Энциклопедия - глаз. Смотреть что такое "глаз" в других словарях

10.03.2019

Природа дала человеку не только способность четко видеть днем и хорошо различать цвета. Человеческий глаз приспособлен и к сумеречному зрению. Это хорошо знают любители ночной охоты, опытные туристы, военные, сотрудники спецслужб. Существуют специальные приемы, позволяющие улучшить зрение в темноте даже без приборов ночного видения. Однако при некоторых глазных болезнях в темноте не видно ничего. Особенности ночного зрения и их аномалии рассмотрит MedAboutMe.

Строение сетчатки

Сетчатка состоит из десяти слоев клеток. Почти в самом наружном из них расположены особые клетки, способные воспринимать цвет и свет. Это фоторецепторы: колбочки и палочки. Они отличаются строением и функциями.

Первые отвечают за зрение при дневном освещении и восприятие цветов. Большинство колбочек расположено в центральной части глазного дна. А место наилучшего видения - центральная ямка сетчатки - состоит только из них. Когда требуется рассмотреть все детали, человек помещает предмет прямо перед глазом. При этом мозг получает четкое цветное изображение, сформированное в центральной ямке сетчатки.

Палочки отвечают за зрение в темноте и хорошо воспринимают движение. Эти фоторецепторы сгруппированы на периферии глазного дна. Палочки расположены менее плотно, чем колбочки. Это ведет к меньшей разрешающей способности сетчатки в темноте, а, значит, и к более низкому зрению.

Палочки могут формировать только черно-белое изображение, зато они имеют высокую фоточувствительность. Эти клетки почти в 100 раз чувствительнее к свету, чем колбочки.

Особые клетки сетчатки

«В ходе эволюции сетчатка многих живых существ достигла предела чувствительности. Она чувствует ничтожно малое количество света - один фотон. И это очень важно в темное время суток, когда освещенность измеряется лишь несколькими фотонами», - рассказывает доцент нейробиологии и медицинской инженерии Грег Филд из университета Дюка, расположенного в США.

Эта же группа исследователей обнаружила интересные особенности клеток, расположенных в самом внутреннем слое сетчатки. Некоторые из них воспринимают перемещение в определенном направлении. Так, есть клетки, отвечающие за улавливание движения, направленного вниз, вправо и так далее.

В темноте клетки, реагирующие на движение вверх, меняют свое «поведение». Они активируются при движении в любом направлении. Точная причина этого явления пока неизвестна. Грег Филд предполагает, что это особенно нужно тем животным, которые могут стать жертвами хищников. Постоянная активность таких нейронов позволяет вовремя уловить его прыжок в темноте. У человека таких клеток немного, всего около 4%, а вот у грызунов их доля достигает 20-30%.

Механизм восприятия света

Попадая внутрь глаза, световой поток фокусируется роговицей и хрусталиком в одну точку на сетчатке. Затем свет проходит через все ее слои и лишь в наружной части встречается с фоторецепторами.

Основной процесс восприятия света происходит в наружном сегменте палочек и колбочек. Он представляет собой стопку дисков. Каждый диск состоит из зрительного пигмента, окруженного мембраной. В палочках это родопсин, а в колбочках- йодопсин. Родопсин состоит из ретиналя (особая форма витамина А) и белка опсина.

Зрительный пигмент - особое вещество, способное изменять свою структуру при попадании света. Это запускает ряд химических превращений и ведет к формированию электрического потенциала. Этот импульс и передается по зрительному нерву в мозг. Тут изображение формируется и распознается.

При резкой смене уровня освещенности глаз не сразу приспосабливается к новым условиям. Процесс приспособления к яркому свету называется световой адаптацией, а к низкому освещению - темновой адаптацией. Существуют специальные приборы для регистрации световой чувствительности в ходе темновой адаптации. Они называются адаптометрами.

К свету глаз адаптируется быстро, это занимает 1-3 минуты. А вот темновая адаптация продолжается несколько часов. Поэтому для хорошего зрения в темное время суток следует выждать не менее часа. При этом надо избегать любого яркого света, включая карманный фонарик. Это позволит глазу максимально адаптироваться к низкому освещению.

Можно ли убить взглядом?

Интересно, что глаз может не только воспринимать информацию, но и воздействовать на окружающий мир. Так, в 2003 году канадский охотник оказался один на один с голодным медведем гризли. Ружье было недоступно, зверь был совсем рядом. От отчаянья охотник, по его словам, стал пристально смотреть ему в глаза. Медведь, вопреки обыкновению, взгляда не отвел. Никто не знает, сколько длилась эта сцена, однако в итоге хищник упал замертво. После рассказа охотника зверя нашли и произвели вскрытие. Оказалось, он умер от кровоизлияния в мозг.

Причины снижения темновой адаптации

Жалобы на низкое зрение в темноте могут быть вызваны несколькими причинами.

Аномалии рефракции.

Зрение большинства людей не идеально. Особенно часто встречается небольшая близорукость, реже астигматизм. И некоторые люди даже не догадываются об этом. При слабом освещении зрачок расширяется, в глаз попадает гораздо больше косых лучей. Имеющиеся аномалии рефракции мешают им сфокусироваться на сетчатке, изображение получается нечетким. Человек жалуется на низкое зрение в темноте.

Это явление можно сравнить с эффектом дырчатых очков. Их отверстия уже, чем зрачок при дневном освещении. Это дает более высокую остроту зрения в очках. Поэтому же с узким зрачком днем видно лучше, чем с широким зрачком ночью.

Глазные болезни.

Существует только одно офтальмологическое заболевание, которое длительное время проявляется только этим признаком. Это пигментная дистрофия сетчатки, она же - пигментный ретинит.

Плохое ночное зрение может сопровождать и другие заболевания. Например, воспаление зрительного нерва, его атрофия, воспаление сетчатки с прилежащей частью сосудистой оболочки, внутриглазное инородное тело. Но в этом случае обязательно будут и другие признаки, указывающие на проблему. Например, низкое зрение днем, слабое различение цветов, вялотекущее воспаление глаза.

Недостаток витамина А в питании.

Из него строится важнейшая часть зрительного пигмента родопсина. Поэтому его недостаточное поступление с пищей приводит к нарушению ночного зрения. О гиповитаминозе А также говорят шелушение кожи, сухость и ломкость волос, поперечная исчерченность ногтей, частые конъюнктивиты или стоматиты.

Пигментный ретинит

Причина заболевания точно не известна. Однако большинство исследователей связывают ее с мутациями в генах, кодирующих родопсин. Заболевание передается по наследству.

Суть болезни состоит в гибели фоторецепторов. Обычно сначала страдают палочки, но есть варианты смешанной палочко-колбочковой дистрофии. Как правило, процесс начинается с периферии глазного дна. С палочками и колбочками тесно контактирует самый наружный слой сетчатки - пигментный эпителий. Он отвечает за восстановление фоторецепторов после поглощения света и фотоизоляцию их друг от друга.

Структура пигментного эпителия также изменяется. Отдельные клетки перемещаются во внутренние слои сетчатки. Это очень затрудняет работу оставшихся фоторецепторов.

