Строение и функции глаза человека. Что такое глаз - большая медицинская энциклопедия

Глаза – орган зрения человека, расположенные в полости глазниц на лицевой поверхности черепа. Глазницы выполняют защитную функцию, «пряча» глазное яблоко более чем на 2/3. Глазное яблоко имеет форму неправильного шара, размером 24,4 х 23,8 х 23,5 мм у взрослого человека. Его масса составляет 25 - 30 грамм.

Глазное яблоко имеет сложное строение.
Наружная оболочка, покрывающая все глазное яблоко, называется склерой. Ее другое название белочная оболочка (белок глаза ). Со стороны глазницы склера непрозрачна. Спереди склера переходит в прозрачную роговицу, которая покрыта очень тонкой, слизистой оболочкой – конъюнктивой. В свою очередь конъюнктива подразделяется на конъюнктиву век, свода и глазного яблока. С наружной стороны конъюнктива покрыта кожей, которая образует веки - верхнее и нижнее. С внутренней стороны конъюнктива образует мешок верхнего и нижнего века, в которых скапливается жидкость вместимостью в 2 капли;
Сосудистая оболочка расположена сразу за роговицей. За счет нее происходит питание глазного яблока. Она же образует радужную оболочку (радужку );
Сетчатка – является внутренней оболочкой глаза. Ее так же называют истиной частью мозга, так как с ее помощью человек видит. Сетчатка содержит слой палочек, отвечающие за ориентирование в темноте, а так же за периферическое зрение, и колбочек, отвечающие за ощущение цвета и форму предметов.

Внутри глаз заполнен желеобразным, мутноватым стекловидным телом. К придаткам глаза относятся: слезные органы, веки. Глазное яблоко движется за счет шести группы мышц: 4 прямых и 2 косых.

Как видит наш глаз?

Прежде чем достичь зрительной зоны головного мозга, пучок света проходит сложный путь, который начинается с роговицы. После нее свет попадает через отверстие в радужной оболочке (зрачок ) на хрусталик, где преломляясь, попадает через стекловидное тело на сетчатку. В области сетчатки глаза имеется слепое пятно, с которого начинается зрительный нерв. Он длинным тяжом прокладывает свой путь к зрительной зоне, расположенной в затылочной области головного мозга.

Зрачок – это отверстие в глазу, которое контролирует поток лучей, поступающих извне в полость глаза;
Цвет глаза зависит от количества специального пигмента – меланина. Чем его больше, тем темнее радужная оболочка. Глаза могут быть карие, зеленые, серые, голубые, и даже красные. Последний цвет не считается нормой и связан с заболеванием, под названием альбинизм, когда в клетках человека отсутствует меланин, придающий цвет не только глазам, но и коже, волосам;
Красные пятна в глазах на фото – не что иное, как отражение луча света (вспышки ) от дна глаза;
Слеза во время плача стекает не только с конъюнктивы на кожу лица, но и внос, через специальный носослезный канал.

Развитие глаза в эмбриональный период

Глаза происходят из той же ткани, конкретно – нервной трубки, что и мозг. Приблизительно на 4 неделе (в конце первого месяца беременности) в области будущего лица появляются небольшие чашеобразные формы – зрительные пузырьки, с крошечным пигментным диском посередине – это не что иное, как зачатки глаз эмбриона. Глаз продолжает формироваться вплоть до конца беременности. Накануне своего рождения ребенок начинает моргать.

Заболевания глаз

Заболевания глаз имеют большую классификацию. Существуют заболевания век, конъюнктивы, слезных органов, склеры, роговицы, хрусталика и др. К самым распространенным причинам относятся: инфекции и травмы.
К распространенным симптомам заболеваний глаз относятся:
Отек глаз и век возникает по причине насморка, конъюнктивита, простудных заболеваний. Нередко отек сопровождают мешки под глазами. Отек и мешки могут свидетельствовать о заболевании почек или сердца;
Синяки под глазами возникают при заболевании почек, сердца. Очень часто синяки свидетельствуют о недостатке сна, гиповитаминозе, усталости;
Слезятся глаза по следующим причинам: аллергия, воспаление, атония мышц, которые окружают глаз. При аллергическом конъюнктивите глаза сильно чешутся, и отмечается ощущение в них инородного тела;
Дергается глаз по причине перенапряжения мышц. Другими словами подергивание называется нервным тиком;
Кровоизлияние в глазу случается по причине высокого давления (артериальной гипертензии ) или механической травмы, например, контузии;
Гноятся и болят глаза в результате инфекционного заболевания, того же ячменя – воспаления мешочка ресницы, причиной которого является золотистый стафилококк, конъюнктивита, ирита, иридоциклита и др.

Лечение

В зависимости о заболевания лечение может быть: симптоматическим, этиотропным, патогенетическим, местным и общим, терапевтическим и хирургическим. Так при инфекционных заболеваниях, назначаются антибиотики – обычно местно в виде капель. При травмах глаза – лечение может быть как консервативным местным, так и оперативным, вплоть до энуклеации – удалении глазного яблока.
Большинство заболеваний, связанных с патологией хрусталика, роговицы, сетчатки лечатся с помощью очков и линз. В качестве вспомогательного лечения почти всегда назначаются витамины и БАДы. Особенно полезен витамин А при ослабленном зрении.

Возможна ли трансплантация глаза?

В настоящее время пересадка глаза от донора или умершего человека невозможна, так как глаз и все его отдельные структуры – сосуды, оболочки и др., быстро отторгаются самим организмом. Согласно мнениям хирургов – офтальмологов, даже если, используя все современные методы и способы микрохирургии, успеть сшить все сосуды (на это уйдет не менее 8 часов ) они быстро забьются тромбами и вскоре произойдет отторжение. Из всех частей глаза успешно замещается хрусталик, например, при лечении катаракты.
В случае травмы или болезни, по причине которой произвели энуклеацию (удаление ) глазного яблока - устанавливается протез. С его помощью восполняется эстетическая функция. Стоимость одного протеза приблизительно равна 5000 рублей. Проводится установка протезов в офтальмологических центрах областных городов РФ.

Профилактика заболеваний глаз

Предупредить различные заболевания можно используя не сложные рекомендации:
Выполнять гимнастику для глаз, особенно она полезна людям, которые проводят много времени за компьютером;
Сбалансировано питаться. Очень важно чтобы в рационе присутствовал жирорастворимый витамин А;
Закалять глаза, проводя контрастное умывание с взбрызгиванием капель воды в открытые глаза. Умывание контрастной водой улучшает микроциркуляцию в оболочках глаза.

