Как устроены наши глаза. Зрение

Зрение является каналом, посредством которого человек получает примерно 70% всех данных о мире, который его окружает. И возможно это только по той причине, что именно зрение человека представляет собой одну из самых сложных и поражающих воображение зрительных систем на нашей планете. Если бы не было зрения, все мы, скорее всего, просто жили бы в темноте.

Человеческий глаз обладает совершенным строением и обеспечивает зрение не только в цвете, но также в трёх измерениях и с высочайшей резкостью. Он обладает способностью моментально менять фокус на самые разные расстояния, осуществлять регуляцию объёма поступающего света, различать между собой огромное количество цветов и ещё большее количество оттенков, производить коррекцию сферических и хроматических аберраций и т.д. С мозгом глаз связывают шесть уровней сетчатки, в которых ещё перед тем, как информация будет отправлена в мозг, данные проходят через этап компрессии.

Но как же устроено наше с вами зрение? Как посредством усиления цвета, отражённого от предметов, мы трансформируем его в изображение? Если подумать об этом серьёзно, можно сделать вывод, что устройство зрительной системы человека до мельчайших подробностей «продумано» создавшей его Природой. Если же вы предпочитаете верить в то, что за создание человека ответственен Создатель или некая Высшая Сила, то эту заслугу можете приписать им. Но давайте не будем разбираться в , а продолжим разговор об устройстве зрения.

Огромное количество деталей

Строение глаза и его физиологию можно без обиняков назвать действительно идеальными. Подумайте сами: оба глаза находятся в костных впадинах черепа, которые защищают их от всевозможных повреждений, однако выступают из них они именно так, чтобы обеспечивался максимально широкий горизонтальный обзор.

Расстояние, на котором глаза находятся друг от друга, обеспечивает пространственную глубину. А сами глазные яблоки, как доподлинно известно, обладают шарообразной формой, благодаря чему способны вращаться в четырёх направлениях: влево, вправо, вверх и вниз. Но каждый из нас воспринимает всё это, как само собой разумеющееся - мало кому приходит в голову представить, что было бы, если бы наши глаза были квадратными или треугольными или их движение было бы хаотичным - это бы сделало зрение ограниченным, сумбурным и малоэффективным.

Итак, устройство глаза предельно сложно, но как раз это и делает возможным работу примерно четырёх десятков его различных составляющих. И даже если бы не было хоть одного из этих элементов, процесс зрения перестал бы осуществляться так, как ему следует осуществляться.

Чтобы убедиться в том, насколько сложно устроен глаз, предлагаем вам обратить своё внимание на рисунок ниже.

Давайте же поговорим о том, как реализуется на практике процесс зрительного восприятия, какие элементы зрительной системы в этом участвуют, и за что каждый из них отвечает.

Прохождение света

По мере приближения света к глазу световые лучи сталкиваются с роговицей (иначе её называют роговой оболочкой). Прозрачность роговицы позволяет свету проходить сквозь неё во внутреннюю поверхность глаза. Прозрачность, кстати, является важнейшей характеристикой роговицы, и прозрачной она остаётся по причине того, что особый протеин, который в ней содержится, сдерживает развитие кровеносных сосудов - процесс, происходящий практически в каждой из тканей человеческого тела. В том случае если бы роговица прозрачной не была, остальные компоненты зрительной системы не имели бы никакого значения.

Помимо прочего, роговица не даёт попадать во внутренние полости глаза сору, пыли и каким-либо химическим элементам. А кривизна роговой оболочки позволяет ей преломлять свет и помогать хрусталику фокусировать световые лучи на сетчатке.

После того как свет прошёл сквозь роговицу, он проходит через маленькое отверстие, расположенное посередине радужки глаза. Радужка же представляет собой круглую диафрагму, которая находится перед хрусталиком сразу за роговицей. Радужка также является тем элементом, который придаёт глазу цвет, а цвет зависит от преобладающего в радужке пигмента. Центральное отверстие в радужке - это и есть знакомый каждому из нас зрачок. Размер этого отверстия имеет возможность изменяться, чтобы контролировать количество поступающего в глаз света.

Размер зрачка изменятся непосредственно радужкой, а обусловлено это её уникальнейшим строением, ведь состоит она из двух различных видов мышечных тканей (даже здесь есть мышцы!). Первая мышца является круговой сжимающей - она располагается в радужке кругообразно. Когда свет яркий, происходит её сокращение, вследствие чего зрачок сокращается, как бы втягиваясь мышцей внутрь. Вторая мышца является расширяющей - она расположена радиально, т.е. по радиусу радужки, что можно сравнить со спицами в колесе. При тёмном освещении происходит сокращение этой второй мышцы, и радужка раскрывает зрачок.

Многие до сих пор испытывают некоторые затруднения, когда пытаются объяснить, каким же всё-таки образом происходит формирование вышеназванных элементов зрительной системы человека, ведь в любой другой промежуточной форме, т.е. на каком-либо эволюционном этапе работать они просто не смогли бы, но человек видит с самого начала своего существования. Загадка…

Фокусировка

Минуя названные выше этапы, свет начинает проходить через хрусталик, находящийся за радужкой. Хрусталик является оптическим элементом, имеющим форму выпуклого продолговатого шара. Хрусталик абсолютно гладок и прозрачен, в нём нет кровеносных сосудов, а сам он расположен в эластичном мешочке.

Проходя сквозь хрусталик, свет преломляется, после чего происходит его фокусировка на ямке сетчатки - самом чувствительном месте, содержащем максимальное количество фоторецепторов.

Важно заметить, что уникальное строение и состав обеспечивают роговице и хрусталику большую силу преломления, гарантирующую короткое фокусное расстояние. И как же удивительно, что такая сложная система вмещается всего в одном глазном яблоке (подумайте только, как бы мог выглядеть человек, если бы для фокусировки световых лучей, идущих от предметов, требовался бы, например, метр!).

