Меню

Близорукость сетчатка перед

Заболевания глаз

Глаз человека — сложная оптическая система. Прежде чем попасть на сетчатку, световые лучи проходят через роговицу, жидкость передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело и многократно преломляются.

Процесс преломления света называется рефракцией. Когда свет преломляется правильно — на сетчатке глаза формируется точная проекция изображений объектов, на которые мы смотрим. Если лучи преломляются неправильно и изображение формируется за пределами сетчатки — зрение становится нечетким.

Нормальная рефракция глаза или эммеротропия — это способность оптической системы глаза чётко различать предметы, расположенные на любом расстоянии от человека. Главный фокус при нормальной рефракции расположен на сетчатке глаза.

Близорукость сетчатка перед

10 Февраля 2017

В сетчатке нашли «клетки близорукости»

Специальные клетки сетчатки оценивают, видим мы изображение в фокусе или нет.

При миопии, или близорукости, лучи света фокусируются не на сетчатке, а перед ней. Чаще всего причина тут в том, что глазное яблоко выросло слишком большим, слишком длинным, так что сетчатка «ушла» из фокальной плоскости. Наши глаза активно растут, пока мы еще дети, и как раз в детском возрасте близорукость чаще всего и проявляется, когда механизм, контролирующий рост глазного яблока, почему-то не срабатывает.

Но как устроен этот механизм? Считается, что главная роль тут принадлежит как раз сетчатке: ведь именно она воспринимает изображение, и, когда глазная оптическая система приобретает оптимальные параметры, сетчатка тормозит рост глаз. Однако что именно тут происходит, что за клетки тут участвуют и т. д., долгое время никто не знал.

В статье в Current Biology исследователи из Северо-Западного университета сообщают, что им удалось найти в сетчатке глаза клетки, которые могут непосредственно влиять на размер глаза. Как известно, сетчатка устроена чрезвычайно сложно: она состоит из десяти разных клеточных слоев, один из этих слоев образован так называемыми ганглионарными клетками, которых существует пятьдесят разновидностей, каждая со своей функцией. Сами по себе они не воспринимают свет, но собирают нервные сигналы от фоторецепторного слоя, от палочек и колбочек; какие-то из ганглионарных клеток специализируются на движении, какие-то на цвете, и т. д.

Однако у некоторых из них обнаружилось уникальное свойство: они по-разному работают в зависимости от того, попадает ли изображение точно в фокус или нет. Время отклика этих клеток зависело от того, насколько близко расположен видимый объект: на далёкие предметы они реагировали с сильной задержкой, но если предмет делался ближе, то время их отклика уменьшалось, и наиболее чувствительными они становились тогда, когда «картинка» находилось точно в фокальной плоскости. По сути, они реагируют на контрастность изображения, будучи объединены в сложные нейронные сети с другими элементами сетчатки.

Конечно, еще предстоит выяснить, как эти клетки управляют ростом глазного яблока и как они связаны с развитием близорукости. Авторы работы полагают, что тут все дело в особенностях искусственного освещения, в балансе световых волн разной длины, на который клетки реагируют как на обычный контраст, так что из-за их гиперактивности глаз вырастает в длину больше, чем нужно – и потому-то, сидя дома в детстве, мы и зарабатываем миопию. Однако какими бы правдоподобными ни были здесь гипотезы, их все равно нужно проверять дополнительными экспериментами.

Автор: Кирилл Стасевич

Читайте также:

Как сетчатка глаза раскрашивает чёрно-белый мир

Большая часть колбочек в человеческом глазу на самом деле создаёт чёрно-белое изображение окружающего нас мира, а закрашивают эту «контурную карту» те фоторецепторы, которые действительно реагируют на цвет.

Надо смотреть на океан: что мы знаем о причинах близорукости

Распространенность миопии среди молодого поколения в разы больше, чем у старших. Причина не в наследственности, она явно связана со внешними факторами

Миопия – так по-научному называется близорукость, патология глаза, при которой человек хорошо видит вблизи и гораздо хуже – вдаль. При остроте зрения ниже 1,0 удаленные объекты становятся в той или иной степени нерезкими, расплывчатыми.

Механизм миопии достаточно прост: если в норме изображение формируется на сетчатке глаза, а затем по нервным волокнам передается в зрительный центр коры мозга, то при близорукости оно формируется перед сетчаткой.

Это происходит при увеличении глазного яблока в длину (осевая близорукость), либо при дефекте роговицы, когда преломляющая система глаза фокусирует лучи сильнее, чем нужно (рефракционная близорукость). Часто имеет место сочетание обоих факторов.

Нетрудно понять, что нужно сделать, чтобы близорукий человек стал видеть лучше: постараться вернуть изображение на сетчатку или как можно ближе к ней. Все средства лечения и коррекции, начиная от самых простых очков, изобретенных еще в Средневековье, и до современной лазерной хирургии, служат именно этой цели.

Современная медицинская наука, однако, в своем фокусе держит не только лечение заболеваний, но и их профилактику. А чтобы предотвратить болезнь либо задержать ее прогрессирование, важно понимать ее причины.

И хотя сама миопия – расстройство понятное, легко прослеживаемое на физическом уровне, ее этиология отнюдь не так проста.

Обзор исследований причин близорукости, выполненный австралийским ученым Я.Сиваком в 2012 году, отмечает быстрый рост ее распространенности в мире, особенно у азиатского населения. Это определенно указывает на то, что уже известный генетический фактор (более 40 различных генов связаны с миопией) является лишь одним из компонентов в общей картине причин заболевания.

Автор обзора, однако, не дает конкретных ответов на вопрос о причинах, указывая лишь на то, что они определенно связаны с современным образом жизни.

На это указывает, например, исследование канадских ученых, зафиксировавшее эпидемию миопии у инуитов, северных народов Канады. Ее распространенность среди молодого поколения (в возрасте до 30 лет) в разы превосходит заболеваемость у тех, кто старше. Такие быстрые изменения невозможно объяснить законами наследственности, причина их явно связана только со внешними факторами.

Среди таких внешних факторов называют работу, связанную с напряжением зрения (стоматология, ювелирное дело, шитье) и интенсивную учебу детей и подростков в эпоху, когда образование не только становится непременным условием жизненным успехом, но и декретируется государством. Напряжение мышц глаза повышает риск миопии: эта логика кажется вполне в рамках здравого смысла и бытового опыта.

Некоторые научные работы, как кажется, подтверждают эту гипотезу.

Вот в этом исследовании сингапурские ученые выделяют следующие факторы риска развития близорукости у китайского населения: работа с объектами на близком расстоянии от глаз, меньшее время, проведенное вне помещения, более высокий уровень образования и семейная история миопии.

Канадское же исследование 2007 года, в котором приняли участие 514 детей из Огайо, вообще не находит корреляции между количеством часов, проведенных за чтением, и повышением риска миопии.

