Строение периферической части зрительного анализатора. Значение зрительного анализатора

Зрительный анализатор является важнейшим среди других, потому что дает человеку более 80% всей информации об окружающей среде.

Зрительная сенсорная система состоит из трех частей:

Проводниковой, состоящий из чувствительного правого и левого зрительного нерва, частичного перекреста нервных зрительных путей правого и левого глаза (хиазма), зрительного тракта, вносят много переключений, когда проходит через зрительные бугорки чотиригорбикового тела среднего мозга и таламус (латеральные коленчатые тела) промежуточного мозга и далее продолжается до коры головного мозга;

Центральной, находящийся в затылочных областях коры головного мозга и где именно расположены высшие зрительные центры.

Благодаря хиазмам зрительных путей от правого и левого глаза достигается эффект надежности зрительного анализатора, так как воспринимаемая глазами зрительная информация делится примерно поровну таким образом, что от правых половин обоих глаз она собирается в один зрительный тракт, который направляется в центр зрения левого полушария коры головного мозга, а от левых половин обоих глаз — в центр зрения правого полушария коры головного мозга.

Функцией зрительного анализатора является зрение , то бы то способность воспринимать свет, величину, взаимное расположение и расстояние между предметами с помощью органов зрения, каким является пара глаз.

Каждый глаз содержится в углублении (глазнице) черепа и имеет вспомогательный аппарат глаза и глазное яблоко.

Вспомогательный аппарат глаза обеспечивает защиту и движения глаз и включает: брови, верхние и нижние веки с ресницами, слезная железы и двигательные мышцы. Глазное яблоко сзади окружено жировой клетчаткой, которая играет роль мягкой эластичной подушки. Над верхним краем глазниц размещены брови, волосы которых защищает глаза от жидкости (пота, воды), что может течь по лбу.

Спереди глазное яблоко покрыто верхняя и нижняя веки, защищающие глаз спереди и способствуют его увлажнению. Вдоль переднего края век растут волосы, что образует ресницы, раздражение которых вызывает защитный рефлекс смыкания век (закрывание глаз). Внутренняя поверхность век и передняя часть глазного яблока, за исключением роговицы, покрыта кон ‘юнктивою (слизистой оболочкой). В верхнем латеральном (внешнем) края каждой глазницы расположена слезная железа, которая выделяет жидкость, охраняющий глаз от высыхания и обеспечивает чистоту склеры и прозрачность роговицы. Равномерному распределению слезной жидкости на поверхности глаза способствует мигание век. Каждое глазное яблоко приводят в движение шесть мышц, из которых четыре называются прямыми, а два косыми. В систему защиты глаза также принадлежат роговичный (прикосновение к роговице или попадания в глаз соринки) и зрачковый запирающие рефлексы.

Глаз или глазное яблоко, имеет шаровидную форму с диаметром до 24 мм и массой до 7-8 г.

Стенки глазного яблока образованы тремя оболочками: наружной (фиброзной), средней (сосудистой) и внутренней (сетчаткой).

Внешняя белая оболочка, или склера образована прочной непрозрачной соединительной тканью белого цвета, которая обеспечивает определенную форму глаза и защищает его внутренние образования. Передняя часть склеры переходит в прозрачную роговицу, которая защищает от повреждения внутренность глаза и пропускает в его середину свет. Роговица не содержит кровеносных сосудов, питается за счет межклеточной жидкости и имеет форму выпуклой линзы.

Под склерой находится средняя или сосудистая оболочка «имеющая толщину 0,2-0,4 мм и плотно пронизана большим количеством кровеносных сосудов. Функция сосудистой оболочки состоит в обеспечении питанием других оболочек и образований глаза. Эта оболочка в передней части переходит в радужку, имеющий центральный округлое отверстие (зрачок) и радужную оболочку, богатую пигмент меланин, от количества которого цвет радужки может быть от голубого до черного. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в вийчасте тело, содержащее ресничных мышц, который н вязаный с хрусталиком и регулирующая его кривизну. Диаметр зрачка может изменяться в зависимости от освещенности. Если вокруг больше света, то зрачок сужается, а когда меньше — она расширяется и становится максимально расширенной в полной темноте. Диаметр зрачка изменяется рефлекторно (зрачковый рефлекс) благодаря сокращение не исполосованных мышц радужки, одни из которых иннервируются симпатичной (расширяют), а другие — парасимпатической (сужают) нервной системой.

Внутренняя оболочка глаза представлена сетчаткой, толщина которой 0,1-0,2 мм. Эта оболочка состоит из многих (до 12) слоев различных по форме нервных клеток, которые, соединяясь между собой своими отростками, сплетают ажурную сетку (отсюда ее название). Различают следующие основные слои сетчатки:

Внешний пигментный слой (1), что образованный эпителием и содержит пигмент фуксин. Этот пигмент поглощает свет, проникающий в глаз и тем препятствует его отражению и рассеянию, а это способствует четкости зрительного восприятия. Отростки пигментных клеток также окружают фоторецепторы глаза, участвуя в их обмене веществ и в синтезе зрительных пигментов;

С физиологической точки зрения сетчатка является периферической частью зрительного анализатора, рецепторы которого (палочки и колбочки) именно и воспринимают световые образы.

Основная масса колбочек находится в центральной части сетчатки, образуя так называемую желтое пятно. Желтое пятно является местом наилучшего видение при дневном освещении и обеспечивает центральный зрение, а также восприятие световых волн разной длины, что является основой выделения (распознавания) цветов. Остальные сетчатки в основном представлена палочками и способна воспринимать только черно-белые образы (в том числе в темноте), а также обусловливает периферическое зрение. С удалением от центра глаза количество колбочек уменьшается, а палочек возрастает. Место, где от сетчатки отходит зрительный нерв не содержит фоторецепторов, а потому и не воспринимает света и называется слепым пятном.

Ощущение света является процессом формирования субъективных образов, возникающих в результате воздействия электромагнитных световых волн длиной от 390 до 760 нм (1 нм, где нм — наномет составляет 10-9 метра) на рецепторные структуры зрительного анализатора. Из этого следует, что первым этапом в формировании светоощущение является трансформация энергии раздражителя в процесс нервного возбуждения. Это и происходит в сетчатой оболочке глаза.

