Главная страница // Хирургия глаза // Глаз человека

ГЛАЗ ЧЕЛОВЕКА

Оптическая система глаза

Хирургия глаза – SURGERY.SU – 2009

Глаз – это орган зрения. У всех народов глаз считался всегда чудесным даром природы. Глаз человека воспет поэтами его, для философов он был как мерило, которое указывало на то, к чему способны органические силы, ну а физики признавали его совершенным оптическим прибором.

Знать строение глаза очень важно для того, чтобы понимать причины его болезней и методы их лечения.

Глаз (или глазное яблоко) по своей форме является почти правильным округлым образованием. Размер глаза в среднем равен 24 мм Вес глаза – примерно 7 г. Глаз анатомически состоит из трех оболочек:

• Наружная оболочка - фиброзная,
• Средняя - сосудистая,
• Внутренняя – сетчатка.

Между указанными оболочками имеются три прозрачных среды:

• внутриглазная жидкость,
• хрусталик
• стекловидное тело.

Наружная оболочка глаза состоит из двух частей. Задняя часть – это склеры, которая является плотной, и служит для глаза как бы каркасом для него и поддерживает его округлую форму. Передняя часть наружной оболочки – это роговица. Она занимает меньшую площадь по сравнению со склерой. Роговица прозрачна – это нужно для того, чтобы пропускать свет далее, к сетчатке глаза. Особенностью роговицы является в том, что она не содержит кровеносных сосудов, но зато буквально «нашпигована» нервными окончаниями. Именно они и обеспечивают так называемый роговичный рефлекс (у здорового человека невозможно прикоснуться к роговице глаза – это моментально вызывает закрытие век). Средний диаметр роговицы составляет 10-11 мм.

Роговица выполняет защитную функцию именно благодаря роговичному рефлексу (об этом мы уже сказали выше). Но все же главная функция роговицы – это преломление света. Роговица является сильной оптической линзой. Она фокусирует пучок света на определенном расстоянии от сетчатки. Фокус этого пучка регулируется хрусталиком. Позади роговицы имеется передняя камера, которая заполнена прозрачной внутриглазной жидкостью.

Роговица имеет ровную и гладкую поверхность, что обеспечивает точную фокусировку луча света. При неровностях роговицы, изменении ее кривизны, свет фокусируется неправильно, что негативно отражается на зрении.

Средняя оболочка глаза, которая изнутри примыкает к склере – это сосудистый (увеальный) тракт. Сосудистая оболочка состоит из трех отделов.

Первый, передний отдел этой оболочки – радужка. Она видна через роговицу. Цвет радужки отвечает за привычный для нас цвет глаз. В центре радужки находится отверстие – зрачок. Функция зрачка – это «дозирование» количества света, которое должно попасть через него на сетчатку. Диаметр зрачка регулируется автономной нервной системой (то есть изменения его непроизвольны). Диаметр зрачка изменяется с помощью двух мышц радужки и зависит он от степени освещения. Цвет радужки может быть от темно-коричневого (карие глаза) до серого, голубого или зеленоватого. Это зависит от содержания в ней пигмента.

Следующий отдел сосудистой оболочки глаза – это цилиарное тело. Оно обычно имеет вид кольца, ширина которого достигает 6 - 7 мм, и находится позади радужки, буквально примыкая к ней, поэтому и невидна при осмотре. Цилиарное тело состоит из двух частей:

• Передняя часть – отростчатая, она состоит из цилиарной мышцы. Сокращения этой мышцы приводят к расслаблению тонких нитей цинновой связки, которая удерживает в глазу природную «линзу» - хрусталик. Эти сокращения и расслабления обеспечивают процесс аккомодации, то есть фокусировку. Кроме фокусировки у цилиарного тела есть еще одна важная функция – продуцирование внутриглазной жидкости, за которую отвечают эпителиальные клетки отростков цилиарного тела.
• Задняя часть – это как бы переходная зона между цилиарным телом и самой сосудистой оболочкой.

