Значение роговицы и хрусталика для зрения
Хрусталик уникален. Это единственная естественная биологическая линза. Без нее теряется способность видеть.
Расположение, строение
Орган расположен внутри глазного яблока, за зрачком. Химически он представляет собой белок кристалин. Биологически – это клетки эпителия, сильно вытянутые в длину. Каждая представляет собой прозрачную шестиугольную призму.
Молекулы белка имеют огромные размеры, а значит тело, построенное из него, не может обладать прозрачностью. Тем и удивителен хрусталик, что, несмотря на белковое строение, он способен пропускать через себя световые лучи. Ученые считают, что природа в этом случае максимально использовала возможности прозрачности, заложенные в белке.
В центре орган более плотный, к периферии становится тоньше. В нем выделяют:
- капсулу;
- эпителий;
- основное вещество.
Капсула – эластичная прозрачная оболочка, играющая защитную роль. Впереди она толще, чем сзади. Капсула прикрепляется с помощью эластичного ресничного пояска или цилиарной связки. Он подвешивает хрусталик, закрепляя его на цилиарном теле.
Эпителий – слой неороговевших клеток. В центре они тесно прижаты друг другу и почти не делятся. Чем ближе к периферии, тем клетки активнее. На периферии они делятся, образуя зону роста, в которой образуются новые волокна. При появлении молодых волокон старые передвигаются к центру, где постепенно формируется ядро, которое со временем становится все больше и плотнее, из-за чего у людей после 45 лет ухудшается ближнее зрение.
Свойства
Ребенок рождается с шаровидным мягким хрусталиком. В это время его преломляющая сила составляет около 35,0 диоптрий.
В дальнейшем орган увеличивается за счет разрастания в диаметре. Его параметры у взрослого человека достигают 10 мм в диаметре и 5 мм в толщину.
Находящаяся в покое линза имеет преломляющую силу около 19 диоптрий. Максимальное напряжение цилиарной мышцы приводит к увеличению до 33 дптр.
Аккомодация
Так называется способность линзы изменять оптическую силу. Она позволяет хорошо видеть на ближнем расстоянии. Чем старше человек, тем меньше у него аккомодация. Примерно к 60 годам она становится практически нулевой. Уменьшение этой способности приводит к появлению возрастной дальнозоркости.
Аккомодация позволяет компенсировать несовершенную от природы оптическую систему – человеческий глаз. Его части не идеально прозрачные, но за счет эластичности линзы и ее способности изменять толщину и кривизну человек получает достаточно четкое изображение.
Катаракта
В хрусталике нет капилляров, по нему не проходят нервы, не протекает лимфа. Между тем, как всякая часть организма он должен получать питательные вещества и выделять отходы. Это происходит непосредственно через капсулу.
Линзу омывает жидкость с определенным составом. Если химические показатели этой жидкости меняются, она начинает недополучать нужные элементы, в ней замедляются окислительные реакции. В результате она становится мутной. Это заболевание офтальмологи называют катарактой. Оно очень распространено. В возрасте за 50 лет у каждого пятого развивается катаракта, но бывают и врожденные случаи. Молодые люди могут лишаться прозрачности хрусталика из-за травмы.
Атрофия
Атрофией называется уменьшение объема органа из-за отсутствия питания. Это, по сути, максимально выраженный дистрофический процесс. Отсутствие питательных элементов приводит к сокращению клеток и тканей. Не получая кислорода и химических соединений, клетки замедляют обмен веществ и вскоре погибают. После этого они распадаются на маленькие молекулы и выводятся из организма.
Этот процесс идет постоянно, но в нормальных условиях погибшие клетки заменяются на новые. При дистрофии новые клетки не образуются. Те, которые остались, расширяются, чтобы орган сохранил нормальный размер.
Атрофия может затрагивать все яблоко или только отдельные структуры. Атрофия хрусталика не приводит к изменению его размеров, но оптические функции могут полностью утратиться.
Причиной этой патологии могут быть могут быть:
- травмы или воспаления черепа, мозга, глаз;
- наследственность.
Врачи используют для лечения атрофии медикаментозные и хирургические способы. Важно пролечить основную патологию, поскольку изменения в органах зрения – только следствие. Но чаще всего терапия не приводит положительным результатам и хрусталик приходится заменять на ИОЛ.