Не менее интересно и то, что совместная преломляющая сила этих двух элементов (роговицы и хрусталика) находится в прекрасном соотношении с глазным яблоком, а это можно смело назвать ещё одним доказательством того, что зрительная система создана просто непревзойдённо, т.к. процесс фокусирования слишком сложен, чтобы говорить о нём, как о чём-то, что произошло лишь благодаря пошаговым мутациям - эволюционным стадиям.

Если же речь идёт о предметах расположенных близко к глазу (как правило, близким считается расстояние менее 6 метров), то здесь всё ещё любопытнее, ведь в этой ситуации преломление световых лучей оказывается ещё более сильным. Обеспечивается же это увеличением кривизны хрусталика. Хрусталик соединён посредством цилиарных поясков с ресничной мышцей, которая, сокращаясь, даёт хрусталику возможность принимать более выпуклую форму, тем самым увеличивая свою преломляющую силу.

И здесь снова нельзя не упомянуть о сложнейшем строении хрусталика: составляют его множество ниточек, которые состоят из соединённых друг с другом клеточек, а тонкие пояски связывают его с цилиарным телом. Фокусировка осуществляется под контролем головного мозга крайне быстро и на полном «автомате» — осуществить такой процесс осознанно для человека невозможно.

Значение «фотоплёнки»

Результатом фокусировки становится сосредоточение изображения на сетчатке, представляющей собой многослойную ткань, чувствительную к свету, покрывающую заднюю часть глазного яблока. В сетчатке содержится примерно 137 000 000 фоторецепторов (для сравнения можно привести современные цифровые фотоаппараты, в которых подобных сенсорных элементов не более 10 000 000). Такое громадное количество фоторецепторов обусловлено тем, что расположены они крайне плотно - примерно 400 000 на 1 мм².

Здесь не будет лишним привести слова специалиста по микробиологии Алана Л. Гиллена, говорящего в своей книге «Тело по замыслу» о сетчатке глаза, как о шедевре инженерного проектирования. Он считает, что сетчатка является самым удивительным элементом глаза, сравнимым с фотоплёнкой. Светочувствительная сетчатка, расположенная на задней стороне глазного яблока, намного тоньше целлофана (её толщина составляет не более 0,2 мм) и гораздо чувствительнее, чем любая, созданная человеком фотоплёнка. Клетки этого уникального слоя способны обрабатывать до 10 миллиардов фотонов, в то время как самый чувствительный фотоаппарат способен обработать лишь несколько их тысяч. Но ещё удивительнее то, что человеческий глаз может улавливать единицы фотонов даже в темноте.

Всего сетчатку составляют 10 слоёв фоторецепторных клеток, 6 слоёв из которых являются слоями светочувствительных клеток. 2 вида фоторецепторов имеют особую форму, по причине чего их называют колбочками и палочками. Палочки крайне восприимчивы к свету и обеспечивают глазу чёрно-белое восприятие и ночное зрение. Колбочки, в свою очередь, не так восприимчивы к свету, но способны различать цвета - оптимальная работа колбочек отмечается в дневное время суток.

Благодаря работе фоторецепторов световые лучи трансформируются в комплексы электрических импульсов и посылаются в мозг на невероятно большой скорости, а сами эти импульсы за доли секунд преодолевают свыше миллиона нервных волокон.

Связь фоторецепторных клеток в сетчатке очень сложна. Колбочки и палочки никак напрямую с мозгом не связаны. Получив сигнал, они переадресовывают его биполярным клеткам, а те перенаправляют уже обработанные собою сигналы ганглиозным клеткам, более миллиона аксонов (нейритов, по которым передаются нервные импульсы) которых составляют единый зрительный нерв, по которому данные и поступают в мозг.

Два слоя промежуточных нейронов, до того как зрительные данные будут отправлены в мозг, способствуют параллельной обработке этой информации шестью уровнями восприятия, находящимися в сетчатке глаза. Необходимо это для того чтобы изображения распознавались как можно быстрее.

Восприятие мозга

После того как обработанная зрительная информация поступает в мозг, он начинает её сортировку, обработку и анализ, а также формирует цельное изображение из отдельных данных. Конечно же, о работе человеческого мозга ещё много чего неизвестно, однако даже того, что научный мир может предоставить сегодня, вполне достаточно, чтобы поразиться.

При помощи двух глаз формируются две «картинки» мира, который окружает человека - по одной на каждую сетчатку. Обе «картинки» передаются в мозг, и в действительности человек видит два изображения в одно и то же время. Но как?

А дело вот в чём: точка сетчатки одного глаза точно соответствует точке сетчатки другого, а это говорит о том, чтоб оба изображения, попадая в мозг, могут накладываться друг на друга и сочетаться вместе для получения единого изображения. Информация, полученная фоторецепторами каждого из глаз, сходится в зрительной коре головного мозга, где и появляется единое изображение.

По причине того, что у двух глаз может быть разная проекция, могут наблюдаться и некоторые несоответствия, однако мозг сопоставляет и соединяет изображения таким образом, что человек никаких несоответствий не ощущает. Мало того - эти несоответствия могут быть использованы с целью получения чувства пространственной глубины.

Как известно, из-за преломления света зрительные образы, поступающие в мозг, изначально являются очень маленькими и перевёрнутыми, однако «на выходе» мы получаем то изображение, которое привыкли видеть.

Помимо этого в сетчатке изображение делится мозгом надвое по вертикали - через линию, которая проходит через ямку сетчатки. Левые части изображений, полученных обоими глазами, перенаправляются в , а правые части - в левое. Так, каждое из полушарий смотрящего человека получает данные только от одной части того, что он видит. И снова - «на выходе» мы получаем цельное изображение без каких бы то ни было следов соединения.

