11.Отделы зрительного анализатора. Построение изображения на сетчатке. Нарушения рефракции.

 

Зрительный анализатор – совокупность структур, воспринимающих световую энергию в виде электромагнитного излучения (с длиной волны 400–700 нм) и дискретных частиц фотонов, или квантов, и формирующих зрительные ощущения.

 

С помощью глаза воспринимается 80–90% всей информации об окружающем мире.

Благодаря деятельности зрительного анализатора различают освещенность предметов, их цвет, форму, величину, направление передвижения, расстояние на которое они удалены от глаза и друг от друга.

Все это позволяет оценивать пространство, ориентироваться в окружающем мире, выполнять различные виды целенаправленной деятельности.

 

Наряду с понятием зрительного анализатора, существует понятие зрительного органа.

Зрительный орган – это глаз, включающий 3 различных в функциональном отношении элемента:

1) Глазное яблоко – в нем расположены световоспринимающий, светопреломляющий и светорегулирующий аппараты;

2) Защитные приспособления – наружные оболочки глаза (склера и роговица), слезный аппарат, веки, ресницы, брови;

3) Двигательный аппарат – представлен 3-мя парами глазных мышц (наружная и внутренняя прямые, верхняя и нижняя прямые, верхняя и нижняя косые. Иннервируются III (глазодвигательный нерв), IV (блоковый нерв), VI (отводящий нерв) парами черепных нервов).

 

Отделы зрительного анализатора.

 

РЕЦЕПТОРНЫЙ (ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ) ОТДЕЛ.

Фоторецепторы:

– палочковые нейросенсорные клетки (6–7 млн) – рецепторы, воспринимающие световые лучи в условиях слабой освещенности, т.е. бесцветное или ахроматическое зрение.

– колбочковые нейросенсорные клетки (110–125 млн) – функционируют в условиях яркой освещенности и характеризуются разной чувствительностью к спектральным свойствам света (цветное или хроматическое зрение).

Их различия – в основе феномена двойственности зрения.

Палочки и колбочки состоят из 2-х сегментов – наружного и внутреннего, которые соединяются между собой посредством узкой реснички.

 

Место выхода зрительного нерва – без фоторецепторов = «слепое пятно».

Латерально от него (в области ямки) – участок наилучшего видения – «желтое пятно» (преимущественно с колбочками).

К периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а число палочек возрастает.

Периферия сетчатки – только палочки.

 

Фоторецепторы обладают очень высокой чувствительностью (1–2 кванта света).

 

Фотохимические процессы в сетчатке глаза.

В рецепторных клетках сетчатки – светочувствительные пигменты (сложные белковые вещества) – хромопротеиды, которые обесцвечиваются на свету.

В палочках на мембране наружных сегментов содержится родопсин, в колбочках – йодопсин.

Различаются тем, что максимум поглощения находится в различных областях спектра:

– палочки – в области 500 нм;

– колбочки (3 вида, т.к. 3 типа зрительных пигментов) – в синей части спектра (430–470 нм); в зеленой (500–530 мн); в красной (620–750 мн).

 

Фотохимические процессы в сетчатке протекают весьма экономно.

Даже при действии яркого света расщепляется только небольшая часть имеющегося в палочках родопсина (около 0,006%).

В темноте – ресинтез пигментов (с поглащением энергии). Восстановление йодопсина в 530 раз быстрее, чем родопсина.

При постоянном и равномерном освещении – равновесие между скоростью распада и ресинтеза пигментов.

Когда кол-во света ¯ – динамическое равновесие нарушается и сдвигается в сторону более высоких концентраций пигмента à феномен темновой адаптации.

 

Куриная слепота – нарушение сумеречного зрения (в  организме мало витамина А à процесс ресинтеза родопсина ослабевает).

 

Особое значение в фотохимических процессах имеет пигментный слой сетчатки, который образован эпителием, содержащим фусцин.

Этот пигмент поглощает свет, препятствуя отражению и рассеиванию его à четкость зрительного восприятия.

Отростки пигментных клеток окружают светочувствительные членики палочек и колбочек, принимая участие в обмене веществ фоторецепторов и в синтезе зрительных пигментов.

 

Фотохимические процессы в фоторецепторах глаза + действие света à рецепторный потенциал (гиперполяризация мембраны рецептора).

РП à активация др. рецепторов à деполяризация их мембран.

Амплитуда зрительного рецепторного потенциала увеличивается при увеличении интенсивности светового стимула (т.е. амплитуда зависит от воспринимаемого цвета, т.к. RGB – отличаются по длине волны = интенсивности (пр: R – в центре сетчатки; B – на периферии)).

 

Синаптические окончания фоторецепторов конвергируют (сходятся) на биполярные нейроны сетчатки. При этом фоторецепторы центральной ямки связаны только с одним биполяром.

 

ПРОВОДНИКОВЫЙ ОТДЕЛ.

– передача сигнала + частичная обработка.

