Как устроен глаз и как он работает? Как возникают близорукость и дальнозоркость?
В повседневной жизни мы с вами часто используем устройство, которое по своему строению очень похоже на глаз и работает по такому же принципу. Это фотоаппарат. Как и во многом другом, изобретя фотографию, человек просто сымитировал то, что уже существует в природе! Сейчас вы убедитесь в этом.
Глаз человека по форме – неправильный шар диаметром примерно 2,5 см. Этот шар называют глазным яблоком. В глаз поступает свет, который отражается от окружающих нас предметов. Аппарат, который воспринимает этот свет, находится на задней стенке глазного яблока (изнутри) и называется СЕТЧАТКОЙ. Он состоит из нескольких слоев светочувствительных клеток, которые обрабатывают поступающую к ним информацию и отправляют ее в мозг по зрительному нерву.
Строение глаза
Но для того, чтобы лучи света, поступающие в глаз со всех сторон, сфокусировались на такой небольшой площади, которую занимает сетчатка, они должны претерпеть преломление и сфокусироваться именно на сетчатке. Для этого в глазном яблоке есть естественная двояковыпуклая линза – ХРУСТАЛИК. Он находится в передней части глазного яблока.
Хрусталик способен менять свою кривизну. Разумеется, он делает это не сам, а с помощью специальной цилиарной мышцы. Чтобы настроиться на видение близко расположенных объектов, хрусталик увеличивает кривизну, становится более выпуклым и сильнее преломляет свет. Для видения удалённых предметов хрусталик становится более плоским.
Свойство хрусталика менять свою преломляющую силу, а вместе с этим и фокусную точку всего глаза, называется АККОМОДАЦИЕЙ.
Принцип аккомодации
В преломлении света участвует также вещество, которым заполнена большая часть (2/3 объема) глазного яблока – стекловидное тело. Оно состоит из прозрачного желеобразного вещества, которое не только участвует в преломлении света, но также обеспечивает форму глаза и его несжимаемость.
Свет поступает на хрусталик не по всей передней поверхности глаза, а через маленькое отверстие – зрачок (мы видим его как черный кружок в центре глаза). Размер зрачка, а значит, количество поступающего света, регулируется специальными мышцами. Эти мышцы находятся в радужной оболочке, окружающей зрачок (РАДУЖКЕ). Радужка, помимо мышц, содержит пигментные клетки, которые определяют цвет наших глаз.
Радужная оболочка
Понаблюдайте за своими глазами в зеркало, и вы увидите, что если на глаз направить яркий свет, то зрачок сужается, а в темноте он, наоборот, становится большим – расширяется. Так глазной аппарат защищает сетчатку от губительного действия яркого света.
Снаружи глазное яблоко покрыто прочной белковой оболочкой толщиной 0,3-1 мм – СКЛЕРОЙ. Она состоит из волокон, образованных белком коллагеном, и выполняет защитную и опорную функцию. Склера имеет белый цвет с молочным отливом, за исключением передней стенки, которая прозрачна. Ее называют РОГОВИЦЕЙ. В роговице происходит первичное преломление лучей света
Под белковой оболочкой находится СОСУДИСТАЯ ОБОЛОЧКА, которая богата кровеносными капиллярами и обеспечивает клетки глаза питанием. Именно в ней находится радужка со зрачком. По периферии радужка переходит в ЦИЛИАРНОЕ, или РЕСНИЧНОЕ, ТЕЛО. В его толще расположена цилиарная мышца, которая, как вы помните, изменяет кривизну хрусталика и служит для аккомодации.
Между роговицей и радужкой, а также между радужкой и хрусталиком находятся пространства – камеры глаза, заполненные прозрачной, светопреломляющей жидкостью, которая питает роговицу и хрусталик.
Защиту глаза обеспечивают также веки – верхнее и нижнее – и ресницы. В толще век находятся слезные железы. Жидкость, которую они выделяют, постоянно увлажняет слизистую оболочку глаза.
Под веками находится 3 пары мышц, которые обеспечивают подвижность глазного яблока. Одна пара поворачивает глаз влево и вправо, другая – вверх и вниз, а третья вращает его относительно оптической оси.
Мышцы обеспечивают не только повороты глазного яблока, но и изменение его формы. Дело в том, что глаз в целом тоже принимает участие в фокусировке изображения. Если фокус находится за пределами сетчатки, глаз немного вытягивается, чтобы видеть вблизи. И наоборот, округляется, когда человек рассматривает далёкие предметы.