Разделение изображений и крайне сложные оптические пути делают так, что мозг видит отдельно каждым из своих полушарий с использованием каждого из глаз. Это позволяет ускорить обработку потока входящей информации, а также обеспечивает зрение одним глазом, если вдруг человек по какой-либо причине перестаёт видеть другим.

Можно заключить, что мозг в процессе обработки зрительной информации убирает «слепые» пятна, искажения из-за микродвижений глаз, морганий, угла зрения и т.п., предлагая своему хозяину адекватное целостное изображение наблюдаемого.

Ещё одним из важных элементов зрительной системы является . Умалять значение этого вопроса никак нельзя, т.к. чтобы вообще иметь возможность использовать зрение должным образом мы должны уметь поворачивать глаза, поднимать их, опускать, короче говоря - двигать глазами.

Всего можно выделить 6 внешних мышц, которые соединяются с внешней поверхностью глазного яблока. К этим мышцам относятся 4 прямые (нижняя, верхняя, боковая и средняя) и 2 косые (нижняя и верхняя).

В тот момент, когда какая-либо из мышц сокращается, мышца, являющаяся для неё противоположной, расслабляется - это обеспечивает ровное движение глаз (в противном случае все движения глазами осуществлялись бы рывками).

При повороте двух глаз автоматически изменяется движение всех 12 мышц (по 6 мышц на каждый глаз). И примечательно то, что процесс этот является непрерывным и очень хорошо скоординированным.

По словам знаменитого офтальмолога Питера Джени, контроль и координация связи органов и тканей с центральной нервной системой посредством нервов (это называется иннервацией) всех 12 глазных мышц представляет собой один из очень сложных процессов, происходящих в мозге. Если же добавить к этому точность перенаправления взора, плавность и ровность движений, скорость, с которой может вращаться глаз (а она составляет в сумме до 700° в секунду), и соединить всё это, мы получим на самом деле феноменальную по части исполнения подвижную глазную систему. А то, что человек имеет два глаза, делает её ещё более сложной - при синхронном движении глаз необходима одинаковая мускульная иннервация.

Мышцы, которые вращают глаза, отличны от мышц скелета, т.к. их составляет множество всевозможных волокон, а контролируются они ещё большим числом нейронов, иначе точность движений стала бы невозможной. Данные мышцы можно назвать уникальными ещё и потому, что они способны быстро сокращаться и практически не устают.

Учитывая то, что глаз - это один из наиболее важных органов человеческого организма, он нуждается в непрерывном уходе. Именно для этого как раз и предусмотрена, если так можно назвать, «интегрированная система очистки», которая состоит из бровей, век, ресниц и слёзных желёз.

При помощи слёзных желёз регулярно производится липкая жидкость, с медленной скоростью движущаяся вниз по внешней поверхности глазного яблока. Эта жидкость смывает различный сор (пыль и т.п.) с роговицы, после чего входит во внутренний слёзный канал и затем стекает по носовому каналу, выводясь из организма.

В слезах содержится очень сильное антибактериальное вещество, уничтожающее вирусы и бактерии. Веки выполняют функцию стеклоочистителей - они очищают и увлажняют глаза благодаря непроизвольному морганию с интервалом в 10-15 секунд. Вместе с веками работают ещё и ресницы, предотвращая попадание в глаз любого сора, грязи, микробов и т.п.

Если бы веки не выполняли свою функцию, глаза человека постепенно бы засохли и покрылись рубцами. Если бы не было слёзного протока, глаза бы постоянно заливались слёзной жидкостью. Если бы человек не моргал, в его глаза попадал бы мусор, и он мог бы даже ослепнуть. Вся «очистительная система» должна включать в себя работу всех элементов без исключения, в противном случае она просто перестала бы функционировать.

Глаза как показатель состояния

Глаза человека способны передавать немало информации в процессе его взаимодействия с другими людьми и окружающим миром. Глаза могут излучать любовь, гореть от гнева, отражать радость, страх или беспокойство, или усталости. Глаза показывают, куда смотрит человек, заинтересован он в чём-либо или же нет.

Например, когда люди закатывают глаза, беседуя с кем-то, это можно расценивать совершенно иначе, нежели обычный взгляд, направленный вверх. Большие глаза у детей вызывают у окружающих восторг и умиление. А состояние зрачков отражает то состояние сознания, в котором в данный момент времени находится человек. Глаза - это показатель жизни и смерти, если уж говорить в глобальном смысле. Наверное, именно по этой причине их называют «зеркалом» души.

Вместо заключения

В этом уроке мы с вами рассмотрели устройство зрительной системы человека. Естественно, мы упустили немало деталей (сама по себе эта тема очень объёмна и вместить её в рамки одного урока проблематично), но всё же постарались донести материал так, чтобы вы имели чёткое представление о том, КАК видит человек.

Вы не могли не заметить, что как сложность, так и возможности глаза позволяют этому органу многократно превосходить даже самые современные технологии и научные разработки. Глаз является наглядной демонстрацией сложности инженерии в огромном количестве нюансов.

Но знать об устройстве зрения - это, конечно же, хорошо и полезно, однако наиболее важно знать о том, как зрение можно восстанавливать. Дело в том, что и образ жизни человека, и условия, в которых он живёт, и некоторые другие факторы (стрессы, генетика, вредные привычки, заболевания и многое другое) - всё это нередко способствует тому, что с годами зрение может ухудшаться, т.е. зрительная система начинает давать сбои.

Но ухудшение зрения в большинстве случаев не является необратимым процессом - зная определённые методики, данный процесс можно повернуть вспять, и сделать зрение, если уж и не таким, как у младенца (хотя иногда возможно и это), то хорошим настолько, насколько вообще это возможно для каждого отдельно взятого человека. Поэтому следующий урок нашего курса по развитию зрения будет посвящён методам восстановления зрения.

Зрите в корень!

Проверьте свои знания

Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только 1 вариант. После выбора вами одного из вариантов, система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.