Заболевание проявляет себя довольно рано. Примерно в 95% случаев оно диагностируется до 30 лет. Первым признаком является снижение зрения в темноте. Многие больные не переносят и яркий свет. Затем появляются дефекты поля зрения. Типичен дефект в виде широкого кольца, которое оставляет свободным только центр и крайнюю периферию поля зрения.

Сужение поля зрения резко ухудшает ориентацию в пространстве. Но острота зрения долго остается высокой. Заболевание постепенно прогрессирует, исходом является полная слепота.

Современные методы лечения болезни

Эффективных способов борьбы с заболеванием не существует. Активно разрабатываются методы генной терапии. Суть ее состоит во введении в полость глаза модифицированных вирусов. Они несут в себе «правильные» гены клеток-фоторецепторов. Вирусы встраиваются в геном палочек. Это восстанавливает их нормальную работу. Впервые такая процедура была выполнена в Америке в марте 2018 года. Первым пациентом стал тринадцатилетний мальчик по имени Jack Hogan.

Однако генная терапия пока проходит клинические испытания и еще не вошла в клиническую практику. Кроме того, изучается применение стволовых клеток и больших доз витамина А.

В США в 2011 году для лечения больных пигментным ретинитом был разработан специальный протез сетчатки Argus. Он устанавливается на глазном дне хирургическим путем. Метод применяется только на поздних стадиях заболевания.

Конечно, устройство не дает полноценного зрения. Однако все пациенты с протезами отмечали улучшение распознавания объектов и восприятия движущихся предметов. В настоящее время Argus устанавливают в клиниках Германии, Великобритании, Франции и Италии.

Таким образом, зрение в темное время суток может быть снижено по очень разным причинам. Можно начать с похода в ближайшую оптику для выявления аномалий рефракции. Если их коррекция не дает результата, то следует пройти тщательное обследование у грамотного офтальмолога.

Использованы фотоматериалы Shutterstock

Елена Стешенко, офтальмолог

Является органом зрения. Главными его функциями являются центральное и предметное зрение, светоощущение, цветоощущение, периферическое и стереоскопическое зрение.

Строение глаза

Глаз человека состоит из глазного яблока и вспомогательных образований. По принципу работы его можно сравнить с первоклассной фотокамерой. Он имеет двояковыпуклую линзу (хрусталик ), которая может фокусироваться на различные расстояния, диафрагму (радужка ), регулирующую размер светового отверстия (зрачок ), и светочувствительную сетчатку , соответствующую цветной фотопленке. Непосредственно за сетчаткой находится слой клеток, наполненных черным пигментом, который поглощает излишний свет и предотвращает смазывание изображения (сосудистая оболочка ).

Глазное яблоко

Глазное яблоко имеет шаровидную форму и лежит в полости глазницы. В нем различают передний и задний полюсы, экватор. Линия, соединяющая полюсы, называется наружной осью глазного яблока; в норме ее длина равна 24 мм. Глазное яблоко состоит из внутреннего ядра и окружающих его трех оболочек. Фиброзная оболочка (наружная) глазного яблока является защитной. В заднем, большем, отделе она образует склеру , плотную, белого цвета, в переднем - прозрачную роговицу , через которую в глаз проникает свет.

Сосудистая оболочка (средняя) глазного яблока богата кровеносными сосудами. В ней выделяют 3 части: собственно сосудистую оболочку, ресничное тело и радужку. Радужка - передняя часть сосудистой оболочки - имеет вид круглой пластинки с отверстием в центре - зрачком . Цвет радужки зависит от содержания в ней пигмента. Большое количество пигмента обусловливает коричневую окраску глаз, малое - голубую или зеленовато-серую.

Величину зрачка регулируют мышцы, заложенные в толще радужки: мышца, суживающая зрачок, и мышца, расширяющая зрачок. Размеры зрачка изменяются в зависимости от количества поступающего в глаз света: чем больше света, тем зрачок меньше, и наоборот.

Реакция зрачка на изменение интенсивности освещения происходит не мгновенно, а в течение 10-30 секунд. Поэтому требуется определенное время для привыкания глаз к темноте (при переходе из ярко освещенного места в темное) и к свету (при выходе из темного помещения на ярко освещенную улицу).

Кзади от радужки в виде валика располагается ресничное тело . В нем заложена ресничная мышца , сокращение которой через специальную связку (ресничный поясок) передается на хрусталик и вызывает изменение его кривизны. Тем самым осуществляется аккомодация - приспособление глаза к видению предметов на разном расстоянии. При сокращении ресничной мышцы натяжение связки ослабевает, хрусталик в силу своих эластических свойств становится более выпуклым, его преломляющая способность увеличивается и глаз настраивается на рассматривание близко расположенных предметов. Если ресничная мышца расслабляется, то хрусталик, напротив, уплощается и глаз настраивается на рассматривание далеко расположенных объектов. Ресничное тело также вырабатывает специальную внутриглазную жидкость - водянистую влагу , заполняющую камеры глаза.

Собственно сосудистая оболочка , располагающаяся позади ресничного тела, содержит большое количество кровеносных сосудов, снабжающих кровью другие оболочки глазного яблока, и черный пигментный слой, который поглощает свет.

Чувствительная оболочка (внутренняя) глазного яблока называется сетчаткой . Она имеет сложное строение. Здесь находятся светочувствительные рецепторные клетки - палочки (около 125 млн) и колбочки (6,5 млн). Они содержат пигмент (палочки - родопсин, колбочки - йодопсин), который поглощает лучи с определенной длиной световой волны.

Поглощая свет, зрительный пигмент меняется, что приводит к высвобождению энергии и возникновению нервного импульса. Существуют один тип палочек и три типа колбочек. Палочки необходимы в сумерках, они воспринимают информацию об освещенности и форме предметов. Колбочки, чувствительность которых к свету в 1000 раз меньше, - аппарат дневного и цветового видения. Разные типы колбочек реагируют на синий, зеленый или красный цвет. Другие цвета воспринимаются при одновременном раздражении колбочек двух или более типов.

Палочки и колбочки распределены в сетчатке неравномерно. Местом наилучшего видения в сетчатке является так называемое желтое пятно диаметром 1 мм, расположенное напротив зрачка, в котором имеются только колбочки. По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а количество палочек возрастает. Недалеко от желтого пятна, ближе к носу, находится слепое пятно - место выхода зрительного нерва из сетчатки, которое не содержит светочувствительных элементов. При рассматривании специалистом глазного дна место выхода зрительного нерва легко определяется, т.к. именно здесь в сетчатку входят питающие ее сосуды.

Оболочки глазного яблока окружают его внутреннее ядро, которое состоит из прозрачных светопреломляющих сред: стекловидного тела , хрусталика и водянистой влаги, заполняющей переднюю и заднюю камеры глаза .

