ЭтикетПриродаПсихологияИменаСтихиЗагадкиЁжефоткиЕщё ▾
РассказыБессмыслицыХозяюшкаЗдоровье

Свет. Глаз. Зрение

 ← Поделиться

С самых древних времен свет очаровывал человека и в то же время представлялся ему загадкой. Трудно переоценить значение в жизни человека ощущений, связанных со зрением. Сравнительно несложные расчеты показывают, что более 90 процентов информации о внешнем мире мы получаем через зрительный анализатор. По неперечислимому многообразию деталей и оттенков, по своей красочности и полноте зрительные ощущения несравненно богаче всех других.

Единственный ли это способ получать информацию о внешнем мире? Конечно, нет! Всем хорошо известно, сколь важны для человека слуховые ощущения, существенное значение принадлежит и другим видам чувствительности: кожной, обонятельной, вестибулярной и другим. Вместе с тем утрата зрения очень затрудняет жизнь человека, делает ее порой невозможной без помощи окружающих. В многообразии представителей животного мира можно без труда найти таких, у которых основными каналами связи с внешним миром являются другие афферентные системы: органы боковой линии у рыб, эхолокация у летучих мышей, хеморецепция у насекомых и другие. Однако в процессе эволюции человека факторы, связанные со зрительными ощущениями, оказались биологически наиболее важными, что и обусловило совершенствование фоторецепции, то есть способности к восприятию световых раздражителей. В свою очередь высокая степень развития зрительной системы способствовала совершенствованию и высших нервных функций.

Когда говорят о зрительной системе, зрительном анализаторе, понимают достаточно большую совокупность образований, выполняющих функции построения светового изображения на светочувствительных элементах, трансформацию энергии электромагнитного излучения в нервное возбуждение, кодирование и перекодирование информации о зрительном образе и его опознание. Такое многообразие и сложность функций осуществляется благодаря работе удивительнейших по своим свойствам отдельных структур анализатора. Иногда это такие свойства, которые не могут быть воспроизведены даже самыми совершенными техническими устройствами.

На рисунке 2 показана в общих чертах схема строения зрительного анализатора человека.

Благодаря свойствам светопреломляющего аппарата глаза изображение рассматриваемого предмета фокусируется на сетчатую оболочку, содержащую светочувствительные рецепторные элементы — специализированные клетки, палочки и колбочки. В этих структурах происходит трансформация специфической энергии внешнего раздражителя, то есть электромагнитного излучения, в процесс нервного возбуждения, распространяющегося к зрительным центрам. Этот путь не прост. Да и сама сетчатая оболочка — структура очень сложная, но об этом немного позже.

Волокна зрительного нерва в полости черепа делятся примерно поровну, и одна часть переходит на противоположную сторону. А далее их путь аналогичен — они проходят через структуры головного мозга, претерпевая многочисленные переключения. Это происходит главным образом в среднем (четверохолмие) и промежуточном (наружное коленчатое тело) мозге, достигая в конечном итоге затылочной области коры, где расположены высшие зрительные центры.

Для обеспечения работы нервных аппаратов зрительного анализатора прежде всего необходимо создать изображение рассматриваемого предмета на световоспринимающем слое, слое рецепторов. Органом, который обеспечивает фокусирование изображения, является глаз. Это настолько своеобразный орган, что до сих пор не перестает удивлять исследователей своими исключительными свойствами. Даже в настоящее время не могут быть созданы технический системы, в полной мере моделирующие только его оптические свойства, не говоря уже о других его возможностях.

Строение глаза схематически представлено на рисунке 3.

Подобно тому как в фотоаппарате получается изображение на светочувствительной пленке, в глазу на так называемой сетчатой оболочке формируются изображения рассматриваемых предметов. Однако попадающие в глаз световые лучи, прежде чем они достигнут сетчатки, проходят через несколько преломляющих поверхностей: переднюю и заднюю поверхности роговой оболочки, влагу передней камеры, хрусталик и стекловидное тело.

Для ясного видения предмета необходимо, чтобы лучи от всех его точек попадали на поверхность сетчатки, то есть были здесь сфокусированы. Совершенно очевидно, что для обеспечения такого фокусирования при рассматривании разноудаленных предметов глаз должен обладать способностью менять свою преломляющую силу. Таким механизмом является аккомодация (рисунок 4). Сущность этого свойства заключается в том, что кривизна хрусталика может меняться в зависимости от степени растяжения капсулы, в которую он заключен. Связки между краем этой капсулы и так называемым ресничным телом находятся в натянутом состоянии, и их натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. При сокращении ресничных мышц тяга связок ослабевает и хрусталик в силу своей эластичности принимает более выпуклую форму.

Способность к аккомодации обычно характеризуют объемом аккомодации, отражающим диапазон расстояний, на которых человек может фокусировать на сетчатке изображение предметов. У глаза молодого человека с нормальным зрением этот диапазон простирается от 10 сантиметров (ближняя точка ясного видения) до бесконечности (дальняя точка ясного видения). Однако с возрастом эластичность хрусталика уменьшается, вследствие чего ближняя точка отодвигается. Это состояние называется старческой дальнозоркостью, что не совсем правильно, или пресбиопией.

Для того чтобы возвратить человеку способность читать на удобных для него дистанциях (а таковой принято считать расстояние около 30 сантиметров), люди начинают пользоваться очками с собирательными стеклами. В возрасте 42-45 лет это совершенно нормальное явление. Стремление избежать ношения очков и связанное с этим перенапряжение аккомодационного аппарата влекут за собой еще более существенное ухудшение зрения.

Вместе с тем ношение очков становится необходимым не только с возрастом, но и в результате врожденных особенностей оптической системы глаза (так называемых аномалий рефракции). Среди них различают близорукость, или миопию, и дальнозоркость, или гиперметропию. При близорукости параллельные лучи фокусируются перед сетчаткой, поэтому такие люди четко видят только близко расположенные предметы, а для рассматривания отдаленных объектов (то есть в быту практически постоянно) должны пользоваться очками с рассеивающими стеклами, уменьшающими преломляющую силу оптической системы глаза и тем самым отодвигающими фокус к сетчатке. При дальнозоркости параллельный пучок света фокусируется позади сетчатки, вследствие этого лица с такой особенностью зрения даже при помощи максимального аккомодационного усилия не могут сфокусировать на сетчатке изображения близко расположенных объектов. Удается четко видеть лишь удаленные объекты, да и то при известном напряжении. Двояковыпуклые очки восстанавливают нормальные взаимоотношения.

Вместе с тем далеко не безразлично, на какой участок сетчатки попадает изображение. Сетчатая оболочка по своей структуре весьма неоднородна, и местом, приспособленным для рассматривания деталей предмета, является ее центральная часть (центральная ямка). Вот поэтому человек произвольно и автоматически поворачивает свои глаза так, чтобы изображение рассматриваемого предмета или его деталей попадало именно на этот участок сетчатки. Аппаратом, обеспечивающим эту функцию фиксации изображения, являются глазные мышцы. Расположены они и функционируют таким образом, что обеспечивают поворот глазного яблока в любом направлении и позволяют помещать на центральной ямке изображение любого предмета, находящегося или появляющегося в поле зрения.

При помощи специального приспособления были зарегистрированы движения глазного яблока при рассматривании различных предметов. Данные одного из таких опытов представлены на рисунке 5: глаз «обводит» контуры объекта, задерживаясь и возвращаясь неоднократно к наиболее тонким его деталям.

↑ Наверх