Близорукость и дальнозоркость
Изображение образуется именно на сетчатке глаза благодаря аккомодации. Так происходит в случае, если глаз нормальный. Что означает «нормальный»?
Нормальный глаз представлен на рисунке 3, а. Параллельные лучи падают на глаз и после прохождения оптической системы собираются в точке на сетчатке — в фокусе. Еще один пример, показывающий как оптическая система глаза схожа с собирающей линзой.
{"questions":,"answer":}}}]}
Самыми распространенными глазными недостатками считаются близорукость и дальнозоркость.
Рисунок 3. Нормальный, близорукий и дальнозоркий глаза
Близорукий глаз показан на рисунке 3, б. Как вы видите, после преломления лучи сходятся не на сетчатке, а внутри склеры. Чаще всего близорукость обусловлена тем, что сетчатка находится на большем расстоянии от хрусталика, чем в нормальном глазу.
Представьте, как близорукий человек смотрит на предмет, находящийся на расстоянии 25 см от его глаз. Изображение этого предмета образуется не на сетчатке, а впереди нее — ближе к хрусталику. Чтобы изображение оказалось на сетчатке, предмет нужно поднести ближе. Именно поэтому расстояние наилучшего видения у близорукого глаза будет меньше 25 см. Т.е., такой глаз хорошо видит предметы, находящиеся вблизи, и плохо (расплывчато) те предметы, что находятся далеко.
{"questions":,"answer":}}}]}
Дальнозоркие люди плохо видят предметы вблизи. Глаз такого человека показан на рисунке 3, в.
Дальнозоркость обуславливается тем, что сетчатка расположена ближе к хрусталику, по сравнению с нормальным глазом. Четкое изображение предмета будет образовываться за сетчаткой. Чтобы изображение оказалось на сетчатке нужно отдалить предмет от глаза.
{"questions":,"answer":}}}]}
Разница в расположении сетчатки относительно хрусталика не всегда должна быть большой. Отдаление или приближение сетчатки даже на расстояние меньше 1 мм может привести к заметной близорукости или дальнозоркости.
Венозная васкуляризация
Венозный отток обеспечивается в основном центральной веной.
Мелкие прожилки (1-2 мкм) встречаются центростремительно, от ротовой полости к сосочку, образуя все более важные вены, которые обычно впадают в 4 ствола: верхнюю и нижнюю височные вены, верхнюю и нижнюю носовые вены. Место соединения двух верхних ветвей образует верхнюю вену; что из 2-х нижних ветвей, нижняя жилка. Эти 2 ствола сойдутся вместе, чтобы сформировать вену на уровне сосочка. Образовавшийся таким образом центральный венозный ствол располагается с височной стороны от ствола центральной артерии и проходит вместе с ним в составе зрительного нерва. Он покидает ее одновременно с артерией, иногда дальше назад, и достигает кавернозного синуса либо самостоятельно, либо впадая в верхнюю глазничную вену, иногда в среднюю глазничную вену.
Альтернативные названия
Желтое пятно
ML
macula lutea
макулярная область
центральная область сетчатки
После того как свет проходит через оптическую систему глаза и стекловидное тело, он входит в сетчатку изнутри. Прежде чем свет достигнет слоя палочек и колбочек, расположенного по всему наружному краю глаза, он проходит через ганглиозные клетки, сетчатые и ядерные слои. Толщина преодолеваемого светом слоя составляет несколько сотен микрометров, и этот путь через негомогенную ткань снижает остроту зрения.
Однако в области центральной ямки сетчатки внутренние слои раздвинуты в стороны для уменьшения этой потери зрения.
Важнейшим участком сетчатки является желтое пятно (macula lutea), состоянием которого обычно определяется острота зрения. Диаметр пятна составляет 5-5,5 мм (3-3,5 диаметра ДЗН), оно темнее окружающей сетчатки, поскольку здесь более интенсивно окрашен подлежащий пигментный эпителий.
Пигментами, придающими этой области желтый цвет, являются зиксантин и лютеин, при этом в 90% случаев преобладает зиксантин, а в 10% – лютеин. В перифовеальной области содержится так же пигмент липофусцин.
