Зрительное восприятие начинается с проекции изображения на сетчатку глаза и возбуждения фоторецепторов, трансформирующих световую энергию в нервное возбуждение. Сложность зрительных сигналов, поступающих из внешнего мира, необходимость активного их восприятия обусловила формирование в эволюции сложного оптического прибора. Этим периферическим прибором — периферическим органом зрения — является глаз.
Форма глаза шаровидная. У взрослых диаметр его составляет около 24 мм, у новорожденных — около 16 мм. Форма глазного яблока у новорожденных более шаровидная, чем у взрослых. В результате такой формы глазного яблока новорожденные дети в 80—94% случаев обладают дальнозоркой рефракцией.
Рост глазного яблока продолжается после рождения. Интенсивнее всего оно растет первые пять лет жизни, менее интенсивно—до 9—12 лет.
Глазное яблоко состоит из трех оболочек — наружной, средней и внутренней (рис. 1).
Наружная оболочка глаза — склера, или белочная оболочка. Это плотная непрозрачная ткань белого цвета, толщиной около 1 мм. В передней части она переходит в прозрачную роговицу. Склера у детей тоньше и обладает повышенной растяжимостью и эластичностью.
Роговица у новорожденных детей более толстая и выпуклая. К 5 годам толщина роговицы уменьшается, а радиус кривизны ее с возрастом почти не меняется. С возрастом роговица становится более плотной и ее преломляющая сила уменьшается. Под склерой расположена сосудистая оболочка глаза. Толщина ее 0,2—0,4 мм. Она содержит большое количество кровеносных сосудов. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в ресничное (цилиарное) тело и радужную оболочку (радужку).
Рис. 1. Схема строения глаза
В ресничном теле расположена мышца, связанная с хрусталиком и регулирующая его кривизну.
Хрусталик — это прозрачное эластичное образование, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Хрусталик покрыт прозрачной сумкой; по всему его краю к ресничному телу тянутся тонкие, но очень упругие волокна. Они сильно натянуты и держат хрусталик в растянутом состоянии. Хрусталик у новорожденных и детей дошкольного возраста более выпуклой формы, прозрачен и обладает большей эластичностью.
В центре радужки имеется круглое отверстие — зрачок. Величина зрачка изменяется, отчего в глаз может попадать большее или меньшее количество света. Просвет зрачка регулируется мышцей, находящейся в радужке. Зрачок у новорожденных узкий, В возрасте 6—8 лет зрачки широкие вследствие преобладания тонуса симпатических нервов, иннервирующих мышцы радужной оболочки. В 8—10 лет зрачок вновь становится узким и очень живо реагирует на свет. К 12—13 годам быстрота и интенсивность зрачковой реакции на свет такие же, как у взрослого.
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. 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 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. Она снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, которые лишены кровеносных сосудов. Полость глаза позади хрусталика заполнена прозрачной желеобразной массой — стекловидным телом.
Внутренняя поверхность глаза выстлала топкой (0,2—0,3 мм), весьма сложной по строению оболочкой — сетчаткой, или ретиной. Она содержит светочувствительные клетки, названные из-за их формы колбочками и палочками. Нервные волокна, отходящие от этих клеток, собираются вместе и образуют зрительный нерв, который направляется в головной мозг. У новорожденных детей палочки в сетчатке дифференцированы, число колбочек в желтом пятне (центральная часть сетчатки) начинает возрастать после рождения и к концу первого полугодия морфологическое развитие центральной части сетчатки заканчивается.
К вспомогательным частям глазного яблока относятся мышци, брови, веки, слезный аппарат. В движение глазное яблоко приводят четыре прямые (верхняя, нижняя, медиальная и латеральная) и две косые (верхняя и нижняя) мышцы (рис.1).
Медиальная прямая мышца (отводящая) поворачивает глаз кнаружи, латеральная – кнутри, верхняя прямая осуществляет движение кверху и кнутри, верхняя косая – книзу и кнаружи и нижняя косая – кверху и кнаружи. Движения глаз обеспечиваются за счет иннервации (возбуждения) этих мышц глазодвигательным, блоковидным и отводящими нервами.
