Учение об анализаторах. Орган зрения: анатомия и физиология.

Классификация органов чувств.

По природе рецепторного аппарата органы чувств и рецепторы делятся на 3 типа.

I. Первично чувствующие органы чувств (органы зрения и обоняния)	II. Вторично чувствующие органы чувств (органы вкуса, слуха и равновесия)	III. Рецепторы, не организованные в органы чувств (рецепторы тактильной, проприоцептивной и пр. чувствительности)
Рецепцию осуществляют специализированные нервные (нейросенсорные) клетки, находящиеся в органе чувств.	Рецепцию осуществляют специализированные эпителиальные (эпителиосенсорные) клетки, находящиеся в органе чувств.	Рецепцию осуществляют специализированные окончания нервных клеток; тела же клеток находятся в чувствительных узлах.

Орган зрения

       Глаз, oculus, состоит из глазного яблока и окружающих вспомогателных органов.

       Составные части органа зрения

Парный орган зрения включает:

• глазное яблоко и
• вспомогательные образования (веки, глазодвигательные мышцы, слёзный аппарат).

       Глазное яблоко, bulbus oculi, располагается в глазнице и имеет вид шара, более выпуклого спереди.

       Различают:

· передний и задний полюсы.

· зрительная ось глаза– прямая линия, проходящая через полюсы.

 

В глазном яблоке различают:

3 оболочки (снаружи внутрь)	компоненты внутреннего ядра
фиброзную, сосудистую и сетчатую.	переднюю и заднюю камеры глаза, хрусталик, стекловидное тело.

 

3. Компоненты этих структур формируют 3 функциональных аппарата:

• светопреломляющий, или диоптрический,
• аккомодационный и
• рецепторный.

 

       Итак, глазное яблоко слагается из трех оболочек: фиброзной, сосудистой, сетчатки, окружающих внутреннее ядро глаза.

 

Оболочки глазного яблока

       Фиброзная оболочка, tunica fibrosa bulbi:

· является производным мезодермы, 

· расположена снаружи,

· выполняет функции: защитную и опорную (служит местом прикрепления мышц).

 

      В ней выделяют 2 отдела:

1. задний отдел – склера или белочная оболочка – представляет собой плотную соединительнотканную пластинку белого цвета

2. передний отдел – роговица – это более выпуклая прозрачная часть фиброзной оболочки, напоминающая часовое стекло, которая относится к светопреломляющим средам глаза:

· имеет большое количество нервных окончаний

· лишена кровеносных сосудов, обладает высокой проницаемостью, что используют для введения лекарственных веществ.

       На границе роговицы и склеры в толще последней расположен венозный синус склеры, в который происходит отток жидкости из передней камеры глаза.

       Сосудистая оболочка, tunica vasculosa bulbi:

• развивается из мезодермы,
• богата кровеносными сосудами и пигментными клетками (поглощают избыточный свет, препятствуя его отражению от стенки глаза
  (отражение резко снижало бы контрастность изображения)),
• расположена кнутри от фиброзной оболочки.

 

       В ней выделяют три отдела:

1. собственно сосудистую оболочку,
2. ресничное (цилиарное) тело,
3. радужку.

 

1. Собственно сосудистая оболочка, choroidea – составляет 2/3 сосудистой оболочки и является ее задним отделом. Между прилегающими друг к другу поверхностями собственно сосудистой оболочки и склеры имеется щелевидное околососудистое пространство, которое позволяет собственно сосудистой оболочке передвигаться при аккомодации (фокусировке глаза на объект наблюдения).
2. Ресничное тело, corpus ciliare – утолщенная часть сосудистой оболочки. Расположение ресничного тела совпадает с местом перехода склеры в роговицу.
1. Передняя часть ресничного тела содержит около 70 ресничных отростков, основу которых составляют кровеносные капилляры, продуцирующие водянистую влагу.
2. От ресничного тела начинаются волокна ресничного пояска (цинновой связки), который прикрепляется к капсуле хрусталика.
3. Толщу ресничного тела составляет ресничная мышца, m. ciliaris, участвующая в аккомодации.

При напряжении эта мышца расслабляет связку, а через нее и капсулу хрусталика, который становится более выпуклым.

При расслаблении мышцы циннова связка натягивается и хрусталик становится более плоским. Происходящая с возрастом атрофия мышечных волокон и замена их соединительной тканью приводит к ослаблению аккомодации.