Выводы исследования оказались неожиданными и чрезвычайно интересными. Из двух детей, мало занимавшихся спортом и мало времени проводивших на воздухе, больший шанс заработать миопию имел тот, у кого оба родителя страдали от этого заболевания в отличие от того, у которого страдал лишь 1 родитель, либо оба имели хорошее зрение.

Если же сравнивать детей, чьи родители не имели близорукости, то избежать ее шансы выше оказались у того ребенка, кто больше других занимался спортом и проводил время вне помещения. Самый высокий шанс стать близоруким продемонстрировали дети с двумя близорукими родителями и низким уровнем спортивной активности и активности вне помещения, самый низкий – дети, чьи родители не страдали миопией, а сами они больше всех проводили время в спортзалах и на свежем воздухе.

Результаты, полученные в Канаде, через год были воспроизведены в Австралии. Ученые в течение 3 лет наблюдали за более чем 4000 детей младшего и среднего звена школ Сиднея и обнаружили, что риск развития миопии был выше у тех детей, которые проводили меньше времени под открытым небом.

Исследователи сделали все, чтобы очистить результаты от «случайных примесей». Например, они убедились, что лучшее зрение много гулявших детей не было связано с тем, что на улице они активно двигались: занятия спортом в помещении были учтены отдельно.

Оказалось, что они не дали такого же результата, как время, проведенное вне помещения, независимо от того, что дети при этом делали – играли в подвижные игры, ходили на пикник или даже читали, сидя на пляже. Кроме того, как следует из собранных данных, эти же самые дети, много времени проводящие на воздухе, часто не менее остальных читают, сидят за компьютером и смотрят телевизор.

И это происходит на всех континентах: в дополнение к данным из Северной Америки и Австралии аналогичные результаты были получены в Европе британскими учеными и в Азии – китайскими.

Выходит, что не чтение как таковое, не учеба, а время, проведенное за ними, то есть в помещении, является тем важнейшим внешним фактором, который приводит ко все большему распространению миопии?

Ведь развитие цивилизации все больше уводит нас из-под открытого неба в помещение, и компенсировать негативный эффект этого обстоятельства удается, как видно из исследований, тому, кто соблюдает баланс между тем и другим.

Но что же именно под открытым небом тормозит развитие у человека близорукости?

На этот счет существует несколько гипотез. В соответствии с одной из них, изложенной в книге Д.Либермана «История человеческого тела: эволюция, здоровье и болезнь» (Daniel E.Lieberman The Story of the Human Body: Evolution, Health, and Disease), для нормального развития глаза и зрения необходимы «нормальные» визуальные стимулы.

«Нормальные» – это те, что являются объектами нашей естественной среды обитания, которые глаз человека наблюдал на протяжении сотен миллионов лет своего развития. Это океан, небо, растительность, горы и долины, освещенные солнцем.

Современный ребенок большую часть времени проводит в помещении при искусственном свете, он лишен естественных для его глаза стимулов, и поэтому у него и развивается дефект зрения.

Эту гипотезу затруднительно доказать как таковую. Есть эксперименты на животных, демонстрирующие негативное влияние на зрение полного отсутствия зрительных стимулов, но это все-таки ситуация качественно иная, чем отсутствие стимулов, называемых Либерманом «нормальными».

Еще одна гипотеза – солнечный свет.

Исследования на животных подтверждают предположение о том, что солнечный свет играет положительную роль в предотвращении развития близорукости. В 2009 году немецкие ученые провели эксперимент на цыплятах, продемонстрировав, что уровень освещенности, сравнимый с естественным освещением вне помещения, замедлил развитие миопии у подопытных птиц на 60%. Сходные результаты были получены для макак и тупайи.

Но как именно свет предотвращает развитие близорукости?

Ведущая гипотеза заключается в том, что он стимулирует высвобождение допамина в сетчатке, который, в свою очередь, предотвращает удлинение глаза в период его роста.

О влиянии света на продукцию допамина в сетчатке было известно уже давно, а в 2010 году немецкие исследователи продемонстрировали эффект опять на цыплятах: введя им агент, подавляющий выделение допамина, они обнаружили, что свет перестал тормозить развитие у них миопии.

Допамин вырабатывается в сетчатке в соответствии с суточным циклом: с наступлением дня он подает глазу сигнал переключиться с палочек (ответственных за ночное зрение) на колбочки (ответственные за дневное). Ученые предполагают, что нарушение привычного цикла, когда человек проводит большую часть своего дня при искусственном освещении, приводит к удлинению глазного яблока.

Допамин, однако, не единственный агент, активизируемый дневным освещением. Вспомним хорошо известный факт: под воздействием солнечного света организм человека вырабатывает витамин D, играющий ключевую роль в здоровье почти всех органов и систем.

Есть несколько исследований (например, вот это и это), связывающих низкие уровни витамина D c макулярной дегенерацией сетчатки.

Это не то же самое, что миопия, и страдают от этого заболевания, в основном, люди после 50, так что пока не ясно, является ли витамин самостоятельным фактором, тормозящим развитие близорукости у детей и молодых людей. В любом случае он положительно влияет на зрение в целом, снижая воспалительные процессы в сетчатке.

На сегодняшний день собрано достаточно данных, чтобы настоятельно рекомендовать всем, у кого диагностирована миопия, как можно больше бывать на свежем воздухе в светлое время суток, тем более что эта рекомендация совпадает с одним из базовых правил здорового образа жизни.

Что нового в лечении близорукости? Какие витамины и минералы помогут затормозить процесс ухудшения зрения? Какие продукты нужно включить в рацион для здоровья глаз? Специальные линзы для работы за компьютером: реальная польза или обман? Об этом мы расскажем читателю через неделю.

Читайте так же:  Смешанной глаукомы

Близорукость и беременность

Близорукость, или миопия, возникает по двум причинам. Если к ней привела деформация роговицы (рефракционная близорукость), то угрозы потери зрения при беременности нет и рожать женщина может естественным способом. Дело обстоит иначе при диагнозе «осевая близорукость». В этом случае предпосылкой для назначения кесарева сечения становится высокая вероятность отслоения сетчатки – внутренней оболочки глаза. Ее симптомы таковы: перед глазами сначала появляется пелена, за которой почти ничего не видно, а через некоторое время наступает полная слепота. У человека с нормальным зрением диаметр глазного яблока составляет 22–23 мм. При осевой миопии глазное яблоко растягивается. Даже при незначительном дефиците диоптрий его диаметр составляет уже 35–36 мм. Вместе с глазным яблоком растягивается и сетчатка, отчего на ней появляются разрывы (микротрещины).Эти процессы ведут к нарушению кровоснабжения в сетчатке, ее дистрофии и отслоению. Во время родов ситуация обостряется. Спровоцировать отслоение сетчатки может сильное физическое напряжение во время потуг.