Замена
Единственный надежный способ избавления от катаракты или атрофии – замена. Раньше линзу не удаляли, а просто передвигали, освобождая зрачок. В результате за ним оказывалось обычное отверстие.
После этого терялось значительное количество оптической силы. Лучи попадали на сетчатку, не фокусируясь, поэтому человек после такой операции видел нечетко. Его острота зрения составляла всего 2-3 %.
К счастью, сейчас доступен идеальный способ лечения катаракты. Искусственные линзы представляют собой абсолютно идентичную природным оптическую систему.
Впервые имплантация была произведена в 1949 году. В то время после операции часто возникали осложнения из-за того, что имплант соприкасался с роговицей. После этого требовалась длительная реабилитация. Сейчас его закрепляют по-другому. Он оказывается прочно зафиксирован радужной оболочкой, что не дает ему перемещаться в стекловидное тело.
Можно ли заменить хрусталик второго глаза? Современные импланты и техника их вживления позволяют проводить операции при двусторонней катаракте.
Как меняют хрусталик глаза:
- восстанавливают один глаз;
- через 2-3 месяца оперируют второй.
На первом глазу создается близорукость не более 2 диоптрий, чтобы читать без очков. На втором вставляется линза, рассчитанная на зрение вдаль. У таких пациентов впоследствии зрение переключается автоматически – вблизи они смотрят одним глазом, а вдаль другим.
Источник
Зрение — один из важнейших механизмов в восприятии человеком окружающего мира. С помощью визуальной оценки человек получает порядка 90 % информации, поступающей извне. Безусловно, при недостаточном или полностью отсутствующем зрении организм приспосабливается, частично компенсируя утерю с помощью других органов чувств: слуха, обоняния и осязания. Тем не менее ни одно из них не способно восполнить тот пробел, который возникает при недостатке зрительного анализа.
Как устроена сложнейшая оптическая система человеческого глаза? На чём основан механизм визуальной оценки и какие этапы он включает? Что происходит с глазом при потере зрения? Обзорная статья поможет разобраться в этих вопросах.
Анатомия глаза человека
Зрительный анализатор включает 3 ключевых компонента:
- периферический, представленный непосредственно глазным яблоком и прилегающими тканями;
- проводниковый, состоящий из волокон зрительного нерва;
- центральный, сосредоточенный в коре головного мозга, где происходит формирование и оценка зрительного образа.
Рассмотрим строение глазного яблока, чтобы понять, какой путь проходит увиденная картинка и от чего зависит её восприятие.
анатомия глаза
Строение глаза: анатомия зрительного механизма
От правильного строения глазного яблока напрямую зависит, какой будет увиденная картинка, какая информация поступит в клетки головного мозга и каким образом она будет обработана. В норме этот орган выглядит в форме шара диаметром 24–25 мм (у взрослого человека). Внутри него находятся ткани и структуры, благодаря которым картинка проецируется и передается на участок мозга, способный обработать полученную информацию. Структуры глаза включают несколько различных анатомических единиц, которые мы и рассмотрим.
Покровная оболочка — роговица
Роговица представляет собой особый покров, защищающий наружную часть глаза. В норме она абсолютно прозрачна и однородна, поскольку выполняет функцию считывания информации. Через неё проходят световые лучи, благодаря которым человек может воспринимать трёхмерное изображение. Роговица бескровна, поскольку не содержит ни одного кровеносного сосуда. Она состоит из 6 различных слоёв, каждый из которых несёт определённую функцию:
- Эпителиальный слой. Клетки эпителия находятся на наружной поверхности роговицы. Они регулируют количество влаги в глазу, которая поступает из слёзных желёз и насыщается кислородом за счёт слёзной плёнки. Микрочастицы — пыль, мусор и прочее — при попадании в глаз могут легко нарушить целостность роговицы. Впрочем, этот дефект, если он не затронул более глубокие слои, не представляет опасности для здоровья глаза, поскольку эпителиальные клетки быстро и относительно безболезненно восстанавливаются.
- Боуменова мембрана. Этот слой также относится к поверхностным, поскольку располагается сразу за эпителиальным. Он, в отличие от эпителия, не способен восстанавливаться, поэтому его травмы неизменно приводят к ухудшению зрения. Мембрана отвечает за питание роговицы и участвует в обменных процессах, протекающих в клетках.
