big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Глаз и его работа

Глаз (рис. 1, 2) обычно имеет шаровидную форму и помещается в костной воронке — глазнице. Сзади и с боков он защищен от внешних воздействий, костными стенками глазницы, а спереди — векам. Внутренняя поверхность век и передняя часть глазного яблока, за исключением роговицы, покрыта слизистой оболочкой — конъюнктивой. У верхненаружного края глазницы расположена слезная железа, которая выделяет жидкость, омывающую глаз. Равномерному распределению слезной жидкости по поверхности глаза способствуют мигания век.

Движения глазного яблока осуществляются при помощи шести глазных мышц. Они обеспечивают согласованные повороты обоих глаз в разные стороны. Одним концом эти мышцы прикрепляются к заднему отделу глазницы, другим — к поверхностным слоям глазного яблока,

Наружная оболочка глаза носит название склеры, или белочной оболочки. Это плотная непрозрачная ткань белого цвета. В передней части она переходит в прозрачною роговицу, которая как бы вставлена в склеру подобно часовому стеклу.

Под склерой расположена сосудистая оболочка глаза. Она состоит в основном из большого количества сосудов и обеспечивает питание тканей глаза. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в ресничное (цилинарное) тело и радужную оболочку (радужку).

 В ресничном теле заложена мышца, связанная с хрусталиком и регулирующая его кривизну. Хрусталик — прозрачное эластичное тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы.

Радужная оболочка в виде вертикальной занавески расположена за роговицей. В центре радужки имеется круглое отверстие — зрачок. Величина зрачка может изменяться. В зависимости от этого в глаз попадает большее или меньшее количество света. Изменением величины зрачка ведает мышца, находящаяся в радужке. Ткань радужной оболочки содержит особое красящее вещество — меланин. В зависимости от количества этого пигмента цвет радужки колеблется от серого и голубого до коричневого, почти черного. Цветом радужки определяется цвет глаз.

Вид глаза спереди

Горизонтальный разрез глаза

При отсутствии пигмента (людей с такими глазами называют альбиносами) лучи света проникают в глаз не только через зрачок, но и через ткань радужки. У альбиносов глаза имеют красноватый оттенок. У них недостаток пигмента в радужке часто сочетается с недостаточной пигментацией кожи и волос. Зрение у таких людей обычно значительно понижено,

Между роговицей и радужкой, а также между радужкой и хрусталиком имеются небольшие пространства, называемые соответственно передней и задней камерами глаза. В них находится прозрачная жидкость — водянистая влага. Она снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, которые лишены кровеносных сосудов. Полость глаза позади хрусталика заполнена прозрачной желеобразной массой — стекловидным телом.

Внутренняя поверхность глаза выстлана тонкой весьма сложной по строению сетчатой оболочкой (сетчаткой или ретиной). Она содержит светочувствительные клетки, названные из-за своей формы колбочками и палочками. Нервные волокна, отходящие от этих клеток, собираются шесте и образуют зрительный нерв, который направляется в головной мозг.

Глаз человека представляет собой своеобразную оптическую камеру, в которой можно выделить светочувствительный экран — сетчатку и светопреломляющие среды: роговицу и хрусталик. Последний посредством так называемой цинковой связки соединен с цилиарной мышцей, располагающейся широким кольцом позади корня радужной оболочки. Благодаря деятельности этой мышцы хрусталик может менять свою форму, становиться более или менее выпуклым и соответственно сильнее или слабее преломлять попадающие в глаз лучи света.

Отмеченная способность хрусталика, называемая аккомодацией (рис. 3), имеет очень большое значение. Она позволяет отчетливо видеть предметы, расположенные на различном расстоянии, обеспечивая совмещение фокуса попадающих в глаз лучей от рассматриваемого предмета с сетчатой оболочкой.

Рефракция — преломляющая способность глаза при покое аккомодации, когда хрусталик максимально упрощен. Различают три вида рефракции глаза: соразмерную

Форма хрусталика при рассмотрении далёкого и близкого предмета

(эмметропическую), дальнозоркую (гиперметропическую) и близорукую (миопическую).

В глазу с соразмерной рефракцией параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются на сетчатке (рис. 4). Тем самым обеспечивается отчетливое видение предмета. Для получения на сетчатке ясных изображений расположенных близко предметов такой глаз должен усилить свою преломляющую способность за счет напряжения аккомодации, т. е. путем увеличения кривизны хрусталика. Чем ближе находится рассматриваемый предмет, тем более выпуклым должен стать хрусталик, чтобы перенести фокусное изображение предмета на сетчатку.