К концу II триместра зрение беременной может ослабнуть. Это случается и при рефракционной, и при осевой миопии. Предпосылкой является нарушение режима питания при раннем токсикозе. В результате организму не хватает витаминов и микроэлементов. Поскольку зрительная система человека очень уязвима, для ухудшения зрения достаточно незначительного дефицита магния или витамина А. Если близорукость вызвана искривлением роговицы, ослабление зрения компенсируется после родов. При осевой миопии этого не произойдет, и потеря даже 2 диоптрий может привести к трещинам на сетчатке. Обнаружив их, врач назначает лазерную коагуляцию. Во время этой процедуры разрывы в ткани «запаиваются», а сама сетчатка плотно прижимается к сосудистой оболочке глазного яблока. Такое лечение показано на всех сроках беременности и даже накануне родов. Единственным противопоказанием для назначения коагуляции является повышенное артериальное давление.

Иногда будущие мамы, несмотря на угрозу отслоения сетчатки, настойчиво стремятся рожать самостоятельно. Это желание достойно уважения, но, чтобы сохранить дееспособность и помочь малышу, от него приходится отказаться. При любой тактике ведения естественных родов во втором периоде женщине не удастся избежать сильного физического напряжения, а оно приведет к повышению артериальное давления. Когда головка ребенка опускается на тазовое дно, схватки ослабевают, зато начинаются потуги – рефлекторные сокращения мышц диафрагмы и брюшного пресса, выталкивающих малыша наружу. Чтобы этот процесс происходил как можно быстрее, от роженицы требуются значительные усилия. При максимально эффективных потугах женщине приходится так сильно напрягать мышцы, что ее артериальное давление может повыситься до 170/110 мм рт. ст. И при этом высока вероятность отслоения сетчатки. Так что отказываться от кесарева сечения в этом случае неразумно.

Близорукость

Близорукость — расстройство зрения, выражающееся в неспособности четко видеть вдаль. При этом человек, обычно, способен хорошо различать предметы вблизи, читать и рисовать без очков.

Близорукость — очень распространенное заболевание. По статистике близорукостью страдает каждый 3-ий человек на планете.

Впервые о близорукости говорят в возрасте 7-12 лет. В подростковом возрасте близорукость может прогрессировать, что требует особого внимания. К 20-25 годам зрение стабилизируется, однако, позже близорукость может прогрессировать.

Причины близорукости

Причина близорукости в том, что глаз обладает слишком высокой преломляющей силой по сравнению со своими размерами. Роговица глаза, хрусталик — две своеобразные линзы, преломляющие свет и фокусирующие изображение на сетчатке. При близорукости изображение фокусируется перед сетчаткой, что может быть связано со слишком большими размерами глаз, слишком толстой роговицей или неправильной работой ресничной мышцы (см. спазм аккомодации). Обычно играют роль все эти факторы в комплексе.

Люди, страдающие близорукостью часто имеют очень крупные красивые глаза, но вынуждены прятать их под линзами очков.

При близорукости глаза быстро устают, даже при умеренных зрительных нагрузках, возникают головные боли. Зрение вдаль становится туманным, невозможно разобрать четкие границы расположенных вдали предметов.

Наиболее опасным осложнением близорукости является отслойка сетчатки, особенно часто она развивается во время беременности и родов на фоне повышенного артериального давления. Поэтому при близорукости требуется тщательное планирование беременности и подготовка к родам.

Лечение близорукости

Профилактика развития и прогрессирования близорукости

Учитывая широкую распространенность миопии среди студентов и преподавателей нашего университета предлагаем ежедневно 2-3 раза в сутки использовать корректор зрения для про-филактики развития и прогрессирования миопии.

Близорукость (миопия) – дефект зрения, при котором нарушается преломляющая функция глаза (рефракция). Лучи света от отдаленных объектов при миопии фокусируются перед сетчаткой (при нормальном зрении — на сетчатке); и человек видит расплывчатое изображение, когда смотрит вдаль (например, плохо видны строки на доске), наблюдается ухудшение зрения в сумерках, может появляться головная боль. Вблизи человек видит нормально.

  • Выделяют три степени тяжести миопии:
    Слабая миопия (до 3 диоптрий) — может быть не заболеванием, а особенным состоянием органа зрения. Она может быть полностью устранена при помощи укрепления глазных мышц глаз путем выполнения гимнастики для глаз;
  • Средняя миопия (3-6 диоптрий) выявляется офтальмологом. При ней могут быть изменения глазного дна, макулы, сужение сосудов сетчатки;
  • Высокая миопия (более 6 диоптрий) — глаза находятся в постоянном напряжении, что вы-зывает зрительный дискомфорт, головные боли и человек нуждается в постоянной оптической коррекции.

Развитию миопии способствуют: чрезмерные нагрузки на орган зрения и большие физи-ческие нагрузки, несоблюдение правил гигиены зрения, некоторые заболевания (например, авитаминозы).
Приостановить снижение зрения при близорукости или предупредить ее возникновение по-могают: постоянное соблюдение гигиены зрения (перерывы при работе за компьютером, частое пребывание на свежем воздухе в открытых пространствах, где взгляд может свободно направлен вдаль); правильное питание (яблоки, цитрусовые, черника, черная смородина, сливочное масло, рыба, шпинат); ежедневное выполнение гимнастики для глаз (ссылка на корректор зрения http://www.bioinfomed.com/eye.html); обязательная защита глаз от солнца солнцезащитными очками с УФ-фильтром, ношение головных уборов с козырьком или широкими полями.

Клинико-фармацевтический отдел
Зав. кафедрой офтальмологии к.м.н., доцент Морхат М.В.
К.м.н., доцент кафедры общей и клинической фармакологии с курсом ФПК и ПК Дорожкина О.П.

Близорукость сетчатка перед

3.4. Глаз как оптический инструмент

Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая по своему действию аналогична оптической системе фотоаппарата. Схематическое устройство глаза представлено на рис. 3.4.1. Глаз имеет почти шарообразную форму и диаметр около 2,5 см . Снаружи он покрыт защитной оболочкой 1 белого цвета – склерой . Передняя прозрачная часть 2 склеры называется роговицей . На некотором расстоянии от нее расположена радужная оболочка 3, окрашенная пигментом. Отверстие в радужной оболочке представляет собой зрачок . В зависимости от интенсивности падающего света зрачок рефлекторно изменяет свой диаметр приблизительно от 2 до 8 мм, т.е. действует подобно диафрагме фотоаппарата. Между роговицей и радужной оболочкой находится прозрачная жидкость. За зрачком находится хрусталик 4 – эластичное линзоподобное тело. Особая мышца 5 может изменять в некоторых пределах форму хрусталика, изменяя тем самым его оптическую силу. Остальная часть глаза заполнена стекловидным телом. Задняя часть глаза – глазное дно, оно покрыто сетчатой оболочкой 6, представляющей собой сложное разветвление зрительного нерва 7 с нервными окончаниями – палочками и колбочками , которые являются светочувствительными элементами.