Склера - это плотная непрозрачная наружная оболочка глаза, которая состоит из соединительной ткани и обеспечивает сохранение постоянной формы глаза

Сосудистая оболочка

Сосудистая оболочка глаза состоит из радужки, цилиарного тела и хориоидеи. Имеет две системы кровоснабжения: система задних длинных и передних цилиарных артерий (для радужки и цилиарного тела), система задних коротких цилиарных артерий (для хориоидеи). Реагирует на любые экзо- и эндогенные факторы

Хориоидея

Хориоидея - это собственно сосудистая оболочка глаза. Основная функция хориоиди - питание сетчатки, восстановление постоянно распадающихся зрительных веществ

Макула (желтое пятно)

Макула (желтое пятно) - это центральная зона сетчатки, на которую фокусируется световой пучок, имеет наибольшую концентрацию колбочек, что обеспечивает высокую остроту центрального зрения

Диск зрительного нерва

Диск зрительного нерва - это зона глазного дна, где сходятся волокна ганглиозных клеток сетчатки, образуя зрительный нерв. Представляет собой овал бледно-розового цвета с четкими границами диаметром 1,5-1,8 мм. Из него выходят центральная артерия и вена сетчатки

Сетчатка

Сетчатка - это самая внутренняя оболочка глазного яблока, которая представляет собой тонкую прозрачную пленку из нервной ткани.

Сетчатка состоит из нейронов: фоторецепторный нейроэпителий (палочки и колбочки); биполярные клетки; ганглиозные клетки. Лежит на хориоидее, от которой отделена пигментным эпителием (в нем образуются и содержатся зрительные вещества) и мембраной Бруха (способствует избирательному проникновению питательных веществ и выведению шлаков из сетчатки)

Зрительный нерв

Зрительный нерв - это белое вещество мозга. Имеет оболочки, являющиеся продолжением мозговых оболочек. Является частью зрительного проводящего пути.

Собственное вещество роговицы, или строма

Составляет большую часть всей толщи роговицы. Состоит из тонких, правильно чередующихся между собой соединительнотканных пластинок, отростки которых содержат множество тончайших фибрилл. Роль цементирующего вещества между фибриллами выполняет склеивающий мукоид, в состав которого входит сернистая соль сульфогиалуроновой кислоты, обеспечивающая прозрачность основного вещества роговицы

Задний эпителий роговицы, или эндотелий

Задний эпителий роговицы, или эндотелий - это слой плоских клеток, плотно прилегающих друг к другу. Ответствен за обменные процессы между роговицей и влагой передней камеры, играет важную роль в обеспечении прозрачности роговицы. При повреждении его появляется отек

Задняя пограничная пластинка роговицы, или Десцеметова мембрана

Характерной особенностью задней пограничной пластинки является резистентность по отношению к химическим реагентам, она важна как защитный барьер от вторжения бактерий и врастания капилляров. Десцеметова мембрана способна противостоять литическому воздействию гнойного экссудата при язвах роговицы, хорошо регенерирует и быстро восстанавливается в случае разрушения, при повреждениях зияет, края ее завиваются

Передняя пограничная пластинка, или Боуменова мембрана роговицы

Толщина оболочки - 6-9 мм. Является модифицированной гиалинизированной частью стромы, имеет тот же химический состав, что и собственное вещество роговицы. По направлению к периферии роговицы передняя пограничная пластинка истончается и оканчивается в 1 мм от края роговицы. После повреждения не регенерирует

Радужка

Радужка - это передняя часть сосудистой оболочки. В центре находится зрачок - отверстие, выполняющее функцию диафрагмы (регулирует количество света, попадающего в глаз). Расширение и сужение его обеспечивается работой мышц, расположенных в радужке. У каждого человека радужка имеет свой уникальный "рисунок"

Передний эпителий роговицы

Передний эпителий роговицы является продолжением эпителия конъюнктивы. Обладает высокой регенеративной способностью. Клинические наблюдения показывают, что дефекты роговицы восстанавливаются с поразительной быстротой за счет пролиферации клеток поверхностного слоя. Даже при почти полном отторжении эпителий восстанавливается в течение 1-3 дней

Склера

Склера состоит из собственного вещества, образующего ее главную массу, надсклеральной пластинки - эписклеры, внутреннего, имеющего слегка бурый оттенок слоя - бурой пластинки

Склера играет роль "каркаса" для внутренних и наружных элементов глазного яблока. К ней крепятся глазодвигательные мышцы. Шарообразная форма глазного яблока создается, с одной стороны, упругими свойствами склеры, с другой - давлением внутренних сред глаза на склеру

Средняя оболочка глаза

Радужка (передний отдел сосудистого тракта).

Ресничное тело (промежуточное звено между радужной и собственно сосудистой оболочками).

Хориоидея (собственно сосудистая оболочка глаза).

Сосудистый тракт является главным коллектором питания глаза. Ему принадлежит доминирующая роль во внутриглазных обменных процессах. В то же время каждый отдел сосудистого тракта анатомически и физиологически выполняет специальные, присущие ему функции.

Ресничное, или цилиарное, тело

Увеальная, или мезодермальная, составляющая-продолжение хориоидеи.

1. Супрахориоидея. Меридиональные волокна при сокращении подтягивают хориоидею кпереди (другое ее название - мышца Брюкке).

2. Мышечный слой. Сочетанное сокращение всех пучков ресничной (аккомодационной) мышцы обеспечивает аккомодационную функцию ресничного тела.

Радиальная часть ресничной мышцы идет от склеральной шпоры к ресничным отросткам и плоской части ресничного тела. Эта часть носит название мышцы Иванова

Циркулярные мышечные волокна определяются как мышца Мюллера.

3. Сосудистый слой с ресничными отростками. Состоит из рыхлой соединительной ткани, содержащей большое количество сосудов, эластические волокна и пигментные клетки. Особенно богаты сосудами отростки ресничного тела, которые продуцируют внутриглазную жидкость.

4. Базальная пластинка - мембрана Бруха. Бесструктурная базальная пластинка. К ней прилегает слой пигментированных эпителиальных клеток, за которым следует слой беспигментного цилиндрического эпителия

Ретинальная, или нейроэк-тодермальная - продолжение сетчатки, двух ее эпителиальных слоев. Состоит из двух слоев эпителия: пигментный, беспигментный.

Сосудистая оболочка глаза (хориоидея)

Сосудистая оболочка глаза является энергетической базой, обеспечивающей восстановление непрерывно распадающегося зрительного пурпура, необходимого для зрения. На всем протяжении оптической зоны сетчатка и хориоидея взаимодействуют в физиологии акта зрения.

Супрахориоидальный, состоящий из тонких соединительнотканных пластинок, покрытых эндотелием и многоотростчатыми пигментными клетками

Слой крупных сосудов, состоящий главным образом из многочисленных анастомозирующих артерий и вен

Слой средних и мелких сосудов

Капиллярный слой

Стекловидная пластинка, отделяющая сосудистую оболочку от пигментного слоя сетчатки

Радужная оболочка глаза

Радужная оболочка глаза прямого контакта с наружной оболочкой не имеет.

Между ней и роговицей остается свободное пространство - передняя камера глаза, заполненная жидким содержимым - камерной, или водянистой, влагой.