Анатомические вопросы всегда представляли собой определённый интерес. Ведь они касаются каждого из нас непосредственно. Практически все хоть раз, да интересовались тем, из чего состоит глаз. Ведь это - самый чувствительный орган чувств. Именно посредством глаз, визуально, мы получаем порядка 90% информации! Лишь 9% - при помощи слуха. И 1% - посредством других органов. Что ж, строение глаза - это действительно интереснейшая тема, так что стоит рассмотреть её максимально подробно.

Оболочки

Начать стоит с терминологии. Глаз человека является парным сенсорным органом, который воспринимает электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн.

Он состоит из оболочек, окружающих внутреннее ядро органа. Которое, в свою очередь, включает в себя водянистую влагу, хрусталик и Но об этом - чуть позже.

Рассказывая о том, из чего состоит глаз, отдельное внимание нужно уделить его оболочкам. Их три. Первая - наружная. Плотная, фиброзная, к ней крепятся наружные мышцы глазного яблока. Эта оболочка выполняет защитную функцию. А ещё именно она обуславливает форму глаза. Состоит из роговицы и склеры.

Средняя оболочка называется ещё сосудистой. Она отвечает за обменные процессы, обеспечивает питание глаз. Состоит из радужки, и сосудистой оболочки. В самом центре находится зрачок.

А внутреннюю оболочку нередко называют сетчатой. Рецепторная часть глаза, в котором и происходит восприятие света и передача информации в ЦНС. В общем, так можно рассказать вкратце. Но, поскольку каждая составляющая данного органа крайне важна, нужно в отдельности затронуть вниманием каждую из них. Так получится лучше усвоить, из чего состоит глаз.

Роговица

Итак, это - наиболее выпуклая часть глазного яблока, составляющая его наружной оболочки, а также светопреломляющая прозрачная среда. Выглядит роговица как выпукло-вогнутая линза.

Её основная составляющая - это соединительнотканная строма. Спереди роговица покрыта многослойным эпителием. Впрочем, научные слова не очень просты в плане восприятия, так что лучше пояснить тему популярно. Основные свойства роговицы - это сферичность, зеркальность, прозрачность, повышенная чувствительность и отсутствие кровеносных сосудов.

Всё перечисленное обуславливает и «назначение» данной части органа. По сути, роговица глаза - это то же самое, что и объектив цифрового фотоаппарата. Даже по строению они схожи, ведь как одно, так и другое является линзой, которая собирает и фокусирует в необходимом направлении световые лучи. В этом и заключается функция преломляющей среды.

Рассказывая о том, из чего состоит глаз, нельзя не затронуть вниманием и отрицательные воздействия, с которым ему приходится справляться. Роговица, например, больше всего подвержена внешним раздражителям. Если быть точнее - воздействию пыли, изменению освещения, ветру, грязи. Как только что-то во внешней среде изменяется, то происходит смыкание век (моргание), светобоязнь, и начинают течь слёзы. Так, можно сказать, активируется защита от повреждений.

Защита

Пару слов стоит сказать про слёзы. Это - естественная биологическая жидкость. Вырабатывается она слезной железой. Характерная особенность - небольшая опалесценция. Это оптическое явление, за счет которого свет начинает рассеиваться интенсивнее, что отражается на качестве зрения и восприятии окружающей картинки. на 99% состоит из воды. Один процент - это неорганические вещества, которыми является карбонат магния, хлорид натрия, а ещё фосфорнокислый кальций.

Слёзы обладают бактерицидными свойствами. Именно они омывают глазное яблоко. И его поверхность, таким образом, остаётся защищённой от воздействия пылинок, инородных тел и ветра.

Ещё одна составляющая глаза - это ресницы. На верхнем веке их количество составляет примерно 150-250. На нижнем - 50-150. И основная функция ресниц такая же, как и у слёз - защитная. Они предотвращают попадание на поверхность глаза грязи, песка, пыли, а в случае с животными - даже мелких насекомых.

Радужка

Итак, выше было рассказано о том, из чего наружная состоит. Теперь можно рассказать про среднюю. Естественно, речь пойдёт про радужку. Она представляет собой тонкую и подвижную диафрагму. Находится за роговицей и между камерами глаза - прямо перед хрусталиком. Интересно, что она практически не пропускает свет.

Радужка состоит из пигментов, определяющих её цвет, и круговых мышц (за счёт них сужается зрачок). Кстати, эта часть глаза тоже включает в себя слои. Их всего два - мезодермальный и эктодермальный. Первый отвечает за цвет глаза, так как в нём содержится меланин. Во втором слое находятся пигментные клетки с фусцином.

Если у человека синие глаза, значит, его эктодермальный слой неплотный и содержит мало меланина. Такой оттенок является результатом рассеивания света в строме. Кстати, чем меньше её плотность - тем более насыщенным является цвет.

Голубые глаза имеют люди с мутацией в гене HERC2. У них вырабатывается минимум меланина. Плотность стромы в данном случае выше, чем в предыдущем случае.

В зелёных глазах меланина больше всего. Кстати, в формировании данного оттенка играет немаловажную роль ген рыжих волос. Чистый зелёный цвет встречается очень редко. Но если есть хотя бы «намёк» на этот оттенок, то их называют таковыми.

Но всё же больше всего меланина содержится в карих глазах. Они поглощают весь свет. Как с высокими, так и с низкими частотами. А отраженный свет даёт коричневый оттенок. Кстати, изначально, много тысяч лет тому назад, все люди были кареглазыми.

Есть ещё черный цвет. Глаза такого оттенка содержат так много меланина, что весь попадающий в них свет поглощается целиком. И, кстати, нередко такой «состав» обуславливает сероватый оттенок глазного яблока.

