Как устроен наш орган зрения?

Описание

Существующие вокруг нас предметы окружающего мира — цветы, трава, снег, солнце — воспринимаются нашими органами чувств. Ощущения, которые при этом возникают, отражают то, что существует вне зависимости от нашего сознания.

В процессе развития в организме образовались особые скопления — чувствительные рецепторы (от лат. reception — восприятие) — нервные окончания и клетки, которые получили название органов чувств. В результате эволюции рецепторы специализировались, т. е. стали особенно чувствительны только к определенному виду раздражений, например глаз стал воспринимать свет, ухо приспособилось к восприятию звука; слизистая оболочка средней части верхних носовых раковин и перегородки носа — к восприятию запахов и т. д.

Посредством нервных путей рецепторы связаны с соответствующими мозговыми центрами, например рецепторы зрения с мозговыми центрами, расположенными в затылочной части коры больших полушарий головного мозга, рецепторы слуха с мозговыми центрами, расположенными в височной доле коры больших полушарий, — все это в целом представляет собой систему органов чувств.

Таким образом, глаза — это воспринимающая, периферическая часть органа зрения.

Органы чувств, которые воспринимают окружающий нас мир, могут выполнять свою функцию только в том случае, если рецептор, нерв (зрительный, слуховой), проводящий возбуждение, и мозговой центр (соответствующая часть коры головного мозга) работают нормально.

Правильному пониманию некоторых положений относительно гигиены зрения, высказанных в этой брошюре, помогут знания о том, как устроен и работает орган зрения, каковы особенности его развития у школьников, как создать оптимальные условия, которые необходимы для длительной и «бесперебойной» деятельности глаз. Ведь орган зрения является весьма чувствительным и очень важным органом чувств. До 90% информации об окружающем мире человек получает с его помощью.

↑ Строение глаза

Чтобы лучше представить себе, как устроен глаз, давайте обратимся к рис. 1.





Глазное яблоко помещается в глазнице и имеет не совсем правильную шаровидную форму. Стенки глазного яблока образованы тремя оболочками. Снаружи оно покрыто белочной оболочкой, или склерой (1). Она самая толстая, прочная и обеспечивает глазному яблоку определенную форму. Эта оболочка непрозрачна и лишь в переднем отделе в склеру как бы врезано крошечное окошечко диаметром около 12 мм — роговица (2). Изнутри к склере прилегает вторая оболочка глаза — сосудистая (3). Она обильно снабжена кровеносными сосудами и пигментом, содержащим красящее вещество. Часть сосудистой оболочки, находящейся за роговицей, образует радужную оболочку, или радужку (4). Радужная оболочка окрашена и просвечивает через роговицу. Окраска радужки зависит от количества пигмента. Когда его много — глаза темно-или светло-карие, а когда мало -— серые, зеленоватые или голубые.

У некоторых людей (альбиносы) в радужной оболочке пигмент не содержится. Глаза таких людей имеют красный цвет (просвечивают только кровеносные сосуды). В центре радужки есть небольшое отверстие — зрачок (5), который, суживаясь или расширяясь, пропускает то больше, то меньше света. Многие, наверное, не раз замечали, как при слабом освещении зрачки становятся широкими, а при ярком — узкими. Посмотрите друг на друга при разном освещении и вы убедитесь, что величина зрачка меняется в зависимости от освещения. Радужка отделяется от собственно сосудистой оболочки ресничным телом (6). В толще его находится ресничная мышца, на тонких упругих нитях которой подвешен хрусталик (7) — крошечная двояковыпуклая линза диаметром 10 мм. При сокращении или расслаблении ресничной мышцы хрусталик меняет свою форму — кривизну поверхностей. Это свойство хрусталика позволяет четко видеть предметы как на близком, так и на далеком расстоянии.
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

При чтении или любой другой работе на близком расстоянии хрусталик становится более выпуклым, а при взгляде вдаль уплощается. Свойство глаз приспосабливаться к рассматриванию предметов, находящихся на разном расстоянии от него, называется аккомодацией. Она осуществляется за счет цилиарной (ресничной) мышцы.

Хрусталик не имеет ни сосудов, ни нервов, его питание обеспечивается специальной жидкостью, которую продуцирует ресничное тело.

У детей и молодых людей до 25—35 лет хрусталик эластичен и представляет собой прозрачную массу полужидкой консистенции, заключенную в капсулу. С возрастом хрусталик плотнеет.

Вся внутренняя полость глаза заполнена прозрачной желеобразной массой — стекловидным телом (8). При помутнении стекловидного тела зрение резко ухудшается.