Каждый фоторецептор состоит из двух сегментов: внешнего, содержащей светочувствительные (светло-реактивный) пигмент, и внутреннего, где расположены органеллы клетки. В палочках содержится пигмент пурпурного цвета (родопсин), а в колбочках пигмент фиолетового цвета (йодопсин). Зрительные пигменты представляют собой высокомолекулярные соединения, состоящие из окисленного витамина А (ретиналя) и белка опсина. В темноте оба пигменты находятся в неактивной форме. Под действием квантов света пигменты мгновенно распадаются («выцветают») и переходят в активную ионную форму: ретиналь отщепляется от опсина. Результате фотохимических процессов в фоторецепторах глаза при воздействии света возникает рецепторный потенциал, основанный на гиперполяризации мембраны рецептора. Это отличительная особенность зрительных рецепторов, так как активация рецепторов других органов чувств чаще всего выражается в виде деполяризации их мембраны. Амплитуда зрительного рецепторного потенциала увеличивается при увеличении интенсивности светового стимула. Так, при действии красных цветов рецепторный потенция п больше выражен у фоторецепторах центральной части сетчатки, а синего — в периферической. Синаптические окончания фоторецепторов конвертируют на биполярные нейроны сетчатки, которые являются первыми нейронами проводникового отдела зрительного анализатора. Аксоны биполярных клеток в свою очередь конвертируют на ганглиозные нейроны (второй нейрон). В результате на каждую ганглиозные клетки могут конвертировать около 140 палочек и 6 колбочек, При этом, чем ближе к желтого пятна, тем меньше фоторецепторов конвертирует на одну ганглиозных клеток. В области желтого пятна конвергенция почти не осуществляется и количество колбочек фактически равно количеству биполярных и ганглиозных нейронов. Именно это объясняет высокую остроту зрения в центральных отделах сетчатки.

Периферия сетчатки отличается большой чувствительностью к недостаточному света. Это, скорее всего, обусловлено тем, что до 600 палочек здесь конвертируют через биполярные нейроны на одну и ту же ганглиозных клеток. В результате сигналы от огромного количества палочек суммируются и вызывают более интенсивную стимуляцию биполярных нейронов.

В сетчатке, кроме вертикальных, существуют также латеральные нейронные связи. Латеральная взаимодействие рецепторов осуществляется горизонтальными клетками. Биполярные и ганглиозные нейроны взаимодействуют между собой за счет связей, образованных коллатералям дендритов и аксонов самих этих клеток, а также с помощью амакринових клеток.

Горизонтальные клетки сетчатки обеспечивают регуляцию передачи импульсов между фоторецепторами и биполярными нейронами, регулируя этим восприятие цветов, а также адаптацию глаза к различной степени освещенности. По характеру восприятия световых раздражений горизонтальные клетки делятся на два типа: 1 — тип, в котором потенциал возникает при действии любой волны спектра света, который воспринимает глаз, 2 -! тип (цветовой), в котором знак потенциала зависит от длины волны (например, красный свет дает деполяризацию, а синее — гиперполяризацию).

В темноте молекулы родопсина восстанавливаются сообщением витамина А с белком опсинов. Недостаток витамина Л нарушает образование родопсина и обуславливает резкое ухудшение сумеречного зрения (возникает куриная слепота) тогда как днем зрение может оставаться нормальным. Колбочковых и палочковой светло-воспринимающие системы глаза обладают неодинаковой и спектральную чувствительность. Колбочки глаза, например, наиболее чувствительные к излучению с длиной волны 554 нм, а палочки — 513 нм. Это проявляется в изменении чувствительности глаза в дневное и сумеречное или ночное время. Например, в день в саду яркими кажутся плоды, имеющие желтое, оранжевое или красное окрашивание, тогда как ночью более различаются зеленые плоды.

По теории цветового зрения, которую впервые предложил М. В. Ломоносов (1756), в сетчатке глаза содержится 3виды колбочек, в каждой из которых есть особое вещество, чувствительное к волнам световых лучей определенной довжини1: одним из них присуща чувствительность к красному цвету, другим к зеленому, третьим — до фиолетового. В зрительном нерве являются соответственно 3 особые группы нервных волокон, каждые из которых проводят афферентные импульсы от одной из указанных групп колбочек. В обычных условиях лучи действуют не на одну группу колбочек, а одновременно на 2 или Из группы, при этом волны различной длины возбуждают их в разной степени, что обуславливает восприятие цветовых оттенков. Первичное различение цветов происходит в сетчатке, но окончательно ощущение воспринятого цвета формируется в высших зрительных центрах и, в определенной мере, является результатом предварительного обучения.

Иногда у человека частично или полностью нарушается восприятие цвета, что обуславливает цветовую слепоту. При полной цветовой слепоте человек видит все предметы окрашенными в серый цвет. Частичное нарушение цветового зрения получило название дальтонизма по имени английского химика Джон Дальтон, вернее Джон Долгой (1766-1844), который имел такое функциональное отклонения в состоянии своего зрения и первый его описал. Дальтоники, как правило, не различают красные и зеленые цвета. Дальтонизм является наследственной болезнью и чаще нарушения цветового зрения наблюдается у мужчин (6-8%), тогда как среди женщин это бывает всего в 0,4-0,5% случаев.

В состав внутреннего ядра глазного яблока входят: передняя камера глаза, задняя камера глаза, хрусталик, водянистая влага передней и задней камер глазного яблока и склисте тело.

Хрусталик прозрачен эластичным образованием, которое имеет форму двояковыпуклой линзы причем задняя поверхность более выпуклая, чем передняя. Хрусталик образован прозрачной бесцветной веществом, которое не имеет ни сосудов, ни нервов, а его питание происходит благодаря водянистой влаге камер глаза, 3 всех сторон хрусталик охвачен бесструктурной капсулой, своей экваториальной поверхностью образует реснитчатый поясок.

Реснитчатый поясок в свою очередь соединяется с реснитчатым телом с помощью тонких соединительнотканных волокон (циннова связь), фиксирующих хрусталик и своим внутренним концом вплетаются в капсулу хрусталика, а внешним — в вийчасте тело.