Брови предназначены для защиты глаз от капель пота или дождя, стекающего со лба. Веки -это подвижные заслонки, закрывающие спереди глаза и защищающие их от внешних воздействий. Кожа век тонкая, под ней расположена рыхлая подкожная клетчатка, а также круговая мышца глаза, обеспечивающая смыкание век при сне, мигании, и зажмуривании. В толще век имеется соединительно-тканная пластинка – хрящ, придающий им форму. По краям век растут ресницы. В веках расположены сальные железы, благодаря секрету которых создается герметизация конъюктивального мешка при закрытии глаз. (Конъюктива – тонкая соединительная оболочка, которая выстилает заднюю поверхность век и переднюю поверхность глазного яблока до роговицы. При закрытых веках конъюктива образует конъюктивальный мешок). Это предупреждает засорение глаз и высыхание роговицы во время сна.
Слеза образуется в слезной железе, расположенной в верхненаружном углу глазницы. Из выводных протоков железы слеза попадает в конъюнктивальный мешок, защищает, питает, увлажняет роговицу и конъюнктиву. Затем по слезным путям она через носослезный проток попадает в полость носа. При постоянном мигании век по роговице распределяется слеза, которая поддерживает ее влажность и смывает мелкие инородные тела. Секрет слезных желез действует еще как дезинфицирующая жидкость.
Нервы зрительного анализатора:
Зрительный нерв (n. opticus) это вторая парв черепномозговых нервов. Образован аксонами нейронов ганглионарного слоя сетчатки глаза, которые через решетчатую пластинку склеры выходят из глазного яблока единым стволом зрительного нерва в полость черепа. На основании головного мозга в области турецкого седла волокна зрительных нервов сходятся с обеих сторон, образуя зрительный перекрест и зрительные тракты. Последние продолжаются до наружного коленчатого тела и подушки таламуса, затем к коре головного мозга (затылочная доля) идет центральный зрительный путь. Неполный перекрест волокон зрительных нервов обуславливает наличие в правом зрительном тракте волокон от правых половин, а в левом зрительном тракте – от левых половин сетчаток обоих глаз.
При полном перерыве проводимости зрительного нерва наступает слепота на стороне повреждения с утратой прямой реакцией зрачка на свет. При поражении только части волокон зрительного нерва возникают очаговые выпадения поля зрения (скотомы). При полном разрушении хиазмы развивается двусторонняя слепота. Однако при многих внутричерепных процессах поражение хиазмы может быть частичным – развивается выпадение наружных или внутренних половин полей зрения (гетеронимные гемианопсии). При одностороннем поражении зрительных трактов и вышележащих зрительных путей возникает одностороннее выпадение полей зрения на противоположной стороне. Поражение зрительного нерва могут носить воспалительный характер, застойный и дистрофический характер; выявляются при офтальмоскопии. Причинами неврита зрительного нерва могут быть менингит, энцефалит, арахноидит, рассеянный склероз, грипп, воспаление придаточных пазух носа и др. Проявляются понижением остроты и сужением поля зрения, не корригирующимся применением очков. Застойный сосок зрительного нерва является симптомом повышения внутричерепного давления или нарушения венозного оттока из глазницы. При прогрессировании застойных явлений острота зрения понижается, может наступить слепота. Атрофия зрительного нерва может быть первичной (при спинной сухотке, рассеянном склерозе, травме зрительного нерва) или вторичной (как исход неврита или застойного соска); наблюдается резкое понижение остроты зрения вплоть до полной слепоты, сужение поля зрения.
III пара черепно-мозговых нервов - глазодвигательный нерв. (n. oculomotorius). Иннервирует наружные мышцы глаза (за исключением наружной прямой и верхней косой), мышцу, поднимающую верхнее веко, мышцу, суживающую зрачок, ресничную мышцу, которая регулирует конфигурацию хрусталика, что позволяет глазу приспосабливаться к близкому и дальнему видению. Система III пары состоит из двух нейронов. Центральный представлен клетками коры прецентральной извилины, аксоны которых в составе корково-ядерного пути подходят к ядрам глазодвигательного нерва как своей, так и противоположной стороны.