Роговица, хрусталик и стекловидное тело — оптическая, или преломляющая, система глаза. Луч света проходит через прозрачные среды, которые изменяют (преломляют) его направление. Преломляющая сила глаза зависит от состояния оптической системы у данного человека. Но для получения четкого изображения важна не только преломляющая сила оптической системы глаза сама по себе, но и ее способность фокусировать лучи на третьей, самой внутренней оболочке глаза — сетчатке (9).

Сетчатка имеет очень сложное строение. В ней различают 10 слоев клеток. Особенно важное значение имеют клетки, получившие название колбочек (10) и палочек (11). В сетчатой оболочке палочки и колбочки расположены неравномерно. Палочки (числом около 130 млн.) отвечают за восприятие света, а колбочки (их около 7 млн.) — за цветовое восприятие.

Самым важным местом сетчатки является так называемая центральная ямка, расположенная в центре желтого пятна. Это — область наилучшего восприятия зрительных ощущений. В пределах центральной ямки плотность колбочек достигает от 113 тыс. до 147 тыс. на 1 мм2, а палочки полностью отсутствуют. По мере удаления от центральной ямки плотность колбочек уменьшается, а палочек — возрастает, и на расстоянии 5—6 мм от центральной ямки количество палочек достигает наибольшей плотности (до 170 тыс. на 1 мм2).

Колбочки являются клетками, обеспечивающими дневное и цветное зрение. Они возбуждаются при солнечном и ярком электрическом свете. Палочки же обеспечивают сумеречное и ночное зрение. Под влиянием света в колбочках и палочках происходят определенные физические и химические процессы.

В палочках находится особое вещество, получившее название зрительного пурпура (родопсин), в колбочках— фотореагент (йодопсин), природа которого не установлена. В результате воздействия света зрительный пурпур подвергается изменениям: на свету он распадается, а в темноте восстанавливается при участии витамина А и других веществ. (Пожалуйста, обратите внимание на витамин А. В дальнейшем мы еще вернемся к тому, какое значение он имеет для поддержания хорошего зрения.)

Нарушение нормальной деятельности палочек вызывает заболевание, известное под названием «куриная слепота». Это заболевание заключается в том, что человек прекрасно видит днем и при ярком электрическом свете; вечером, как только наступают сумерки, он почти перестает видеть, а с наступлением темноты полностью теряет зрение. Цвет предметов воспринимают только колбочки, поэтому ночью, когда мы видим только при помощи палочкового аппарата, все предметы кажутся одинаково серыми. Недаром существует пословица: «Ночью все кошки серы». Лучше всего цвета воспринимаются теми участками сетчатки, где больше всего колбочек (желтое пятно и центральная ямка). У некоторых людей, обычно мужчин, частично или полностью утеряна способность восприятия цвета. Нарушение цветового зрения является серьезным препятствием к овладению такими профессиями, как машинист, летчик, шофер и т. д., при которых цветоощущение имеет первостепенное значение.

От палочек и колбочек отходят нервные волокна (12), образующие затем зрительный нерв, выходящий из глазного яблока и направляющийся в головной мозг.

Зрительный нерв состоит примерно из 1 млн. волокон. В центральной части зрительного нерва проходят сосуды. В месте выхода зрительного нерва палочки и колбочки отсутствуют, вследствие чего свет этим участком сетчатки не воспринимается. Это место называют слепым пятном в отличие от желтого пятна.

Как видим, глаз человека устроен очень сложно, каждая его часть имеет определенное предназначение. Следовательно, орган зрения нуждается в защите от повреждений, более того, в определенных условиях для нормального развития и работы.

Защитными приспособлениями глаза являются веки и слезная жидкость. Веки закрываются рефлекторно. При этом они изолируют сетчатку от действия света, а роговицу и склеру — от каких-либо вредных воздействий. При моргании происходит равномерное распределение слезной жидкости по всей поверхности глаза, благодаря чему глаз предохраняется от высыхания.

Слезная жидкость вырабатывается специальными слезными железами. Она содержит 97,8% воды, 1,4% органических веществ и 0,8% солей. Слезы увлажняют роговицу и способствуют сохранению ее прозрачности. Кроме того, они смывают с поверхности глаза, а иногда и век попавшие туда инородные тела — соринки, пыль и т. д.

В слезной жидкости содержатся вещества, убивающие микробы. Благодаря этому слезная жидкость играет особо важную защитную роль. Слезная жидкость через слезные канальцы, отверстия которых расположены во внутренних углах глаз, попадает в так называемый слезный мешок, а уже отсюда — в носовую полость.

Когда слезная железа производит избыточное количество жидкости (а это бывает, когда человек плачет), то она не успевает уходить в слезные канальцы и стекает через край нижнего века.