Лучи света от предмета, преломляясь на границе воздух–роговица, проходят далее через хрусталик (линзу с изменяющейся оптической силой) и создают изображение на сетчатке.

Роговица, прозрачная жидкость, хрусталик и стекловидное тело образуют оптическую систему, оптический центр которой расположен на расстоянии около 5 мм от роговицы. При расслабленной глазной мышце оптическая сила глаза приблизительно равна 59 дптр , при максимальном напряжении мышцы – 70 дптр .

Основная особенность глаза как оптического инструмента состоит в способности рефлекторно изменять оптическую силу глазной оптики в зависимости от положения предмета. Такое приспособление глаза к изменению положения наблюдаемого предмета называется аккомодацией .

Область аккомодации глаза можно определить положением двух точек:

  • дальняя точка аккомодации определяется положением предмета, изображение которого получается на сетчатке при расслабленной глазной мышце. У нормального глаза дальняя точка аккомодации находится в бесконечности.
  • ближняя точка аккомодации – расстояние от рассматриваемого предмета до глаза при максимальном напряжении глазной мышцы. Ближняя точка нормального глаза располагается на расстоянии 10–20 см от глаза. С возрастом это расстояние увеличивается.

Кроме этих двух точек, определяющих границы области аккомодации, у глаза существует расстояние наилучшего зрения , т. е. расстояние от предмета до глаза, при котором удобнее всего (без чрезмерного напряжения) рассматривать детали предмета (например, читать мелкий текст). Это расстояние у нормального глаза условно полагают равным 25 см .

При нарушении зрения изображения удаленных предметов в случае ненапряженного глаза могут оказаться либо перед сетчаткой ( близорукость ), либо за сетчаткой ( дальнозоркость ) (рис. 3.4.2).

Расстояние наилучшего зрения у близорукого глаза меньше, а у дальнозоркого больше, чем у нормального глаза. Для исправления дефекта зрения служат очки. Для дальнозоркого глаза необходимы очки с положительной оптической силой (собирающие линзы), для близорукого – с отрицательной оптической силой (рассеивающие линзы).

Для наблюдения удаленных предметов оптическая сила линз должна быть такой, чтобы параллельные пучки фокусировались на сетчатке глаза. Глаз должен видеть через очки мнимое прямое изображение удаленного предмета, находящееся в дальней точке аккомодации данного глаза. Если, например, дальняя точка аккомодации близорукого глаза находится на расстоянии 80 см , то применяя формулу тонкой линзы получим:

d = ∞ , f = –0,8 м , следовательно, дптр.

Следует отметить, что у дальнозоркого глаза дальняя точка аккомодации мнимая, т. е. ненапряженный глаз фокусирует на сетчатке сходящийся пучок лучей. Потому при рассмотрении удаленных предметов очки для дальнозоркого глаза должны превращать параллельный пучок лучей в сходящийся, т. е. обладать положительной оптической силой.

Очки для «ближнего зрения» (например, для чтения) должны создавать мнимое изображение предмета, находящегося на расстоянии d = 25 см (т. е. на расстоянии наилучшего зрения нормального глаза), на расстоянии наилучшего зрения данного глаза. Пусть, например, близорукий глаз имеет расстояние наилучшего зрения 16 см . По формуле тонкой линзы получим: d = d = 0,25 м , f = –0,16 м , следовательно, дптр. Вследствие сужения области аккомодации у многих людей очки для ближнего зрения должны обладать большей (по модулю) оптической силой по сравнению с очками для рассматривания удаленных предметов.

Рис. 3.4.3 иллюстрирует коррекцию дальнозоркого и близорукого глаза с помощью очков.

Зрительная система

Основы психофизиологии., М. ИНФРА-М, 1998, с.57-72, Глава 2 Отв.ред. Ю.И. Александров

2.1. Строение и функции оптического аппарата глаза

Глазное яблоко имеет шарообразную форму, что облегчает его повороты для наведения на рассматриваемый объект и обеспечивает хорошую фокусировку изображения на всей светочувствительной оболочке глаза — сетчатке. На пути к сетчатке лучи света проходят через несколько прозрачных сред роговицу, хрусталик и стекловидное тело. Определённая кривизна и показатель преломления роговицы и в меньшей мере хрусталика определяют преломление световых лучей внутри глаза. На сетчатке получается изображение, резко уменьшенное и перевернутое вверх ногами и справа налево (рис. 4.1 а). Преломляющую силу любой оптической системы выражают в диоптриях (D). Одна диоптрия равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см. Преломляющая сила здорового глаза составляет 59D при рассматривании далеких и 70,5D при рассматривании близких предметов.

Рис. 4.1. Ход лучей от объекта и построение изображения на сетчатке глаза (а). Схема рефракции в нормальном (б), близоруком (в) и дальнозорком (г> глазу. Оптическая коррекция близорукости (д) и дальнозоркости (е)

2.2. Аккомодация

Аккомодацией называют приспособление глаза к ясному видению объектов, расположенных на разном расстоянии (подобно фокусировке в фотографии). Для ясного видения объекта необходимо, чтобы его изображение было сфокусировано на сетчатке (рис. 4.1 б). Главную роль в аккомодации играет изменение кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей способности. При рассматривании близких предметов хрусталик становится более выпуклым. Механизмом аккомодации является сокращение мышц, изменяющих выпуклость хрусталика.

2.3. Аномалии рефракции глаза

Две главные аномалии рефракции глаза близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия). Эти аномалии обусловлены не недостаточностью преломляющих сред глаза, а изменением длины глазного яблока (рис. 4.1 в, г). Если продольная ось глаза слишком длинна (рис. 4.1 в), то лучи от далёкого объекта сфокусируются не на сетчатке, а перед ней, в стекловидном теле. Такой глаз называется близоруким. Чтобы ясно видеть вдаль, близорукий должен поместить перед глазами вогнутые стекла, которые отодвинут сфокусированное изображение на сетчатку (рис. 4.1 д). В отличие от этого, в дальнозорком глазу (рис. 4.1 г) продольная ось укорочена, и поэтому лучи от далёкого объекта фокусируются за сетчаткой, Этот недостаток может быть компенсирован увеличением выпуклости хрусталика. Однако при рассматривании близких объектов аккомодационные усилия дальнозорких людей недостаточны. Именно поэтому для чтения они должны надевать очки с двояковыпуклыми линзами, усиливающими преломление света (рис. 4.1 е).