Важнейшей функцией хрусталика является преломление лучей света с целью их четкого фокусирования на поверхность сетчатки. Эта его способность связана с изменением кривизны (выпуклости) хрусталика, происходит вследствие работы ресничных (цилиарного) мышц. При сокращении этих мышц реснитчатый поясок расслабляется, выпуклость хрусталика увеличивается, соответственно увеличивается его заломлювальна сила, что нужно при рассматривании близко расположенных предметов. Когда ресничные мышцы расслабляются, что бывает при рассматривании далеко расположенных предметов, реснитчатый поясок натягивается, кривизна хрусталика уменьшается, он становится более уплощенным. Заломлювальна способность хрусталика способствует тому, что изображение предметов (около или далеко расположенных) падает точно на сетчатку. Это явление называется аккомодацией. С возрастом у человека аккомодация ослабляется из-за потери хрусталиком эластичности и способности менять свою форму. Снижение аккомодации называется пресбиопии и наблюдается после 40-45 лет.

Склисте тело занимает большую часть полости глазного яблока. Оно покрыто сверху тонкой прозрачной стекловидного перепонкой. Склисте тело состоит из белковой жидкости и нежных, переплетенных между собой волоконец. Передняя его поверхность вогнутая Й обращена к задней поверхности хрусталика, имеет форму ямки, в которой лежит задний полюс хрусталика. Большая же часть хрусталика прилегает к сетчатке глазного яблока и имеет выпуклую форму.

Передняя и задняя камеры глаза заполнены водянистой влагой, выделяемой ресничных отростков и радужки. Водянистая влага имеет незначительные заломлювальни свойства и основное ее назначение состоит в обеспечении роговицы и хрусталика кислородом, глюкозой и белками. Передняя камера глаза большая и находится между роговицей и радужкой, а задняя — между радужкой и хрусталиком.

Для выразительного видение предметов необходимо, чтобы лучи от всех точек объектов, рассматриваемых попадали на поверхность сетчатки, то есть были на ней сфокусированы. Совершенно очевидно, что для обеспечения такого фокусировки требуется определенная оптическая система, которая в каждом глазу представлена следующими элементами: роговица — зрачок — передняя и задняя камеры глаза (заполнены водянистой влагой) — хрусталик — склисте тело. Каждое из указанных сред имеет свой показатель оптической силы относительно преломления лучей света, которая выражается в диоптриях. Одна диоптрия (Д) является оптической силой линзы с фокусным расстоянием 1 м. За счет постоянной оптической силы роговицы и переменной оптической силы хрусталика общая оптическая сила глаза может колебаться от 59 Д (при рассматривании далеких предметов) до 70,5 Д (при рассматривании близких предметов). При этом заломлювальна сила роговицы составляет 43,05 Д, а хрусталика — от 19,11 Д (при взгляде в даль) до 33,6 Д (для близкого видения).

Оптическая система функционально нормального глаза должна обеспечивать четкое изображение любого предмета , который проецируется на сетчатку глаза. После преломления световых лучей в хрусталике на сетчатке образуется зменшене1 и обратное изображение предмета. Ребенок в первые дни по рождению весь мир видит в перевернутом виде, стремится брать предметы по ту сторону, что противоположная нужной и только через несколько месяцев у него вырабатывается способность прямого видения, как и у взрослых. Это достигается с одной стороны за счет образования соответствующих условных рефлексов, а с другой-за счет свидетельства других анализаторов и постоянной проверки зрительных ощущений ежедневной практикой.

Для нормального глаза дальняя точка ясного видения лежит в неизмеримости. Далекие предметы здоровый глаз рассматривает без напряжения аккомодации, т.е. без сокращения реснитчатого мышцы. Ближайшая точка ясного видения у взрослого) ‘человека находится на расстоянии примерно 10 см от глаза. Это значит, что предметы, которые расположены ближе 10 см нельзя четко увидеть даже при максимальном сокращении реснитчатого мышцы. Ближайшая точка ясного видения значительно меняется с возрастом: у и 0 лет она находится на расстоянии менее 7 см от глаза, в 20 лет — 8,3 см, в 30 лет — 11 см, в 40 лет — 17 см, в 50-60 лет — 50 см, в 60-70 лет — 80 см.

Способность глаза при покое аккомодации, то есть когда хрусталик максимально уплощен, называется рефракцией ‘. Различают 3 вида рефракции глаза: нормальная (пропорциональная), дальнозоркие (80-90% новорожденных детей имеют дальнозоркие рефракцию) и близорукая. В глазу с нормальной рефракцией параллельные лучи, идущие от предметов, пересекаются на сетчатке, что обеспечивает четкое видение предмета.

Зрительный анализатор – это сложная система органов, которая состоит из рецепторного аппарата, представленного органом зрения – глазом, проводящих путей и конечного отдела – воспринимающих участков коры головного мозга. Рецепторный аппарат включает в себя, в первую очередь, глазное яблоко , которое формируется различными анатомическими образованиями. Так, в его состав входят несколько оболочек. Наружная оболочка называется склерой , или белочной оболочкой. Благодаря ей глазное яблоко имеет определенную форму и устойчиво к деформации. В передней части глазного яблока находится роговица , являющаяся, в отличие от склеры, абсолютно прозрачной.

Сосудистая оболочка глаза находится под белочной оболочкой. В передней ее части, глубже роговицы, находится радужка . В центре радужной оболочки имеется отверстие – зрачок. Концентрация пигмента в радужке является определяющим фактором для такого физического показателя как цвет глаз. Помимо этих структур в глазном яблоке имеется хрусталик , выполняющий функции линзы. Основной же рецепторный аппарат глаза формируется сетчатой оболочкой, являющейся внутренней оболочкой глаза.

Глаз имеет собственный вспомогательный аппарат , который обеспечивает его движения и защиту. Защитную функцию выполняют такие структуры, как брови, веки, слезные мешки и протоки, ресницы. Функцию проведения импульсов от глаз в подкорковые ядра больших полушарий головного мозга выполняют зрительные нервы , имеющие сложное строение. По ним информация от зрительного анализатора передается к мозгу, где происходит ее обработка с дальнейшим формированием импульсов, идущих к исполнительным органам.