Сосудистая оболочка

Её также необходимо отметить вниманием, рассказывая, из чего состоит глаз человека. Находится она прямо под склерой (белковой оболочкой). Главное её свойство - аккомодация. То есть умение приспособиться к динамично меняющимся внешним условиям. В данном случае это касается изменения преломляющей силы. Простой наглядный пример аккомодации: если нам нужно прочитать то, что написано на упаковке мелким шрифтом - мы можем присмотреться и различить слова. Необходимо увидеть нечто вдалеке? Мы тоже можем это сделать. В этой способности заключается наше умение ясно воспринимать объекты, расположенные на том или иной расстоянии.

Естественно, рассказывая о том, из чего состоит глаз человека, нельзя забыть и про зрачок. Это тоже довольно «динамичная» его часть. Диаметр зрачка не фиксированный, а постоянно сужающийся и расширяющийся. Это происходит из-за того, что поток света, который идёт в глаз, регулируется. Зрачок, изменяясь в размерах, «отсекает» чересчур яркие солнечные лучи в особенно ясный день, и пропускает максимальное их количество в туманную погоду или темное время суток.

Следует знать

На такой удивительной составляющей глаза, как зрачок, стоит заострить внимание. Это, пожалуй, самое необычное в обсуждаемой теме. Почему? Хотя бы потому, что ответ на вопрос о том, из чего состоит зрачок глаза, такой - ни из чего. По сути, так и есть! Ведь зрачок - это отверстие в тканях глазного яблока. Но вот рядом с ним находятся мышцы, позволяющие ему выполнять выше названную функцию. То есть, регулировать поток света.

Уникальной мышцей является сфинктер. Он окружает крайнюю часть радужки. Состоит сфинктер из сплетённых между собой волокон. Ещё есть дилататор - та мышца, которая отвечает за расширение зрачка. Состоит она из эпителиальных клеток.

Стоит отметить вниманием ещё один интересный факт. Средняя состоит из нескольких элементов, но зрачок - самый хрупкий. Если верить врачебной статистике, то у 20% населения встречается патология под названием анизокория. Она представляет собой состояние, при котором размеры зрачков отличаются. Ещё они могут быть деформированы. Но не у всех этих 20% симптом ярко выраженный. Большинство даже не знает о наличии анизокории. Многим становится о ней известно лишь после посещения врача, на которое люди решаются, ощущая затуманенность, боль, птоз (опущение верхнего века) и т. д. Но у некоторых встречается диплопия - «двойной зрачок».

Сетчатка

Это - часть, которую нужно отметить особым вниманием, рассказывая о том, из чего состоит человеческий глаз. Сетчатка представляет собой тонкую оболочку, вплотную прилегающую к стекловидному телу. Которое, в свою очередь, является тем, что заполняет 2/3 части глазного яблока. Стекловидное тело придаёт глазу правильную и неизменную форму. А также преломляет свет, поступающий на сетчатку.

Как уже было сказано, глаз состоит из трёх оболочек. Но это - лишь основа. Ведь ещё из 10 слоёв состоит сетчатка глаза! А если быть точнее, её зрительная часть. Есть ещё «слепая», в которой отсутствуют фоторецепторы. Эта часть делится на ресничную и радужную. Но стоит вернуться к десяти слоям. Первые пять такие: пигментный, фотосенсорный и три наружных (мембранный, зернистый и сплетениевидный). Остальные слои похожи по названиям. Это три внутренних (тоже зернистый, сплетениевидный и мембранный), а также ещё два, один из которых состоит из нервных волокон, а другой - из ганглионарных клеток.

Но что именно отвечает за остроту зрения? Части, из которых состоит глаз - это интересно, но хочется же знать самое главное. Так вот, за остроту зрения отвечает центральная ямка сетчатки. Её ещё называют «жёлтым пятном». Оно имеет овальную форму, а находится напротив зрачка.

Фоторецепторы

Интересный орган чувств - наш глаз. Из чего состоит - фото предоставлено выше. Но ещё не было ничего сказано про фоторецепторы. А, если быть точнее, про находящиеся на сетчатке. А ведь это тоже немаловажная составляющая.

Именно они способствуют преображению светового раздражения в информацию, которая поступает в ЦНС по волокнам зрительного нерва.

Колбочки отличаются высокой чувствительностью к свету. А всё из-за содержания в них йодопсина. Это - пигмент, обеспечивающий цветовое зрение. Есть ещё родопсин, но это - полная йодопсину противоположность. Поскольку данный пигмент ответственен за сумеречное зрение.

У человека с хорошим 100-процентным зрением насчитывается примерно 6-7 миллионов колбочек. Интересно, что они отличаются меньшей чувствительностью к свету (она у них хуже примерно в 100 раз), чем палочки. Однако лучше воспринимают быстрые движения. Палочек, кстати, больше - примерно 120 миллионов. В них как раз и содержится пресловутый родопсин.

Именно палочки обеспечивают зрительную способность человека в тёмное время суток. Колбочки ночью не активны вообще - поскольку им для работы нужен хотя бы минимальный поток фотонов (излучения).

Мышцы

О них тоже необходимо рассказать, обсуждая части, из которых состоит глаз. Мышцы - это то, что обеспечивает прямое расположение яблок в глазнице. Все они берут начало от пресловутого соединительнотканного плотного кольца. Основные мышцы называются косыми, поскольку они крепятся к глазному яблоку под углом.

Тему лучше объяснить простым языком. Каждое движение глазного яблока зависит от того, как именно закреплены мышцы. Мы можем посмотреть налево, не поворачивая головы. Это благодаря тому, что прямые двигательные мышцы совпадают по своему расположению с горизонтальной плоскостью нашего глазного яблока. Кстати, ещё они, в совокупности с косыми, обеспечивают круговые повороты. Которые включает в себя каждая гимнастика для глаз. Почему? Потому что при выполнении данного упражнения задействованы все глазные мышцы. А всем известно: чтобы та или иная тренировка (неважно, с чем она связана) дала хороший эффект, нужно, чтобы работала каждая составляющая организма.

