Зрачок

Зрачок — это отверстие в радужной оболочке глаза, через которое световые лучи проникают внутрь глазного яблока к сетчатке. Зрачок является частью сосудистой оболочки глаза и выполняет функцию диафрагмы, регулируя количество попадающего на сетчатку света. Изменение диаметра зрачка происходит рефлекторно под действием мышц радужки и является одним из важнейших механизмов адаптации зрения к различным уровням освещённости.

Анатомия и строение

Зрачок расположен в центре радужной оболочки, которая представляет собой пигментированную круговую структуру, разделяющую переднюю и заднюю камеры глаза. У человека зрачок имеет форму правильного круга, однако у некоторых животных (например, у кошек, коз, осьминогов) он может быть вертикально- или горизонтально-щелевидным, что связано с особенностями образа жизни и экологической ниши.

Диаметр зрачка человека варьируется от 1,5–2 мм при ярком свете (миоз) до 8–9 мм в полной темноте (мидриаз). Средний диаметр зрачка в покое при рассеянном освещении составляет около 3–4 мм. Размер зрачка зависит не только от освещённости, но и от возраста, эмоционального состояния, физической нагрузки, приёма некоторых лекарственных веществ и неврологических факторов.

Мышцы радужки, управляющие зрачком

Регуляция диаметра зрачка осуществляется двумя гладкомышечными структурами радужной оболочки:

• Сфинктер зрачка (m. sphincter pupillae) — круговая мышца, расположенная вокруг зрачкового отверстия. Её сокращение приводит к сужению зрачка (миоз). Иннервируется парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва (III пара черепных нервов).
• Дилататор зрачка (m. dilatator pupillae) — радиальная мышца, состоящая из миоэпителиальных клеток, ориентированных от края зрачка к периферии радужки. Её сокращение вызывает расширение зрачка (мидриаз). Иннервируется симпатическими волокнами, исходящими из верхнего шейного симпатического ганглия.

Физиология зрачкового рефлекса

Изменение диаметра зрачка в ответ на изменение освещённости называется зрачковым рефлексом (или фото-моторным рефлексом). Этот рефлекс является безусловным и осуществляется по рефлекторной дуге, включающей несколько нейронов.

Рефлекторная дуга

1. Афферентное звено — свет, попадая на сетчатку, возбуждает фоторецепторы (палочки и колбочки). Сигнал по зрительному нерву (II пара черепных нервов) достигает претектальной области среднего мозга.
2. Центральное звено — нейроны претектальной области передают сигнал к ядрам Эдингера-Вестфаля (парасимпатические ядра глазодвигательного нерва) с обеих сторон головного мозга. Это обеспечивает содружественную реакцию: при освещении одного глаза зрачки сужаются одновременно на обоих глазах.
3. Эфферентное звено — от ядер Эдингера-Вестфаля парасимпатические волокна в составе глазодвигательного нерва идут к ресничному узлу, а затем к сфинктеру зрачка, вызывая его сокращение.

Прямая и содружественная реакция

• Прямая реакция — сужение зрачка на том глазу, который освещается.
• Содружественная реакция — сужение зрачка на противоположном глазу (неосвещаемом).

В норме обе реакции должны быть симметричными и быстрыми. Отсутствие или асимметрия зрачковых реакций может указывать на поражение зрительного нерва, глазодвигательного нерва, ствола мозга или на наличие заболеваний радужки.

Классификация и виды изменений зрачка

По размеру

• Миоз — патологическое или физиологическое сужение зрачка (менее 2 мм). Физиологический миоз возникает при ярком свете, а также во время сна. Патологический миоз может быть вызван приёмом опиоидов, холиномиметиков, поражением симпатической иннервации (синдром Горнера), а также воспалительными процессами в радужке (ирит).
• Мидриаз — патологическое или физиологическое расширение зрачка (более 5–6 мм). Физиологический мидриаз наблюдается в темноте, при сильном эмоциональном возбуждении (страх, гнев), а также при физической нагрузке. Патологический мидриаз возникает при поражении глазодвигательного нерва, отравлении атропином или другими антихолинергическими средствами, при черепно-мозговой травме, а также при некоторых формах глаукомы.
• Анизокория — неравенство размеров зрачков (разница более 0,5–1 мм). Физиологическая анизокория встречается у 20% здоровых людей и не сопровождается нарушением зрачковых реакций. Патологическая анизокория является симптомом неврологических заболеваний (аневризма сосудов головного мозга, опухоль, инсульт) или поражения глаза (травма, увеит).

По форме

• Круглый зрачок — нормальная форма у человека.
• Деформированный зрачок — может наблюдаться при спайках радужки (синехии) после воспаления, при травмах глаза, а также при врождённых аномалиях (колобома радужки).
• Щелевидный зрачок — характерен для некоторых видов животных (кошачьи, рептилии), у человека встречается редко, например, при врождённой аниридии или после хирургических вмешательств.