Большое разнообразие выполняемых функций III пары осуществляется с помощью 5 ядер для иннервации правого и левого глаза. Они расположены в ножках мозга на уровне верхних холмиков крыши среднего мозга и являются периферическими нейронами глазодвигательного нерва. От двух крупноклеточных ядер волокна идут к наружным мышцам глаза на свою и частично противоположную сторону. Волокан, иннервирующие мышцу, поднимающую верхнее веко, идут от ядра одноименной и противоположной стороны. От двух мелкоклеточных добавочных ядер парасимпатические волокна направляются к мышце, суживающий зрачок, своей и противоположной стороны. Этим обеспечивается содружественная реакция зрачков на свет, а также реакция на конвергенцию: сужение зрачка при одновременном сокращении прямых внутренних мышц обоих глаз. От заднего центрального непарного ядра, также являющегося парасимпатическим, волокна направляются к ресничной мышце, регулирующей степень выпуклости хрусталика. При взгляде на предметы, расположенные вблизи глаза, выпуклость хрусталика увеличивается и одновременно суживается зрачок, что обеспечивает четкость изображения на сетчатке глаза. Если аккомодация нарушается, человек теряет возможность видеть четкие контуры предметов на разных расстояниях от глаза.
Волокна периферического двигательного нейрона глазодвигательного нерва начинаются из клеток указанных выше ядер и выходят из ножек мозга на их медиальной поверхности, затем прободают твердую мозговую оболочку и далее следуют в наружной стенке пещеристого синуса. Из черепа глазодвигательный нерв выходит через верхнюю глазничную щель и выходит в орбиту.
Нарушение иннервации отдельных наружных мышц глаза обусловлено поражением той или иной части крупноклеточного ядра, паралич всех мышц глаза связан с поражением самого ствола нерва. Важным клиническим признаком, помогающим отличать поражение ядра и самого нерва, является состояние иннервации мышцы, поднимающей верхнее веко, и внутренней прямой мышцы глаза. Клетки, от которых идут волокна к мышце, поднимающей, верхнее веко, расположены глубже остальных клеток ядра, а волокна, идущие к этой мышце в самом нерве, расположены наиболее поверхностно. Волокна иннервирующие внутреннюю прямую мышцу глаза, идут в стволе противоположного нерва. Поэтому при поражении ствола глазодвигательного нерва первыми поражаются волокна, иннервирующие мышцу, поднимающую верхнее веко. Развивается слабость этой мышцы или полный паралич, и больной может либо только частично открыть глаз или совсем его не открывает. При ядерном поражении мышца, поднимающая верхнее веко, поражается одной из последних. При поражении ядра «драма заканчивается опусканием занавеса». В случае ядерного поражения страдают все наружные мышцы на стороне поражения, за исключением внутренней прямой, которая изолированно выключается на противоположной стороне. В результате этого глазное яблоко на противоположной стороне будет повернуто кнаружи за счет наружной прямой мышце глаза – расходящееся косоглазие. Если страдает только крупноклеточное ядро, поражаются наружные мышцы глаза, - наружная офтальмоплегия. Т.к. при поражении ядра процесс локализуется в ножке мозга, то при этом нередко в патологический процесс вовлекается пирамидный путь и волокна спиноталамического пути, возникает альтернирующий синдром Вебера, т.е. поражение III пары с одной стороны и гемиплегия на противоположной стороне.
В тех случаях, когда поражается ствол глазодвигательного нерва, картина наружной офтальмоплегии дополняются симптомами внутренней офтальмоплегии: вследствие паралича мышцы, суживающей зрачок, возникает расширение зрачка (мидриаз), нарушается его реакция на свет и аккомодацию. Зрачки имеют разную величину (анизокория).
Глазодвигательный нерв при выходе из ножки мозга располагается в мезжножковом пространстве, где окутывается мягкими мозговыми оболочками, при воспалении которых часто вовлекается в патологический процесс. Одной из первых поражается мышца, поднимающая верхнее веко, - развивается птоз (Сапин, 1998).
Мозговой центр:
Зрительный центр является третьей важной составной частью зрительного анализатора. По И.П.Павлову, центр – это мозговой конец анализатора. Анализатор – это нервный механизм, функция которого состоит в том, чтобы разлагать всю сложность внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы, т.е. производить анализ. С точки зрения И.П.Павлова, мозговой центр, или корковый конец анализатора, имеет не строго очерченные границы, а состоит из ядерной и рассеянной части. «Ядро» представляет подробную и точную проекцию в коре всех элементов периферического рецептора и является необходимым для осуществления высшего анализа и синтеза. «Рассеянные элементы» находятся по периферии ядра и могут быть разбросаны далеко от него. В них осуществляются более простой и элементарный анализ и синтез.
При поражении ядерной части рассеянные элементы могут до определенной степени компенсировать выпавшую функцию ядра, что имеет огромное значение для восстановления данной функции у человека.
