ГЛАЗ ЧЕЛОВЕКА

Глаз человека имеет шаровидную форму, отсюда его название — глазное яблоко. Он состоит из трех оболочек: наружной, сосудистой и сетчатки, а также внутреннего содержимого.

Передняя часть наружной оболочки — роговица — подобна прозрачному окошку во внешний мир, через нее лучи света попадают внутрь глаза. Имея выпуклую форму, она не только пропускает, но и преломляет эти лучи. Остальная часть наружной оболочки — склера — непрозрачна и внешне похожа на вареный яичный белок.

Вторая оболочка — сосудистая — состоит из множества мелких сосудов, по которым кровь снабжает глаз кислородом и питательными веществами. В этой оболочке также выделяют несколько частей: переднюю — радужка, среднюю — цилиарное тело и заднюю — хориоидея. Цвет наших глаз определяется содержанием пигмента в радужке, которая видна через роговицу. В центре радужки находится круглое отверстие — зрачок. Его размеры меняются в зависимости от освещенности: в темноте он увеличивается, на ярком свету — уменьшается.

Пространство между роговицей и радужкой называют передней камерой. Цилиарное тело вырабатывает внутриглазную жидкость, которая циркулирует внутри глаза, омывая и питая роговицу, хрусталик, стекловидное тело. Эта жидкость оттекает через специальную дренажную систему в углу передней камеры. В толще цилиарного тела находится и аккомодационная мышца, которая с помощью связок регулирует форму хрусталика.

Хориоидея — задняя часть сосудистой оболочки — непосредственно контактирует с сетчаткой, обеспечивая ей необходимое питание.

Третья оболочка глаза — сетчатая (или сетчатка) — состоит из нескольких слоев нервных клеток и выстилает его изнутри. Именно она обеспечивает нам зрение. На сетчатке отображаются предметы, которые мы видим. Информация о них затем передается по зрительному нерву в головной мозг. Однако не вся сетчатка видит одинаково: наибольшей зрительной способностью обладает макула — центральная часть сетчатки, где расположено основное количество зрительных клеток (колбочек).

Внутри оболочек заключены передняя и задняя (между радужкой и хрусталиком) камеры, заполненные внутри глазной жидкостью, а главное — хрусталик и стекловидное тело. Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Как и роговица, он пропускает и преломляет лучи света, фокусируя изображение на сетчатке. Стекловидное тело имеет консистенцию желе и отделяет хрусталик от глазного дна.

Слаженная работа всех отделов глаза позволяет нам видеть вдаль и вблизи, днем и в сумерках, воспринимать многообразие цветов, ориентироваться в пространстве.

Глаз человека — парный, сложно устроенный орган, теснейшим образом связанный с мозгом. Важнейшие структуры глаза — его фоторецепторы, палочки и колбочки, которые преобразуют электромагнитные волны (свет) в нервный импульс, который по зрительному нерву передаёт изображение в мозг. Однако, чтобы фоторецепторы выполняли свои функции (чтобы в головном мозге возникало изображение), их требуется питать, защищать. Все эти функции берут на себя различные структуры глаза.

Общий план строения

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата, к которому относятся веки, ресницы, слезные железы и мышцы, отвечающие за движение глазного яблока. Веки изнутри покрыты слизистой оболочкой, такая же оболочка (конъюнктива) есть и на поверхности глазного яблока. Зрительный нерв не является частью глаза, это следующее звено зрительного анализатора.

