Глаз (версия Миг)

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Эта статья — о глазах вообще. О глазах человека см. Глаз человека. У этого термина существуют и другие значения, см. Глаз (значения).

.

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Зрительная система
Глаз
Schematic diagram of the human eye en .jpg
Глаз с центральной ямкой.
Krilleyekils.jpg
Составные глаза из Антарктического криля.
Латинское название:
oculus
Система:
Нервная система
Глаз человека (правый). Глаз размещается в орбите (глазнице). Его окружают придатки глаза, обеспечивающие нормальное функционирование органа зрения — веки, выстланные изнутри слизистой оболочкой — конъюнктивой века; слезный аппарат и др. Брови защищают глаза от стекания на них пота, их волоски предупреждают обладателя глаз об опасности механического повреждения (см. также вибриссы)

Глаз (лат. oculus) — сенсорный орган животных и человека, воспринимающий свет (версия Миг) и обеспечивающий функцию видения. Глаза обладают способностью воспринимать видимое излучение (электромагнитное излучение) спектра с длиной волны приблизительно от 380 (фиолетовый) до 780 нм (красный), который потому и называется видимым диапазоном. Глаза обнаруживают свет и преобразовывают его в электрохимические импульсы в нейронах (колбочках, палочках). Простейшие клетки фоторецепторов при сознательном видении подключают свет к движению.

В высших организмах глаз представляет собой сложную оптическую систему, которая собирает свет из окружающей среды, регулирует его интенсивность через мембрану, фокусирует его через регулируемую сборку линзы для формирования оптического изображения, преобразует изображение в набор электрических биосигналов и передает эти сигналы в мозг через сложные нервные пути, которые соединяют глаз с помощью зрительного нерва со зрительной корой и другими областями мозга. Глаза с разрешающей способностью пришли с десятью принципиально разными формами. 96% видов животных обладают сложной оптической системой. [1] Представление-решения глаза присутствуют у моллюсков , хордовых и членистоногих. [2]

Глаз позвоночных животных представляет собой периферическую часть зрительного анализатора, в котором сенсорно-рецепторную функцию выполняют нейроны сетчатки.

История[править]

С глубокой древности первые открытия зрительного процесса были в биологии и связаны с органами восприятия, органами чувств (Ибн аль-Хайсам 965—1039 гг.), затем — в области естественных наук, особенно в оптике, в физике, математике и других науках.

Эволюция глаза[править]

Даже простейшие беспозвоночные животные обладают способностью к фототропизму благодаря своему, пусть крайне примитивному зрению. По мере совершенствования зрительного аппарата количество и сложность глаз возрастает. У беспозвоночных часто присутствует множество фасеточных глаз. У скорпиона, например, 3‒6 пар глаз, у щитня — 3.

Медузы обладают сложным зрительным аппаратом, подчас десятками «глаз», расположенных по перифприи мантии. Часть из них действительно «глаза», и позволяют строить изображение окружающего мира; другая часть — светочувствительные клетки в специальных фоторецепторных ямках, позволяют медуз отличать тёмное и светлое, свет и тьму в зоне действия рецептора.

Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками. У человека и позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазных впадинах черепа.

Эволюция развития глаза

Схема эмбрионального развития и строения глаза головоногих моллюсков (вверху) и позвоночных. 1 — сетчатка, 2 — пигментная оболочка, 3 — роговица, 4 — радужка, 5 — хрусталик, 6 — ресничное (эпителиальное) тело, 7 — сосудистая оболочка, 8 — склера, 9 — зрительный нерв, 10 — покровная эктодерма, 11 — головной мозг. На основе совершенно различных морфогенетических процессов формируются подобные органы. Именно таким путем может быть осуществлено конвергентное развитие признаков у филогенетически неродственных организмов. В основе событий, последовательно строящих данную структуру, лежит, очевидно, генетически запрограммированный план развития. Последовательное развертывание этих событий регулируется сложным и точно настроенным генетическим механизмом, начало которому может положить одноразовая макромутация Гольдшмидта.[3]

Глаза в природе[править]

В природе глаза многих обитателей Земли по своему строению довольно близки, но они существенно различаются своим видом, связанным с приспособленностью обитателей к внешней среде.