 

Сетчатка:

– биполярный нейрон (сетчатка) – 1-ый нейрон

_¯

– ганглиозный нейрон (сетчатка) – 2-ой нейрон

¯

Зрительные нервы

¯ (частичный перекрест)

Зрительные тракты:

– нервные волокна от внутренней (носовой) поверхности сетчатки глаза одноименной стороны.

– нервные волокна от наружной половины сетчатки другого глаза.

¯

Третий нейрон зрительного анализатора:

– зрительный бугор (собственно таламус)

– метаталамус (наружные коленчатые тела)

– ядра подушки

¯

Кора полушарий большого мозга

 

 

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ/КОРКОВЫЙ ОТДЕЛ.

– обработка информации.

 

Расположен в затылочной доле: поля 17, 18, 19 по Бродману (или V1, V2, V3 – согласно принятой номенклатуре).

 

Первичная проекционная область à Др.области (нижевисочная)

¯

Вторичная зрительная область

¯

Третичная зрительная область

 

____________

Зрительную систему (начиная с ганглиозных клеток) делят на 2 функционально различные части:

1. Магнацеллюлярная

2. Правоцеллюлярная

 

Это деление обусловлено тем, что в сетчатке млекопитающих имеются ганглиозные клетки различных типов – X, Y, W.

 

  У X-клеток – РП небольшое, с хорошо выраженной тормозной каймой; скорость проведения возбуждения по их аксонам – 15––25 м/с. Занимают центральную часть в сетчатке, а к периферии их плотность снижается.

Особенности строения à=> лучше реакция на медленные движения зрительного стимула.

  У Y-клеток – центр РП гораздо больше, они лучше отвечают на разные диффузные световые стимулы; скорость проведения – 35––50 м/с. Распределены по сетчатке равномерно => на периферии их плотность выше, чем X-клеток.

Особенности строения à=> лучше реагируют на быстро движущиеся стимулы.

  W-клетки – самые мелкие ганглиозные клетки, скорость проведения по их аксонам – 5––9 м/с. клетки этой группы не однородны.

РП: однородные и концентрические.

Реакция клетки не зависит от направления движения.

 

Такое разделение продолжается и на уровне коленчатого тела и зрительной коры.

Y-клетки – фазический тип реакции (активация в виде короткой вспышки импульса). РПоля в большем количестве на периферических полях зрения, латентный период их реакции меньше => возбуждаются быстропроводящими афферентами.

X-клетки – топический тип реакции (активируется в течение нескольких сек.). РПоля в большем кол-ве в центре поля зрения, латентный период больше.

 

Первичные и вторичные зоны зрительной коры (V1 и V2) различаются по содержанию X- и Y-нейронов.

V1 – афферентация от X- и Y-клеток

V2 – только от Y-клеток.

 

Изучение сигналов на разных уровнях зрительной сенсорной системы – регистрация суммарных вызванных потенциалов (ВП).

 

 

 

Механизмы, обеспечивающие ясное видение в различных условиях.

 

При рассмотрении объектов, находящихся на разных расстояниях::

1. Конвергенционные и дивергенионные движения глаз à сведение и разведение зрительных осей.

(если оба глаза движутся в одном направлении = содружественные движения).

 

2. Реакция зрачка – происходит синхронно с движением глаз.

Конвергентная реакция зрачка – конвергнция зрительных осей, когда рассматриваются близко расположенные предметы –– сужение зрачка à уменьшение искажения изображения, вызываемого сферической аберрацией.

Сферическая аберрация – обусловлена тем, что преломляющие среды глаза имеют неодинаковое фокусное расстояние в разных участках (центральная – больнее, периферическая – меньшее фокусное расстояние) à изображение на сетчатке получается нерезким. Чем меньше диаметр зрачка, тем меньше искажения.

Конвергентные сужения зрачка включают в действие аппарат аккомодации, обуславливающий увеличение преломляющей силы хрусталика.

 

Хроматическая аккомодация – оптический аппарат глаза, как и простые линзы, преломляет свет с короткой волной сильнее, ем с длиной волной => для более точной фокусировки предмета красного цвета требуется бОльшая степень аккомодации, чем для синего предмета (=> синие предметы кажутся более удаленными, чем красные, находясь на одном расстоянии).

 

3. Аккомодация – главный мханизм, обеспечивающий ясное видение разноудаленных предметов à фокусирование изображения от далеко и близко расположенных предметов на сетчатке.

Основной механизм – непроизвольное изменение кривизны хрусталика глаза.

Строение:

Хрустали à в капсуле à циннова связка (фиксирующая хрусталик) à цилиарная мышца (волокна ресничной мышцы).

 

Механизм:

Сокращение цилиарной мышцы à натяжение цинновых связок ¯ àхрусталик становится более выпуклым à преломляющая сила глаза ­ à видение близко расположенных предметов.

 

Человек смотрит в даль à циннова связка в натянутом состоянии à растягивание сумки хрусталика à утолщение хрусталика.

