Физиология органа зрения сельскохозяйственных и домашних животных. Хрусталик – строение, особенности роста, различия его у взрослых и новорожденных; методы исследования, характеристики в норме и патологии Уменьшение кривизны хрусталика

Аккомодацией называют специфическую настройку оптики глаза на определенное расстояние до видимого объекта. Аккомодация обеспечивается изменением кривизны хрусталика, точнее передней хрусталиковой поверхности. Возможность изменять кривизну, зависит от эластичности самого хрусталика и сил, которые действуют на его капсулу.

Как происходит аккомодация

Сила упругости, присущая цилиарному аппарату, сосудистой оболочке глаза и склере, воздействуют на капсулу хрусталика посредством волокон цилиарного пояска одноименной мышцы. Механическое натяжение склеры в свою очередь обеспечивается внутриглазным давлением. Таким образом, при усилении натяжения волокон пояска, хрусталик растягивается и становится более плоским. Воздействие на хрусталик глаза указанной силы под действием окружающей его цилиарной мышцы, чьи волокна ориентированы по окружности, а также в радиальном и меридиональном направлениях, изменяется. Иннервацию этих мышечных волокон, обеспечивают вегетативные парасимпатические нервы. При сокращении цилиарной мышцы, происходит противодействие ее силам упругости, влияющим на хрусталик посредством волокна цилиарного пояска и натяжение хрусталиковой капсулы уменьшается. Это становится причиной увеличения кривизны передней поверхности хрусталика, что повышает и его преломляющую способность. Таким образом, хрусталик оказывается вовлечен в процесс аккомодации.

При расслаблении цилиарной мышцы, кривизна хрусталика, а значит и преломляющая его способность уменьшаются. Здоровый глаз, в подобном состоянии, выдает на сетчатку четкое изображение, удаленных на бесконечное расстояние объектов. Главный стимул для изменения аккомодации - это нечеткость появляющихся на сетчатке изображения, информация о которых поступает к нейронам в зрительную зону коры головного мозга.
На определенном месте, хрусталик удерживают выросты цилиарного тела. Они его фиксируют, а также обеспечивают хрусталику определенную степень натяжения. Такому натяжению призвана противостоять эластичность хрусталиковой капсулы. То есть, при уменьшении натяжения, хрусталиковая капсула сокращается, округляя хрусталик. Именно в этом и заключается суть процесса аккомодации.

Нарушения аккомодации

Изменение натяжения волокон цилиарного тела, делают хрусталик более выпуклым или уплощают его обеспечивая фокусировку глаза на разные расстояния. Если глаз не способен сфокусироваться на удаленном объекте, речь идет о нарушении аккомодации - близорукости (миопии), а когда возникает трудность с фокусировкой на близких объектах, говорят о дальнозоркости (гиперметропии).

В процессе жизни, хрусталиковая капсула все больше утрачивает свою эластичность. Это негативно отражается на способности глаза фокусироваться на близко расположенных объектах. Так при средней оптической силе хрусталика глаза десятилетнего ребенка в 14 диоптрий, у сорокалетних людей этот показатель составляет уже 6 диоптрий, а у шестидесятилетних снижается до 1 диоптрии.

Другой тип дефекта фокусировки - это астигматизм. При астигматизме, оптическая система глаза, фокусирует вместо точки линию. Это обусловлено тем, что одна либо обе преломляющие поверхности, наряду с общей сферической кривизной, имеют цилиндрическую составляющую. Как правило, за данный дефект ответственна роговица глаза. Астигаматизм, наряду с оптическими дефектами хрусталика, подлежит обязательной коррекции.

Как уже отмечалось, с возрастом наступает склерозирование капсулы хрусталика и она утрачивает былую эластичность. Это становится причиной не только снижения ее силы, но и способности изменять фокус. Старческая неспособность к фокусировке хрусталика, получила название пресбиопии - возрастной дальнозоркости. Пресбиопия является одной из неизбежных неприятностей в нашей жизни, наступление которой происходит у всех. Еще одна неприятность, зачастую возникающая в преклонном возрасте - это катаракта.

Один из ведущих офтальмологических центров Москвы в котором доступны все современные методы хирургического лечения катаракты. Новейшее оборудование и признанные специалисты являются гарантией высоких результатов.

"МНТК им.Святослава Фёдорова" - крупный офтальмологический комплекс "Микохирургия глаза" с 10 филиалами в различных городах Российской Федерации, основанный Святославом Николаевичем Федоровым. За годы своей работы помощь получили более 5 млн. человек.