Строение глазного яблока

Глазное яблоко имеет шарообразную (но не идеальную) форму. Значительная часть его объёма — это жидкие или гелеобразные компоненты, находящиеся под давлением (внутриглазное давление), поэтому снаружи глазное яблоко покрыто несколькими оболочками. Помимо конъюнктивы, их три:

Непосредственно под роговицей находится передняя камера глаза, заполненная жидкостью — «водянистой влагой». Она соединена с задней камерой глазаотверстием в радужке — зрачком. В задней камере глаза на связках, отходящих от ресничного тела, подвешен прозрачный хрусталик— естественная двояковыпуклая линза нашей зрительной системы. В зависимости от того, насколько натянуты связки, хрусталик может быть растянут сильнее или слабее — меняется его кривизна. Таким образом наш взгляд фокусируется на более близких или далёких объектах. Изнутри к хрусталику прилегает стекловидное тело, занимающее большую часть объёма глаза. Стекловидное тело — это гелеобразное вещество, образованное белками и углеводами организма, в нём содержится лишь очень немного клеток. Стекловидное тело — одна из светопреломляющих структур глаза, но главная его роль — поддерживать форму глаза, создавая внутреннее давление (тургор).

Анатомия глаза

Глаз (глазное яблоко) представляет собой шар, имеющий три оболочки и содержимое.

Строение глазного яблока.

Первая оболочка — самая наружная — называется соединительнотканная и состоит из склеры (плотной белой ткани) и роговицы (прозрачного, сферичного, гладкого, блестящего образования, напоминающего линзу). Склера выполняет преимущественно опорную, защитную функции. Роговица же является основной структурой преломляющей лучи, попадающие в глаз (сила преломления роговицы примерно 40 Дптр).

Более внутренний слой стенки глазного яблока составляет сосудистая оболочка. Само название — сосудистая — означает, что основную массу этой ткани составляют сосуды разного диаметра. И, безусловно, главная функция этой оболочки глаза — поддержание питания всего глазного яблока. Эта оболочка глаза имеет сложное строение и состоит из трех частей — радужки, цилиарного тела и собственно сосудистой оболочки.

Радужка — это часть сосудистой оболочки, видимая в глазной щели через прозрачную роговицу. Количество цветного пигмента в радужке определяет цвет глаз. Еще одно важное образование радужки — зрачок — это отверстие, размер которого регулирует количество света, попадающего внутрь глаза на сетчатку.

Третья часть сосудистой оболочки называется собственно сосудистая оболочка, она составляет большую ее часть. Основная ее функция — поддержание питания сетчатки — самой энергоемкой ткани организма.

И, наконец, самая внутренняя оболочка глазного шара, которая ответственна за восприятие зрительной информации, — сетчатая оболочка или просто сетчатка, латинское название — retina. По своему строению — это высокоорганизованная нервная ткань, по сути — часть мозга, вынесенная из полости черепа в глазницу. Сетчатка — это ткань, которая воспринимает световую информацию, перерабатывает ее в нервный импульс и отправляет в мозг по зрительному нерву. Зрительный нерв состоит из длинных отростков клеток сетчатки. В зрительных центрах мозга на основании полученной информации формируется зрительный образ.

Фотография глазного дна в норме.

Строение сетчатки очень сложное, по уровню энергетики — это одна из самых энергоемких и энергозависимых тканей организма, особенно ее центральная область. Питание сетчатки обеспечивается из двух источников: за счет собственных сосудов и за счет мощной сети сосудов подлежащей сосудистой оболочки. Как же выглядит сетчатка? Что видит доктор при осмотре глазного дна?

Анатомически сетчатка делится на центральную и периферическую части. В центральной области находятся зрительный нерв, сосудистые пучки — аркады и, так называемое, желтое пятно.

Желтое пятно — это самая важная часть сетчатки, латинское название — макула (macula). « Работа» именно этой зоны обеспечивает высокую остроту зрения, способность глаза видеть мелкие предметы, читать, воспринимать цвета. По мере удаления от центра «зрительная» способность сетчатки падает: уже в области сосудистых пучков (аркад) сетчатка может дать остроту зрения менее 0,1-0,2, т.е. теряется возможность читать. Периферические участки сетчатки обеспечивают широкое поле зрения, возможность видеть крупные предметы, особенно при плохом освещении (сумерки, ночь); крайняя периферия сетчатки способна только различать свет, т.е. практически функционально неактивна.

Сетчатка

Глазное яблоко имеет сферическую форму. Стенка его состоит из трех оболочек: наружней, средней и внутренней. Наружная (фиброзная) оболочка включает в себя роговицу и склеру. Средняя оболочка носит название сосудистой (хориоидея) и состоит из трех частей – радужки, ресничного (цилиарного) тела и собственно сосудистой оболочки.