Многообразие глаз в природе (в животном мире, в искуссте и в технике)

Строение глаза человека[править]

Собственно глаз, или глазное яблоко (лат. bulbus oculi), — парное образование неправильной шаровидной формы, расположенное в каждой из глазных впадин (орбит) черепа человека и других животных.

Внешнее строение человеческого глаза[править]

Для осмотра доступен только передний, меньший, наиболее выпуклый отдел глазного яблока — роговица, и окружающая его часть; остальная, большая, часть залегает в глубине глазницы.

Глаз имеет не совсем правильную шаровидную форму. Длина его саггитальной оси в среднем равна 24 мм, горизонтальной — 23,6 мм, вертикальной — 23,3 мм. Масса глазного яблока 7—8 г.

В глазном яблоке различают два полюса: передний и задний. Передний полюс соответствует наиболее выпуклой центральной части передней поверхности роговицы, а задний полюс располагается в центре заднего сегмента глазного яблока, несколько кнаружи от места выхода зрительного нерва.

Линия, соединяющая оба полюса глазного яблока, называется наружной осью глазного яблока. Расстояние между передним и задним полюсами глазного яблока является его наибольшим размером и равно примерно 24 мм.

Другой осью в глазном яблоке является внутренняя ось — она соединяет точку внутренней поверхности роговицы, соответствующую её переднему полюсу, с точкой на сетчатке, соответствующей заднему полюсу глазного яблока, её размер в среднем составляет 21,5 мм.

При наличии более длинной внутренней оси лучи света после преломления в глазном яблоке собираются в фокусе впереди сетчатки. При этом хорошее зрение предметов возможно только на близком расстоянии — близорукость, миопия.

Если внутренняя ось глазного яблока относительно короткая, то лучи света после преломления собираются в фокусе позади сетчатки. В этом случае видение даль лучше, чем вблизи, — дальнозоркость, гиперметропия.

Наибольший поперечный размер глазного яблока у человека в среднем равен 23,6 мм, а вертикальный — 23,3 мм.

Выделяют также зрительную ось глазного яблока, которая простирается от его переднего полюса до центральной ямки сетчатки.

Линия, соединяющая точки наибольшей окружности глазного яблока во фронтальной плоскости, называется экватором. Он находится на 10—12 мм позади края роговицы. Линии, проведённые перпендикулярно экватору и соединяющие на поверхности яблока оба его полюса, носят название меридианов. Вертикальный и горизонтальный меридианы делят глазное яблоко на отдельные квадранты.

Внутреннее строение[править]

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

  1. Наружная, или фиброзная, оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части — роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета — склеры.
  2. Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока (tunica vasculosa bulbi), играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом. Она образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой.
  3. Внутренняя, или сетчатая, оболочка глазного яблока (tunica interna bulbi), — сетчатка глаза (версия Миг) — это рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему.

С функциональной точки зрения оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: светопреломляющий и аккомодационный, формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный аппарат.

Светопреломляющий аппарат[править]

Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложнейшую оптикобиологическую систему линз, формирующую на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое оптическое изображение внешнего мира.[4] Он включает в себя (см. рис.1) роговицу, жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого находится сетчатка (фокальная поверхность), на которую фокусируется рассматриваемый объект (видимые лучи света).