Хрусталик, как уже указывалось, имеет форму двояковыпуклой линзы, которая может менять свою кривизну. Он эластичен, прозрачен и расположен позади зрачка. Хрусталик преломляет входящие в глаз световые лучи и фокусирует их на сетчатке. Позади хрусталика находится стекловидное тело - прозрачная желеобразная масса, заполняющая пространство перед сетчаткой. Через стекловидное тело проходят световые лучи, которые преломляются роговицей и хрусталиком и фокусируются на сетчатке.

Пространство между роговицей и радужкой составляет переднюю камеру глаза, а между радужкой и хрусталиком - заднюю камеру . Камеры глаза сообщаются между собой через зрачок и заполнены прозрачной жидкостью - водянистой влагой. Водянистая влага питает те структуры глазного яблока, которые не имеют кровеносных сосудов: роговицу, хрусталик и стекловидное тело. Водянистая влага играет важную роль в поддержании внутриглазного давления, что необходимо для нормального зрения.

Вспомогательный аппарат глаза

Вспомогательный аппарат глаза включает брови, веки, мышцы глазного яблока и слезный аппарат. Брови служат для предохранения глаз от пота, стекающего со лба. Ресницы, находящиеся на свободных краях верхнего и нижнего век, защищают глаза от пыли, снега и дождя. На каждом веке около 80 ресниц, которые располагаются в 2-3 ряда. Ресницы обновляются в течение 100 дней. Основу века составляет плотная пластинка, которая снаружи покрыта кожей, а изнутри - особой соединительной оболочкой - конъюнктивой. Конъюнктива переходит с век на переднюю поверхность глазного яблока.

Слезный аппарат представлен слезной железой и слезоотводящими путями. Слезная железа лежит в ямке лобной кости у наружной стенки глазницы. Слеза омывает поверхность глазного яблока и стекает в медиальный угол глазной щели. Отсюда через слезные канальцы слеза отводится в полость носа. Слезы увлажняют роговицу и конъюнктиву, смывают пылевые частицы и обезвреживают микроорганизмы. Без слез роговица может высохнуть и ее преломляющая способность нарушится. Оттоку слезной жидкости способствуют мигательные движения век.

Подвижность глазного яблока обеспечивается шестью мышцами, которые располагаются вокруг него в глубине глазницы: четырьмя прямыми (верхняя, нижняя, наружная и внутренняя) и двумя косыми (верхняя и нижняя). Эти мышцы действуют таким образом, что оба глаза движутся синхронно и направлены на один и тот же объект. Схождение зрительных осей обоих глаз на рассматриваемом предмете называется конвергенцией. Такое положение глаз обеспечивает бинокулярное зрение (получение одного изображения в обоих глазах), что важно для восприятия размера, формы, объема предмета, а также движения, расстояния и глубины. Мышцы глаза сокращаются произвольно, команды к ним от головного мозга проводятся по трем парам черепных нервов.

От глазных яблок зрительная информация поступает в головной мозг по зрительным нервам. Зрительный нерв образован отростками нервных клеток, лежащих в сетчатке. На нижней поверхности мозга зрительные нервы перекрещиваются, причем на другую сторону переходят лишь волокна, которые идут от внутренних половин сетчатки. После перекреста нервы носят название зрительных трактов . В каждом зрительном тракте проходят волокна, несущие информацию от внутренней половины сетчатки противоположного глаза и наружной половины сетчатки глаза своей стороны. Тем самым создаются условия для бинокулярного зрения. Зрительный тракт оканчивается в подкорковых зрительных центрах. Отсюда часть волокон направляется к центру зрения в коре затылочной доли полушарий большого мозга (вблизи шпорной борозды), где формируются зрительные ощущения. Другая часть волокон обеспечивает осуществление рефлекторных движений глаз: их поворот, зрачковый рефлекс и аккомодацию.

Головной мозг воспринимает раздражения из внешней среды и интерпретирует их с учетом всей накопленной информации. Так, получаемое на сетчатке изображение является перевернутым и уменьшенным. Но человек видит предметы неперевернутыми. Это происходит потому, что деятельность органа зрения проверяется показаниями других органов чувств.

Болезни глаза

Вследствие неправильного развития глазное яблоко может быть удлиненным, при этом уже в молодом возрасте возникает близорукость (миопия); при укорочении глазного яблока отмечается дальнозоркость (гиперметропия). Эти дефекты зрения исправляют с помощью очков.

Нарушение цветового зрения называется дальтонизмом, им страдают около 8% мужчин и 0,5% женщин. Цветовая слепота объясняется отсутствием колбочек одного или нескольких типов, что связано с генетическим дефектом.

С возрастом эластичность хрусталика уменьшается. Вместе с атрофией ресничной мышцы это приводит к нарушению аккомодации, тогда человек плохо видит на близком расстоянии. Исправляют такую старческую дальнозоркость с помощью очков - двояковыпуклых линз, которые надевают при чтении. С возрастом хрусталик может потерять и свою прозрачность. Помутнение хрусталика называют катарактой и лечат хирургическим путем.

Нарушение зрения, называемое астигматизмом , возникает в случае неправильной кривизны роговицы или хрусталика. В этом случае изображение на сетчатке искажается. Для исправления нужны очки с цилиндрическими стеклами. Повышение внутриглазного давления является признаком тяжелого заболевания глаз - глаукомы .

Воспаление соединительной оболочки, называемое конъюнктивитом , вызывается инфекцией, пылью или химическими веществами и характеризуется ее покраснением, отеком, чувством жжения и тяжести в глазах.

Радужку в медицине приравнивают к своеобразному табло, где отражается
состояние человеческого организма. Метод иридодиагностики (диагностика
по радужке) позволяет установить локализацию различных
заболеваний в организме человека.

Профилактика зрения

Глаз человека - сложная оптическая система, требующая внимательного отношения. Следует оберегать глаза от механических воздействий. При чтении необходимо следить, чтобы свет падал слева, а расстояние от глаз до книги составляло 35-40 см. Нельзя наклоняться к книге ближе, т.к. постоянное напряжение ресничной мышцы может привести к преждевременному развитию близорукости.

Слишком яркое освещение также вредит зрению, поскольку разрушает световоспринимающие клетки. Не рекомендуется читать в движущемся транспорте: из-за неустойчивого положения книги все время меняется фокусное расстояние, что ослабляет аккомодационный аппарат. Расстройство зрения может возникнуть при недостатке в пище витамина А, поэтому необходима специальная диета для глаз . Также рекомендуется выполнять упражнения для глаз , устраивать перерывы от чтения и работы на компьютере.

Бережное отношение к глазам позволит надолго сохранить хорошее зрение и ясный взгляд на окружающий мир.

ГЛАЗ
орган зрения, воспринимающий свет. Глаз человека имеет сферическую форму, диаметр его ок. 25 мм. Стенка этой сферы (глазного яблока) состоит из трех основных оболочек: наружной, представленной склерой и роговицей; средней, сосудистого тракта, - собственно сосудистой оболочки и радужки; и внутренней - сетчатки. Глаз имеет вспомогательные структуры (придатки) - веки, слезные железы, а также мышцы, обеспечивающие его движения.