Дальнозоркий глаз обладает относительно слабой преломляющей способностью. В таком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются за сетчаткой (рис. 4). Для перемещения изображения на сетчатку дальнозоркий глаз должен усилить свою преломляющую способность за счет утолщения хрусталика уже при рассматривании отдаленных предметов.

В близоруком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются впереди сетчатки, не доходя до неё. Такому глазу, преломляющая способность которого и без того велика, аккомодация помочь не в состоянии. О степени дальнозоркости или близорукости судят по оптической силе стекла, которое, будучи приставленным к глазу в условиях покоя аккомодации, так изменяет направление попадающих в него параллельных лучей, что они пересекаются на сетчатке.

Различают дальнозоркость и близорукость слабой степени (до 3 диоптрий), средней степени (от 4 до 6 диоптрий) и высокой степени (более 6 диоптрий)

Иногда в одном глазу сочетаются разные рефракции или разные степени одной рефракции. Например, по вертикали глаз обладает дальнозоркой рефракцией, а по горизонтали — соразмерной. Или в одном направлении имеется близорукость слабой степени, а в другом близорукость средней степени и т. д. Это зависит обычно от неодинаковой, кривизны роговицы. Неодинакова поэтому и ее преломляющая сила в указанных направлениях. Ясного изображения светящейся точки на сетчатке таких глаз получить нельзя. Отсюда происходит название описанного оптического дефекта глаза — астигматизм, что в переводе с латинского означает «отсутствие (фокусной) точки».

Ход лучей и место их пересечения соразмерном, близоруком и дальнозорком глазе

Рефракция обоих глаз не всегда бывает одинаковой. Может быть, например, близорукость одного глаза и дальнозоркость другого или неодинаковая их степень на обоих глазах. Такое состояние называется анизометропией.

 Выше мы говорили, что для ясного видения фокус попадающих в глаз лучей должен совпадать с сетчаткой. Но это не единственное условие ясного видения. Для различения тонких деталей предмета необходимо, чтобы его изображение попало на область желтого пятна. сетчатки, расположенную прямо против зрачка. Центральный участок желтого

Конвергенция при рассматривании более удалённого и менее удалённого от глаза предмета

пятна является местом наилучшего видения. Линию, соединяющую рассматриваемый предмет с центром желтого пятна, называют зрительной линией (или зрительной осью), а способность одновременно направлять на рассматриваемый предмет зрительные линии обоих глаз —конвергенцией. Чем ближе зрительный объект, тем больше должна быть конвергенция, т. е. степень схождения зрительных линий (рис. 5).

Между аккомодацией и конвергенцией имеется известное соответствие: большее напряжение аккомодации требует большей степени конвергенции и, наоборот, слабая аккомодация сопровождается меньшей степенью схождения зрительных линий обоих глаз.

Когда мы говорим «глаз видит», мы допускаем неточность.

Английский поэт В. Блэйк хорошо сказал: «Посредством глаза, а не глазом смотреть на мир умеет разум!»

С глаза, точнее, с его сетчатой оболочки, только начинается цепь сложнейших превращений светового раздражения, которая завершается формированием в нашем сознании определенного зрительного впечатления. Световые лучи от рассматриваемых предметов, проникая через зрачок в глаз, действуют на светочувствительные клетки сетчатки — колбочки и палочки (рис. 6) — и вызывают в них нервное возбуждение, которое передается по зрительному нерву в корковый центр зрения, расположенный в затылочных долях мозга. В коре головного мозга происходит сложный процесс переработки возбуждений, в результате которого и рождается зрительное ощущение.

Схема строения сетчатки

Возникает субъективный образ объективного мира.

В сетчатой оболочке насчитывается примерно 6 миллионов колбочек и 125 миллионов палочек. Главная масса колбочек сосредоточена в центральной области сетчатки, называемой желтым пятном. По мере удаления от центра число колбочек уменьшается, а палочек — возрастает. На периферии сетчатки имеются только палочки.

Колбочки предназначены для дневного зрения. Они мало чувствительны к слабому освещению. При их помощи воспринимаются форма, цвет и детали предметов. В этом принимают участие и палочки, но их главное назначение — работать при слабом освещении (в сумерках или ночью).

Желтое пятно, особенно его центральная ямка, состоящая только из колбочек, является местом наилучшего зрения. Это зрение называется центральным. Зрение остальных частей сетчатки значительно менее четко и носит название бокового, или периферического. Задержите взгляд на какой-либо букве, читаемой вами сейчас строки, и вы убедитесь в том, что эта буква видна хорошо, все же остальные буквы, особенно расположенные по краям строки,— заметно хуже. Центральное зрение обеспечивает возможность рассматривать мелкие детали предметов, периферическое зрение — возможность ориентироваться в пространстве. При значительном нарушении периферического зрения самостоятельное передвижение становится почти невозможным. Чтобы представить себе зрение такого человека, приставьте к глазам две узкие трубки (сделанные, например, из свернутой газеты) и попробуйте так передвигаться. Вы убедитесь, насколько это трудно.