Макулярная область и ее составляющие части:
- центральная ямка, или фовеа (более темная область в центре желтого пятна), ее диаметр 1,5-1,8 мм (размер сопоставим с размером ДЗН).
- фовеола (светлая точка в центре фовеа), диаметр 0,35-0,5 мм
- фовеальная бессосудистая зона (диаметр примерно 0,5 мм)
Центральная ямка составляет 5% оптической части сетчатки, в ней сосредоточено до 10% всех колбочек, расположенных в сетчатой оболочке. В зависимости от ее функции, находится оптимальная острота зрения. В ямочке (foveola) располагаются только наружные сегменты колбочек, воспринимающих красный и зеленый цвета, атакже глиальные мюллеровские клетки.
Макулярная область у новорожденных: контуры нечеткие, фон светло-желтый, фовеальный рефлекс и четкие границы появляются к 1 году жизни.
Острота зрения у детей
Острота зрения у детей достигает нормального уровня не ранее 6месячного возраста(4месячного) потому, что завершается дифференцировка макулы. Ядра ганглиозных клеток сначала обнаруживают непосредственно над фовеолой, затем они постепенно смещаются к периферии, освобождая эту зону от вспомогательных нервных клеток и кровеносных сосудов, пока организация сетчатки не достигнет «взрослого» уровня развития.
Заболевания, патологии
Одной из патологий развития желтого тела является колобома, которая представляет собой светлый или желтоватый пигментированный очаг с резкими границами
Оптическая система
Изначально, лучи света отраженные от различных предметов попадают на роговицу, своеобразную линзу, которая предназначена для того, чтобы расходящиеся в разные стороны световые лучи сфокусировать вместе.
Далее преломленные роговицей лучи свободно проходят до глазной радужки минуя переднюю камеру заполненную прозрачной жидкостью. В радужке расположено отверстие круглой формы (зрачок), через которое внутрь глаза попадают только центральные лучи светового потока, все остальные лучи, расположенные на периферии фильтруются пигментным слоем радужной глазной оболочки.
В связи с этим, зрачок не только отвечает за приспособляемость глаза к различной интенсивности освещенности, регулируя прохождение потока к сетчатке, но и отсеивает различные искажения, вызванные боковыми световыми лучами. Далее существенно оскудевший поток света попадает на следующую линзу – хрусталик, которая предназначена для произведения более детальной фокусировки светового потока. А затем, минуя стекловидное тело, наконец-то вся информация попадает на своеобразный экран – сетчатку, где проецируется готовое изображение, в перевернутом виде.
Причем тот предмет, на который мы смотрим непосредственно, отображается на макуле – центральной части глазной сетчатки, которая главным образом и отвечает за остроту нашего зрительного восприятия. В завершение процесса получения изображения, клетки сетчатки обрабатывают информационный поток, кодируют его в череду импульсов, электромагнитного характера, а затем передают посредством зрительного нерва в соответствующий отдел мозга, где окончательно происходит сознательное восприятие полученной изначально информации.
И последнее, на что стоит обратить внимание, рассматривая строение глаза человека – снаружи глаз покрыт непрозрачной оболочкой, склерой, которая непосредственно не участвует в обработке светового потока. Все глазное яблоко надежно защищено от воздействия негативных факторов окружающей среды и случайного травматизма, специальными перегородками – веками
Все глазное яблоко надежно защищено от воздействия негативных факторов окружающей среды и случайного травматизма, специальными перегородками – веками.
Само по себе веко состоит из мышечной ткани, покрытой сверху тонким слоем кожи. Благодаря мышцам веко может двигаться, при смыкании верхней и нижней защитной перегородки все глазное яблоко равномерно увлажняется, а так же происходит удаление инородных предметов, случайно попавших в глаз.
Сохранение формы и прочность самого века обеспечивает хрящ, представляющий из себя плотное образование из коллагена, в толще которого располагаются специальные мейбомиевы железы, предназначенные для выработки жировой составляющей, улучшающей смыкание век и контакт глазного яблока с их поверхностью. К хрящу с внутренней стороны присоединяется слизистая оболочка – конъюнктива, предназначенная для выработки увлажняющей жидкости, которая улучшает скольжение века относительно глаза.
