От каких отделов сетчатки сливается изображение при бинокулярном зрении
Бинокулярное зрение возникает при участии обоих глаз в зрительном акте и слиянии двух монокулярных изображений в единый зрительный образ. Каждый глаз видит объект фиксации с несколько разных позиций, изображения в правом и левом глазу смещены по отношению друг к другу поперечно (диспаратны).
Феномен поперечной диспарации при бинокулярном зрении — основа глубинного зрения (глубинной оценки зрительного образа). Стереоскопическое зрение отражает способность к оценке глубины в условиях стереоскопических приборов и устройств.
В основе бинокулярного зрения лежит механизм корреспонденции сетчаток — врождённое свойство фовеальных и симметрично удалённых от центральной ямки участков (корреспондирующих зон) сетчаток обоих глаз к единому восприятию фиксируемого объекта. Слияние двух монокулярных изображений при бинокулярном зрении происходит также в условиях сведения и разведения зрительных осей до определённого предела, что возможно за счёт фузионных резервов (резервов слияния).
При попадании изображения объекта на разноудалённые (некорреспондирующие, диспаратные) участки сетчаток не происходит формирования единого зрительного образа. Изображения воспринимаются двойными и возникает одновременное зрение, что характерно для косоглазия. Для избавления от двоения постепенно происходит вытормаживание косящего глаза и функциональное доминирование другого — развивается монокулярное зрение.
Формирование бинокулярного зрения
Бинокулярное зрение начинает развиваться с раннего детского возраста и формируется к 1-2-м годам. Постепенно оно развивается, совершенствуется, и к 6-8 годам формируется стереоскопическое зрение, достигая полного развития к 15 годам.
Для формирования бинокулярного зрения необходимы следующие условия:
- одинаковая острота зрения в обоих глаза (не ниже, чем 0,4 на каждый глаз);
- одинаковая рефракция (степень дальнозоркости или близорукости) в обоих глазах;
- симметричное положение глазных яблок; .
- равные величины изображений в обоих глазах — изейкония.
- Нормальная функциональная способность сетчатки, проводящих путей и высших зрительных центров.
- Расположение двух глаз в одной фронтальной и горизонтальной плоскости
Следует отметить, что при неравенстве величин изображений (анизейкония) 1,5-2,5 % возникают неприятные субъективные ощущения в глазах (астенопические явления), а при анизейконии 4-5 % и более бинокулярное зрение практически невозможно. Разные по величине изображения возникают при анизометропии — разной рефракции двух глаз.
При смещении одного глаза во время травмы, а также в случае развития воспалительного или опухолевого процесса в орбите нарушается симметричность совмещения полей зрения, утрачивается стереоскопическое зрение. При нарушении одного из этих звеньев бинокулярное зрение может расстроиться или не развиться совсем либо становится монокулярным (зрение одним глазом) или одновременным, при котором в высших зрительных центрах воспринимаются импульсы то от одного, то от другого глаза.
Монокулярное и одновременное зрение позволяет получить представление лишь о высоте, ширине и форме предмета без оценки взаиморасположения предметов в пространстве по глубине.
Характеристики бинокулярного зрения
Важное условие для существования бинокулярного зрения — сбалансированность тонуса глазодвигательных мышц.
- Ортофория — идеальное равновесие тонуса глазодвигательных мышц.
- Гетерофория — скрытые нарушения баланса тонуса глазодвигательных мышц, выявляют у 70-75% лиц зрелого возраста при наличии бинокулярного зрения. Выделяют эзофорию (при тенденции к сведению зрительных осей) и экзофорию (при склонности к их разведению). Гетерофория может быть причиной астенопии, снижения зрительной работоспособности, а в ряде случаев — косоглазия.
Основной качественной характеристикой бинокулярного зрения является глубинное стереоскопическое видение предмета, позволяющее определить его место в пространстве, видеть рельефно, глубинно и объемно. Образы внешнего мира воспринимаются трехмерными. При бинокулярном зрении расширяется поле зрения и повышается острота зрения (на 0,1-0,2 и более).