Технология ЛАСИК

Например, миопию (см. близорукость глаза) исправляют очками, контактными линзами или рефракционной хирургией. Лечение и коррекция близорукости успешно проводится при помощи хирургической операции, уменьшающей или полностью устраняющей зависимость от очков или контактных линз (рефракционная хирургия). Наиболее часто такие операции делаются с помощью специальных эксимерных лазеров. Во время фоторефракционной кератэктомии, или ФРК, лазер удаляет тончайший слой роговичной ткани (не трогая хрусталик), которая вместе с хрусталиком составляют часть сложной биологической оптической системой, выполняющей роль «анасимгмата» (не следует рассматривать только хрусталик глаза). Роговичная ткань при уплощение роговицы позволяет световым лучам в глазу собираться ближе к сетчатке или прямо на ней, т.е она участвует в преломляющей способности световых лучей. Во время проведения операции LASIK — самой частой рефракционной операции — из поверхностных слоев роговицы вырезается лоскут, под которым лазерным лучом удаляется небольшая часть роговичной ткани, после роговичный лоскут кладётся на место.[5]

В некоторых случаях, таких как высокая степень близорукости (больше 11 — 12 диоптрий), тонкая роговица, наличие мутного хрусталика, эксимерлазерная коррекция близорукости невозможна или нецелесообразна. В таких ситуациях исправления близорукости можно добиться «ножевой», или полостной операцией. При имплантации отрицательной линзы вставляется через маленький разрез внутрь глаза мягкая линза, которая рассеивает световые лучи и заставляет их собираться на сетчатке или максимально близко к ней. Во время замены прозрачного хрусталика так же через маленький разрез удаляется, как следует из названия, хрусталик из глаза, а на его место ставится линза с расчётом на исправление близорукости.

Получение оптического изображения на сетчатке глаза[править]

Рис.3,Перевёрнутое оптическое изображение

Работа глаза — сложнейшее биологическое оптическое устройство явилась прототипом работы оптико-механического устройства — например, фотоаппарата, фотокамеры. Больше того, если фотокамеры содержат фокальную поверхность фотосенсор в виде плоскости, что теоретически с точки зрения появления аберраций, когда фокальная поверхность имеет плоскость, необходима оптическая система, работающая как тонкая линза. (Или как Анастигмат). В реальной же биологической оптике фокальная поверхность — сетчатка глаза не является плоскостью. Сетчатка соответствует требованиям, когда линза глаза — это хрусталик и не тонкая линза, но искривлённая поверхность сетчатки обеспечивает наименьшую аберрацию при формировании оптического изображения на искривлённой фокальной поверхности сетчатки глаза.[6]

Рис.4,Cхема работы параксиальной геометрической оптики

На рис.4 схематически показано формирование оптического изображения, где фокальная поверхность — условно принимается как «выпрямленная сетчатка» вместо фотосенсора или фотоплёнки. На рис.3 схематически показано уменьшенное перевёрнутое оптическое изображение на сетчатке глаза, имеющую условно кривую (условно сферическую) поверхность (см. рис.1) 24 — влагалища глазного яблока.

Аккомодационный аппарат[править]

Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре — зрачком — и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.

Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик уплощается, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов.

Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот сокращаются радиальные мышцы, и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

Рецепторный аппарат[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Периферийное зрение

Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки, а также тела и аксоны нейронов, образующих зрительный нерв.

Сетчатка глаза (версия Миг) также имеет слоистое строение. Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней камеры, хрусталик и стекловидное тело и, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток — палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие зрение.

При поглощении кванта света поглощается хромофорной группой молекулы родопсина «Р» — 11-цис ретиналем и изомеризует её в полностью-транс форму. Данная реакция происходит менее, чем за 200 фемтосекунд. Это пример процесса фотохимии в зрительном процессе как первой и единственной фотохимической реакции в зрении. Далее, в результате воздейсвия фотонов света происходит цис-транс переход ретиналя, что вызывает, в свою очередь, конформационную перестройку белковой части молекулы (опсина): сначала ближайшего к хромофору окружения, а затем и всей белковой части. Вследствие этого, например,родопсин (версия Миг) приобретает способность к взаимодействию со следующим белком в цепи процессов фототрансдукции биосигналов в мозг. [7]