Склера и роговица. Наружная оболочка глаза обладает главным образом защитной функцией. Большую часть этой оболочки составляет склера (от греч. sclrs - твердый). Она непрозрачна, белок глаза - ее видимая часть. В передней части глаза склера переходит в роговицу. Склера и роговица образованы соединительной тканью и содержат клетки и волокна. Роговица очень упруга и прозрачна, кровеносных сосудов в ней нет. Спереди ее покрывает плотно прилегающий гладкий эпителий, который является продолжением эпителия конъюнктивы, покрывающего белок глаза. Предполагают, что прозрачность роговицы связана с правильным расположением волокон, из которых она по большей части состоит. Эти волокна очень тонки, имеют практически одинаковый диаметр и расположены параллельно друг другу, образуя трехмерные решетчатые структуры. Прозрачность роговицы зависит также от степени ее увлажненности и присутствия слизи. Кривизна роговицы - основной фокусирующей ткани - влияет на остроту зрения: оно ухудшается, если радиус кривизны не везде одинаков. Такое состояние называется астигматизмом; слабая форма его встречается так часто, что может рассматриваться как норма.
Сосудистый (увеальный) тракт. Это средняя оболочка глазного яблока; она насыщена кровеносными сосудами, и ее главная функция питательная. В собственно сосудистой оболочке, в самом внутреннем ее слое, называемом хориокапиллярной пластинкой и расположенном вплотную к стекловидному слою (мембранам Бруха), находятся очень мелкие кровеносные сосуды, обеспечивающие питание зрительных клеток. Мембраны Бруха отделяют сосудистую оболочку от пигментного эпителия сетчатки. Сосудистая оболочка сильно пигментирована у всех людей, кроме альбиносов. Пигментация создает светонепроницаемость стенки глазного яблока и снижает отражение падающего света. Спереди сосудистая оболочка составляет одно целое с радужкой, которая образует своего рода диафрагму, или шторку, и частично отделяет переднюю часть глазного яблока от значительно большей задней его части. Обе части соединяются через зрачок (отверстие в середине радужки), который выглядит как черное пятно.
Радужка (радужная оболочка). Она придает глазу окраску. Цвет глаз зависит от количества и распределения пигмента в радужке и строения ее поверхности. Голубой цвет глаз обусловлен черным пигментом, упакованным в гранулы. В очень темных глазах пигмент распределен по всему веществу радужки. Разное количество и распределение пигмента, а не его цвет определяют карий, серый или зеленый цвет глаз. Кроме пигмента радужка содержит много кровеносных сосудов и две системы мышц, одна из которых суживает, а другая расширяет зрачок при аккомодации глаза к различной освещенности. Передний край сосудистой оболочки в том месте, где он прикрепляется к радужке, образует от 60 до 80 складок, расположенных радиально; их называют ресничными (цилиарными) отростками. Вместе с расположенными под ними ресничными (цилиарными) мышцами они составляют ресничное (цилиарное) тело. При сокращении ресничных мышц изменяется кривизна хрусталика (он делается более круглым), что улучшает фокусировку изображений близких предметов на светочувствительной сетчатке.
Хрусталик. Позади зрачка и радужки находится хрусталик, который представляет собой прозрачную двояковыпуклую линзу, поддерживаемую многочисленными тонкими волокнами, прикрепленными близко к его экватору и к краям упомянутых выше ресничных отростков. Вещество хрусталика состоит из плотно сгруппированных прозрачных волокон. Кривизна поверхности хрусталика такова, что проходящий через него свет фокусируется на поверхности сетчатки. Хрусталик помещен в эластичную капсулу (сумку), которая позволяет ему при ослаблении напряжения поддерживающих волокон восстанавливать свою первоначальную форму. Эластичность хрусталика с возрастом уменьшается, что снижает способность ясно видеть близкие объекты и, в частности, затрудняет чтение.
Передняя и задняя камеры. Пространство перед хрусталиком и местом его прикрепления к ресничному телу за радужкой называется задней камерой. Она соединяется с передней камерой, располагающейся между радужкой и роговицей. Оба этих пространства заполнены водянистой влагой - жидкостью, сходной по составу с плазмой крови, но содержащей очень мало белков и отличающейся более низкой и вариабельной концентрацией органических и минеральных веществ. Водянистая влага постоянно сменяется, но механизм ее образования и замены до сих пор точно неизвестен. Количество ее определяет внутриглазное давление и в норме постоянно. Местом образования водянистой влаги служат ресничные отростки, покрытые двойным слоем эпителиальных клеток. Проходя через зрачок, жидкость омывает хрусталик и радужку и меняет свой состав в ходе происходящего между ними обмена. Из передней камеры она проходит сквозь ячеистую ткань в месте соединения роговицы и радужки (называемом радужно-роговичным углом) и попадает в шлеммов канал - круговой сосуд в этой части глаза. Далее по сосудам, называемым водными венами, водянистая влага из этого канала попадает в вены наружной поверхности глаза. За хрусталиком, заполняя 4/5 объема глазного яблока, находится прозрачная масса - стекловидное тело. Оно образовано прозрачным коллоидным веществом, которое представляет собой сильно измененную соединительную ткань. Сетчатка - внутренняя оболочка глаза, прилегающая к стекловидному телу. В ходе эмбрионального развития она формируется из отростка головного мозга и по существу является специализированной частью последнего. Это самая главная в функциональном отношении часть глаза, так как именно она воспринимает свет. Сетчатка состоит из двух основных слоев: тонкого пигментного слоя, обращенного к сосудистой оболочке, и высокочувствительного слоя нервной ткани, который, подобно чаше, окружает большую часть стекловидного тела. Этот второй слой сложно организован (в виде нескольких слоев, или зон) и содержит фоторецепторные (зрительные) клетки (палочки и колбочки) и несколько типов нейронов с многочисленными отростками, связывающими их с фоторецепторными клетками и между собой; аксоны т.н. ганглиозных нейронов образуют зрительный нерв. Место выхода нерва представляет собой слепую часть сетчатки - т.н. слепое пятно. На расстоянии ок. 4 мм от слепого пятна, т.е. очень близко к заднему полюсу глаза, имеется вдавление, называемое желтым пятном. Наиболее вдавленная центральная часть этого пятна - центральная ямка - является местом наиболее точной фокусировки световых лучей и наилучшего восприятия световых раздражений, т.е. это участок наилучшего видения. Палочки и колбочки, названные так по их характерной форме, расположены в слое, наиболее удаленном от хрусталика; их светочувствительные свободные концы вдаются в пигментный слой (т.е. направлены от света). У человека в сетчатке имеется ок. 6-7 млн. колбочек и 110-125 млн. палочек. Эти фоторецепторные клетки распределены неравномерно. Центральная ямка и желтое пятно содержат только колбочки. По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а палочек - возрастает. Периферическая часть сетчатки содержит исключительно палочки. Слепое пятно не содержит фоторецепторов. Колбочки обеспечивают дневное зрение и восприятие цвета; палочки - сумеречное, ночное зрение. Пигментный слой состоит из эпителиальных клеток с длинными отростками, заполненных черным пигментом - меланином. Эти отростки отделяют палочки и колбочки друг от друга, а содержащийся в них пигмент препятствует отражению света. Пигментный эпителий насыщен также витамином А и играет значительную роль в питании и поддержании активности фоторецепторов.