2.4. Зрачок и зрачковый рефлекс

Зрачок — это отверстие в центре радужной оболочки, через которое свет проходит в глаз. Он повышает чёткость изображения на сетчатке, увеличивая глубину резкости глаза и устраняя сферическую аберрацию. Расширившийся при затемнении зрачок на свету быстро сужается («зрачковый рефлекс»), что регулирует поток света, попадающий в глаз. Так, на ярком свету зрачок имеет диаметр 1,8 мм, при средней дневной освещённости он расширяется до 2,4 мм, а в темноте — до 7,5 мм. Это ухудшает качество изображения на сетчатке, но увеличивает абсолютную чувствительность зрения. Реакция зрачка на изменение освещённости имеет адаптивный характер, так как стабилизирует освещённость сетчатки в небольшом диапазоне. У здоровых людей зрачки обоих глаз имеют одинаковый диаметр. При освещении одного глаза зрачок другого тоже суживается; подобная реакция называется содружественной.

2.5. Структура и функции сетчатки

Сетчатка — это внутренняя светочувствительная оболочка глаза. Она имеет сложную многослойную структуру (рис. 4.2). Здесь расположены два вида фоторецепторов (палочки и колбочки) и несколько видов нервных клеток. Возбуждение фоторецепторов активирует первую нервную клетку сетчатки — биполярный нейрон. Возбуждение биполярных нейронов активирует ганглиозные клетки сетчатки, передающие свои импульсы в подкорковые зрительные центры. В процессах передачи и переработки информации в сетчатке участвуют также горизонтальные и амакриновые клетки. Все перечисленные нейроны сетчатки с их отростками образуют нервный аппарат глаза, который участвует в анализе и переработке зрительной информации. Именно поэтому сетчатку называют частью мозга, вынесенной на периферию.

2.6. Структура и функции слоёв сетчатки

Клетки пигментного эпителия образуют наружный, наиболее далекий от света, слой сетчатки. Они содержат меланосомы, придающие им чёрный цвет. Пигмент поглощает излишний свет, препятствуя его отражению и рассеиванию, что способствует чёткости изображения на сетчатке. Пигментный эпителий играет решающую роль в регенерации зрительного пурпура фоторецепторов после его обесцвечивания, в постоянном обновлении наружных сегментов зрительных клеток, в защите рецепторов от светового повреждения, а также в переносе к ним кислорода и питательных веществ.

Фоторецепторы. К слою пигментного эпителия изнутри примыкает слой зрительных рецепторов: палочек и колбочек. В каждой сетчатке человека находится 6-7 млн. колбочек и 110-125 млн. палочек. Они распределены в сетчатке неравномерно. Центральная ямка сетчатки — фовеа (fovea centralis) содержит только колбочки. По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а количество палочек увеличивается, так что на дальней периферии имеются только палочки. Колбочки функционируют в условиях больших освещённостей, они обеспечивают дневное и цветовое зрение ; более светочувствительные палочки ответственны за сумеречное зрение.

Цвет воспринимается лучше всего при действии света на центральную ямку сетчатки, в которой расположены почти исключительно колбочки. Здесь же и наибольшая острота зрения. По мере удаления от центра сетчатки восприятие цвета и пространственное разрешение постепенно уменьшается. Периферия сетчатки, на которой находятся исключительно палочки, не воспринимает цвета. Зато световая чувствительность колбочкового аппарата сетчатки во много раз меньше, чем у палочкового. Поэтому в сумерках из-за резкого понижения колбочкового зрения и преобладания периферического палочкового зрения мы не различаем цвет («ночью все кошки серы»).

Зрительные пигменты. В палочках сетчатки человека содержится пигмент родопсин, или зрительный пурпур, максимум спектра поглощения которого находится в области 500 нанометров (нм). В наружных сегментах трёх типов колбочек (сине-, зелено- и красночувствительных) содержатся три типа зрительных пигментов, максимумы спектров поглощения которых находятся в синей (420 нм), зеленой (531 нм) и красной (558 нм) областях спектра. Красный колбочковый пигмент получил название йодопсин. Молекула зрительного пигмента состоит из белковой части (опсина) и хромофорной части (ретиналь, или альдегид витамина «А»). Источником ретиналя в организме служат каротиноиды; при их недостатке нарушается сумеречное зрение («куриная слепота»).

2.7. Нейроны сетчатки

Фоторецепторы сетчатки синаптически связаны с биполярными нервными клетками (см. рис. 4.2). При действии света уменьшается выделение медиатора из фоторецептора, что гиперполяризует мембрану биполярной клетки. От неё нервный сигнал передаётся на ганглиозные клетки, аксоны которых являются волокнами зрительного нерва.

Рис. 4.2. Схема строения сетчатки глаза:
1 — палочки; 2 — колбочки; 3 — горизонтальная клетка; 4 — биполярные клетки; 5 — амакриновые клетки; 6 — ганглиозные клетки; 7 — волокна зрительного нерва

На 130 млн. фоторецепторных клеток приходится только 1 млн. 250 тыс. ганглиозных клеток сетчатки. Это значит, что импульсы от многих фоторецепторов сходятся (конвергируют) через биполярные нейроны к одной ганглиозной клетке. Фоторецепторы, соединённые с одной ганглиозной клеткой, образуют её рецептивное поле [Хьюбел, 1990; Физиол. зрения, 1992]. Таким образом, каждая ганглиозная клетка суммирует возбуждение, возникающее в большом количестве фоторецепторов. Это повышает световую чувствительность сетчатки, но ухудшает её пространственное разрешение. Лишь в центре сетчатки (в районе центральной ямки) каждая колбочка соединена с одной биполярной клеткой, а та, в свою очередь, соединена с одной ганглиозной клеткой. Это обеспечивает высокое пространственное разрешение центра сетчатки, но резко уменьшает его световую чувствительность.

Взаимодействие соседних нейронов сетчатки обеспечивается горизонтальными и амакриновыми клетками, через отростки которых распространяются сигналы, меняющие синаптическую передачу между фоторецепторами и биполярами (горизонтальные клетки) и между биполярами и ганглиозными клетками (амакрины). Амакриновые клетки осуществляют боковое торможение между соседними ганглиозными клетками. В сетчатку приходят и центробежные, или эфферентные, нервные волокна, приносящие к ней сигналы из мозга. Эти импульсы регулируют проведение возбуждения между биполярными и ганглиозными клетками сетчатки.

2.8. Нервные пути и связи в зрительной системе

Из сетчатки зрительная информация по волокнам зрительного нерва устремляется в мозг. Нервы от двух глаз встречаются у основания мозга, где часть волокон переходит на противоположную сторону (зрительный перекрёст, или хиазма). Это обеспечивает каждое полушарие мозга информацией от обоих глаз: в затылочную долю правого полушария поступают сигналы от правых половин каждой сетчатки, а в левое полушарие от левой половины каждой сетчатки (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема зрительных путей от сетчатки глаза до первичной зрительной коры:
ЛПЗ — левое поле зрения; ППЗ — правое поле зрения; тф — точка фиксации взора; лг — левый глаз; пг — правый глаз; зн — зрительный нерв; х — зрительный перекрёст, или хиазма; от — оптический тракт; НКТ — наружное коленчатое тело; ЗК — зрительная кора; лп — левое полушарие; пп — правое полушарие

После хиазмы зрительные нервы называются оптическими трактами и основное количество их волокон приходит в подкорковый зрительный центр — наружное коленчатoe тело (НКТ). Отсюда зрительные сигналы поступают в первичную проекционную область зрительной коры (стриарная кора, или поле 17 по Бродману). Зрительная кора состоит из ряда полей, каждое из которых обеспечивает свои, специфические функции, получая как прямые, так и опосредованные сигналы от сетчатки и в общем сохраняя её топологию, или ретинотопию (сигналы от соседних участков сетчатки попадают в соседние участки коры).