Глаз — самый подвижный из всех органов человеческого организма. Он совершает постоянные движения, даже в состоянии кажущегося покоя. Мелкие движения глаз (микродвижения) играют значительную роль в зрительном восприятии. Без них невозможно было бы различать предметы. Кроме того, глаз совершает заметные движения (макродвижения) — повороты, перевод взора с одного предмета на другой, слежение за движущимся предметом (например, на экране телевизора, дисплея и т.д.), сведение глаз к носу, когда предмет приближается к лицу.

Различные движения глаза, повороты в стороны, вверх, вниз обеспечивают глазодвигательные мышцы, расположенные в глазнице. Всего их 6, 4 прямые мышцы крепятся к передней части склеры (сверху, снизу, справа, слева) и каждая из них поворачивает глаз в свою сторону. А 2 косые мышцы, верхняя и нижняя, прикрепляются к задней части склеры. Содружественное действие глазодвигательных мышц обеспечивает одновременный поворот глаз в ту или иную сторону. При повреждении мышц глаза у человека ограничивается поле зрения, поскольку утрачивается способность поворачивать глаза в ту или иную сторону.

Итак, глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая состоит из роговицы, хрусталика и стекловидного тела. Преломляющая сила глаза (прохождение луча света через прозрачные среды и изменение его направления) зависит от состояния оптической системы глаза у данного человека.

Попадающие в глаз световые лучи претерпевают преломление и, собираясь в фокусе этой системы, дают изображение предметов, от которых они идут (рис. 2).





Если проходящие через прозрачные среды лучи света преломляются слишком сильно, они фокусируются впереди сетчатки: в таком случае у человека определяется близорукость.

При слабом преломлении лучи фокусируются позади сетчатки, что свойственно дальнозоркости. И в том, и в другом случае на сетчатке получается нечеткое, размытое изображение предметов. Чтобы скорректировать зрение, необходимо пользоваться очками. При нормальном зрении лучи света собираются в фокусе на сетчатке (желтое пятно), где и возникает четкое изображение рассматриваемого предмета (рис. 2).

Переднезадняя ось близорукого глаза по сравнению с осью нормального, как правило, удлинена, поэтому фокус располагается впереди сетчатки, а на самой сетчатке изображение получается нечеткое, образуются фигуры светорассеяния. Диаметр таких фигур прямо пропорционален диаметру зрачка. Иногда можно видеть, как близорукие люди прищуриваются — этим они уменьшают диаметр зрачка, и изображение предмета становится несколько ярче и четче. Для коррекции близорукости достаточно ослабить преломление лучей рассеивающей линзой, которая совместит фокус с сетчаткой. Близорукий глаз может ясно видеть предметы, находящиеся только на близком расстоянии от него.

Размеры переднезадней оси дальнозоркого глаза меньше, чем нормального, поэтому фокус находится как бы за сетчаткой. Дальнозоркий глаз плохо видит и вдаль и особенно вблизи. Такой глаз для ясного видения предметов постоянно напрягает свою аккомодацию. Увеличение преломляющей силы хрусталика как элемента оптической системы глаза вызывает усиление рефракции (от лат. refractio — преломление) глаза в целом. При этом глаз устанавливается для ясного зрения на более близкое расстояние.

Для устранения напряжения аккомодации перед глазом необходимо поставить стекло, собирающее лучи света на сетчатке. При дальнозоркости без очков глаза быстро устают, особенно во время работы на близком расстоянии — при чтении, письме и т. д.

Различают три основных вида рефракции:

• нормальную (эмметропию),
• дальнозоркость
• и близорукость.
  

С возрастом рефракция, т. е. оптическая установка глаза при покое аккомодации меняется в направлении от дальнозоркости к нормальной и близорукости»

Глаз новорожденного имеет значительно более короткую, чем глаз взрослого, переднезаднюю ось (примерно 17—18 мм вместо 24 мм). В первые 3 года происходит интенсивный рост глаза. К 3 годам длина переднезадней оси глаза достигает 23 мм, т. е. составляет примерно 95% от размера оси взрослого. Рост глазного яблока продолжается до 14—15 лет. К этому времени длина оси глаза становится в среднем 24 мм. Соответственно с этим меняется и преломляющая сила глаза. Рефракция глаза медленно усиливается, т. е. смещается в сторону эмметропии.

Правильный рост глаза и развитие нормальной рефракции обусловлены как наследственными факторами, так и непрерывным взаимодействием между окружающей средой и растущим организмом.