Нервные связи. Свет, падающий на глаз, проходит через роговицу, водянистую влагу, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и несколько слоев сетчатки, где он воздействует на колбочки и палочки. Зрительные клетки реагируют на этот стимул, генерируя сигнал, поступающий на нейроны сетчатки (т.е. в направлении, противоположном ходу светового луча). Передача сигнала от рецепторов происходит через синапсы, расположенные в т.н. наружном сетчатом слое; затем нервный импульс попадает в промежуточный сетчатый слой. Часть нейронов этого слоя передает импульс дальше в третий, ганглиозный, слой, а часть использует его для регуляции активности различных частей сетчатки. Ганглиозные волокна (они составляют самый близкий к стекловидному телу слой сетчатки, отделенный от него лишь тонкой мембраной) направляются к слепому пятну и здесь сливаются, образуя зрительный нерв, идущий от глаза к мозгу. Нервные импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в симметричные области зрительной коры больших полушарий, где формируется зрительный образ.

ЗРЕНИЕ
Зрение - процесс, обеспечивающий восприятие света. Мы видим объекты потому, что они отражают свет. Цвета, которые мы различаем, определяются тем, какую часть видимого спектра отражает или поглощает предмет. Когда клетки сетчатки, колбочки и палочки, подвергаются воздействию света с длиной волны от 400 нм (фиолетового) до 750 нм (красного), в них происходит химическая реакция, вследствие которой возникает нервный сигнал. Этот сигнал достигает мозга и порождает в бодрствующем сознании ощущение света.
Зрительные системы. В глазу человека (и многих животных) есть две световоспринимающие системы: колбочки и палочки. Зрительный процесс лучше изучен на примере палочек, но есть основания полагать, что в колбочках он протекает сходным образом. Чтобы прошла химическая реакция, инициирующая нервный сигнал, фоторецепторная клетка должна поглотить энергию света. Для этого используется светопоглощающий пигмент родопсин (называемый также зрительный пурпур) - сложное соединение, образующееся в результате обратимого связывания липопротеина скотопсина с небольшой молекулой поглощающего свет каротиноида - ретиналя, который представляет собой альдегидную форму витамина А. Под действием света происходит расщепление родопсина на ретиналь и скотопсин. После прекращения воздействия света родопсин тотчас же ресинтезируется, но часть ретиналя может подвергнуться дальнейшим превращениям, и для восполнения его запаса в сетчатке необходим витамин А. Описанный процесс можно считать доказанным, и не остается сомнений в том, что родопсин в качестве светочувствительного соединения палочек обеспечивает зрение по крайней мере при слабой освещенности. Если перейти из места с ярким освещением в слабо освещенное, как это бывает при посещении театра в полдень, то интерьер покажется вначале очень темным. Но через несколько минут это впечатление проходит, и предметы становятся хорошо различимыми. Во время адаптации к темноте зрение почти полностью зависит от палочек, так как они лучше работают при слабой освещенности. Ввиду того что палочки не различают цвета, зрение при низкой освещенности практически бесцветно (ахроматическое зрение). Если глаз внезапно подвергается воздействию яркого света, мы плохо видим в течение короткого периода адаптации, когда основная роль переходит к колбочкам. При хорошем освещении мы вполне различаем цвета, поскольку цветовосприятие является функцией именно колбочек.

Теории цветового зрения. Основу изучения цветового зрения заложил Ньютон, показавший, что с помощью призмы белый свет можно разложить на непрерывный спектр, а путем воссоединения компонентов спектра вновь получить белый свет. В дальнейшем было предложено много теорий для объяснения цветового зрения. Классической стала теория цветового зрения Г.Гельмгольца, модифицирующая теорию Т.Юнга. Она утверждает, что все цвета могут быть получены смешением трех основных цветов: красного, зеленого и синего, а восприятие цвета определяется на сетчатке тремя разными светочувствительными веществами, локализованными в колбочках. Эта теория получила подтверждение в 1959, когда было обнаружено, что в сетчатке имеется три типа колбочек: одни содержат пигмент с максимумом поглощения в синей части спектра (430 нм), другие - в зеленой (530 нм), третьи - в красной (560 нм). Спектры их чувствительности частично перекрываются. Возбуждение колбочек всех трех типов создает ощущение белого цвета, "зеленых" и "красных" - желтого, "синих" и "красных" - пурпурного. Однако теория Гельмгольца не давала объяснения целого ряда феноменов цветового восприятия (например, ощущения коричневого или появления цветных остаточных изображений - т.н. послеобразов), что стимулировало создание альтернативных теорий. В 19 в. немецкий физиолог Э.Геринг выдвинул теорию оппонентных цветов, согласно которой цветовое восприятие основано на антагонизме некоторых цветов: как белое (состоящее из всех цветов) противоположно черному (отсутствию цвета), так желтое - синему, а красное - зеленому. В последние десятилетия, когда появилась возможность регистрировать активность отдельных нейронов и удалось выявить тормозные механизмы в деятельности нейросенсорных систем, стало ясно, что эта теория в целом адекватно описывает функцию ганглиозных клеток и более высоких уровней зрительной системы. Таким образом, теории Гельмгольца и Геринга, которые долгое время считались взаимоисключающими, обе оказались в основном справедливы и дополняют друг друга, если рассматривать их как описание разных уровней цветового восприятия. Цветовая слепота чаще всего бывает наследственной и передается обычно как рецессивный сцепленный с X-хромосомой признак. Это весьма распространенный дефект зрения: им страдают 4-8% мужчин и 0,4% женщин в европейских популяциях. Во многих случаях цветовая слепота выражается лишь небольшими отклонениями в восприятии красного и зеленого; способность же подбирать все цвета соответствующим смешением трех основных цветов при этом сохраняется. Эту форму цветовой слепоты определяют как аномальное трихроматическое зрение. Другая ее форма - дихроматическое зрение: люди с этой аномалией подбирают все цвета путем смешения только двух основных цветов. Чаще всего встречается нарушение восприятия красного и зеленого цветов (т.н. дальтонизм), но иногда - желтого и синего. Третья форма, крайне редкая, - это монохроматическое зрение, т.е. полная неспособность различать цвета. У многих животных цветового зрения нет либо оно слабо выражено, в то же время некоторые пресмыкающиеся, птицы, рыбы и млекопитающие обладают более или менее хорошим цветовым зрением. Острота зрения и практическая слепота. Для оценки состояния зрения используют три показателя: остроту зрения, поле зрения и качество цветового зрения. Острота зрения - это способность различать детали и форму. Один из способов ее оценки заключается в следующем: испытуемый должен с установленного расстояния определить минимально необходимый промежуток между двумя параллельными линиями, при котором они зрительно не сливаются. На практике этот промежуток измеряют не в дюймах или миллиметрах, а по величине "угла зрения", который образуют лучи от двух параллельных линий, сходящиеся в точке внутри глаза. Чем меньше угол, тем острее зрение. При нормальном зрении минимальный угол равен 1 дуговой минуте, или 1/60 градуса. Эта величина положена в основу хорошо известной буквенной таблицы для проверки остроты зрения. Каждая буква таблицы соответствует 5 дуговым минутам при определении с установленного расстояния, в то время как толщина буквенных линий составляет 1/5 величины буквы, т.е. 1 дуговую минуту. Буква в строке таблицы, отмеченной как 60 метров, имеет размеры, которые позволяют человеку с нормальным зрением идентифицировать ее с расстояния 60 метров; аналогично букву в 6-метровой строке можно при нормальном зрении определить с расстояния 6 метров. Степень остроты зрения рассчитывают путем соотнесения расстояния, с которого проводится тест (цифра в числителе), с расстоянием, которое указано для самых маленьких правильно читаемых букв (цифра в знаменателе). Стандартное расстояние для теста - 6 метров. Если с этого расстояния испытуемый правильно читает буквы 6-метровой строки, у него нормальная острота зрения. Если с расстояния 6 метров он читает только буквы в норме различимые с 24 метров, его острота зрения равна 6/24. Поле зрения - это способность каждого глаза воспринимать объекты по краям видимого ареала. При оценке этого показателя учитывают размеры, цвет и положение объектов как в градусах, так и в направлении от центральной точки зрения. Цветовое зрение обычно проверяют по способности различать красный, зеленый и синий цвета. Понятие практической слепоты служит для определения нетрудоспособности, при этом оценивают остроту зрения и поле зрения; иногда учитывается сочетание недостаточной остроты зрения и узости поля зрения.

Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .

Светочувствительные рецепторы глаза (фоторецепторы) - колбочки и палочки, располагаются в наружном слое сетчатки. Фоторецепторы контактируют с биполярными нейронами, а те в свою очередь - с ганглиозными. Образуется цепочка клеток, которые под действием света генерируют и проводят нервный импульс. Отростки ганглиозных нейронов образуют зрительный нерв.

По выходе из глаза зрительный нерв делится на две половины. Внутренняя перекрещивается и вместе с наружной половиной зрительного нерва противоположной стороны направляется к латеральному коленчатому телу, где расположен следующий нейрон, заканчивающийся на клетках зрительной зоны коры в затылочной доле полушария. Часть волокон зрительного тракта направляется к клеткам ядер верхних холмиков пластинки крыши среднего мозга. Эти ядра, так же как и ядра латеральных коленчатых тел, представляют собой первичные (рефлекторные) зрительные центры. От ядер верхних холмиков начинается тектоспинальный путь, за счет которого осуществляются рефлекторные ориентировочные движения, связанные со зрением. Ядра верхних холмиков также имеют связи с парасимпатическим ядром глазодвигательного нерва, расположенным под дном водопровода мозга. От него начинаются волокна, входящие в состав глазодвигательного нерва, которые иннервируют сфинктер зрачка, обеспечивающий сужение зрачка при ярком свете (зрачковый рефлекс), и ресничную мышцу, осуществляющую аккомодацию глаза.

Адекватным раздражителем для глаза является свет - электромагнитные волны длиной 400 - 750 нм. Более короткие - ультрафиолетовые и более длинные - инфракрасные лучи глазом человека не воспринимаются.

Преломляющий световые лучи аппарат глаза - роговица и хрусталик, фокусирует изображение предметов на сетчатке. Луч света проходит через слой ганглиозных и биполярных клеток и достигает колбочек и палочек. В фоторецепторах различают наружный сегмент, содержащий светочувствительный зрительный пигмент (родопсин в Галочках и йодопсин в колбочках), и внутренний сегмент, в котором находятся митохондрии. Наружные сегменты погружены в черный пигментный слой, выстилающий внутреннюю поверхность глаза. Он уменьшает отражение света внутри глаза и участвует в обмене веществ рецепторов.

В сетчатке насчитывают около 7 млн. колбочек и примерно 130 млн. палочек. Более чувствительны к свету палочки, их называют аппаратом сумеречного зрения. Колбочки, чувствительность к свету которых в 500 раз меньше,- это аппарат дневного и цветового видения. Цветоощущение, мир красок доступен рыбам, амфибиям, рептилиям и птицам. Доказывается это возможностью выработать у них условные рефлексы на различные цвета. Не воспринимают цвета собаки и копытные животные. Вопреки прочно установившемуся представлению, что быки очень не любят красный цвет, в опытах удалось доказать, что они не могут отличить зеленого, синего и даже черного от красного. Из млекопитающих только обезьяны и люди способны воспринимать цвета.

Колбочки и палочки распределены в сетчатке неравномерно. На дне глаза, напротив зрачка, находится так называемое пятно, в центре его есть углубление - центральная ямка - место наилучшего видения. Сюда фокусируется изображение при рассматривании предмета.

В центральной ямке имеются только колбочки. По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а число палочек возрастает. Периферия сетчатки содержит только палочки.

Недалеко от пятна сетчатки, ближе к носу, расположено слепое пятно. Это место выхода зрительного нерва. В этом участке нет фоторецепторов, и оно не принимает участия в зрении. Мы обычно не замечаем пробела в поле зрения, но его легко доказать с помощью опыта Мариотта (рис. 130). Если закрыть левый глаз, а правым пристально рассматривать нарисованный на бумаге крестик, медленно приближая рисунок к глазу, то можно заметить, что при определенном расстоянии белое пятно на рисунке исчезает. Это происходит, когда его изображение окажется на слепом пятне. Мы его не замечаем, так как смотрим двумя глазами и на слепое пятно каждого из глаз проецируются различные участки изображения. Кроме того, при рассматривании предметов глаз все время движется скачками по контуру и отдельным местам рисунка. Изображение предмета очень быстро перемещается по сетчатке, а это дает возможность видеть все его части (рис. 131).

Рис. 130. Рисунок для проведения опыта Мариотта (I) и схема хода лучей в этом опыте (II). а - место выхода зрительного нерва; б - центральная ямка, место наилучшего видения

Рис. 131. Запись движений глаза (а) при рассмотрении в течение 2 мин фотографии скульптурного портрета египетской царицы Нефертити (6) (по А. Л. Ярбусу)

Непрерывные, мелкие, скачкообразные движения глаз обусловлены свойствами его рецепторов. Рецепторы передают в мозг информацию не о непрерывно действующем раздражителе, а лишь об изменениях световых сигналов. Импульсы в зрительном нерве возникают только в момент включения и выключения света. A. Л. Ярбус укреплял на роговицу очень маленькую присоску с источником света, движения которого фотографировали. Так как источник света двигался вместе с глазом, то свет падал все время на одни и те же элементы сетчатки. В этом случае испытуемый видит свет только в момент его включения - неподвижное изображение глаз не видит. Лягушка, у которой глаз неподвижен, видит мир затянутым серой пеленой. Зато появление летающей мошки отлично воспринимается рецепторами ее глаза.