Веки глаза имеют очень разветвленную систему кровоснабжения, а вся их работа полностью контролируется глазодвигательным, лицевым и тройничным нервными окончаниями.
Периферическая часть
Условно разделена 4 зоны.
- Ближняя периферия. При соприкосновении с задним полюсом она расширяется более чем на 1,5 мм.
- Средняя периферия. Имеет размеры 3 мм.
- Дальняя периферия. Простирается на 9-10 мм с височной стороны и на 16 мм с носовой.
- Зазубренная ора или крайняя периферия. Имеет размеры 2,1 мм в височной и 0,8 мм в носовой части.
Можно также сохранить более клиническое топографическое деление сетчатки на основе анатомических элементов, видимых на глазном дне.
Бек, восприняв концепции Рутнина и Шеппенса, выделяет две зоны:
- Центральное или заднее глазное дно — ограничено спереди окружностью, соединяющей задний край склеральных устьев пенетрации вихревых вен.
- Периферия глазного дна. Она заключена между кругом и передней границей основания стекловидного тела, расположена посредине плоской части цилиарного тела и представлена срединной белой линией.
Наконец, толщина варьируется в зависимости от расположения:
- На уровне фовеолы — очень тонкая (130 мкм).
- На уровне ската — утолщается до 410 мкм.
- К периферии — она имеет тенденцию к постепенному уменьшению по мере продвижения вперед. Толщина оценивается в 180 микрон на экваторе и в 100 микрон на зубчатой кромке.
Информированное согласие субъекта персональных данных (Пользователя сайта) на обработку персональных данных
Настоящим в соответствии с Законом Республики Беларусь от 07.05.2021 года № 99-3 «О защите персональных данных» свободно, своей волей и в своем интересе выражаю свое согласие на обработку моих персональных данных обществом с ограниченной ответственностью “Центр микрохирургии глаза Макарчука” (далее – Оператор). Персональные данные – любая информация, относящаяся к идентифицированному физическому лицу или физическому лицу, которое может быть идентифицировано на основании такой информации;
Настоящее Согласие выдано мною на обработку следующих персональных данных:
– Имя;
– Фамилия;
– Отчество;
– Телефон;
Цель обработки персональных данных Оператором: 1. Установление с субъектом персональных данных (Пользователем сайта) обратной связи для повышения качества обслуживания (включая направление уведомлений, запросов, касающихся использования сайта, оказания услуг, обработка запросов и заявок от Пользователя).
Я выражаю свое согласию Оператору для совершения следующих действий с моими персональными данными: сбор, хранение, накопление, систематизацию, а также осуществление любых иных действий, предусмотренных действующим законодательством Республики Беларусь как неавтоматизированными, так и автоматизированными способами. Настоящее согласие действует до момента его отзыва путем направления соответствующего уведомления на электронный адрес [email protected]
Данные об Операторе персональных данных: Наименование организации, ответственной за обработку персональных данных (Оператора): ООО «Центр микрохирургии глаза Макарчука», УНП 291083837.
Адрес Оператора: Республика Беларусь, 224001 г. Брест, ул. Республиканская, 10А-42.
Ответственный работник Оператора, отвечающий за сбор, обработку и систематизацию персональных данных субъектов персональных данных (Пользователей сайта): Гапонов И.А., электронная почта: [email protected]
Преобразование светового сигнала в фоторецепторах
Типы фоторецепторов сетчатки и их свойства
В сетчатке имеется два типа фоторецепторов (палочки и колбочки), которые различаются строением и физиологическими свойствами.