Третий отдел сосудистой оболочки называется собственно сосудистой оболочкой, или хориоидеей. Этот отдел занимает заднюю половину глазного яблока. Он состоит из сосудов, которые располагаются между сетчаткой и склерой. Данный отдел соответствует ее оптической части.

Внутренняя оболочка глаза – это сетчатка. Именно эта оболочка отвечает за восприятие света и преобразование его в электрические сигналы. Эта оболочка представлена тонкой (от 0,1 до 0,3 мм) прозрачной пленкой, которая состоит из двух частей: зрительной, что покрывает хориоидею от цилиарного тела до места выхода зрительного нерва из глаза и слепой, которая покрывает цилиарное тело и радужку.

Зрительная часть сетчатки – это самая важная часть глаза, так как именно в ней свет преобразуется в электрические сигналы, которые далее поступают в мозг. Данная часть состоит из трех слоев нейронов. Функция сетчатки как зрительного рецептора неразрывно связана с деятельностью сосудистой оболочкой. Зрительный акт происходит при возникновении распада зрительного вещества (пурпура) под влиянием света. Если глаз здоров, зрительный пурпур в нем восстанавливается немедленно. Именно взаимодействие сетчатки и хориоидеи и обеспечивает такой сложный процесс восстановления пурпура.

Сама сетчатка состоит из трех нейронов. Первый нейрон, который примыкает к сосудистой оболочке, представлен особыми светочувствительными клетками – фоторецепторами - палочками и колбочками. В них под влиянием света и происходят фотохимические реакции, которые «превращают» свет в электрический сигнал. Далее этот сигнал по зрительному нерву и зрительным путям попадает в головной мозг, где и происходит формирование зрительных ощущений.

Какова функция палочек и колбочек? Дело в том, что палочки, которые располагаются в сетчатке в основном по периферии, отвечают за светоощущение, а также сумеречное и периферическое зрение. Колбочки же обычно расположены в центральном отделе сетчатки, отвечают за формирование цветового ощущения и центрального зрения.

После того, как свет дошел до сетчатки, он вызывает образование в ней электрических сигналов. Эти сигналы и переносятся по зрительному нерву в головной мозг. Сам зрительный нерв состоит из волокон. Место выхода нерва из глаза называется диском зрительного нерва.

В самом центре диска зрительного нерва имеется небольшое углубление, диаметром не более 0,2 - 0,3 диаметра самого диска. В центре этого углубления проходят кровеносные сосуды сетчатки – центральная артерия и вена сетчатки.

Хрусталик – одно из важнейших образований в глазу. Хрусталик по сути является линзой, но с одним очень замечательным свойством – эта «линза» может менять свое фокусное расстояние, то есть изменять фокусировку изображения на сетчатке. Хрусталик находится непосредственно за радужной оболочкой и лежит в ямке стекловидного тела. Форма хрусталика контролируется цилиарной мышцей. Сам хрусталик является не сплошным гелеобразным элементом, а состоит из множества прозрачных компактно примыкающих друг к другу волокон. Прозрачность хрусталика – очень важный критерий, отвечающий за четкое зрение, так же как и прозрачность роговицы.

Стекловидное тело представляет собой вещество наподобие густого геля, в толще которого имеются прозрачные волокна. Оно занимает заднюю часть полости глаза. Стекловидное тело отвечает за сохранение формы и объема глаза.

Оптическая система глаза

Единственная функция глаза – оптическая. Он позволяет нам видеть. Как мы уж говорили, процесс зрения представляет собой химическую реакцию, в результате которой в сетчатке глаза под влиянием света образуются электрические сигналы, которые далее поступают по зрительному нерву и зрительным путям головного мозга в зрительный центр. Зрительный центр головного мозга находится в затылочной доле мозга.