1. Радужная оболочка или радужка, iris – составляет переднюю часть сосудистой оболочки и имеет вид диска с отверстием в центре – зрачком. Основа (строма) радужки представлена соединительной тканью с расположенными в ней сосудами. В толще стромы находятся гладкие мышцы: циркулярно расположенные мышечные волокна, суживающие зрачок, m. sphincter pupillae, и радиальные волокна, расширяющие зрачок, m. dilatator pupillae. Благодаря мышцам радужка выполняет роль диафрагмы, регулирующей количество света, поступающего в глаз. Передняя поверхность радужки содержит пигмент меланин, различное количество и характер которого обусловливает цвет глаз.

 

       Сетчатка, retina – внутренняя оболочка глазного яблока, образована не соединительной, а нервной тканью, при этом она примерно втрое толще сосудистой оболочки.

 

· развивается из выроста переднего мозгового пузыря, который превращается в глазной пузырек на ножке, а затем в двустенный бокал. Из последнего формируется сетчатка, а из ножки – зрительный нерв.

           

Сетчатка состоит из двух листков:

1. наружного пигментного (состоит из пигментных клеток, которые препятствуют отражению света)

2. внутреннего светочувствительного (нервная часть).

       По функции и строению во внутреннем листке сетчатки выделяют две части:

1. заднюю зрительную, pars optica retinae – содержит светочувствительные элементы (палочки, колбочки)
2. переднюю слепую, pars caeca retinae – покрывает заднюю поверхность радужки и ресничное тело, где светочувствительные элементы отсутствуют.
• В задней части сетчатки формируется зрительный нерв.
• Место его выхода называется диском зрительного нерва, где палочки и колбочки отсутствуют (слепое пятно).
• Латерально от диска зрительного нерва находится округлой формы желтое пятно, macula, содержащее только колбочки и являющееся местом наибольшей остроты зрения.

 

       В сетчаткесодержатся нейроны, располагающиеся в 3 уровня:

1. уровень светочувствительных нейронов – самый наружный (прилегающий к пигментному слою сетчатки);
2. уровень местно-ассоциативных нейронов, которые связывают нейроны сетчатки друг с другом;
3. уровень ганглионарных нейронов – их аксоны идут к слепому пятну и образуют зрительный нерв (данные нейроны тоже являются, по существу, ассоциативными, но, в отличие от предыдущих, связывают нейроны сетчатки с головным мозгом).

           

       Кроме нейронов, сетчатка содержит и глиальные клетки. Они имеют волокноподобный вид и создают своими отростками каркас, поддерживающий нейроциты.

 

Светочувствительные нейроны

Светочувствительные нейроны содержат 3 части:

· периферическую – дендрит, прилегающий к пигментным клеткам; именно здесь содержатся световоспринимающие структуры;

· ядерную и

· центральную – аксон, образующий синапсы с ассоциативными нейронами.

Типы нейронов по форме периферического отростка эти нейроны делятся на

• палочковые и
• колбочковые,

причём, вторых по количеству в 20 раз меньше.

 

Клетки выполняют разную функцию:

• "палочки" отвечают за чёрно-белое изображение (напр., в сумеречных условиях);
• "колбочки" - за цветное зрение.

При этом

• в т.н. жёлтом пятне сетчатки содержатся только "колбочки",
• а в остальных отделах сетчатки – и палочки, и (в меньшей концентрации) колбочки.

Внутреннее ядро глаза

 Внутреннее ядро глаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред:

• хрусталика,
• стекловидного тела и
• водянистой влаги.

      

       Хрусталик, lens, развивается из эктодермы и является наиболее важной светопреломляющей средой.

• Он имеет форму двояковыпуклой линзы и заключен в тонкую прозрачную капсулу.
• От капсулы хрусталика к ресничному телу протягивается циннова связка, которая для хрусталика выполняет функцию подвешиваюшего аппарата.
• Благодаря эластичности хрусталика легко изменяется его кривизна при рассматривании предметов на дальнем или близком расстоянии (аккомодация):

  При сокращении ресничной мышцы расслабляются волокна цинновой связки и хрусталик становится более выпуклым (установка на ближнее видение).

Расслабление мышцы приводит к натяжению связки и уплощению хрусталика (установка на дальнее видение).

       Стекловидное тело, corpus vitreum – прозрачная желеобразная масса, лежащая позади хрусталика и заполняющая полость глазного яблока.

       Водянистая влага вырабатывается капиллярами ресничных отростков и заполняет переднюю и заднюю камеры глаза. Она участвует в питании роговицы и поддержании внутриглазного давления.

· Передняя камера глаза – пространство между передней поверхностью радужки и задней поверхностью роговицы. По периферии передняя и задняя стенки камеры сходятся, образуя радужнороговичный угол, через щелевидные пространства которого водянистая влага оттекает в венозный синус склеры, а оттуда в вены глаза.