Саггитальный разрез глазного яблока

Сетчатка (лат. retina) — внутренняя оболочка глазного яблока. Сетчатка обеспечивает зрительное восприятие за счет преобразования световой энергии в энергию нервного импульса, передающегося по цепи нейронов (нервных клеток) в кору головного мозга. Сетчатка наиболее прочно связана с подлежащими оболочками глазного яблока по краю диска зрительного нерва и в области зубчатой линии. Толщина сетчатки на разных участках неодинакова: у края диска зрительного нерва она составляет 0,4- 0,5 мм, в центральной ямке 0,2- 0,25 мм, в ямочке всего 0,07- 0,08 мм, в области зубчатой линии около 0,1 мм.

Диск зрительного нерва является местом соединения нервных волокон сетчатки и представляет собой начало зрительного нерва, несущего зрительные импульсы в головной мозг. Форма его круглая или несколько овальная, диаметр равен примерно 1,5- 2,0 мм. В центре диска зрительного нерва имеется физиологическая экскавация (углубление), где проходят центральная артерия и вена сетчатки.

Картина глазного дна в норме: 1) Диск зрительного нерва (в центре диска, более светлая — область экскавации); 2) Желтое пятно (макулярная область).

Срез через область диска зрительного нерва: 1) Артериальный круг зрительного нерва (круг Цинна-Галлера); 2) Короткая ресничная (цилиарная) артерия; 3) Оболочки зрительного нерва; 4) Центральная артерия и вена сетчатки; 5) Глазная артерия и вена; 6) Экскавация диска зрительного нерва.

Макула (синонимы: макулярная область, желтое пятно) имеет форму горизонтального овала с диаметром около 5,5 мм . В центре макулы располагается углубление – центральная ямка (fovea), а на дне последней – ямочка (foveola). Фовеола располагается с височной стороны от диска зрительного нерва, на расстоянии приблизительно 4 мм. Особенность фовеолы заключается в том, что этой зоне плотность фоторецепторов максимальна и отсутствуют кровеносные сосуды. Эта область ответственна за цветовосприятие и высокую остроту зрения. За счет макулы мы имеем возможность читать. Только изображение, фокусирующееся в макуле, может быть воспринято мозгом четко и ясно.

Топография макулярной области

Так выглядит изображение, формируемое в макулярной области

Если вы помните из курса физики, изображение, формируемое после преломления лучей собирающей линзой, является обратным (перевернутым), действительным изображением. Роговица и хрусталик – две сильные собирающие линзы, и поэтому после преломления лучей оптической системой глаза, в макулярной области формируется перевернутое изображение предметов.

Сетчатка представляет собой очень сложно организованную структуру. Микроскопически в ней различают 10 слоев.

Микроскопическое строение сетчатки: 1. пигментный эпителий 2. слой палочек и колбочек 3. наружная глиальная пограничная мембрана 4. наружный зернистый слой 5. наружный сетчатый слой 6. внутренний зернистый слой 7. внутренний сетчатый слой 8. ганглионарный слой 9. слой нервных волокон 10. внутренняя глиальная пограничная мембрана

Особенностью сетчатки человеческого глаза является то, что она относится к типу инвертированных (перевернутых).

Счет слоев сетчатки ведется снаружи внутрь, т.е. пигментный эпителий, который непосредственно прилегает к сосудистой оболочке является первым слоем, слой фоторецепторов (палочек и колбочек) – вторым слоем и т.д. Свет, проходя через оптическую систему глаза, распространяется как бы изнутри глазного яблока кнаружи, и, чтобы достигнуть слоя фоторецепторов, которые повернуты от света, должен пройти через всю толщу сетчатки.