При этом в зависимости от вида освещения объектов наблюдается зрение в условиях дневного освещения и в условиях сумеречного и ночного освещения. Экстерорецепторы фокальной поверхности сетчатки глаза (версия Миг) колбочки сетчатки глаза работают при дневном освещении с длинами волн видимых лучей света более 498 нм обеспечивая цветное зрение, экстерорецепторы палочки сетчатки глаза работают в условиях сумеречного и ночного освещения с длинами волн видимых лучей света менее 498 нм, обеспечивая не цветное зрение — бело-чёрное. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов (версия Миг)).

В заднем её полюсе находится небольшое углубление — Центральная ямка сетчатки глаза (версия Миг) — наиболее чувствительный участок сетчатки, в котором содержатся только колбочки. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек называется слепым пятном; оттуда из глаза выходят зрительные нервы.

Зрачок[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Зрачок (версия Миг)
Человеческий зрачок

Зрачо́к — отверстие диафрагмируемое в радужной оболочке (обычно круглое или щелевидное), через которое в глаз проникают лучи света.[8]

Веко глаза[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Веко глаза
Верхний и нижний век

Веко глаза — подвижные кожные складки вокруг глаз (версия Миг) у позвоночных животных. Защищают глаза от внешних повреждений, способствуют смачиванию их слезной жидкостью, очищению роговицы и склеры, способствуют фокусировке зрения и регулированию внутриглазного давления, участвует в формировании оптической геометрии роговицы. У млекопитающих на свободном крае века расположены ресницы и устья желез.

Ресницы глаза[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Ресницы глаза
Ресницы глаза.[9]

Ресни́цы глазаволосы, окаймляющие сверху и снизу разрез глаза у млекопитающих. Расположены в 2-3 ряда по переднему ребру свободного края век у человека. Сзади них находятся отверстия гроздевидных желез, которые называются мейбомиевыми; железы эти находятся в плотной массе, как хрящ, соединительной ткани, которая находится внутри века.

Ресницы защищают глаз от мусора и выполняют те же функции, как усы у кошки или мыши. Они чувствительны при прикосновениях, тем самым, обеспечивая предупреждение о том, что объекты (такие как насекомое или пыль, клещ) находятся вблизи глаз (который затем закрывается рефлекторно).[9]

Бинокулярное зрение[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Бинокулярное зрение
Бинокулярное (стереоскопическое) зрение

Бинокуля́рное зре́ние (от лат. biniдва и лат. oculusглаз) — способность одновременно чётко видеть изображение предмета обоими глазами.

При бинокулярном зрении в каждом глазу получается отдельное изображение рассматриваемого пред мета, и мы должны были бы видеть его двойным. Но обыкновенно мы устанавливаем наши глаза так, чтобы изображение предмета упало в каждом глазу на так наз. соответственные или тождественные места сетчатки, и тогда мы в силу психического акта приурочиваем оба изображения к одному и тому же месту в пространстве; следовательно, оба изображения покрывают друг друга, и мы видим предмет одиночным.

Заболевания глаз[править]

Изучением заболеваний глаз занимается наука офтальмология.

Существует множество заболеваний, при которых происходит поражение органа зрения. При некоторых из них патология возникает первично в самом глазу, при других заболеваниях вовлечение в процесс органа зрения происходит как осложнение уже существующих заболеваний. К первым относят врождённые аномалии органа зрения, опухоли, повреждения органа зрения, а также инфекционные и неинфекционные заболевания глаз у детей и взрослых. Также поражение глаз происходит при таких общих заболеваниях как сахарный диабет, базедова болезнь, гипертоническая болезнь и других.

Некоторые из первичных заболевания глаз:

Болезнь может развиться под влиянием внешних факторов, например под воздействием излучения, либо в результате некоторых заболеваний, в частности сахарного диабета. Физически помутнение хрусталика обусловлено денатурацией белка, входящего в состав этого органа.