Но это, конечно же, не всё. Есть ещё продольные мышцы, которые начинают работать в тот момент, когда мы смотрим вдаль. Нередко люди, деятельность которых связана с кропотливой или компьютерной работой, ощущают боль в глазах. И становится легче, если их помассировать, зажмурить, повращать. Из-за чего возникают боли? Из-за перенапряжения мышц. Одни из них работают постоянно, в то время как другие отдыхают. То есть, по той же причине, по которой могут болеть руки, если человек нёс какую-то тяжелую вещь.

Хрусталик

Рассказывая о том, из каких частей состоит глаз, нельзя не затронуть вниманием и этот «элемент». Хрусталик, о котором уже выше упоминалось, представляет собой прозрачное тело. Это - биологическая линза, если выражаться простым языком. И, соответственно, важнейшая составляющая светопреломляющего глазного аппарата. Кстати, хрусталик даже выглядит, как линза - он двояковыпуклый, округлый и эластичный.

У него очень хрупкое строение. Снаружи хрусталик покрыт тончайшей капсулой, защищающей его от воздействия внешних факторов. Её толщина равна всего лишь 0.008 мм.

Хрусталик подвержен различным заболеваниям. Самое тяжелое - это катаракта. При этом заболевании (возрастном, как правило) человек видит мир мутно, размыто. И в таких случаях требуется замена хрусталика на новый, искусственный. К счастью, он в нашем глазу находится в таком месте, что его удаётся поменять, не задевая остальных частей.

В общем, как можно видеть, строение нашего главного органа чувств очень сложное. Глаз небольшой, но включает в себя просто огромное количество элементов (вспомнить, хотя бы 120 миллионов палочек). И можно было бы ещё долго рассказывать про его составляющие, но самые основные перечислить удалось.

Строение человеческого глаза напоминает фотоаппарат. В роли объектива выступают роговица, хрусталик и зрачок, которые преломляют лучи света и фокусируют их на сетчатке глаза. Хрусталик может менять свою кривизну и работает как автофокус у фотоаппарата - моментально настраивает хорошее зрение на близь или даль. Сетчатка, словно фотопленка, запечатляет изображение и отправляет его в виде сигналов в головной мозг, где происходит его анализ.

1 -зрачок , 2 -роговица , 3 -радужка , 4 -хрусталик , 5 -цилиарное тело , 6 -сетчатка, 7 -сосудистая оболочка , 8 -зрительный нерв , 9 -сосуды глаза , 10 -мышцы глаза , 11 -склера , 12 -стекловидное тело .

Сложное строение глазного яблока делает его очень чувствительным к различным повреждениям, нарушениям обмена веществ и заболеваниям.

Офтальмологи портала "Все о зрении" простым языком описали строение глаза человека дарят вам уникальную возможность наглядно ознакомиться с его анатомией.

Человеческий глаз – это уникальный и сложный парный орган чувств, благодаря которому мы получаем до 90% информации об окружающем нас мире. Глаз каждого человека обладает индивидуальными, только ему присущими характеристиками. Но общие черты строения важны для понимания того, какой же глаз изнутри и как он работает. В ходе эволюции глаз достиг сложного строения и в нём тесно взаимосвязаны структуры разного тканевого происхождения. Кровеносные сосуды и нервы, пигментные клетки и элементы соединительной ткани – все они обеспечивают основную функцию глаза – зрение.

Строение основных структур глаза

Глаз имеет форму сферы или шара, поэтому к нему стала применяться аллегория яблока. Глазное яблоко – очень нежная структура, поэтому располагается в костном углублении черепа – глазнице, где частично оно укрыто от возможного повреждения. Спереди глазное яблоко защищают верхнее и нижнее веки. Свободные движения глазного яблока обеспечиваются глазодвигательными наружными мышцами, точная и слаженная работа которых позволяет нам видеть окружающий мир двумя глазами, т.е. бинокулярно.

Постоянное увлажнение всей поверхности глазного яблока обеспечивается слезными железами, которые обеспечивают адекватную продукцию слезы, образующей тонкую защитную слёзную плёнку, а отток слезы происходит через специальные слезоотводящие пути.

Самая наружная оболочка глаза – конъюнктива. Она тонкая и прозрачная и выстилает также и внутреннюю поверхность век, обеспечивая легкое скольжение при движении глазного яблока и моргании век.
Наружная «белая» оболочка глаза – склера, является самой толстой из трёх глазных оболочек, защищает внутренние структуры и поддерживает тонус глазного яблока.

Склеральная оболочка в центре передней поверхности глазного яблока приобретает прозрачность и имеет вид выпуклого часового стекла. Эта прозрачная часть склеры называется роговицей, которая очень чувствительная благодаря наличию в ней множества нервных окончаний. Прозрачность роговицы позволяет свету проникать внутрь глаза, а её сферичность обеспечивает преломление световых лучей. Переходная зона между склерой и роговицей называется лимбом. В этой зоне находятся стволовые клетки, обеспечивающие постоянную регенерацию клеток наружных слоев роговицы.

Следующая оболочка - сосудистая. Она выстилает склеру изнутри. По её названию понятно, что она обеспечивает кровоснабжение и питание внутриглазных структур, а также поддерживает тонус глазного яблока. Сосудистая оболочка состоит из собственно хориоидеи, находящейся в тесном контакте со склерой и сетчаткой, и таких структур как цилиарное тело и радужка, которые располагаются в переднем отделе глазного яблока. Они содержат в себе много кровеносных сосудов и нервов.

Цилиарное тело – это часть сосудистой оболочки и сложный нервно-эндокринно-мышечный орган, играющий важную роль в продукции внутриглазной жидкости и в процессе аккомодации.

