Наилучшего видения на нашей сетчатке
Клетками сетчатки, воспринимающими раздражение светом, являются палочки и колбочки. Они распределяются неравномерно. Палочки находятся преимущественно на периферии сетчатки, колбочки — в центре. В желтом пятне (так называется центр сетчатки) преобладают колбочки, а в центральном углублении (центральное углубление находится в центре желтого пятна) находятся только колбочки. Этот участок сетчатки является местом наилучшего видения. Слепое пятно (место вхождения зрительного нерва) не содержит колбочек и палочек, вследствие чего этим участком сетчатки мы не видим. Картину глазного дна можно видеть на рис. У человека в сетчатке насчитывается около 130 млн. палочек. Их значительно больше, чем колбочек, которых имеется около 7 млн.
Соотношение палочек и колбочек у различных животных разное. У некоторых животных преобладают палочки, а у других — колбочки.
Рис. Глазное дно. 1 — желтое пятно, 2 — центральная ямка, 3 — слепое пятно, 4 — артерии сетчатки, 5 — вены сетчатки
Существует точка зрения, что преобладание палочек и колбочек связано с образом жизни животного. В сетчатке животных, ведущих ночной образ жизни, преобладают палочки, а у животных, ведущих преимущественно дневной образ жизни, колбочки. Так, например, в сетчатке совы, которая ведет ночной образ жизни, колбочки находятся в очень незначительном количестве и сетчатка почти целиком содержит палочки. У хамелеона же в сетчатке имеются только колбочки и полностью отсутствуют палочки.
Слепое пятно и желтое пятно
Лучи света, падая на сетчатку, возбуждают не все ее участки. Место вхождения зрительного нерва — слепое пятно, нечувствительно к свету, поэтому лучи, попадающие на него, теряются и образ пропадает.
Обнаружить слепое пятно можно при помощи рис.2. Для этого надо поместить рисунок перед глазами на расстоянии 25—30 см, закрыть левый глаз и фиксировать взгляд правым глазом на круг, находящийся в левой стороне рисунка. Передвигая рисунок вперед и назад, можно найти такое расстояние, когда изображение крестика теряется. Это происходит вследствие того, что лучи от крестика попадают на слепое пятно. То же самое можно повторять с кругом. В этом случае необходимо закрыть правый глаз, а левым смотреть на крестик. Во время опыта нельзя двигать глазами, смотреть в стороны, так как малейшее движение глаза вызывает смещение слепого пятна.
Самое чувствительное место сетчатки, как мы уже знаем, это желтое пятно и углубление, которое имеется в его центре,— центральная ямка.
Будучи обильно снабжена колбочками, центральная ямка является местом наилучшего видения. Поэтому при рассмотрении какого-либо предмета человек старается так установить этот предмет, чтобы лучи от него падали на центральную ямку. Совершенно понятно, что подобным образом человек устанавливает предмет бессознательно.
Роль палочек и колбочек при дневном и сумеречном зрении
Колбочки являются клетками, осуществляющими дневное и цветное зрение. При солнечном освещении или при ярком электрическом свете возбуждаются колбочки. Палочки же обеспечивают сумеречное, ночное зрение.
Рис. 2 РИСУНОК ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СЛЕПОГО ПЯТНА.
Под влиянием света в колбочках и палочках происходят физические и химические процессы. В палочках находится особое вещество, получившее название зрительного пурпура, или родопсина. Под влиянием света зрительный пурпур подвергается изменениям. На свету он распадается, а в темноте восстанавливается.
Роль зрительного пурпура в зрении можно увидеть в известном опыте с сетчаткой глаза кролика. Кролика в течение нескольких часов держали в темноте, затем ему показывали освещенный предмет, после чего кролика убивали и вынимали глаз. На сетчатку извлеченного глаза действовали квасцами. Квасцы закрепляют состояние, в котором находится сетчатка, и приостанавливают дальнейший распад зрительного пурпура. При рассмотрении такой сетчатки на ней можно увидеть изображение предмета, который был показан кролику.
Предполагается, что при распаде зрительного пурпура образуются вещества, которые, действуя на окончания зрительного нерва, вызывают в нем возбуждение.
В основе химической структуры зрительного пурпура лежит витамин А, поступление которого является обязательным для синтеза зрительного пурпура и, следовательно, нормального ночного зрения.
