Зрительный анализатор – важнейший из органов чувств человека и большинства высших позвоночных животных. Он дает более 90% информации, идущей к мозгу от всех рецепторов.

З.А. воспринимает, проводит и анализирует свет электромагнитного излучения определенной длины – приблизительно от 380 до 770 нм. Видение - связано с отражением света от поверхности объекта.

З.А. – сложная система органов, которая состоит из трёх отделов:

§ периферического – рецепторы сетчатой оболочки глаза;

§ проводникового – зрительные нервы, передающие возбуждение в головной мозг;

§ центрального – подкорковые и стволовые центры (латеральные коленчатые тела, подушка таламуса, верхние холмики крыши среднего мозга), а также зрительная область в затылочной доле коры больших полушарий головного мозга.

В периферическом отделе З.А. имеются многочисленные, сложноустроенные, дополнительные образования (глазное яблока) глаз – парное, почти сферическое образование, расположенное в глазницах черепа, укреплен при помощи четырех прямых и двух косых мышц, управляющих его движениями. Стенка глазного яблока, имеющего почти шарообразную форму, составлена тремя оболочками, расположенными друг над другом.

Оболочки образуют плотную капсулу глазного яблока, внутри которой находится прозрачное студенистое вещество — стекловидное тело. за счет гидростатического давления (25 мм рт. ст.) водянистой влаги и стекловидного тела поддерживается форма глаза.

на наружной поверхности глазу - фиброзная оболочка - склера, или белковой оболочкой. Передний отдел этой оболочки образует прозрачную роговицу. В области заднего полюса глазного яблока белковая оболочка охватывает входящий в глазное яблоко ствол зрительного нерва.

Под склерой лежит сосудистая оболочка, богатая сосудами и пигментом. Кпереди она переходит в ресничное, или цилиарное, тело, в котором находятся гладкие мышечные волокна, образующие ресничную мышцу. Самый передний отдел сосудистой оболочки, окаймляющий в виде кольцеобразной полоски зрачок, носит название радужной оболочки. В радужной оболочке имеются два рода мышц: кольцевые и радиальные. При сокращении кольцевых мышц происходит сужение зрачка, а при сокращении радиальных — его расширение. Таким образом, зрачок играет роль диафрагмы, регулирующей силу света, падающего на светочувствительную оболочку глаза.

Позади радужной оболочки находится прозрачное тело, имеющее форму двояковытуклой линзы и носящее название хрусталика. Сокращение ресничных мышц вызывает изменение кривизны хрусталика, что имеет весьма важное значение для приспособления глаза к ясному видению различно удаленных предметов. Пространство между роговой и радужной оболочкой носит название передней камеры глаза. Небольшое пространство, расположенное между радужной оболочкой и хрусталиком, называется задней камерой глаза. Обе камеры заполнены водянистой влагой.

Третья, внутренняя оболочка глазного яблока, или сетчатка, имеет сложное строение и содержит светочувствительные элементы, нервные клетки и опорные образования. На вертикальном разрезе сетчатой оболочки глаза можно различить десять слоев, из которых десятый слой граничит со стекловидным телом глаза, а первый слой примыкает к сосудистой оболочке глаза.

Светочувствительными элементами глаза являются фоторецепторы палочки и колбочки. Распределены они по сетчатке неравномерно. На периферии сетчатки преобладают палочки, а в середине — колбочки. В наружной части палочек находится зрительный пигмент родопсин, который распадается под действием света на две молекулы — молекулу ретиналя и молекулу опсина. Из этих молекул в темноте происходит восстановление родопсина. Если же произошло полное расщепление его, что имеет место при длительном воздействии света, то синтез родопсина может происходить только при участии витамина А. Витамин А находится в сетчатке адаптированного к темноте глаза и почти отсутствует в сетчатке глаза, адаптированного к свету. Запас витамина А в сетчатке пополняется из пищи. При недостатке витамина А развивается зрительное расстройство — гемералопия, или ночная слепота, которая характеризуется резким понижением зрения в сумерки и ночью. В колбочках содержится зрительный пигмент — йодопсин.

