Основы зрительного восприятия

Глаз - периферический аппарат восприятия световых волн (электромагнитных колебаний). Глаз - часть переднего мозга, выдвинутая в глазницу. Сетчатка и зрительный нерв развиваются из мозговой ткани. Аппарат зрительной рецепции состоит из рецепторов сетчатки и оптической системы глаза. В оптическую систему входят: роговица, радужка со зрачком, хрусталик, стекловидное тело, передняя и задняя камеры глаза, заполненные внутриглазной жидкостью. Их основные свойства - преломление лучей света (рефракция) и максимальная прозрачность. Рефракциюизмеряют в диоптриях. Одна диоптрия - это преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. При рассматривании далеких предметов рефракция глаза составляет около 59 d, при рассматривании близких предметов - 70,5 d. При увеличении рефракции фокусное расстояние уменьшается. Основные линзы глаза - роговица (40 d) и хрусталик (20 d).

В зависимости от длины продольной оси глаза, а также (в меньшей степени) от рефракции преломляющих образований (главным образом, хрусталика) изображение видимых предметов может оказаться на сетчатке, впереди или позади неё (рис. 9.2). При уменьшении продольной оси глаза фокусное расстояние увеличивается, изображение оказывается за сетчаткой. Для ясности изображения человек вынужден удалять от глаза рассматриваемый предмет. Это - дальнозоркостьили гиперметропия.При уменьшении продольной оси глаза изображение оказывается впереди сетчатки. Нужно приблизить предмет, чтобы его изображение сфокусировать на сетчатку. Это - близорукость или миопия.При нарушении сферичности роговицы возникает астигматизм,характеризующийся отсутствием одного фокуса на сетчатке. В результате уменьшается острота зрения. Дальнозоркость характеризуется слабой рефракцией, она корректируется очками с двояковыпуклыми линзами (+). Близорукость характеризуется сильной рефракцией, корректирует-

Анализ световых ощущений

В сетчатке 125 млн фоторецепторов - палочек, воспринимающих свет и определяющих поле зрения, и 6-7 млн колбочек, воспринимающих цвет и отвечающих за остроту зрения. Палочкирасположены на периферии, а колбочкив основном сосредоточены в центральной ямке жёлтого пятна. Наружный слой сетчатки содержит пигмент меланин: он поглощает лучи света, чтобы они не рассеивались внутри глаза, и делает изображение более чётким. Восприятие света обусловлено фотохимическими процессами в фоторецепторах.

Фотопигмент палочек - родопсинбыстро распадается на свету и восстанавливается в темноте в присутствии витамина A и пигмента сетчатки меланина. При недостатке витамина A нарушается сумеречное зрение (гемералопия, куриная слепота). Порог чувствительности родопсина очень высок: импульс возникает всего от одного кванта света. Пигмент колбочек йодопсин расщепляется гораздо медленнее, чем пигмент палочек. Палочки - элементы сумеречного зрения, колбочки - дневного.

Острота зрения,visus(V), - способность глаза различать раздельно две точки, расположенные на минимальном расстоянии. Эта способность зависит от угла зрения (угла между лучами, идущими от двух крайних точек предмета к глазу). Нормальный глаз различает предметы под углом зрения в 1°(visus=1). Более высокую остроту зрения (центральное зрение) обеспечивает центральная ямка сетчатки.

Поле зрения- это пространство, видимое при фиксированном взоре. Эта функция обеспечивается палочками и характеризует состояние периферического зрения.

Современная теория цветового зрения - полихроматическая. В колбочках содержится три фотопигмента, обусловливающих восприятие трех основных цветов: синего, красного, зелёного. Белый цвет возбуждает все эти фотоэлементы, совместное возбуждение которых дает ощущение белого цвета. Нарушения цветового зрения устанавливают с помощью полихроматических таблиц Е.Б. Рабкина. Дальтонизм- это врождённое нарушение цветового зрения, когда наблюдается слепота на красный, зелёный, реже фиолетовый цвет (страдают 8% мужчин и 0,5% женщин). Кстати, дальтонизм лучше выявляется в условиях плохой освещенности: при ярком освещении дальтоник может хорошо различать все эти цвета.

Механизм аккомодации

Аккомодация- способность глаза чётко видеть предметы на различном расстоянии. В систему аккомодации входят хрусталик, ресничная мышца и ресничная связка. При рассматривании далеко расположенных предметов кольцевые волокна ресничной мышцы сокращаются, ресничная связка растягивает хрусталик, придавая ему более плоскую форму, уменьшая его рефракцию. При рассматривании близко расположенных предметов продольные волокна ресничной мышцы сокращаются, связка провисает, и хрусталик в силу своей эластичности принимает более выпуклую форму, его рефракция увеличивается (рис. 9.3). Пресбиопия- старческое зрение - возникает после 30 лет из-за потери хрусталиком эластичности. В результате хрусталик уплощается, его рефракция уменьшается, развивается дальнозоркость.

Спазм аккомодации- длительное сокращении ресничной мышцы из-за зрительного переутомления: человек становится близоруким. Актуально для школьников, студентов и т.д. Паралич аккомодацииможет развиваться по причине длительного спазма аккомодации: человек становится дальнозорким.

Как мы видим?

Свет проходит через прозрачные светопреломляющие среды глаза, которые фокусируют свет на жёлтое пятно сетчатки с его центральной ямкой (место наилучшего видения). Зрачок регулирует поток света с помощью мышц радужки - сфинктера и дилататора. Хрусталик с его способностью к аккомодации позволяет чётко видеть предмет на любом расстоянии. Бинокулярное зрениеобеспечивают глазодвигательные мышцы, которые устанавливают зрительные оси глаз параллельно при взгляде вдаль или сближают, перекрещивают их при рассматривании близких предметов и обеспечивают правильную оценку расстояния до предмета («глубинное зрение»), позволяют видеть предметы более рельефно.

В фоторецепторах сетчатки под влиянием света происходят сложные фотохимические реакции превращения зрительных пигментов, возникает нервный импульс, который передается по зрительному нерву, образованному отростками нейронов сетчатки.

Парный зрительный нерв имеет диаметр 2,0-2,5 мм и состоит из 1 млн нервных волокон. Он выходит из полости глазницы через собственный канал в полость черепа и образует зрительный перекрёст на основании мозга. Образующиеся за перекрестом зрительные тракты следуют к латеральным коленчатым телам и верхним холмикам четверохолмия. Из верхнего холмика импульсы поступают в ядра III пары черепных нервов (двигательные и парасимпатические), откуда происходит иннервация большинства произвольных глазодвигательных мышц и гладких мышц глаза, осуществляется зрачковый, а также ориентировочный рефлекс: поворот глазных яблок в направлении светового раздражителя.

Следующий подкорковый зрительный центр - это таламус. Затем аксоны нейронов латеральных коленчатых тел вступают во внутреннюю капсулу и по пути в корковую зону образуют лучистость - зрительное сияние.