· Задняя камера глаза – более узкая, располагается между радужкой, хрусталиком и ресничным телом, сообщается с передней камерой глаза через зрачок.

Благодаря циркуляции водянистой влаги сохраняется равновесие между ее секрецией и всасыванием, что является фактором стабилизации внутриглазного давления.

 

Кожа и её производные

• С передней поверхности веко покрыто тонкой кожей (включающей эпидермис и дерму).
• В коже находятся её обычные производные:

волосы (короткие пушковые и ресницы),
сальные железы (у корня ресниц) – голокриновые;
потовые железы – апокриновые (около ресниц) и мерокриновые (в остальных местах);

 

Конъюнктива

       На задней поверхности веко покрыто конъюнктивой, которая включает:

многослойный плоский неороговевающий эпителий и
подлежащий тонкий слой рыхлой соединительной ткани с большим количеством капилляров.

       В местах перехода конъюнктивы с век на глазное яблоко находятся верхний и нижний своды конъюнктивы. В области свода века конъюнктива переходит на переднюю поверхность глазного яблока, а затем её эпителий переходит в эпителий роговицы.

 

Мышцы

Между кожей и тарзальной пластинкой находятся пучки скелетной мышечной ткани.

а) В верхнем веке часть пучков ориентирована вертикально – это мышца, поднимающая веко.

б) В обоих же веках вблизи края имеются циркулярные пучки – это круговая мышца века.

Слёзные железы

В области свода века под конъюнктивой располагаются мелкие слёзные железы.

 

 

Слезный аппарат

       Помимо мелких слёзных желёзок в толще века, возле каждого глаза имеется отдельная слёзная железа.

       Она находится в верхнелатеральном углу глазницы, состоит из нескольких групп сложных альвеолярно-трубчатых желёз, секретирует жидкость, включающую 1,5% NaCl, 0,5% альбумина и немного слизи.

       Слезный аппарат состоит из

· слезной железы и

· слезовыводящих путей.

Слезная железа вырабатывает слезную жидкость, увлажняющую глазное яблоко. Через выводные протоки слезной железы слеза выделяется в конъюктивальный мешок и, омывая глазное яблоко, поступает в медиальный угол глаза к слезному озеру, а оттуда в слезные канальцы. Верхний и нижний слезные канальцы начинаются точечными отверстиями на медиальной части век и открываются в слезный мешок, который продолжается в носослезный проток. Последний открывается в полость носа в нижний носовой ход.

       Пути слёзооттока начинаются в медиальном углу глазницы и включают

• два слёзных канальца (верхний и нижний),
• слёзный мешок и его продолжение –
• слёзно-носовой проток (открывается в нижний носовой ход).

Стенки двух последних образований выстланы двухрядным и многорядным эпителием.

           

       Световые лучи, пройдя через светопреломляющие среды глазного яблока, попадают на сетчатку, где воспринимаются палочками и колбочками. Зрительная информация поступает к биполярным клеткам, а затем к ганглиозным клеткам сетчатки. Аксоны ганглиозных клеток формируют зрительный нерв, который выходит из глазницы через одноименный канал и на основании мозга образует неполный перекрест (перекресту подвергаются медиальные волокна). Далее волокна в составе зрительного тракта следуют к подкорковым центрам зрения - латеральному коленчатому телу и подушке зрительного бугра. Корковый конец анализатора располагается в затылочной доле по берегам шпорной борозды.

       Часть волокон зрительного тракта достигает ядер верхних холмиков крыши среднего мозга и благодаря их связям с двигательными ядрами черепных нервов и вегетативными центрами возможна установка глаз на рассматриваемый предмет и автоматическая регуляция величины зрачка. Связь их с двигательными ядрами спинного мозга (покрышечно-спинномозговой тракт) способствует передаче импульса на поперечно-полосатые мышцы, обеспечивая соответствующие движения в ответ на зрительную информацию.

 

       Зрительная система дает мозгу более 90% сенсорной информации. Зрение — многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку уникального периферического оптического прибора — глаза. Затем происходят возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях зрительной системы, а заканчивается зрительное восприятие принятием высшими корковыми отделами этой системы решения о зрительном образе.

 

Аккомодация.

Аккомодацией называют приспособление глаза к ясному видению объектов, удаленных на разное расстояние.

Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности. Далекие предметы он рассматривает без всякого напряжения аккомодации, т. е. без сокращения

Ход лучей от близкой и далекой точек.

ресничной мышцы. Ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза.