- Строма. Этот довольно объёмный слой состоит из волокон коллагена, которые заполняют собой пространство.
- Десцеметова мембрана. Тоненькая мембранка на границе стромы отделяет её от эндотелиальной массы.
- Эндотелиальный слой. Эндотелий обеспечивает идеальную пропускную способность роговицы за счёт удаления лишней жидкости из роговичного слоя. Она плохо восстанавливается, поэтому с возрастом становится менее плотной и функциональной. В норме плотность эндотелия составляет от 3,5 до 1,5 тысяч клеток на 1 мм2 в зависимости от возраста. Если этот показатель падает ниже 800 клеток, у человека может развиться отёк роговицы, в результате которого резко снижается чёткость зрения. Такое поражение — естественный итог глубокой травмы или серьёзного воспалительного заболевания глаз.
- Слёзная плёнка. Последний роговичный слой отвечает за санацию, увлажнение и смягчение глаз. Слёзная жидкость, поступающая в роговицу, смывает микрочастички пыли, загрязнения и улучшает проницаемость кислорода.
Функции радужки в анатомии и физиологии глаза
За передней камерой глаза, заполненной жидкостью, располагается радужная оболочка. От её пигментации зависит цвет глаз человека: минимальное содержание пигмента обусловливает голубой цвет радужки, среднее значение характерно для зелёных глаз, а максимальный процент присущ кареглазым и черноглазым людям. Именно поэтому большая часть деток рождается голубоглазыми — у них синтез пигмента ещё не отрегулирован, поэтому радужка чаще всего светлая. С возрастом эта характеристика меняется, и глазки становятся темнее.
Анатомическое строение радужки представлено мышечными волокнами. Они молниеносно сокращаются и расслабляются, регулируя проникающий световой поток и изменяя размер пропускного канальца. В самом центе радужки располагается зрачок, который под действием мышц изменяет диаметр в зависимости от степени освещённости: чем больше световых лучей попадает на поверхность глаза, тем уже становится просвет зрачка. Этот механизм может нарушаться под действием медицинских препаратов или в результате болезни. Краткосрочное изменение реакции зрачка на свет помогает диагностировать состояние глубоких слоёв глазного яблока, однако длительная дисфункция может привести к нарушению зрительного восприятия.
Хрусталик
За фокусировку и чёткость зрения отвечает хрусталик. Эта структура представлена двояковыпуклой линзой с прозрачными стенками, которая удерживается ресничным пояском. Благодаря выраженной эластичности хрусталик может практически моментально менять форму, регулируя чёткость зрения вдали и вблизи. Чтобы увиденная картинка получалась корректной, хрусталик должен быть абсолютно прозрачным, однако с возрастом или в результате болезни линзы могут мутнеть, вызывая развитие катаракты и, как следствие, нечёткость зрения. Возможности современной медицины позволяют заменить человеческий хрусталик имплантом с полным восстановлением функционала глазного яблока.
Стекловидное тело
Поддерживать шарообразную форму глазного яблока помогает стекловидное тело. Оно заполняет собой свободное пространство задней области и выполняет компенсаторную функцию. Благодаря плотной структуре геля стекловидное тело регулирует перепады внутриглазного давления, нивелируя негативные последствия его скачков. Кроме того, прозрачные стенки ретранслируют световые лучи непосредственно на сетчатку, благодаря чему складывается полная картинка увиденного.
Роль сетчатки в строении глаза
Сетчатка — одна из самых сложных и функциональных структур глазного яблока. Получая от поверхностных слоёв световые пучки, она преобразует эту энергию в электрическую и передаёт импульсы по нервным волокнам непосредственно в мозговой отдел зрения. Этот процесс обеспечивается благодаря слаженной работе фоторецепторов — палочек и колбочек:
- Колбочки — это рецепторы детального восприятия. Чтобы они могли воспринимать световые лучи, освещение должно быть достаточным. Благодаря этому глаз может различать оттенки и полутона, видеть мелкие детали и элементы.
- Палочки относятся к группе рецепторов повышенной чувствительности. Они помогают глазу видеть картинку в неудобных условиях: при недостаточном освещении или не в фокусе, то есть на периферии. Именно они поддерживают функцию бокового зрения, обеспечивая человеку панорамный обзор.