При монокулярном зрении человек приспосабливается и ориентируется в пространстве, оценивая величину знакомых предметов. Чем дальше находится предмет, тем он кажется меньше. При повороте головы расположенные на разном расстоянии предметы смещаются относительно друг друга. При таком зрении труднее всего ориентироваться среди находящихся вблизи предметов, например трудно попасть концом нитки в ушко иголки, налить воду в стакан и т. п.
Отсутствие бинокулярного зрения ограничивает профессиональную пригодность человека.
Диагностика
Показания
Существуют следующие показания к оценке бинокулярного зрения:
- профессиональный отбор (лётные профессии, прецизионные работы, вождение транспортных средств и др.);
- плановые профилактические обследования детей и подростков до школы и во время обучения;
- патология глазодвигательного аппарата (косоглазие, нистагм), астенопия, профессиональная офтальмопатия.
Противопоказания
- Острые воспалительные заболевания глаз.
Для оценки бинокулярного зрения последовательно проводят:
- исследование наличия бинокулярного, одновременного или монокулярного зрения гаплоскопическими методами, основанными на принципе разделения полей зрения обоих глаз методами цветовой (четырёхточечный, или Уорс-тест), растровой (тест Баголини) или поляроидной (четырёхточечный поляроидный тест) гаплоскопии;
- при косоглазии — тестирование методом последовательных зрительных образов (по принципу Чермака);
- оценку бинокулярных функций (фузионной способности) на синоптофоре (в условиях механической гаплоскопии);
- оценку глубинного зрения (порога, остроты);
- оценку стереоскопического зрения (стереопары);
- исследование фории.
Несколько простых способов определения бинокулярного зрения без использования приборов.
-
Первыйзаключается в надавливании пальцем на глазное яблоко в области век, когда глаз открыт. При этом появляется двоение, если у пациента имеется бинокулярное зрение. Это объясняется тем, что при смещении одного глаза изображение фиксируемого предмета переместится на несимметричные точки сетчатки. - Второй способ — способ Кальфа, с карандашами, или так называемая проба с промахиванием, в ходе которой наличие или отсутствие бипокулярности выявляют с помощью двух обычных карандашей. Пациент держит один карандаш вертикально в вытянутой руке, врач — другой в том же положении. Наличие бинокулярного зрения у пациента подтверждается в том случае, если при быстром движении он попадает кончиком своего карандаша в кончик карандаша врача.
-
Третий способ — проба Соколова с «дырой в ладони». Одним глазом пациент смотрит вдаль через свернутую из бумаги трубочку, а перед вторым глазом помещает свою ладонь на уровне конца трубочки. При наличии бинокулярного зрения происходит наложение изображений и пациент видит в ладони отверстие, а в нем предметы, видимые вторым глазом. - Четвертый способ — проба с установочным движением. Для этого пациент сначала фиксирует взгляд обоими глазами на близко расположенном предмете, а затем один глаз закрывает ладонью, как бы «выключая» его из акта зрения. В большинстве случаев глаз отклоняется к носу или кнаружи. Когда глаз открывают, он, как правило, возвращается на исходную позицию, т. е. совершает установочное движение. Это свидетельствует о наличии у пациента бинокулярного зрения.
Бинокулярная координация движений глаз
Движения глазного яблока осуществляются шестью наружными глазными мыщцами, которые иннервируются тремя черепными нервами: глазодвигательным (III пара), блоковым (IV пара) и отводящим (VI пара). Поэтому имеется множество различных нервных связей между корковыми зрительными областями и глазодвигательными центрами в стволе мозга.
Количественные характеристики | К качественным характеристикам относятся изменения параметров зрения, которые проявляются в форме различных агностических синдромов: |
|
Могут наблюдаться также симптомы раздражения зрительного анализатора:
|
Так, сигналы из области поля 18 коры идут в верхние холмики четверохолмия (верхнее двухолмие), которые управляют нейронами, контролирующими направление взгляда. Нейроны, управляющие горизонтальными движениями глаз, расположены преимущественно в парамедианной ретикулярной формации варолиева моста, а нейроны, управляющие вертикальными движениями глаз, — в ретикулярной формации среднего мозга. Отсюда их аксоны идут к нейронам ядер отводящего, глазодвигательного и блокового нервов, а также к мотонейронам верхней шейной части спинного мозга. В связи с этим движения глаз и головы координируются друг с другом.