Глаз или глазное яблоко, имеет шаровидную форму с диаметром до 24 мм и массой до 7-8 г.

Слуховой анализатор - совокупность соматических, рецепторных и нервных структур, деятельность которых обеспечивает восприятие человеком и животными звуковых колебаний. С. а. состоит из наружного, среднего и внутреннего уха, слухового нерва, подкорковых релейных центров и корковых отделов.

Ухо является усилителем и преобразователем звуковых колебаний. Через барабанную перепонку, представляющую собой эластичную мембрану, и систему передаточных косточек - молоточек, наковальню и стремечко - звуковая волна доходит до внутреннего уха, вызывает колебательные движения в заполняющей его жидкости.

Строение органа слуха.

Как и любой другой анализатор, слуховой тоже состоит из трех частей: слухового рецептора, слух ового нерва с его проводящими путями и слуховой зоны коры больших полушарий головного мозга, где происходят анализ и оценка звуковых раздражений.

В органе слуха различают наружное, среднее и внутреннее ухо (рис. 106).

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Покрытые кожей ушные раковины состоят из хряща. Они улавливают звуки и направляют их в слуховой проход. Он покрыт кожей и состоит из наружной хрящевой части и внутренней - костной. В глубине слухового прохода имеются волосы и кожные железы, выделяющие липкое желтое вещество, называемое ушной серой. Она задерживает пыль и уничтожает микроорганизмы. Внутренний конец наружного слухового прохода затянут барабанной перепонкой, которая преобразует воздушные звуковые волны в механические колебания.

Среднее ухо представляет собой полость, заполненную воздухом. В ней имеются три слуховых косточки. Одна из них, молоточек, упирается в барабанную перепонку, вторая, стремечко, в перепонку овального окна, которое ведет во внутреннее ухо. Третья косточка, наковальня, находится между ними. Получается система костных рычагов, примерно в 20 раз увеличивающая силу воздействия колебаний барабанной перепонки.

Полость среднего уха с помощью слуховой трубы сообщается с полостью глотки. При глотании вход в слуховую трубу открывается, и давление воздуха в среднем ухе становится равным атмосферному. Благодаря этому барабанная перепонка не выгибается в ту сторону, где давление меньше.

Внутреннее ухо отделено от среднего костной пластинкой с двумя отверстиями - овальным и круглым. Они также затянуты перепонками. Внутреннее ухо представляет собой костный лабиринт, состоящий из системы полостей и канальцев, расположенных в глубине височной кости. Внутри этого лабиринта, как в футляре, находится перепончатый лабиринт. В нем имеется два разных органа: орган слуха и орган равновесие -вестибулярный аппарат . Все полости лабиринта заполнены жидкостью.

Орган слуха находится в улитке. Ее спирально закрученный канал огибает горизонтальную ось в 2,5-2,75 оборота. Он разделен продольными перегородками на верхнюю, среднюю и нижнюю части. Рецепторы слуха находятся в спиральном органе, расположенном в средней части канала. Наполняющая его жидкость изолирована от остальной: колебания передаются через тонкие мембраны.

Продольные колебания воздуха, несущие звук, вызывают механические колебания барабанной перепонки. С помощью слуховых косточек оно передается перепонке овального окна, а через нее - жидкости внутреннего уха (рис. 107). Эти колебания вызывают раздражение рецепторов спирального органа (рис. 108), возникающие возбуждения поступают в слуховую зону коры большого мозга и здесь формируются в слуховые ощущения. Каждое полушарие получает информацию от обоих ушей, благодаря чему становится возможным определять источник звука и его направление. Если звучащий предмет находится слева - то импульсы от левого уха приходят в мозг раньше, чем от правого. Эта небольшая разница во времени и позволяет не только определять направление, но и воспринимать звуковые источники из разных участков пространства. Такое звучание называется объемным или стереофоническим.

Чтобы взаимодействовать с окружающим миром, человеку необходимо принимать и анализировать информацию из внешней среды. Для этого природа и наделила его органами чувств. Их шесть: глаза, уши, язык, нос, кожа и Таким образом, человек формирует представление обо всем, что его окружает и о себе самом в результате зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных, вкусовых и кинестетических ощущений.

Вряд ли можно утверждать, что какой-то орган чувств является более значимым, нежели остальные. Они дополняют друг друга, создавая полную картину мира. Но то, что большую часть всей информации - до 90%! - люди воспринимают с помощью глаз - это факт. Чтобы понимать, как эта информация попадает в мозг и как происходит ее анализ, нужно представлять себе строение и функции зрительного анализатора.

Особенности зрительного анализатора

Благодаря зрительному восприятию мы узнаем о размерах, форме, расцветке, взаимному расположению объектов окружающего мира, их движении или неподвижности. Это сложный и многоэтапный процесс. Строение и функции зрительного анализатора - системы, осуществляющей получение и обработку зрительной информации, и тем самым обеспечивающей зрение - очень сложны. Изначально в нем можно выделить периферическую (воспринимающую исходные данные), проводящую и анализирующую части. Получение информации осуществляется посредством рецепторного аппарата, включающего в себя глазное яблоко и вспомогательные системы, а далее она отправляется с помощью зрительных нервов в соответствующие центры мозга, где происходит ее обработка и формируются зрительные образы. Все отделы зрительного анализатора будут рассмотрены в статье.

Как устроен глаз. Наружный слой глазного яблока

Глаза являются парным органом. Каждое глазное яблоко по форме напоминает слегка приплюснутый шар и состоит из нескольких оболочек: внешней, средней и внутренней, окружающих заполненные жидкостью полости глаза.

Внешняя оболочка - это плотная фиброзная капсула, сохраняющая форму глаза и защищающая его внутренние структуры. Кроме того, к ней осуществляется крепление шести двигательных мышц глазного яблока. Внешняя оболочка состоит из прозрачной передней части - роговицы, и задней, светонепроницаемой - склеры.

Роговица является преломляющей средой глаза, она выпуклая, имеет вид линзы и состоит, в свою очередь, из нескольких слоев. В ней нет кровеносных сосудов, но есть множество нервных окончаний. Белая или голубоватая склера, видимую часть которой обычно называют белком глаза, сформирована из соединительной ткани. К ней и крепятся мышцы, обеспечивающие повороты глаз.