Склера
Тыльная оболочка глазного яблока, обращённая к глазнице, называется склерой. Она плотнее роговицы, поскольку отвечает за перемещение и поддержание формы глаза. Склера непрозрачна — она не пропускает световые лучи, полностью ограждая орган с внутренней стороны. Здесь сосредоточена часть сосудов, питающих глаз, а также нервные окончания. К наружной поверхности склеры прикреплены 6 глазодвигательных мышц, регулирующих положение глазного яблока в глазнице.
На поверхности склеры расположен сосудистый слой, обеспечивающий поступление крови к глазу. Анатомия этого слоя несовершенна: здесь нет нервных окончаний, которые могли бы сигнализировать о появлении дисфункции и прочих отклонений. Именно поэтому офтальмологи рекомендуют обследовать глазное дно не реже 1 раза в год — это позволит выявить патологию на ранних стадиях и избежать непоправимого нарушения зрения.
Физиология зрения
Чтобы обеспечить механизм зрительного восприятия, одного глазного яблока недостаточно: анатомия глаза включает ещё и проводники, которые передают полученную информацию в головной мозг для расшифровки и анализа. Эту функцию выполняют нервные волокна.
Световые лучи, отражаясь от предметов, попадают на поверхность глаза, проникают через зрачок, фокусируясь в хрусталике. В зависимости от расстояния до обозримой картинки хрусталик с помощью цилиарного мышечного кольца меняет радиус кривизны: при оценке удалённых объектов он становится более плоским, а дли рассмотрения предметов вблизи — наоборот, выпуклым. Этот процесс называется аккомодацией. Он обеспечивает изменение преломляющей силы и места фокуса, благодаря чему световые потоки интегрируются непосредственно на сетчатке.
В фоторецепторах сетчатки — палочках и колбочках — световая энергия трансформируется в электрическую, и в таком виде её поток передаётся нейронам зрительного нерва. По его волокнам возбуждающие импульсы перемещаются в зрительный отдел коры головного мозга, где информация считывается и анализируется. Такой механизм обеспечивает получение визуальных данных из окружающего мира.
Строение глаза человека с нарушением зрения
Согласно статистике, более половины взрослого населения сталкиваются с нарушением зрения. Наиболее распространёнными проблемами являются дальнозоркость, близорукость и сочетание этих патологий. Основной причиной этих заболеваний служат различные патологии в нормальной анатомии глаза.
При дальнозоркости человек плохо видит предметы, расположенные в непосредственной близости, однако может различить мельчайшие детали удалённой картинки. Дальняя острота зрения — бессменный спутник возрастных изменений, поскольку в большинстве случаев она начинает развиваться после 45-50 лет и постепенно усиливается. Причин этому может быть много:
- укорочение глазного яблока, при котором изображение проецируется не на сетчатке, а за ней;
- плоская роговица, не способная к регулировке преломляющей силы;
- смещение хрусталика в глазу, приводящее к неправильной фокусировке;
- уменьшение размеров хрусталика и, как следствие, некорректная передача световых потоков на сетчатку.
В отличие от дальнозоркости, при миопии человек детально различает картинку вблизи, однако дальние объекты видит расплывчато. Такая патология чаще имеет наследственные причины и развивается у детей школьного возраста, когда глаз испытывает нагрузки во время интенсивного обучения. При таком нарушении зрения анатомия глаза также изменяется: размер яблока увеличивается, и изображение фокусируется перед сетчаткой, не попадая на её поверхность. Ещё одной причиной близорукости может служить излишняя кривизна роговицы, из-за чего световые лучи преломляются слишком интенсивно.
Нередки ситуации, когда признаки дальнозоркости и близорукости сочетаются. В этом случае изменение строения глаза затрагивают и роговицу, и хрусталик. Низкая аккомодация не позволяет человеку в полной мере видеть картинку, что свидетельствует о развитии астигматизма. Современная медицина позволяет исправить большинство проблем, связанных с нарушением зрения, однако куда проще и логичнее заранее побеспокоиться о состоянии глаз. Бережное отношение к органу зрения, регулярная гимнастика для глаз и своевременное обследование у офтальмолога помогут избежать множества проблем, а значит, сохранить идеальное зрение на долгие годы.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 мая 2019;
проверки требуют 2 правки.