Если в оптической системе есть изменения, то в таких глазах появляются близорукость или дальнозоркость. У людей, страдающих этими заболеваниями, фокус попадает не на сетчатку, а перед ней или за ней, и поэтому они видят все предметы размытыми.
Близорукость и дальнозоркость
При близорукости в глазу происходит растяжение плотной оболочки глазного яблока (склеры) в передне-заднем направлении. Глаз вместо шаровидной приобретает форму эллипсоида. Из-за такого удлинения продольной оси глаза изображения предметов фокусируются не на самой сетчатке, а перед ней, и человек стремится все приблизить к глазам или пользуется очками с рассеивающими (“минусовыми”) линзами для уменьшения преломляющей силы хрусталика.
Дальнозоркость развивается, если глазное яблоко укорочено в продольном направлении. Световые лучи при этом состоянии собираются за сетчаткой. Для того чтобы такой глаз хорошо видел, перед ним нужно поместить собирающие – “плюсовые” очки.
Коррекция близорукости (А) и дальнозоркости (Б)
Суммируем всё, что было сказано выше. Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней камеры, хрусталик и стекловидное тело, и в конечном итоге попадает на сетчатку, состоящую из светочувствительных клеток
А теперь вернемся к устройству фотоаппарата. Роль светопреломляющей системы (хрусталика) в фотоаппарате играет система линз. Диафрагма, регулирующая размер светового пучка, который поступает в объектив, играет роль зрачка. А “сетчатка” фотоаппарата – это фотопленка (в аналоговых фотоаппаратах) или светочувствительная матрица (в цифровых фотоаппаратах). Однако важное отличие сетчатки от светочувствительной матрицы фотоаппарата состоит в том, что в ее клетках происходит не только восприятие света, но и начальный анализ зрительной информации и выделение наиболее важных элементов зрительных образов, например направления и скорости движения объекта, его размеров.
Принцип работы фотоаппарата
Кстати.
На сетчатке глаза и светочувствительной матрице фотоаппарата формируется уменьшенное перевернутое изображение внешнего мира – результат действия законов оптики. Но вы видим мир не перевернутым, потому что в зрительном центре мозга происходит анализ полученной информации с учетом этой “поправки”.
А вот новорожденные видят мир перевёрнутым примерно до трех недель. К трём неделям мозг обучается переворачивать увиденное.
Известен такой интересный эксперимент, автор которого – Джордж М. Стрэттон из Калифорийского университета. Если человеку надеть очки, которые переворачивают зрительный мир вверх ногами, то в первые дни у него происходит совершенная дезориентация в пространстве. Но уже через неделю человек привыкает к “перевернутому” миру вокруг него, и даже все меньше осознает, что окружающий мир перевернут; у него формируются новые зрительно-двигательные координации. Если после этого снять очки-перевертыши, то у человека снова происходит нарушение ориентации в пространстве, которое вскоре проходит. Этот эксперимент демонстрирует гибкость работы зрительного аппарата и мозга в целом.
Обучающий видеофильм: Как мы видим
Конспект занятия: «Глаза — наши помощники», для старшей группы
Татьяна Михайловна Раздрогова Конспект занятия: «Глаза — наши помощники», для старшей группы
Конспект занятия «Глаза – наши помощники» для старшей группы
дать представление о том, что глаза являются одним из основных органов чувств человека. Познакомить детей со строением глаза, показать, какую роль играет зрение в жизни человека. Закрепить знания детей о том, что полезно, что вредно для глаз. Ознакомить с приёмами оказания первой помощи при травме глаз. Воспитывать чувство сострадания к незрячим людям, желание им помочь. Развивать двигательную моторную координацию, прослеживающую функцию глаз с фиксацией взора.
Предварительная работа:
1. Беседы по теме «Зрение».
2. Разучивание комплекса упражнений для профилактики нарушения зрения, использование офтальмологического тренажера Базарного.
3. Сложно-ролевая игра «Больница» (на приеме у окулиста).
4. Чтение стихотворения Н. Орловой «Ребятишкам про глаза», А. Барто «Очки».
5. Рассматривание познавательных рисунков.
Материалы:
картинки «вредно и полезно для глаз», картина «продукты питания, полезные для глаз», иллюстрация «строение глаза», зашумленные картинки по теме «овощи».