2.9. Электрическая активность центров зрительной системы

При действии света в рецепторах, а затем и в нейронах сетчатки генерируются электрические потенциалы, отражающие параметры действующего раздражителя (рис. 4.4а, а). Суммарный электрический ответ сетчатки глаза на свет называют электроретинограммой (ЭРГ).

Рис. 4.4. Электроретинограмма (а) и вызванный светом потенциал (ВП) зрительной коры (б):
а,b,с,d на (а) — волны ЭРГ; стрелками указаны моменты включения света. Р 1 — Р 5 — позитивные волны ВП, N 1 — N 5 — негативные волны ВП на (б)

Она может быть зарегистрирована от целого глаза: один электрод помещают на поверхность роговой оболочки, а другой — на кожу лица вблизи глаза (либо на мочку уха). В ЭРГ хорошо отражаются интенсивность, цвет, размер и длительность действия светового раздражителя. Поскольку в ЭРГ отражена активность почти всех клеток сетчатки (кроме ганглиозных клеток), этот показатель широко используется для анализа работы и диагностики заболеваний сетчатки.

Возбуждение ганглиозных клеток сетчатки приводит к тому, что по их аксонам (волокнам зрительного нерва) в мозг устремляются электрические импульсы. Ганглиозная клетка сетчатки это первый в сетчатке нейрон «классического» типа, генерирующий распространяющиеся импульсы. Описано три основных типа ганглиозных клеток: отвечающие на включение света (on — реакция), его выключение (off — реакция) и на то и другое (on-off — реакция). В центре сетчатки рецептивные поля ганглиозных клеток маленькие, а на периферии сетчатки они значительно больше по диаметру. Одновременное возбуждение близко расположенных ганглиозных клеток приводит к их взаимному торможению: ответы каждой клетки становятся меньше, чем при одиночном раздражении. В основе этого эффекта лежит латеральное или боковое торможение (см. гл. 3). Благодаря круглой форме рецептивные поля ганглиозных клеток сетчатки производят так называемое поточечное описание сетчаточного изображения: оно отображается очень тонкой дискретной мозаикой, состоящей из возбужденных нейронов.

Нейроны подкоркового зрительного центра возбуждаются, когда к ним приходят импульсы из сетчатки по волокнам зрительного нерва. Рецептивные поля этих нейронов также круглые, но меньшего размера, чем в сетчатке. Пачки импульсов, генерируемые ими в ответ на вспышку света, короче, чем в сетчатке. На уровне НКТ происходит взаимодействие афферентных сигналов, пришедших из сетчатки, с эфферентными сигналами из зрительной коры, а также из ретикулярной формации от слуховой и других сенсорных систем. Это взаимодействие помогает выделять наиболее существенные компоненты сигнала и, возможно, участвует в организации избирательного зрительного внимания (см. гл. 9).

Импульсные разряды нейронов НКТ по их аксонам поступают в затылочную часть полушарий головного мозга, в которой расположена первичная проекционная область зрительной коры (стриарная кора). Здесь у приматов и человека происходит значительно более специализированная и сложная, чем в сетчатке и в НКТ, переработка информации. Нейроны зрительной коры имеют не круглые, а вытянутые (по горизонтали, вертикали или по диагонали) рецептивные поля (рис. 4.5) небольшого размера [Хьюбел, 1990].

Рис. 4.5 . Рецептивное поле нейрона зрительной коры мозга кошки (А) и ответы этого нейрона на вспыхивающие в рецептивном поле световые полоски разной ориентации (Б). А — плюсами отмечена возбудительная зона рецептивного поля, а минусами — две боковые тормозные зоны. Б — видно, что этот нейрон наиболее сильно реагирует на вертикальную и близкую к ней ориентацию

Благодаря этому они способны выделять из изображения отдельные фрагменты линий с той или иной ориентацией и расположением и избирательно на них реагировать (детекторы ориентаций). В каждом небольшом участке зрительной коры по её глубине сконцентрированы нейроны с одинаковой ориентацией и локализацией рецептивных полей в поле зрения. Они образуют ориентационную колонку нейронов, проходящую вертикально через все слои коры. Колонка — пример функционального объединения корковых нейронов, осуществляющих сходную функцию. Группа соседних ориентационных колонок, нейроны которых имеют перекрывающиеся рецептивные поля, но разные предпочитаемые ориентации, образует так называемую сверхколонку. Как показывают исследования последних лет, функциональное объединение отдалённых друг от друга нейронов зрительной коры может происходить также за счет синхронности их разрядов. Недавно в зрительной коре найдены нейроны с избирательной чувствительностью к крестообразным и угловым фигурам, относящиеся к детекторам 2-гo порядка. Таким образом, начала заполняться «ниша» между описывающими пространственные признаки изображения простыми ориентационными детекторами и детекторами высшего порядка (лица), найденными в височной коре.

В последние годы хорошо исследована так называемая «пространственно-частотная» настройка нейронов зрительной коры [Глезер, 1985; Физиол. зрения, 1992]. Она заключается в том, что многие нейроны избирательно реагируют на появившуюся в их рецептивном поле решётку из светлых и тёмных полос определённой ширины. Так, имеются клетки, чувствительные к решётке из мелких полосок, т.е. к высокой пространственной частоте. Найдены клетки с чувствительностью к разным пространственным частотам. Считается, что это свойство обеспечивает зрительной системе способность выделять из изображения участки с разной текстурой [Глезер, 1985].

Многие нейроны зрительной коры избирательно реагируют на определённые направления движения (дирекциональные детекторы) либо на какой-то цвет (цветооппонентные нейроны), а часть нейронов лучше всего отвечает на относительную удалённость объекта от глаз. Информация о разных признаках зрительных объектов (форма, цвет, движение) обрабатывается параллельно в разных частях зрительной коры.

Для оценки передачи сигналов на разных уровнях зрительной системы часто используют регистрацию суммарных вызванных потенциалов (ВП), которые у человека можно одновременно отводить от сетчатки и от зрительной коры (см. рис. 4.4 б). Сравнение вызванного световой вспышкой ответа сетчатки (ЭРГ) и ВП коры позволяет оценить работу проекционного зрительного пути и установить локализацию патологического процесса в зрительной системе.