На определенное расстояние до фиксируемого объекта. Она осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика , особенно его передней поверхности. Кривизна хрусталика зависит от его эластичности и от сил, действующих на его сумку. Силы упругости, возникающие в цилиарном аппарате , в сосудистой оболочке и склере , действуют на сумку хрусталика через волокна цилиарного (ресничного) пояска . Механическое натяжение склеры зависит в свою очередь от внутриглазного давления. Когда натяжение волокон пояска увеличивается, хрусталик растягивается и поэтому уплощается. Влияние этих сил на хрусталик может изменяться под действием цилиарной мышцы, окружающей хрусталик , волокна которой ориентированы как по окружности, так и в радиальном и меридиональном направлениях. К этим мышечным волокнам подходят вегетативные парасимпатические нервы . Когда цилиарная мышца сокращается, она противодействует силам упругости, действующим на хрусталик через волокна пояска, так что натяжение сумки хрусталика уменьшается. В результате кривизна передней поверхности хрусталика увеличивается и его преломляющая способность возрастает, хрусталик оказывается в состоянии аккомодации. Когда цилиарная мышца расслабляется, кривизна хрусталика и его преломляющая способность уменьшаются. В таком состоянии здоровый глаз дает на сетчатке четкое изображение объектов, удаленных на бесконечное расстояние. Адекватным стимулом для изменения аккомодации является нечеткость изображения на сетчатке, что, видимо, фиксируется нейронами в зрительной зоне коры головного мозга .

Хрусталик удерживается на своем месте выростами ресничного тела . При этом они не только фиксируют его, но и поддерживают определенную степень натяжения. Этому натяжению противостоит эластичность капсулы хрусталика. Итак, если натяжение уменьшается, капсула хрусталика сокращается и округляет хрусталик - в этом суть процесса аккомодации. При варьировании натяжения выростов ресничного тела хрусталик способен становиться более или менее выпуклым. Глаз, который неспособен сфокусироваться на удаленный объект, называется близоруким (миопия) , а неспособный сфокусироваться на близком - дальнозорким (гиперметропия) . С возрастом капсула хрусталика утрачивает эластичность, вследствие чего ее способность фокусироваться на близких объектах снижается. Средняя оптическая сила хрусталика ребенка 10 лет составляет 14 диоптрий, к 40 годам она снижается до 6 диоптрий, а к 60 - до 1 диоптрии (определение диоптрии см. в Разрешающая способность глаза). Еще один тип дефекта фокусировки - астигматизм . В этом случае оптическая система фокусирует точку как линию. Это происходит вследствие того, что одна (или обе) преломляющие поверхности имеют цилиндрическую составляющую помимо общей сферической кривизны. Почти всегда за этот дефект ответственна роговица . Астигаматизм, как и оптические дефекты хрусталика, может быть корригирован опытным офтальмологом. Мы отмечали, что с возрастом капсула хрусталика склерозируется и утрачивает эластичность. Это означает, что уменьшается не только ее сила, но и способность изменять фокус. Утрата способности к фокусировке называется пресбиопией (старческая дальнозоркость , от латинских корней presbus - старик и ops - глаз). Это одна из неприятностей нашей жизни, что все мы к старости становимся пресбиопиками. Последняя неприятность, которая часто случается со старыми глазами - это

Вопросы в начале параграфа.

Вопрос 1. В чем уникальность зрения?

Уникальность зрение по сравнению с другими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не только опознавать предмет, но и определять его место в пространстве, следить за перемещениями.

Вопрос 2. Как защищено глазное яблоко? Каково его строение?

Спереди глаз защищен веками, ресницами и бровями. Снаружи глазное яблоко заключено в белочную оболочку, или склеру, которая в передней части переходит в прозрачную роговицу. Это самая сильная «линза» глаза.

За склерой находится сосудистая оболочка.

Она черная, благодаря чему свет внутри глаза не рассеивается. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радужную. Цвет радужной оболочки и определяет цвет глаз.

В середине радужной оболочки находится круглое отверстие - зрачок.

Вопрос 3. Какую функцию выполняют глазные мышцы?

Благодаря клеткам гладкой мышечной ткани зрачок может расширяться и суживаться, пропуская количество света, необходимое для рассмотрения предмета.

Вопрос 4. Как функционирует зрительный анализатор в целом?

Зрительный анализатор не только позволяет воспринимать объемное изображение, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определять расстояние до него. Чем дальше предмет, тем мельче его изображение на сетчатке. Это помогает нам определять расстояние до предмета.

Вопросы в конце параграфа.

Вопрос 1. Какие функции выполняют брови, ресницы, веки, слезные железы?