Ход занятия:
В гости приходит доктор Айболит.
Доктор Айболит: «Здравствуйте, ребята! Отгадайте загадку:
Живёт мой братец за горой,
Не может видеться со мной (глаза)».
Педагог: «Ребята, а зачем человеку глаза?»
Дети: «С помощью глаз человек видит предметы, их размеры, цвета, форму. Глаза помогают человеку передвигаться в нужном направлении, ориентироваться в пространстве и во времени».
Педагог: «Я хочу прочитать вам стихотворение Н. С. Орловой «Ребятишкам про глаза»:
Разберемся вместе, дети,
Для чего глаза на свете?
И зачем у всех у нас
На лице есть пара глаз?
Для чего нужны глаза?
Чтоб из них текла слеза?
Ты закрой глаза ладошкой,
Посиди совсем немножко:
Сразу сделалось темно,
Где кроватка, где окно?
Страшно, скучно и обидно –
Ничего вокруг не видно.
Женя хочет быть пилотом,
Править быстрым самолетом;
Все моря на белом свете
Переплыть мечтает Петя,
Будет Николай танкистом,
А Сергей парашютистом,
Станет снайпером Илья,
Но для этого, друзья,
Кроме знаний и умения –
Всем необходимо зрение!
Педагог, используя схему строения глаза, рассказывает и показывает:
Глаз – волшебный теремок,
Круглый маленький домок,
Хитро он устроен,
Без гвоздей построен.
Круглый дом со всех сторон
Белой стенкой окружён.
Стенку эту белую
Обойдем же дом скорей
Ни крылечка, ни дверей.
Впереди кружочек тонкий –
Роговица словно пленка,
Вся прозрачна, как стекло –
В мир чудесное окно,
Через круглое оконце
В глаз проходит свет от солнца.
Глаз бывает синий, серый:
Впереди пред белой склерой
Яркой радужки кружок
Украшает глаз – домок.
В центре радужки – зрачок,
Черный маленький кружок.
Лишь стемнеет – наш зрачок
Станет сразу же широк,
Коль светло – зрачок поуже,
Чтобы видел глаз не хуже.
А за радужкой лежит
Он такой имеет вид,
Как стеклянный шарик.
Изнутри весь этот дом
Выстлан, будто бы ковром,
Оболочкой гладкой – тоненькой сетчаткой.
Что же в домике внутри?
На картинку не смотри –
В домике невидное
Оно прозрачно, как алмаз…
Строение глаза
Педагог: «А как вы думаете, для чего нам нужны брови, ресницы, веки?»
Педагог: «Правильно, и для красоты, и для удобства. Потечет со лба пот, его остановят брови; если же в опасной близости от глаза появится какой-нибудь предмет, веки захлопнутся сами раньше, чем мы об этом подумаем.
А сейчас мы проверим ваши глазки. Поиграем с мячом».
Веселый мяч помчался вскачь, (дети смотрят вдаль)
Покатился в огород, (дети смотрят на кончик носа)
Докатился до ворот, (дети смотрят вниз)
Покатился под ворота,
Добежал до поворота. (дети выполняют круговые
Там попал под колесо. движения глазами)
Хлопнул, лопнул – вот и все! (закрывают глаза)
Педагог: «Ребята, если о глазах плохо заботиться, с ними могут случиться разные неприятности, нам надо беречь глаза».
Дидактическая игра «Что полезно, а что полезно для глаз»
Педагог: «Возьмите по одной карточке. То что полезно для глаз – положить к смешной рожице, а что вредно для глаз положить к грустной рожице. Объясните свой выбор».
Педагог использует карточки со следующими сюжетами:
1. Ребенок читает за столом в хорошо освещенной комнате.
2. Ребенок читает в транспорте.
3. Ребенок трет глаза грязными руками.
4. Ребенок вытирает глаза чистым платком.
5. Ребенок смотрит телевизор или играет на компьютере, сидит близко к экрану.
6. Ребенок читает лежа.
7. Ребенок держит ножницы и карандаши острием вверх.
Педагог: «Ребята, а как бы мы жили, если бы у человека не было глаз? Попробуйте с закрытыми глазами пройти по группе или на ощупь определить незнакомый предмет (можно завязать ребенку глаза чистым платком)».
