Глаз строение и функции сетчатка

Одной из наиболее чувствительных и ключевых (с точки зрения восприятия зрительных образов) оболочек глаза считается сетчатка. В чем ее исключительность и важность для зрительной системы человека, попробуем рассмотреть более подробно.

Что это такое?

Имея сетчатое строение – отсюда и специфика ее названия, сетчатка представляет собой периферический отдел органа зрения (точнее, зрительного анализатора), являясь при этом специфическим (биологическим) «окном в мозг».

К ее характеристикам относят:

• прозрачность (ткань сетчатки лишена миелина);
• мягкость;
• неэластичность.

Функции

Роль сетчатки состоит в том, чтобы преобразовывать световое раздражение, поступающее из окружающей среды, превращать его в нервный импульс, возбуждая нервные окончания, и осуществлять первичную обработку сигнала.

В структуре зрительной системы сетчатке отведена роль сенсорной составляющей:

• через нее происходит восприятие светового сигнала;
• она ответственна за восприятие цвета.

Видео:

Строение

С функционально-структурной точки зрения сетчатку принято подразделять на 2 компонента:

1. Оптическая или зрительная часть. Это т.наз. большая часть сетчатки – занимает 2/3 ее ткани, образуя слоистую нервную светочувствительную структуру (тонкую и прозрачную по своему составу пленку).
2. Слепая или реснично-радужковая часть. Являясь меньшей по объему частью сетчатки, она составляет ее наружную пигментную слоистую структуру – состоит из пигментного слоя тканей.

На всем своем протяжении оптическая часть сетчатки неравномерна по величине:

• утолщенная ее часть (0,4 мм) располагается возле края диска зрительного нерва;
• тончайшая зона (до 0,075 мм) – включена в область пятна сетчатки (именно эта зона отличается наилучшим восприятием зрительных раздражителей);
• средняя по толщине область в 0,1 мм представлена близ зубчатой линии (передняя доля глазного яблока).

В разрезе сетчатки можно отследить 3 нейрона, которые расположены радиально:

1. Наружный – образование колбочек и палочек, своеобразных светочувствительных элементов (фоторецепторный нейрон).
2. Средний – образование биполярных клеток, «транспортирующих» световые сигналы (ассоциативный нейрон).
3. Внутренний – формирование из ганглиозных клеток, генерирующих нервные импульсы (ганглионарный нейрон).

Первые два нейрона довольно короткие, ганглионарный нейрон имеет протяженность вплоть до структур головного мозга.

Слоистая структура

Структурными единицами сетчатки являются ее слои, их общее количество – 10,

4 из которых представляют светочувствительный аппарат сетчатки, а остальные 6 – это ткань мозга.

Кратко о каждом из слоев:

• 1-й: плотно соединен с сосудистой оболочкой, окружает фоторецепторы, снабжая их солями, кислородом, различными питательными веществами – по сути, является пигментным эпителием;
• 2-й: здесь выполняется первичная трансформация световых сигналов в физиологический возбуждающий импульс – это внешние части фоторецепторов – палочек/колбочек (колбочки отвечают за ощущение цвета и центральное зрение, палочки – за ночное зрение);
• 3-й: тут содержатся наружные структуры палочек/колбочек, их органические сцепления, объединенные в наружную пограничную мембрану;
• 4-й: образование ядер (тел) палочек/колбочек – носит название наружного ядерного (зернистого);
• 5-й: переходной между наружным и внутренним ядерными слоями, связующее звено биполярных клеток и палочек/колбочек – слой наружный плексиформный (сетчатый);
• 6-й: ядерные образования ассоциативного нейрона (сами биполярные клетки) – получили название внутреннего ядерного (зернистого);
• 7-й: переплетенное и разветвленное скопление отростков ассоциативного и ганглинарного нейронов – слой носит название внутреннего плексиформного (сетчатого);
• 8-й: скопление ганглиозных клеток образуют еще один специфический слой;
• 9-й: формация нервных волокон, совокупность которых составляет основу зрительного нерва – включает отростки ганглиозных клеток;
• 10-й: граничащий со стекловидным телом слой, формирующий внутреннюю пограничную мембрану (в виде пластины).

Диск зрительного нерва

Зону, где главный нерв зрительного органа исходит к мозговым структурам, называют диском зрительного нерва.

Его общая площадь – около 3 мм2, величина диаметра – 2 мм.

Скопление сосудов расположено в зоне по центру диска, они структурно представлены веной сетчатки и центральной артерией, которым надлежит обеспечивать функцию снабжения сетчатки кровью.

Желтое пятно (пятно сетчатки)

Глазное дно в своей центральной части имеет специфическое образование – пятно сетчатки (макула).