Брови защищают глаза от стекающих по лбу капелек пота, ресницы и веки защищают глаза от попадания инородных частиц (пыли, песчинок, мошек и др.). Слезные железы и верхние веки защищают глаза от осушения.

Вопрос 2. Что такое зрачок? Каковы его функции?

Зрачок - круглое отверстие, которое находится в центре радужной оболочки и расширяется или сужается в зависимости от освещения. При помощи изменения диаметра зрачка глаз регулирует поступающий поток света.

Вопрос 3. Как работает хрусталик?

Хрусталик располагается позади зрачка и прилегает к радужной оболочке. К нему подходит ресничная мышца, которая изменяет его кривизну. Благодаря изменению кривизны хрусталика световые лучи, отраженные от предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза, фокусируются на сетчатке, чем обеспечивается четкое их изображение.

Вопрос 4. Где располагаются колбочки и палочки? Каковы их свойства?

Колбочки и палочки - рецепторные клетки глаза, располагаются на сетчатке. Палочки сравнительно равномерно распределены по ней, колбочки же имеют сосредоточение в районе желтого пятна, которое находится прямо напротив зрачка. Палочки способны очень быстро возбуждаться уже при слабом сумеречном свете, но они не могут воспринимать цвет. Колбочки возбуждаются при ярком свете, но гораздо медленнее, и способны воспринимать цвет.

Вопрос 5. Из каких частей состоит зрительный анализатор и как работает его корковая часть?

Зрительный анализатор состоит из зрительного рецептора (глаза), зрительного нерва и зрительной зоны коры больших полушарий, расположенной в затылочной доле. В зрительных рецепторах энергия света превращается в нервные импульсы. Нервные импульсы по волокнам зрительного нерва попадают в мозг. Зрительные пути устроены так, что левая часть поля зрения от обоих глаз попадает в правое полушарие коры большого мозга, а правая часть поля зрения - в левое. Изображения от обоих глаз попадают в соответствующие мозговые центры и создают объемное единое изображение.

Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры : переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика.

Сокращение или расслабление волокон ресничного тела приводит к расслаблению или натяжению цинновых связок, которые отвечают за изменение кривизны хрусталика.

Глаз позвоночных часто сравнивают с фотокамерой, так как система линз (роговица и хрусталик) дает перевернутое и уменьшенное изображение объекта на поверхности сетчатки.(Герман Гельмгольц).

Количество проходящего через хрусталик света регулируется переменной диафрагмой (зрачком), а хрусталик способен фокусировать более близкие и более удаленные объекты.

Оптическая система - диоптрический аппарат- представляет собой сложную, неточно центрированную систему линз, которая отбрасывает перевернутое, сильно уменьшенное изображение окружающего мира на сетчатку (мозг "переворачивает обратное изображение, и оно воспринимается как прямое) Оптическую систему глаза составляют - роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

При прохождении лучей через глаз они преломляются на четырех поверхностях раздела:

1. Между воздухом и роговицей

2. Между роговицей и водянистой влагой

3. Между водянистой влагой и хрусталиком

4. Между хрусталиком и стекловидным телом .

Преломляющие среды имеют разные показатели преломления.

{Сложность оптической системы глаза затрудняет точную оценку хода лучей внутри него и оценку изображения на сетчатке. Поэтому пользуются упрощенной моделью - "редуцированным глазом", в котором все преломляющие среды объединяют в единую сферическую поверхность и они имеют один и тот же показатель преломления }

Большая часть преломления происходит при переходе из воздуха в роговицу - эта поверхность действует как сильная линза в 42 D, а также на поверхностях хрусталика.

Преломляющая сила

Преломляющая сила линзы измеряется ее фокусным расстоянием (f) . Это то расстояние позади линзы, на котором параллельные пучки света сходятся в одной точке.

Узловая точка - точка в оптической системе глаза через которую лучи идут не преломляясь.

Преломляющая сила рефракций любой оптической системы выражается в диоптриях. Диоптрия - равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см или 1 метр

Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:

где f - заднее фокусное расстояние глаза (выраженное в метрах)

В нормальном глазу общая преломляющая сила диоптрического аппарата составляет 59 D при рассматривании далеких предметов и 70,5 D - при рассматривании близких предметов.

Аккомодация

Для получения четкого изображения предмета на каком-то определенном расстоянии оптическая система должна быть перефокусирована. Для этого существуют 2-а простых способа –

а) смещение хрусталика относительно сетчатки, как в фотокамере (у лягушки); -(Уильям Бейц –американский офтальмолог –теория связана с поперечными и продольными мышцами -19 век)

б) или увеличение его преломляющей силы (у человека) –( Герман Гельмгольц).