Педагог: «На земле есть люди, которые ничего не видят. Как называется такой человек?»
Педагог: «Наше государство заботится о таких людях. Для слепых построены школы, где их учат читать с помощью пальцев, обучают собак – поводырей, которые помогают человеку ориентироваться на улице. А как помочь такому человеку?»
Дети: «Можно помочь перейти дорогу, подняться по ступенькам. Зайти в транспорт, купить продукты, лекарства и т. д.».
Педагог: «Ребята, а вы знаете, какие продукты наиболее полезны для глаз?»
Дети: «Морковь, черника, перец…»
Педагог: «А еще очень полезны для глаз укроп, шиповник, рябина, тыква, черная смородина, петрушка, капуста, лимоны, печень, сливочное масло, рыба, молоко и т. д.».
Из набора картинок «Продукты» дети выбирают наиболее полезные для глаз.
Педагог: «На картинке спрятались овощи (зашумленный рисунок). Назовите овощи и обведите по контуру тот, в котором много витамина «А» (морковь)».
Помни истину простую,
Лучше видит только тот,
Кто жует морковь сырую
Или пьет морковный сок.
Айболит: «Ребята, так что надо сделать. Чтобы глаза были здоровыми?»
Дети: «Беречь глаза, охранять их от пыли и грязи, делать гимнастику для глаз, не смотреть книги лежа, есть продукты, содержащие витамины и т. д.».
Педагог: «Глаза – наши незаменимые помощники. С их помощью мы видим окружающее, узнаем друг друга. У больного человека меняется цвет глаз, по глазам можно определить, какой человек, добрый или злой, правду он говорит или нет. Глаза могут передавать наше настроение. Если нас что-то удивило – раскрываем широко глаза и делаем удивленный вид, а если нам грустно, печально – опускаем глаза вниз. Ну. А если нам хорошо, весело и мы радуемся – глаза поднимаем вверх и улыбаемся.
Посмотрите друг на друга, какие красивые у вас глаза! А какого цвета у Васи, у Саши ит. д. ?
Вижу, что у вас хорошее настроение, веселые глазки. В хороводе мы пройдемся и друг другу улыбнемся».
Беседа с детьми. Тема: «Чтобы глаза видели». Хорошо известно, что самое острое зрение у орла. Он парит на большой высоте и из-за облаков высматривает добычу. ночью лучше всех видит.
Интегрированное занятие с элементами экспериментирования и оздоровительными минутками Конспект открытого занятия для воспитателей МБДОУ МО «Сказка», структурное подразделение №151, г. Краснодар. Воспитатель – Кравченко С. А.
Зрение у детей
Особенности зрительной системы у детей
Нормальное функционирование зрительной системы ребенка — необходимое условие не только для обеспечения самого зрительного процесса, но и для развития всех органов и систем организма, т. к. глаз — это не только орган зрения, но и «потребитель» световой энергии. Благодаря стимулирующему действию света в организме железами внутренней секреции вырабатываются гормоны гипофиза, надпочечников, щитовидной железы, половых желез и др. Более быстрая адаптация организма новорожденного к внешним условиям, его правильное развитие и рост в большой степени зависят от правильного функционирования зрительной системы. Именно поэтому зрительный анализатор у детей формируется достаточно быстро. Рост и развитие глаза у ребенка в основном завершаются к 2–3 годам, а в последующие 15–20 лет происходит меньше изменений, чем за первые годы.
Особенно важным для дальнейшего нормального функционирования зрительной системы ребенка является правильная закладка и развитие органа зрения еще до рождения. Существуют особые критические периоды развития, когда закладка того или иного органа становится особенно чувствительной к различным повреждающим факторам. Результаты клинических наблюдений свидетельствуют о том, что нарушения в развитии глаза могут вызываться:
авитаминозом А (слепота);
влиянием хлорида лития (циклопия, анофтальм) и роданида натрия (гидрофтальм);
инфекционными болезнями, избыточным или длительным введением препаратов при сахарном диабете (аплазия зрительного нерва, слепота, катаракта) и т. д.
Однако изменения могут быть обусловлены и влиянием врожденно-наследственных факторов. К моменту рождения глаз ребенка, в случае нормального дородового развития, имеет все оболочки, однако существенно отличается по размерам, массе, гистологической структуре, физиологии и функциям от глаза взрослого.