Средний слой глазного яблока

Средняя сосудистая оболочка участвует в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и вывод продуктов обмена. Передняя, самая заметная ее часть - это радужка. Пигментное вещество, находящееся в радужной оболочке, а точнее, его количество, определяет индивидуальный оттенок глаз человека: от голубого, если его мало, до карего, если достаточно. Если пигмент отсутствует, как бывает при альбинизме, то становится видно сплетение сосудов, и радужка приобретает красный цвет.

Радужная оболочка расположена сразу за роговицей, ее основу составляют мышцы. Зрачок - округлое отверстие по центру радужки - благодаря этим мышцам регулирует проникновение света в глаз, расширяясь при недостаточном освещении и сужаясь при слишком ярком. Продолжением радужки является Функцией этой части зрительного анализатора является выработка жидкости, питающей те отделы глаза, которые не имеют собственных сосудов. Кроме того, ресничное тело оказывает непосредственное влияние на толщину хрусталика посредством специальных связок.

В заднем отделе глаза в среднем слое располагается хориоидея, или собственно сосудистая почти целиком состоящая из кровеносных сосудов разного диаметра.

Сетчатка

Внутренний, самый тонкий слой, - это сетчатая оболочка, или сетчатка, образованная нервными клетками. Здесь происходит непосредственное восприятие и первичный анализ зрительной информации. Задняя часть сетчатки состоит из специальных фоторецепторов, называемых колбочками (их 7 млн) и палочками (130 млн). Именно они отвечают за восприятие предметов глазом.

Колбочки отвечают за распознавание цвета и обеспечивают центральное зрение, позволяют разглядеть мельчайшие детали. Палочки, будучи более чувствительными, дают возможность человеку видеть в черно-белых цветах в условиях плохого освещения, а также отвечают за периферическое зрение. Больше всего колбочек сосредоточено в так называемом желтом пятне напротив зрачка, несколько выше входа зрительного нерва. Это место соответствует максимальной остроте зрения. Сетчатка, как, впрочем, и все отделы зрительного анализатора, строение имеет непростое - в ее структуре выделяют 10 слоев.

Строение полости глаза

Глазное ядро состоит из хрусталика, стекловидного тела и камер, заполненных жидкостью. Хрусталик выглядит как выпуклая с двух сторон прозрачная линза. Он не имеет ни сосудов, ни нервных окончаний и подвешен к отросткам окружающего его ресничного тела, мышцы которого изменяют его кривизну. Такая способность называется аккомодацией и помогает глазу сфокусироваться на близких или, наоборот, далеких предметах.

Позади хрусталика, прилегая к нему и далее ко всей поверхности сетчатки, расположено Это прозрачное студенистое вещество, заполняющее большую часть объема В составе этой гелеобразной массы 98% - вода. Назначение данного вещества - проведение световых лучей, компенсация перепадов внутриглазного давления, поддержка постоянства формы глазного яблока.

Передняя камера глаза ограничена роговицей и радужкой. Она посредством зрачка соединяется с более узкой задней камерой, простирающейся от радужки до хрусталика. Обе полости заполнены внутриглазной жидкостью, которая свободно циркулирует между ними.

Преломление света

Система зрительного анализатора такова, что изначально лучи света преломляются и фокусируются на роговице и проходят через переднюю камеру до радужки. Через зрачок центральная часть светового потока попадает на хрусталик, где происходит более точная его фокусировка, а потом через стекловидное тело - на сетчатку. На сетчатке проецируется изображение предмета в уменьшенном и притом перевернутом виде, а энергия световых лучей фоторецепторами преобразуется в нервные импульсы. Информация далее через глазной нерв поступает в головной мозг. Место на сетчатке, сквозь которое проходит зрительный нерв, лишено фоторецепторов, поэтому называется слепым пятном.

Двигательный аппарат органа зрения

Глаз, чтобы своевременно реагировать на раздражители, должен быть подвижным. За движение зрительного аппарата отвечают три пары глазодвигательных мышц: две пары прямых и одна косых. Эти мышцы, пожалуй, самые быстродействующие в организме человека. Контролирует движения глазного яблока глазодвигательный нерв. Он связывает с нервной системой четыре из шести глазных мышц, обеспечивая их адекватную работу и согласованные движения глаз. Если глазодвигательный нерв по какой-то причине перестает нормально функционировать, это выражается в различных симптомах: косоглазии, опущении века, двоении предметов, расширении зрачка, нарушениях аккомодации, выпячивании глаз.

Защитные системы глаза

Продолжая такую объемную тему, как строение и функции зрительного анализатора, нельзя не упомянуть о тех системах, которые его оберегают. Глазное яблоко расположено в костной полости - глазнице, на амортизирующей жировой подушке, где оно надежно защищено от ударного воздействия.

Кроме глазницы, в защитный аппарат органа зрения входят верхнее и нижнее веки с ресницами. Они предохраняют глаза от попадания извне различных предметов. Кроме того, веки помогают равномерному распределению по поверхности глаза слезной жидкости, удаляют при мигании с роговицы мельчайшие частицы пыли. Брови тоже в какой-то степени выполняют защитные функции, предохраняя глаза от стекающего со лба пота.

В верхнем наружном углу глазницы расположены слезные железы. Их секрет защищает, питает и увлажняет роговицу, а также обладает дезинфицирующим действием. Лишняя жидкость через слезный проток стекает в носовую полость.

Дальнейшее проведение и окончательная обработка информации

Проводниковый отдел анализатора состоит из пары зрительных нервов, которые выходят из глазниц и в полости черепа входят в специальные каналы, образуя далее неполный перекрест, или хиазму. Изображения от височной (наружной) части сетчатки остаются на той же стороне, а от внутренней, носовой - перекрещиваются и передаются на противоположную сторону мозга. В итоге получается, что правые поля зрения обрабатываются левым полушарием, а левые - правым. Такое пересечение необходимо для формирования объемного зрительного образа.