Уровень возбуждения глазодвигательных центров регулируется различными зрительными областями мозга: верхними холмиками четверохолмия, вторичной зрительной корой, теменной корой (главным образом ее полем 7). При поражении парамедианной ретикулярной формации варолиева моста затрудняется горизонтальный поворот глаз в сторону, где расположен патологический очаг мозга. Поражение ретикулярной формации среднего мозга затрудняет движение глаз по вертикали.
Для устойчивого видения рассматриваемого предмета глаз должен постоянно совершать мелкие движения, которые могут быть трех видов:
- тремор — высокочастотные (30-150 Гц) колебания вокруг точки фиксации с очень малой амплитудой (до 17 угловых секунд),
- дрейф — медленное (до 6 угловых минут в 1 с) соскальзывание взора с заданного направления (на величину от 3 до 30 угловых минут),
- микросаккады (микроскачки) — быстрые перемещения взора от 1 до 50 угловых минут.
Дрейф способствует восстановлению видимости изображения на сетчатке, а микросаккады — восстановлению заданного направления взора.
Таким образом, зрительный путь представляется в виде очень сложной многоэтажной иерархической сети нейронных структур, значительно усложняющихся по направлению к коре головного мозга. В функциональном отношении это способствует выделению отдельных все более сложных элементов зрительного изображения. Конечным функциональным этапом зрительного пути является синтез зрительных образов и опознавание их путем сопоставления с существующим запасом зрительных образов, хранящихся в памяти.
Различные нарушения зрения, которые возникают при поражении зрительного анализатора, проявляются как в изменении количественных характеристик зрительных функций, так и в изменениях качественных характеристик зрительных функций.
Поражения каждого уровня (отдела) зрительного анализатора проявляется формированием достаточно характерного симптомокомплекса. Это способствует установлению топического и нозологического диагнозов.
Источник
Глаза человека — парный орган. И вдвоем, они позволяют видеть более качественно. Это называется бинокулярным зрением — когда изображения, полученный от двух глаз сливаются воедино в одну улучшенную картинку.
Это зрение очень важно для человека, хоть и сперва может показаться совершенно обратное.
Для чего нужно бинокулярное зрение, и как оно работает
Совмещенная картинка сразу от двух глаз имеет свое преимущество. Монокулярное зрение, то бишь, зрение одним глазом позволяет получить информацию о цвете, размере и форме объекта наблюдения.
Человеку с таким зрением становится довольно трудно ориентироваться в пространстве, так как ему сложно определить расстояние до предмета. Возникают проблемы с такими, казалось бы, простыми вещами, как вдевание нитки в иголку, или наливание воды в чашку.
Бинокулярное зрение позволяет точно определить объем предмета (из-за трехмерной картинки), точное расстояние, а также полный и глубокий рельеф.
Также вид сразу из двух глаз имеет гораздо большее поле зрения, и благодаря этому зрительные образы гораздо лучше воспринимаются.
По сути, бинокулярность улучшает качество зрения человека (исходя из научных подсчетов — на 0,1-0,2). Поэтому полноценное стереозрение очень важно для человека, а для таких точных и ответственных профессий как водители, хирурги и летчики точное стереоскопическое зрение и вовсе является обязательным фактором.
Как работает бинокулярное зрение
Основа этого зрения — возможность совмещать два отличающихся изображения во во время обработки в головном мозге.
Для этого необходимо, чтобы изображения, полученные от сетчаток каждого глазного яблока были полностью идентичными по высоте и ширине, имели одну и ту же форму. А также были проецированы на одни и те же чувствительные участки сетчатки.
Если картинка хотя бы на одном из глаз неправильно проецируется на сетчатку, попадая на диспарантные (несимметричные) точки, то изображения, при наложении друг на друга будут давать раздвоение картинки.
У человека правильное бинокулярное зрение появляется не с рождения. С рождения глазные яблоки младенцев вращаются несогласованно друг с другом, поэтому ни о каком бинокулярном зрении не может быть и речи.