Радужка имеет вид тонкой, почти округлой пластинки; горизонтальный диаметр - 12,5 мм, вертикальный - 12 мм.

В центре радужки находится круглое отверстие - зрачок, который служит для регулирования количества световых лучей, проникающих в глаз. Величина зрачка меняется в зависимости от силы светового потока. Средняя величина - 3 мм (наи-большая- 8 мм, наименьшая - 1 мм).

Передняя поверхность радужки имеет радиарную исчерченность, что придает ей кружевной рисунок и рельеф. Щелевидные углубления в строме радужки называют криптами, или лакунами.

Параллельно зрачковому краю, отступая на 1,5 мм, расположен зубчатый валик, или брыжжи. Они делят радужку на две зоны: внутреннюю - зрачковую, и наружную - ресничную.

В наружном отделе ресничной зоны определяются концентрические контракционные борозды - следствие сокращения и расправления радужки при ее движении.

Радужная оболочка глаза имеет две мышцы: сфинктер, суживающий зрачок, и дилататор, обусловливающий его расширение. В результате взаимодействия сфинктера и дилататора радужная оболочка выполняет роль диафрагмы, регулирующей поток световых лучей. Сфинктер получает иннервацию от глазодвигательного, а дилататор - от симпатического нерва.

Передний отдел радужки: передний мезодермальныи листок включает наружный пограничный слой и строму радужки.

Задний, илиретинальный, отдел радужки: задний эктодермальный листок представлен дилататором с его внутренним пограничным и пигментным слоями. Последний у зрачкового края образует пигментную бахромку, или кайму. К эктодермальному листку принадлежит и сфинктер, сместившийся в строму радужки по ходу ее эмбрионального развития

Слезная железа

Слезная железа расположена под верхненаружным краем орбиты в одноименной ямке. Разделяется на большую - орбитальную, и меньшую - пальпебральную части.

Орбитальная часть железы

Скрыта нависающим надглазничным краем лобной кости и погружена в слезную ямку, недоступна для пальпации и прощупывается только при патологических изменениях - воспалении или опухолях

Пальпебральная часть железы

Можно видеть при вывороте верхнего века и резком повороте глаза книзу и кнутри. В этом случае она выступает над глазным яблоком снаружи под конъюнктивой верхнего свода в виде слегка бугристого образования желтоватого цвета

Камеры глаза

Камеры глаза заполнены водянистой влагой - прозрачной бесцветной жидкостью плотностью 1,005-1,007 с показателем преломления 1,33. Количество влаги у человека не превышает 0,2- |0,5 мл. Вырабатываемая цилиарным телом водянистая влага содержит соли, следы белка, аскорбиновую кислоту.

Передняя камера. Пространство, переднюю стенку которого образует роговица, заднюю - радужная оболочка, а в области зрачка - центральная часть передней капсулы хрусталика. Место, где роговица переходит в склеру, а радужка - в ресничное тело, носит название угла передней камеры. У вершины угла передней камеры находится поддерживающий остов угла камеры - корнеосклеральная трабекула. Трабекула в свою очередь является внутренней стенкой венозной пазухи склеры, или шлеммова канала. Остов угла и венозная пазуха склеры - основной путь оттока внутриглазной жидкости.

Задняя камера. Расположена позади радужки, которая является ее передней стенкой. Наружной стенкой служит цилиарное тело, задней - передняя поверхность стекловидного тела. Все пространство задней камеры пронизано фибриллами ресничного пояска, которые поддерживают хрусталик в подвешенном состоянии и соединяют его с ресничным телом

Задняя камера глаза

Задняя камера глаза - это пространство внутри глазного яблока, находится за радужкой между окраинной частью радужки и внешней поверхностью цинновой связки.

Соединительная, или слизистая, оболочка глаза (конъюнктива)

Конъюнктивой называется тонкая оболочка, выстилающая заднюю поверхность век и глазное яблоко вплоть до роговицы.

Конъюнктивальный мешок. При закрытой глазной щели соединительная оболочка образует замкнутую полость - узкое щелевидное пространство между веками и глазом.

Конъюнктива век. Часть конъюнктивы, покрывающая заднюю поверхность век.

Конъюнктива глазного яблока или склеры. Часть конъюнктивы, покрывающая передний сегмент глазного яблока.

Конъюнктива переходных складок, или свод. Часть, где конъюнктива век, образуя своды, переходит на глазное яблоко.

Рудименты третьего века. Вертикальная полулунная складка, прикрывающая глазное яблоко у внутреннего угла глазной щели и слезное мясцо - образование, по строению близкое к коже

Физиологические функции конъюнктивы

Защитная

Чувствительная иннервация обеспечивает ощущение инородного тела, при этом усиливается секреция слезы, учащаются мигательные движения, в результате чего инородное тело механически удаляется из конъюнктивальной полости

Секрет конъюнктивальных желез, постоянно смачивая поверхность глазного яблока, выполняет роль смазки, уменьшающей трение при его движениях

Трофическая

Секрет конъюнктивальных желез выполняет трофическую функцию роговой оболочки

Барьерная

Осуществляется за счет обилия лимфоидных элементов в подслизистой оболочке аденоидной ткани.

Хрусталик

Хрусталик - это изолирован от остальных оболочек глаза капсулой, не содержит нервов, сосудов. В связи с этим в хрусталике не могут возникать воспалительные процессы.

У взрослого человека хрусталик представляет собой прозрачное, слегка желтоватое, сильно преломляющее свет тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Его преломляющая сила в среднем 18,0 дптр. Расположен хрусталик между радужкой и стекловидным телом, в углублении передней поверхности последнего. Удерживают его в этом положении волокна ресничного пояска, которые другим своим концом прикрепляются к внутренней поверхности ресничного тела. Консистенция хрусталика в молодые годы мягкая.

С возрастом увеличивается плотность нейтральной части хрусталика, поэтому принято выделять кору хрусталика и ядро хрусталика. В хрусталике различают экватор и два полюса - передний и задний. Делят на переднюю и заднюю поверхности. Линия, соединяющая передний и задний полюса, называется осью хрусталика. Хрусталик состоит из капсулы, эпителия капсулы и волокон. Капсула хрусталика делится на переднюю и заднюю. Образование волокон совершается в течение всей жизни, что приводит к увеличению объема хрусталика.

Передняя камера глаза

Передняя камера - это пространство, образованное спереди роговицей, сзади - радужкой, а в области зрачка - хрусталиком. Угол передней камеры - периферическая часть передней камеры (угол, образованный роговицей и радужкой). Обеспечивает отток внутриглазной жидкости

Эмметропия и аметропия

В нормальном глазу роговая оболочка и хрусталик фокусируют изображение удаленного предмета на сетчатку. Фокусировка осуществляется, в основном, роговой оболочкой, которая не может менять свою форму. Внутриглазные мышцы могут слегка менять форму хрусталика. Это позволяет человеку сфокусировать глаза на близком расстоянии при чтении. Если дальняя точка глаза бесконечно удалена, то такой глаз называют нормальным или эмметропическим. Это означает, что оптический аппарат глаза (роговица и хрусталик) имеет фокусное расстояние, равное длине оси глаза, и фокус в этом случае попадает точно на сетчатку. При эмметропии изображение от далеко расположенных предметов фокусируется в центральной ямке сетчатки. Несовпадение дальней точки с бесконечно удаленной называют аметропией глаза. Аметропия глаза выражается в диоптриях - как величина, обратная расстоянию от первой поверхности глаза до дальней точки, выраженной в метрах.

