3. Строение и функции зрительной сенсорной системы

Важную роль в познавательной деятельности человека играет зрительный анализатор. Больше 90% информации, которая поступает в мозг, дает зрительный анализатор. С деятельностью зрительного анализатора связано определение формы предметов, их величины, расстояния предметов, от глаза, их подвижности, цвете.

Строение зрительного анализатора:

- периферическая часть – глаз (орган зрения: фоторецепторы в сетчатке);

- проводниковая часть – зрительные нервы;

- центральная часть – зрительная зона коры полушарий головного мозга (затылочная зона).

Орган зрения (глаз) расположен в глазнице черепа. Глаз состоит из глазного яблока и дополнительных органов глаза (глазных мышц, век, слезного аппарата).

Строение глазного яблока. Глазное яблоко состоит из трех оболочек: наружной, средней и внутренней.

- наружная (внешняя) плотная оболочка. Ее передний отдел образован прозрачной роговицей, которая не имеет кровеносных сосудов и владеет высокими преломляющими свойствами. Задний отдел внешней оболочки — склера (белковая оболочка) образованная плотной волокнистой соединительной тканью. Через заднюю часть склеры из глазного яблока выходит зрительный нерв;

- средняя сосудистая оболочка включает собственно сосудистую оболочку, ресничное тело, радужную оболочку. Собственно сосудистая оболочка тонкая, содержит кровеносные сосуды. В центре радужной оболочки, находится отверстие — зрачок, через которое лучи, света попадают на внутреннюю оболочку. В соединительно-тканевой основе радужной оболочки содержатся сосуды, мышечные волокна и пигментные клетки. В зависимости от количества и глубины залегания пигмента цвет радужки разный. Цветом радужки определяется цвет глаз. Пучки мышечных волокон образуют мышцу, которая суживает или расширяет зрачок. Величина зрачка изменяется, потому в глаз может проникнуть большее или более малое количество света. Ресничное тело расположено впереди собственно сосудистой оболочки, большая его часть состоит из ресничной мышцы. За зрачком расположен хрусталик (двояковыпуклая линза) — прозрачное тело, которое находится в тонкостенной капсуле и соединяется ресничными волокнами с ресничным телом и ресничной мышцей. При сокращении ресничной мышцы изменяется натяжение ресничных волокон, регулируется кривизна хрусталика, изменяется его преломляющая сила.

Между роговицей и радужкой, между радужкой и хрусталиком находятся небольшие полости — передняя и задняя камеры глаза, в которых содержится водянистая жидкость. Она обеспечивает питательными веществами роговицу и хрусталик, которые не имеют кровеносных сосудов. Полость глаза сзади хрусталика заполнена прозрачным аморфным веществом — стекловидным телом.

- внутренняя оболочка (сетчатка) подразделяется на две части, переднюю и заднюю. Она построена из двух листков: внешнего пигментного и внутреннего светочувствительного. Передний отдел состоит из слоя пигментных клеток, которые содержат черный пигмент, — фуксин, что поглощает свет и препятствует отражению и рассеиванию изображения. Это обеспечивает четкое зрительное восприятие. Задний отдел сетчатки состоит из нейросенсорных клеток — палочек и колбочек. В палочках содержится фотопигмент – зрительный пурпур, а в колбочках — йодопсин. Палочки реагируют на световые лучи всего спектра (от 400 до 800нм), а колбочки — лишь на определенную длину волны: одни чувствительные до 430нм (синие колбочки), другие до 535нм (зеленые), третьи — до 575нм (красные). Именно модальность трех типов этих клеток, которые воспринимают синие, зеленые, красные цвета предопределяет цветное зрение. В сетчатке глаза приблизительно 7млн. колбочек и 130 млн. палочек. Чувствительность палочкоподобных клеток в 1000 раз больше, чем колбочек. Они возбуждаются даже при плохом освещении — ночью и в сумерках. Палочки воспринимают информацию о форме и освещенности предметов, а колбочки — о цвете. Превращение энергии света в нервный импульс происходит в результате химических реакций, которые происходят в палочках и колбочках. Родопсин и йодопсин распадаются на более простые химические вещества, которые влекут возникновение в светочувствительных клетках потенциала действия, — нервного импульса. При прекращении действия света эти зрительные пигменты возобновляются.

Нервные волокна светочувствительных клеток образуют зрительный нерв. В месте его выхода из глазного яблока, на сетчатке отсутствуют светочувствительные клетки — слепое пятно. В центральной части сетчатки расположено больше всего светочувствительных клеток — желтое пятно (место наилучшего виденья).

Световые лучи, которые поступают в глаз, прежде чем попасть на сетчатку, проходят через несколько преломляющих сред, которые образуют оптическую систему глаза.

Оптическая система глаза включает: роговицу; водянистую жидкость передней и задней камер; хрусталик и стекловидное тело.

Изображение на сетчатке глаза выходит уменьшенным и обратным. Мы видим предметы не в перевернутом, а в их естественном виде благодаря жизненному опыту и взаимодействию анализаторов.

Глаз владеет способностью приспосабливаться к четкому виденью предметов, которые расположены от него на разном расстоянии, — аккомодацией. Аккомодация осуществляется путем изменения кривизны хрусталика. При рассматривании близких предметов ресничная мышца сокращается, и хрусталик благодаря своей эластичности становится более выпуклым, увеличивается его преломляющая сила и изображение фокусируется на сетчатке. При рассматривании предметов на далеком расстоянии, напряжение ресничной мышцы уменьшается, ресничное тело натягивается, и капсула хрусталика предопределяет сдавливание хрусталика, его преломляющая сила уменьшается.

Правый и левый зрительные нервы, которые отходят от глазного яблока на нижней поверхности мозга образуют частичное перекрещивание, что обеспечивает бинокулярное зрения. Работая вместе, объединяя зрительную информацию, оба глаза обеспечивают стереоскопичное зрение, которое позволяет получить более точное представление о форме, объеме, глубине расположения предметов.

От зрительного перекрещивания волокна идут к подкорковым центрам зрения (средний мозг). В этих центрах от волокон клеток сетчатки импульс передается нейронам, чьи отростки идут к корковому центру зрения — в кору затылочной части, где происходит высший анализ зрительной информации.