Благодаря сложным соединениям фоторецепторов с биполярными и ганглиозными клетками, происходит удаление случайных "помех" в изображении, усиливаются слабые контрасты, острее воспринимаются движущиеся предметы.

В задней части сетчатки имеются два участка, которые по своему строению отличаются некоторыми особенностями. Место выхода зрительного нерва из глазного яблока (сосок зрительного нерва) совсем не содержит светочувствительньгх элементов. Он носит название слепого пятна. Пробел в поле зрения, связанный с наличием слепого пятна, обычно не замечается, он компенсируется деятельностью соседних участков сетчатки.

На расстоянии около 4 мм латерально от слепого пятна лежит участок наиболее ясного видения — желтое пятно. Этот участок, окрашенный в желтый цвет, содержит преимущественно колбочки. Центральная часть желтого пятна истончена и имеет углубление — центральную ямку.

Палочки, рассеянные за исключением центральной ямки по всей поверхности зрительного отдела сетчатки, служат для бесцветного, сумеречного зрения. Колбочки обусловливают возможность цветного зрения. Центральная ямка, содержащая почти исключительно колбочки, является местом, где острота зрения максимальна.

Проводниковый отдел зрительного анализатора начинается рецепторами первых нейронов - палочками и колбочками. Из них раздражение передается биполярным клеткам (второй нейрон), затем - ганглиозным (третий нейрон). Аксоны ганглиозных клеток девятого слоя сетчатки образуют так называемый зрительный нерв. В области основания черепа зрительные нервы правой и левой стороны перекрещиваются.

Волокна зрительного тракта идут не прерываясь к таламической области, где в наружном коленчатом теле вступают в синаптическую связь с нейронами зрительного бугра. Часть волокон зрительного тракта заканчивается в верхних буграх четверохолмия. Участие последних необходимо для осуществления зрительных двигательных рефлексов.Наружные коленчатые тела являются промежуточным звеном, передающим нервные импульсы к коре головного мозга. Отсюда зрительные нейроны третьего порядка направляются прямо к затылочной доле мозга.

НКТ – наружное коленчатое тело

ВХЧ – верхние холмики четверохолмия

мышца, суживающая зрачок – зрачковый рефлекс

ресничная мышца – аккомодация

мышцы глаза – движение глаз

Центральный отдел зрительного анализатора человека находится в задней части затылочной доли. Здесь проецируется преимущественно область центральной ямки сетчатки (центральное зрение). Периферическое зрение представлено в более передней части зрительной доли.

Оптическая система глаза.

В периферическом отделе зрительного анализатора, помимо светочувствительного аппарата, представленного сетчаткой, имеется сложная система прозрачных светопреломляющих сред, создающая возможность получения на сетчатке отчетливого изображения видимых предметов. Это так называемая оптическая система глаза.

Падающие на глаз лучи света проходят через ряд преломляющих поверхностей, которыми являются роговица, хрусталика и стекловидного тела.

Система осуществляет рефракцию, фокусировку изображения в перевернутом и уменьшённом размера на сетчатке. Основным в этой системе является хрусталик.

Светорегулирующий аппарат глаза

Зрачок – это круглое отверстие в центре радужки глаза. Благодаря способности изменять свой диаметр, зрачок регулирует поток лучей света, идущих в глаз и падающих на сетчатку.

Процесс приспособления глаза к различным условиям освещения называется адаптацией.

Аккомодация глаза.

Для ясного видения необходимо, чтобы лучи света от рассматриваемого предмета давали на сетчатке отчетливое изображение. Оптическая система человеческого глаза такова, что параллельные лучи, т. е. лучи, падающие на глаз от достаточно удаленного предмета, фокусируются на сетчатке.

Можно ясно видеть и близко расположенные предметы, лучи от которых падают на глаз расходящимся пучком. Это достигается увеличением преломляющей силы оптической системы глаза. Процесс приспособления глаза к ясному видению предметов на различных расстояниях носит название аккомодации глаза. Аккомодация глаза осуществляется путем перемены преломляющей способности хрусталика благодаря изменению его кривизны.