 

Иннервация цилиарной мышцы – симпатическая (à расслабление) и парасимпатическая (à сокращение мышцы).

Изменение степени сокращения и расслабления цилиарной мышцы связано с возбуждением сетчатки и находится под влиянием коры ГМ.

 

Преломляющая сила глаза выражается в диоптриях (Д).

1Д = фокусное расстояние преломляющей силы = 1 м.

(если фок.расст. = 2 м à 2Д, и т.д.).

 

Рефракция глаза – преломляющая сила глаза без явления аккомодации.

Нормальная рефракция/Эмметропия – лучи от далеко расположенных предметов после прохождения через светопреломляющую систему глаза собираются в фокусе на сетчатке в центральной ямке.

 

Нарушения рефракции:

Миопия/Близорукость – лучи от предмета после прохождения через светопреломляющую систему глаза фокусируются не на сетчатке, а перед ней.

Зависит от большой преломляющей силы глаза или от большой длины глазного яблока.

Близкие предметы видят без аккомодации; далекие – расплывчато, неясно.

Коррекция – очки с рассеивающими двояковогнутыми линзами.

 

Гиперметропия/Дальнозоркость – лучи от далеко расположенных предметов после прохождения через светопреломляющую систему глаза собираются в фокусе за сетчаткой.

Зависит от малой преломляющей силы глаза или от малой длины глазного яблока.

Даже далекие предметы видит с напряжением аккомодации à гипертрофия аккомодационных мышц.

Коррекция – очки с двояковыпуклыми линзами.

 

Астигматизм – лучи не могут сходиться в одной точке в фокусе.

Зависит от различной кривизны роговицы и хрусталика в различных меридианах (плоскостях).

Предметы кажутся сплющенными или вытянуты.

Коррекция – сфероцилиндрическими линзами.

 

 

После прохождения лучей через преломляющую систему глаза на сетчатке получается действительное, уменьшенное и перевернутой изображение.

Сопоставление ощущений зрительного анализатора с ощущениями двигательного, кожного, вестибулярного и др. à восприятие внешнего мира таким, какой он есть на самом деле.

К билетам 11 и 12

 

Ясному видению способствуют факторы:

При движении объектов.

1) Произвльные движения глаз  (¯,­,à,ß) со скоростью объекта. Осуществляются благодаря содружественной деятельности глазодвигательных мышц;

2) Фиксационный рефлекс – (при появлении объекта в новом участке поля зрения) быстрое непроизвольное движение глаз, обеспечивающее совмещение изображения предмета на сетчатке с центральной ямкой.

При слежении за движущимся объектом происходит медленное движение глаз – следящее движение.

 

При рассмотрении неподвижного объекта – мелкие непроизвольные движения.

1) Тремор – дрожание глаза с небольшой амплитудой и частотой.

2) Дрейф – медленное смещение глаза на довольно значительное расстояние.

3) Скачки (флики) – быстрые движения глаз.

4) Саккадические движения (саккады) – содружественные движения обоих глаз, совершаемые с большой скоростью (при чтении. Рассматривании картин – то, что находится на одном удалении).

 

В условиях изменения освещенности – зрачковый рефлекс, темновая и световая адаптация.

 

Зрачок – регулирует интенсивность светового потока, действующего на сетчатку, путем изменения своего диаметра (может колебаться от 1,5 до 8,0 мм).

Миоз (сужение зрачка) – при увеличении освещенности, а также при рассматривании близко расположенного предмета и во сне.

Мидриаз (расширение зрачка) – при уменьшении осещенности, а также при возбуждении рецепторов, любых афферентных нервов, при эмоциональных реакциях напряжения, связанных с повышением тонуса симпатической НС (боль, гнев, страх, радость, и т.д.), при психических возбуждениях (психозы, истерии и т.д.), при удушье, наркозе.

 

Зрительное восприятие крупных объектов и их деталей – за счет центрального и периферического зрения – изменения угла зрения.

Острота зрения – определяется наименьшим углом зрения, под которым глаз еще способен видеть отдельно 2 точки.

Зависит от оптических свойств глаза, структурных особенностей сетчатки и работы нейрональных механизмов проводникового и центрального отделов зрительного анализатора.

Поле зрения – пространство, которое можно видеть фиксированным глазом.

Различают поле зрения отдельно левого и правого глаза и 2-х глаз одновременно.

Зависит от глубины положения глазного яблока и формы надбровных дуг и носа.

 

Цветовое зрение – способность зрительного анализатора реагировать на изменения длины световой волны с формированием ощущения цвета.

Определенной длине волны соответствует ощущение определенного цвета.

Смешение всех цветов à белый цвет.

Нарушения:

Протанопия (дальтонизм) – слепота в основном на красный цвет.

Дейтеранопия – понижение восприятия зеленого цвета.

Тританопия – не воспринимают синий и фиолетовый цвета (встречается редко).