Глаз человека¶

Глаз человека — это парный сенсорный орган зрительной системы, обеспечивающий восприятие электромагнитного излучения в диапазоне световых волн (видимого спектра) и преобразование его в нервные импульсы. Глаз является частью зрительного анализатора, который включает также зрительный нерв и зрительные центры головного мозга. У человека глаз расположен в глазнице (орбите) черепа и способен к аккомодации, то есть фокусировке на объектах, находящихся на разном расстоянии.

¶Анатомическое строение

Глаз человека имеет шарообразную форму, его средний диаметр у взрослого человека составляет около 24 мм, масса — 7–8 г. Стенка глазного яблока состоит из трёх оболочек: наружной (фиброзной), средней (сосудистой) и внутренней (сетчатой).

¶Наружная оболочка

Наружная оболочка представлена роговицей и склерой. Роговица — прозрачная передняя часть фиброзной оболочки, имеющая выпуклую форму. Она не содержит кровеносных сосудов, питание осуществляется за счёт слёзной жидкости и водянистой влаги передней камеры. Роговица обладает высокой преломляющей способностью (около 40 диоптрий) и является первой линзой оптической системы глаза. Склера — непрозрачная, плотная соединительнотканная оболочка, покрывающая задние 5/6 глазного яблока. Она обеспечивает защиту внутренних структур и поддержание формы глаза. К склере крепятся глазодвигательные мышцы.

¶Средняя оболочка

Средняя оболочка, или сосудистая, состоит из радужки, цилиарного тела и собственно сосудистой оболочки (хориоидеи). Радужка — пигментированная часть, расположенная между роговицей и хрусталиком. В центре радужки находится зрачок — отверстие, диаметр которого изменяется под действием мышц радужки (сфинктера и дилататора), регулируя количество попадающего в глаз света. Цвет радужки определяется количеством и распределением меланина. Цилиарное тело — кольцевидное образование, вырабатывающее водянистую влагу и участвующее в аккомодации за счёт изменения формы хрусталика. Хориоидея — сосудистая оболочка, обеспечивающая питание сетчатки и регулирующая тепловой режим глаза.

¶Внутренняя оболочка

Внутренняя оболочка — сетчатка — представляет собой многослойную нервную ткань, выстилающую внутреннюю поверхность глаза. Сетчатка содержит фоторецепторные клетки: палочки и колбочки. Палочки отвечают за сумеречное (чёрно-белое) зрение и обладают высокой светочувствительностью. Колбочки обеспечивают цветовое зрение и работают при ярком освещении; различают три типа колбочек, чувствительных к коротким (синий), средним (зелёный) и длинным (красный) волнам света. В центральной области сетчатки — жёлтом пятне (макуле) — находится центральная ямка (фовеа), где сосредоточены только колбочки, обеспечивающая максимальную остроту зрения. Место выхода зрительного нерва не содержит фоторецепторов и называется слепым пятном.

¶Внутренние среды

Внутреннее пространство глаза заполнено прозрачными средами: водянистой влагой (в передней и задней камерах глаза), хрусталиком и стекловидным телом. Хрусталик — двояковыпуклая эластичная линза, расположенная за радужкой. Он способен менять свою кривизну под действием цилиарной мышцы, что обеспечивает аккомодацию. Стекловидное тело — желеобразное вещество, заполняющее полость между хрусталиком и сетчаткой и поддерживающее форму глаза.

¶Оптическая система и механизм зрения

Оптическая система глаза включает роговицу, водянистую влагу, хрусталик и стекловидное тело. Световые лучи последовательно преломляются на границах этих сред, формируя на сетчатке перевёрнутое и уменьшенное изображение. Суммарная преломляющая сила глаза в покое аккомодации составляет около 60 диоптрий.

Процесс зрения включает несколько этапов:

1. Фокусировка — изменение кривизны хрусталика для чёткого видения объектов на разном расстоянии.
2. Фототрансдукция — поглощение фотонов света пигментом родопсином в палочках и йодопсином в колбочках, что запускает каскад биохимических реакций, приводящий к возникновению электрического сигнала.
3. Передача сигнала — от фоторецепторов сигнал через биполярные и ганглиозные клетки сетчатки передаётся по зрительному нерву в головной мозг.
4. Обработка в мозге — в первичной зрительной коре затылочной доли происходит анализ и интерпретация изображения, включая распознавание формы, цвета, движения и глубины.