Первым слоем сетчатки, непосредственно граничащим с подлежащей сосудистой оболочкой, является пигментный эпителий сетчатки. Это один слой плотно расположенных шестигранных клеток, содержащих большое количество пигмента. Клетки пигментного эпителия многофункциональны: они поглощают излишнее количество света, попадающего на фоторецепторы (для возникновения нервного импульса достаточно нескольких квантов света), участвуют в процессе разрушения погибших палочек и колбочек, в процессах их восстановления (регенерации), а также в метаболизме фоторецепторов (жизнедеятельности клетки). Клетки пигментного эпителия являются частью так называемого гематоретинального барьера, который обеспечивает избирательное поступление тех или иных веществ из кровеносных капилляров сосудистой оболочки в сетчатку.

Второй слой сетчатки представлен светочувствительными клетками (фоторецепторами). Свое название (колбочкоподобные и палочкоподобные или просто колбочки и палочки) эти клетки получили из-за формы наружного сегмента. Палочки и колбочки – это первый нейрон сетчатки.

Палочкоподобная (слева) и колбочкоподобная (справа) светочувствительные клетки (фоторецепторы)

Общее число палочек по всей сетчатке достигает 125-130 млн., в то время как колбочек лишь около 6-7 млн. Плотность их расположения в различных участках сетчатки неодинакова. Так, в пределах центральной ямки плотность колбочек достигает 110-150 тыс. на 1мм2, палочки полностью отсутствуют. При удалении от центральной ямки, плотность палочек увеличивается, а колбочек, наоборот, уменьшается. На периферии сетчатки в основном присутствуют палочки.

Палочки и колбочки обладают различной световой чувствительностью: первые функционируют при низкой освещенности и ответственны за сумеречное зрение, вторые, напротив, могут функционировать лишь при достаточно ярком освещении (дневное зрение).

Колбочки обеспечивают цветовое зрение. Выделяют «синие», «зеленые» и «красные» колбочки, в зависимости от длины световой волны, которая преимущественно поглощается их зрительным пигментом (иодопсин). Палочки не способны различать цвета и с их помощью мы видим в черно-белом цвете. Они содержат зрительный пигмент родопсин.

Зрительные пигменты находятся в составе специальных мембранных дисков колбочек и палочек, которые располагаются в их наружных сегментах. Диски палочек постоянно обновляются (каждые 40 минут возникает новый диск) при активном участии пигментного эпителия. Диски колбочек в процессе жизни клетки не обновляются, происходит лишь замещение некоторых их важных компонентов.

Область диска зрительного нерва лишена фоторецепторов, поэтому физиологически представляет собой так называемое «слепое пятно». Этой областью поля зрения мы не видим.

Схематическое изображение полей зрения: крест в центре – точка фиксации взора (область фовеа). Сосуды сетчатки, которые в местах своего прохождения «прикрывают» фоторецепторы представляют собой так называемые ангиоскотомы (angio – сосуд, scotoma – локальный участок выпадения поля зрения); этими участками сетчатки мы не видим.

Тест на нахождение слепого пятна.

Закройте ладонью левый глаз. Правым глазом смотрите на четырехугольник слева. Постепенно приближайте лицо к экрану. Примерно на расстоянии 35- 40 см от экрана круг справа исчезнет. Объяснение этому явлению следующее: при этих условиях круг попадает на область диска зрительного нерва, которая не содержит фоторецепторов и поэтому «пропадает» из поля зрения. Стоит лишь немного сместить взгляд в сторону от четырехугольника, и круг возникает вновь.

Структура сетчатки. Стрелкой показан ход световых лучей. П Э – пигментный эпителий; К – колбочка; П – палочка; Б – биполярная клетка; Г – ганглиозная клетка; А – амакриновая клетка, Го – горизонтальная клетка (эти два вида клеток относятся к так называемым вставочным нейронам, которые обеспечивают связи между клетками на уровне слоев сетчатки), М – мюллеровская клетка (клетка, обеспечивающая опорную, поддерживающую функцию, ее отростки формируют наружную и внутреннюю глиальную пограничную мембрану сетчатки).

Слои сетчатки представляют собой последовательную цепь из трех нейронов и их межклеточных соединений.