Изменение кривизны хрусталика при аккомодации связано с сокращением ресничных мышц глаза. Сокращение этих мышц сдвигает ресничное тело кпереди и тем самым расслабляет связки, натягивающие сумку хрусталика. Вследствие расслабления сумки хрусталик в силу присущей ему эластичности приобретает более выпуклую форму, причем увеличивается главным образом передняя его кривизна. Размеры передней камеры глаза при этом уменьшаются.

Аккомодация всегда сопровождается изменением величины зрачка: если смотреть на предмет, находящийся на близком расстоянии, зрачок суживается; если же смотреть вдаль — расширяется.

Цветовое зрение

Многообразие цветов может быть разделено на две группы: цвета ахроматические, т.е. «бесцветные», и хроматические, имеющие определенный цветовой тон.

К цветам ахроматическим могут быть отнесены все оттенки серого цвета вместе с белым и черным цветом. Эти цвета отличаются друг от друга только по количеству отражаемых лучей. Чем больше световых лучей отражается от тела, тем оно светлее. Тело, которое полностью поглощало бы все падающие на него лучи, было бы абсолютно черным.

Глаз воспринимает световые волны различной длины, так называемые хроматические цвета. Обычно в спектре различают восемь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, желто-зеленый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Чувствительность нашего глаза к разным цветам спектра неодинакова. Наибольшей цветовой чувствительностью обладает желтое пятно, центральная часть которого содержит исключительно колбочковый аппарат. По мере же удаления от желтого пятна цветовая чувствительность сетчатки уменьшается. В то же время наибольшей чувствительностью к слабым световым (ахроматическим) раздражениям обладает периферический отдел сетчатки, содержащий преимущественно палочковый аппарат.

Таким образом, можно сделать вывод, что колбочки и палочки являются функционально различными рецепторными клетками. Колбочки обеспечивают дневное и цветовое зрения, палочки же — сумеречное, т. е. бесцветное зрение. Колбочки характеризуют центральное зрение, палочки — периферическое. Это так называемая теория двойственности зрительного аппарата.

Из большого числа теорий, предложенных для объяснения цветового зрения, более обоснованной представляется так называемая трех-компонентная теория. Согласно данной теории, в сетчатке глаза содержится три вида светочувствительных колбочек, соответствующих трем основным цветам — красному, зеленому и синему. Каждый вид колбочек возбуждается преимущественно одним из основных цветов, но реагирует в меньшей степени и на другие лучи. Поэтому при действии, например, красного цвета возбуждаются не только фоточувствительные колбочки, воспринимающие красный цвет, но и в значительно меньшей мере колбочки, воспринимающие зеленый и в меньшей степени синий. Изолированное возбуждение одного вида цветочувствительных элементов вызывает ощущение насыщенного цвета, соответствующего одному из основных цветов. При равном раздражении трех цветовоспринимающих элементов возникает ощущение белого цвета.

Центральное зрение и острота зрения.

обеспечивается центральным участком сетчатки и центральной ямкой. Дает человеку возможность различать формы и мелкие детали предметов, поэтому его второе название – форменное зрение. Даже если оно незначительно снизится, человек сразу же это ощутит. Основная характеристика центрального зрения – это острота зрения.

Острота зрения характеризуется обычно наименьшим расстоянием, на котором должны находиться друг от друга две светящиеся точки, чтобы глаз способен был видеть их раздельно. Чем тоньше эта способность различения, тем выше острота зрения.

Раздельное восприятие двух объектов внешнего мира зависит от величины изображения, получающегося на сетчатке. Если изображение на сетчатке меньше определенного предела и световое раздражение захватывает два рядом лежащих светочувствительных элемента сетчатки (палочки или колбочки), то оба воспринимаемый объекта сливаются и различение становится невозможным.

Для исследования остроты зрения пользуются особыми таблицами, на которых нанесены различной величины знаки (буквы, цифры, кольца, крючки) — так называемые оптотипы. Наиболее распространенными являются таблицы, на которых изображены буквы или кольца с перерывом.