Справочник 11.12.2017 377

Анатомия глаза

Человеческий глаз, наше окно в окружающий нас прекрасный мир, представляет собой сложную оптическую систему, создать аналог которой пока не способна человеческая технология. Глаз состоит из десятков элементов и слоев, каждый из которых ответственен за выполнение определенной задачи, которые обеспечивают нам зрение. Эта система отвечает за восприятие человеком внешней картинки, ее первоначальную обработку и передачу полученной информации дальше, в мозг, который воспринимает изображение и соотносит ее с имеющейся в нем информацией. Так из чего же состоит человеческий глаз?

Структура глаза

Оболочка глаза

Оболочка глаза состоит из трех слоев. Первая оболочка - наружная, плотная, к которой крепятся мышцы, управляющие движением глаза. Она состоит из склеры, основная функция которой заключается в защите тонкой организации нашего зрительного аппарата, и роговицы - прозрачной части склеры, через которую свет попадает в глаз. Роговица имеет искривленную светопреломляющую поверхность, похожую на линзу и позволяющую фокусировать изображение в глазу. По сути роговица работает как объектив фотоаппарата и именно поэтому она прозрачна, сферична и не имеет кровеносных сосудов.

Вторая - это сосудистая оболочка или хориоидеа. Она питает сетчатку и восстанавливает постоянно распадающиеся зрительные вещества. Расположена хориоидеа под склерой и включает в свой состав радужку и ресничное тело. В самом ее центре находится зрачок, т.е. отверстие в тканях глазного яблока. Радужка представляет собой тонкую подвижную диафрагму, находится прямо напротив зрачка и состоит из мышц, которые управляют количеством света, попадающим в глаз, изменяя размер зрачка. Примерно так, как это происходит в объективе хорошего фотоаппарата. Отметим, что сама радужка почти не пропускает свет.

Третья оболочка называется сетчаткой и о ней мы подробней расскажем ниже. Эта именно та часть глаза, в которой осуществляется восприятие света и передачу полученной информации в мозг.

Хрусталик глаза

Хрусталик имеет форму двояковыпуклой прозрачной и эластичной линзы, которая заставляет свет фокусироваться на сетчатке, которая находится под хрусталиком. Форма этой "линзы" может меняться с помощью ресничной мышцы, что позволяет человеку фокусировать зрение на близких и дальних объектах. Снаружи хрусталик покрыт очень тонкой защитной оболочкой, которая защищает его от внешних факторов.

Стекловидное тело

Стекловидное тело - это похожее на гель прозрачное вещество, заполняющее пространство между хрусталиком и сетчаткой в глазу. Оно занимает около 2/3 объёма глазного яблока. На 99% стекловидное тело состоит из воды. Передней поверхностью, на которой имеется ямка, стекловидное тело прилегает к задней поверхности хрусталика; на остальном протяжении стекловидное тело соприкасается с внутренней ограничивающей мембраной сетчатки.

Сетчатка

Сетчатка - это чувствительный к свету слой нервной ткани, находящийся на задней внутренней поверхности глазного яблока. Сетчатка создает изображение, проектируемое на нее с помощью роговицы и хрусталика, и преобразует его в нервные импульсы, посылаемые в мозг. Человеческая сетчатка способна проводить 10 - 100 млн измерений в секунду, а данные, полученные таким образом, обрабатывают свыше миллиарда нейронов коры головного мозга. Причем чувствительность сетчатки такова, что она может регистрировать даже очень небольшое количество фотонов.

В центре сетчатки находится оптический нерв - круглая или овальная зона примерно в 2 х 1.5 мм. От центра оптического нерва радиально расходятся основные кровеносные сосуды сетчатки. В области диска зрительного нерва светочувствительных элементов нет, поэтому это место не дает зрительного ощущения и называется слепым пятном.

Левее этой зоны на расстоянии примерно 4.5 - 5 мм находится овальное, красноватое пятно без кровеносных сосудов - центральная ямка сетчатки (фовеа), которая является центром макулы.

Макула или желтое пятно - самая главная часть сетчатки, она отвечает за центральное зрение, поскольку содержит большое количество рецепторов. Она ответственна за дневное зрение, поэтому нарушение ее деятельности существенно ухудшает зрение.

Слои сетчатки

Сетчатка имеет очень сложную структуру и содержит множество видов нейронов. Прежде чем достигнуть клеток, воспринимающих свет и преобразующих его в электрические сигналы, свету необходимо преодолеть все слои сетчатки и только после этого воздействовать на слой фоторецепторов.

Всего в настоящее время различают 10 слоев сетчатки. Основные слои - это слой пигментного эпителия и слой фоторецепторов (светочувствительных клеток). За ними следуют пограничная мембрана, наружный ядерный слой, внешний плексиформный слой, внутренний ядерный слой, внутренний плексиформный слой, слой ганглиозных клеток, слой аксонов нейронов и внешняя пограничная мембрана. Давайте чуть подробнее рассмотрим эти слои.

Слой 1. Пигментный эпителий

Пигментный эпителий - это самый наружный слой сетчатки, прилежащий непосредственно к сосудистой оболочке и отделенный от нее т.н. мембраной Бруха. Слой пигментного эпителия простирается от зрительного нерва над всей оптической частью сетчатки. Он состоит из плотно упакованных клеток, содержащих большое количество пигмента. Эти клетки имеют форму шестигранной призмы и обычно организованы в линию. Они являются частью т.н. гемато-ретинального барьера, который предотвращает проникновение в ткань сетчатки крупных молекул из кровеносных сосудов.

Пигментный эпителий в сетчатке обеспечивает четкость и контрастность изображений, которые различает человек. Этот слой представляет собой некое подобие чёрной камеры пленочного фотоаппарата, в котором исчезают блики и переотражения света.

