Возникновение зрительных ощущений

Световые раздражения воспринимаются сетчатой оболочкой глаза. Она является рецепторной частью зрительного аппарата. Прежде чем достигнуть сетчатки, лучи света проходят через прозрачные преломляющие среды глаза, т. е. через роговицу, водянистую влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. При этом наибольшее преломление лучей происходит в хрусталике. Глазное яблоко принято сравнивать с фотоаппаратом, в котором хрусталик выполняет роль линзы, а сетчатка является светочувствительной пластинкой. При рассматривании предметов в сетчатке глаза получается обратное уменьшенное изображение (рис. 152).

Рис. 152. Построение изображения в глазу (схема). а - верхняя точка предмета; а₁ - положение ее изображения на сетчатой оболочке глаза; в и в₁ - соответственно - нижняя точка предмета и положение ее изображения

Светочувствительные элементы в сетчатой оболочке - колбочки и палочки. Установлено, что с колбочками связано дневное зрение, а с палочками - ночное, сумеречное зрение. В палочках имеется особое вещество, называемое зрительным пурпуром, или родопсином. На свету родопсин распадается, а в темноте восстанавливается. В образовании этого вещества принимает участие витамин А. При нарушении образования зрительного пурпура развивается так называемая куриная слепота. В колбочках содержится другое светочувствительное вещество йодопсин.

Световые лучи, достигая сетчатой оболочки, раздражают колбочки и палочки. В них происходят сложные химические процессы, сопровождающиеся распадом светочувствительных веществ. Возникшее при этом возбуждение по зрительному нерву передается в головной мозг. В коре головного мозга происходит восприятие световых раздражений - возникают зрительные ощущения. Мозговой отдел зрительного анализатора находится в затылочной доле больших полушарий.

Цветоощущение. Способность глаза к цветоощущению объясняется тем, что в сетчатой оболочке имеются три вида колбочек: одни воспринимают красный цвет, другие - зеленый и третьи - синий (основные цвета спектра). В зависимости от того, какие колбочки раздражаются, возникает соответствующее цветоощущение. Различные колбочки могут раздражаться одновременно и в разной степени, что ведет к восприятию различных цветов и их оттенков.

У некоторых людей наблюдается расстройство цветового зрения, общее ослабление цветоощущений, потеря ощущений отдельных цветов или полная потеря цветоощущения. Так, некоторые люди не могут отличить светло-коричневый цвет от темно-зеленого и пурпурный и фиолетовый от синего. Такая форма цветовой слепоты называется дальтонизмом (по имени ученого Дальтона, у которого была обнаружена цветовая слепота). Для проверки цветового зрения применяются специальные цветовые таблицы.

Адаптация глаза. Человеческий глаз обладает приспособляемостью к видению предметов при разной яркости освещения. Такая приспособляемость называется адаптацией. При ярком освещении световые раздражения воспринимают только колбочки (дневное зрение). В палочках же в это время зрительный пурпур полностью разрушен и они не функционируют. При быстрой смене яркого освещения темнотой человек вначале ничего не видит. Затем происходит постепенное восстановление зрительного пурпура в палочках сетчатки и появляется сумеречное зрение.

Аккомодация. Человеческий глаз обладает способностью видеть предметы на различном расстоянии. Такая приспособляемость глаза называется аккомодацией. Она зависит от того, что кривизна хрусталика вследствие его эластичности может изменяться. При рассматривании предметов, находящихся на близком расстоянии, хрусталик имеет большую выпуклость, чем при рассматривании предметов, далеко лежащих. Одновременно с изменением кривизны хрусталика меняется его преломляющая сила, и фокус лучей от рассматриваемого предмета всегда оказывается на сетчатке. Преломляющую силу линз в оптике измеряют в особых единицах - диоптриях. За одну диоптрию принимается преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м.

Изменение кривизны хрусталика зависит от сокращения и расслабления ресничной мышцы. При сокращении этой мышцы расслабляется связка, при помощи которой хрусталик прикреплен к ресничному телу, и хрусталик становится более выпуклым. Это происходит при рассматривании предметов на близком расстоянии.