Глаз новорожденного
Глаз новорожденного имеет значительно более короткую, чем у взрослого, переднезаднюю ось (ок. 16-18 мм) и, соответственно, более высокую (80,0-90,9D) преломляющую силу. К году переднезадний размер глазного яблока ребенка увеличивается до 19,2 мм, к 3-м годам — до 20,5 мм, к 7-ми — до 21,1 мм, к 10-ти — до 22 мм, к 15-ти годам составляет около 23 мм и к 20–25 — примерно 24 мм. Однако, величина и форма глазного яблока зависят от вида и величины того или иного вида рефракции (нарушения рефракции — миопия, гиперметропия, нормальная рефракция — эмметропия). Размеры глазного яблока ребенка имеют большое значение при оценке вида и стадии глазной патологии (врожденная глаукома, близорукость и др.).
Как правило, у детей при рождении и в младшем возрасте глаз имеет гиперметропическую рефракцию — дальнозоркость (по данным исследований она выявлена в 92,8% всех исследованных глаз в возрасте до 3 лет, нормальная рефракция и близорукость в этом возрасте — соответственно 3,7 и 2%). Степень дальнозоркости составляет в среднем 2,0–4,0D. По мере роста глаза его рефракция смещается в сторону нормальной. В первые 3 года жизни ребенка происходит интенсивный рост глаза, а также уплощение роговицы и особенно хрусталика.
Роговица
Роговица — это основная преломляющая структура глаза. Ширина (или горизонтальный диаметр) роговицы у новорожденных в среднем 8–9 мм, к году — 10 мм, к 11 годам — 11,5 мм, что почти соответствует диаметру роговицы у взрослых. Рост роговицы, увеличение ее размеров происходит за счет растягивания и истончения ткани. Толщина центральной части роговицы уменьшается в среднем с 1,5 до 0,6 мм, а по периферии — с 2,0 до 1,0 мм. Радиус кривизны передней поверхности роговицы новорожденного равен в среднем 7,0 мм, с возрастом происходит некоторое ее уплощение и к 7 годам кривизна составляет в среднем 7,5 мм, как и у взрослых (кривизна роговицы может варьироваться от 6,2 до 8,2 мм, в зависимости от вида и величины рефракции глаза). Преломляющая сила роговицы изменяется в зависимости от возраста обратно пропорционально радиусу кривизны: у детей первого года жизни она составляет в среднем 46–48 D, а к 7 годам, как и у взрослых, — около 42–44 D. Сила преломления роговицы в вертикальном меридиане почти всегда примерно на 0,5 D больше, чем в горизонтальном, что и обуславливает, так называемый, “физиологический” астигматизм.
В первые месяцы жизни ребенка роговица малочувствительна вследствие еще не закончившегося функционального развития черепных нервов. В этот период особенно опасно попадание в конъюнктивальный мешок инородных тел, которые не вызывают раздражения глаз, боли и беспокойства ребенка и, следовательно, могут привести к тяжелым повреждениям роговицы (кератиту) вплоть до ее разрушения. В дальнейшем чувствительность роговицы повышается и у годовалого ребенка она почти такая же, как и у взрослого. См. строение роговицы глаза.
Радужная оболочка
Радужная оболочка — это передняя часть сосудистой оболочки глаза, образует вертикально стоящую диафрагму с отверстием в центре — зрачком, регулирующим поступление света внутрь глаза в зависимости от внешних условий. Радужная оболочка может иметь различную окраску — от голубой до черной. Цвет ее зависит от количества содержащегося в ней пигмента меланина: чем больше пигмента, тем темнее радужная оболочка; при отсутствии или малом количестве пигмента эта оболочка имеет голубой или светло-серый цвет. У детей в радужной оболочке мало пигмента, поэтому у новорожденных и детей первого года жизни она голубовато-сероватая. Окончательно цвет радужки формируется к 10–12 годам. У детей грудного возраста плохо развиты мышечные волокна, расширяющие зрачок и поэтому зрачок узкий (2–2,5 мм). К 1–3-ем годам зрачок приобретает размеры, характерные для взрослых (3–3,5 мм).