Стекловидное тело

Стекловидное тело заполняет полость глазного яблока, за исключением передней и задней камер глаза, и таким образом способствует сохранению его тургора, проводит свет, участвует во внутриглазном обмене веществ

Цинновы связки

Цинновы связки - это тонкие волокна, идущие от цилиарного тела к хрусталику, которые обеспечивают правильное положение хрусталика в глазу. Участвуют в аккомодации

Роговица

Роговица - это прозрачная часть наружной оболочки глазного яблока. Является главной преломляющей средой глаза. Снаружи покрыта слезной пленкой, обеспечивающей ее увлажнение и защиту от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды

Цилиарное тело

Цилиарное тело - это часть сосудистой оболочки глаза.

Назначение. Содержит мышцы, обеспечивающие аккомодацию. Его отростки вырабатывают внутриглазную жидкость, которая обеспечивает постоянство внутриглазного давления и доставляет питательные вещества к хрусталику, роговице, стекловидному телу

) человека, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения . Глаза расположены в передней части головы и вместе с веками , ресницами и бровями , являются важной частью лица . Область лица вокруг глаз активно участвует в мимике .

Максимальный оптимум дневной чувствительности человеческого глаза приходится на максимум непрерывного спектра солнечного излучения, расположенный в «зелёной» области 550 (556) нм. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности по направлению к коротковолновой части спектра, и предметы красного цвета (например, мак) кажутся чёрными, синего (василёк) - очень светлыми (феномен Пуркинье).

Строение глаза человека

Глаз, или орган зрения, состоит из глазного яблока, зрительного нерва (см. Зрительная система). Отдельно существуют вспомогательные органы (веки , слёзный аппарат, мышцы глазного яблока).

Он легко вращается вокруг разных осей: вертикальной (вверх-вниз), горизонтальной (влево-вправо) и так называемой оптической оси. Вокруг глаза расположены три пары мышц , ответственных за перемещение глазного яблока [и обладающих активной подвижностью]: 4 прямые (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и 2 косые (верхняя и нижняя). Этими мышцами управляют сигналы, которые нервы глаза получают из мозга. В глазу находятся, пожалуй, самые быстродействующие двигательные мышцы в организме человека. Так, при рассматривании (сосредоточенной фокусировке) иллюстрации глаз совершает за сотую долю секунды огромное количество микродвижений ]. Если взгляд задержан (сфокусирован) на одной точке, глаз при этом непрерывно совершает небольшие, но очень быстрые движения-колебания . Их количество доходит до 123 в секунду.

Глазное яблоко отделено от остальной части глазницы плотным фиброзным - теноновой капсулой (фасцией), позади которой находится жировая клетчатка. Под жировой клетчаткой скрыт капиллярный слой.

Собственно глаз, или глазное яблоко (лат. bulbus oculi ), - парное образование неправильной шарообразной формы, расположенное в каждой из глазных впадин (орбит) черепа человека и других животных.

Внешнее строение человеческого глаза

Для осмотра доступен только передний, меньший, наиболее выпуклый отдел глазного яблока - роговица , и окружающая его часть (склера); остальная, большая, часть залегает в глубине глазницы.

Глаз имеет не совсем правильную шарообразную (почти сферическую) форму, диаметром примерно 24 мм. Длина его сагиттальной оси в среднем равна 24 мм, горизонтальной - 23,6 мм, вертикальной - 23,3 мм. Объём у взрослого человека в среднем равен 7,448 см³. Масса глазного яблока 7-8 г.

Размер глазного яблока в среднем одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметров.

В глазном яблоке различают два полюса: передний и задний. Передний полюс соответствует наиболее выпуклой центральной части передней поверхности роговицы, а задний полюс располагается в центре заднего сегмента глазного яблока, несколько снаружи от места выхода зрительного нерва .

Линия, соединяющая оба полюса глазного яблока, называется наружной осью глазного яблока . Расстояние между передним и задним полюсами глазного яблока является его наибольшим размером и равно примерно 24 мм.

Другой осью в глазном яблоке является внутренняя ось - она соединяет точку внутренней поверхности роговицы, соответствующую её переднему полюсу, с точкой на сетчатке, соответствующей заднему полюсу глазного яблока, её размер в среднем составляет 21,5 мм.

При наличии более длинной внутренней оси лучи света после преломления в глазном яблоке собираются в фокусе впереди сетчатки. При этом хорошее зрение предметов возможно только на близком расстоянии - близорукость , миопия .

Если внутренняя ось глазного яблока относительно короткая, то лучи света после преломления собираются в фокусе позади сетчатки. В этом случае видение вдаль лучше, чем вблизи, - дальнозоркость , гиперметропия .

Наибольший поперечный размер глазного яблока у человека в среднем равен 23,6 мм, а вертикальный - 23,3 мм. Преломляющая сила оптической системы глаза(при покое аккомодации (зависит от радиуса кривизны преломляющих поверхностей (роговица, хрусталик - передняя и задняя поверхности обоих, - всего 4) и от отстояния их друг от друга ) составляет в среднем 59,92 . Для рефракции глаза имеет значение длина оси глаза, то есть расстояние от роговицы до жёлтого пятна; оно составляет в среднем 25,3 мм (Б. В. Петровский). Поэтому Рефракция глаза зависит от соотношения между преломляющей силой и длиной оси, что определяет положение главного фокуса по отношению к сетчатке и характеризует оптическую установку глаза. Различают три основные рефракции глаза: «нормальную» рефракцию (фокус на сетчатке), дальнозоркость (за сетчаткой) и близорукость (фокус спереди кнаружи).

Выделяют также зрительную ось глазного яблока, которая простирается от его переднего полюса до центральной ямки сетчатки.

Линия, соединяющая точки наибольшей окружности глазного яблока во фронтальной плоскости, называется экватором . Он находится на 10-12 мм позади края роговицы. Линии, проведённые перпендикулярно экватору и соединяющие на поверхности яблока оба его полюса, носят название меридианов . Вертикальный и горизонтальный меридианы делят глазное яблоко на отдельные квадранты.