Итак, оптическая система глаза представлена четырьмя элементами: роговицей, влагой передней камеры, хрусталиком и стекловидным телом. При прохождении через прозрачные среды глаза, свет преломляется на поверхности роговицы и хрусталика, фокусируясь на сетчатке. Образно это можно представить как кинопроектор, который направлен на полотно экрана, при этом роль экрана в этом случае отведена сетчатке.

Именно на ней и происходит формирование электрических сигналов под воздействием света. Кроме того, саму сетчатку можно рассматривать как матрицу цифровой фотокамеры, причем очень большого разрешения. Каждый нейрон сетчатки формирует определенный электрический сигнал, а все вместе они формируют целостный зрительный образ.

Зрительные функции

Глаз обладает четырьмя основными зрительными функциями:

• Центральное зрение – это способность четко различать черты (детали) предметов, то есть оно характеризует остроту зрения. Эта функция оценивается по таблицам со специальными знаками.
• Периферическое зрение – это способность глаза воспринимать объем пространства когда глаз неподвижен. Периферическое зрение характеризуется полем зрения. Эта функция исследуется с помощью периметра, кампиметра и др.
• Цветовое зрение – это способность глаза различать цвет. Эта зрительная функция оценивается при помощи цветовых таблиц, тестов и аномалоскопов.
• Светоощущение – это способность глаза воспринимать минимальное количество света. Оно характеризуется темновой адаптацией. Эта функция оценивается адаптометром.

Однако сам глаз не может функционировать полноценно без вспомогательного аппарата, к которому относятся веки, слезные органы (железы и протоки), которые выполняют защитную функцию. Для осуществления «стерео»видения важно также правильное и сопряженное движение каждого глазного яблока, которые осуществляется шестью наружными глазодвигательными мышцами.

Мышцы, двигающие глаз

За движения глаза отвечают три пары глазодвигательных мышц, которые окружают каждое глазное яблоко. Каждая из этих мышц осуществляет следующие движения: поворот глаз влево и вправо, движение глаз вверх и вниз и вращение глаза относительно оптической оси. Движения глазодвигательных мышц контролируется головным мозгом посредством нервов. Благодаря этому глаз может легко сохранять фокус на движущихся объектах.

Очень важно понимать, как регулируется фокусировка света с помощью хрусталика. Сосудистая оболочка вокруг хрусталика образует ресничное тело. В нем расположена мышца, которая регулирует кривизну хрусталика, что в свою очередь позволяет ясно и четко видеть разноудаленные объекты.

Патология зрения, в частности близорукость (миопия) и дальнозоркость обусловлены нарушением именно фокусировки изображения на сетчатке, что связано с нарушением регуляции кривизны хрусталика, а также и другими причинами (например, длиной глазного яблока).

Свойство хрусталика изменять свою преломляющую силу (фокусировку изображения) называется аккомодацией.

После того, как луч света точно сфокусирован хрусталиком на сетчатке (как свет кинопроектора на экране), он приводит к возникновению в сетчатке химических реакций. Этих реакций одновременно происходит большое количество, в результате чего образуются электрические сигналы (это можно представить как кодирование видеоизображения).

В конечном итоге вся эта «видеоинформация» в «кодированном» виде передается по волокнам зрительного нерва в головной мозг, где происходит ее обработка к определенной области мозга – зрительном центре, который находится в затылочной области. Таким образом, можно сказать, что мы видим «затылком».

Когда весь зрительный аппарат работает слаженно и гармонично, без помех, мы видим четко и ясно. Однако при нарушении преломления световых лучей в оптической системе глаза (то есть, нарушение фокусировке), зрение нарушается. Среди аномалий рефракции (нарушений фокусировки) можно отметить близорукость (миопию), дальнозоркость (гиперметропию), возрастную дальнозоркость (пресбиопию) и астигматизм. Кроме того, нарушение зрения может быть связано не только с нарушением процесса преломления и фокусировки света, но и с другим факторами, например, нарушением прозрачности оптических систем глаза (помутнение роговицы, катаракта и т.д.).

