Функционирование глазной системы

Оптическая система глаза – это система преломляющих сред глаза, каждая из которых имеет свой показатель преломляющей силы. К ним относятся: роговица, водянистое вещество передней и задней камер глаза, хрусталик и стекловидное тело. Преломляющая сила выражается в диоптриях. Одна диоптрия – это преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м.

Световые лучи от предметов проходят через зрачок, хрусталик и стекловидное тело. У людей с нормальным зрением лучи точно попадают на сетчатку и образуют на ней чёткие изображения (рисунок 9).

Но изображение на сетчатке получается действительным, уменьшенным и обратным. То, что мы воспринимаем предметы не перевёрнутыми, объясняется жизненным опытом и взаимодействием всех анализаторов. Наиболее отчётливо мы различаем те предметы, изображения которых попадают прямо на жёлтое пятно.

Рис. 9. Схема прохождения через глаз световых лучей

Глаз способен приспосабливаться к чёткому видению предметов, находящихся от него на различных расстояниях. Это называется аккомодацией. Аккомодация осуществляется путём изменения кривизны хрусталика с помощью ресничной мышцы.

При рассматривании далеко отстоящих предметов кривизна хрусталика становится наименьшей, при приближении предмета – кривизна хрусталика увеличивается. Наименьшее расстояние от глаза, на котором предмет отчётливо виден, называется ближайшей точкой ясного видения.

Рефракция – преломляющие свойства глаза – обеспечивает фокусирование изображения на сетчатке. Для чёткого изображения необходимо, чтобы лучи сходились строго на сетчатке. Способность оптической системы глаза строить на сетчатке чёткое изображение отражает острота зрения. Острота зрения определяет предельную способность глаза различать мелкие детали в поле зрения. Мерилом остроты зрения служит угол зрения, который образуется между лучами, идущими от двух точек предмета к глазу. Остроту зрения глаза, имеющего угол зрения равный 1' (1 мин), принято считать за 1 (единицу).

Важным фактором, обеспечивающим восприятие пространства, является бинокулярноезрение – зрение двумя глазами. Оно позволяет ощущать рельефные изображения предметов, видеть глубину и определять расстояние предмета от глаза при рассматривании предметов левым и правым глазом.

Сетчатка имеет сложную многослойную структуру. Она состоит из: пигментного слоя, слоя фоторецепторов и двух слоёв нервных клеток. Палочки расположены на периферии сетчатки, высокочувствительны к свету, колбочки располагаются в центре.

Возбудимость зрительного анализатора зависит от количества светореактивных веществ в сетчатке. Возбудимость рецепторов может снижаться или возрастать, этот процесс называют адаптацией. Существует три основных типа адаптации:

- световая адаптация – приспособление к яркому свету. При этом снижается возбудимость рецепторов (и свет становится для нас не таким ярким) вследствие распада химических веществ в рецепторных клетках;

- темновая адаптация – приспособление к темноте. В данном случае возбудимость рецепторов повышается вследствие восстановления светореактивных веществ (начинаем различать предметы в темноте);

- цветовая адаптация – приспособление к восприятию цветов различной интенсивности – чем интенсивнее цвет, тем быстрее падает возбудимость глаза, наиболее резко понижается возбудимость от сине-фиолетовой части спектра, наименее – от зелёной.

Неподвижное изображение глаз перестаёт различать через некоторое время – это тоже пример адаптации глаза. Неподвижные предметы мы видим благодаря постоянным мелким колебательным движениям глаз.

Возрастные особенности: у новорождённых детей форма глаза более шаровидная (у взрослых диаметр составляет около 24 мм, у новорождённого – 16 мм), поэтому в большинстве случаев дети обладают дальнозоркой рефракцией. Наиболее интенсивно глазное яблоко растёт в первые 5 лет жизни, менее интенсивно – до 9–12 лет.

Склера у детей тоньше и обладает повышенной растяжимостью и эластичностью.