Хрусталик
Хрусталик — вторая важнейшая оптическая система, на долю которой приходится около одной трети преломляющей силы глаза (до 20,0 D). Хрусталик обладает свойством изменять кривизну своей передней поверхности и приспосабливать глаз к ясному видению предметов, расположенных на различных расстояниях (функция аккомодации). Форма и величина хрусталика существенно меняется с возрастом. У новорожденных форма хрусталика приближается к шаровидной, его толщина составляет примерно 4 мм, диаметр — 6 мм, кривизна передней поверхности — 5,5 мм. В зрелом и пожилом возрастах толщина хрусталика достигает 4,6 мм, а диаметр — 10 мм, при этом радиус кривизны передней поверхности увеличивается до 10 мм, а задней — до 9 мм. Соответственно меняется и преломляющая сила хрусталика: если у детей она составляет порядка 43,0 D, то у взрослых — 20,0 D.
Сетчатка
Сетчатка — важнейшая составляющая зрительного анализатора, являющаяся его периферическим звеном. Сложнейшая структура позволяет сетчатке первой воспринимать свет, обрабатывать и трансформировать световую энергию в нервный импульс, который далее по цепочке нейронов передается в зрительные центры коры головного мозга, где и происходит восприятие и переработка зрительной информации. Сетчатка является внутренней оболочкой глазного яблока, выстилающей глазное дно. Самым важным местом сетчатки является так называемое желтое пятно (macula) с центральной (0,075 мм) областью (fovea centralis). Эта область наилучшего восприятия зрительных ощущений.
У новорожденного сетчатка состоит из 10 слоев:
пигментного эпителия;
слоя палочек и колбочек;
наружной пограничной мембраны;
наружного ядерного слоя;
наружного плексиформного (сетчатого) слоя;
внутреннего ядерного слоя;
внутреннего плексиформного слоя;
слоя ганглиозных и мультиполярных клеток;
слоя нервных волокон;
внутренней пограничной мембраны.
Первые четыре слоя относятся к светочувствительному аппарату сетчатки, а остальные составляют мозговой отдел. После первого полугодия и по мере роста глаза растягиваются и истончаются не только наружные, но и внутренние слои сетчатки. В связи с этим значительные изменения претерпевает сетчатка в макулярной и особенно фовеолярной (центральной) области: здесь остаются лишь 1-й, 2-й, 3-й и 10-й слои, что и обеспечивает в будущем высокую разрешающую зрительную способность этой зоны. См. строение сетчатки.
Передняя камера глаза
Передняя камера глаза ограничена спереди задней поверхностью роговицы, по периферии (в углу) — корнем радужки, ресничным телом, сзади — передней поверхностью радужки, а в зрачковой области — передней капсулой хрусталика. К моменту рождения ребенка передняя камера глаза уже сформирована, однако по форме и размерам она значительно отличается от камеры у взрослых. Это объясняется наличием короткой передне-задней оси глаза, своеобразием формы радужной оболочки и шаровидной формой передней поверхности хрусталика. Важно знать, что задняя поверхность радужной оболочки тесно контактирует с межзрачковой областью передней капсулы хрусталика.
У новорожденного глубина передней камеры в центре (от роговицы до передней поверхности хрусталика) достигает 2 мм, а угол камеры острый и узкий, к году камера увеличивается до 2,5 мм, а к 3 годам она почти такая же, как у взрослых, т. е. около 3,5 мм; угол камеры становится более открытым. Во внутриутробном периоде развития угол передней камеры закрыт мезодермальной тканью, однако к моменту рождения эта ткань в значительной мере рассасывается. Задержка в обратном развитии мезодермы может привести к повышению внутриглазного давления еще до рождения ребенка и развитию гидрофтальма (водянка глаза).
Около 5% детей рождаются с закрытым отверстием слезно-носового канала, но под влиянием слезной жидкости ткань («пробка») в первые дни почти всегда рассасывается, и начинается нормальное отведение слезы. В противном случае, прекращается отток слезы, образуется ее застой и возникает дакриоцистит новорожденных.
Глазница
Глазница является защитным костным остовом, вместилищем глаза и основных его придатков. Характерные особенности глазницы новорожденного состоят в том, что ее горизонтальный размер больше вертикального, глубина глазницы невелика и по форме она напоминает трехгранную пирамиду, ось которой сходится вперед, что иногда может создавать видимость сходящегося косоглазия. Хорошо развита только верхняя стенка глазницы. В процессе роста, в основном за счет увеличения больших крыльев основной кости, развития лобной и верхнечелюстной пазух, глазница становится глубже и приобретает вид четырехгранной пирамиды, направление оси выравнивается, в связи с чем, увеличивается межзрачковое расстояние. К 8-10 годам форма и размеры глазницы почти такие же, как у взрослых.