Построение изображения на сетчатке. Луч света достигает сетчатки, проходя через ряд преломляющих поверхностей и сред: роговицу, водянистую влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. Лучи, исходящие из одной точки внешнего пространства, должны быть сфокусированы в одну точку на сетчатке, только тогда возможно ясное видение. Глаз представляет собой сложную оптическую систему, но оказалось, что для построения изображения в глазу можно пользоваться упрощенной моделью, так называемым o редуцированным глазом.

Редуцированный глаз имеет одну преломляющую поверхность - роговицу и одну среду - стекловидное тело. Узловая точка в редуцированном глазу, т. е. точка оптической системы, через которую лучи идут, не преломляясь, расположена на расстоянии 7,5 мм от вершины роговицы и 15 мм от сетчатки (длина нормального глаза составляет 22,5 мм).

Чтобы построить изображение в редуцированном глазу, надо от двух крайних точек предмета провести через узловую точку два луча. Эти лучи, проходящие через узловую точку без преломления, называются направляющими, а угол, образуемый ими,- углом зрения (рис. 132). Изображение на сетчатке получается действительное, перевернутое и уменьшенное. Несмотря на то что изображение перевернуто, мы воспринимаем предметы в прямом виде. Это происходит потому, что деятельность одних органов чувств проверяется другими. Для нас "низ" там, куда направлена сила земного притяжения. В свое время Страттон поставил очень интересный опыт. Вместо очков он надел стекла с оптической системой, поставившей мир "вверх ногами". Уже через 4 дня он видел ландшафт в прямом виде.

Рис. 132. Построение изображения в глазу, а, б - предмет: а", б" - его перевернутое и уменьшенное изображение на сетчатке; С - узловая точка, через которую лучи идут без преломления, аα - угол зрения

Острота зрения. Остротой зрения называется способность глаза видеть раздельно две точки. Нормальному глазу это доступно, если величина их изображения на сетчатке равна 4 мкм, а угол зрения составляет 1 мин. При меньшем угле зрения ясного видения не получается, точки сливаются. Для объяснения этого явления обратимся к известному факту. Если рассматривать с большого расстояния иллюминированное электрикческими лампочками здание, оно кажется украшенным светящимися линиями. При приближении вместо сплошных линий становятся видны отдельные лампочки. Чем это объясняется? Если падающие на сетчатку лучи возбуждают сплошной ряд колбочек, то глаз видит линию. Если же при этом возбуждаются колбочки, стоящие через одну, то глаз видит отдельные точки.

Для раздельного видения двух точек необходимо, чтобы между возбужденными колбочками находилась минимум одна невозбужденная. Так как диаметр колбочек в месте наибольшей остроты зрения, в центральной ямке пятна, равен 3 мкм, то раздельное видение возможно при условии, если изображение на сетчатке не менее 4 мкм. Такая величина изображения получается, если угол зрения 1 мин.

Остроту зрения определяют по специальным таблицам, на которых изображены 12 рядов букв. С левой стороны каждой строки написано, с какого расстояния она должна быть видна человеку с нормальным зрением. Испытуемого помещают на определенном расстоянии от таблицы и находят строку, которую он прочитывает без ошибок.

Острота зрения увеличивается при яркой освещенности и очень низка при слабом свете.

Поле зрения. Все пространство, видимое глазу при неподвижно устремленном вперед взоре, называют полем зрения.

Различают центральное (в области желтого пятна) и периферическое зрение. Наибольшая острота зрения в области центральной ямки. Здесь только колбочки, диаметр их небольшой, они тесно примыкают друг к другу. Каждая колбочка связана с одним биполярным нейроном, а тот в свою очередь - с одним ганглиозным, от которого отходит отдельное нервное волокно, передающее импульсы в головной мозг.

Периферическое зрение отличается меньшей остротой. Это объясняется тем, что на периферии сетчатки колбочки окружены палочками и каждая уже не имеет отдельного пути к мозгу. Группа колбочек заканчивается на одной биполярной клетке, а множество таких клеток посылает свои импульсы к одной ганглиозной. В зрительном нерве примерно 1 млн. волокон, а рецепторов в глазу около 140 млн.

Периферия сетчатки плохо различает детали предмета, но хорошо воспринимает их движения. Боковое зрение имеет большое значение для восприятия внешнего мира. Для водителей различного вида транспорта нарушение его недопустимо.

Поле зрения определяют при помощи особого прибора - периметра (рис. 133), состоящего из полукруга, разделенного на градусы, и подставки для подбородка.

Испытуемый, закрыв один глаз, вторым фиксирует белую точку в центре дуги периметра впереди себя. Для определения границ поля зрения по дуге периметра, начиная от ее конца, медленно продвигают белую марку и определяют тот угол, под которым она видна неподвижным глазом.

Поле зрения наибольшее кнаружи, к виску - 90°, к носу и кверху и книзу - около 70°. Можно определить границы цветового зрения и при этом убедиться в удивительных фактах: периферические части сетчатки не воспринимают цвета; цветовые поля зрения не совпадают для различных цветов, самое узкое имеет зеленый цвет.

Аккомодация. Глаз часто сравнивают с фотокамерой. В нем имеется светочувствительный экран - сетчатка, на которой с помощью роговицы и хрусталика получается четкое изображение внешнего мира. Глаз способен к ясному видению равноудаленных предметов. Эта его способность носит название аккомодации.

Преломляющая сила роговицы остается постоянной; тонкая, точная фокусировка идет за счет изменения кривизны хрусталика. Эту функцию он выполняет пассивно. Дело в том, что хрусталик находится в капсуле, или сумке, которая через ресничную связку прикреплена к ресничной мышце. Когда мышца расслаблена, связка натянута, она тянет капсулу, которая сплющивает хрусталик. При напряжении аккомодации для рассматривания близких предметов, чтения, письма ресничная мышца сокращается, связка, натягивающая капсулу, расслабляется и хрусталик в силу своей эластичности становится более круглым, а его преломляющая сила увеличивается.

С возрастом эластичность хрусталика уменьшается, он отвердевает и утрачивает способность менять свою кривизну при сокращении ресничной мышцы. Это мешает четко видеть на близком расстоянии. Старческая дальнозоркость (пресбиопия) развивается после 40 лет. Исправляют ее с помощью очков - двояковыпуклых линз, которые надевают при чтении.

Аномалия зрения. Встречающаяся у молодых аномалия чаще всего является следствием неправильного развития глаза, а именно его неправильной длины. При удлинении глазного яблока возникает близорукость (миопия), изображение фокусируется впереди сетчатки. Отдаленные предметы видны неотчетливо. Для исправления близорукости пользуются двояковогнутыми линзами. При укорочении глазного яблока наблюдается дальнозоркость (гиперметропия). Изображение фокусируется позади сетчатки. Для исправления требуются двояковыпуклые линзы (рис. 134).

Рис. 134. Рефракция при нормальном зрении (а), при близорукости (б) и дальнозоркости (г). Оптическая коррекция близорукости (в) и дальнозоркости (д) (схема) [Косицкий Г. И., 1985]

Нарушение зрения, называемое астигматизмом, возникает в случае неправильной кривизны роговицы или хрусталика. При этом изображение в глазу искажается. Для исправления нужны цилиндрические стекла, подобрать которые не всегда легко.