После перекреста нервы проводникового отдела продолжаются в зрительных трактах. Визуальная информация поступает ту часть коры больших полушарий мозга, которая отвечает за ее обработку. Такая зона расположена в затылочной области. Там происходит окончательное преобразование поступившей информации в зрительное ощущение. Это и есть центральная часть зрительного анализатора.

Итак, строение и функции зрительного анализатора таковы, что нарушения на любом из его участков, будь то воспринимающая, проводящая или анализирующая зоны, влекут сбой его работы в целом. Это очень многогранная, тонкая и совершенная система.

Нарушения зрительного анализатора - врожденные или приобретенные, - в свою очередь, приводят к значительным сложностям в познании действительности и ограничению возможностей.

Глаза - орган зрения - можно сравнить с окном в окружающий мир. Примерно 70% всей информации мы получаем с помощью зрения, например о форме, размерах, цвете предметов, расстоянии до них и др. Зрительный анализатор контролирует двигательную и трудовую деятельность человека; благодаря зрению мы можем по книгам и экранам компьютеров изучать опыт, накопленный человечеством.

Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Вспомогательный аппарат - это брови, веки и ресницы, слезная железа, слезные канальцы, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды

Брови и ресницы защищают глаза от пыли. Кроме того, брови отводят стекающий со лба пот. Все знают, что человек постоянно моргает (2-5 движений веками в 1 мин). Но знают ли зачем? Оказывается, поверхность глаза в момент моргания смачивается слезной жидкостью, предохраняющей ее от высыхания, заодно при этом очищаясь от пыли. Слезную жидкость вырабатывает слезная железа. Она содержит 99% воды и 1 % соли. В сутки выделяется до I г слезной жидкости, она собирается во внутреннем углу глаза, а затем попадает в слезные канальцы, которые выводят ее в носовую полость. Если человек плачет, слезная жидкость не успевает уйти по канальцам в носовую полость. Тогда слезы перетекают через нижнее веко и каплями стекают по лицу.

Глазное яблоко располагается в углублении черепа - глазнице. Оно имеет шаровидную форму и состоит из внутреннего ядра, покрытого тремя оболочками: наружной - фиброзной, средней - сосудистой и внутренней - сетчатой. Фиброзная оболочка подразделяется на заднюю непрозрачную часть - белочную оболочку, или склеру, и переднюю прозрачную - роговицу. Роговица представляет собой выпукло-вогнутую линзу, через которую свет проникает внутрь глаза. Сосудистая оболочка расположена под склерой. Ее передняя часть называется радужкой, в ней содержится пигмент, определяющий цвет глаз. В центре радужной оболочки находится небольшое отверстие - зрачок, который рефлекторно с помощью гладких мышц может расширяться или сужаться, пропуская в глаз необходимое количество света.

Собственно сосудистая оболочка пронизана густой сетью кровеносных сосудов, питающих глазное яблоко. Изнутри к сосудистой оболочке прилежит слой пигментных клеток, поглощающих свет, поэтому внутри глазного яблока свет не рассеивается, не отражается.

Непосредственно за зрачком находится двояковыпуклый прозрачный хрусталик. Он может рефлекторно менять свою кривизну, обеспечивая четкое изображение на сетчатке - внутренней оболочке глаза. В сетчатке располагаются рецепторы: палочки (рецепторы сумеречного света, которые отличают светлое от темного) и колбочки (они обладают меньшей светочувствительностью, но различают цвета). Большинство колбочек размещается на сетчатке напротив зрачка, в желтом пятне. Рядом с этим пятном находится место выхода зрительного нерва, здесь нет рецепторов, поэтому его называют слепым пятном.

Внутри глаз заполнен прозрачным и бесцветным стекловидным телом.

Восприятие зрительных раздражений . Свет попадает в глазное яблоко через зрачок. Хрусталик и стекловидное тело служат для проведения и фокусирования световых лучей на сетчатку. Шесть глазодвигательных мышц обеспечивают такое положение глазного яблока, чтобы изображение предмета попадало бы точно на сетчатку, на ее желтое пятно.

В рецепторах сетчатки происходит преобразование света в нервные импульсы, которые по зрительному нерву передаются в головной мозг через ядра среднего мозга (верхние бугры четверохолмия) и промежуточного мозга (зрительные ядра таламуса) - в зрительную зону коры больших полушарий, расположенную в затылочной области. Начавшееся в сетчатке восприятие цвета, формы, освещенности предмета, его деталей, заканчивается анализом в зрительной зоне коры. Здесь собирается вся информация, она расшифровывается и обобщается. В результате этого складывается представление о предмете.

Нарушения зрения. Зрение людей меняется с возрастом, так как хрусталик теряет эластичность, способность менять свою кривизну. В этом случае изображение близко расположенных предметов расплывается - развивается дальнозоркость. Другой дефект зрения - близорукость, когда люди, наоборот, плохо видят удаленные предметы; она развивается после длительного напряжения, неправильного освещения. Близорукость часто возникает у детей школьного возраста из-за неправильного режима труда, плохой освещенности рабочего места. При близорукости изображение предмета фокусируется перед сетчаткой, а при дальнозоркости - позади сетчатки и поэтому воспринимается как расплывчатое. Причиной этих дефектов зрения могут быть и врожденные изменения глазного яблока.

Близорукость и дальнозоркость исправляются специально подобранными очками или линзами.

Зрительный анализатор человека обладает потрясающей чувствительностью. Так, мы можем различить освещенное изнутри отверстие в стене диаметром всего 0,003 мм. Тренированный человек (причем у женщин это получается гораздо лучше) может различать сотни тысяч цветовых оттенков. Зрительному анализатору достаточно всего 0,05 секунды для распознавания объекта, который попал в поле зрения.

Проверьте свои знания

Что такое анализатор?
Как устроен анализатор?
Назовите функции вспомогательного аппарата глаза.
Как устроено глазное яблоко?
Какие функции выполняют зрачок и хрусталик?
Где располагаются палочки и колбочки, в чем заключаются их функции?
Как работает зрительный анализатор?
Что такое слепое пятно?
Как возникают близорукость и дальнозоркость?
Каковы причины нарушения зрения?

Подумайте

Почему говорят, что глаз смотрит, а мозг видит?

