и сфинктера зрачка от парасимпатической ветви глазодвигательного нерва. Диафрагмирующий эффект суженного зрачка, в свою очередь, увеличивает четкость изображения близко расположенных предметов.
5. Происходит конвергенция обоих глаз.
Рефракцию глаза в состоянии покоя аккомодации называют статической, а при ее напряжении - динамической.
Аккомодация характеризуется областью и объемом аккомодации. Область (длина) аккомодации - это пространство, в пределах которого возможно ясное зрение на разных расстояниях благодаря аккомодации.
Дальнейшая тонка ясного зрения (puncrum remotum) - это точка в пространстве, в которой сохраняется ясное зрение при максимальном расслаблении аккомодации, а ближайшая точка ясного зрения (punctum proximum) - это точка, в которой сохраняется ясное зрение при максимальном напряжении аккомодации. Отрезок между ними - это область, или длина, аккомодации. Ее определяют в линейных мерах по разнице отстояния от глаза дальнейшей и ближайшей точки ясного зрения.
Объем аккомодации (ширина, сила аккомодации) характеризуется разницей в преломляющей силе оптической системы глаза при переводе взгляда от дальнейшей к ближайшей точке ясного зрения.
Объем аккомодации в диоптриях определяется по формуле
А = 1/р - 1/r = Р - R,
где r и р - расстояние от глаза до дальнейшей и ближайшей точки ясного зрения; Р и R - соответствующие им величины рефракции в диоптриях.
Аккомодация каждого глаза в отдельности называется абсолютной, аккомодация глаз при определенной конвергенции зрительных осей - относительной. При бинокулярном зрении перемещение точки ясного зрения из бесконечности, когда зрительные оси обоих глаз параллельны, на какое-то конечное расстояние сопровождается пересечением зрительных осей обоих глаз в конечной точке. Для этого необходима конвергенция глазных яблок. Чем ближе к глазу ближайшая точка ясного зрения, тем больший нужен объем аккомодации и тем сильнее должна быть конвергенция глазных яблок.
Относительная аккомодация всегда меньше абсолютной, что связано с некоторым удлинением анатомической оси глаза при конвергенции из-за давления на глаз наружных глазных мышц.
Различают положительную и отрицательную часть относительной аккомодации: отрицательная - это часть, которая затрачивается при зрительной работе глаза, положительная - это резерв аккомодации.
Для длительной работы на близком расстоянии без утомления глаз большое значение имеет правильное соотношение обеих частей. Глаз быстро утомляется, если затрачивается вся аккомодация (и положительная, и отрицательная). Для комфортной работы на близком расстоянии необходимо, чтобы положительная часть относительной аккомодации была примерно в 2 раза больше ее отрицательной части (рис. 2).
Рис. 2. Положение дальнейшей и ближайшей точки ясного зрения при эмметропии (а), гиперметропии (б) и миопии (в)
Патология аккомодации
Паралич аккомодации возникает при поражении глазодвигательного нерва вследствие заболевания, отравления, травмы или воздействия медикаментов.
Перегрузка аккомодационного аппарата приводит к аккомодативной астенопии или спазму аккомодации.
Аккомодативная астенопия (зрительное утомление) наблюдается при некорригированной гиперметропии, астигматизме и пресбиопии. Возникает вследствие пареза ресничной мышцы, который сопровождается уменьшением объема аккомодации.
Аккомодативная астенопия характеризуется появлением при работе на близком расстоянии болевых ощущений в области переносицы и висков, головной болью, ухудшением зрения при чтении и рассматривании предметов; иногда наблюдаются общие явления в виде тошноты и даже рвоты.
Спазм аккомодации возникает в результате длительного напряжения ресничной мышцы и проявляется усилением рефракции глаза - развивается ложная эмметропия или миопия. Спазм аккомодации характеризуется снижением остроты зрения вдаль, головной болью, утомляемостью при чтении; при циклоплегии наблюдается ослабление рефракции.
Лечение аккомодативной астенопии и спазма аккомодации состоит в правильной рациональной коррекции аномалий рефракции и пресбиопии, общеукрепляющем лечении, режиме зрительных нагрузок.
Жабоедов Г.Д., Скрипник Р.Л., Баран Т.В.
На определенное расстояние до фиксируемого объекта. Она осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика , особенно его передней поверхности. Кривизна хрусталика зависит от его эластичности и от сил, действующих на его сумку. Силы упругости, возникающие в цилиарном аппарате , в сосудистой оболочке и склере , действуют на сумку хрусталика через волокна цилиарного (ресничного) пояска . Механическое натяжение склеры зависит в свою очередь от внутриглазного давления. Когда натяжение волокон пояска увеличивается, хрусталик растягивается и поэтому уплощается. Влияние этих сил на хрусталик может изменяться под действием цилиарной мышцы, окружающей хрусталик , волокна которой ориентированы как по окружности, так и в радиальном и меридиональном направлениях. К этим мышечным волокнам подходят вегетативные парасимпатические нервы . Когда цилиарная мышца сокращается, она противодействует силам упругости, действующим на хрусталик через волокна пояска, так что натяжение сумки хрусталика уменьшается. В результате кривизна передней поверхности хрусталика увеличивается и его преломляющая способность возрастает, хрусталик оказывается в состоянии аккомодации. Когда цилиарная мышца расслабляется, кривизна хрусталика и его преломляющая способность уменьшаются. В таком состоянии здоровый глаз дает на сетчатке четкое изображение объектов, удаленных на бесконечное расстояние. Адекватным стимулом для изменения аккомодации является нечеткость изображения на сетчатке, что, видимо, фиксируется нейронами в зрительной зоне коры головного мозга .
Хрусталик удерживается на своем месте выростами ресничного тела . При этом они не только фиксируют его, но и поддерживают определенную степень натяжения. Этому натяжению противостоит эластичность капсулы хрусталика. Итак, если натяжение уменьшается, капсула хрусталика сокращается и округляет хрусталик - в этом суть процесса аккомодации. При варьировании натяжения выростов ресничного тела хрусталик способен становиться более или менее выпуклым. Глаз, который неспособен сфокусироваться на удаленный объект, называется близоруким (миопия) , а неспособный сфокусироваться на близком - дальнозорким (гиперметропия) . С возрастом капсула хрусталика утрачивает эластичность, вследствие чего ее способность фокусироваться на близких объектах снижается. Средняя оптическая сила хрусталика ребенка 10 лет составляет 14 диоптрий, к 40 годам она снижается до 6 диоптрий, а к 60 - до 1 диоптрии (определение диоптрии см. в Разрешающая способность глаза). Еще один тип дефекта фокусировки - астигматизм . В этом случае оптическая система фокусирует точку как линию. Это происходит вследствие того, что одна (или обе) преломляющие поверхности имеют цилиндрическую составляющую помимо общей сферической кривизны. Почти всегда за этот дефект ответственна роговица . Астигаматизм, как и оптические дефекты хрусталика, может быть корригирован опытным офтальмологом. Мы отмечали, что с возрастом капсула хрусталика склерозируется и утрачивает эластичность. Это означает, что уменьшается не только ее сила, но и способность изменять фокус. Утрата способности к фокусировке называется пресбиопией (старческая дальнозоркость , от латинских корней presbus - старик и ops - глаз). Это одна из неприятностей нашей жизни, что все мы к старости становимся пресбиопиками. Последняя неприятность, которая часто случается со старыми глазами - это