Что такое близорукость

Близорукость (миопия) – это по большей части заболевание, которое обусловлено наследственностью. Его проявлением является такое нарушение фокусировки света, при котором изображение формируется перед сетчаткой. В таком случае изображение становится размытым, и для получения четкости нужно приблизить предмет к глазам. Причиной этому может быть слабость цилиарной мышцы, нарушения кровообращения в глазу, при котором происходит растяжение фиброзной оболочки глаза - склеры - в передне-заднем направлении. Глаз при этом имеет не шаровидную, а овоидную форму.

Это приводит к тому, что изображения предметов фокусируется не на сетчатке, а перед ней. Коррекция такого нарушения зрения требует применения очков с рассеивающими линзами, чтобы уменьшить преломляющую силу хрусталика. Опасность близорукости не в том, что больной вынужден пользоваться очками, а в том, что если болезнь прогрессирует, возникают дистрофические очаги в оболочках глаза, что приводит к необратимой, некорригируемой очками потере зрения. Поэтому больным с близорукостью очень важно регулярно контролировать свое зрение у врача-офтальмолога, чтобы вовремя выявить прогрессирование и провести коррекцию.

Что такое дальнозоркость

Дальнозоркость, в отличие от близорукости, является врожденным состоянием. При этом нарушение фокусировки обусловлено либо укорочением глазного яблока, либо ослаблением функции хрусталика. В результате этого изображение получается за сетчаткой. Поэтому такие люди хорошо видят предметы, расположенные вдали, а вот близкорасположенные объекты они видят плохо. Для коррекции такой аномалии зрения применяются очки, которые усиливают фокусировку света, и как бы помогают «слабому» хрусталику собрать лучи света прямо на сетчатке.

Для профилактики прогрессирования дальнозоркости (а также и близорукости) очень важен правильный режим зрительного труда и регулярные тренировки зрения.

Пресбиопия – это возрастная дальнозоркость. Она связана с возрастными изменениями и ослаблением аккомодации, то есть способности хрусталика фокусировать изображение на сетчатке. Причиной этого является уменьшение эластичности хрусталика и цилиарной мышцы. То есть, мышца уже не может максимально сокращаться, ну а хрусталик, теряя эластичность, не может принять максимально шаровидную форму. Поэтому в пожилом возрасте и старости человек уже не может различать мелкие и близко расположенные предметы. Он старается читать книгу или газету, отодвинув их от глаз (то есть, уменьшая необходимость в фокусировке изображения). Коррекция такой дальнозоркости такая же, как и обычной дальнозоркости.

Еще один вид нарушения оптической системы глаза – это астигматизм. Чаще всего эта аномалия зрения бывает приобретенного характера. Астигматизм характеризуется нарушением кривизны роговицы, поэтому каждый меридиан «купола» роговицы имеет свое, особое преломление, отличное от соседнего меридиана. Такое состояние может проявляться нарушением зрения как вдаль, так и вблизь, быстрой утомляемостью и болезненными ощущениями в глазах при работе на близком расстоянии.

Теперь Вы можете понять, насколько сложный и удивительный дар природы – наш глаз. По своему принципу работы он напоминает цифровую видеокамеру, за некоторым исключением, касающимся принципа изменения фокусировки. Современная офтальмология умеет корригировать многие аномалии зрения, оперировать как роговицу, так и хрусталик. Имеются также и методики лазерной коррекции и сетчатки, но все же исправлять этот самый основной элемент пока что довольно трудно, поэтому бережное и внимательное отношение к своим глазам – самый главный способ профилактики нарушения зрения.

КЛИНИКА ОФТАЛЬМОЛОГИИ - ВУППЕРТАЛЬ - ГЕРМАНИЯ

ОФОРМИТЬ ЗАЯВКУ на ЛЕЧЕНИЕ

МЕДИЦИНСКИЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР - ГЕРМАНИЯ