Удивляет необычайная чувствительность нашего органа зрения к свету. Темной ночью при чистом воздухе глаз может видеть свет обыкновенной свечи на расстоянии 25—27 км. Но еще более удивительна способность органа зрения изменять эту чувствительность, что позволяет ориентироваться в окружающем и в яркий солнечный день и в темную ночь, когда светят лишь звезды.

Яркости предметов, которые видит глаз, могут отличаться друг от друга в миллиарды раз.

Способность глаза приспосабливаться к разной яркости освещения носит название адаптации. Для привыкания глаза к новой степени освещения требуется определённое время. Попав из хорошо освещенного помещения в полутемное, мы вначале ничего не видим. Однако постепенно чувствительность глаза повышается, и мы начинаем различать окружающие нас предметы. Точно так же после перехода из темной комнаты в ярко освещенную мы в первый момент не в состоянии читать: бумага кажется нам чрезмерно яркой и «слепит» глаза. Но достаточно 2—3 мин, чтобы чувствительность глаза к свету снизилась, впечатление «ослепления» исчезло и чтение стало возможным.

При некоторых заболеваниях глаза нарушается способность ориентироваться в условиях слабого освещения. Днем человек видит хорошо, а в сумерках — плохо. Такое состояние называется гемералопией, или «куриной слепотой». Иногда оно может возникать при недостатке в организме витаминов, главным образом витамина А, который, как предполагают, участвует в восстановлении светочувствительного вещества палочек сетчатки. Исключительно важной является способность нашего органа зрения различать бесконечное разнообразие цветных оттенков.

Известно, что все цветовые тона образуются при смещении семи основных цветов спектра, на которые разлагается дневной (белый) свет, проходя через призму. Это цвета: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Наш великий соотечественник М. В. Ломоносов впервые доказал, что названные семь цветов можно получить смешивание трёх из них – красного, зелёного и фиолетового (или синего). На этом основании Т. Юнгом и  Г. Гельмгольцем было высказано предположение о существовании в сетчатке трех элементов (или компонентов), каждый из которых предназначен для преимущественного восприятия только одного из этих цветов. При действии на глаз цветовых лучей возбуждаются все три элемента, но в разной степени (рис. 7), что и позволяет воспринимать все разнообразие цветовых оттенков. В последнее время с помощью микроспектрофотометрических и микроэлектрофизиологических методов удалось доказать правильность трехкомпонентной теории цветового зрения.

Для суждения о способности глаза различать форму

Графическое изображение трёхкомпонентной теории цветового зрения

и величину рассматриваемого предмета пользуются понятием остроты зрения. Мерилом остроты зрения служит угол, под которым виден предмет (рис. 8). Чем меньше

Угол зрения

этот угол, тем выше острота зрения. У большинства людей минимальная величина угла зрения равна 1 мин. На это еще в XVII столетии обратил внимание астроном Роберт Гук. «Если две, три, даже десять звезд находятся друг возле друга на расстоянии меньше одной минуты, — писал он, — то глаз не в состоянии различить их отдельно, а они сливаются все вместе, в одну звезду». Поэтому и принято считать этот угол нормой, а остроту зрения глаза, имеющего наименьший угол зрения в 1 мин, единицей остроты зрения. Нужно иметь в виду, что это средняя величина нормы. Иногда здоровый глаз может обладать остротой зрения, несколько меньшей, чем единица. Встречается и острота зрения, значительно превышающая единицу.

Для определения остроты зрения пользуются специальными таблицами, на которые нанесены испытательные знаки различной величины — буквы, кольца, картинки.

Для оценки состояния периферического зрения на специальных приборах — периметрах определяют границы поля зрения, т. е. той части пространства, которую видит глаз в неподвижном положении.

Одновременно обоими глазами можно видеть предмет не раздвоенным только в том случае, если изображение его попадает в желтые пятна сетчаток обоих глаз. В этом нетрудно убедиться, если искусственно изменить положение одного глаза. Слегка надавите через веко на глазное яблоко так, чтобы оно несколько сместилось, и переведите взгляд на какой-либо предмет. Вы увидите, что предмет двоится.

Нормальное совместное зрение обоими глазами, которое называют бинокулярным, или стереоскопическим, зрением, обеспечивает одиночное восприятие рассматриваемого предмета и правильное определение его местоположения в пространстве. Как правило, один глаз, называемый ведущим глазом, видит несколько лучше другого и принимает более активное участие в акте бинокулярного зрения.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.