После рождения ребенка зрительный анализатор проходит определенные этапы развития, среди которых основные пять:
формирование области желтого пятна и центральной области сетчатки в течение первого полугодия жизни; из 10 слоев сетчатки остаются в основном четыре — это зрительные клетки, их ядра и бесструктурные пограничные мембраны;
увеличение функциональной мобильности зрительных путей и формирование их в течение первого полугодия жизни;
совершенствование зрительных клеточных элементов коры и корковых зрительных центров в течение первых 2 лет жизни;
формирование и укрепление связей зрительного анализатора с другими анализаторами в течение первых лет жизни;
морфологическое и функциональное развитие черепных нервов в первые (2-4) месяцы жизни.
Анатомия глаза: строение и функции
З рение — 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 мм 2 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.
Анатомическое строение и функции глаза человека: особенности, схема с обозначениями, описанием. Анатомический рисунок глаза человека
Глаза — являются нашими помощниками в познании мира, благодаря их функционалу мы можем воспринимать зрительно любые картинки предметы и т.п. Далее изучим анатомическое строение и функции глаза человека.
Зрительная система является уникальной, сложной. Не один год понадобился ученым, чтобы выяснить, как она работает. С помощью парного органа вы получаете около 95 процентов информации о внешнем мире.
Люди имеют возможность видеть не самими глазами, а посредством зрительного органа. По функционалу видеоинформация может передаваться через важную составляющую глаза — зрительный нерв, и еще с помощью хиазмы, зрительных трактов, что находятся в определенных зонах затылочной части мозговой оболочки. Там же образуется образ, что стоит перед глазами. Именно эти части зрительной системы играют ведущую роль в функционале.
Функции глаза человека: особенности
Интересно, что у человека два глаза, это для того, чтобы получилась 3-D картинки. Крайняя правая часть зрительного органа отвечает за охват правой части изображения, а левая за левую часть. И изображение с правого глаза передается в левое полушарие, а с левого в правое. После информация соединяется в одно целое.
При любых нарушениях этого функционала расстраивается бинокулярный обзор. Точнее у человека развивается двоение в глазах. Вы будете видеть совершенно разные изображения, это существенно понизит качество жизни.
Но речь не о том, далее изучим строение и функции глаза человека в подробностях.
Глаза работают по принципу фотоаппарата, где объектив — это роговица с хрусталиком и зрачком. С помощью хрусталика происходит автоматическое фокусирование изображений на сетчатке. Благодаря сетчатке запоминаются картинки, а потом «фотографии» поступают в обработку в мозг.
Ниже смотрите анатомическую схему глазного органа, там вы можете найти информацию, за что отвечает каждая часть глазного яблока.
Как устроены глаза человека?
из органа зрения
в состав органа зрения входит глазное яблоко и зрительный нерв
мышечной двигательной системы
слезного аппарата
глазницы в черепе, где располагаются глазные яблоки.
Внешнее строение глаза
Схема строения глазного яблока человека
Смотрите наглядно, как устроено глазное яблоко человека выше. Как видите, схема сложная, но благодаря ее подробному описанию далее, вы с легкостью разберетесь с ней.
Первой идет роговица — плотная и прозрачная пленка, которая покрывает глаз. В данной оболочке имеются кровеносные сетки сосудов, благодаря ей происходит преломление. Роговица контактирует со склерой. Эта оболочка в отличие от роговицы непрозрачная.
Далее вы увидите переднюю камеру глаза — участок разделяющий радужку, роговицу. В камере имеется жидкость.
Круглая радужка имеет внутри небольшую окружность, похожую на отверстие — зрачок. Она служит для сокращения, расслабления зрачка и состоит из мышечной массы. Также радужка может быть разнообразных оттенков цветов. У разных людей она отличается, может быть синей или зеленой. Благодаря этой части глаза изменяется светопоток.
Небольшой темный круг в радужке — это зрачок. Размер его меняется в зависимости от освещенности. При ярком солнце зрачки сужаются, а вечером — расширяется.
Далее идет хрусталик, он является «линзой» глаз. По качеству он имеет эластичные свойства, прозрачный, меняет форму, чтобы навести резкость. Хрусталик считается оптической составляющей глаз.