Таблица 1. Физиологические свойства палочек и колбочек
Палочки |
Колбочки |
|
Светочувствительный пигмент |
Родопсин |
Йодопсин |
Максимум поглощения пигмента |
Имеет два максимума – один в видимой части спектра (500 нм), другой – в ультрафиолетовой (350 нм) |
Существуют 3 вида йодопсинов, которые имеют различные максимумы поглощения: 440 нм (синий), 520 нм (зеленый) и 580 нм (красный) |
Классы клеток |
Нет |
Каждая колбочка содержит только один пигмент. Соответственно, существуют 3 класса колбочек, чувствительных свету с разной длиной волны |
Распределение по сетчатке |
В центральной части сетчатки плотность палочк составляет около 150 000 на мм2 , по направлению к периферии она снижается до 50 000 на мм2. В центральной ямке и слепом пятне палочки отсутствуют. |
Плотность колбочек в центральной ямке достигает 150 000 на мм 2 , в слепом пятне они отсутствуют, а на всей остальной поверхности сетчатки плотность колбочек не превышает 10 000 на мм 2 . |
Чувствительность к свету |
У палочек примерно в 500 раз выше, чем у колбочек |
|
Функция |
Обеспечивают черно-белое (скототопическое зрение) |
Обеспечивают цветное (фототопическое зрение) |
Теория двойственности зрения
Наличие двух фоторецепторных систем (колбочки и палочки), различающихся по световой чувствительности, обеспечивает подстройку к изменчивому уровню внешнего освещения. В условиях недостаточной освещенности восприятие света обеспечивается палочками, цвета при этом неразличимы (скототопическое зрение). При ярком освещении зрение обеспечивается главным образом колбочками, что позволяет хорошо различать цвета (фототопическое зрение).
Механизм преобразования светового сигнала в фоторецепторе
В фоторецепторах сетчатки осуществляется преобразование энергии электромагнитного излучения (света) в энергию колебаний мембранного потенциала клетки. Процесс преобразования протекает в несколько этапов (рис. 4).
На 1-м этапе фотон видимого света, попадая в молекулу светочувствительного пигмента, поглощается p -электронами сопряженных двойных связей 11-цис-ретиналя, при этом ретиналь переходит в транс-форму. Стереомеризация 11-цис-ретиналя вызывает конформационные изменения белковой части молекулы родопсина.
На 2-м этапе происходит активация белка трансдуцина, который в неактивном состоянии содержит прочно связанный GDP . После взаимодействия с фотоактивированным родопсином трансдуцин обменивает молекулу GDP на GTP .
На 3-м этапе GTP-содержащий трансдуцин образует комплекс с неактивной cGMP-фосфодиэстеразой, что приводит к активации последней.
На 4-м этапе активированная cGMP-фосфодиэстераза осуществляет гидролиз внутриклеточного с GMP до GMP .
На 5-м этапе падение концентрации cGMP приводит к закрытию катионных каналов и гиперполяризации мембраны фоторецептора.
Рис. 4. Фософдиэстеразный каскад трансдукции светового сигнала в фоторецепторах сетчатки. Rho – родопсин, * Rho – фотоактивированный родопсин, Gt – трансдуцин, PDE – фосфодиэстераза, * PDE – активированная фосфодиэстераза. Внизу схематически показаны ионные каналы в открытом и закрытом состоянии. |
В ходе трансдукции сигнала по фосфодиэстеразному механизму происходит его усиление. За время фоторецепторного ответа одна единственная молекул возбужденного родопсина успевает активировать несколько сот молекул трансдуцина. Т.о. на первом этапе трансдукции сигнала происходит усиление в 100 -1000 раз. Каждая активированная молекула трансдуцина активирует лишь одну молекулу фосфодиэстеразы, зато последняя катализирует гидролиз нескольких тысяч молекул с GMP . Т.о. на этом этапе сигнала усиливается еще в 1 000 -10 000раз. Следовательно, при передаче сигнала от фотона до cGMP может происходить более чем 100 000-кратное его усиление.
Строение глаза человека
Анатомическое строение органов зрения человека имеет сложную структуру. Можно представить глаз в виде сферы, которая заполнена жидкостью, строение которой насчитывает 3 слоя, последовательно расположенных друг за другом.
Наружный слой глазного яблока называется склерой. Она представляет собой плотную оболочку белого цвета. На ней закреплены такие составные элементы, как:
- Мышцы, с помощью которых глаз осуществляет движения вверх-вниз и влево-вправо
- Конъюнктива. Представляет собой слизистую оболочку прозрачного цвета, которая выстилает внешнюю часть глаза и поверхность века изнутри.
Роговица
Между склерой и глазом расположена роговица. Это прозрачная оболочка, позволяющая проходить лучам света к глазу, для получения зрения. Роговица генерирует в себе порядка двух третей от общей мощности глаза и обладает функцией фильтра, регулирующей уровень проникновения УФ — лучей. Подпитывается слезами в процессе моргания.