Приспособление глаза к ясному видению удаленных на разное расстояние предметов называют - аккомодацией.

Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела.

Усиление рефракции хрусталика при аккомодации на ближнюю точку достигается увеличением кривизны его поверхности, т.е. он становится более округлым, а на дальнюю точку плоским. Изображение на сетчатке получается действительным уменьшенным и обратным.

При аккомодации происходят изменения кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей способности.

Изменения кривизны хрусталика обеспечивается его эластичностью и цинновыми связками , которые прикреплены к ресничному телу. В ресничном теле находятся гладкомышечные волокна.

При их сокращении тяга цинновых связок ослабляется (они всегда натянуты и растягивают капсулу сжимающую и уплощающую хрусталик). Хрусталик вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму, если происходит расслабление цилиарной мышцы (ресничное тело) - цинновые связки натягиваются и хрусталик уплощается.

Таким образом, ресничные мышцы являются аккомодационными мышцами. Они иннервируются парасимпатическими нервными волокнами глазодвигательного нерва. Если закапать атропин (выключается парасимпатическая система) нарушается ближнее зрение , так как происходит расслабление ресничного тела и натяжение цинновых связок - хрусталик уплощается. Парасимпатические вещества - пилокарпин и эзерин - вызывают сокращение ресничной мышцы и расслабление цинновых связок .

Хрусталик имеет выпуклую форму.

В глазу с нормальной рефракцией резкое изображение далекого объекта на сетчатке образуется только в том случае, если расстояние между передней поверхности роговицы и сетчаткой составляет 24, 4 мм (в среднем 25-30 см)

Расстояние наилучшего зрения - это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета.

Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности.

Ближняя точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза (ближе четко видеть нельзя лучи идут параллельно).

С возрастом из-за отклонения формы глаза или преломляющей силы диоптрического аппарата эластичность хрусталика падает.

В пожилом возрасте ближняя точка сдвигается (старческая дальнозоркость или пресбиопия ) , так в 25 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 24 см , а к 60 годам уходит на бесконечность . Хрусталик с возрастом становится менее эластичным и при ослаблении цинновых связок его выпуклость или не изменяется или изменяется незначительно. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаз. Коррекция этого недостатка за счет 2двояковыпуклых линз. Существуют еще две аномалии преломления лучей (рефракции) в глазу.

1. Близорукость или миопия (фокус перед сетчаткой в стекловидном теле).

2. Дальнозоркость или гиперметропия (фокус перемещается за сетчатку).

Основной принцип всех дефектов состоит в том, что преломляющая сила и длина глазного яблока не согласуется между собой.

При миопии - глазное яблоко слишком длинно, а преломляющая сила имеет нормальную величину. Лучи сходятся перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке возникает круг расстояния. У близорукого дальняя точка ясного видения находится не в бесконечности, а на конечном, близком расстоянии. Корректирование - необходимо уменьшить преломляющую силу глаза, используя вогнутые линзы с отрицательными диоптриями.

При гиперметропии и пресбиопии (старческая), т.е. дальнозоркости , глазное яблоко является слишком коротким и поэтому параллельные лучи от далеких предметов собираются сзади сетчатки, а на ней получается расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован путем аккомодационного усилия, т.е. увеличением выпуклости хрусталика. Коррекция с помощью положительных диоптрий, т.е. двояковыпуклых линз.

Астигматизм - (относится к аномалиям рефракции) связан с неодинаковым преломлением лучей в разных направлениях (н-р по вертикальному и горизонтальному меридиану). Все люди в небольшой степени являются астигматиками. Это связано с несовершенством строения глаза в результате не строгой сферичности роговицы (используют цилиндрические стекла).

Аккомодацией называют приспособительный механизм, который позволяет человеку получить четкое изображение какого-либо предмета вне зависимости от расстояния до объекта.

Глаз является сложным оптическим устройством, в составе которого имеется две основные линзы. Первой из них является (вместе с жидким содержимым передней ), а второй – . Также имеются и светопроводящие элементы, к которым относят влагу задней камеры глаза, . Конечное изображение определяется качеством проведения и преломления световых лучей, которые попадают на плоскость .

Благодаря аккомодации, человек способен качественно и отчетливо различать предметы, которые могут быть расположены на любом расстоянии от глаза (дальнем, среднем, ближнем).