Внутреннее строение глазного яблока

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое - стекловидное тело , хрусталик , водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

1. Наружная - очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi ), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части - роговицы , и задней непрозрачной части белесоватого цвета - склеры .
2. Средняя, или сосудистая , оболочка глазного яблока (tunica vasculosa bulbi ), играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой , ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой . В центре радужки имеется круглое отверстие - зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется (в зависимости от интенсивности светового потока: при ярком свете он у́же, при слабом и в темноте - шире) в результате взаимодействия гладких мышечных волокон - сфинктера и дилататора , заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами; при ряде заболеваний возникает расширение зрачка - мидриаз , или сужение - миоз). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска - «цвет глаз ».
3. Внутренняя, или сетчатая , оболочка глазного яблока (tunica interna bulbi ), - сетчатка - это рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему .

Аккомодационный аппарат

Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-(цвето-)воспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток - палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета (у человека световоспринимающая поверхность сетчатки очень мала - 0,4-0,05 мм², следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами).

Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней и задней камеры, хрусталик и стекловидное тело , пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток - палочек и колбочек . В них протекают фотохимические процессы , обеспечивающие цветовое зрение (подробнее см. Цвет и Цветоощущение). Сетчатка позвоночных анатомически «вывернута наизнанку», поэтому фоторецепторы расположены в задней части глазного яблока (конфигурацией «задом наперёд»). Чтобы достичь их, свету необходимо пройти через несколько слоёв клеток.

Глаза являются сложным по строению органом, так как в них сосредоточены различные рабочие системы, выполняющие множество функций, направленных на сбор информации и ее преобразование.

Зрительная система в целом, включающая глаза и все их биологические составляющие, включает более 2 млн составных единиц, в число которых входят сетчатка, хрусталик, роговица, важное место занимают нервы, капилляры и сосуды, радужка, макула и зрительный нерв.

Человеку обязательно необходимо знать, как проводить профилактику заболеваний, связанных с офтальмологией, чтобы сохранять остроту зрения на протяжении всей жизни.

Для того чтобы понять, что же представляет собой глаз человека, лучше всего сравнить орган с фотоаппаратом. Анатомическое строение представлено:

1. Зрачком;
2. Роговицей (без цвета, прозрачная часть глаза);
3. Радужкой (она определяет визуальный цвет глаз);
4. Хрусталиком (отвечает за остроту зрения);
5. Цилиарным телом;
6. Сетчаткой.

Также обеспечить зрение помогают такие структуры глазного аппарата, как:

1. Сосудистая оболочка;
2. Нерв зрительный;
3. Снабжение кровью производится при помощи нервов и капилляров;
4. Двигательные функции проводятся глазными мышцами;
5. Склера;
6. Стекловидное тело (основная защитная система).

Соответственно, в качестве «объектива» выступают такие элементы, как роговица, хрусталик и зрачок. Попадающий на них свет или солнечные лучи преломляются, затем фокусируются на сетчатке.

Хрусталик является «автофокусом», так как основной его функцией является изменение кривизны, благодаря чему острота зрения сохраняется на показателях нормы – глаза способны хорошо видеть окружающие предметы на разном расстоянии.

В качестве своеобразной «фотопленки» работает сетчатка. На ней остается увиденное изображение, которое затем в виде сигналов, передается с помощью зрительного нерва в головной мозг, где происходит обработка и анализ.

Знать общие черты строения человеческого глаза необходимо для понимания принципов работы, способов профилактики и терапии заболеваний. Не секрет, что организм человека и каждый его орган постоянно совершенствуется, именно поэтому глазам в эволюционном плане удалось достичь сложного строения.

Благодаря чему в нем тесно взаимосвязаны различные по биологии структуры - сосуды, капилляры и нервы, пигментные клетки, также в строении глаза принимает активное участие соединительная ткань. Все эти элементы помогают слаженной работе органа зрения.

Анатомия строения глаза: основные структуры

Глазное яблоко или непосредственно человеческий глаз, имеет круглую форму. Располагается оно в углублении черепа, называемом глазницей. Это необходимо, потому что глаз – нежная структура, которую очень легко повредить.

Защитную функцию выполняют верхнее и нижнее веки. Визуальное движение глаз обеспечивается наружными мышцами, которые называются глазодвигательными.

Глаза нуждаются в постоянном увлажнении – это функцию выполняют слезные железы. Образуемая ими пленка дополнительно защищает глаза. Железы также обеспечивают отток слез.

Еще одной структурой, относящейся к строению глаз и обеспечивающих их прямую функцию, является наружная оболочка – конъюнктива. Она располагается также на внутренней поверхности верхнего и нижнего века, является тонкой и прозрачной. Функция – скольжение во время движения глаз и моргания.

Анатомическое строение глаза человека таково, что имеет еще одну немаловажную для органа зрения оболочку – склерную. Она располагается на передней поверхности, практически по центру органа зрения (глазного яблока). Цвет этого образования полностью прозрачный, строение - выпуклое.

Непосредственно прозрачная часть носит название роговица. Именно она обладает повышенной чувствительностью к различного рода раздражителям. Происходит это благодаря наличию в роговице множества нервных окончаний. Отсутствие пигментации (прозрачность) дает возможность свету проникать внутрь.

Следующая глазная оболочка, формирующая этот важный орган – сосудистая. Кроме обеспечения глаз необходимым количеством крови, этот элемент отвечает также и за регулирование тонуса. Располагается структура изнутри склеры, выстилая ее.

У каждого человека глаза имеют определенный цвет. За этот признак отвечает структура, называемая радужкой. Различия в оттенках создаются благодаря содержанию пигмента в самом первом (наружном) слое.

Именно поэтому цвет глаз неодинаков у разных людей. Зрачок – отверстие в центре радужки. Через него свет проникает непосредственно внутрь каждого глаза.

Сетчатка, несмотря на то, что является самой тонкой структурой, для качества и остроты зрения является самой важной структурой. По своей сути сетчатка является нервной тканью, состоящей из нескольких слоев.

Основной зрительный нерв образуется именно из этого элемента. Именно поэтому острота зрения, наличие различных дефектов в виде дальнозоркости или близорукости определяется состоянием сетчатки.

Стекловидным телом принято называть полости глаза. Она является прозрачной, мягкой, почти желеобразной по ощущениям. Основной функцией образования является поддержание и фиксация сетчатки в необходимом для ее работы положении.

Оптическая система глаза

Глаза – одни из самых анатомически сложных органов. Они являются «окном», через которое человек видит все, что окружает его. Эту функцию позволяет выполнять оптическая система, состоящая из нескольких сложных, взаимосвязанных между собой структур. В состав «глазной оптики» включены:

1. Хрусталик;

Соответственно, выполняемые ими зрительные функции – пропуск света, его преломление, восприятие. Важно помнить, что степень прозрачности зависит от состояния всех этих элементов, поэтому, например, при повреждении хрусталика человек начинает видеть картинку нечетко, будто в дымке.

Основной элемент преломления – роговица. Световой поток попадает сначала на нее, и только затем поступает в зрачок. Он, в свою очередь, является диафрагмой, на которой свет дополнительно преломляется, фокусируется. В результате глаз получает изображение с высокой четкостью и детализацией.