Цвет радужки определяет цвет глаза человека. В зависимости от количества пигмента в её наружном слое она имеет цвет от бледно-голубого или зелёноватого до тёмно-коричневого. В центре радужки находится отверстие – зрачок, через который свет попадает внутрь глаза. Важно отметить, что кровоснабжение и иннервация хориоидеи и радужки с цилиарным телом раличные, что отражается на клинике заболеваний такой в общем-то единой структуры, как сосудистая оболочка глаза.

Пространство между роговицей и радужкой является передней камерой глаза, а угол, образованный периферией роговицы и радужки, называется углом передней камеры. Через этот угол происходит отток внутриглазной жидкости сквозь специальную сложную дренажную систему в глазные вены. За радужкой находится хрусталик, который располагается перед стекловидным телом. Он имеет форму двояковыпуклой линзы и хорошо фиксирован множеством тонких связок к отросткам цилиарного тела.

Пространство между задней поверхностью радужки, цилиарным телом и передней поверхностью хрусталика и стекловидного тела называется задней камерой глаза. Передняя и задняя камеры заполнены бесцветной внутриглазной жидкостью или водянистой влагой, которая постоянно циркулирует в глазу и омывает роговицу, хрусталик, при этом питая их, так как собственных сосудов у этих структур глаза нет.

Самой внутренней, самой тонкой и самой важной для акта зрения оболочкой является сетчатка. Она представляет собой высокодифференцированную многослойную нервную ткань, которая выстилает сосудистую оболочку в её заднем отделе. От сетчатки берут начало волокна зрительного нерва. Он несёт всю полученную глазом информацию в виде нервных импульсов через сложный зрительный путь в наш мозг, где она преобразуется, анализируется и воспринимается уже как объективная реальность. Именно на сетчатку в конечном счёте попадает или не попадает изображение и в зависимости от этого, мы видим предметы чётко или не очень. Самой чувствительной и тонкой частью сетчатки является центральная область – макула. Именно макула обеспечивает наше центральное зрение.

Полость глазного яблока заполняет прозрачное, несколько желеобразное вещество – стекловидное тело. Оно поддерживает плотность глазного яблока и прилегает в внутренней оболочке - сетчатке, фиксируя её.

Оптическая система глаза

По своей сущности и предназначению, человеческий глаз – это сложная оптическая система. В этой системе можно выделить несколько наиболее важных структур. Это роговица, хрусталик и сетчатка. В основном, именно от состояния этих пропускающих, преломляющих и воспринимающих свет структур, степени их прозрачности зависит качество нашего зрения.

• Роговица сильнее всех других структур преломляет световые лучи, далее проходяие через зрачок, который выполняет функцию диафрагмы. Образно говоря, как в хорошем фотоаппарате диафрагма регулирует поступление световых лучей и в зависимости от фокусного расстояния позволяет получать качественное изображение, так и зрачок функционирует в нашем глазу.
• Хрусталик также преломляет и пропускает световые лучи далее на световоспринимающую структуру – сетчатку, своеобразную фотоплёнку.
• Жидкость глазных камер и стекловидное тело также обладают преломляющими свет свойствами, но не такими значительными. Тем не менее, состояние стекловидного тела, степень прозрачности водянистой влаги глазных камер, наличие в них крови или других плавающих помутнений тоже может влиять на качество нашего зрения.
• В норме световые лучи, пройдя через все прозрачные оптические среды, преломляются так, что попадая на сетчатку формируют уменьшенное, перевернутое, но реальное изображение.

Окончательный анализ и восприятие полученной глазом информации, происходит уже в нашем головном мозгу, в коре его затылочных долей.

Таким образом, глаз устроен очень сложно и удивительно. Нарушение в состоянии или кровоснабжении, любого структурного элемента глаза может отрицательно сказаться на качестве зрения.

Зрение - одно из главных чувств человека. Мы доверяем нашим сравнительно небольшим глазам всю зрительную информацию. Мы можем настраивать их и на далекую звезду, и на частичку пыли, видеть при ярком солнечном свете и в темноте.

Глаз человека работает, как фотоаппарат. Световые лучи от объекта проходят через апертуру (зрачок) и фокусируются хрусталиком на сетчатке, светочувствительном слое на задней стенке глаза. Оптические качества и универсальность глаза намного выше, чем у фотоаппарата. Сетчатка, глазной эквивалент фотопленки, состоит из слоя нервных волокон и светочувствительной пигментной мембраны. Она содержит два вида фоторецепторных клеток: колбочки и палочки.

Колбочки и палочки

Колбочки чувствительны к красному, зеленому или синему свету, и сигналы от них дают способность мозгу воспринимать цветовое изображение. Они также обеспечивают дневное зрение. Палочки очень чувствительны при низкой освещенности, но не способны различать цвета. Вот почему предметы теряют цвет ночью. Палочки и колбочки связаны с мозгом нервными клетками, которые идут от задней стенки глаза, формируя зрительный нерв.

Чтобы объект был четко виден, мышцы глаза растягивают хрусталик и фокусируют свет на сетчатке. Если этот процесс нарушается, изображение делается неясным. В этом случае требуются очки или даже помощь хирурга.

Мышцы глаза

Радужка - мышечная, кольцеобразная структура с отверстием в середине, которое называется зрачком. Радужка содержит характерно окрашенный пигмент. Мышцы радужки используются для расширения или сужения зрачка, что позволяет пропускать в глаз больше или меньше света и тем самым создавать оптимальные условия для рассматривания чего-либо. Мышцы радужки переходят в ресничное тело, которое соединяет сосудистую оболочку с радужкой. Ресничное тело состоит из трех частей:

• ресничный кружок - задняя часть ресничного тела, переходящая в сосудистую оболочку;
• ресничные отростки - около 70 радиальных складок вокруг ресничного тела;
• ресничная мышца, контролирующая кривизну хрусталика.