2.10. Световая чувствительность

Абсолютная чувствительность зрения . Чтобы возникло зрительное ощущение, свет должен обладать некоторой минимальной (пороговой) энергией. Минимальное количество квантов света, необходимое для возникновения ощущения света в темноте , колеблется от 8 до 47. Одна палочка может быть возбуждена всего 1 квантом света. Таким образом, чувствительность рецепторов сетчатки в наиболее благоприятных условиях световосприятия предельна. Одиночные палочки и колбочки сетчатки различаются по световой чувствительности незначительно. Однако количество фоторецепторов, посылающих сигналы на одну ганглиозную клетку, в центре и на периферии сетчатки различно. Количество колбочек в рецептивном поле в центре сетчатки примерно в 100 раз меньше количества палочек в рецептивном поле на периферии сетчатки. Соответственно и чувствительность палочковой системы в 100 раз выше, чем у колбочковой.

2.11. Зрительная адаптация

При переходе от темноты к свету наступает временное ослепление, а затем чувствительность глаза постепенно снижается. Это приспособление зрительной системы к условиям яркой освещённости называется световой адаптацией. Обратное явление (темновая адаптация) наблюдается, когда из светлого помещения человек переходит в почти не освещённое помещение. В первое время он почти ничего не видит из-за пониженной возбудимости фоторецепторов и зрительных нейронов. Постепенно начинают выявляться контуры предметов, а затем различаются и их детали, так как чувствительность фоторецепторов и зрительных нейронов в темноте постепенно повышается.

Повышение световой чувствительности во время пребывания в темноте происходит неравномерно: в первые 10 мин она увеличивается в десятки раз, а затем, в течение часа — в десятки тысяч раз. Важную роль в этом процессе играет восстановление зрительных пигментов. Так как в темноте чувствительны только палочки, слабо освещённый предмет виден лишь периферическим зрением. Существенную роль в адаптации, помимо зрительных пигментов, играет переключение связей между элементами сетчатки. В темноте площадь возбудительного центра рецептивного поля ганглиозной клетки увеличивается из-за ослабления кольцевого торможения, что приводит к увеличению световой чувствительности. Световая чувствительность глаза зависит и от влияний, идущих со стороны мозга. Освещение одного глаза понижает световую чувствительность неосвещённого глаза. Кроме того, на чувствительность к свету оказывают влияние также звуковые, обонятельные и вкусовые сигналы.

2.12. Дифференциальная чувствительность зрения

Если на освещённую поверхность с яркостью I падает добавочное освещение dI, то, согласно закону Вебера, человек заметит разницу в освещённости только если dI/I = K, где K константа, равная 0,01-0,015. Величину dI/I называют дифференциальным порогом световой чувствительности. Отношение dI/I при разных освещённостях постоянно и означает, что для восприятия разницы в освещённости двух поверхностей одна из них должна быть ярче другой на 1 — 1,5 %.

2.13. Яркостной контраст

Взаимное латеральное торможение зрительных нейронов (см. гл. 3) лежит в основе общего, или глобального яркостного контраста. Так, серая полоска бумаги, лежащая на светлом фоне, кажется темнее такой же полоски, лежащей на тёмном фоне. Это объясняется тем, что светлый фон возбуждает множество нейронов сетчатки, а их возбуждение притормаживает клетки, активированные полоской. Наиболее сильно латеральное торможение действует между близко расположенными нейронами, создавая эффект локального контраста. Происходит кажущееся усиление перепада яркости на границе поверхностей разной освещённости. Этот эффект называют также подчёркиванием контуров, или эффектом Маха: на границе яркого светового поля и более тёмной поверхности можно видеть две дополнительные линии (ещё более яркую линию на границе светлого поля и очень тёмную линию на границе тёмной поверхности).

2.14. Слепящая яркость света

Слишком яркий свет вызывает неприятное ощущение ослепления. Верхняя граница слепящей яркости зависит от адаптации глаза: чем дольше была темновая адаптация, тем меньшая яркость света вызывает ослепление. Если в поле зрения попадают очень яркие (слепящие) объекты, то они ухудшают различение сигналов на значительной части сетчатки (так, на ночной дороге водителей ослепляют фары встречных машин). При тонких работах, связанных с напряжением зрения (длительное чтение, работа на компьютере, сборка мелких деталей), следует пользоваться только рассеянным светом, не ослепляющим глаз.

2.15. Инерция зрения, слитие мельканий, последовательные образы

Зрительное ощущение появляется не мгновенно. Прежде чем возникнет ощущение, в зрительной системе должны произойти многократные преобразования и передача сигналов. Время «инерции зрения», необходимое для возникновения зрительного ощущения, в среднем равно 0,03 — 0,1 с. Следует отметить, что это ощущение также исчезает не сразу после того, как прекратилось раздражение — оно держится ещё некоторое время. Если в темноте водить по воздуху горящей спичкой, то мы увидим светящуюся линию, так как быстро следующие одно за другим световые раздражения сливаются в непрерывное ощущение. Минимальная частота следования световых стимулов (например, вспышек света), при которой происходит объединение отдельных ощущений, называется критической частотой слития мельканий. При средних освещённостях эта частота равна 10-15 вспышкам в 1 с. На этом свойстве зрения основаны кино и телевидение: мы не видим промежутков между отдельными кадрами (24 кадра в 1 с в кино), так как зрительное ощущение от одного кадра ещё длится до появления следующего. Это и обеспечивает иллюзию непрерывности изображения и его движения.

Ощущения, продолжающиеся после прекращения раздражения, называются последовательными образами. Если посмотреть на включённую лампу и закрыть глаза, то она видна ещё в течение некоторого времени. Если же после фиксации взгляда на освещённом предмете перевести взгляд на светлый фон, то некоторое время можно видеть негативное изображение этого предмета, т.е. светлые его части — тёмными, а тёмные — светлыми (отрицательный последовательный образ). Это объясняется тем, что возбуждение от освещённого объекта локально тормозит (адаптирует) определённые участки сетчатки; если после этого перевести взор на равномерно освещённый экран, то его свет сильнее возбудит те участки, которые не были возбуждены ранее.

2.16. Цветовое зрение

Весь видимый нами спектр электромагнитных излучений заключен между коротковолновым (длина волны 400 нм) излучением, которое мы называем фиолетовым цветом, и длинноволновым излучением (длина волны 700 нм), называемым красным цветом. Остальные цвета видимого спектра (синий, зеленый, жёлтый и оранжевый) имеют промежуточные значения длины волны. Смешение лучей всех цветов даёт белый цвет. Он может быть получен и при смешении двух так называемых парных дополнительных цветов: красного и синего, жёлтого и синего. Если произвести смешение трёх основных цветов (красного, зеленого и синего), то могут быть получены любые цвета.