В последнее время особое светочувствительное вещество обнаружено и в колбочках. Образование этого вещества наподобие зрительного пурпура происходит в темноте, а разрушение — под влиянием света. От зрительного пурпура оно отличается тем, что его распад протекает в 4 раза медленнее разложения зрительного пурпура.
Кроме химических процессов, в сетчатке происходят и физические процессы: изменяется длина клеточных элементов, появляются токи действия и т. д.
Для изучения явления возбуждения в сетчатке часто пользуются регистрацией токов действия.
Куриная слепота
Нарушение нормальной деятельности слоя палочек в сетчатке вызывает заболевание, известное под названием «куриная слепота».
Заболевание заключается в том, что, хотя больной прекрасно видит днем и при ярком освещении не проявляет никаких признаков нарушения зрения, вечером, как только наступают •сумерки, зрение нарушается и больной почти перестает видеть; с наступлением темноты он абсолютно теряет зрение.
Куриной слепотой часто болеют при отсутствии в пище витамина А. Это обстоятельство дает основание предположить, что в основе куриной слепоты лежитнарушение образованиязрительного пурпура. Подтверждается это тем, что куриную слепоту легко излечить при обеспечении в пище больного достаточного количества витамина А.
Статья на тему Сетчатка и ее строение
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 ноября 2018;
проверки требуют 33 правки.
Слепое пятно правого глаза — на фотографии глазного дна светлое пятно справа (расположено медиально). Более тёмное на снимке пятно левее — макула (жёлтое пятно)
На периметрической карточке правого глаза слепое пятно (закрашенное оранжевое на рисунке) располагается латеральнее центра зрения — проекции жёлтого пятна (из-за осевой зеркальной проекции светопреломляющего аппарата глаза)
Слепо́е пятно́[1] (оптический диск, лат. punctum caecum) — имеющаяся в каждом глазу здорового человека (и всех зрячих хордовых животных) область на сетчатке, которая не чувствительна к свету. Нервные волокна от рецепторов к слепому пятну идут поверх сетчатки и собираются в зрительный нерв, который проходит сквозь сетчатку на другую её сторону и потому в этом месте отсутствуют светочувствительные рецепторы.
Эта особенность строения сетчатки хордовых часто упоминается в спорах об эволюции как пример нерационального дизайна, часто в сравнении с сетчаткой головоногих, у которых слепого пятна нет. Этот аргумент, однако, игнорирует все остальные, связанные с наличием слепого пятна, существенные отличия строения сетчатки хордовых от сетчатки головоногих рабдомерного типа[2]. В сетчатке человека, как и прочих хордовых, в отличие от рабдомерной сетчатки моллюсков, светочувствительные клетки по необходимости направлены наружным сегментом в сторону пигментного эпителия сетчатки, который осуществляет утилизацию отработавшего пигмента, питание и охлаждение фоточувствительного слоя. По этой причине нервные клетки и отходящие к мозгу аксоны расположены в сетчатке хордовых на поверхности сетчатки. Такое устройство сетчатки обеспечивает более плотную упаковку светочувствительных элементов и потенциально более высокое разрешение. Рабдомерное устройство имеет свои преимущества, например, способность воспринимать поляризацию света[3]. Акцентирование внимания только на одной детали, без попытки найти ей рациональное объяснение в более широком контексте строения глаза как целого и условий его функционирования у конкретного организма, делает аргумент о «нерациональности» скорее эмоциональным, чем научным.
Слепые пятна в каждом двух глаз находятся в разных местах (симметрично), поэтому при нормальном использовании обоих глаз их влияние незаметно; кроме того, мозг корректирует воспринимаемое изображение, потому для обнаружения слепого пятна необходимы специальные приёмы. Со стороны носа, а следовательно, вне оптической оси глаза, к area centralis примыкает зрительный диск, где собираются зрительные нервные волокна, образующие зрительный нерв. Эта область лишена фоторецепторов, нечувствительна к свету, поэтому в этой области сетчатки мы ничего не видим. Эта область именуется слепым пятном.
История[править | править код]
Слепое пятно открыл Эдм Мариотт в 1668 году. Король Франции Людовик XIV развлекался со слепым пятном, наблюдая своих подданных, как будто у них не было голов[4].