Свет, пройдя всю толщу сетчатки, достигает палочек и колбочек (1-й нейрон), в котором происходит фотохимическая реакция (преобразование энергии световой волны в нервный импульс). Затем импульс передается по цепи нейронов в кору головного мозга. Из этой цепи еще два нейрона находятся в сетчатке: биполярная клетка (2-й нейрон, находится во внутреннем зернистом слое) и ганглиозная (3-й нейрон, находится в ганглионарном слое) клетка. Около 1 млн. аксонов (отростков) ганглиозных клеток образуют слой нервных волокон сетчатки (9-й слой сетчатки), которые направляются к диску (началу) зрительного нерва. Эти волокна формируют зрительный нерв, который проходит через склеру и направляется в головной мозг.

Сетчатка имеет двойной источник кровоснабжения: систему центральной артерии сетчатки и сосуды подлежащей сосудистой оболочки. Наружная часть сетчатки, включающая первые ее 3 слоя, питается из сосудистой оболочки. Внутренняя часть сетчатки (последующие 7 слоев) получает питание из центральной артерии сетчатки, которая проникает в глазное яблоко через диск зрительного нерва.

Хрусталик

Это прозрачное образование, напоминающее линзу. Он состоит из передней и задней капсул и содержимого — особым образом «уложенного» прозрачного белка. Сосудов в хрусталике нет, он питается за счет веществ, приносящихся внутриглазной жидкостью.

Хрусталик находится за радужкой и виден сразу же за зрачком. Функция хрусталика — преломляющая (преломляющая сила хрусталика около 20 Дптр). Это своего рода оптическая линза, которая вместе с роговицей фокусирует лучи на сетчатку. Но в отличие от роговицы хрусталик более «мобильная» система, т.к., меняя свою кривизну, он способен преломлять по-разному, приспосабливая глаз для восприятия предметов на различном расстоянии.

Катаракта. Помутнения в кортикальных слоях и по задней капсуле.

В норме хрусталик — идеально прозрачное образование. Прозрачность обеспечивается особым строением специфических белков. При воздействии неблагоприятных факторов (нарушения обмена веществ, излучения, травма) теряется уникальность строения и укладки белков хрусталика, нарушается его прозрачность. Таким образом, хрусталик «болеет» только одной болезнью — потерей прозрачности, другими словами — хрусталик мутнеет.

Помутнение хрусталика любой природы, любой локализации и интенсивности называется «катаракта». Поэтому диагноз «катаракты» не должен пугать пациентов. Этот диагноз не означает, что человеку грозит слепота и необходимо срочное хирургическое лечение. Диагноз «катаракты» ставится, если имеется хотя бы минимальные помутнения в любом отделе хрусталика.

Стекловидное тело

Стекловидное тело заполняет глаз практически на 4/5 его объема. Оно представляет собой гелеобразную массу, напоминающую куриный белок. Как и хрусталик, стекловидное тело не имеет собственных сосудов и питается за счет кровоснабжения соседних тканей и внутриглазной жидкости. Как и хрусталик, стекловидное тело окружено своеобразной капсулой, которую чаще называют мембраной стекловидного тела.

Стекловидное тело — наименее изученная часть глаза, несмотря на то, что это очень важная структура. Она граничит с такими важными образованиями, как хрусталик, цилиарное тело, а главное — сетчатка. Именно взаимоотношения сетчатки и стекловидного тела (точнее — окружающей его мембраны) определяют тяжесть проявлений сахарного диабета в глазу, наиболее часто внутриглазные кровоизлияния происходят непосредственно в стекловидное тело.

Долгое время считалось, что глаз не может существовать без стекловидного тела, что якобы оно является необходимой опорой сетчатки. В настоящее время достоверно доказано, что глаз может абсолютно нормально функционировать и без этой структуры. Операция по удалению стекловидного тела называется витрэктомия (витреоэктомия). Полость, которую занимает стекловидное тело, после операции со временем заполняется собственной внутриглазной жидкостью, и глаз способен функционировать и давать хорошее зрение в новых условиях существования. Но об этих операциях будет сказано несколько позже.