Орган зрения образован глазным яблоком и вспомогательным аппаратом. Глазное яблоко может двигаться благодаря шести глазодвигательным мышцам. Зрачок- небольшое отверстие, через которое в глаз попадает свет. Роговица и хрусталик являются преломляющим аппаратом глаза. Рецепторы (светочувствительные клетки - палочки, колбочки) находятся в сетчатке.

У большинства людей понятие «зрение» ассоциируется с глазами. На самом деле глаза – это только часть сложного органа, именуемого в медицине зрительный анализатор. Глаза являются лишь проводником информации извне к нервным окончаниям. А сама способность видеть, различать цвета, размеры, формы, расстояние и движение обеспечивается именно зрительным анализатором – системой сложной структуры, которая включает несколько отделов, взаимосвязанных между собой.

Знание анатомии зрительного анализатора человека позволяет правильно диагностировать различные заболевания, определять их причину, выбирать правильную тактику лечения, проводить сложные хирургические операции. У каждого из отделов зрительного анализатора есть свои функции, но между собой они тесно взаимосвязаны. Если хоть какая-то из функций органа зрения нарушается, это неизменно сказывается на качестве восприятия действительности. Восстановить его можно, только зная, где скрыта проблема. Вот почему так важно знание и понимание физиологии глаза человека.

Строение и отделы

Строение зрительного анализатора сложное, но именно благодаря этому мы можем воспринимать окружающий мир настолько ярко и полно. Состоит он из таких частей:

Периферический отдел – здесь расположены рецепторы сетчатки глаза.
Проводниковая часть – это зрительный нерв.
Центральный отдел – центр зрительного анализатора локализован в затылочной части головы человека.

Работу зрительного анализатора по своей сути можно сравнить с системой телевидения: антенной, проводами и телевизором

Основные функции зрительного анализатора – это восприятие, проведение и обработка зрительной информации. Анализатор глаза не работает в первую очередь без глазного яблока – это и есть его периферическая часть, на которую приходятся основные зрительные функции.

Схема строения непосредственного глазного яблока включает 10 элементов:

склера – это наружная оболочка глазного яблока, сравнительно плотная и непрозрачная, в ней есть сосуды и нервные окончания, она соединяется в передней части с роговицей, а в задней – с сетчаткой;
сосудистая оболочка – обеспечивает провод питательных веществ вместе с кровью к сетчатке глаза;
сетчатка – этот элемент, состоящий из клеток фото-рецепторов, обеспечивает чувствительность глазного яблока к свету. Фоторецепторы бывают двух видов – палочки и колбочки. Палочки отвечают за периферическое зрение, они отличаются высокой светочувствительностью. Благодаря клеткам-палочкам, человек способен видеть в сумерках. Функциональная особенность колбочек совершенно другая. Они позволяют глазу воспринимать различные цвета и мелкие детали. Колбочки отвечают за центральное зрение. Оба вида клеток вырабатывают родопсин – вещество, которое преобразует световую энергию в электрическую. Именно ее способен воспринимать и расшифровывать корковый отдел головного мозга;
роговица – это прозрачная часть в переднем отделе глазного яблока, здесь происходит преломление света. Особенность роговицы состоит в том, что в ней совсем нет кровеносных сосудов;
радужная оболочка – оптически это самая яркая часть глазного яблока, здесь сосредоточен пигмент, отвечающий за цвет глаз человека. Чем его больше и чем ближе он к поверхности радужки, тем темнее будет цвет глаз. Структурно радужная оболочка представляет собой мышечные волокна, которые отвечают за сокращение зрачка, который, в свою очередь, регулирует количество света, передающегося к сетчатке;
ресничная мышца – иногда ее называют ресничным пояском, главная характеристика этого элемента – регулировка хрусталика, благодаря чему взгляд человека может быстро сфокусироваться на одном предмете;
хрусталик – это прозрачная линза глаза, главная его задача – фокусировка на одном предмете. Хрусталик эластичен, это свойство усиливается окружающими его мышцами, благодаря чему человек может отчетливо видеть и вблизи, и вдали;
стекловидное тело – это прозрачная гелеобразная субстанция, заполняющая глазное яблоко. Именно оно формирует его округлую, устойчивую форму, а также пропускает свет от хрусталика к сетчатке;
зрительный нерв – это основная часть проводящего пути информации от глазного яблока в области коры головного мозга, обрабатывающие ее;
желтое пятно – это участок максимальной остроты зрения, он расположен напротив зрачка над местом входа зрительного нерва. Свое название пятно получило за большое содержание пигмента желтого цвета. Примечательно, что некоторые хищные птицы, отличающиеся острым зрением, имеют целых три желтых пятна на глазном яблоке.

Периферия собирает максимум зрительной информации, которая затем через проводниковый отдел зрительного анализатора передается к клеткам коры головного мозга для дальнейшей обработки.

Вот так схематично выглядит строение глазного яблока в разрезе

Вспомогательные элементы глазного яблока

Глаз человека подвижен, что позволяет улавливать большое количество информации со всех направлений и быстро реагировать на раздражители. Подвижность обеспечивается мышцами, охватывающими глазное яблоко. Всего их три пары:

Пара, обеспечивающая движение глаза вверх и вниз.
Пара, отвечающая за движение влево и вправо.
Пара, благодаря которой глазное яблоко может вращаться относительно оптической оси.

Этого достаточно, чтобы человек мог смотреть в самых разных направлениях, не поворачивая головы, и быстро реагировать на зрительные раздражители. Движение мышц обеспечивается глазодвигательными нервами.

Также к вспомогательным элементам зрительного аппарата относятся:

веки и ресницы;
конъюнктива;
слезный аппарат.

Веки и ресницы выполняют защитную функцию, образуя физическую преграду для проникновения инородных тел и веществ, воздействия слишком яркого света. Веки представляют собой эластичные пластины из соединительной ткани, покрытые снаружи кожей, а изнутри – конъюнктивой. Конъюнктива – это слизистая оболочка, выстилающая сам глаз и веко изнутри. Ее функция тоже защитная, но обеспечивается она за счет выработки специального секрета, увлажняющего глазное яблоко и образующая невидимую естественную пленку.