В нем же имеется центральная ямка (находится в самом центре пятна) – воронка внутренней поверхности сетчатки. По размеру она соответствует величине диска зрительного нерва, находится напротив зрачка.

Именно это является местом зрительного анализатора, где острота зрения наиболее выражена (пятно отвечает за его ясность и четкость).

Как «работает» сетчатка

Биофизический принцип функционирования сетчатки можно представить так:

• под воздействием светового сигнала меняется проницаемость мембран колбочек/палочек;
• рождается ток ионов, задающий определенную величину РП – ретинального потенциала;
• РП распространяется по ганглиозным клеткам, инициируя нервные импульсы – именно они несут информационные данные.

Заболевания сетчатки глаза

В структуре офтальмологических болезней и патологий, заболеваемость сетчатки, по приблизительным подсчетам, занимает не ˃1%. Наиболее встречающиеся нарушения условно можно разбить на несколько групп:

• дистрофические патологии сетчатки (врожденные или приобретенные);
• воспалительные заболевания;
• поражения вследствие травм глаза;
• аномалии, связанные с сопутствующими заболеваниями – сердечнососудистой системы, эндокринными нарушениями, патологическими новообразованиями и пр.

Общая симптоматика

При аномальном функционировании сетчатки пациенты отмечают сходные симптомы:

• падает острота зрения;
• проявляются аномалии поля зрения (оно сужается, наблюдаются «слепые» области – скотомы);
• ухудшается адаптация глаза к темноте;
• возникают аномалии цветового зрения.

Некоторые болезни

Для примера следует рассмотреть несколько самых распространенных патологий сетчатки:

• нарушение периферического зрения – пигментная дегенерация сетчатки, являющаяся наследственной болезнью;
• нарушение центрального зрения – дистрофия пятна сетчатки (гибнут или повреждаются клетки желтого пятна);
• аномалия фоторецепторов сетчатки – палочко-колбочковая дистрофия;
• отслоение сетчатки – происходит ее отделение от задней стенки глазного яблока;
• злокачественные новообразования – ретинобластома (в сетчатке образовывается опухоль);
• патология сосудистой системы центральной зоны сетчатки – макулодистрофия.

Сетчатка представляет собой внутреннюю оболочку глаза, которая имеет чувствительные фоторецепторы. Иначе говоря, сетчатка – скопление нервных клеток, которые отвечают за восприятие и проведение зрительного образа. Состоит сетчатка из десяти слоев, которые включают в себя нервную ткань, сосуды и другие клеточные элементы. За счет сосудистой сети происходят обменные процессы во всех слоях сетчатки.

В структуре сетчатки выделяют специальные рецепторы (колбочки и палочки), которые преобразовывают световые фотоны в электрический импульс. Далее следуют нервные клетки зрительного пути, которые отвечают за периферическое и центральное зрение. Центральное зрение направлено на рассматривание объектов, которые располагаются на различном уровне, кроме того, при помощи центрального зрения человек читает текст. Периферическое зрение в основном необходимо для того, чтобы ориентироваться в пространстве. Колбочковые рецепторы могут быт трех типов, что позволяет воспринимать световые волны с разной длиной, то есть эта система отвечает за цветовосприятие.

Строение сетчатки

В сетчатке выделяют оптическую часть, представленную светочувствительными элементами. Эта зона располагается до зубчатой нити. Также имеется в сетчатке нефункциональная ткань (ресничная и радужковая), которая состоит из двух клеточных слоев.

Изучив эмбриональное развитие сетчатки, ученые отнесли ее к области головного мозга, которая смещена на периферию. Состоит сетчатка из 10 слоев, к которым относят: внутреннюю пограничную мембрану, наружную пограничную мембрану, волокна зрительного нерва, ганглиозные клетки, внутренний плексиформный (сплетениевидный) слой, наружный плексиформный слой, внутренний нуклеарный (ядерный) слой, наружный нуклеарный слой, пигментный эпителий, фоторецепторный слой палочек и колбочек.

Основная функция сетчатки заключается в восприятии и проведении световых лучей. Для этого в структуре сетчатки имеется 100-120 миллионов палочек и около 7 миллионов колбочек. Колбочковые рецепторы бывают трех видов, каждый из которых содержит определенный пигмент (красный, сине-голубой, зеленый). За счет этого у глаза появляется свойство, которое очень важно для полноценного зрения – светоощущение. В палочковых рецепторах имеется родопсин, который представляет собой пигмент, поглощающий лучи красного спектра. В связи с этим ночью изображение формируется в основном за счет работы палочек, а днем – колбочек. В сумеречный период в той или иной степени должен работать весь рецепторный аппарат.