¶Классификация и виды зрения

Зрение человека подразделяется на несколько видов в зависимости от условий освещения и функциональных особенностей:

• Фотопическое зрение — дневное зрение, обеспечиваемое колбочками; характеризуется высокой остротой и цветоразличением.
• Скотопическое зрение — ночное зрение, обеспечиваемое палочками; низкая острота, отсутствие цветового восприятия.
• Мессопическое зрение — сумеречное зрение, промежуточный режим, при котором работают и палочки, и колбочки.
• Бинокулярное зрение — способность видеть объёмное изображение за счёт слияния двух изображений от каждого глаза в единый образ; обеспечивает восприятие глубины и расстояния.
• Периферическое зрение — зрение, обеспечиваемое боковыми участками сетчатки; отвечает за ориентацию в пространстве и обнаружение движения.

¶Развитие и возрастные изменения

Формирование глаза начинается на 4-й неделе эмбрионального развития из нервной трубки. К моменту рождения глазное яблоко имеет диаметр около 17 мм, а острота зрения составляет около 0,02–0,05. В течение первого года жизни происходит интенсивное созревание сетчатки и зрительных центров, к 3–5 годам острота зрения достигает 1,0. С возрастом, после 40–50 лет, у большинства людей развивается пресбиопия — возрастная дальнозоркость, связанная с уплотнением хрусталика и снижением его эластичности. После 60 лет возрастает риск катаракты (помутнения хрусталика) и глаукомы (повышения внутриглазного давления).

¶Заболевания и нарушения зрения

Наиболее распространённые нарушения рефракции:

• Миопия (близорукость) — изображение фокусируется перед сетчаткой; человек хорошо видит вблизи, но плохо вдаль.
• Гиперметропия (дальнозоркость) — изображение фокусируется за сетчаткой; затруднено зрение вблизи.
• Астигматизм — нарушение сферичности роговицы или хрусталика, приводящее к искажению изображения.
• Пресбиопия — возрастная потеря аккомодационной способности.

Среди заболеваний сетчатки выделяют диабетическую ретинопатию, возрастную макулярную дегенерацию, отслойку сетчатки. Воспалительные заболевания включают конъюнктивит, кератит, увеит. Глаукома характеризуется повышением внутриглазного давления и повреждением зрительного нерва. Катаракта — помутнение хрусталика, которое может быть возрастным, травматическим или врождённым.

¶Методы коррекции и лечения

Коррекция нарушений рефракции осуществляется с помощью очков, контактных линз, а также хирургических методов (лазерная коррекция — LASIK, PRK, имплантация факичных линз). Лечение катаракты проводится путём замены мутного хрусталика на искусственный (интраокулярную линзу). При глаукоме применяются медикаментозные препараты, снижающие внутриглазное давление, лазерная трабекулопластика и хирургические операции. Для лечения заболеваний сетчатки используются лазерная коагуляция, интравитреальные инъекции антиангиогенных препаратов и витрэктомия.

¶Интересные факты

• Глаз человека способен различать до 10 миллионов оттенков цвета.
• Роговица — единственная ткань организма, которая получает кислород непосредственно из воздуха, а не из крови.
• Мышцы глаза являются одними из самых быстрых в теле человека: они способны совершать до 50 движений в секунду.
• Человек моргает в среднем 15–20 раз в минуту, что обеспечивает увлажнение роговицы и удаление мелких частиц.
• Слёзная жидкость содержит лизоцим — фермент, обладающий антибактериальными свойствами.

¶Источники

• Синельников Р. Д., Синельников Я. Р. Атлас анатомии человека. Том 4. — М.: Медицина, 1996.
• Глазные болезни: учебник / под ред. В. Г. Копаевой. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
• Гайтон А. К., Холл Дж. Э. Медицинская физиология. — М.: Логосфера, 2008.
• Немцов А. В. Физиология сенсорных систем. — СПб.: СпецЛит, 2015.
• Большая медицинская энциклопедия. Том 6. — М.: Советская энциклопедия, 1977.