Зрительная система человека устроена сложно, но вполне логично, каждый элемент несет определенную функцию и тесно связан с другими

Слезный аппарат – это слезные железы, от которых по протокам слезная жидкость выводится в конъюнктивальный мешок. Железы парные, расположены они в уголках глаз. Также во внутреннем уголке глаза находится слезное озерцо, куда стекает слеза после того, как омыла наружную часть глазного яблока. Оттуда слезная жидкость переходит в слезно-носовой проток и стекает в нижние отделы носовых проходов.

Это естественный и постоянный процесс, никак не ощущаемый человеком. Но когда слезной жидкости вырабатывается слишком много, слезно-носовой проток не в состоянии ее принять и переместить всю одновременно. Жидкость переливается через край слезного озерца – образуются слезы. Если же, наоборот, по каким-то причинам слезной жидкости вырабатывается слишком мало или же она не может продвигаться через слезные протоки по причине их закупорки, возникает сухость глаза. Человек ощущает сильный дискомфорт, боль и резь в глазах.

Как происходит восприятие и передача зрительной информации

Чтобы понять, как же работает зрительный анализатор, стоит представить себе телевизор и антенну. Антенна – это глазное яблоко. Оно реагирует на раздражитель, воспринимает его, преобразует в электрическую волну и передает к головному мозгу. Осуществляется это посредством проводникового отдела зрительного анализатора, состоящего из нервных волокон. Их можно сравнить с телевизионным кабелем. Корковый отдел – это телевизор, он обрабатывает волну и расшифровывает ее. В результате получается привычная для нашего восприятия зрительная картинка.

Зрение человека – это намного сложнее и больше, чем просто глаза. Это сложный многоступенчатый процесс, осуществляемый, благодаря слаженной работе группы различных органов и элементов

Подробнее стоит рассмотреть проводниковый отдел. Он состоит из перекрещенных нервных окончаний, то есть информация от правого глаза идет к левому полушарию, а от левого – к правому. Почему именно так? Все просто и логично. Дело в том, что для оптимальной расшифровки сигнала от глазного яблока к корковому отделу его путь должен быть максимально коротким. Участок в правом полушарии мозга, ответственный за расшифровку сигнала, расположен ближе к левому глазу, чем к правому. И наоборот. Вот почему сигналы передаются по перекрещенным путям.

Перекрещенные нервы далее образуют так называемый зрительный тракт. Здесь информация от разных частей глаза передается для расшифровки к разным частям головного мозга, чтобы сформировалась четкая зрительная картинка. Мозг уже может определить яркость, степень освещенности, цветовую гамму.

Что происходит дальше? Уже почти окончательно обработанный зрительный сигнал поступает в корковый отдел, осталось только извлечь из него информацию. В этом и заключаются основные функции зрительного анализатора. Здесь осуществляются:

восприятие сложных зрительных объектов, например, печатного текста в книге;
оценка размеров, формы, удаленности предметов;
формирование восприятия перспективы;
различие между плоскими и объемными предметами;
объединение всей полученной информации в целостную картинку.

Итак, благодаря слаженной работе всех отделов и элементов зрительного анализатора, человек способен не только видеть, но и понимать увиденное. Те 90% информации, которую мы получаем из окружающего мира через глаза, поступает к нам именно таким многоступенчатым путем.

Как изменяется зрительный анализатор с возрастом

Возрастные особенности зрительного анализатора неодинаковы: у новорожденного он еще не сформирован до конца, младенцы не могут фокусировать взгляд, быстро реагировать на раздражители, в полной мере обрабатывать полученную информацию, чтобы воспринимать цвет, размер, форму, удаленность предметов.

Новорожденные дети воспринимают мир в перевернутом виде и в черно-белом цвете, так как формирование зрительного анализатора у них еще полностью не завершено

К 1 году зрение ребенка становится почти таким же острым, как у взрослого человека, что можно проверить по специальным таблицам. Но полное завершение формирования зрительного анализатора наступает только к 10–11 годам. До 60 лет в среднем, при условии соблюдения гигиены органов зрения и профилактики патологий, зрительный аппарат работает исправно. Затем начинается ослабление функций, что обусловлено естественным износом мышечных волокон, сосудов и нервных окончаний.

Получать трехмерное изображение мы можем, благодаря тому, что у нас есть два глаза. Выше уже говорилось о том, что правый глаз передает волну к левому полушарию, а левый наоборот, к правому. Далее обе волны соединяются, направляются к нужным отделам для расшифровки. При этом каждый глаз видит свою «картинку», и только при правильном сопоставлении они дают четкое и яркое изображение. Если же на каком-то из этапов происходит сбой, происходит нарушение бинокулярного зрения. Человек видит сразу две картинки, причем они различные.

Сбой на любом этапе передачи и обработки информации в зрительном анализаторе приводит к различным нарушениям зрения

Зрительный анализатор не напрасно сравнивают с телевизором. Изображение предметов, после того как они пройдут преломление на сетчатке, поступает к головному мозгу в перевернутом виде. И только в соответствующих отделах преобразуется в более удобную для восприятия человека форму, то есть возвращается «с головы на ноги».

Есть версия, что новорожденные дети видят именно так – в перевернутом виде. К сожалению, рассказать об этом сами они не могут, а проверить теорию с помощью специальной аппаратуры пока что невозможно. Скорее всего они воспринимают зрительные раздражители так же, как и взрослые люди, но поскольку зрительный анализатор сформирован еще не до конца, полученная информация не обрабатывается и адаптируется полностью для восприятия. Малыш просто не справится с такими объемными нагрузками.

Таким образом, строение глаза сложное, но продуманное и почти совершенное. Сначала свет попадает на периферическую часть глазного яблока, проходит через зрачок к сетчатке, преломляется в хрусталике, затем преобразуется в электрическую волну и проходит по перекрещенным нервным волокнам к коре головного мозга. Здесь происходит расшифровка и оценка полученной информации, а затем ее декодирование в понятную для нашего восприятия зрительную картинку. Это, действительно, схоже с антенной, кабелем и телевизором. Но намного филигранней, логичней и удивительней, ведь это создала сама природа, и под этим сложным процессом на самом деле подразумевается то, что мы называем зрением.