Наш глаз

Описание

Вне всякого сомнения, глаза можно считать важнейшими из органов чувств — через глаза поступает более 80 процентов воспринимаемой нами информации о действительности. Более того, это единственный из органов чувств, не имеющий каких-либо ограничений на дальность восприятия.

Тактильные и вкусовые ощущения явно относятся к «контактным» раздражителям; обоняние и слух существенно ограничены по дальности и не отличаются особыми возможностями локализации источника запаха или звука. Глядя же на ночное небо, вы можете увидеть галактики, свет от которых добирался к нам через глубины космоса тысячи лет; точно так же глаз без особого труда может рассмотреть все детали предмета, находящегося от вас в нескольких сантиметрах.

Глаз обладает способностью видеть и при очень ярком солнечном свете, и почти в полной темноте, сводя воедино миллионы световых сигналов. Он различает огромное количество цветовых оттенков, а при помощи второго глаза может оценивать положение предмета в пространстве, его объем. Глаза обладают способностью обнаружить маленькую синицу в листве огромного дуба и с потрясающей точностью отследить ее движение.
Если говорить точнее, то все эти замечательные свойства присущи не собственно глазу, а его начальнику, советнику и контролеру — головному мозгу. Перед тем как познакомиться с его деятельностью, давайте посмотрим, из чего состоят и как действуют различные части нашего глаза.

Глазное яблоко можно представить себе в виде почти правильной сферы диаметром около 24 миллиметров, образованной различными специализированными структурами и тканями. Такая округлая форма идеально подходит для вращения. Ниже показано, как выглядит горизонтальный разрез глазного яблока (рис. 2).



Роговица — это прозрачная ткань, покрывающая переднюю часть глаза, как стекло у часов прикрывает циферблат. Кроме своей прозрачности, роговица отличается отсутствием в ней кровеносных сосудов и высокой чувствительностью (что особенно важно для тех, кто носит контактные линзы).

Радужка представляет собой нечто вроде округлого экрана, состоящего из тонких, концентрически и радиально расположенных мышц, при сокращении и расслаблении которых изменяется форма зрачка. Цвет глаз обусловлен именно радужкой и зависит от количества в ней пигментных клеток — у тех, у кого глаза голубые, пигментных клеток мало, а у тех, у кого карие, — много.
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

Зрачок — это отверстие в центре радужки, кажущееся черным, поскольку внутри глаза темно (эффект «красных глаз» при фотографировании со вспышкой — не что иное, как вид зрачка при отражении света от сетчатки). Размер зрачка зависит от количества падающего на глаз света, возраста, степени фокусировки и так далее.

Хрусталик глаза — это прозрачное, эластичное и полужесткое плотное тело, которое может менять свою форму, чтобы находящиеся от глаза на различных расстояниях объекты были в фокусе. На своем месте он удерживается тонкими фиксирующими волокнами — ресничным пояском, или цинновой связкой (увы, совпадение с фамилией одного из авторов здесь чисто случайное), которая прикреплена к ресничному телу. Чтобы поймать в фокус близкий объект, мышца ресничного тела сокращается, ослабляя тем самым давление этой связки на хрусталик и позволяя ему расшириться, что, в свою очередь, увеличивает оптическую силу этой системы.

С возрастом эластичность хрусталика несколько уменьшается, и он уже не может в нужной степени расширяться. Это явление известно под названием пресбиопии (старческой дальнозоркости), и из-за него людям после сорока лет часто требуются очки для чтения.

Стекловидное тело представляет собой прозрачную желеобразную субстанцию, занимающую задние две трети объема глаза. Небольшое пространство между роговицей и хрусталиком заполнено прозрачной жидкой средой — внутриглазной жидкостью.

Сетчатка — это ткань толщиной в бумажный лист, покрывающая внутреннюю заднюю часть глазного яблока. Состоит она из особых чувствительных к свету клеток (рецепторов), нескольких слоев разнообразных нервных клеток и большого количество кровеносных сосудов. К сожалению, мы здесь не имеем возможности более подробно рассказать вам о сетчатке, так что предпочитаем сосредоточиться на тех вопросах, которые помогут вам лучше разобраться, что такое зрение и какие с ним бывают проблемы.

Сетчатка в разрезе представляет собой сложнейшую систему взаимосвязанных нервных клеток. При взгляде на рис. 3 вы увидите, что она как бы вывернута наизнанку — совсем не так, как можно было бы интуитивно ожидать. Чтобы воздействовать на клетки-рецепторы, фотоны должны пройти через все ее слои. Некоторые фотоны могут отражаться и поглощаться кровеносными сосудами так, что они не достигают светочувствительного слоя. Одной из причин, почему сетчатка устроена таким образом, может быть то, что светочувствительные клетки должны соприкасаться с темным пигментным эпителием, препятствующим рассеянию света и выполняющим питательные функции.