Слепое пятно увеличивается при заболеваниях зрительного нерва, прогрессировании глаукомы.
Размеры слепого пятна имеют значение для безопасности дорожного движения (при значительном снижении зрения на одном глазе).
Обнаружение слепого пятна[править | править код]
Чтобы наблюдать у себя слепое пятно, закройте правый глаз и левым глазом посмотрите на правый крестик, который обведён кружочком. Держите лицо и монитор вертикально. Не сводя взгляда с правого крестика, приближайте (или отдаляйте) лицо от монитора и одновременно следите за левым крестиком (не переводя на него взгляд). В определённый момент (на определенном, индивидуальном расстоянии лица от монитора) он исчезнет. Аналогичный опыт можно провести и с правым глазом.
Этим способом можно также оценить приблизительный угловой размер слепого пятна.
Точное расположение и размеры слепого пятна глаза определяются по его проекции при периметрии поля зрения глаза и при ретиноскопии.
Примечания[править | править код]
См. также[править | править код]
- Жёлтое пятно
- Слепота невнимания
Источник
Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев
Темы кодификатора ЕГЭ: глаз как оптическая система.
Глаз — удивительно сложная и совершенная оптическая система, созданная природой. Сейчас мы в общих чертах узнаем, как функционирует человеческий глаз. Впоследствии это позволит нам лучше понять принципы работы оптических приборов; да, кроме того, это интересно и важно само по себе.
Строение глаза.
Мы ограничимся рассмотрением лишь самых основных элементов глаза. Они показаны на рис. 1 (правый глаз, вид сверху).
 |
| Рис. 1. Строение глаза |
Лучи, идущие от предмета (в данном случае предметом является фигура человека), попадают на роговицу — переднюю прозрачную часть защитной оболочки глаза. Преломляясь в роговице и проходя сквозь зрачок (отверстие в радужной оболочке глаза), лучи испытывают вторичное преломление в хрусталике. Хрусталик является собирающей линзой с переменным фокусным расстоянием; он может менять свою кривизну (и тем самым фокусное расстояние) под действием специальной глазной мышцы.
Преломляющая система роговицы и хрусталика формирует на сетчатке изображение предмета. Сетчатка состоит из светочувствительных палочек и колбочек — нервных окончаний зрительного нерва. Падающий свет вызывает раздражение этих нервных окончаний, и зрительный нерв передаёт соответствующие сигналы в мозг. Так в нашем сознании формируются образы предметов — мы видим окружающий мир.
Ещё раз взгляните на рис. 1 и обратите внимание, что изображение разглядываемого предмета на сетчатке — действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Так получается потому, что предметы, рассматриваемые глазом без напряжения, расположены за двойным фокусом системы роговица-хрусталик (помните случай для собирающей линзы?).
То, что изображение является действительным, понятно: на сетчатке должны пересекаться сами лучи (а не их продолжения), концентрируя световую энергию и вызывая раздражения палочек и колбочек.
Насчёт того, что изображение является уменьшенным, тоже вопросов не возникает. А каким же ему ещё быть? Диаметр глаза равен примерно 25 мм, а поле нашего зрения попадают предметы куда большего размера. Естественно, глаз отображает их на сетчатке в уменьшенном виде.
Но вот как быть с тем, что изображение на сетчатке является перевёрнутым? Почему же тогда мы видим мир не вверх ногами? Здесь подключается корректирующее действие нашего мозга. Оказывается, кора головного мозга, обрабатывая изображение на сетчатке, переворачивает картинку обратно! Это установленный факт, проверенный экспериментами.
Как мы уже сказали, хрусталик — это собирающая линза с переменным фокусным расстоянием. Но зачем хрусталику менять своё фокусное расстояние?
Аккомодация.
Представьте себе, что вы смотрите на приближающегося к вам человека. Вы всё время чётко его видите. Каким образом глазу удаётся это обеспечивать?
Чтобы лучше понять суть вопроса, давайте вспомним формулу линзы:
.
В данном случае — это расстояние от глаза до предмета, — расстояние от хрусталика до сетчатки, — фокусное расстояние оптической системы глаза. Величина является неиз
менной, поскольку это геометрическая характеристика глаза. Следовательно, чтобы формула линзы оставалась справедливой, вместе с расстоянием до разглядываемого предмета должно меняться и фокусное расстояние .