Адаптация глаза. При выходе из темного помещения на яркий свет мы вначале ослеплены и даже можем испытывать боль в глазах. Очень быстро эти явления проходят, глаза привыкают к яркому освещению.

Уменьшение чувствительности рецепторов глаза к свету называется адаптацией. При этом происходит выцветание зрительного пурпура. Заканчивается световая адаптация в первые 4 - 6 мин.

При переходе из светлого помещения в темное происходит темновая адаптация, продолжающаяся более 45 мин. Чувствительность палочек при этом возрастает в 200 000 - 400 000 раз. В общих чертах это явление можно наблюдать при входе в затемненный кинозал. Для изучения хода адаптации существуют специальные приборы - адаптомеры.

Фотохимические процессы в сетчатке. Светочувствительность рецепторов сетчатки обусловлена наличием в них зрительных пигментов. В наружных сегментах палочек находится зрительный пурпур, или родопсин, придающий темноадаптированной сетчатке красный цвет. На свету родопсин выцветает, обесцвечивается и разлагается на ретинин - производное витамина А и белок опсин, палочки при этом становятся неэффективными. В темноте зрительный пурпур восстанавливается. При недостатке витамина А в пище развивается заболевание куриная слепота (гемералопия): человек в сумерках почти не видит.

В колбочках имеется пигмент йодопсин, видимо, несколько его разновидностей.

Восприятие цвета. Цветовое зрение, помимо эстетического удовольствия, радости, испытываемой при рассмотрении цветовой гаммы, имеет большое практическое значение: оно улучшает видимость предметов и обеспечивает дополнительную информацию о них.

Восприятие цвета обеспечивается колбочками. В сумерках, когда функционируют только палочки, цвета не различаются. Существует семь видов колбочек, реагирующих на лучи различной длины и вызывающих ощущение различных цветов. В анализе цвета принимают участие не только рецепторы глаза, но и центральная нервная система.

Цветовая слепота. Нарушение цветового зрения называется дальтонизмом. Им страдают примерно 8% мужчин и 0,5% женщин. Различают форму нарушения цветового зрения, при которой отсутствует восприятие красного цвета - протанопию, зеленого - дейтеранопию и фиолетового - тританопию (встречается редко). Очень редко выявляется полная слепота на цвета - ахромазия. Для таких людей мир окрашен во все оттенки серого, как на бесцветной фотографии. Не воспринимающий красный цвет не отличает светло-красный от темно-зеленого, а пурпурный и фиолетовый от синего; те, у кого отсутствует восприятие зеленого цвета, смешивают зеленые цвета с темно-красными.

Нарушения цветового зрения устанавливают при помощи специальных таблиц. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут быть водителями транспорта, так как не различают цветовых дорожных сигналов.

Бинокулярное зрение и его значение. Глаз способен воспринимать размер, форму, объем предмета, рисунок, цвет, яркость, движение, положение в пространстве и расстояние. Большое значение при этом имеет зрение двумя глазами, или бинокулярное зрение.

Стереоскопия, или способность видеть предмет рельефным, объемным, основана на неодинаковом восприятии предмета левым и правым глазом. Левый глаз видит больше с левой стороны предмета, правый - с правой. Это можно доказать, сделав снимок предмета сначала с положения левого глаза, а потом - правого. Снимки будут отличаться. Если лучи, идущие от обоих снимков, совместить при помощи специальных линз, как это делается в стереоскопе, то получается рельефное изображение предмета.

Слепое пятно глаза открыто французским физиком Эдмом Мариоттом в 1668 г. Он использовал свое открытие для оригинальной забавы придворных короля Людовика XIV. Мариотт помещал двух зрителей на расстоянии двух метров друг напротив друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Голова попадала в сектор слепого пятна смотрящего глаза.

Известен рисунок Мариотта для нахождения слепого пятна. Если смотреть на крестик правым глазом (левый глаз должен быть закрыт), приближая или отдаляя рисунок от глаза, наступает момент, когда черный кружок не виден.

Рис. 1. Рисунок Мариотта для нахождения слепого пятна глаза

Глаз устроен так, что человек может сосредоточить внимание на чем-то, что особенно заинтересовало его в этот момент. Интерес может быть продиктован жизненной необходимостью, а может быть вызван и красотой формы.

Рис. 2. Геометрическая схема глазного дна

В центре глазного дна есть небольшое углубление – центральная ямка. Это место наилучшего видения. Главный луч зрения всегда направлен по оси: центральная ямка – центр хрусталика – рассматриваемый предмет. Вокруг центральной ямки расположилось желтое пятно. Это место дневного зрения и наилучшего цветового восприятия. Чем дальше от желтого пятна, тем меньше колбочек содержит сетчатка и все больше палочек. Палочки приспособлены для сумеречного зрения и для восприятия формы. На некотором расстоянии от желтого пятна находится так называемое слепое пятно . Здесь нет ни колбочек, ни палочек, этим местом глаз не видит. Это сосок зрительного нерва.

Зачем слепое пятно? Разве нельзя было все волокна зрительного нерва, идущие к колбочкам и палочкам, собрать где-то в глубине глаза, а не на поверхности сетчатки? И почему слепое пятно природа разместила именно здесь, а не где-нибудь дальше, ведь места в глазном яблоке еще много?!

В соответствии со своим строением глаз не просто передает в мозг световые сигналы, поступившие в него извне, не зеркально отражает все то, что находится перед ним, а готовит информацию для мозга в определенном порядке и соподчиненности. Центральная ямка и желтое пятно дают самое четкое изображение и наилучшее цветовосприятие. Периферическая часть поля ясного зрения дает менее четкое восприятие и тем самым обеспечивает главенствующую роль центра. Слепое пятно не участвует в зрительном восприятии совсем. За слепым пятном идет еще более дальняя периферия, которая обеспечивает только общее восприятие, являясь как бы фоном для поля ясного зрения, но она очень чувствительна к световым сигналам от движущихся предметов, что биологически имеет смысл и очень важно в борьбе за существование.

А что же делает самая дальняя периферия глазного яблока, куда не попадают световые лучи? Там создается ноль-цвет и служит он базой для сравнения всех цветовых ощущений, которые дает сетчатка.

Как видим, глаз устроен разумно. Желтое пятно имеет слегка вытянутую форму по горизонтали и соответствует углам 6° и 8°. На расстоянии 12° от центральной ямки начинается слепое пятно, которое соответствует углу 6°. До наружного края слепого пятна от середины центральной ямки 18°. Если таким радиусом описать круг, получим основание зрительного конуса, соответствующее 36°. Это поле ясного зрения .

Безусловно, глазное дно не расчерчено циркулем. Это живая ткань и границы названных элементов глазного дна размыты, нечетки, но они есть. Таким образом, можно заключить, что наружная граница слепого пятна является границей поля ясного зрения.

Источники информации:

Ковалев Ф.В. Золотое сечение в живописи. – К.: Выща школа, 1989.
Лаврус В.С. Свет и тепло . – К.: НиТ, 1998.