Эта статья — о глазах в общем. О глазах человека см. Глаз человека.

У этого термина существуют и другие значения, см. Глаз (значения).

Запрос «Око» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Глаз человека с центральной гетерохромией (левый)

Эволюция глаза: глазное пятно — глазная ямка — глазной бокал — глазной пузырь — глазное яблоко.

У беспозвоночных животных встречаются разнообразные по типу строения и зрительным возможностям глаза и глазки — одноклеточные и многоклеточные, прямые и обращённые (инвертированные), паренхимные и эпителиальные, простые и сложные.

У членистоногих часто присутствует несколько простых глаз (иногда непарный простой глазок как, например, науплиальный глаз ракообразных) или пара сложных фасеточных глаз. Среди членистоногих некоторые виды одновременно имеют и простые, и сложные глаза. Например, у ос два сложных глаза и три простых глаза (глазка). У скорпионов 3—6 пар глаз (1 пара — главные, или медиальные, остальные — боковые). У щитня — 3. Принято считать, что эволюция фасеточных глаз произошла путём слияния простых глазков. Близкие по строению к простому глазу глаза мечехвостов и скорпионов, видимо, возникли из сложных глаз трилобитообразных предков путём слияния их элементов.

Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками.
У человека и других позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазницах черепа.

Глаз гигантского кальмара

У взрослого человека диаметр глаза равен примерно 24 мм, его размер у всех людей практически одинаков и отличается лишь на доли миллиметра. Объём глаза у человека, в среднем, равен 7,448 см³, масса составляет 7—8 г.

В пропорциональном отношении самые крупные глаза по отношению к размерам тела среди всех млекопитающих имеет филиппинский долгопят.

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

С функциональной точки зрения, оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.

Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему органических линз, формирующих на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу, камерную влагу — жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет.

Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре — зрачком — и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.

Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот, радиальные мышцы сокращаются и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.

Сетчатка также имеет слоистое строение. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Внешний слой является свето-цветовоспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток — палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы клетками и нервными волокнами, проводящими нервное раздражение. Толщина сетчатки человека очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.

Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток — палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.

Областью наиболее чувствительного зрения в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08—0,05 мм) — ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном, — оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.

У многих позвоночных позади сетчатки расположен тапетум — особый слой сосудистой оболочки глаза, выполняющий функцию зеркальца. Он отражает прошедший сквозь сетчатку свет обратно на неё, таким образом повышая световую чувствительность глаз. Покрывает всё глазное дно или его часть, визуально напоминает перламутр.

Структура коннекто́ма сетчатки глаза человека картируется в рамках проекта EyeWire.

Восприятие изображения предметов

Одной из причин развития близорукости является перенапряжение ресничных мышц хрусталика при работе с очень мелкими предметами, длительного чтения при плохом освещении, чтение в транспорте. Во время чтения, письма или иной работы предмет следует располагать на расстоянии 30−35 см от глаза. Слишком яркое освещение очень раздражает фоторецепторы сетчатки глаза. Это также вредит зрению. Свет должен быть мягким, не слепить глаза.

При письме, рисовании, черчении правой рукой источник света располагают слева, чтобы тень от руки не затемняла рабочую область. Важно, чтобы было верхнее освещение. При длительном зрительном напряжении через каждый час необходимо делать 10-минутные перерывы. Следует беречь глаза от травм, пыли, инфекции.

Нарушение зрения, связанное с неравномерным преломлением света роговицей или хрусталиком, называют астигматизмом. При астигматизме обычно снижается острота зрения, изображение становится нечётким и искажённым. Астигматизм устраняется при помощи очков с особыми (цилиндрическими) стёклами.