Роговица у новорождённых детей более толстая и выпуклая. К 5 годам толщина роговицы уменьшается, а радиус кривизны с возрастом почти не меняется.

Хрусталик у новорождённых и детей дошкольного возраста более выпуклой формы, прозрачен и обладает большей эластичностью.

У новорождённого зрачок узкий. В возрасте 6–8 лет зрачки широкие вследствие преобладания тонуса симпатических нервов, иннервирующих мышцы радужной оболочки. В 8–10 лет зрачок становится более узким и очень живо реагирует на свет. К 12–13 годам быстрота и интенсивность зрачковой реакции на свет такие же, как и у взрослого.

К концу первого полугодия морфологическое развитие центральной части сетчатки заканчивается. Ребёнок в первые месяцы жизни путает верх и низ предмета, так как ограничен приток другой сенсорной информации.

С возрастом аккомодация изменяется. Ближайшая точка ясного видения изменяется от 7 см (10 лет) до 80 см (60–70 лет). С возрастом увеличивается острота зрения. Устанавливается в период с 10 до 15 лет. Глубина зрения совершенствуется с возрастом, наиболее интенсивный рост – к 9 годам, в 16–17 лет этот показатель такой же, как у взрослого.

Светоощущение есть уже у недоношенных детей. Световая чувствительность значительно увеличивается в возрасте от 4 до 20 лет и после 30 лет начинает снижаться. Некоторые исследователи отмечают, что цветоощущение присуще уже новорождённым. Грудные дети различают разные степени яркости цветов. В 3-летнем возрасте ребёнок различает как абсолютную величину яркости цвета, так и соотношение яркости цветов. Резкое повышение различительной цветовой чувствительности отмечено в 10–12 лет. Различение цветов по цветовому тону, круто возрастая к 10 годам, продолжает увеличиваться до 30 лет, затем медленно снижается к старости.

Нарушения зрения

Существуют два основных нарушения рефракции: дальнозоркость и близорукость.

Дальнозоркость: изображение фокусируется позади сетчатки. Связана с укорочением глазного яблока или с неправильной кривизной хрусталика (малая кривизна хрусталика). Хорошо видны предметы, находящиеся вдали.

Для исправления необходимы очки с двояковыпуклыми линзами, собирающими лучи.

Близорукость: изображение фокусируется перед сетчаткой. Связана со слишком длинной продольной осью глаза или с большей, чем в норме, кривизной хрусталика. Хорошо различимы предметы, находящиеся вблизи. Назначаются очки с рассеивающими двояковогнутыми линзами. В большинстве случаев врождённая, однако, может увеличиваться с возрастом, в тяжёлых случаях сопровождается отслоениями сетчатки.

Близорукость обычно развивается под влиянием длительной и беспорядочной зрительной работы на близком расстоянии, при недостатке освещения, неправильной посадке при чтении.

Стремление лучше видеть приводит к повышению нагрузки на мышечный аппарат глаза, нередко мышцы не выдерживают таких нагрузок и глаз отклоняется в сторону виска или носа, возникаеткосоглазие.

Астигматизм:невозможность схождения всех лучей, идущих от предмета, в одной точке. Возникает вследствие неодинаковой кривизны роговицы в различных её меридианах. Если больше преломляет вертикальный меридиан, то астигматизм прямой, если горизонтальный – обратный. Резкие степени астигматизма, нарушающие зрение, исправляются с помощью очков с цилиндрическими стёклами, которые располагаются по соответствующим меридианам роговицы.

У человека встречаются случаи частичного и полного нарушения цветового зрения. При полнойцветовойслепоте человек видит всё одинаково окрашенным в серый цвет. Частичное нарушение – дальтонизм. Дальтоники обычно не различают зелёный и красный цвет (они им кажутся серым различных оттенков). Для обнаружения дальтонизма используют специальные цветовые таблицы.