Максимальным признанием пользуется трёхкомпонентная теория Г. Гельмгольца, согласно которой цветовое восприятие обеспечивается тремя типами колбочек с различной цветовой чувствительностью. Одни из них чувствительны к красному цвету, другие — к зеленому, а третьи — к синему. Всякий цвет оказывает воздействие на все три цветоощущающих элемента, но в разной степени. Эта теория прямо подтверждена в опытах, в которых измеряли поглощение излучений с разной длиной волны в одиночных колбочках сетчатки человека.

Частичная цветовая слепота была описана в конце XVIII в. Д. Дальтоном, который сам страдал ею. Поэтому аномалию цветовосприятия обозначили термином «дальтонизм». Дальтонизм встречается у 8% мужчин; его связывают с отсутствием определённых генов в определяющей пол непарной у мужчин X-хромосоме. Для диагностики дальтонизма, важной при профессиональном отборе, используют полихроматические таблицы. Люди, страдающие им, не могут быть полноценными водителями транспорта, так как они могут не различать цвет огней светофоров и дорожных знаков. Существуют три разновидности частичной цветовой слепоты: протанопия, дейтеранопия и тританопия. Каждая из них характеризуется отсутствием восприятия одного из трёх основных цветов. Люди, страдающие протанопией («краснослепые»), не воспринимают красного цвета, сине-голубые лучи кажутся им бесцветными. Лица, страдающие дейтеранопией («зеленослепые»), не отличают зеленые цвета от тёмно-красных и голубых. При тританопии (редко встречающейся аномалии цветового зрения) не воспринимаются лучи синего и фиолетового цвета. Все перечисленные виды частичной цветовой слепоты хорошо объясняются трёхкомпонентной теорией. Каждый из них является результатом отсутствия одного из трёх колбочковых цветовоспринимающих веществ.

2.17. Восприятие пространства

Остротой зрения называется максимальная способность различать отдельные детали объектов. Её определяют по наименьшему расстоянию между двумя точками, которые различает глаз, т.е. видит отдельно, а не слитно. Нормальный глаз различает две точки, расстояние между которыми составляет 1 угловую минуту. Максимальную остроту зрения имеет центр сетчатки — жёлтое пятно. К периферии от него острота зрения намного меньше. Острота зрения измеряется при помощи специальных таблиц, которые состоят из нескольких рядов букв или незамкнутых окружностей различной величины. Острота зрения, определённая по таблице, выражается в относительных величинах, причём нормальная острота принимается за единицу. Встречаются люди, обладающие сверхостротой зрения (visus больше 2).

Поле зрения. Если фиксировать взглядом небольшой предмет, то его изображение проецируется на жёлтое пятно сетчатки. В этом случае мы видим предмет центральным зрением. Его угловой размер у человека составляет всего 1,5-2 угловых градуса. Предметы, изображения которых падают на остальные участки сетчатки, воспринимаются периферическим зрением. Пространство, видимое глазом при фиксации взгляда в одной точке, называется полем зрения. Измерение границы поля зрения производят по периметру. Границы поля зрения для бесцветных предметов составляют книзу 70, кверху — 60, внутрь — 60 и кнаружи — 90 градусов. Поля зрения обоих глаз у человека частично совпадают, что имеет большое значение для восприятия глубины пространства. Поля зрения для различных цветов неодинаковы и меньше, чем для чёрно-белых объектов.

Бинокулярное зрение — это зрение двумя глазами. При взгляде на какой-либо предмет у человека с нормальным зрением не возникает ощущения двух предметов, хотя и имеется два изображения на двух сетчатках. Изображение каждой точки этого предмета попадает на так называемые корреспондирующие, или соответственные участки двух сетчаток, и в восприятии человека два изображения сливаются в одно. Если надавить слегка на один глаз сбоку, то начнёт двоиться в глазах, потому что нарушилось соответствие сетчаток. Если же смотреть на близкий предмет, то изображение какой-либо более отдалённой точки попадает на неидентичные (диспаратные) точки двух сетчаток. Диспарация играет большую роль в оценке расстояния и, следовательно, в видении глубины пространства. Человек способен заметить изменение глубины, создающее сдвиг изображения на сетчатках на несколько угловых секунд. Бинокулярное слитие или объединение сигналов от двух сетчаток в единый нервный образ происходит в первичной зрительной коре мозга.

Оценка величины объекта. Величина знакомого предмета оценивается как функция величины его изображения на сетчатке и расстояния предмета от глаз. В случае, когда расстояние до незнакомого предмета оценить трудно, возможны грубые ошибки в определении его величины.

Оценка расстояния. Восприятие глубины пространства и оценка расстояния до объекта возможны как при зрении одним глазом (монокулярное зрение), так и двумя глазами (бинокулярное зрение). Во втором случае оценка расстояния гораздо точнее. Некоторое значение в оценке близких расстояний при монокулярном зрении имеет явление аккомодации. Для оценки расстояния имеет значение также то, что образ знакомого предмета на сетчатке тем больше, чем он ближе.

Роль движения глаз для зрения. При рассматривании любых предметов глаза двигаются. Глазные движения осуществляют 6 мышц, прикреплённых к глазному яблоку. Движение двух глаз совершается одновременно и содружественно. Рассматривая близкие предметы, необходимо сводить (конвергенция), а рассматривая далекие предметы — разводить зрительные оси двух глаз (дивергенция). Важная роль движений глаз для зрения определяется также тем, что для непрерывного получения мозгом зрительной информации необходимо движение изображения на сетчатке. Импульсы в зрительном нерве возникают в момент включения и выключения светового изображения. При длящемся действии света на одни и те же фоторецепторы импульсация в волокнах зрительного нерва быстро прекращается и зрительное ощущение при неподвижных глазах и объектах исчезает через 1-2 с. Если на глаз поставить присоску с крохотным источником света, то человек видит его только в момент включения или выключения, так как этот раздражитель движется вместе с глазом и, следовательно, неподвижен по отношению к сетчатке. Чтобы преодолеть такое приспособление (адаптацию) к неподвижному изображению, глаз при рассматривании любого предмета производит неощущаемые человеком непрерывные скачки (саккады). Вследствие каждого скачка изображение на сетчатке смещается с одних фоторецепторов на другие, вновь вызывая импульсацию ганглиозных клеток. Продолжительность каждого скачка равна сотым долям секунды, а амплитуда его не превышает 20 угловых градусов. Чем сложнее рассматриваемый объект, тем сложнее траектория движения глаз. Они как бы «прослеживают» контуры изображения (рис. 4.6), задерживаясь на наиболее информативных его участках (например, в лице это глаза). Кроме скачков, глаза непрерывно мелко дрожат и дрейфуют (медленно смещаются с точки фиксации взора). Эти движения также очень важны для зрительного восприятия.

Рис. 4.6. Траектория движения глаз (Б) при осматривании изображения Нефертити (А)

Читайте так же:  Ou-начальная катаракта