По сетчатке фоторецепторы распределены не равномерно. Наибольшая концентрация колбочек достигается в центральной фовеальной зоне. К периферическим областям плотность этого фоторецепторного слоя постепенно уменьшается. Палочки, наоборот, практически отсутствуют в центральной зоне, а максимальная их концентрация наблюдается в кольце, расположенном вокруг фовальной области. На периферии количество палочковых фоторецепторов также уменьшается.

Зрение является очень сложным процессом, так как при этом в ответ на фотон света, который попадает на фоторецептор, образуется электрический импульс. Этот импульс последовательно попадает в биполярные и ганглиозные нейроны, которые имеют очень длинные отростки, называемые аксонами. Именно эти аксоны и принимают участие в формировании зрительного нерва, который является проводником импульса от сетчатки к центральным структурам головного мозга.

Разрешающая способность зрения зависит от того, какое количество фоторецепторов соединяется с биполярной клеткой. Например, в фовеальной области всего одна колбочка соединяется с двумя ганглиозными клетками. В периферической области на каждую ганглиозную клетку приходится большее количество колбочек и палочек. В результате такого неравномерного соединения фоторецепторов с центральными структурами мозга, в макуле обеспечивается очень высокое разрешение зрения. При этом палочки в периферической зоне сетчатке помогают сформировать нормальное периферическое зрение.

В самой сетчатке имеется два типа нервных клеток. Горизонтальные нервные клетки располагаются в наружном сплетениевидном (плексиформном) слое, а амакриновые – во внутреннем. Они обеспечивают взаимосвязь нейронов, расположенных в сетчатке, между собой. Диск зрительного нерва находится в 4 мм от центральной фовеальной области в носовой половине. В этой зоне нет фоторецепторов, поэтому фотоны, попавшие на диск, не передаются в головной мозг. В поле зрения формируется так называемое физиологическое пятно, которое соответствует диску.

Толщина сетчатки различается в разных областях. Наименьшая толщина наблюдается в центральной зоне (фовеальная область), которая отвечает за зрение с высоким разрешением. Наиболее толстая сетчатка имеется в области формирования диска зрительного нерва.

Снизу к сетчатке прикрепляется сосудистая оболочка, которая сращена с ней плотно только в некоторых местах: вокруг зрительного нерва, вдоль хода зубчатой линии, по краю макулы. В остальных зонах сетчатки сосудистая оболочка прикрепляется рыхло, поэтому в этих областях имеется повышенный риск отслоения сетчатки.

Для питания клеток сетчатки имеется два источника. Шесть слоев сетчатки, расположенные внутри, кровоснабжаются центральной артерией сетчатки, наружные четыре слоя – собственно сосудистой оболочкой (хориокапиллярный слой).

Диагностика при заболеваниях сетчатки

При подозрении на патологию сетчатки следует провести следующее обследование:

• Определение контрастной чувствительности для установления сохранности функции макулы.
• Определение остроты зрения.
• Исследование цветовых порогов и цветоощущения.
• Определение полей зрения при помощи периметрии.
• Электрофизиологическое исследование для оценки состояния нервных клеток сетчатки.
• Офтальмоскопия.
• Оптическая когерентная томография, которая позволяет установить качественные изменения в сетчатке.
• Флуоресцентная ангиография, помогающая оценить сосудистую патологию в этой зоне.
• Фотографирование глазного дна является очень важной для изучения патологического процесса в динамике.

Симптомы при патологии сетчатки

При врожденной патологии сетчатки могут присутствовать следующие признаки заболевания:

• Альбиотоническое глазное дно.
• Колобома сетчатки.
• Миелиновые волокна сетчатки.

Среди приобретенных изменений сетчатки выделяют:

• Ретиношизис.
• Ретинит.
• Отслойку сетчатки.
• Нарушение кровотока по артериям и венам сетчатки.
• Ретинопатию, вызванную системной патологией (сахарный диабет, болезни крови, гипертония и т.д.).
• Берлиновское помутнение сетчатки в результате травматического повреждения.
• Факоматозы.
• Очаговую пигментацию сетчатки.

При повреждении сетчатки чаще всего имеется снижение зрительной функции. Если поражается центральная зона, то зрение особенно страдает и нарушение его может привести к полной центральной слепоте. При этом периферическое зрение сохраняется, поэтому человек может ориентироваться в пространстве. Если же при заболевании сетчатки поражается только периферическая область, то патология длительное время может протекать бессимптомно. Определяется подобное заболевание чаще во время офтальмологического обследования (проверка периферического зрения). Если зона повреждения периферического зрения обширная, то имеется дефект в поле зрения, то есть некоторые участки становятся слепыми. Кроме того, снижается способность ориентироваться в пространстве в условиях недостаточной освещенности, а в ряде случаев меняется цветовосприятие.