Субстанция в виде стекловидного тела похожа на гель, находится сзади, благодаря ей сохраняется определенная округлая форма глаз. Стекловидное тело принимает участие в глазной системе обмена веществ. Относится к оптике глаза.
Фоторецепторы, нервные окончания, которые имеются в сетчатке имеют высокую чувствительность к свету. Нервные клетки вырабатывают родопсин, после чего световая энергия преобразуется в двигательную энергию нервных тканей. Потому и возникает реакция фотохимии. Также нервные окончания благодаря высокой чувствительности к свету способствуют развитию периферического зрения и видению в темное время суток.
Еще один важный орган глазного яблока — склера, с непрозрачной структурой, она граничит с роговицей. К данной оболочке крепится шесть мышц, которые отвечают за движение глазного яблока. в склере также имеется множество сосудов и нервных волокон.
Сразу за склерой находится сосудистая оболочка. Благодаря ей происходит кровоток внутри глаз. Когда развивается недуг, то сосудистая оболочка имеет свойство воспаляться.
Передача от нервных волокон глазного яблока в головной мозг происходит по средствам зрительного нерва.
Схема строения слезной системы глаза
Далее наглядно посмотрите, внешнее строение и функции глаза человека, какими мышцами он приводится в движение.
Строение и работа глаза
Сверху на схеме представлена работа слезной системы, в этой системе участвуют: слезные каналы, слезный мешок, слезное мясцо, слезные канальцы (смотрите схему). Благодаря этим составляющим человек может плакать. Также веками происходит увлажнение роговицы и ее очищение.
На картинке видно, что глаз округлой формы, примерный размер глазного яблока у взрослых людей около 23 миллиметров.
Органы зрения находятся в черепе, в глазницах, а снаружи им служат для защиты веки, ресницы. Изнутри каждое веко покрыто конъюнктивой, снаружи кожной тканью. Внутри век есть мышечная масса и хрящевая ткань. Благодаря железам с внутренней стороны век омывается поверхность роговицы слезным содержимым. С внутреннего края век есть слезные каналы.
Строение мышечной системы глаза
В глазницах имеется восемь мышц, шесть из которых отвечают за движение самого глаза, четыре из них — прямые, две — косые (поднимают верхнее веко, и еще орбитальная мышца). Мышечные волокна, кроме последних двух, выходят из глазницы, образуют общее сухожильное кольцо. Сухожилия же образуют с нервной оболочкой жгут и воздействуют на фиброзную пластинку, она же отвечает за закрытие верхней глазничной щели.
Ниже на изображении предоставлено подробное строение двигательной мышечной системы глаза человека. Благодаря наружным мышцам, которые обозначены на картинке, как глазодвигательные мышцы, зрительные органы способны передвигаться. Потому люди запросто могут переводить свой взор из стороны в сторону, смотреть на любые предметы или существа, которые привлекают их внимание.
Мышечная двигательная система человеческого глаза
Интересно то, что глаза имеют вспомогательные органы защиты, которые могут их скрыть от неблагоприятных факторов. Веки — не только способны прикрыть нежную оболочку (роговицу), а еще и являются вспомогательным инструментом для оттока слез и увлажнения внешней оболочки глазного яблока. Слезы необходимы человеку в качестве увлажнителей роговицы и еще они осуществляют бактерицидное воздействие, смывая пылинки, соринки с поверхности роговицы.
Самое интересное, что без окончательного анализа восприятия зрительной информации в мозгу, в его оболочке, именно — в затылочной зоне, человек не воспримет картинку. Для полной информации без головного мозга не обойтись.
Строение зрительного нерва человеческого глаза
С помощью зрительного нерва нервные импульсы от световых раздражителей передаются с сетчатки глаза к зрительному центру, находящемуся в коре затылочной части мозга.
Ниже на рисунке смотрите схему зрительного анализатора.
Воспринимающая часть изображения — это глазное яблоко.
Зрительные центры в коре полушарий головного мозга.
Как устроены глаза?
Как нарисовать анатомический рисунок органа зрения?
В наше время анатомия человека изучена досконально, потому существует много пособников, по которым с легкостью можно срисовать органы человека, в том числе и зрительные. Ниже представлен пример такого рисунка, где есть строение глаза человека. По такому изображению можно узнать и строение, и функции глаза человека.
Загрузка...