Глаз отвечает ежедневным потребностям человека в получении информации об окружающем мире. В основе зрительной активности лежит как раз аккомодационная способность. За счет этого свойства оптической системы человек может хорошо видеть объекты вокруг себя. Это свойство основано на изменении формы глазной линзы глазного яблока – хрусталика. В том случае, когда человек изучает предмет, расположенный вдали, цилиарная мышца не участвует в процессе создания образа, то есть пребывает в расслабленном состоянии. При этом капсула хрусталика натянута за счет напряжения цинновой связки. Форма хрусталика становится более вытянутой, за счет чего уменьшается его преломляющая активность. Это позволяет глазу сфокусировать лучи света, которые направлены от бесконечно далеких предметов, непосредственно в плоскости . То есть пациент хорошо видит вдаль.

При рассматривании предметов, расположенных ближе, начинает работать аккомодация. В этом случае напрягается цилиарная мышца, тогда как волокна цинновой связки, напротив, расслабляются. В результате хрусталик, благодаря упругим свойства его вещества, становится более округлым и выпуклым. Такие трансформации обеспечивают фокусировку лучей, которые отражены от близких предметов, точно на плоскость сетчатки.

На работу аккомодации оказывают влияние как парасиматические, так и симпатические нервные волокна, относящиеся к вегетативной нервной система. Надо заметить, что более выражено влияние именно парасимпатической системы на цилиарную мышцу. При этом симпатическая нервная системы в большей степени отвечает за обменные процессы в мышечных клетках и совсем незначительно препятствует сокращению этой мышцы.

Аккомодация является важным механизмом динамической , которая позволяет сфокусировать лучи света в одну точку, которая располагается в плоскости сетчатки. При этом объекты могут располагаться на разном удалении от самой сетчатой оболочки. В частности, при недостаточной кривизне хрусталика, на сетчатке не удается получить четкого изображения объекта. При этом информация о размытости изображения быстро передается в центральные структуры вегетативной нервной системы. Последняя же так же быстро передает сигнал к волокнам цилиарной мышцы, которая приводит к изменению кривизны хрусталика. Сразу же после того, как контуры изображения стали четкими, происходит прекращение стимуляции цилиарного тела.

Если аккомодация не принимает участие в акте зрения, то фокус находится на максимально удаленной точке ясного видения. В случае постепенного напряжения аккомодации, точка эта смещается и доходит до максимума, который располагается на ближайшей точке ясного зрения.

Видео об аккомодации глаза

Область аккомодации определяется расстоянием, которое имеется между дальней и ближней точками, в которых человек способен ясно воспринимать предметы. Больше всего это расстояние у людей, которые обладают эмметропичным зрением, а также у дальнозорких пациентов. В случае эмметропии у человека при расслабленной цилиарной мышце человек может воспринимать бесконечно удаленные объекты. При максимальном напряжении мышечных волокон человек эмметроп может сфокусироваться на максимально приближенном объекте.

Если речь идет о , то даже при взгляде вдаль у пациента происходит напряжение волокон цилиарной мышцы, соответствующее степени дальнозоркости. В случае приближения объектов, напряжение цилиарной мышцы еще больше увеличивается. При аккомодационные способности выражены в недостаточной степени. При фокусировке на близких объектах зрение сохраняется нормальным. Здесь имеется взаимосвязь: чем выше степень близорукости, тем меньше это расстояние. Пи нахождении человека в полной темноте, волокна цилиарной мышцы несколько напряжены, таким образом показывая, что они находятся в состоянии готовности.

С возрастом аккомодационные способности уменьшаются. Связано это с таким состоянием, как . При этом по мере ослабления аккомодации ухудшается и качество зрения вблизи. Чаще всего с подобными изменениями человек сталкивается после 40 лет. Примерно в течение 20 лет этот процесс прогрессирует, а после 60 лет практически не изменяется. Связано это с трансформацией волокон цилиарной мышцы, уплотнением вещества хрусталика, снижением эластических свойств его вещества. При наличии дальнозоркости подобные изменений возникают несколько раньше. Интересно, что при миопии (три диоптрии и более) возрастные изменения пресбиопического характера могут вообще отсутствовать. Чтобы улучшить состояние пациентов с пресбиопией, нужно подобрать очки, которые бы соответствовали степени недостаточной аккомодации и позволяли хорошо видеть вблизи.

Методы диагностики нарушений аккомодации

Для того, чтобы выявить нарушения аккомодации, можно провести специфическое исследование – аккомодометрию. В этом случае можно установить показатели абсолютной аккомодации для каждого из глаз в отдельности, а также относительного показателя, который является объединенным и выявляется от обоих глаз вместе.