Особенности строения и функции сетчатки глаза

Сетчаткой называют внутреннюю глазную оболочку, состоящую из нервных волокон и содержащую светочувствительные клетки. С точки зрения зрительного восприятия сетчатка играет ключевую роль. Именно сетчатка глаза позволяет нам воспринимать видимую часть светового спектра и распознавать цвета.

Что собой представляет сетчатка

Сетчатка — это периферический отдел зрительного анализатора, связывающий сенсорный орган по зрительному нерву с мозгом. Для ткани, лишенной миелиновой оболочки, характерна прозрачность, мягкость, но отсутствие эластичности.

Сетчатка выстилает внутреннюю часть глазного яблока. Снаружи оболочку опоясывает сеть сосудов. Своим внутренним слоем она прилегает к мембране стекловидного тела. В центральной части сетчатки, в районе зрительного нерва, присутствует так называемое «слепое пятно» — область, не содержащая светочувствительных рецепторов.

Функции сетчатки

Солнечный свет оказывает раздражающее действие на нервные окончания. Роль сетчатки сводится к тому, чтобы преобразовывать световые сигналы в нервные импульсы, осуществляя таким образом первичную обработку электромагнитного излучения.

Основных функций у сетчатки глаза 2:

• Воспринимать свет;
• Распознавать цвета.

Слои сетчатки

Зрительную область сетчатки отличает слоистое строение.

Распознать 10 тонких слоев возможно только при помощи микроскопа.

Каждый слой имеет собственное назначение.

Пигментный

Состоит из эпителиальных клеток, содержащих пигмент. Предназначен для обеспечения питательными веществами светочувствительных сенсоров. Наиболее плотно соединен с сосудистой оболочкой.

Функции слоя:

1. Поглощает свет, способствует контрастности и четкости видимых изображений;
2. Перерабатывает отработанные мембранные диски фоторецепторов, обеспечивает фагоцитоз;
3. Запасает необходимый для качества зрения витамин А;
4. Является промежуточным пунктом по доставке питательных веществ от сосудистой оболочке и отведения в обратном направлении продуктов распада;
5. Отводит воду из межклеточного пространства, нормализует осмотическое давление;
6. Нормализует температуру в прилегающих тканях.

Фотосенсорный

Состоит из внешнего и внутреннего сегментов фоторецепторных клеток. Во внутреннем происходит большинство метаболических реакций. Сегменты соединяются между собой тонкой ресничкой, по которой транспортируются вещества в направлении от внутреннего в наружный.

Наружная пограничная мембрана

Предназначен для поддержания структуры сетчатки. Под микроскопом выглядит как пограничная пластинка с пробивающимися сквозь нее колбочками и палочками.

Наружный зернистый

Содержит самое большое количество клеточных ядер. Периферические отростки, палочки и колбочки, расположены параллельно друг другу. При этом ядра палочек размещены послойно, в 6-8 слоев.

Наружный сплетениевидный

Образуется синапсами — местом контакта фоторецепторов и биполярных клеток. Содержит сетку ретинальных капилляров. Сосуды располагаются строго по поверхности этого слоя, не проникая в другие слои.

Внутренний зернистый

Ядра клеток, содержащихся в этом слое, при рассмотрении под микроскопом имеют зернистую на вид структуру. Клетки расшифровывают нервные импульсы, поступающие из других слоев, обеспечивают нормальную работу нервной ткани сетчатки.

Внутренний сплетениевидный

Образуется переплетением клеточных окончаний. Последний этап переработки полученной информации перед тем, как передать ее в мозговые зрительные центры.

Ганглионарная клетка

Нейрон сетчатки глаза, приспособленный для генерации нервных импульсов в сетчатке. Слой ганглионарных клеток прилегает к стекловидному телу глаза, потому на него первым попадает свет. Эти клетки собирают информацию по вертикальным и горизонтальным путям со всех слоев сетчатки. Именно от них зависит острота зрения и цветовосприятие человека.

Слой нервных волокон

Слой работает проводником информации, полученной от фоторецепторов, к центральным отделам головного мозга. Нервные волокна в слое не имеют миелиновой оболочки и только после выхода из органа зрения покрываются защитным миелиновым слоем. Повреждения слоя означают необратимые изменения в зрении и характерны для таких заболеваний, как глаукома.

Внутренняя пограничная мембрана

Образуется мембранами клеток Мюллера — вспомогательных нервных клеток. Слой содержит сложные белки и волокна коллагена. На вид слой довольно однороден и служит своеобразной границей между сетчаткой глаза и стекловидным телом. С сетчаткой мембрана соединена промежуточным слоем, состоящим из клейкого вещества.

Принцип работы сетчатки

Функционирование сетчатки на биофизическом уровне происходит следующим образом:

• Световой сигнал изменяет проницаемость палочек-колбочек;
• Зародившийся ток ионов отвечает за величину биоэлектрического потенциала;
• При помощи нервных импульсов информация разносится по всем слоям и поступает в мозг.