Например, если предмет приближается к глазу, то уменьшается, поэтому и должно
уменьшаться. Для этого глазная мышца деформирует хрусталик, делая его более выпуклым и уменьшая тем самым фокусное расстояние до нужной величины. При удалении предмета, наоборот, кривизна хрусталика уменьшается, а фокусное расстояние возрастает.
Описанный механизм самонастройки глаза называется аккомодацией. Итак, аккомодация — это способность глаза отчётливо видеть предметы на различных расстояниях. В процессе аккомодации кривизна хрусталика меняется так, что изображение предмета всегда оказывается на сетчатке.
Аккомодация глаза совершается бессознательно и очень быстро. Эластичный хрусталик может легко менять свою кривизну в определённых пределах. Этим естественным пределам деформации хрусталика отвечает
область аккомодации — диапазон расстояний, на которых глаз способен чётко видеть предметы. Область аккомодации характеризуется своими границами -дальней и ближней точками аккомодации.
Дальняя точка аккомодации (дальняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при расслабленной глазной мышце, т. е. когда хрусталик не деформирован.
Ближняя точка аккомодации (ближняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при наибольшем напряжении глазной мышцы, т. е. при максимально возможной деформации хрусталика.
Дальняя точка аккомодации нормального глаза находится на бесконечности: в ненапряжённом состоянии глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке (рис. 2, слева). Иными словами, фокусное расстояние оптической системы нормального глаза при недеформированном хрусталике равно расстоянию от хрусталика до сетчатки.
Ближняя точка аккомодации нормального глаза расположена на некотором расстоянии от него (рис. 2, справа; хрусталик максимально деформирован). Это расстояние с возрастом увеличивается. Так, у десятилетнего ребёнка см; в возрасте 30 лет см; к 45 годам ближняя точка аккомодации находится уже на расстоянии 20–25 см от глаза.
 |
| Рис. 2. Дальняя и ближняя точки аккомодации нормального глаза |
Теперь мы переходим к простому, но очень важному понятию угла зрения. Оно является ключевым для понимания принципов работы различных оптических приборов.
Угол зрения.
Когда мы хотим получше рассмотреть предмет, мы приближаем его к глазам. Чем ближе предмет, тем больше его деталей оказываются различимыми. Почему так получается?
Давайте посмотрим на рис. 3. Пусть стрелка — рассматриваемый предмет, — оптический центр глаза. Проведём лучи и (которые не преломляются) и получим на сетчатке изображение нашего предмета — красную изогнутую стрелочку.
 |
| Рис. 3. Предмет далеко, угол зрения мал |
Угол называется углом зрения. Если предмет расположен далеко от глаза, то угол зрения мал, и размер изображения на сетчатке также оказывается малым.
 |
| Рис. 4. Предмет близко, угол зрения велик |
Но если предмет расположить ближе, то угол зрения увеличивается (рис. 4). Соответственно увеличивается и размер изображения на сетчатке. Сравните рис. 3 и рис. 4 — во втором случае изогнутая стрелочка оказывается явно длиннее!
Размер изображения на сетчатке — вот что важно для подробного разглядывания предмета. Сетчатка, напомним, состоит из нервных окончаний зрительного нерва. Поэтому чем крупнее изображение на сетчатке, тем больше нервных окончаний раздражается идущими от предмета световыми лучами, тем больший поток информации о предмете направляется по зрительному нерву в мозг — и, следовательно, тем больше подробностей мы различаем, тем лучше мы видим предмет!
Ну а размер изображения на сетчатке, как мы уже убедились из рисунков 3 и 4, напрямую зависит от угла зрения: чем больше угол зрения, тем крупнее изображение. Поэтому вывод: увеличивая угол зрения, мы различаем больше подробностей рассматриваемого объекта.
Вот почему мы одинаково плохо видим как мелкие объекты, пусть и находящиеся рядом, так и крупные объекты, но расположенные далеко. В обоих случаях угол зрения мал, и на сетчатке раздражается небольшое число нервных окончаний. Известно, кстати, что если угол зрения меньше одной угловой минуты (1/60 градуса), то раздражается лишь одно нервное окончание. В этом случае мы воспринимаем объект просто как точку, лишённую деталей.