Проведенные врачами исследования зрения детей и подростков показали, что правильные с гигиенической точки зрения условия занятий, здоровый образ жизни способствуют переходу дальнозоркой рефракции в нормальную. В школе по мере роста постоянной зрительной нагрузки, особенно при неблагоприятных условиях, частых заболеваниях, наследственном предрасположении и т. д., дальнозоркая рефракция может перейти постепенно в близорукую. В этом отношении возраст от 6 до 11 лет считается наиболее критическим. В этом возрасте изменения часто имеют неустойчивый характер, поэтому возможны и достаточно эффективны профилактические мероприятия. В возрасте 11—15 лет эти изменения становятся более устойчивыми, увеличивается число школьников с близорукой рефракцией. В старших классах при сохранении действующих на зрение неблагоприятных факторов увеличивается не только число близоруких школьников, но и степень близорукости.

Внимательнее отнеситесь к организации и условиям своей работы дома, в школе, в учебной мастерской. Чем раньше вы это сделаете, тем больше возможностей у вас будет для сохранения зрения, профилактики близорукости.

↑ Как происходит процесс зрения?

Мы уже знаем, что изображения предметов в обоих глазах проецируются на центральные ямки желтых пятен (сетчатка) и передаются в кору головного мозга (затылочная доля головного мозга), где происходит их слияние в одно изображение. В результате возникает бинокулярное зрение (зрение двумя глазами), позволяющее легко определять форму предмета, его удаленность от нас, помогающее ориентироваться в пространстве и т. д. Таким образом зрительные ощущения непосредственно и верно отражают объективную действительность, окружающий мир и тесно связаны с нашим сознанием.

Орган зрения способен воспринимать не только свет, но и цвет. Цветовое видение, как и острота зрения, является функцией колбочкового аппарата. Способность различать цвета позволяет лучше и полнее познавать окружающий мир, производить тончайшие цветные химические реакции, управлять движением транспорта, писать картины и т. д.

Существует 3 основных цвета:

• красный,
• желтый
• и синий.
  

Остальные цвета и оттенки, а их несколько десятков тысяч, образуются при слиянии основных цветов друг с другом в разных пропорциях. Попробуйте смешать на бумаге краски и вы получите множество оттенков основных цветов. Некоторые люди плохо различают цвета. Нарушения цветовосприятия чаще бывают врожденного характера и встречаются обычно у мужчин, поэтому школьникам, у которых выявлены эти нарушения, нужна ранняя профессиональная ориентация, которая помогла бы им готовиться к работе, не связанной с необходимостью иметь хорошее цветовое зрение.

↑ Для чего нужны очки?

Очки изменяют ход световых лучей в близоруком или дальнозорком глазу. При близорукости в оправу очков вставляются рассеивающие (вогнутые) линзы, которые способствуют тому, что изображение предмета получается не перед сетчаткой, а на сетчатке. И человеку не надо напрягать зрение при рассматривании предметов, находящихся на далеком расстоянии, его глаза не так устают.

Для дальнозоркого глаза применяют собирательные (выпуклые) линзы, которые собирают лучи не за сетчаткой, а на самой сетчатке. Чем больше степень близорукости или дальнозоркости, тем сильнее должна быть преломляющая сила рассеивающего или собирающего стекла. Теперь понятно, в чем польза очков. Они делают изображение предметов на сетчатке таким же отчетливым, как и в нормальном глазу. Предположим, вы заметили, что стали хуже видеть, с трудом различаете цифры и буквы на доске, ощущаете при зрительной работе резь, чувство усталости в глазах, значит надо срочно обратиться к врачу. Если вы вовремя начнете пользоваться очками, то начинающуюся близорукость можно будет приостановить или во всяком случае избежать дальнейшего ухудшения зрения. Надеемся, всем понятно, что речь идет только о правильно подобранных очках, ни в коем случае нельзя пользоваться чужими очками! Каждый из вас, кто носит очки, должен раз в год и лучше перед началом занятий в школе, показаться глазному врачу, чтобы проверить свое зрение и пригодность очков. Кроме того, надо получить совет врача, как пользоваться очками: носить ли их не снимая или только в определенных случаях (в кино, театре и т. д.). Например, не во всех случаях при близорукости надо носить очки постоянно. Некоторым очки нужны только для рассматривания далеких или мелких предметов (при списывании с доски, рассматривании карты и т.д.). В других случаях, и врач вам об этом скажет, очки надо носить постоянно. Но самому решать этот вопрос нельзя!

Большое значение имеет правильное положение очков. Они должны располагаться так, чтобы глаза смотрели только через центры обоих стекол. Если же очки перекошены, то изображение фокусируется неправильно и глаза утомляются. Прошло то время, когда ребята стеснялись носить очки. Сейчас промышленность выпускает красивые и разнообразные оправы для очков, поэтому всегда можно подобрать такую оправу, которая будет хорошо сочетаться с цветом ваших волос, глаз, делать ваше лицо привлекательным.

----

Статья из книги: Береги зрение | Глушкова Е.К.