Факторы, влияющие на диаметр зрачка

Помимо освещённости, на размер зрачка влияют:

• Эмоциональное состояние — страх, боль, испуг, сексуальное возбуждение вызывают расширение зрачков за счёт активации симпатической нервной системы.
• Когнитивная нагрузка — решение сложных задач, концентрация внимания могут приводить к расширению зрачков. Этот феномен используется в психофизиологии для оценки когнитивных усилий.
• Возраст — у новорождённых зрачки узкие (до 2–2,5 мм), с возрастом их диаметр увеличивается, достигая максимума в подростковом возрасте, а затем постепенно уменьшается у пожилых людей из-за снижения тонуса мышц радужки.
• Лекарственные вещества — мидриаз вызывают атропин, адреналин, кокаин, некоторые антидепрессанты; миоз — пилокарпин, опиоиды (морфин, героин), никотин.
• Алкоголь и наркотики — алкоголь в малых дозах может вызывать лёгкое расширение зрачков, в больших — угнетение зрачкового рефлекса. Многие наркотические вещества (психоделики, амфетамины) вызывают выраженный мидриаз.
• Заболевания — сахарный диабет, поражения ствола мозга, сифилис (симптом Аргайла Робертсона), рассеянный склероз, миастения.

Клиническое значение

Исследование зрачков является обязательной частью неврологического и офтальмологического осмотра. Оценка размера, формы, симметричности и реакций зрачков позволяет диагностировать широкий спектр заболеваний:

• Поражение глазодвигательного нерва (III пара) — проявляется расширением зрачка (мидриазом) на стороне поражения, птозом (опущением века) и нарушением движений глаза.
• Синдром Горнера — характеризуется триадой: миоз, птоз, ангидроз (отсутствие потоотделения) на лице с одной стороны. Возникает при поражении симпатического ствола (опухоль верхушки лёгкого, травма шеи, инсульт).
• Симптом Аргайла Робертсона — отсутствие прямой реакции зрачка на свет при сохранной реакции на конвергенцию и аккомодацию. Классический признак нейросифилиса, реже встречается при сахарном диабете и рассеянном склерозе.
• Зрачок Хатчинсона — фиксированный расширенный зрачок при вклинении ствола мозга (обычно при субдуральной гематоме или опухоли). Является опасным прогностическим признаком.
• Травматический мидриаз — возникает при ушибе глаза и может сохраняться длительное время из-за разрыва или пареза сфинктера зрачка.

Зрачок у животных

У разных видов животных зрачки имеют различную форму и функциональные особенности, связанные с образом жизни:

• Вертикально-щелевидные зрачки (кошки, змеи, некоторые ящерицы) — обеспечивают лучшую стереоскопичность и точность оценки расстояния до добычи, особенно в условиях низкой освещённости. Такая форма позволяет эффективно регулировать световой поток в широком диапазоне.
• Горизонтально-щелевидные зрачки (козы, овцы, лошади) — расширяют поле зрения по горизонтали, что важно для травоядных животных, которые должны постоянно отслеживать хищников на открытых пространствах.
• Круглые зрачки (человек, собаки, большинство дневных хищников) — универсальная форма, обеспечивающая хорошее зрение в широком диапазоне освещённости, но с меньшей точностью регулировки, чем у щелевидных зрачков.
• W-образные зрачки (каракатицы, осьминоги) — встречаются у некоторых головоногих моллюсков и обеспечивают уникальные оптические свойства.

Интересные факты

• Зрачок не является твёрдым телом — это отверстие, поэтому его диаметр может меняться независимо от формы глаза.
• При сильном эмоциональном возбуждении (например, при влюблённости) зрачки человека расширяются, что подсознательно воспринимается окружающими как признак интереса и симпатии.
• В древности и в Средние века считалось, что зрачок — это отверстие, через которое из глаза выходит «духовное зрение» или «огонь души». Отсюда происходит русское слово «зрачок» — от «зреть» (смотреть).
• У некоторых животных (например, у хамелеонов) зрачок может не только сужаться и расширяться, но и вращаться, обеспечивая обзор в разных направлениях.
• При полной слепоте, вызванной поражением зрительного нерва, зрачок может сохранять реакцию на свет, если сохранна рефлекторная дуга через претектальную область (так называемый «слепой зрачок»).

Источники

• Анатомия человека / под ред. М. Р. Сапина. — М.: Медицина, 2001.
• Неврология: национальное руководство / под ред. Е. И. Гусева, А. Н. Коновалова, В. И. Скворцовой. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
• Офтальмология: учебник / под ред. В. И. Морозова, А. А. Яковлева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015.
• Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина, 2003.
• Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. — 14th ed. — Elsevier, 2020.
• Kandel E. R., Schwartz J. H., Jessell T. M. Principles of Neural Science. — 5th ed. — McGraw-Hill, 2013.