Хруста́лик (лат. lens) — прозрачное тело, расположенное внутри глазного яблока между стекловидным телом и радужкой; является биологической линзой, хрусталик составляет важную часть светопреломляющего и светопроводящего аппарата глаза.
Хрусталик представляет собой прозрачное двояковыпуклое округлое эластичное образование, циркулярно фиксированное к цилиарному телу. Задняя поверхность хрусталика прилегает к стекловидному телу, спереди от него находятся радужка и передняя и задняя камеры.
Размеры и оптические свойства[править | править код]
Максимальная толщина хрусталика взрослого человека примерно 3,6—5 мм (в зависимости от напряжения аккомодации), его диаметр около 9—10 мм. Радиус кривизны передней поверхности хрусталика в покое аккомодации равен 10 мм, а задней — 6 мм, при максимальном напряжении аккомодации передний и задний радиус сравниваются, уменьшаясь до 5,33 мм.
Показатель преломления хрусталика неоднороден по толщине и в среднем составляет 1,386 или 1,406 (ядро) также в зависимости от состояния аккомодации.
В покое аккомодации преломляющая сила хрусталика составляет в среднем 19,11 диоптрий, при максимальном напряжении аккомодации — 33,06 дптр.
У новорождённых хрусталик почти шаровидный, имеет мягкую консистенцию и преломляющую силу до 35,0 дптр. Дальнейший рост его происходит, в основном, за счёт увеличения диаметра.
Гистологическое строение[править | править код]
В хрусталике выделяют капсулу (сумку), капсулярный эпителий и основное вещество хрусталика.
Капсула[править | править код]
Снаружи хрусталик покрыт тонкой эластичной бесструктурной капсулой, которая представляет собой однородную прозрачную оболочку, сильно преломляющую свет и защищающую хрусталик от воздействия различных патологических факторов. Капсула при помощи ресничного пояска прикрепляется к ресничному телу.
Толщина капсулы хрусталика по всей его поверхности неодинакова: спереди часть капсулы толще, чем сзади (соответственно 0,008—0,02 и 0,002—0,004 мм), это обусловлено тем, что на передней поверхности под капсулой располагается одиночный слой эпителиальных клеток.
Наибольшей толщины капсула достигает в двух концентричных экватору её поясах — переднем (находится в 1 мм внутри от места прикрепления передних волокон ресничного пояска) и заднем (кнутри от места заднего прикрепления ресничного пояска). Наименьшая толщина капсулы — в области заднего полюса хрусталика.
Эпителий[править | править код]
Эпителий хрусталика характеризуется как однослойный плоский неороговевающий; главными его функциями являются трофическая, камбиальная и барьерная.
Эпителиальные клетки, соответствующие центральной зоне капсулы (напротив зрачка), уплощены и плотно прилегают друг к другу. Здесь практически не происходит деление клеток.
По мере продвижения от центра к периферии наблюдается уменьшение размера эпителиальных клеток, усиление их митотической активности, а также относительное увеличение высоты клеток так, что в области экватора эпителий хрусталика практически превращается в призматический, образуя ростковую зону хрусталика. Здесь происходит образование так называемых волокон хрусталика. Молодые лентовидные клетки оттесняют старые волокна к центру, формируя ядро хрусталика. Размер и плотность ядра с годами увеличивается и к 45 годам становится достаточно плотным, что приводит к снижению аккомодативных способностей у эмметропов (ухудшение зрения вблизи).
Вещество хрусталика[править | править код]
Основная масса хрусталика образована волокнами, которые представляют собой клетки эпителия, вытянутые в длину. Каждое волокно представляет собой прозрачную шестиугольную призму. Вещество хрусталика, образованное белком кристаллином, совершенно прозрачно и так же, как другие компоненты светопреломляющего аппарата, лишено сосудов и нервов. Центральная, более плотная часть хрусталика, утратила ядро, укоротилась, и при наложении на другое волокно стала называться ядром, в то время, как периферическая часть образует менее плотную кору.
В процессе внутриутробного развития хрусталик получает питание от стекловидной артерии. Во взрослом состоянии питание хрусталика всецело зависит от стекловидного тела и водянистой влаги.
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Хрусталик — статья из Большой советской энциклопедии, 3 издание.
- Хрусталик — статья из БМЭ, 3 издание.
Источник