  • Глаукома — большая группа глазных заболеваний, характеризующаяся постоянным или периодическим повышением внутриглазного давления с последующим развитием типичных дефектов поля зрения, снижением зрения и атрофией зрительного нерва.

Различают две основные формы глаукомы: открытоугольная глаукома и закрытоугольная глаукома. Кроме того существуют врожденная глаукома и ювенильная, а также различные формы вторичной глаукомы и связаные с аномалиями развития глаза.

покраснением глаза. Может иметь травматическое или инфекционное (грипп, туберкулёз и др.) происхождение. Наблюдаются слезотечение, светобоязнь, блефароспазм, уменьшение прозрачности и блеска роговицы с последующим её изъязвлением и развитием тяжелых осложнений. Возможный исход кератита — бельмо, снижение зрения.

  • Косоглазие — любое аномальное нарушение параллельности зрительных осей обоих глаз. Положение глаз, характеризующееся неперекрещиванием зрительных осей обоих глаз на фиксируемом предмете. Объективный симптом — несимметричное положение роговиц в отношении углов и краёв век.
  • Кератоконус — дегенеративное невоспалительное заболевание глаза, при котором роговица истончается и принимает коническую форму. Кератоконус может привести к серьёзному ухудшению зрения. Чаще всего пациенты предъявляют жалобы на светобоязнь, двоение, размазывание изображения. Заболевание является наиболее распространённой формой дистрофии роговицы. Кератоконус поражает примерно одного человека из тысячи, независимо от национальности и места проживания. Диагноз обычно ставится в юности, а наиболее тяжёлой стадии течение болезни достигает к двадцати или тридцати годам.
  • Деструкция стекловидного тела — помутнение волокон стекловидного тела глаза, наблюдаемые человеком в виде нитей, «мотков шерсти», точечных, порошковидных, узелковых или игольчатых включений, которые плавают вслед за движением глаз то в одну, то в другую сторону. Данное явление называют «плавающими помутнениями» (англ. floaters), «летающими мушками» (лат. muscae volitantes), «гусеницами», и даже «бактериями».

Так же известна как «мушки, паутинки, точки, чёрточки, пыль в глазах» со слов обывателей. При постановке диагноза врачами-офтальмологами в существенном числе случаев обозначается как ДСТ.

См. также[править]

Ссылки[править]

Литература[править]

Примечания и ссылки[править]

  1. Land, M. F.; Fernald, R. D. (1992). "The evolution of eyes". Annual Review of Neuroscience 15: 1–29. doi:10.1146/annurev.ne.15.030192.000245. PMID 1575438.
  2. Frentiu, Francesca D.; Adriana D. Briscoe (2008). "A butterfly eye's view of birds". BioEssays 30 (11–12): 1151–62. doi:10.1002/bies.20828. PMID 18937365.
  3. http://vspu.ru/kafedra-filosofii-i-politologii/dopolnitelnje%20materialj/mirovozzrenie-duhovnost-cennosti/goryachev-a-p-sovremennaya-teoriya-zreniya-mify-i-realnost
  4. http://vspu.ru/kafedra-filosofii-i-politologii/dopolnitelnje%20materialj/mirovozzrenie-duhovnost-cennosti/goryachev-a-p-sovremennaya-teoriya-zreniya-mify-i-realnost
  5. Lasik
  6. http://vspu.ru/kafedra-filosofii-i-politologii/dopolnitelnje%20materialj/mirovozzrenie-duhovnost-cennosti/goryachev-a-p-sovremennaya-teoriya-zreniya-mify-i-realnost
  7. http://www.library.biophys.msu.ru/PDF/3353.pdf М. А. Островский ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС ЗРЕНИЯ
  8. http://oval.ru/enc/28214.html
  9. а б [1]
Web colors black silver grey white red maroon purple fuchsia green lime olive yellow orange blue navy teal aqua