Дополнительно функцию преломления производит и хрусталик. После попадания на него светового потока, хрусталик обрабатывает его, затем передает дальше – на сетчатку. Здесь изображение «отпечатывается».

Находящаяся жидкость и стекловидное тело немного способствую преломлению. Однако состояние этих структур, их прозрачность, достаточное количество, оказывают большое влияние на качество зрения человека.

Нормальная работа глазной оптической системы приводит к тому, что попадающий на нее свет проходит преломление, обработку. В результате на сетчатке изображение получается уменьшенных размеров, но полностью идентичных с реальными.

Также следует учитывать, что оно перевернуто. Человек видит предметы правильно, так как окончательно «отпечатанная» информация обрабатывается в соответствующих отделах головного мозга. Именно поэтому все элементы глаз, включая сосуды, тесно взаимосвязаны. Любое незначительное их нарушение приводит к потере остроты и качества зрения.

Принцип работы глаза человека

Основываясь на функциях каждой из анатомических структур, можно сравнить принцип работы глаза с фотоаппаратом. Свет или изображение проходит сначала через зрачок, потом проникает в хрусталик, а из него на сетчатку, где фокусируется и обрабатывается.

Составные элементы – палочки и колбочки способствуют чувствительности к проникающему свету. Колбочки в свою очередь, позволяют глазам выполнять функцию различения цветов и оттенков.

Нарушение их работы приводит к дальтонизму. После преломления светового потока, сетчатка переводит отпечатавшуюся на ней информацию в нервные импульсы. Они затем поступают в мозг, который обрабатывает ее и выводит конечное изображение, которое и видит человек.

Профилактика глазных болезней

Состояние здоровья глаз необходимо постоянно поддерживать на высоком уровне. Именно поэтому вопрос профилактики крайне важен для любого человека. Проверка остроты зрения в медицинском кабинете не является единственной заботой о глазах.

Важно следить за здоровьем кровеносной системы, так как она обеспечивает функционирование всех систем. Многие из выявленных нарушений являются следствием недостатка крови или нарушений в процессе подачи.

Нервы – элементы, которые также имеют важное значение. Их повреждение приводит к нарушению качества зрения, например, невозможность различать детали объекта или маленькие элементы. Именно поэтому перенапрягать глаза нельзя.

При длительной работе важно давать им отдых раз в 15-30 минут. Специальная гимнастика рекомендована тем, кто связан с работой, в основе которой лежит длительное рассмотрение мелких объектов.

В процессе профилактики следует особое внимание уделять освещенности рабочего пространства. Подпитка организма витаминами и минеральными веществами, употребление фруктов и овощей способствует профилактики многих глазных заболеваний.

Не следует допускать образования воспалений, так как это может стать причиной нагноения, поэтому правильная гигиена глаз – хороший способ профилактического воздействия.

Таким образом, глаза – сложный объект, позволяющий видеть мир вокруг. Требуется проявлять заботу, оберегать их от болезней, тогда зрение сохранит свою остроту на длительный период.

Очень подробно и наглядно строение глаза показано в следующем видео.

Эта статья - о глазах вообще. О глазах человека см. Глаз человека.

Глаз человека с центральной гетерохромией (левый)

Глаз хамелеона

Глаз (лат. oculus ) - сенсорный орган (орган зрительной системы) животных, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. У человека через глаз поступает около 90 % информации из окружающего мира.

Глаз позвоночных животных представляет собой периферическую часть зрительного анализатора, в котором фоторецепторную функцию выполняют нейросенсорные (фоторецепторные) клетки сетчатки.

Эволюция глаза

Эволюция глаза: глазное пятно - глазная ямка - глазной бокал - глазной пузырь - глазное яблоко.

У беспозвоночных животных встречаются очень разнообразные по типу строения и зрительным возможностям глаза и глазки - одноклеточные и многоклеточные, прямые и обращённые (инвертированные), паренхимные и эпителиальные, простые и сложные.

У членистоногих часто присутствует несколько простых глаз (иногда непарный простой глазок как, например, науплиальный глаз ракообразных) или пара сложных фасеточных глаз. Среди членистоногих некоторые виды одновременно имеют и простые, и сложные глаза. Например, у ос два сложных глаза и три простых глаза (глазка). У скорпионов 3-6 пар глаз (1 пара - главные, или медиальные, остальные - боковые). У щитня - 3. В эволюции фасеточные глаза произошли путём слияния простых глазков. Близкие по строению к простому глазу глаза мечехвостов и скорпионов, видимо, возникли из сложных глаз трилобитообразных предков путём слияния их элементов.

Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками.У человека и др. позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазницах черепа.

Этот орган возник один раз и, несмотря на различное строение у животных разных типов, имеет очень похожий генетический код управления развитием глаза. В 1994 году швейцарский профессор Вальтер Геринг (нем. Walter Gehring) открыл ген Pax6 (этот ген относится к классу мастер-генов, то есть таких, которые управляют активностью и работой других генов). Этот ген присутствует как у Homo Sapiens, так и у многих других видов, в частности у насекомых, но у медуз этот ген отсутствует. В 2010 году группа швейцарских учёных во главе с В. Герингом, обнаружила у медуз вида Cladonema radiatum ген Pax-A. Пересадив данный ген от медузы к мухе дрозофиле, и управляя его деятельностью, удалось вырастить нормальные глаза мух в нескольких нетипичных местах.

Как установлено с помощью методов генетической трансформации, гены eyeless дрозофилы и small eye мыши, имеющие высокую гомологичность, контролируют развитие глаза: при создании генноинженерной конструкции, с помощью которой вызывалась экспрессия гена мыши в различных имагинальных дисках мухи, у мухи появлялись эктопические фасеточные глаза на ногах, крыльях и других частях тела. В целом в развитие глаза вовлечено несколько тысяч генов, однако один-единственный «пусковой ген» (мастер-ген) осуществляет запуск всей этой генной программы. То, что этот ген сохранил свою функцию у столь далёких групп, как насекомые и позвоночные, может свидетельствовать об общем происхождении глаз всех двустороннесимметричных животных.

Внутреннее строение

1. Стекловидное тело 2. Зубчатый край 3. Цилиарная (ресничная) мышца 4. Цилиарный (ресничный) поясок 5. Шлеммов канал 6. Зрачок 7. Передняя камера 8. Роговица 9. Радужная оболочка 10. Кора хрусталика 11. Ядро хрусталика 12. Цилиарный отросток 13. Конъюнктива 14. Нижняя косая мышца15. Нижняя прямая мышца 16. Медиальная прямая мышца 17. Артерии и вены сетчатки 18. Слепое пятно 19. Твёрдая мозговая оболочка 20. Центральная артерия сетчатки 21. Центральная вена сетчатки 22. Зрительный нерв 23. Вортикозная вена 24. Влагалище глазного яблока 25. Жёлтое пятно 26. Центральная ямка 27. Склера 28. Сосудистая оболочка глаза 29. Верхняя прямая мышца 30. Сетчатка

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое - стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

1. Наружная - очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi ), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части - роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета - склеры.
2. Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока, играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие - зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется в результате взаимодействия гладких мышечных волокон - сфинктера и дилататора, заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска - «цвет глаз».
3. Внутренняя, или сетчатая, оболочка глазного яблока, - сетчатка - рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему.