К функция этого слоя относится также ввод питательных веществ в сетчатку и отвод продуктов распада, в частности, погибших светочувствительных клеток.

Слой 2. Светочувствительные клетки или фоторецепторы

Этот слой состоит из клеток в форме колбочек и палочек, которые являются первыми нейронами в составе сетчатки. Основная их функция – это преобразование световых ощущений, получаемых из внешней среды, в электрические сигналы, обрабатываемые головным мозгом.

Палочки - это цилиндрические образования длиной 40-50 мкм, количество которых в сетчатке составляет примерно 120 млн. Они отвечают за наше зрение при плохом освещении, например, ночью, и отличаются высокой чувствительностью. При этом эти клетки не обеспечивают достаточной остроты зрения, поскольку сразу несколько палочек совместно используют одно соединение с зрительным нервом. Палочки равномерно распределены по сетчатке, но отсутствуют в желтом пятне (макуле).

Колбочки в основном сконцентрированы именно в центральной ямке желтого пятна и активизируются только при ярком освещении. В нашей сетчатке их около 7 млн. Их функция - обеспечение центрального зрения и распознавание цветов. Среди колбочек выделяют три особых класса: колбочки, ответственные за восприятие зелёной, красной и синей частей спектра соответственно.

Поскольку они очень чувствительны к высокой интенсивности освещения, то они плохо различают цвета в темноте. Именно колбочки отвечают за нашу остроту зрения, поскольку они "подключены" к зрительному нерву поодиночке.

 

     

НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ СЕТЧАТКИ

Кроме фоторецепторов, сетчатка содержит еще несколько видов нервных клеток.

Биполярные клетки - клетки зрительной системы, вертикально соединяющие через синапсы* одну колбочку или несколько палочек зрительной системы с одной ганглиозной клеткой.

Амакриновые клетки - слой интернейронов сетчатки, которые получают входные сигналы от биполярных нейронов и других амакриновых клеток и посылают сигналы ганглиозным клеткам и другим биполярным клеткам. Эти клетки составляют 70 % входов в ганглиозные клетки сетчатки.

Горизонтальные клетки - слой ассоциативных нейронов сетчатки. Они располагаются в сетчатке сразу за фоторецепторами и отдают им большое количество дендритов (разветвленных отростков), которые, переплетаясь, образуют сплошное кружево.

Ганглиозные клетки — нейроны сетчатки, способные генерировать нервные импульсы в отличие от других типов нейронов сетчатки. Эти клетки граничат со стекловидным телом и образуют слой сетчатки, который первым получает свет. Ганглиозные клетки завершают «трёхнейронную рецепторно-проводящую систему»: фоторецептор — биполярный нейрон — ганглиозная клетка.

Клетки Мюллера – глиальные** клетки сетчатки глаза. Это вторые по частоте клетки сетчатки после нейронов.

* Синапс - место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал клеткой.

**Глия - вспомогательные клетки нервной ткани. Они составляют окружение для нейронов, обеспечивая условия для передачи нервных импульсов, а также осуществляя часть метаболических процессов нейрона.

Дополнительные слои сетчатки

Слой 3. Наружная пограничная мембрана

Он представляет собой тонкую пленку, через которую во внешнее пространство (пространство между слоем колбочек и палочек и пигментным эпителием сетчатки) проникают отдельные сегменты фоторецепторов.

Слой 4.  Наружный ядерный (зернистый) слой

Этот слой образуется ядрами фоторецепторов - колбочек и палочек.

Слой 5. Наружный плексиформный слой

В нем находятся отростки палочек и колбочек, которые здесь контактируют между собой, а также биполярными клетками и горизонтальными клетками. Это слой, который еще называет сетчатым, выполняет очень простую функцию - он отделяет два ядерных, т. е. наружный и внутренний слои, друг от друга.

Слой 6. Внутренний ядерный (зернистый) слой.

Его образуют ядра дополнительных нервных клеток сетчатки - биполярных, амакриновых, горизонтальных клеток и клеток Мюллера (подробнее о функциях этих клеток см. врезку)

Слой 7.  Внутренний плексиформный слой

Этот слой состоит из многочисленных переплетенных отростков разных нервных клеток. Это последняя ступень обработки информации внутри сетчатки перед направлением в зрительные центры в мозге.

Слой 8. Ганглиозные клетки

В этом слое находятся клетки, которые обеспечивают передачу импульсов фоторецепторов в зрительный нерв, с которым ганглиозные клетки соединены напрямую через свои отростки (аксоны). Эти нервные клетки совершенно прозрачны и легко пропускают свет.

Слой 9. Нервные волокна

Слой состоит из аксонов ганглиозных клеток, которые как каналы передают информацию непосредственно в зрительный нерв.

Слой 10. Внутренняя пограничная мембрана

Это самый внутренний слой сетчатки, прилегающий к стекловидному телу. Покрывает изнутри поверхность сетчатки. Он является основной мембраной, образованной основанием отростков клеток Мюллера.

Макула

Как мы уже отмечали, самым важным участком сетчатки является желтое пятно или макула, которое определяет остроту зрения. Диаметр пятна составляет 5-5,5 мм, оно отличается по цвету от окружающих тканей, поскольку здесь более интенсивно окрашен подлежащий пигментный эпителий.

В центре макулы находится центральная ямка, или фовеа, которая образуется в результате истончения сетчатки. Центральная ямка составляет 5% оптической части сетчатки, но в ней сосредоточено до 10% всех колбочек. В середине центральной ямки лежит ямочка - углубление диаметром 0,2-0,4 мм, она является местом наибольшей остроты зрения, содержит только колбочки (около 2500 клеток).