Расстояние наилучшего зрения.
Итак, приближая предмет, мы увеличиваем угол зрения и различаем больше деталей. Казалось бы, оптимального качества видения мы достигнем, если расположим предмет максимально близко к глазу — в ближней точке аккомодации (в среднем это 10–15 см от глаза).
Однако мы так не поступаем. Например, читая книгу, мы держим её на расстоянии примерно 25 см. Почему же мы останавливаемся на этом расстоянии, хотя ещё имеется ресурс дальнейшего увеличения угла зрения?
Дело в том, что при достаточно близком расположении предмета хрусталик чрезмерно деформируется. Конечно, глаз ещё способен чётко видеть предмет, но при этом быстро утомляется, и мы испытываем неприятное напряжение.
Величина см называется расстоянием наилучшего зрения для нормального глаза. При таком расстоянии достигается компромисс: угол зрения уже достаточно велик, и в то же время глаз не утомляется ввиду не слишком большой деформации хрусталика. Поэтому с расстояния наилучшего зрения мы можем полноценно созерцать предмет в течении весьма долгого времени.
Близорукость.
Напомним, что фокусное расстояние нормального глаза в расслабленном состоянии равно расстоянию от оптического центра до сетчатки. Нормальный глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке и поэтому может чётко видеть удалённые предметы, не испытывая напряжения.
Близорукость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза меньше расстояния от оптического центра до сетчатки. Близорукий глаз фокусирует параллельные лучи перед сетчаткой, и от этого изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 5; хрусталик не изображаем).
 |
| Рис. 5. Близорукость |
Потеря чёткости изображения наступает, когда предмет находится дальше определённого расстояния. Это расстояние соответствует дальней точке аккомодации близорукого глаза. Таким образом, если у человека с нормальным зрением дальняя точка аккомодации находится на бесконечности, то у близорукого человека дальняя точка аккомодации расположена на конечном расстоянии перед ним.
Соответственно, ближняя точка аккомодации у близорукого глаза находится ближе, чем у нормального.
Расстояние наилучшего зрения для близорукого человека меньше 25 см. Близорукость корректируется с помощью очков с рассеивающими линзами. Проходя через рассеивающую линзу, параллельный пучок света становится расходящимся, в результате чего изображение бесконечно удалённой точки отодвигается на сетчатку (рис. 6). Если при этом мысленно продолжить расходящиеся лучи, попадающие в глаз, то они соберутся в дальней точке аккомодации .
 |
| Рис. 6. Коррекция близорукости с помощью очков |
Таким образом, близорукий глаз, вооружённый подходящими очками, воспринимает параллельный пучок света как исходящий из дальней точки аккомодации. Вот почему близорукий человек в очках может отчётливо рассматривать удалённые предметы без напряжения в глазах. Из рис. 6 мы видим также, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до дальней точки аккомодации.
Дальнозоркость.
Дальнозоркость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза больше расстояния от оптического центра до сетчатки.
Дальнозоркий глаз фокусирует параллельные лучи за сетчаткой, отчего изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 7).
 |
| Рис. 7. Дальнозоркость |
На сетчатке же фокусируется сходящийся пучок лучей. Поэтому дальняя точка аккомодации дальнозоркого глаза оказывается мнимой: в ней пересекаются мысленные продолжения лучей сходящегося пучка, попадающего на глаз (мы увидим это ниже на рис. 8). Ближняя точка аккомодации у дальнозоркого глаза расположена дальше, чем у нормального.Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого человека больше 25 см.
Дальнозоркость корректируется с помощью очков с собирающими линзами. После прохождения собирающей линзы параллельный пучок света становится сходящимся и затем фокусируется на сетчатке (рис. 8).
 |
| Рис. 8. Коррекция дальнозоркости с помощью очков |
Параллельные лучи после преломления в линзе идут так, что продолжения преломлённых лучей пересекаются в дальней точке аккомодации . Поэтому дальнозоркий человек, вооружённый подходящими очками, будет отчётливо и без напряжения рассматривать удалённые предметы. Мы также видим из рис. 8, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до мнимой дальней точки аккомодации.
Источник