С функциональной точки зрения, оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.

Светопреломляющий аппарат

Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему линз, формирующую на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу, камерную влагу - жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет.

Аккомодационный аппарат

Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре - зрачком - и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.

Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует как раз изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот, сокращаются радиальные мышцы и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

Рецепторный аппарат

Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.

Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-цветовоспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток - палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами. У человека толщина сетчатки очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.

Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток - палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.

Областью наиболее высокого (чувствительного) зрения, центрального, в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08-0,05 мм) - ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном, - оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.

У многих позвоночных позади сетчатки расположен тапетум - особый слой сосудистой оболочки глаза, выполняющий функцию зеркальца. Он отражает прошедший сквозь сетчатку свет обратно на неё, таким образом повышая световую чувствительность глаз. Покрывает всё глазное дно или его часть, визуально напоминает перламутр.

Структура коннекто́ма сетчатки глаза человека картируется в рамках проекта EyeWire.

Восприятие изображения предметов

Чёткое изображение предметов на сетчатке обеспечиваются сложной уникальной оптической системой глаза, состоящей из роговицы, жидкостей передней и задней камер, хрусталика и стекловидного тела. Световые лучи проходят сквозь перечисленные среды оптической системы глаза и преломляются в них согласно законам оптики. Основное значение для преломления света в глазу имеет хрусталик.

Для чёткого восприятия предметов необходимо, чтобы их изображение всегда фокусировалось в центре сетчатки. Функционально глаз приспособлен для рассмотрения удалённых предметов. Однако люди могут чётко различать предметы, расположенные на разном расстоянии от глаза, благодаря способности хрусталика изменять свою кривизну, а соответственно и преломляющую силу глаза. Способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, расположенных на разном расстоянии, называют аккомодацией. Нарушение аккомодационной способности хрусталика приводит к нарушению остроты зрения и возникновения близорукости или дальнозоркости.

Одной из причин развития близорукости является перенапряжение ресничных мышц хрусталика при работе с очень мелкими предметами, длительного чтения при плохом освещении, чтение в транспорте. Во время чтения, письма или иной работы предмет следует располагать на расстоянии 30-35 см от глаза. Слишком яркое освещение очень раздражает фоторецепторы сетчатки глаза. Это также вредит зрению. Свет должен быть мягким, не слепить глаза.

При письме, рисовании, черчении правой рукой источник света располагают слева, чтобы тень от руки не затемняла рабочую область. Важно, чтобы было верхнее освещение. При длительном зрительном напряжении через каждый час необходимо делать 10-минутные перерывы. Следует беречь глаза от травм, пыли, инфекции.

Нарушение зрения, связанное с неравномерным преломлением света роговицей или хрусталиком, называют астигматизмом. При астигматизме обычно снижается острота зрения, изображение становится нечётким и искажённым. Астигматизм устраняется при помощи очков с особыми (цилиндрическими) стёклами.

Близорукость - отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять лучи, которое заключается в том, что изображение предметов, расположенных далеко от глаз, возникают перед сетчаткой. Близорукость бывает врождённой и приобретённой. При естественной близорукости глазное яблоко имеет удлинённую форму, поэтому лучи от предметов фокусируются перед сетчаткой. Чётко видны предметы, расположенные на близком расстоянии, а изображение удалённых предметов нечёткое, расплывчатое. Приобретённая близорукость развивается при увеличении кривизны хрусталика вследствие нарушения обмена веществ или несоблюдения правил гигиены зрения. Существует наследственная предрасположенность к развитию близорукости. Основными причинами приобретённой близорукости являются повышенная зрительная нагрузка, плохое освещение, недостаток витаминов в пище, гиподинамия. Для исправления близорукости носят очки с двояковогнутыми линзами.

Дальнозоркость - отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять световые лучи. При врождённой дальнозоркости глазное яблоко укороченное. Поэтому изображения предметов, расположенных близко к глазам, возникают позади сетчатки. В основном дальнозоркость возникает с возрастом (приобретённая дальнозоркость) вследствие уменьшения эластичности хрусталика. При дальнозоркости нужны очки с двояковыпуклыми линзами.

Восприятие света

Мы воспринимаем свет благодаря тому, что его лучи проходят через оптическую систему глаза. Там возбуждение обрабатывается и передаётся в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка - это сложная оболочка глаза, содержащая несколько слоёв клеток, различных по форме и функциям.

Первый (внешний) слой - пигментный, состоит из плотно расположенных эпителиальных клеток, содержащих чёрный пигмент фусцин. Он поглощает световые лучи, способствуя более четкому изображению предметов. Второй слой - рецепторный, образован светочувствительными клетками - зрительными рецепторами - фоторецепторами: колбочками и палочками. Они воспринимают свет и превращают его энергию в нервные импульсы.

В сетчатке человека насчитывают около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. Расположены они неравномерно: в центре сетчатки находятся преимущественно колбочки, дальше от центра - колбочки и палочки, а на периферии преобладают палочки.

Колбочки обеспечивают восприятие формы и цвета предмета. Они малочувствительны к свету, возбуждаются только при ярком освещении. Больше колбочек вокруг центральной ямки. Это место скопления колбочек называют жёлтым пятном. Жёлтое пятно, особенно его центральную ямку, считают местом наилучшего видения. В норме изображение всегда фокусируется оптической системой глаза на жёлтом пятне. При этом предметы, которые воспринимаются периферическим зрением, различаются хуже.

Палочки имеют удлинённую форму, цвет не различают, но очень чувствительны к свету и поэтому возбуждаются даже при малом, так называемом сумеречном, освещении. Поэтому мы можем видеть даже в плохо освещённой комнате или в сумерках, когда очертания предметов едва отличаются. Благодаря тому, что палочки преобладают на периферии сетчатки, мы способны видеть «уголком глаза», что происходит вокруг нас.

Итак, фоторецепторы воспринимают свет и превращают его в энергию нервного импульса, который продолжает свой путь в сетчатке и проходит через третий слой клеток, образованный соединением фоторецепторов с нервными клетками, имеющими по два отростка (их называют биполярными). Далее информация по зрительным нервам через средний и промежуточный мозг передаётся в зрительные зоны коры головного мозга. На нижней поверхности мозга зрительные нервы частично пересекаются, поэтому часть информации от правого глаза поступает в левое полушарие и наоборот.