Сосудистая оболочка
Следующим слоем является сосудистая оболочка. Тонкая оболочка, которая в изобилии содержит в своей структуре кровеносные сосуды. Она не прозрачная, обеспечивает полную темноту внутри глаза.
В передней области глаза сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку глазного яблока. Это та самая часть, которая высоко пигментирована меланином, и которая определяет цвет глаз.
В центре радужной оболочки расположен зрачок. Тот самый черный кружок, который меняет свой размер в зависимости от уровня освещения. По строению напоминает отверстие, через которое проходит процесс пропускания световых лучей.
Ближе к внутренней структуре глаза сосудистая оболочка расширяется и образует цилиарное тело вокруг хрусталика глаза. Цилиарные мышцы обеспечивают процесс фокусировки зрения для обеспечения четкости зрения – также этот процесс имеет название аккомодации. Цилиарное тело также поддерживает ресничные мышцы и отростки цилиарных мышц.
Далее следуют ресничные отростки. Они несут важную функцию выработки водянистой влаги. Это прозрачная жидкость, которая заполняет собой переднюю область глазного яблока между хрусталиком и роговицей. Водянистая влага несет в себе важные питательные элементы для органов передней стенки. Процесс постоянного обновления влаги происходит за счет обновления и выведения, и эти механизмы контролируют нормальный уровень внутриглазного давления. Поддержание уровня внутриглазного давления является важным, так как вследствие аномальных показателей давления развивается такое заболевание, как глаукома.
Строение основных структур глаза
По форме глаз похож на сферу или шар, поэтому этот орган называют еще глазным яблоком. Структура его довольно нежная, в связи с чем природой запрограммировано внутрикостное расположении глаза. Полость глазницы надежно защищает глаз от внешних физических воздействий. Спереди глазное яблоко прикрыто веками (верхним и нижним). Чтобы обеспечить подвижность глаза, имеются несколько парных мышц, которые работают точно и слажено для обеспечения бинокулярного зрения.
Чтобы поверхность глаза все время была влажной, слезными железами постоянно выделяется жидкость, которая формирует тончайшую пленку на поверхности роговицы. Избыток слезы оттекает в слезоотводящие пути.
Конъюнктива является самой наружной оболочкой. Помимо самого глазного яблока, она покрывает внутреннюю поверхность век.
Белая оболочка глаза (склера) имеет наибольшую толщину и обеспечивает защиту внутренних структур, а также поддерживает тонус глаза. В области переднего полюса склера из белой становится прозрачной. Изменяется и ее форма: она похожа на часовое стекло. Такая склера имеет название роговицы. В ней находится большое количество рецепторов, за счет чего поверхность роговицы очень чувствительна к какому-либо воздействию. За счет особой формы, роговица принимает непосредственное участие в преломлении и фокусировке световых лучей, идущих извне.Область перехода между собственно склерой и роговицей имеет название лимба. В этой хоне располагаются стволовые клетки, которые участвуют в регенерации и обновлении наружных слоев роговичной оболочки.
Внутри склеры располагается промежуточная сосудистая оболочка. Она ответственна за питание тканей и доставку кислорода по кровеносным сосудам. Также она участвует в поддержании тонуса. Сама сосудистая оболочка состоит их хориоидеи, прилегающей к склере и сетчатки, и радужки с цилиарным телом, располагающиеся в переднем отделе глаза. Эти структуры имеют широкую сеть сосудов и нервов.
Цилиарное тело является не только нервным центром, но и эндокринно-мышечным органом, который имеет значение при синтезе внутриглазной жидкости и играет важную роль в процессе аккомодации.
За счет пигмента радужной оболочки у людей разный цвет глаз. Количество пигмента определяет цвет радужки, который может быть бледно-голубым или же темно-коричневым. В центральной зоне радужки имеется отверстие, которое называется зрачком. Сквозь него лучи света проникают внутрь глазного яблока и попадают на сетчатку. Интересно, что иннервируются и кровоснабжаются радужка и собственно хориоидея из разных источников. Это отражается на многих патологических процессах, происходящих внутри глаза.