Болезни сетчатки глаза

Зрительные органы, в том числе и сетчатка, поражаются множественными заболеваниями. Причинами становятся наследственные и приобретенные факторы.

Отслоение сетчатки

Патологический процесс, при котором сетчатая оболочка отделяется от сосудистой. Под влиянием травм, внутриглазных опухолей или дистрофических изменений происходит разрыв сетчатки. В результате этого разрыва под сетчатку проникает жидкость из стекловидного тела, что провоцирует отслойку.

Симптомы заболевания:

1. Пелена перед глазами;
2. Появление светящихся точек, искр;
3. Искажение изображений, предметов;
4. Выпадение из поля зрения целых участков.

Для отслоения характерна гибель нервных клеток. Чем дольше длится процесс, тем меньше надежды на восстановление даже после удачно проведенной операции.

Успешность терапии зависит от своевременно обнаруженной патологии.

Операция — единственный способ сохранить и восстановить зрение. При помощи медикаментов отслоение не лечится.

Спровоцировать отслойку могут близорукость или дистрофия сетчатого слоя. В этом случае наилучшим способом является профилактика — регулярное обследование у офтальмолога и лечебные мероприятия по назначению.

Дистрофия колбочек

Расстройство наследственного характера, при котором происходит угнетение и гибель колбочек — конических фоторецепторов, преобразующих световой раздражитель в нервный сигнал.

Симптомы:

• Снижение остроты зрения в любом возрасте;
• Повышенная чувствительность к яркому свету;
• Нарушенная цветопередача, бедность цветового восприятия.

Нарушение может быт первичным и развиваться в результате других офтальмологических заболеваний. При этом наружный ядерный слой фоторецепторов практически исчезает, а также происходят изменения в пигментном слое.

Лучшим тестом в диагностике дистрофии считается электроретинография — метод, основанный на изучении биопотенциалов сетчатки при световом раздражении.

Замедлить прогрессирование дистрофии, но не вылечить заболевание, способно потребление омега-3 жирных кислот, бета-каротиноидов, лютеина. Рекомендуется пища с низким гликемическим индексом.

Пигментный ретинит

Дегенеративное наследственное заболевание, для которого характерно сильное ухудшение остроты зрения и возможно развитие слепоты. Симптомы можно наблюдать уже в детском возрасте.

Это одна из форм дистрофии сетчатой оболочки, вызванная аномальным строением фоторецепторов или пигментного слоя. При заболевании человек плохо адаптируется к свету или темноте, у них могут выпадать периферические или центральные зоны зрения.

Другие симптомы:

1. Отсутствие четкости и контраста;
2. Неясное различение цвета;
3. Постоянная усталость глаз.

Пигментный ретинит может снижать остроту зрения как от края к центру, так и от центра к периферии. Снижение зрения прогрессирует.

Процесс можно затормозить приемом правильных витаминных добавок, в том числе витамина А.

Лечение в будущем предусматривает возможность имплантации сетчатки глаза.

Макулодистрофия

Это группа заболеваний, поражающих сетчатку и влияющих на качество центрального зрения. Развитие патологии кроется в сосудистых нарушениях и недостатке питания сетчатки в центральной зоне. В результате макулодистрофии развивается слепота.

Факторами риска считаются наследственность и старческий возраст.

Уязвимость организма повышает недостаток витаминов с антиоксидантными свойствами, цинка, пигментов. Для профилактики рекомендуется питание с достаточным количеством жирных кислот, а также отказ от продуктов с высоким гликемическим индексом. Исследователи также связывают развитие макулодистрофии с присутствием в организме цитомегаловируса.

Симптомы:

• Ощущение тумана перед глазами;
• Трудности при чтении;
• Трудности с распознаванием лица близко стоящего человека;
• Искаженное восприятие прямых линий.

Для лечения применяют специально созданный препарат ранибизумаб. Он предназначен для введения в полость глаза, подавления роста видоизмененных сосудов. Несмотря на эффективность лечения, заболевание может возникнуть вновь.

Ретинобластома

Злокачественная опухоль, в развитии которой играют основную роль ткани эмбрионального происхождения. Развивается преимущественно у детей. Чаще всего в генетическом коде обнаруживают мутантный ген. В развитии двусторонней ретинобластомы виновата наследственность.

Для диагностики используется ультразвуковое исследование, КТ, МРТ. Приоритетным в лечении является сохранение жизни, во вторую очередь — органа, в третью — зрительных функций.

При заболеваниях сетчатки больным предлагается широкая диагностическая программа. Помимо определения остроты зрения, цветоощущения и определения контрастной чувствительности, пациентам фотографируют глазное дно, выявляют выпадение полей зрения, оценивают сосудистые изменения на сетчатке. Своевременное обследование и лечение на ранних стадиях позволяют полностью избавиться от болезни или поддерживать здоровье глаз в оптимальных пределах.

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.