       Старческая дальнозоркость. Хрусталик с возрастом теряет эластичность, и при изменении натяжения цинновых связок его кривизна меняется мало. Поэтому ближайшая точка ясного видения находится теперь не на расстоянии 10 см от глаза, а отодвигается от него. Близкие предметы при этом видны плохо. Это состояние называется старческой дальнозоркостью, или пресбиопией. Пожилые люди вынуждены пользоваться очками с двояковыпуклыми линзами.

Аномалии рефракции глаза.

Две главные аномалии рефракции глаза — близорукость, или миопия, и дальнозоркость, или гиперметропия, — обусловлены не недостаточностью преломляющих сред глаза, а изменением длины глазного яблока.

       Близорукость. Если продольная ось глаза слишком длинная, то лучи от далекого объекта сфокусируются не на сетчатке, а перед ней, в стекловидном теле (рис. 14.5, Б). Такой глаз называется близоруким, или миопическим. Чтобы ясно видеть вдаль, необходимо перед близорукими глазами поместить вогнутые стекла, которые отодвинут сфокусированное изображение на сетчатку.

       Дальнозоркость. Противоположна близорукости дальнозоркость, или гиперметропия. В дальнозорком глазу продольная ось глаза укорочена, и поэтому лучи от далекого объекта фокусируются не на сетчатке, а за ней. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован аккомодационным усилием, т. е. увеличением выпуклости хрусталика. Поэтому дальнозоркий человек напрягает аккомодационную мышцу, рассматривая не только близкие, но и далекие объекты. При рассматривании близких объектов аккомодационные усилия дальнозорких людей недостаточны.

Рефракция в нормальном (А), близоруком (Б), дальнозорком (Г) глазу, оптическая коррекция близорукости (В) и дальнозоркости (Д) (схема).

Поэтому для чтения дальнозоркие люди должны надевать очки с двояковыпуклыми линзами, усиливающими преломление света. Гиперметропию не следует путать со старческой дальнозоркостью. Общее у них лишь то, что необходимо пользоваться очками с двояковыпуклыми линзами.

       Астигматизм. К аномалиям рефракции относится также астигматизм, т. е. неодинаковое преломление лучей в разных направлениях (например, по горизонтальному и вертикальному меридиану). Астигматизм обусловлен не строго сферической поверхностью роговой оболочки. При астигматизме сильных степеней эта поверхность может приближаться к цилиндрической, что исправляется цилиндрическими очковыми стеклами, компенсирующими недостатки роговицы.

Зрачок и зрачковый рефлекс.

 Зрачком называют отверстие в центре радужной оболочки, через которое лучи света проходят внутрь глаза. Зрачок повышает четкость изображения на сетчатке, увеличивая глубину резкости глаза. Если прикрыть глаз от света, а затем открыть его, то расширившийся при затемнении зрачок быстро сужается («зрачковый рефлекс»).

       Мышцы радужной оболочки изменяют величину зрачка, регулируя поток света, попадающий в глаз. Так, на очень ярком свету зрачок имеет минимальный диаметр (1,8 мм), при средней дневной освещенности он расширяется (2,4 мм), а в темноте расширение максимально (7,5 мм). Это приводит к ухудшению качества изображения на сетчатке, но увеличивает чувствительность зрения. Предельное изменение диаметра зрачка изменяет его площадь примерно в 17 раз. Во столько же раз меняется при этом световой поток. Реакция зрачка на изменение освещенности имеет адаптивный характер, так как в небольшом диапазоне стабилизирует освещенность сетчатки.

       В радужной оболочке имеется два вида мышечных волокон, окружающих зрачок: кольцевые (m. sphincter iridis), иннервируемые парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва, а также радиальные (m. dilatator iridis), иннервируемые симпатическими нервами. Сокращение первых вызывает сужение, сокращение вторых — расширение зрачка. Соответственно этому ацетилхолин и эзерин вызывают сужение, а адреналин — расширение зрачка.

       Зрачки расширяются

• во время боли,
• при гипоксии,
• при эмоциях, усиливающих возбуждение симпатической системы (страх, ярость).

Расширение зрачков — важный симптом ряда патологических состояний, например болевого шока, гипоксии.

       У здоровых людей размеры зрачков обоих глаз одинаковые. При освещении одного глаза зрачок другого тоже суживается; такая реакция называется содружественной. В некоторых патологических случаях размеры зрачков обоих глаз различны (анизокория).

       Бинокулярное зрение.