Фокусирование на сетчатке

Роговица и водянистая влага вызывают рефракцию (преломление) световых лучей, проходящих внутрь глаза.

Роговица преломляет большую часть поступающего света. Цель хрусталика - тонкое фокусирование лучей таким образом, чтобы изображение точно попадало на сетчатку. Хрусталик - кристаллическая структура, состоящая из нескольких слоев. Он соединен с мышцами ресничного тела поддерживающими связками. Движения ресничной мышцы изменяют кривизну хрусталика в зависимости от того, насколько далеко или близко находится объект, на котором надо сфокусироваться. Диаграмма внизу (вид глаза изнутри и сбоку) показывает, как хрусталик принимает нужную форму.

Свет попадает в глаз в виде почти параллельных лучей. При прохождении через роговицу лучи частично фокусируются перед зрачком. Затем хрусталик преломляет свет сильнее, направляя его на сетчатку, где получается перевернутое изображение. Мозг обрабатывает информацию таким образом, что мы воспринимаем изображение в правильном положении.

Смотрим на близкий объект

Световые лучи от близкого предмета могут расходиться, требуя большей рефракции. Ресничная мышца сокращается, уменьшая напряжение поддерживающих связок. Хрусталик становится более округлым. При прохождении через округлый хрусталик световые лучи резко сходятся на задней стенке глаза.

Смотрим на отдаленный объект

Световые лучи от отдаленного предмета идут почти параллельно. Это требует меньшей рефракции хрусталика. Ресничная мышца расслабляется, и напряжение поддерживающих связок тянет углы хрусталика в стороны. Хрусталик становится более тонким и плоским. Лучи фокусируются на задней стенке глаза.

Распространенные дефекты глаз

Два наиболее распространенных дефекта глаз - это близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия).

Близорукость - неспособность фокусировать отдаленные объекты. Обычно это результат того, что зрительная ось глазного яблока слегка удлинена. Из-за этого изображение отдаленного объекта формируется перед сетчаткой.

Дальнозоркость , напротив, появляется тогда, когда зрительная ось глазного яблока укорочена.

В результате точка фокуса света от близкого предмета лежит за сетчаткой.

Близорукость корректируется ношением очков с расходящимися (вогнутыми) линзами. Дальнозоркость корректируется очками со сходящимися (выпуклыми) линзами.

Другой частый дефект зрения - старческая дальнозоркость (пресбиопия), которая проявляется в неспособности фокусировать близкие объекты из-за того, что хрусталик теряет эластичность. Обычно дефект появляется в среднем возрасте и корректируется использованием сходящихся линз. Чаще всего именно в этот период времени человеку становятся необходимы очки для коррекции проблем со зрением.

Астигматизм - результат небольшой деформации глазного яблока, по причине которого изображение объекта искажается. Астигматизм корректируется ношением очков с цилиндрическими линзами, которые нейтрализуют это искажение.

Через глаза человек получает более 80% информации об окружающем мире. Через глаз мозг распознает знакомые предметы и исследует новые.

Устройство глаза:
• 1- мышца, опускающая верхнее веко
• 2 - слезная жидкость смывает при моргании пыль и микробов
• 3 - роговица
• 4 - радужная оболочка
• 5 - зрачок
• 6 - хрусталик
• 7 - склера
• 8 - сосудистая оболочка
• 9 - сетчатка
• 10 - изображение на сетчатке
• 11 - нижняя прямая мышца глаза.

Работа глаза напоминает работу фотоаппарата (хотя, наверное, правильнее будет сказать, что это конструкция фотоаппарата повторяет сотворенное природой устройство глаза) - свет, отраженный от предмета проходит через хрусталик, выполняющий роль двояковыпуклой линзы, и фокусируется на поверхности сетчатой оболочки (сетчатки). Сетчатка содержит светочувствительные клетки, так называемые палочки и колбочки. В сетчатке человеческого глаза таких клеток 130 миллионов. В них информация об интенсивности светового потока и длине волны (цвете) преобразуется в нервные импульсы, которые по зрительному импульсу поступают в мозг. За восприятия цвета предмета отвечают колбочки. Они различают все цвета, но только если интенсивность света достаточна. Поэтому, в сумерках человек видит лишь очертания предметов. Если некоторые виды чувствительных клеток в глазу отсутствуют, либо чувствительность их снижена, то человек не различает некоторые оттенки цветов.

Чтобы изображение было четким, фокусное расстояние линзы - хрусталика - должно подстраиваться под расстояние до объекта. Это обеспечивается специальными мышцами - мышцами аккомодации или ресничными мышцами, растягивающими хрусталик, тем самым меняя его кривизну. По напряжению мышцы, человек ощущает расстояние до предмета.

Склера - плотное наружное покрытие глаза. Сосудистая оболочка насыщена кровеносными сосудами, обеспечивающими насыщение клеток глаза кислородом и питательными веществами. Роговица - передняя, прозрачная часть глаза - защищает чувствительный глаз от пыли, микробов. Кроме того, она выполняет роль дополнительной линзы постоянной кривизны, фокусируя входящий поток света на хрусталик. Роговицу обслуживают веки, очищающие глаза и слезные железы, увлажняющие роговицу (прослеживается аналогия с автомобильными дворниками). В случае опасности веки смыкаются и защищают глаза.

Чтобы яркий свет не повредил сетчатку, зрачок - отверстие в центре глаза - имеет свойство сужаться, тем самым уменьшая световой поток. Любопытно, что зрачек может расширяться так же под воздействием некоторых лекарств и наркотических препаратов, под психологическим воздействием, а так же в случае, если человек испытывает боль.

Подвижность глазного яблока обеспечивают шесть длинных тонких мышц. Они тянут глаз, заставляя его поворачиваться в нужную сторону.

Интересно, что зрительные нервы от двух глаз в мозгу частично расходятся и перекрещиваются так, что каждое полушарие видит лишь половинкой каждого глаза.