Строение и функции оптической системы глаза

На пути к фоторецепторным клеткам световые лучи проходят через несколько прозрачных сред: роговица, хрусталик, стекловидное тело. Из-за этого происходит преломление световых лучей внутри глаза. Преломляющая сила для рассмотрении далеких предметов 59 D, при рассмотрении близких предметов 70,5 D.

Аккомодация

Обеспечивает приспособление глаза к ясному видению предметов, расположенных на различном расстоянии. Достигается изменением кривизны хрусталика, что позволяет изменять его преломляющую силу и фокусировать изображение на сетчатке. При рассмотрении близкого предмета кривизна увеличивается, при рассмотрении дальнего предмета хрусталик уплощается. Хрусталик помещен в капсулу, которая растягивается цинновыми связками (уплощает хрусталик), сокращение ресничного тела ослабляет натяжение цинновых связок (хрусталик вытягивается).

Аномалии рефракции

Если продольная ось глаза слишком длинная, то лучи от далекого объекта фокусируются перед сетчаткой – близорукость. Коррекция вогнутыми стеклами.

Если продольная ось глаза укорочена, то лучи от дальнего объекта фокусируются за сетчаткой – дальнозрость. Коррекцияя двояковыпуклыми линзами.

Астигматизм обусловлен не строго сферичной поверхностью роговицы, вызывает неодинаковое преломление по разным меридианам глаза. Коррекция цилиндрическими линзами.

Зрачковый рефлекс

Яркое освещение приводит к сужению зрачка, затемнение – к расширению. Это адаптивный механизм.

Зрачок окружают два вида мышц: радужный сфинктер и дилятатор. Парасимпатика – сужение зрачка, симпатика – расширение.

Реакция зрачков в норме на свет содружественная, в некоторых патологических случаях размеры зрачков различны (анизокария)

Сетчатка

Внутренняя фоточувствительная оболочка глаза.

1 слой – пиглментный эпителий:

· Экранирующий эффект – поглощает свет

· Ресинтез зрительных пигментов

· Обновление наружных сегментов палочек и колбочек, фагоцитоз обломков

· Защита фоторецепторных клеток от светового повреждения.

· Обеспечение фоторецепторных клеток питательными веществами

2 слой – фоторецепторный

Здесь расположены палочки (120 млн) и колбочки (6 млн), несколько видов нервных клеток. Возбуждение с фоторецепторов передается на биполярный нейрон, на ганглиозные клетки сетчатки, которые передают нервные импульсы в подкорковые зрительные центры.

Распределение палочек и колбочек неравномерное: в центральной ямке – одни колбочки, по направлению к периферии число колбочек уменьшается, на периферии – одни палочки.

Фоторецепторы через биполярные клетки связаны с ганглиозными клетками. Фоторецепторы, соединенные с 1 ганглиозной клеткой – рецептивное поле. В районе центральной ямки 1 колбочка через 1 биполярную клетку соединена с о1 ганглиозной клеткой, что обеспечивает большое пространственное разрешение.

Колбочки обеспечивают дневное зрение, восприятие цвета. Палочки более чувствительны к свету, обеспечивают сумеречное зрение.

Зрительные пигменты находятся в наружном сегменте фоторецепторов. В палочках – родопсин, в колбочках – иодопсин, хлораб, эритраб.

Молекулярные основы фоторецепции и ее сопряжение с электрогенезом элементов сетчатки

· Под воздействием кванта происходит изомеризация хромофорной группы зрительного пигмента (в транс-ретиналь).

· Это вызывает изменение в белковой части пигмента, она переходит в метаформу 2, которая взаимодействует с примембранным белком – трансдуцином.

· Трансдуцин обменивает связанный с ним в темноте ГДФ на ГТФ.

· ГТФ активирует другой фосфодиэстеразу, которая снижает концентрацию цАМФ, вызывает избыточное накопление Na, гиперполяризацию мембраны фоторецептора.

· Формируется генераторный потенциал, после чего происходит возвращение мембранного потенциала к исходному уровню и ресинтез зрительного пигмента.

· Ганглиозные клетки интегрируют информацию, закодированную в виде генераторных потенциалов, формируют различные виды активности, которая регистрируется в виде электроретинограммы.

· Из сетчатки зрительная информация распространяется по волокнам зрительного нерва.

Теории цветоощущения

· Трехкомпонентная теория (Гельмгольц) – 3 типа колбочек, воспринимают красный, зеленый и синий цвет. Интеграция позволяет получать все оттенки.

· Трехэлементная теория (Геринг) – каждая колбочка содержит все 3 зрительных пигмента.

Зрительный путь

Отростки фоторецепторов образуют зрительный нерв

После выхода зрительного нерва из глаза 3/4 волокон с медиальной стороны переходят на противоположную сторону – хиазма, соединяются с латеральными волокнами другой стороны – зрительный тракт

Волокна зрительного тракта переключаются в:

· верхних буграх четверохолмия

· латеральном коленчатом теле

· супрахиазмиальных ядрах гипоталамуса

· ядрах глазодвигательного нерва

Аксоны ядер двухолмия и латеральных коленчатых тел идут к зрительной коре, которая связана с ассоциативной корой.