Близорукость — отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять лучи, которое заключается в том, что изображение предметов, расположенных далеко от глаз, возникают перед сетчаткой. Близорукость бывает врождённой и приобретённой. При естественной близорукости глазное яблоко имеет удлинённую форму, поэтому лучи от предметов фокусируются перед сетчаткой. Чётко видны предметы, расположенные на близком расстоянии, а изображение удалённых предметов нечёткое, расплывчатое. Приобретённая близорукость развивается при увеличении кривизны хрусталика вследствие нарушения обмена веществ или несоблюдения правил гигиены зрения. Существует наследственная предрасположенность к развитию близорукости. Основными причинами приобретённой близорукости являются повышенная зрительная нагрузка, плохое освещение, недостаток витаминов в пище, гиподинамия. Для исправления близорукости носят очки с двояковогнутыми линзами.

Дальнозоркость — отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять световые лучи. При врождённой дальнозоркости глазное яблоко укороченное. Поэтому изображения предметов, расположенных близко к глазам, возникают позади сетчатки. В основном дальнозоркость возникает с возрастом (приобретённая дальнозоркость) вследствие уменьшения эластичности хрусталика. При дальнозоркости нужны очки с двояковыпуклыми линзами.

Мы воспринимаем свет благодаря тому, что его лучи проходят через оптическую систему глаза. Там возбуждение обрабатывается и передаётся в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка — это сложная оболочка глаза, содержащая несколько слоёв клеток, различных по форме и функциям.

Первый (внешний) слой — пигментный, состоит из плотно расположенных эпителиальных клеток, содержащих чёрный пигмент фусцин. Он поглощает световые лучи, способствуя более четкому изображению предметов. Второй слой — рецепторный, образован светочувствительными клетками — зрительными рецепторами — фоторецепторами: колбочками и палочками. Они воспринимают свет и превращают его энергию в нервные импульсы.

В сетчатке человека насчитывают около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. Расположены они неравномерно: в центре сетчатки находятся преимущественно колбочки, дальше от центра — колбочки и палочки, а на периферии преобладают палочки.

Колбочки обеспечивают восприятие формы и цвета предмета. Они малочувствительны к свету, возбуждаются только при ярком освещении. Больше колбочек вокруг центральной ямки. Это место скопления колбочек называют жёлтым пятном. Жёлтое пятно, особенно его центральную ямку, считают местом наилучшего видения. В норме изображение всегда фокусируется оптической системой глаза на жёлтом пятне. При этом предметы, которые воспринимаются периферическим зрением, различаются хуже.

Палочки имеют удлинённую форму, цвет не различают, но очень чувствительны к свету и поэтому возбуждаются даже при малом, так называемом сумеречном, освещении. Поэтому мы можем видеть даже в плохо освещённой комнате или в сумерках, когда очертания предметов едва отличаются. Благодаря тому, что палочки преобладают на периферии сетчатки, мы способны видеть «уголком глаза», что происходит вокруг нас.

Итак, фоторецепторы воспринимают свет и превращают его в энергию нервного импульса, который продолжает свой путь в сетчатке и проходит через третий слой клеток, образованный соединением фоторецепторов с нервными клетками, имеющими по два отростка (их называют биполярными). Далее информация по зрительным нервам через средний и промежуточный мозг передаётся в зрительные зоны коры головного мозга. На нижней поверхности мозга зрительные нервы частично пересекаются, поэтому часть информации от правого глаза поступает в левое полушарие и наоборот.

Место, где зрительный нерв выходит из сетчатки, называется слепым пятном. Оно лишено фоторецепторов. Предметы, изображение которых попадает на этот участок, не видны. Площадь слепого пятна сетчатки глаза человека (в норме) составляет от 2,5 до 6 мм².

Многоцветность воспринимается благодаря тому, что колбочки реагируют на определённый спектр света изолированно. Существует три типа колбочек. Колбочки первого типа реагируют преимущественно на красный цвет, второго — на зелёный и третьего — на синий. Эти цвета называют основными. Под действием волн различной длины колбочки каждого типа возбуждаются неодинаково. Вследствие этого каждая длина волны воспринимается как особый цвет. Например, когда мы смотрим на радугу, то самыми заметными для нас кажутся основные цвета (красный, зелёный, синий).