Если вспомнить азы биологии, то клетки-рецепторы — это палочки и колбочки, названные так из-за своей формы. Палочек гораздо больше, они отличатся повышенной светочувствительностью в условиях недостаточной освещенности. Колбочки же могут различать мельчайшие детали и цвет, но для этого они нуждаются в большем количестве света (в темноте все цвета кажутся одинаковыми, так как стимулируются только палочки).

Колбочки располагаются тесно, одна рядом с другой, в центре сетчатой оболочки, в области, называемой желтым пятном (macula) и имеющей размер лишь около 2 миллиметров. В центре этого пятна имеется небольшое углубление, так называемая центральная ямка (fovea), которая отвечает за наибольшую остроту зрения.



По своим размерам она почти незаметна — всего около 0,1 миллиметра. Когда вы на что-то смотрите, то поворачиваете свои глаза так, чтобы лучи света падали прямо на центральную ямку. Это нужно запомнить и иметь в виду, когда мы будем обсуждать проблемы косоглазия.

Всего в сетчатке каждого глаза насчитывается более 130 миллионов светочувствительных клеток — около 125 миллионов палочек и примерно 6,5 миллионов колбочек. Большая часть колбочек сосредоточена в желтом пятне — в области центральной ямки на квадратный миллиметр их приходится 147000; именно поэтому желтое пятно считается участком, лучше всего способным воспринимать световое раздражение (можно ради интереса сравнить его с хорошим лазерным принтером, у которого разрешение составляет 5500 точек на квадратный миллиметр).

Кроме того, у центральной ямки есть еще два достоинства:

1. сверху она покрыта очень тонким слоем сетчатки и следовательно, небольшим количеством кровеносных сосудов, препятствующих проникновению лучей света;
   
   
2. связь колбочек с головным мозгом осуществляется наиболее коротким путем.
   

Размеры центральной ямки настолько малы, что поле, в котором достигается предельная четкость, весьма ограничено. При каждом взгляде в область ямки попадает очень небольшой участок, что показано на рис. 4.



Почему же в сетчатке так много клеток? Каждое мгновение нам нужно «дробить» любую картинку на миллионы битов информации. Некоторые группы клеток организованы таким образом, чтобы различать только мельчайшие детали. Например, одни клетки сигнализируют лишь о наличии черной вертикальной линии на светлом фоне, другие же — о черной горизонтальной линии, третьи — о наличии линии, наклоненной под определенным углом.

Есть группы клеток, сообщающие о контурах, но только определенным образом ориентированных. Другие клетки отвечают за восприятие движения, причем в одном конкретном направлении. Если продолжать, то нужно упомянуть и о клетках, ответственных за восприятие цветов, формы и так далее.

Теперь, вероятно, вы начинаете понимать всю сложность устройства сетчатки глаза, где все это огромное количество информации обрабатывается за доли секунды.

Электрические импульсы, порождаемые клетками сетчатки, передаются примерно миллионом нервных волокон (со скоростью порядка миллиарда бит в секунду), выходящих из глаза и образующих зрительный нерв. В месте его выхода на задней стенке глаза, естественно, нет светочувствительных клеток, и этот участок (размером примерно 1,5 миллиметра), можно сказать, «слепой». Это так называемое слепое пятно. Вы можете проделать опыт с приведенным ниже рисунком (рис. 5).



Кровь к внутренним слоям сетчатки поступает по сосудам, которые входят вместе со зрительным нервом, затем разделяются и перекрывают всю поверхность сетчатой оболочки. Это единственное место в нашем организме, где можно непосредственно увидеть кровеносные сосуды (что и делает врач, заглядывая вам в глаз во время обследования глазного дна).

Шесть глазодвигательных мышц прикреплены к внешней стороне глаза и управляют его движением. Они представлены в виде трех попарно симметричных групп. Так, например, сокращение внутренней прямой мышцы и расслабление наружной прямой мышцы направит глаз чуть ближе к переносице. Движения глаз настолько естественны, что мы редко их замечаем. Вся работа глазодвигательных мышц очень слажена и точна, кроме того, она осуществляется согласованно с работой мышц второго глаза. Поскольку между собой мышцы обоих глаз не соединены, то подобная координация осуществляется с по¬мощью нервных импульсов, исходящих из головного мозга.

Веки защищают хрупкую роговицу от попадания на нее чужеродных частиц и за счет регулярного моргания поддерживают на ней слой слезы. Слезы производятся слезной железой, расположенной в костной впадине верхнелатеральной части глазницы. Сухая роговица быстро утратила бы свою прозрачность

----

Статья из книги: Зрение, очки и контактные линзы | Соломон Г., Цинн У.