В настоящее время вся мозговая кора рассматривается как сплошная
воспринимающая поверхность. Кора – это совокупность корковых концов анализаторов. Нервные импульсы из внешней среды организма поступают в корковые концы анализаторов внешнего мира. К анализаторам внешнего мира относится и зрительный анализатор.
Ядро зрительного анализатора находится в затылочной доле. На внутренней поверхности затылочной доли заканчивается зрительный путь. Здесь спроецирована сетчатка глаза, причем зрительный анализатор каждого полушария связан с сетчатками обоих глаз. При поражении ядра зрительного анализатора наступает слепота. Выше расположен участок при поражении которого зрение сохраняется и только теряется зрительная память. Еще выше участок, при поражении которого утрачивается ориентация в непривычной обстановке.
Анализ световых ощущений:
В сетчатке глаза содержится около 130 млн. палочек — светочувствительных клеток и более 7 млн. колбочек — цветочувствительных элементов. Палочки сосредоточены преимущественно по периферии, а колбочки — в центре сетчатки. В центральной ямке сетчатки расположены одни колбочки. В области выхода зрительного нерва нет ни колбочек, ни палочек (слепое пятно). Наружный слой сетчатки содержит пигмент фусцин, который поглощает свет и делает изображение на сетчатке более четким.
Световоспринимающим веществом в палочках является особый зрительный пигмент — родопсин. В его состав входит белок опсин и ретинен. В колбочках содержится иодопсин, а также вещества, избирательно чувствительные к разным цветам светового спектра. Субмикроскопическое строение этих рецепторов показывает, что в наружных члениках рецепторов света и цвета содержится от 400 до 800 тончайших пластинок, расположенных друг над другом. От внутренних члеников отходят отростки, идущие к биполярным нейронам.
Рис. 2. Схема строения сетчатки
А I — первый нейрон (светочувствительные клетки); // — второй нейрон (биполярные клетки); /// — третий нейрон (ганглиозные клетки); 1 — слой пигментных клеток; 2 — палочки; 3— колбочки; 4 — наружная пограничная перепонка; 5 — тела светочувствительных клеток, образующие внешний зернистый слой; 6 — нейроны с аксонами, расположенными перпендикулярно ходу волокон биполярных клеток; 7 — тела биполярных клеток, образующие внутренний зернистый слой; 8 — тела ганглиозных клеток; 9 — волокна эфферентных нейронов; 10 — волокна ганглиозных клеток, образующие по выходе из глазного яблока зрительный нерв; Б — палочка; В — колбочка; 11 — наружный членик; 12 — внутренний членик; 13 — ядро; 14 — волокно.
В центральной части сетчатки каждая колбочка соединяется с биполярным нейроном. На периферии сетчатки с одним биполярным нейроном соединяется несколько колбочек. С каждым биполярным нейроном соединяется от 150 до 200 палочек. Биполярные нейроны соединяются с ганглиозными клетками (рис. 2), центральные отростки которых образуют зрительный нерв. Возбуждение от клеток сетчатки по зрительному нерву передается нейронам наружного коленчатого тела. Отростки нервных клеток коленчатого тела несут возбуждение в зрительные области коры больших полушарий (рис. 3).
Рис. 3. Схема зрительных путей на базальной поверхности мозга:
1 — верхняя четверть зрительного поли; 2— область пятна; 3— нижняя четверть зрительного поля; 4 — сетчатка со стороны носа; Б — сетчатка со стороны виска; б — зрительный нерв; 7 — перекрест зрительных нервон; 8 — желудочек; 9 — зрительный тракт; 10 — глазодвигательный нерв; 11 — ядро глазодвигательного нерва; 12 — латеральное коленчатое тело; 13 — медиальное коленчатое тело; 14 — верхнее двухолмие; 15 — зрительная кора; 16 — шпорная борозда; 17 — зрительная кора (по К. Прибраму, 1975).
Литература:
- Дубовская Л.А. Глазные болезни. – М.: Изд. «Медицина», 1986.
- Курепина М.М. и др. Анатомия человека. – М.: ВЛАДОС, 2002.
- Привес М.Г. Лысенков Н.К. Бушкович В.И. Анатомия человека. Изд.5-е. – М.: Изд. «Медицина», 1985.
- Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека. – М., 1989.
- Фомин Н.А. Физиология человека. – М.: Просвещение, 1982