Близорукость и дальнозоркость. У некоторых людей наблюдается нарушение зрения, выражающееся в том, что изображения предметов получаются нечеткими, расплывчатыми. Такие изображения получаются в том случае, если фокус лучей от рассматриваемого предмета оказывается не на сетчатке, а вне ее: при близорукости - впереди сетчатки, при дальнозоркости - за сетчаткой (рис. 153). Причиной близорукости и дальнозоркости является нарушение аккомодации или особенность строения глазного яблока. У близоруких расстояние от хрусталика до сетчатки обычно несколько увеличено, у дальнозорких - уменьшено. Чтобы получить четкое изображение, такие люди носят очки с соответствующими линзами.

Рис. 153. Близорукость и дальнозоркость. А - нормальный глаз; Б - дальнозоркий глаз; В - близорукий глаз; с - сетчатая оболочка; Ф - фокус параллельных лучей

Острота зрения. Под остротой зрения понимают то наименьшее расстояние между двумя светящимися точками, при котором они воспринимаются глазом отдельно. Для определения остроты зрения применяются специальные таблицы с изображением цифр, букв и других знаков, расположенных в несколько рядов (обычно 12) (рис. 154). Цифры каждого ряда имеют точно установленный размер, что соответствует определенной остроте зрения. Полная острота зрения определяется для каждого глаза отдельно. Исследуемый находится от таблицы на расстоянии 5 м.

Рис. 154. Таблица для определения остроты зрения у человека

Орган слуха и равновесия

Ухо (рис. 155) воспринимает не только звуковые раздражения, но и раздражения, вызываемые изменением положения тела в пространстве. Поэтому его называют органом слуха и равновесия.

Рис. 155. Ухо в разрезе (схема). 1 - ушная раковина; 2 - наружный слуховой проход; 3 - барабанная перепонка; 4 - полость среднего уха; 5 - слуховая труба; 6 - молоточек; 7 - наковальня; 8 - стремечко; 9 - полукружный канал; 10 - улитка; 11 - мешочек; 12 - маточка

Ухо подразделяется на три отдела: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо.

Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход. Ушная раковина состоит из эластического хряща, покрытого кожей (хрящ отсутствует только в нижнем отделе ушной раковины - в ушной мочке). На ушной раковине различают завиток, противозавиток, козелок и противокозелок.

Наружный слуховой проход представляет собой короткий изогнутый канал. Он выстлан кожей, в которой имеются железы, выделяющие особый секрет - ушную серу. От среднего уха наружный слуховой проход отделен барабанной перепонкой - упругой соединительнотканной пластинкой. Со стороны, наружного слухового прохода она покрыта истонченной кожей, а со стороны среднего уха - слизистой оболочкой.

Среднее ухо располагается в толще каменистой части (пирамиды) височной кости, представляет полость объемом около 1 см³, в которой помещаются соединенные друг с другом три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Полость среднего уха называется также барабанной полостью. Она выстлана слизистой оболочкой. В полости среднего уха различают 6 стенок. Наружной стенкой является барабанная перепонка, остальные стенки - костные. Кверху от барабанной полости находится средняя черепная ямка, книзу - яремное отверстие, кпереди - канал сонной артерии, кзади - сосцевидный отросток и кнутри - внутреннее ухо. На внутренней стенке полости среднего уха имеются два отверстия: круглое и овальное. Круглое отверстие прикрыто перепонкой (ее называют вторичной барабанной перепонкой), овальное - стремечком. Барабанная полость при помощи слуховой (евстахиевой) трубы сообщается с носоглоткой и посредством специального отверстия - с ячейками сосцевидного отростка.

Слуховая труба имеет в длину 3,5 - 4 см и просвет 2 мм. В ней различают две части: костную и хрящевую. Костная часть находится в мышечно-трубном канале височной кости, а хрящевая - на наружной поверхности основания черепа (на клиновидной кости). Выстлана труба слизистой оболочкой.