  При взгляде на какой-либо предмет у человека с нормальным зрением не возникает ощущения двух предметов, хотя и имеется два изображения на двух сетчатках. Изображения всех предметов попадают соответственные, участки двух сетчаток, и в восприятии человека эти два изображения сливаются в одно. Надавите слегка на один глаз сбоку: немедленно начнет двоиться в глазах, потому что нарушилось соответствие сетчаток. Если же смотреть на близкий предмет, сводя глаза, то изображение какой-либо более отдаленной точки попадает на неидентичные (диспаратные) точки двух сетчаток.

       Бинокулярное слитие или объединение сигналов от двух сетчаток в единый нервный образ происходит в первичной зрительной коре.

 

Учение об анализаторах. Орган зрения: анатомия и физиология.

Вопросы для изучения:

1. Понятие об анализаторах, виды, звенья. Общая характеристика сенсорной системы.

2. Структура анализаторов.

2. Орган зрения. Строение оболочек.

3. Строение внутреннего ядра глазного яблока.

4. Строение вспомогательного аппарата органа зрения.

5. Физиология органа зрения. Звенья зрительного анализатора.

 

       Одной из физиологических функций организма является восприятие окружающей действительности. Получение и обработка информации об окружающем мире является необходимым условием поддержания гомеостаза и формирования поведения.

       Среди раздражителей, действующих на организм, улавливаются и воспринимаются лишь те, для восприятия которых есть специализированные образования. Такие раздражители называют сенсорными стимулами, а сложноорганизованные структуры, предназначенные для их обработки – сенсорными системами. Сенсорные сигналы различаются модальностью, т.е. той формой энергии, которая свойственна каждому из них.

       Сенсорная система включает следующие элементы:
• вспомогательный аппарат
• сенсорный рецептор
• сенсорные пути
• проекционная зона коры больших полушарий.

 

       Вспомогательный аппарат – представляет собой образование, функцией которого является первичное преобразование энергии действующего стимула. Вспомогательный аппарат характерен не для всех сенсорных систем.

       Сенсорный рецептор – осуществляет преобразование энергии действующего раздражителя в специфическую энергию нервной системы, т.е. в упорядоченную последовательность нервных импульсов. В первичном рецепторе эта трансформация осуществляется в окончаниях чувствительного нейрона, во вторичном рецепторе она происходит в рецептирующей клетке. Аксон чувствительного нейрона (первичный афферент) проводит нервные импульсы в ЦНС.

       Сенсорный путь – это цепочка нейронов по которой возбуждение передается в ЦНС к коре больших полушарий. Аксон чувствительного (сенсорного) нейрона образует синаптические контакты с несколькими вторичными сенсорными нейронами. Аксоны последних следуют к нейронам, расположенным в ядрах более высоких уровней. По ходу сенсорных путей происходит обработка информации, в основе которой лежит интегративная деятельность нейрона.

       Проекционная зона коры больших полушарий – осуществляется окончательная обработка сенсорной информации.

Общий план строения сенсорной системы с первичным (А) и вторичным (Б) сенсорным рецептором. 1 - чувствительный нейрон; 2 – дендрит чувствительного нейрона, 3 – аксон чувствительного нейрона, 4 – чувствительный (афферентный) нерв, 5 – нейрон ЦНС, 6 – ЦНС, 7 – корковый нейрон, 8 – коры больших полушарий, 9 – рецептирующая клетка.

 

       Органы чувств относятся к сенсорным системам. Они содержат периферические концы анализаторов, предохраняя от неблагоприятных воздействий рецепторные клетки анализаторов и создавая благоприятные условия для их оптимального функционирования.

       Согласно И.П.Павлову, каждый анализатор состоит из трех частей:

· Рецептор – периферическая часть, которая воспринимает раздражения и трансформирует их в нервный импульс,

· Проводниковая часть – передает импульсы к нервным центрам,

· Центральная часть – находится в коре большого мозга (корковый конец анализатора), осуществляющей анализ и синтез информации.

Благодаря органам чувств устанавливается взаимосвязь организма с внешней средой.

 

       К органам чувств относятся:

• орган зрения,
• орган слуха и равновесия,
• орган обоняния,
• орган вкуса,
• орган тактильной, болевой и температурной чувствительности,
• двигательный анализатор – проводящие пути ЦНС,
• интероцептивный анализатор – вегетативная нервная система.

      

       Функция органов чувств:

• преобразуют специфические раздражения (поступающие из внешней или внутренней среды) в нервные импульсы, передаваемые в центральную нервную систему (ЦНС).
• В результате, ЦНС получает информацию о внешнем мире и состоянии самого организма.

       Анализатор – совокупность структур, отвечающих за приём, передачу и анализ определённого вида раздражений.

           

       В каждом анализаторе - 3 части: