Где расположены рецепторы зрительной сенсорной системы. Сенсорная система зрения

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

КРАТКО - Зрительный анализатор – это совокупность оптических, вспомогательных и нейронных структур, воспринимающих и анализирующих световые сигналы в виде электромагнитного излучения определенного диапазона и дискретных частиц (фотонов), формирующих зрительные ощущения.

Благодаря тому, что два глаза у человека расположены практически на одной линии, человек обладает бинокулярным зрением. Благодаря бинокулярному зрению возможно стереоскопическое восприятие (глубина, объем, расстояние до предметов).

Фоторецепторы(палочки и колбочки) располагаются в сетчатке, которая также имеет достаточно сложное строение и представляет собой высокоорганизованную слоистую структуру, объединяющую не только рецепторы, но и ряд других нейронов. В ней происходит первичная обработка зрительных сигналов, преобразование их в нервные импульсы, передающиеся в центральные структуры.

Цветовое зрение – это способность зрительного анализатора реагировать на изменение длины волны света с формированием ощущения цвета. Существует две теории, объясняющие механизмы цветового зрения: трехкомпонентная теория и теория оппонентных, или контрастных, цветов. Первая верна на уровне палочек и колбочек, а вторая – на уровне других клеток сетчатки и подкорковых структур. Аномалиями цветовосприятия чаще страдают мужчины, т.к. ген, кодирующий белок зрительного фермента, сцеплен с непарной у них Х-хромосомой.

(ПОДРОБНО)Световая адаптация – повышение чувствительности зрения при переходе из темноты на свет. Это происходит быстрее, занимает этот процесс всего от 15 до 60 секунд.

Темновая адаптация – повышение чувствительности зрительной системы при переходе из ярко освещенного места в темное. Этот процесс достаточно длительный, может занять до 30 минут.

Порог световой чувствительности – минимальная интенсивность светового воздействия, вызывающая ощущение света (10-10–10-4 эрг/с). изменение чувствительности зрения в зависимости от исходной освещенности

Бинокулярное зрение –(способность одновременно чётко видеть изображение предмета обоими глазами) зрение двумя глазами с соединением получаемых ими изображений, позволяющим локализовать объекты по направлению и по относительной удаленности.

Острота зрения – это пространственная разрешающая способность зрительной системы. Это минимальное различимое глазом расстояние между двумя точками.

Критическая частота световых мельканий - при высокой частоте следования отдельных сигналов глаз воспринимает их как непрерывный сигнал. Он составляет примерно 16–20 Гц.

Орган зрения представляет собой глаз, включающий три различных по функциональному значению элемента:

глазное яблоко, в котором расположены световоспринимающий, светопреломляющий и светорегулирующий аппараты;

защитные приспособления – наружные оболочки глаза, слезный аппарат, ресницы, веки, брови;

двигательные элементы – три пары глазных мышц, которые иннервируются тремя парами черепно-мозговых нервов (глазодвигательным – III пара, блоковым – IV пара и отводящим – VI пара).

Строение глаза

Кратко остановимся на основных функциях элементов органа зрения.

1. Склера – соединительная ткань белого цвета, окружающая глазное яблоко; выполняет опорную и защитную функции.

2. Коньюктива – прозрачная ткань, снабженная кровеносными сосудами. Обилие чувствительной иннервации в конъюнктиве обеспечивает ее защитную функцию, а секрет многочисленных желез, расположенных в ней, выполняет роль смазки, уменьшающей трение при движении глазного яблока, и предохраняет роговицу от высыхания.

3. Роговица – прозрачное наружное защитное образование, кривизна поверхности которого определяет особенности преломления света. При неправильной кривизне роговицы возникает искажение зрительного изображения – астигматизм.

4. Радужная оболочка – пигментированный слой клеток, определяющий цвет глаз человека. В ней находятся гладкомышечные волокна, регулирующие просвет зрачка (ресничное тело). Просвет зрачка может меняться в широких пределах – от 1 до 8 мм в диаметре. Изменение диаметра зрачка происходит либо при изменении освещенности окружающей среды (в темноте – расширяется), либо при изменении эмоционального состояния человека (при активации симпатического отдела ВНС, при стрессе зрачок расширяется).

5. Хрусталик – важнейшая структура оптической системы глаза, двояковыпуклая линза, подвешенная на мышцах к наружному сосудистому слою. Кривизна хрусталика (степень выпуклости) может меняться в зависимости от удаленности рассматриваемого предмета. Изменение кривизны хрусталика – аккомодация – происходит при напряжении или расслаблении мышц. При нарушениях процесса аккомодации глаза возникают такие заболевания, как миопия (близорукость) или гиперметропия (дальнозоркость).

6. Стекловидное тело – также является частью оптической системы глаза. Это коллоидный раствор гиалуроновой кислоты (студенистая жидкость).

В целом оптическая система глаза обеспечивает фокусировку изображения на рецепторной поверхности сетчатки. При этом изображение попадает на сетчатку действительное (не искаженное), резко уменьшенное и перевернутое.

Сами рецепторы располагаются в сетчатке, которая также имеет достаточно сложное строение и представляет собой высокоорганизованную слоистую структуру, объединяющую не только рецепторы, но и ряд других нейронов. По сложности организации сетчатку рассматривают как часть мозга, вынесенную на периферию. В ней происходит первичная обработка зрительных сигналов, преобразование их в нервные импульсы, передающиеся в центральные структуры.

Строение сетчатки глаза

7. Фоторецепторы (палочки и колбочки) расположены в пигментном слое сетчатки, наиболее удаленном от хрусталика, они повернуты от пучка падающего света.

Палочки отвечают за зрение в темноте и сумерках (черно-белое) за счет наличия в них зрительного пигмента родопсина. Их в сетчатке содержится примерно 120 млн.

Колбочек и они ответственны за цветовое зрение благодаря наличию в них трех типов зрительных пигментов (йодопсини др.). в сетчатке меньше (примерно 6 млн.)

Зрительные пигменты (родопсин и йодопсин) состоят из ретиналя (альдегида витамина А) и гликопротеида опсина. Они близки по строению, но отличаются по спектрам поглощения световых волн – для родопсина, палочкового пигмента, максимум находится на длине волны около 500 нм, а для иодопсина, колбочкового пигмента, – существует три пика в зависимости от типа колбочки (430–470 нм – синий цвет, 500 – 530 нм – зеленый, 620 – 760 нм – красный цвет). Недостаток витамина А в пище приводит к нарушению синтеза зрительных пигментов и, как следствие, к нарушению сумеречного зрения («куриная слепота»).

8. Центральная ямка (желтое пятно, fovea) – место на сетчатке, где плотность колбочек максимальна и, следовательно, максимальна острота зрения. Колбочки располагаются ближе к центру сетчатки, а палочки – по периферии.

9. Слепое пятно – место выхода зрительного нерва из глаза, там вообще нет зрительных рецепторов.

Механизм работы зрительного рецептора. Наружные сегменты фоторецепторов (и палочек, и колбочек) содержат высокочувствительную многоступенчатую систему усиления сигнала в сетчатке.

Внутриклеточная регистрация электрических процессов от фоторецепторов показала, что в темноте вдоль фоторецептора из внутреннего к наружному сегменту течет т.н. темновой ток, и непрерывно идет выделение медиатора. Освещение приводит к блокаде этого тока. В темноте также происходит ресинтез (восстановление) зрительных пигментов, распавшихся во время освещения. Причем восстановление йодопсина происходит в 500 раз быстрее, чем родопсина. Этим объясняются различия в скорости световой и темновой адаптации зрительной системы.

Фоторецепторы связаны между собой электрическими синапсами (щелевыми контактами), причем палочки с палочками, а колбочки с колбочками. Благодаря такому соединению сигнал, возникший в одном рецепторе, быстро распространяется к соседним клеткам.

В результате сложных фотохимических процессов в фоторецепторах при действии света возникает рецепторный потенциал (РП) в виде гиперполяризации мембраны рецептора. Такая форма рецепторного потенциала является исключением, т.к. во всех остальных рецепторных клетках РП представляет собой деполяризацию мембраны сенсорной клетки. Однако, как и в случае других сенсорных систем, амплитуда гиперполяризационного РП зрительных рецепторов возрастает с увеличением интенсивности освещения.

В сетчатке также существуют два типа тормозных нейронов: горизонтальные и амакриновые клетки.

10. Горизонтальные и амакриновые клетки.

Горизонтальные клетки связывают фоторецепторы с биполярными клетками и могут передавать сигналы вдоль наружного синаптического слоя сетчатки.

Амакриновые клетки действуют аналогично горизонтальным, но только на уровне передачи сигналов от биполярных клеток к ганглиозным клеткам. Горизонтальные и амакриновые клетки являются тормозными нейронами, они обеспечивают процессы латерального торможения в сетчатке.

Начиная с уровня биполярных клеток нейроны зрительной системы делят на два типа, противоположным образом реагирующие на освещение и затемнение: on-клетки (активируются при освещении и тормозятся при затемнении) и off-клетки (активируются в темноте и тормозятся на свету). Такое распределение сохраняется далее на всех уровнях зрительной системы до коры включительно. Считается, что этот механизм обеспечивает возможность восприятия двух противоположных классов зрительных образов: светлые объекты на темном фоне (возбуждаются on-клетки) и темные объекты на светлом фоне (возбуждаются off-клетки).

Фоторецепторы – это вторичные рецепорные клетки, их отростки соединены с биполярными клетками, а те, в свою очередь, образуют синапсы с ганглиозными клетками. Аксоны ганглиозных клеток образуют зрительный нерв.

11. Ганглиозные клетки являются выходами из сетчатки, именно их длинные аксоны формируют зрительный нерв. Большинство ганглиозных клеток имеют концентрические (т.е. в виде окружности) рецептивные поля с центром и периферией по on- и off-типу – при освещении одной зоны ганглиозная клетка возбуждается, а при ее затемнении тормозится (on-эффект), или же наоборот (off-эффект). Благодаря двум типам ганглиозных клеток (с on- и off-центрами рецептивных полей) обнаружение светлых и темных объектов в поле зрения происходит уже на уровне сетчатки глаза.

Проводниковый отдел зрительного анализатора

Зрительный нерв, идущий от одного глаза, содержит около 800 тыс. волокон ганглиозных клеток сетчатки. После выхода из глаза зрительные нервы от обоих глаз имеют неполный перекрест в области гипоталамуса – зрительная хиазма. Там около 500 тыс. волокон переходит на другую сторону, а оставшиеся 300 тыс. идут в кору того же полушария. С перекрещенными волокнами от другого глаза они образуют зрительный тракт. Далее волокна зрительного тракта проходят через следующие структуры головного мозга:

 ядра верхних (передних) бугров четверохолмия (средний мозг);

 наружное (латеральное) коленчатое тело (таламус), а от него в поле 17 в затылочной коре;

 ядра глазодвигательных нервов;

 супрахиазмальные ядра гипоталамуса.

Наружное (медиальное) коленчатое тело таламуса – это первый уровень в ЦНС, на котором происходит конвергенция от двух сетчаток (объединение изображений от обоих глаз). Это объединения является необходимым условием для объемного (стереоскопического, бинокулярного) зрения. В результате неполного перекреста волокон зрительного нерва в хиазме наружное коленчатое тело каждой стороны получает сигналы от сетчаток обоих глаз. Наиболее подробно там представлена проекция центральной части зрительного поля (центральная ямка).

Так же как и рецептивные поля ганглиозных клеток, все нейроны наружного коленчатого тела можно разделить на два класса: с on- и off-центром.

Верхнее двухолмие среднего мозга обеспечивает в основном ориентировочные реакции на зрительные стимулы. Большая часть нейронов этой области реагирует на движение объекта в любом направлении, и только 10% нейронов являются дирекционно селективными, т.е. реагируют на одно предпочтительное направление. В нижних слоях серого вещества верхнего двухолмия есть нейроны, которые не реагируют на зрительные стимулы, но активируются при саккаде (быстрых скачках из одной точки фиксации взгляда в другую с амплитудой от нескольких угловых минут до нескольких градусов и длительностью от 10 до 80 мс) глаза в определенном направлении. В верхних же слоях этой структуры имеется полная упорядоченная проекция сетчатки глаза.

Глазодвигательная система выполняет ряд функций, необходимых для полноценного зрительного восприятия:

 сохраняет неподвижным изображение внешнего мира на сетчатке при движении относительно этого мира;

 выделяет во внешнем мире некоторые объекты, помещает их в зоне сетчатки с высоким разрешением (центральная ямка) и прослеживает их движениями глаз и головы;

 скачкообразными перемещениями взора (саккадами) сканируются (рассматриваются) все объекты внешнего мира.

Корковый отдел зрительного анализатора

Проекционными зонами зрительного анализатора являются поля 17, 18 и 19 по Бродману (или поля V1, V2, V3 по современной терминологии). Сетчатка отдельно представлена в каждом из этих полей, хотя наиболее упорядоченное топологическое соответствие имеет место между сетчаткой и первичной проекционной зоной – полем 17. Первичная проекционная зона зрительной системы осуществляет первичный, но более сложный, чем на предыдущих уровнях, анализ информации. Там располагаются сложные рецептивные поля детекторного типа, которые позволяют выделять из целого изображения лишь отдельные признаки и избирательно реагировать именно на эти фрагменты. Разные свойства зрительных объектов (форма, цвет, движение и т.д.) обрабатываются в разных частях зрительной системы.

Основная масса клеток всех трех корковых полей зрительной системы специализирована на выделении ориентированных линий и контуров, составляющих основные элементы зрительных стимулов.

В отличие от рецептивных полей предыдущих уровней анализа зрительных сигналов, рецептивные поля коры имеют не концентрическую форму, а в них параллельно расположены антагонистические зоны, определенным образом ориентированные в поле зрения.

Человек с помощью глаз — органа зрения — различает цвет, форму, объем, отличительные черты окружающих его предметов; изучает растительный и животный мир; знакомится с художественными, архитектурными, скульптурными произведениями; радуется красоте природы.

Зрение имеет важное значение в трудовой деятельности челове-ка. Благодаря ему человек обучается грамоте, рисованию и овладе-вает другими разнообразными трудовыми навыками, получает зна-ния, профессию. Следовательно, благодаря зрению обогащается внутренний мир человека, углубляются его представления об окру-жающем его мире, о природе, об искусствах, развиваются его мыслительные, умственные способности, сознание.

Глаз располагается в выемке черепа — глазнице. Он состоит из глазного яблока, зрительного нерва и вспомогатель-ных аппаратов (глазодвигательных мышц и их нервов, век и рес-ниц, слезных желез, кровеносных сосудов и других) (рис. 73).

Глаз-ное яблоко представлено внешней и внутренней частями. Внешняя часть состоит из трех оболочек: внешней — фиброзной, средней — сосудистой и внутренней — сетчатой. Внутренняя часть глазного яблока представлена внутриглазной жидкостью, хрусталиком и стек-ловидным телом.

Передняя часть фиброзной оболочки называется роговицей. Внут-ренняя оболочка глазного яблока — сетчатка, или сетчатая обо-лочка, — имеет особо важное значение, так как в ее зад-ней части расположены рецепторы, воспринимающие свет и цвет. Эти рецепторы представлены особыми нервными клетками, имею-щими форму палочек и колбочек.

Анатомия зрительного нерва

Зрительный и обонятельный нервы не являются гомологами сегментарного аппарата, поэтому их строе-ние принципиально иное. Зрительный нерв (II пара) за-кладывается как вырост одного из первичных мозговых пузырей. Наподобие стебля , он растет кпереди; находя-щиеся перед ним ткани просветляются и трансформиру-ются в преломляющие среды глаза. Сам же зрительный стебель на своей верхушке несколько вдавливается внутрь.

Оральная его часть покрыта тремя слоями специальных клеток, а также пигментными клетками, образующими сетчатку. Первичные рецепторные клетки обладают протоплазматическими отростками в виде палочек и колбо-чек (свето- и цветовосприятие). Импульсы передаются второму слою клеток сетчатки — биполярным, отростки которых подходят к нейронам третьего слоя сетчатки — ганглиозным клеткам. Волокна последних и образуют зрительный нерв, который через зрительное отверстие входит в переднюю черепную ямку, где он находится на основании лобной доли головного мозга . Перед турецким седлом волокна зрительного нерва совершают неполный перекрест. Перекресту подвергаются только волокна, иду-щие от внутренних (носовых) половин сетчаток, на кото-рые проецируется изображение от наружных полей зре-ния. Волокна от наружных (височных) половин сетчатки, воспринимающие раздражения от внутренних половин полей зрения, не перекрещиваются (рис. 1.3.15).

Продолжение зрительного нерва после неполного пере-креста, содержащее волокна от наружной половины сет-чатки данного глаза и внутренней половины сетчатки другого глаза, носит название зрительного тракта. По-следний заканчивается в передних ядрах четверохолмия и наружного коленчатого тела. От нейронов передних (зрение) и задних (слух) бугров четверохолмия начинает-ся описанный выше путь ургентного реагирования — тектоспинальный тракт. Аксоны клеток наружного коленча-того тела образуют зрительную лучистость, проходящую через зачечевичный сегмент внутренней капсулы и закан-чивающуюся в проекционной зрительной коре затылоч-ной доли в области птичьей шпоры (fissura calcarina).

По выполняемой функции в глазу различают два отдела: оптическая система глаза и рецептор-ный отдел.

Оптическая система глаза

К оптической системе глаза относятся роговица, внутриглазная жидкость, хрусталик и стекловидное тело. Они являются преломляю-щими световые лучи образованиями, благодаря которым световые лучи фокусируются в рецепторах сетчатки.

Хрусталик

В преломлении световых лучей и их фокусировке особо важную роль играет хрусталик. При ближнем зрении хрусталик утолщается, при дальнем — уплощается. Такое изменение формы хрусталика называется аккомодацией, и оно осуществляется при помощи сокращения и расслабления ресничных мышц, расположенных вокруг хрусталика. Следовательно, аккомо-дация обеспечивает дальнее и ближнее зрение.

Зрачок

Зрачок — отверстие в центре радужки, он окружен круговыми и прямыми мышцами. Благодаря функции зрачка форма, цвет, внешний вид и другие свойства предметов ясно изображаются на сетчатке глаза (рис. 74).

Рецептор-ы глаза

Колбовидные рецепторы, расположенные на сетчатке, воспри-нимают синий, зеленый и красный цвета (рис. 75).

Острота зрения определяется наименьшим рас-стоянием между двумя точками, которое необходимо для восприя-тия их глазом не как слитные, а как раздельные. Человек с нор-мальной остротой зрения ясно может различать две точки, располо-женные под углом 60 секунд. Острота зрения определяется при помощи специальной таблицы Головина (рис. 76).

Способность глаза видеть окружающие предметы и различать цвета при неподвижном взоре (сумма центрального и периферического зрения) называется полем зрения.

Исследование зрительных функций

Наиболее часто встречаются близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия). Они бывают врожденными и приобретенными. Миопия развивается у молодых в течение жизни. Дальнозоркость появляется в пожилом возрасте.

Некоторые люди не различают цвета. Это обусловлено тем, что у них нарушена функция колбовидных рецепторов, различающих зеленый, красный и другие цвета. Такая болезнь называется даль-тонизм, она врожденная и передается по наследству.

Гигиена зрения

Для сохранения зрения в нормальном состоянии необходимо соблюдать гигиенические правила: Материал с сайта

• интенсивность света должна быть 100-150 люксов;
• свет должен падать на рабочий стол слева;
• во время чтения, письма, рисования, шитья, черчения надо располагать книги, тетради и другие предметы на расстоянии 40 см от глаз;
• во время чтения, письма, черчения, вышивания для отдыха глаз следует через каждые 15 минут в течение 15-30 секунд рас-сматривать отдаленные предметы, находящиеся за пределами окон;
• следует систематически употреблять продукты питания, со-держащие витамин А (печень, яйца, сливочное масло, морковь, тыква и др.);
• не следует читать в автобусе, трамвае, метро, поезде и в другом виде транспорта, так как во время езды книга, журнал или газета в руках читающего, подвергаясь толчкам, все время вибрирует, что вызывает постоянное изменение формы зрачка, утомление глаза и приводит к ослаблению зрения. Также не следует читать лежа; глаза переутомляются также, если смотреть телевизор в течение долгого времени;
• следует защищать глаза от солнечных лучей, от действия яркого пламени, пыли и других неблагоприятных воздействий. Не следует тереть глаза пальцами. При появлении зуда в глазах можно осторожно протереть веки чистым бинтом или платочком;
• такие вредные привычки, как курение, употребление спирт-ных напитков, способствуют развитию различных глазных болезней;
• чтобы усилить цветоощущения глаза у детей следует с ран-них лет показывать им разноцветные игрушки, рисунки, приучая глаза к определению цветов и закаливая их;
• для закаливания глаз целесообразно с

Зрение для человека является одним из способов ориентировки в пространстве. С его помощью мы получаем информацию о смене дня и ночи, различаем окружающие нас предметы, движение живых и неживых тел, различные графические и световые сигналы. Зрение очень важно для трудовой деятельности человека и обеспечения его безопасности.

Периферическим отделом зрительной сенсорной системы является глаз, который расположен в углублении черепа - глазнице, и защищен ее стенками от внешних воздействий.

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательных структур: слезных желез, наружных мышц глаза, век, бровей, коньюктивы. Слезная железа выделяет жидкость, предохраняющую глаз от высыхания. Равномерное распределение слезной жидкости по поверхности глаза происходит за счет мигания век.

Глазное яблоко ограничено тремя оболочками - наружной, средней и внутренней (рис. 5.5). 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.

Рис. 5.5.

• 1 - белочная оболочка; 2 - роговица; 3 - хрусталик; 4 - ресничное тело;
• 5 - радужная оболочка; 6 - сосудистая оболочка; 7 - сетчатка;
• 8 - слепое пятно; 9 - стекловидное тело; 10- задняя камера глаза;
• 11- передняя камера глаза; 12 - зрительный нерв (по А.Г. Хрипковой, 1978)

Под склерой расположена сосудистая оболочка глаза, толщина которой не превышает 0,2-0,4 мм. В ней содержится большое количество кровеносных сосудов. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в ресничное тело и радужную оболочку (радужку). Вместе эти структуры составляют среднюю оболочку.

В центре радужки располагается отверстие - зрачок , его диаметр может изменяться, отчего в глазное яблоко попадает большее или меньшее количество света. Просвет зрачка регулируется мышцей, находящейся в радужке.

В радужной оболочке содержится особое красящее вещество -меланин. От количества этого пигмента цвет радужки может колебаться от серого и голубого до коричневого и почти черного. Цветом радужки определяется цвет глаз. Если пигмент отсутствует (таких людей называют альбиносами), то лучи света могут проникать в глаз не только через зрачок, но и через ткань радужки. У альбиносов глаза имеют красноватый оттенок, зрение понижено.

В ресничном теле расположена мышца, связанная с хрусталиком и регулирующая его кривизну.

Хрусталик - прозрачное, эластичное образование, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Он покрыт прозрачной сумкой, по всему его краю к ресничному телу тянутся тонкие, упругие волокна, которые держат хрусталик в растянутом состоянии.

В передней и задней камере глаза находится прозрачная жидкость, снабжающая питательными веществами роговицу и хрусталик. Полость глаза позади хрусталика заполнена прозрачной желеобразной массой - стекловидным телом.

Оптическая система глаза представлена роговицей, камерами глаза, хрусталиком и стекловидным телом. Каждая из этих структур имеет свой показатель оптической силы.

Глаз - чрезвычайно сложная оптическая система, которую можно сравнить с фотоаппаратом, в котором объективом выступают все части глаза, а фотопленкой - сетчатка. На сетчатке фокусируются лучи света, давая уменьшенное и перевернутое изображение. Фокусировка происходит за счет изменения кривизны хрусталика (аккомодации): при рассматривании близкорасположенного предмета он становится выпуклым, а при рассматривании удаленного - более плоским.

Внутренняя поверхность глаза выстлана тонкой (0,2-0,3 мм), весьма сложной по строению оболочкой - сетчаткой, на которой находятся светочувствительные клетки, или рецепторы - палочки и колбочки. Колбочки сосредоточены в основном в центральной области сетчатки - в желтом пятне. По мере удаления от центра число колбочек уменьшается, а палочек - возрастает. На периферии сетчатки имеются только палочки. Колбочки являются рецепторами цветного зрения, палочки - черно-белого.

Местом наилучшего видения является желтое пятно, особенно его центральная ямка. Такое зрение называют центральным. Остальные части сетчатки участвуют в боковом, или периферическом, зрении. Центральное зрение позволяет рассматривать мелкие детали предметов, а периферическое - ориентироваться в пространстве.

Возбуждение палочек и колбочек вызывает появление нервных импульсов в волокнах зрительного нерва. Колбочки менее возбудимы, поэтому, если слабый свет попадает в центральную ямку, где находятся только колбочки, мы его видим очень плохо или не видим вовсе. Слабый свет хорошо виден, когда он попадает на боковые поверхности сетчатки. Следовательно, при ярком освещении функционируют в основном колбочки, при слабом - палочки.

Зрительное ощущение возникает не сразу с началом раздражения, а после некоторого скрытого периода (0,1 с). Оно не исчезает с прекращением действия света, а остается в течение некоторого времени, необходимого для удаления из сетчатки раздражающих продуктов распада светореактивных веществ и их восстановления.

Рецепторы сетчатки передают сигналы по волокнам зрительного нерва, только один раз, в момент появления нового предмета. Далее добавляются сигналы о наступающих изменениях в изображении предмета и о его исчезновении. Непрерывные мелкие колебательные движения глаз продолжительностью всего по 25 мс позволяют человеку видеть неподвижные предметы. Например, у лягушек колебательных движений глаз нет, поэтому они видят только те предметы, которые перемещаются. Отсюда ясно, насколько велика роль движений глаз в обеспечении зрения.

Проводниковый отдел зрительной сенсорной системы представлен зрительным нервом, ядрами верхних бугров четверохолмия среднего мозга, ядрами промежуточного мозга.

Центральный отдел зрительного анализатора расположен в затылочной доле, причем первичная кора лежит в окрестностях шпорной борозды, в коре язычковой и клиновидной извилин (рис. 5.6). Вто-

ричная кора располагается вокруг первичной.

(по Е.И. Николаевой, 2001)

Нормальное зрение осуществляется двумя глазами - бинокулярное зрение. Левым и правым глазом человек видит неодинаково - на сетчатке каждого глаза получаются разные изображения. Но оттого, что изображение возникает на идентичных точках сетчатки, человек воспринимает предмет как единое целое. Если лучи от рассматриваемого предмета попадут на неидентичные (несоответственные) точки сетчатки, то изображение предмета окажется раздвоенным. Зрение двумя глазами необходимо для качественного восприятия и представления о рассматриваемом объекте. Восприятие движения предмета зависит от перемещения его изображения на сетчатке. Восприятие движущихся предметов при одновременном движении глаз и головы и определение скорости движения предметов обусловлены не только зрительными, но и центростремительными импульсами от проприорецепторов глазных и шейных мышц.

Возрастные особенности зрительной сенсорной системы. Развитие зрительного анализатора начинается на 3-й неделе эмбрионального периода.

Развитие периферического отдела. Дифференцировка клеточных элементов сетчатки происходит на 6-10-й неделе внутриутробного развития. К 3 мес эмбриональной жизни в состав сетчатки входят все виды нервных элементов. У новорожденного в сетчатке функционируют только палочки, обеспечивающие черно-белое зрение. Колбочки, ответственные за цветовое зрение, еще не зрелые, и их количество невелико. И хотя функции цветоощущения у новорожденных есть, но полноценное включение колбочек в работу происходит только к концу 3-го года жизни. Окончательное морфологическое созревание сетчатки заканчивается к 10-12 годам.

Развитие дополнительных элементов органа зрения (дорецен-торных структур). У новорожденного диаметр глазного яблока составляет 16 мм, а его масса 3,0 г. Рост глазного яблока продолжается после рождения. Интенсивнее всего оно растет первые 5 лет жизни, менее интенсивно - до 9-12 лет. У взрослых диаметр глазного яблока составляет около 24 мм, а вес 8,0 г. У новорожденных форма глазного яблока более шаровидная, чем у взрослых, переднезадняя ось глаза укорочена. В результате в 80-94% случаев у них отмечается дальнозоркая рефракция. Повышенная растяжимость и эластичность склеры у детей способствует легкой деформации глазного яблока, что важно в формировании рефракции глаза. Так, если ребенок играет, рисует или читает, низко наклонив голову, в силу давления жидкости на переднюю стенку, глазное яблоко удлиняется и развивается близорукость. Роговая оболочка более выпуклая, чем у взрослых. В первые годы жизни радужка содержит мало пигментов и имеет голубовато-сероватый оттенок, а окончательное формирование ее окраски завершается только к 10-12 годам. У новорожденных из-за недостаточно развитой мускулатуры радужной оболочки зрачки узкие. Диаметр зрачков с возрастом увеличивается. В возрасте 6-8 лет зрачки широкие из-за преобладания тонуса симпатических нервов, иннервирующих мышцы радужной оболочки, что повышает риск солнечных ожогов сетчатки. В 8-10 лет зрачок вновь становится узким, а к 12-13 годам быстрота и интенсивность зрачковой реакции на свет такие же, как у взрослого. У новорожденных и детей дошкольного возраста хрусталик более выпуклый и более эластичный, чем у взрослого, и его преломляющая способность выше. Это делает возможным четкое видение предмета при большем приближении его к глазу, чем у взрослого. В свою очередь, привычка рассматривать предметы на малом расстоянии может приводить к развитию косоглазия. Слезные железы и регулирующие центры развиваются в период от 2 до 4 мес жизни, и поэтому слезы при плаче появляются в начале 2-го, а иногда и в 3-4 мес после рождения.

Созревание проводникового отдела зрительного анализатора проявляется: миелинизацией проводящих путей, начинающейся на 8-9-м месяце внутриутробной жизни и заканчивающейся к 3-4 годам, и дифференциацией подкорковых центров.

Корковый отдел зрительного анализатора имеет основные признаки взрослых уже у 6-7-месячного плода, однако нервные клетки этой части анализатора, как и других отделов зрительного анализатора, незрелые. Окончательное созревание зрительной коры происходит к 7-летнему возрасту. В функциональном отношении это приводит к появлению возможности образовывать ассоциативные и временные связи при окончательном анализе зрительных ощущений. Функциональное созревание зрительных зон коры головного мозга, по некоторым данным, происходит уже к рождению ребенка, по другим - несколько позже. Так, в первые месяцы после рождения ребенок путает верх и низ предмета. Если ему показать горящую свечу, то он, стараясь схватить пламя, протянет руку не к верхнему, а к нижнему концу.

Развитие функциональных возможностей зрительной сенсорной системы. О световоспринимающей функции у детей можно судить по зрачковому рефлексу, смыканию век с отведением глазных яблок кверху и другим количественным показателям светоощущения, которые определяют с помощью приборов адаптометров только с 4-5-летнего возраста. Светочувствительная функция развивается очень рано. Зрительный рефлекс на свет (сужение зрачков) - с 6 мес внутриутробного развития. Защитный мигательный рефлекс на внезапное световое раздражение имеется с первых дней жизни. Смыкание век при приближении предмета к глазам появляется на 2-4-м месяце жизни. С возрастом степень сужения зрачков на свет и расширение их в темноте увеличивается (табл. 5.1). Сужение зрачков при фиксации взором предмета происходит с 4-й недели жизни. Зрительное сосредоточение в виде фиксации взгляда на предмете с одновременным торможением движений проявляется на 2-й неделе жизни и составляет 1-2 мин. Длительность этой реакции с возрастом увеличивается. Вслед за развитием фиксации развивается способ-

ность к слежению взглядом за движущимся предметом и конвергенция зрительных осей. До 10 нед. жизни движения глаз некоординированны. Координация движения глаз развивается с развитием фиксации, слежения и конвергенции. Конвергенция возникает на 2-3-й неделе и становится устойчивой к 2-2,5 мес жизни. Таким образом, ощущение света у ребенка имеется по существу с момента рождения, но четкое зрительное восприятие в виде зрительных образцов ему недоступно, так как хотя сетчатка к моменту рождения развита, центральная ямка не закончила своего развития, окончательная диф-ференцировка колбочек заканчивается к концу года, а подкорковые и корковые центры у новорожденных являются в морфологическом и функциональном отношении незрелыми. Этими особенностями определяется отсутствие предметного зрения и восприятия пространства до 3 мес жизни. Только с этого времени поведение ребенка начинает определяться зрительной афферентацией: перед кормлением он зрительно находит грудь матери, рассматривает свои руки, схватывает расположенные на расстоянии игрушки. Развитие предметного зрения связано также с совершенством остроты зрения, моторики глаз, с образованием сложных межанализаторных связей при сочетании зрительных ощущений с осязательными и проприорецептивными. Различие форм предметов появляется на 5-м месяце.

Таблица 5.1

Возрастные изменения диаметра и реакции сужения зрачков на свет

Изменение количественных показателей светоощущения в виде порога световой чувствительности адаптированного к темноте глаза у детей по сравнению со взрослыми представлены в табл. 5.2. Измерения показали, что чувствительность к свету темноадаптированного глаза резко нарастает до 20 лет, а затем постепенно снижается. В связи с большой эластичностью хрусталика глаза у детей более способны к аккомодации, чем у взрослых. С возрастом хрусталик постепенно теряет эластичность и его преломляющие свойства ухудшаются, объем аккомодации снижается (т.е. уменьшается прирост преломляющей силы хрусталика при его выпуклости), удаляется точка ближайшего видения (табл. 5.3).

Таблица 5.2

Световая чувствительность темноадаптированного глаза людей

различного возраста

Таблица 5.3

Изменение объема аккомодации с возрастом

Цветоощущение у детей проявляется с момента рождения, однако на различные цвета, оно, по-видимому, неодинаковое. По результатам электроретинограммы (ЭРГ), у детей установлено функционирование колбочек на оранжевый свет с 6-го часа жизни после рождения. Есть данные о том, что в последние недели эмбрионального развития колбочковый аппарат способен реагировать на красный и зеленый цвет. Предполагают, что от момента рождения до 6-месячного возраста порядок ощущения различения цветов следующий: желтый, белый, розовый, красный, коричневый, черный, голубой, зеленый, фиолетовый. С 6 мес дети начинают различают все цвета. Но правильно называют их только с трех лет. Распознавание цветов в более раннем возрасте зависит от яркости, а не от спектральной характеристики цвета. В школьном возрасте различительная цветовая чувствительность глаза повышается. Максимального развития ощущение цвета достигает к 30 годам и затем постепенно снижается. Важное значение для формирования этой способности имеет тренировка.

Острота зрения с возрастом повышается и у 80-94% детей и подростков она больше, чем у взрослых (табл. 5.4).

Таблица 5.4

Острота зрения у детей разного возраста

С возрастом улучшается и стереоскопическое зрение. Оно начинает формироваться с 5-го месяца жизни. Этому способствует совершенствование координации движения глаз, фиксация взора на предмете, улучшение остроты зрения, взаимодействие зрительного анализатора с другими (особенно с тактильным). К 6-9-му месяцу возникает представление о глубине и отдаленности расположения предметов. Стереоскопическое зрение к 17-22 годам достигает своего оптимального уровня, причем с 6 лет у девочек острота стереоскопического зрения выше, чем у мальчиков.

Поле зрения формируется к 5 мес. До этого времени у детей не удается вызвать оборонительный мигательный рефлекс при введении объекта с периферии. С возрастом поле зрения растет, особенно интенсивно от 6 до 7,5 лет. К годам его размер составляет приблизительно 80% от размера поля зрения взрослого человека. В развитии поля зрения наблюдаются половые особенности. Расширение поля зрения продолжается до 20-30 лет. Поле зрения определяет объем учебной информации, воспринимаемой ребенком, т.е. пропускную способность зрительного анализатора, и, следовательно, учебные возможности. В процессе онтогенеза пропускная способность зрительного анализатора также изменяется и достигает в разные возрастные периоды следующих значений (табл. 5.5).

Таблица 5.5

Пропускная способность зрительного анализатора, бит/с

Сенсорные и моторные функции зрения развиваются одновременно. В первые дни после рождения движения глаз несинхронные, при неподвижности одного глаза можно наблюдать движение другого. Способность фиксировать взглядом предмет, или, образно говоря, «механизм точной настройки», формируется в возрасте от 5 дней до 3-5 мес. Реакция на форму предмета отмечается уже у 5-месячного ребенка. У дошкольников первую реакцию вызывает форма предмета, затем его размеры и в последнюю очередь - цвет.

В 7-8 лет глазомер у детей значительно лучше, чем у дошкольников, но хуже, чем у взрослых; половых различий не имеет. В дальнейшем у мальчиков линейный глазомер становится лучше, чем у девочек.

Функциональная подвижность (лабильность) рецепторного и коркового отделов зрительного анализатора тем ниже, чем моложе ребенок.

Нарушения зрения. Важное значение в процессе обучения и воспитания детей с дефектами органов чувств имеет высокая пластичность нервной системы, позволяющая компенсировать выпавшие функции за счет оставшихся. Известно, что у слепоглухих детей повышена чувствительность тактильного, вкусового и обонятельного анализаторов. С помощью обоняния они могут хорошо ориентироваться на местности и узнавать родственников и знакомых. Чем более выражена степень поражения органов чувств ребенка, тем более трудной становится и учебно-воспитательная работа с ним. Подавляющая часть всей информации из окружающего мира (примерно 90%) поступает в наш мозг через зрительные и слуховые каналы, поэтому для нормального физического и психического развития детей и подростков особое значение имеют органы зрения и слуха.

Среди дефектов зрения наиболее часто встречаются различные формы нарушения рефракции оптической системы глаза или нарушения нормальной длины глазного яблока (рис. 5.7). В результате лучи, идущие от предмета, преломляются не на сетчатке. При слабой рефракции глаза вследствие нарушения функций хрусталика - его уплощения или при укорочении глазного яблока,

изображение предмета оказывается за сетчаткой. Люди с такими нарушениями зрения плохо видят близкие предметы; такой дефект называют дальнозоркостью.

Рис. 5.7. Схема рефракции в дальнозорком (а), нормальном (б) и близоруком (в) глазу (по А.Г. Хрипковой, 1978)

При усилении физической рефракции глаза, например из-за повышения кривизны хрусталика, или удлинении глазного яблока, изображение предмета фокусируется впереди сетчатки, что нарушает восприятия удаленных предметов. Этот дефект зрения называют близорукостью.

При развитии близорукости школьник плохо видит написанное на классной доске, просит пересадить его на первые парты. При чтении он приближает книгу к глазам, сильно склоняет голову во время письма, в кино или в театре стремится занять место поближе к экрану или сцене. При рассматривании предмета ребенок прищуривает глаза. Чтобы сделать изображение на сетчатке более четким, он чрезмерно приближает рассматриваемый предмет к глазам, что вызывает значительную нагрузку на мышечный аппарат глаза. Нередко мышцы не справляются с такой работой, и один глаз отклоняется в сторону виска - возникает косоглазие. Близорукость может развиваться при таких заболеваниях, как рахит, туберкулез, ревматизм.

Частичное нарушение цветового зрения получило название дальтонизма (по имени английского химика Дальтона, у которого впервые был обнаружен этот дефект). Дальтоники обычно не различают красный и зеленый цвета (они им кажутся серыми разных оттенков). Около 4-5% всех мужчин страдают дальтонизмом. У женщин он встречается реже (до 0,5%). Для обнаружения дальтонизма пользуются специальными цветовыми таблицами.

Профилактика нарушений зрения основывается на создании оптимальных условий для работы органа зрения. Зрительное утомление приводит к резкому снижению работоспособности детей, что отражается на их общем состоянии. Своевременная смена видов деятельности, изменение обстановки, в которой проводятся учебные занятия, способствуют повышению работоспособности.

Большое значение имеет правильный режим труда и отдыха, школьная мебель, отвечающая физиологическим особенностям учащихся, достаточное освещение рабочего места и др. Во время чтения каждые 40-50 мин необходимо делать перерыв на 10-15-минутные перерывы, чтобы дать отдохнуть глазам; для снятия напряжения аппарата аккомодации детям рекомендуют посмотреть вдаль.

Кроме того, важная роль в охране зрения и его функции принадлежит защитному аппарату глаза (веки, ресницы), который требуют бережного ухода, соблюдения гигиенических требований и своевременного лечения. Неправильное использование косметических средств может привести к конъюнктивитам, блефаритам и другим заболеваниям органов зрения.

Особое внимание следует обратить на организацию работы с компьютерами, а также просмотр телевизионных передач. При подозрении на нарушение зрения необходима консультация врача-офтальмолога.

До 5 лет у детей преобладает гиперметропия (дальнозоркость). При данном дефекте помогают очки с собирательными двояковыпуклыми стеклами (придающими проходящим через них лучам сходящееся направление), которые улучшают остроту зрения и снижают излишнее напряжение аккомодации.

В дальнейшем в связи с нагрузкой при обучении частота гиперметропии снижается, а частота эмметропии (нормальной рефракции) и миопии (близорукости) увеличивается. К окончанию школы по сравнению с начальными классами распространенность близорукости возрастает в 5 раз.

Формированию и прогрессированию близорукости способствует дефицит света. Острота зрения и устойчивость ясного видения у учащихся существенно снижаются к окончанию уроков, и это снижение тем резче, чем ниже уровень освещенности. С повышением уровня освещенности у детей и подростков увеличивается быстрота различения зрительных стимулов, возрастает скорость чтения, улучшается качество работы. При освещенности рабочих мест 400 лк без ошибок выполняется 74% работ, при освещенности 100 лк и 50 лк - соответственно 47 и 37%.

При хорошем освещении у нормально слышащих детей и подростков обостряется острота слуха, что также благоприятствует работоспособности, положительно сказывается на качестве работы. Так, если диктанты проводились при уровне освещенности 150 лк, число пропущенных или написанных с ошибками слов было на 47% меньше, чем в аналогичных диктантах, проведенных при освещенности 35 лк.

На развитие близорукости оказывает влияние учебная нагрузка, непосредственно связанная с необходимостью рассматривать объекты на близком расстоянии, ее продолжительность в течение дня.

Следует также знать, что у учащихся, мало бывающих или совсем не бывающих на воздухе в околополуденное время, когда интенсивность ультрафиолетовой радиации максимальна, нарушается фосфорно-кальциевый обмен. Это приводит к уменьшению тонуса глазных мышц, что при высокой зрительной нагрузке и недостаточной освещенности способствует развитию близорукости и ее прогрессированию.

Близорукими считаются дети, у которых миопическая рефракция составляет 3,25 диоптрий и выше, а острота зрения с коррекцией -0,5-0,9. Таким учащимся рекомендованы занятия физической культурой только по специальной программе. Им также противопоказано выполнение тяжелой физической работы, длительное пребывание в согнутом положении с наклоненной головой.

При близорукости назначают очки с рассеивающими двояковогнутыми стеклами, которые превращают параллельные лучи в расходящиеся. Близорукость в большинстве случаев врожденная, но она может увеличиваться в школьном возрасте от младших классов к старшим. В тяжелых случаях близорукость сопровождается изменениями сетчатки, что ведет к падению зрения и даже отслойке сетчатки. Поэтому детям, страдающим близорукостью, необходимо строго выполнять предписания окулиста. Своевременное ношение очков школьниками является обязательным.

Зрительная сенсорная система (зрительный анализатор) состоит из глазного яблока, проводящего пути и корковой зрительной зоны. Функции: восприятие и кодирование сенсорной зрительной информации, получение зрительного образа.

Орган зрения играет важную роль в познании человеком окружающего мира: до 90% информации мы получаем с помощью зрения. Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко находится в глазнице, костные стенки которой выполняют защитную роль. Жировая клетчатка глазницы с сосудами и нервами служит своеобразным амортизатором.

Вспомогательный аппарат глаза состоит из защитных приспособлений, слёзного и двигательного аппаратов.

Защитные образования - брови, ресницы и веки. Веки (верхние и нижние) - соединительнотканные пластинки хрящевой плотности - снаружи покрыты кожей, изнутри конъюнктивой, состоящей из соединительной ткани и многослойного эпителия (воспаление конъюнктивы - конъюнктивит).

Слёзный аппарат состоит из слёзной железы и выводящих путей. Слёзная железа занимает ямку в верхнем углу латеральной стенки глазницы. Слеза содержит бактерицидное вещество лизоцим. Она омывает, увлажняет роговицу, затем стекает к медиальному углу глаза, где собирается в слезный мешок и оттуда по носослезному каналу попадает в нижний носовой ход.

Двигательный аппарат составляют произвольные мышцы глаза: четыре прямых и две косых. Прямые мышцы поворачивают глазное яблоко, косые - вращают его. При нарушениях функций мышц возникает косоглазие.

Строение оболочек глазного яблока

Глазное яблоко имеет форму сплюснутого в переднезаднем направлении шара диаметром 23,5 мм и состоит из трёх оболочек и ядра (рис.1).

Фиброзная (белочная) оболочка - самая поверхностная и плотная, играет опорно-защитную роль. Передний, меньший отдел фиброзной оболочки называют роговицей, задний - склерой.

Роговица- это тонкая прозрачная пластинка в форме часового стекла, лишена кровеносных сосудов, но содержит множество болевых рецепторов. Основные свойства роговицы - прозрачность, зеркальность и сферичность. Роговица - главная линза глаза, через неё в глаз проникает свет. Роговичный рефлекс- безусловный защитный рефлекс, который проявляется в зажмуривании глаз и слезотечении при легчайшем прикосновении к роговице. Воспаление роговицы - кератит.

Склера - соединительнотканная капсула глаза, внешне похожая на варёный яичный белок, которая защищает внутреннее ядро глаза.

Сосудистая оболочка содержит множество кровеносных сосудов, питающих сетчатку и выделяющих водянистую влагу. В ней различают три отдела: передний - радужная оболочка; средний - ресничное тело; задний - собственно сосудистая оболочка.

Радужная оболочка- это ободок, в центре которого находится отверстие - зрачок.Радужная оболочка содержит пигмент меланин, количество которого (наряду с сосудами) определяет цвет глаз. Состоит радужка из рыхлой соединительной ткани и двух гладких мышц: расширяющей и суживающей зрачок. Воспаление радужной оболочки - ирит.

Рис.1. Горизонтальный разрез глазного яблока (схема). 1 - конъюнктива; 2 - роговица; 3 - радужная оболочка; 4 - хрусталик; 5 - ресничное тело; 6 - связка, при помощи которой хрусталик прикреплен к ресничному телу; 7 - передняя камера глаза; 8 - задняя камера глаза; 9, 10 - мышца глазного яблока; 11 - склера; 12 - собственно сосудистая оболочка; 13 - сетчатая оболочка; 14 - желтое пятно; 15 - диск зрительного нерва; 16 - зрительный нерв; 17 - стекловидное тело.

Ресничное тело - утолщённая часть сосудистой оболочки, расположенная ободком вокруг хрусталика. Впереди от ресничного тела отходят ресничные отростки, которые вплетаются в капсулу хрусталика. Отростки также называют ресничным пояском или цинновой связкой. Задняя часть ресничного тела продолжается в сосудистую оболочку. Основа ресничного тела представлена рыхлой соединительной тканью с многочисленными кровеносными сосудами и ресничной мышцей, участвующей в аккомодации глаза. Она состоит из непроизвольных мышечных волокон - продольных и круговых.

Собственно сосудистая оболочка - большая часть сосудистой оболочки, наружной поверхностью обращенная к склере, а внутренней - к сетчатке. Состоит из рыхлой соединительной ткани, кровеносных сосудов, содержит пигментные клетки с черным пигментом, поглощающим свет.

Сетчатка - тонкая мягкая пластинка, внутренней поверхностью обращенная к стекловидному телу. Задний, больший отдел сетчатки содержит светочувствительные рецепторы и поэтому называется зрительной частью. Передний, меньший её отдел (прилегающий к ресничному телу) не имеет фоторецепторов и называется слепой частью, состоит из пигментного слоя и эпителиальных клеток. Снаружи сетчатка покрыта пигментным слоем, под которым расположен слой фоторецепторных нейронов с отростками в форме палочек и колбочек. Второй слой нейронов - вставочные нейроны, третий - ганглиозные нейроны, своими аксонами образующие зрительный нерв.

Место отхождения зрительного нерва - диск (сосок) зрительного нерва - имеет форму овального возвышения диаметром 1,7 мм. Здесь отсутствуют фоторецепторы, поэтому другое название диска -слепое пятно. Латеральнее диска на сетчатке расположено жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащее большое количество колбочек - место наилучшего видения. По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а палочек - возрастает. По периферии сетчатки расположены только колбочки. Воспаление сетчатки - ретинит.

Значение зрительной сенсорной системы

Зрительная сенсорная система позволяет ориентироваться в пространстве, изучать окружающий мир, учиться, участвовать в творческой деятельности. Это возможно потому, что зрительная сенсорная система обеспечивает получение до 90% всей информации об окружающем мире.

Характеристика параметров света

Раздражителем для зрительной системы свет. Свет, поступающий на сетчатку глаза, представляет собой смесь лучей, имеющих разную длину волны. Это свет называют белым светом. Оно состоит из фотонов (квантов). Фотон - пакет электромагнитных колебаний, энергия которых равна 4-7 × 10 -10 эрг / с.

Глаз человека воспринимает световые лучи частотой от 4 × 1014 до 7 × 1014 Гц; длина волн, соответственно, составляет от 400 до 700 нм (1 нм = 10-9м).

Порог восприятия зрительной сенсорной системы очень мал и равен 1-6 квантов света для палочек или 1 кд (свеча), то есть свет одной свечи на расстоянии 100 м. Временные параметры зрения зависят от двух показателей: временной суммации и критической частоты мигания. Если стимул длится менее 20 мс, то нужно усилить его интенсивность. Следовые процессы в зрительной системе хранятся 150-200 мс. Поэтому прерывистое свет воспринимается как непрерывное (свет электрической лампочки). Критическая частота световых миганий - частота, при которой световые импульсы воспринимаются не раздельно, а вместе. Для палочкового зрения она составляет 22-25 / с, а для колбочкового - 80 / с. На этом базируется частота следования кадров, необходимых для восприятия фильма.

Световые волны имеют длину меньше 400 нм, ультрафиолетовые, в значительной части не проходят сквозь атмосферу. Часть лучей, прошедших атмосферу, задерживается некоторыми структурами глаза - хрусталиком, стекловидным телом. Хрусталик в результате этого постепенно желтеет. Световые волны имеют длину волны больше чем 700 нм, инфракрасные, не воспринимаются сетчаткой, она к ним нечувствительна, и это очень хорошо, поскольку в противном случае глаз воспринимал бы только собственное излучение.

Функции зрительной сенсорной системы:

Различия света и тьмы;

Определение цвета предметов и явлений окружающего мира;

Оценка интенсивности света и цвета

Оценка удаленности видимых предметов;

Оценка объемности и глубины расположения предметов;

Оценка нахождения источника света;

Формирование ощущений, представлений, образов.

Зрительная сенсорная система состоит из трех функциональных части:

1) светопроводных и преломляющей части глаза;

2) двигательного аппарата глаза;

3) собственной сенсорной части, включающей рецепторный, проводной и пробковый от дели, обеспечивающих восприятие и анализ световых сигналов.

Рефракция глаза

Рефракционной (преломляющий) аппарат глаза представлен прозрачными средами глаза, через которые, преломляясь, проходят световые лучи. Преломляющий аппарат глаза включает роговицу, влагу передней и задней камер глаза, хрусталик, стекловидное тело (рис. 12.4).

Преломляющая способность сред разная и каждый из них имеет свой рефракционной индекс. Рефракционной индекс - отношение скорости света в воздушной среде (300000 км / с) до скорости света в соответствующей среде. В эти она снижается до 200 000 км / с. Рефракционной индекс роговицы составляет 1,38, водянистой влаги - 1,33, хрусталика - 1,4, стекловидного тела - 1,34. Сильнее преломления световых лучей происходит на границе контакта оптических сред с наибольшей разницей между рефракционной индексами, то есть на границе воздух - роговицы. Преломляющую способность глаза измеряют в диоптриях Диоптрия - оптическая сила линзы с фокусным расстоянием в 1 метр. Она является величиной, обратной фокусном расстоянии. Таким образом, учитывая, что задняя фокусное расстояние глаза составляет около 17 мм, оптическая сила глаза составляет 58,6 диоптрий.

Для упрощения анализа преломления световых лучей используется модель "редуцированного глаза", в котором все среды имеют один и тот же показатель преломления и единую сферическую поверхность. После того как световые лучи преломились, они попадают на сетчатку, где формируется точечное изображение, перевернутое (сверху вниз, справа налево), уменьшенное и действительное (рис. 12.5).

Глаз, имеет нормальную длину (24,4 мм) и нормальную оптическую силу, называют еметропичним. В таком глазу изображение создается на сетчатке.