Между роговицей и радужной оболочкой располагается пространство, имеющее название передней камеры. Угол, образованный сферической роговицей и радужкой называется углом передней камеры глаза. В этой области располагается венозная дренажная система, которая обеспечивает отток избытка внутриглазной жидкости. Непосредственно к радужке сзади примыкает хрусталик, а далее – стекловидное тело. Хрусталик – двояковыпуклая линза, подвешенная на множестве связок, которые прикрепляются к отросткам цилиарного тела.
За радужкой и перед хрусталиком располагается задняя камера глаза. Обе камеры наполнены внутриглазной жидкостью (водянистой влагой), которая циркулирует и обновляется в непрерывном режиме. За счет этого к хрусталику, роговице и некоторым другим структурам доставляются питательные вещества и кислород.
Глубже всего расположена сетчатая оболочка. Она очень тонкая и чувствительная, состоит из нервной ткани и располагается в задних 2/3 глазного яблока. От нервных клеток сетчатки отходят волокна зрительного нерва, который передает полученную информацию к высшим центрам головного мозга. В последних информация перерабатывается и получается реальная картинка. При четкой фокусировке лучей на сетчатке картинка в мозг передается четкая, а в случае расфокусировки – размытая. В сетчатом слое имеется зона с повышенной чувствительностью (макула), которая отвечает за центральное зрение.
В самом центре глазного яблока располагается стекловидное тело, которое заполнено прозрачным желеобразным веществом и занимает большую часть глаза. Основная его функция – поддержать внутренний тонус, также оно преломляет лучи.
Склера – функции и строение
Склера также относится к белковой оболочке глазного яблока, только расположена она со стороны глазницы – внутренней стороны. За счет своей плотной и непрозрачной структуры, несет в себе исполнение процесса защиты от излишнего проникновения света на сетчатку. Также отвечает за опорные и поддерживающие функции для внешних и внутренних структур глаза. Еще один важный момент, который регулируется благодаря склере – поддержание и регуляция внутриглазного давления и обеспечение оттока излишков водянистой влаги.
Склера сформирована коллагеном и его волокнами, за счет чего ее структура приобретает плотность. Толщина колеблется от 0,3 мм до 1 мм. За счет своей текстуры склера занимает большую часть фиброзной (или белковой) оболочки глазного яблока.
Общий принцип функционирования
Разобравшись, что такое глаз, поняв его описание, рассмотрим принцип его работы. Глаз работает за счёт восприятия света, отражённого от окружающих предметов. Этот свет попадает на роговицу, особую линзу, позволяющую сфокусировать поступающие лучи. После роговицы лучи проходят через камеру глаза (которая заполнена бесцветной жидкостью), а потом попадают на радужку, которая в своём центре имеет зрачок. У зрачка имеется отверстие (глазная щель), через которое проходят только центральные лучи, то есть часть лучей, находящихся по краям светового потока, отсеивается.
https://www.youtube.com/watch?v=DBMNKvUayt4
Зрачок помогает приспосабливаться к различным уровням освещения. Он (точнее говоря, его глазная щель) отсеивает только те лучи, которые не влияет на качество изображения, но регулирует их поток. В итоге то, что осталось, идёт на хрусталик, который, как и роговица, является линзой, но только предназначенной для другого – для более точной, «чистовой» фокусировки света. Хрусталик и роговица – это оптические среды глаза.
Далее свет через особое стекловидное тело, входящее в оптический аппарат глаза, проходит на сетчатку, куда изображение проецируется как на киноэкран, но только в перевёрнутом виде. В центре сетчатки находится макула, та зона, которая отвечает на остроту зрения, в которую попадает объект, на который мы смотрим напрямую.
На финальных этапах получения изображения клетки сетчатки обрабатывают то, что на них находится, переводя всё в электромагнитные импульсы, которые далее отправляются в мозг. Схожим образом функционирует цифровой фотоаппарат.
Из всех элементов глаза в обработке сигнала не участвует только склера, особая непрозрачная оболочка, которая покрывает глазное яблоко снаружи. Окружает она его почти что целиком, приблизительно на 80%, на в передней части она плавно переходит в роговицу. В народе её наружную часть принято называть белком, хотя это и не совсем корректно.