По слуховой трубе в барабанную полость попадает воздух, благодаря чему уравновешивается давление на барабанную перепонку со стороны барабанной полости с внешним давлением. Слуховая труба может служить путем для перехода инфекции из полости носа и носоглотки в среднее ухо¹.

¹(Воспалительное заболевание среднего уха носит название среднего отита (otitismedia).)

Внутреннее ухо находится в каменистой части (пирамиде) височной кости. Оно имеет сложную форму и потому называется также лабиринтом. Различают два лабиринта - костный и перепончатый (рис. 156).

Рис. 156. Схема строения костного и перепончатого лабиринтов. 1 - вещество височной кости; 2 - преддверие; 3 - сообщение между лестницей преддверия и барабанной лестницей; 4 - перепончатый канал улитки; 5 - лестница преддверия; 6 - лестница барабанная; 7 - мешочек; 8 - маточка; 9 - перепончатый полукружный канал; 10 - костный полукружный канал; 11 - расширение (ампула) перепончатого полукружного канала; 12 - барабанная полость; 13 - овальное отверстие; 14 - круглое отверстие

Костный лабиринт включает три части: улитку, преддверие и три полукружных канала. Улитка образует 2¹/₂ оборота вокруг костного стержня. Преддверие находится между улиткой и полукружными каналами и представляет полость овальной формы. Полукружные каналы располагаются один по отношению к другому во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Перепончатый лабиринт лежит внутри костного лабиринта и по форме приблизительно повторяет его, но имеет меньший размер. Стенки перепончатого лабиринта состоят из плотной соединительной ткани.

В костном преддверии находятся два перепончатых пузырька - мешочек и маточка, в костной улитке - перепончатый канал улитки и в костных полукружных каналах - перепончатые полукружные каналы. Между костным и перепончатым лабиринтом находится жидкость - перилимфа; в перепончатом лабиринте тоже содержится жидкость - эндолимфа. В улитке пространство, в котором находится перилимфа, при помощи перепончатого канала улитки и специальной костной пластинки разделено на две части. Они называются лестницами - лестницей преддверия и барабанной лестницей (рис. 157). Обе лестницы сообщаются между собой только у верхушки улитки.

Перепончатый канал улитки, или улитковый ход (см. рис. 157), на поперечном разрезе имеет треугольную форму и соответственно три стенки-пластинки. Одна пластинка сращена с костной стенкой улитки, другая разделяет улитковый ход и лестницу преддверия, третья - улитковый ход и барабанную лестницу улитки. Последняя из них носит название перепончатой спиральной пластинки. Она состоит из большого количества фиброзных волокон, называемых слуховыми струнами, которые натянуты в поперечном направлении. В улитковом ходе на слуховых струнах находится так называемый кортиев орган, состоящий из эпителиальных клеток различной формы, в том числе специальных чувствительных слуховых клеток. На слуховых клетках оканчиваются волокна нерва улитки, входящего в состав преддверно-улиткового нерва. Кортиев орган является звуковоспринимающим аппаратом внутреннего уха.

Рис. 157. Схема поперечного разреза улитки (сильное увеличение). 1 - лестница преддверия; 2 - перепончатый канал улитки; 3 - лестница барабанная; 4 - костная (спиральная) пластинка; 5 - перепончатая (спиральная) пластинка; 6 - пластинка, отделяющая перепончатый канал улитки от лестницы преддверия; 7 - кортиев орган

На внутренней поверхности перепончатых пузырьков преддверия и перепончатых полукружных каналов имеются специальные образования, носящие названия пятен и гребешков. В них заложены чувствительные клетки. Преддверие и полукружные каналы вместе составляют так называемый вестибулярный аппарат(от латинского слова vestibulum - преддверие). Он является органом восприятия положения и движения тела в пространстве. К чувствительным клеткам вестибулярного аппарата подходят волокна другой части преддверно-улиткового нерва - нерва преддверия.