Спустя от 6 до 8 недель, у ребенка развивается возможность зафиксировать оба глаза на одном общем объекте. К 4 месяцам ребенок полноценно способен на бинокулярную фиксацию. Автоматический рефлекс вырабатывается не ранее чем к 5-6 месяцам.
Полностью стереоскопическое зрение формируется к 12 годам. Именно поэтому такое нарушение как косоглазие (патология стереозрения), чаще всего возникает до этого возраста.
Для осуществления бинокулярного зрения, важны следующие условия:
- Способность мозга к слиянию двух наборов данных от каждой сетчатки.
- Полная согласованность всех мышц, опоясывающих глазные яблоки. Должно достигаться параллельное расположение глаз при направлении взгляда вдаль, и сведение глазных яблок при приближении к наблюдаемому предмету. А также важно синхронизированные движения глаз при фокусировке на движимых предметах.
- Нахождение глаз в одной вертикальной плоскости и на одной высоте. При нарушении симметрии глаз, например, после травмы или воспалений, поля зрения будут неверно совмещаться.
- Достаточно хорошее зрение на обоих глазах. Должно быть не менее 30-40% четкости изображения, воспринимаемого сетчаткой.
- Проецируемая картинка на каждой из сетчаток должны быть одинакового размера. При анизометропии, то бишь неправильной рефракции глаз стереозрение попросту невозможно. Допустимое расхождение анизометропии — до 3 диоптрий Для корректировки используют очки со специальными линзами. В ином случае, даже если больной обладает достаточно хорошим зрением в очках, у него не будет бинокулярного зрения.
- Все оболочки глаз должны быть достаточно прозрачными. Иначе если не будет достаточно света — не будет смысла в стереозрении. Роговица, стекловидное тело и в особенности — хрусталик не должны иметь никаких помутнений.
- Не должно присутствовать никаких нарушений в работе сетчатки и зрительном нерве. То же самое касается высших центров мозга, отвечающих за обработку изображений, полученных от сетчатки — зрительного тракта, хиазмы и т. д.
Как определить бинокулярное зрение
Для определения бинокулярности вовсе не обязательно пользоваться сложным медицинским оборудованием. Чтобы определить ее, существует сразу несколько несложных способов:
- Один из наиболее быстрых способов — слегка надавить на одно глазное яблоко, на его веко сверху. Глаз в это время должен оставаться открытым. Даже при незначительном надавливании у человека с бинокулярным зрением буден наблюдаться раздваивание картинки. Это происходит из-за смещения картинки на несимметричные участки сетчатки глаза, на который надавили.
- Для следующего способа понадобятся пара карандашей и напарник. Для этого проверяемый и напарник берут в руки по карандашу, и держат их вертикально на вытянутой руке. Если человек может одним быстрым движением попасть кончиком своего карандаша по кончику другого — у него все в порядке с бинокулярным зрением. Соответственно если человек промахивается — у него с этим проблемы.
- Третий способ также весьма несложен. Для него понадобится бумага, свернутая в трубку. Одним глазом необходимо смотреть четко вперед через эту трубку, а напротив второго расположить ладонь, на расстоянии конца этой труби. И по итогу, изображения от каждого из глаз должны правильно наложиться друг на друга, и человек будет видеть как будто через отверстие в ладони все то, что видит другим глазом.
- Еще один простой способ — проверка на установочное движение. Для начала, необходимо сфокусировать оба глаза на достаточно близком предмете. После этого один глаз необходимо прикрыть, продолжая фокусироваться на предмете. Закрытый глаз при этом отклоняется от своей исходной позиции. Но как только заслон убирают, он выполняет установочное движение – поворачивается в сторону исходной позиции. Это и есть признак правильного стереоскопического зрения.
Конечно, чтобы более точно выяснить отсутствие стереоскопического зрения и его проблему необходимо воспользоваться специальным оборудованием. Например, по методу Белостоцкого-Фридмана.
На специальном приборе отображаются четыре точки разных цветов: одна белая, другая красная, а остальные две — зеленые. На пациента надевают очки, левая линза которого красного цвета, а правая — зеленого.