Место, где зрительный нерв выходит из сетчатки, называется слепым пятном. Оно лишено фоторецепторов. Предметы, изображение которых попадает на этот участок, не видны. Площадь слепого пятна сетчатки глаза человека (в норме) составляет от 2,5 до 6 мм².

Восприятие цвета

Синий глаз

Многоцветность воспринимается благодаря тому, что колбочки реагируют на определённый спектр света изолированно. Существует три типа колбочек. Колбочки первого типа реагируют преимущественно на красный цвет, второго - на зелёный и третьего - на синий. Эти цвета называют основными. Под действием волн различной длины колбочки каждого типа возбуждаются неодинаково. Вследствие этого каждая длина волны воспринимается как особый цвет. Например, когда мы смотрим на радугу, то самыми заметными для нас кажутся основные цвета (красный, зелёный, синий).

Оптическим смешением основных цветов можно получить остальные цвета и оттенки. Если все три типа колбочек возбуждаются одновременно и одинаково, возникает ощущение белого цвета.

Некоторые люди, так называемые тетрахроматы, способны видеть излучения, выходящие за пределы видимого глазом обычного человека спектра и различают цвета, которые для обычного человека воспринимаются как идентичные.

Часть людей (примерно 8 % мужчин и 0,4 % женщин) имеют особенность цветового восприятия, называемую дальтонизмом. Дальтоники по-своему воспринимают цвет, путая некоторые контрастные для большинства оттенки и различая свои, кажущиеся одинаковыми для остального большинства людей цвета. Считается, что неправильное различение цветов связано с недостаточным количеством одного или нескольких видов колбочек в сетчатке глаза. Существует также приобретенный дальтонизм вследствие заболеваний или возрастных изменений. Дальтоники могут не ощущать своей особенности зрения до момента, пока они не столкнутся с необходимостью выбора между двумя похожими для них оттенками, воспринимаемыми как разные цвета человеком с нормальным зрением. Из-за возможности ошибки цветового восприятия часть профессий предусматривают ограничение на допуск дальтоников к работе. Интересно, что обратная сторона дальтонизма - повышенная чувствительность к некоторым, не доступным для остальных, оттенкам ещё мало изучена и редко используется в хозяйстве.

Восприятие расположения предметов в пространстве

Правильная оценка расположения предметов в пространстве и расстояния до них достигается глазомером. Его можно улучшить, как и любое свойство. Глазомер особенно важен для пилотов, водителей. Улучшения восприятия предметов достигается благодаря таким характеристикам, как поле зрения, угловая скорость, бинокулярное зрение и конвергенция.

Поле зрения - это пространство, которое можно охватить глазом при фиксированном состоянии глазного яблока. Полем зрения можно охватить значительное количество предметов, их расположение на определённом расстоянии. Однако изображение предметов, находящихся в поле зрения, но расположенных ближе, частично накладывается на изображения тех, что за ними. С удалением предметов от глаза уменьшаются их размеры, рельефность их формы, разница теней на поверхности, насыщенность цветов и т. п., пока предмет не исчезает из поля зрения.

В пространстве много предметов движется, и мы можем воспринимать не только их движение, но и скорость движения. Скорость движения предметов определяют на основании скорости перемещения их по сетчатке, так называемой угловой скорости. Угловая скорость близко расположенных предметов выше, к примеру, вагоны движущегося поезда проносятся мимо наблюдателя с большой скоростью, а самолёт в небе исчезает из поля зрения медленно, хотя скорость его гораздо больше скорости поезда. Это потому, что поезд находится относительно наблюдателя намного ближе, чем самолёт. Таким образом, близко расположенные предметы исчезают из поля зрения раньше, чем отдалённые, поскольку их угловая скорость больше. Однако движение предметов, которые перемещаются чрезвычайно быстро или слишком медленно, глаз не воспринимает.

Точной оценке пространственного расположения предметов, их движения способствует также бинокулярное зрение. Это позволяет не только воспринимать объёмное изображение предмета, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определить местоположение в пространстве, расстояние до него. Это можно объяснить тем, что когда в коре большого головного мозга объединяются ощущения от изображений предметов в левом и правом глазу, в ней происходит оценка последовательности расположения предметов, их формы.

Если преломление в левом и правом глазу неодинаковое, это приводит к нарушению бинокулярного зрения (видение двумя глазами) - косоглазия. Тогда на сетчатке возникает резкое изображение от одного глаза и расплывчатое от другого. Вызывается косоглазие нарушением иннервации мышц глаза, прирождённо или приобретённым снижением остроты зрения на один глаз и тому подобное.

Ещё одним из механизмов пространственного восприятия является восхождение глаз (конвергенция). Оси правого и левого глаза с помощью глазодвигательной мышцы сходятся на предмете, который рассматривается. Чем ближе расположен предмет, тем сильнее сокращены прямые внутренние и растянуты прямые внешние мышцы глаза. Это позволяет определить удалённость предметов.

Типы глаз

Фасеточные глаза стрекозы

Фоторецепторная способность найдена у некоторых простейших существ. Беспозвоночные, многие черви, а также двустворчатые моллюски имеют глаза простейшей структуры - без хрусталика. Среди моллюсков только головоногие имеют сложные глаза, похожие на глаза позвоночных.

Глаз насекомого составной - состоит из множества отдельных фасеток, каждая из которых собирает свет и направляет его к рецептору, чтобы создать зрительный образ. Существует десять различных типов структурной организации светоприёмных органов. При этом все схемы захвата оптического изображения, которые используются человеком, - за исключением трансфокатора (вариообъектива) и линзы Френеля - можно найти в природе. Схемы строения глаза можно категоризировать следующим образом: «простой глаз» - с одной вогнутой светоприёмной поверхностью и «сложный глаз» - состоящий из нескольких отдельных линз, расположенных на общей выпуклой поверхности.Стоит заметить, что слово «простой» не относится к меньшему уровню сложности или остроты восприятия. На самом деле, оба типа строения глаза могут быть адаптированы к почти любой среде или типу поведения. Единственное ограничение, присущее для данной схемы строения глаза, это разрешение. Структурная организация сложных глаз не позволяет им достичь разрешения лучше, чем 1°. Также суперпозиционные глаза могут достигать более высокой чувствительности, чем аппозиционные глаза. Именно поэтому суперпозиционные глаза больше подходят жителям сред с низким уровнем освещённости (океаническое дно) или почти полным отсутствием света (подземные водоёмы, пещеры). Глаза также естественно разделяются на две группы на основе строения клеток фоторецепторов: фоторецепторы могут быть цилиарными (как у позвоночных) или рабдомерными. Эти две группы не являются монофилийными. Так, например, книдариям также присущи цилиарные клетки в качестве «глаз», а у некоторых аннелид имеются оба типа фоторецепторных клеток.

См. также

• Радужная оболочка
• Видимое излучение
• Эффект Мандельбаума
• Эффект Пуркинье
• Диапазон яркостей изображения
• Эффект красных глаз
• Слеза
• Слепое пятно