Оптическим смешением основных цветов можно получить остальные цвета и оттенки. Если все три типа колбочек возбуждаются одновременно и одинаково, возникает ощущение белого цвета.

Некоторые люди, так называемые тетрахроматы, способны видеть излучения, выходящие за пределы видимого глазом обычного человека спектра и различают цвета, которые для обычного человека воспринимаются как идентичные.

Восприятие расположения предметов в пространстве

Правильная оценка расположения предметов в пространстве и расстояния до них достигается глазомером. Его можно улучшить, как и любое свойство. Глазомер особенно важен для пилотов, водителей. Улучшения восприятия предметов достигается благодаря таким характеристикам, как поле зрения, угловая скорость, бинокулярное зрение и конвергенция.

Поле зрения — это пространство, которое можно охватить глазом при фиксированном состоянии глазного яблока. Полем зрения можно охватить значительное количество предметов, их расположение на определённом расстоянии. Однако изображение предметов, находящихся в поле зрения, но расположенных ближе, частично накладывается на изображения тех, что за ними. С удалением предметов от глаза уменьшаются их размеры, рельефность их формы, разница теней на поверхности, насыщенность цветов и т. п., пока предмет не исчезает из поля зрения.

В пространстве много предметов движется, и мы можем воспринимать не только их движение, но и скорость движения. Скорость движения предметов определяют на основании скорости перемещения их по сетчатке, так называемой угловой скорости. Угловая скорость близко расположенных предметов выше, к примеру, вагоны движущегося поезда проносятся мимо наблюдателя с большой скоростью, а самолёт в небе исчезает из поля зрения медленно, хотя скорость его гораздо больше скорости поезда. Это потому, что поезд находится относительно наблюдателя намного ближе, чем самолёт. Таким образом, близко расположенные предметы исчезают из поля зрения раньше, чем отдалённые, поскольку их угловая скорость больше. Однако движение предметов, которые перемещаются чрезвычайно быстро или слишком медленно, глаз не воспринимает.

Точной оценке пространственного расположения предметов, их движения способствует также бинокулярное зрение. Это позволяет не только воспринимать объёмное изображение предмета, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определить местоположение в пространстве, расстояние до него. Это можно объяснить тем, что когда в коре большого головного мозга объединяются ощущения от изображений предметов в левом и правом глазу, в ней происходит оценка последовательности расположения предметов, их формы.

Если преломление в левом и правом глазу неодинаковое, это приводит к нарушению бинокулярного зрения (видение двумя глазами) — косоглазия. Тогда на сетчатке возникает резкое изображение от одного глаза и расплывчатое от другого. Вызывается косоглазие нарушением иннервации мышц глаза, прирождённо или приобретённым снижением остроты зрения на один глаз и тому подобное.

Ещё одним из механизмов пространственного восприятия является восхождение глаз (конвергенция). Оси правого и левого глаза с помощью глазодвигательной мышцы сходятся на предмете, который рассматривается. Чем ближе расположен предмет, тем сильнее сокращены прямые внутренние и растянуты прямые внешние мышцы глаза. Это позволяет определить удалённость предметов.

Фасеточные глаза и простые глазки стрекозы

Фоторецепторная способность найдена у некоторых простейших существ. Беспозвоночные, многие черви, а также двустворчатые моллюски имеют глаза простейшей структуры — без хрусталика. Среди моллюсков только головоногие имеют сложные глаза, похожие на глаза позвоночных.

Правый глаз человека

Основная статья: Глаз

Глаз человека — парный сенсорный орган зрительной системы, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. Глаза расположены в передней части головы и вместе с веками, ресницами и бровями, являются важной частью лица. Область лица вокруг глаз активно участвует в мимике.
Максимальный оптимум дневной чувствительности человеческого глаза приходится на максимум непрерывного спектра солнечного излучения, расположенный в «зелёной» области 550 (556) нм. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности по направлению к коротковолновой части спектра, и предметы красного цвета (например, мак) кажутся чёрными, синего (василёк) — очень светлыми (феномен Пуркинье).