Испытуемый должен смотреть на экран с расстояния пяти метров, и назвать те точки, которые он видит. Так можно не только точно установить, есть ли у человека бинокулярное зрение, но и выяснить какой из глаз является ведущим.
Проблемы с бинокулярным зрением
В офтальмологии есть специальная часть, которая отвечает за правильную совместную деятельность двух глаз, в частности — за бинокулярное зрение. Ее название — ортопика.
Косоглазие — один из ярких представителей проблем с бинокулярным зрением.
А точнее, при этом заболевании оно отсутствует как таковое вообще. Косоглазие возникает посредством отклонения какого-либо из глаз (или обоих) в противоположную сторону, и при этом зрительные оси перестают сходиться на одном объекте.
Человек перестает полноценно видеть двумя глазами. Восстановление стереоскопического зрения — практически основная цель при лечении этого заболевания.
Выделяются две основные формы заболевания — паралитическая и содружественная. При содружественном типе косит одно глазное яблоко. При этом косить может то левый, то правый. А отклонение зрительной оси будет одинаковым. Основной причиной такого нарушения является аметропия.
Также такое косоглазие может быть вызвано значительной разницей в остроте зрения каждого из глаз, при заболеваниях зрительного нерва и/или сетчатки глаза, при помутнении хрусталика или других глазных оболочек, а также при нарушениях ЦНС.
Стоит отметить, что при этом типе косоглазия подвижность глаза полностью сохраняется. Перед глазами даже может отсутствовать двоение. Но при фокусировке на определенном предмете второй глаз будет отклонен в любую из сторон.
При паралитическом косоглазии один глаз будет косить стабильно. Но вместе с этим будет наблюдаться ограниченное вращение глазного яблока, или его полная неподвижность. При этом часть мышц глаза будут полностью поражены и парализованы.
Возникает такое косоглазие из-за повреждений нервов, отвечающих за движение глазного яблока или нарушения функционала самих мышц. Возникает это по разным причинам — от проникновения враждебных микроорганизмов и вирусов, до травм, заболеваний сосудов или даже возникновения опухолей.
Само собой, никакого бинокулярного зрения не может наблюдаться. Человеку приходится дополнительно вращать головой в сторону парализованной мышцы, чтобы хоть как-то наблюдать окружающий мир. На этом фоне у больных часто наблюдаются головокружения.
Паралитическое косоглазие может появиться у людей любого возраста. При этом косоглазие может быть как сходящимся, так и расходящимся (глаза расходятся в разные стороны), а также вертикальным.
При проблемах со стереоскопическим зрением необходимо проводить тщательные проверки, с использованием специализированного оборудования.
Проверки следует проводить и с целью профилактики. Детям их проводят начиная с трех лет, когда бинокулярное зрение начинает активно формироваться.
Когда обнаруживаются отклонения, окулист обязан провести все дополнительные тесты, для определения степени развития нарушения. Обычно в их число входят практически все проверки, описанные выше.
Одним из наиболее распространенных детских нарушений, которые связаны с развитием стереозрения, является амблиопия. Это, так называемый «ленивый глаз», когда один из глаз развивается более медленно чем другой. При этом со временем один глаз вообще перестает участвовать в создании совместного изображения.
Мозг станет получать слишком разные картинки, и попросту будет «выключать» тот из органов, который все «портит». Обычно все начинается с небольшой разницей в остроте зрения, которую легко не заметить поначалу, и не принять меры по ее незамедлительному исправлению.
Амблиопия, как и косоглазие, наблюдаются примерно у 4-5% людей. При этом наблюдаются они даже в странах, с очень развитой медициной. Все дело в несвоевременной проверке зрения, ответственность за которую обычно лежит на родителях ребенка.
При регулярных профилактических проверках можно без проблем обнаружить проблему еще в самом начале развития, и принять все необходимые меры по сохранению хорошего зрения ребенку: поставить корректный диагноз, определив точную степень нарушения бинокулярного зрения, и назначив правильное, эффективное лечение.
И все практически всех проблем со зрением в будущем можно будет избежать.
Источник
