I. Понятие об органах чувств, анализаторах, сенсорных системах.

I. Понятие об органах чувств, анализаторах, сенсорных системах.

Учение И.П.Павлова об анализаторах. Общие принципы строения анализаторов, их классификация. Понятия: рецептор; орган чувств; сенсорная система; восприятие; ощущение.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма необходимы постоянство его внутренней среды, связь и приспособление к непрерывно меняющимся условиям окружающей среды. Информация о состоянии внешней и внутренней сред организм получает с помощью сенсорных систем, которые анализируют (различают) эту информацию, обеспечивают формирование представлений и образов, а также специфических форм приспособительного поведения

Совокупность возбудимых структур центральной и периферической нервной системы, осуществляющих восприятие и анализ воздействий окружающей среды и воздействий, исходящих из самого организма называется анализатором.

Орган чувств – это периферический отдел, воспринимающий и частично анализирующий изменения внешней среды организма, возбуждение которых ведет к возникновению ощущений.

Ощущение- это простейший психический процесс состоящий в отражении определенных свойств предметов и явлений непосредственно воздействующих в данный момент на органы чувств.

Это могут быть и отражение внутреннего состояния организма.

Ощущения возникают как реакции на раздражитель и имеют рефлекторный характер.

Физиологической основой ощущений являются нервные процессы, возникающие при действии раздражителя на адекватный анализатор.

Физиологическим аппаратом ощущений служит анализатор, способы осознания или чувствительности зависят с какими частями мозга связан анализатор(зрительные ощущения- затылочная область коры.)

Классификация ощущений исходит из свойств раздражителей и рецепторов, которые их воспринимают:

Экстеро, интеро, проприорецептивные

Всякое ощущение имеет качество, силу и длительность

Для возникновения ощущения необходимо, чтобы раздражение достигло определенной величины. (Ощущения зависят от порога (т.е раздражитель должен достигнуть определенной величины). Минимальная величина раздражителя которая вызывает ощущения называется нижним абсолютным порогом чувствительности. Порог различения -дифференциальный порог Между абсолютной чувствительностью и ее порогом - обратно пропорциональная зависимость, чем меньше величина порога, тем выше чувствительность и наоборот, чем ниже чувствительность, тем выше порог.

Верхний порог чувствительности - это наибольшая величина раздражителя, при котором сохраняются ощущения.

Ощущения входят в структуру восприятия.

Совокупность ощущений, обеспечиваемых каким-либо одним анализатором, обозначают термином модальность, которая может включать различные качественные типы ощущений. Модальностями являются, например зрение, слух, вкус. Качественные типы модальности(субмодальности) зрения - различные цвета, вкуса – кислое, сладкое, соленое, горькое.

Восприятия – это (чувственно-образное) отражение в сознании человека предметов, или явлений при непосредственном воздействии на органы чувств

В отличие от ощущений, в которых отражаются отдельные свойства раздражителей, восприятие отражает предмет в целом, это качественно новая ступень познания.

Наиболее важной особенностью восприятия является:

Предметность, целостность, структурность, константность

Физиологические основы восприятия

В основе восприятия лежат 2 вида нервной связи-

1.связи образованные в пределах одного анализатора

2. межполушарные связи(ассоциативные связи)

Классификация восприятий:

I. Визуальные - зрительные (до 90% инф), слуховые, осязательные, кинестетические, обонятельные, вкусовые. Двигательные ощущения участвуют во всех видах восприятия

II. Восприятие - пространства, времени, движения.

Восприятие пространства- это взаимодействие предмета, величины его, глубины и удаленности предмета

III. Времени и движения

Ошибочное восприятие - зрительные иллюзии

Т.О. Ощущения и восприятия возникают при непосредственном воздействии на анализаторы.

Понятие сенсорная система появилось позже и стало заменять понятие анализатор, дополнив его включением механизмов регуляции различных его отделов. Под сенсорной системой понимают совокупность органов и структур, обеспечивающих восприятие различных раздражителей, действующих на организм; преобразование и кодирование внешней энергии в нервный импульс, передачу по нервным путям в подкорковые и корковые центры, где происходит анализ поступившей информации и формирование субъективных ощущений.

Сенсорная система - это анализаторы внешней и внутренней среды, которые обеспечивают адаптацию организма к конкретным условиям.

Методы исследования анализаторов: метод условных рефлексов, электрофизиологический, морфологический, биохимический, метод моделирования и протезирования.

При изучении анализаторов применяют два методических подхода: объективный - регистрацию параметров различных показателей деятельности анализаторов (например, силу, продолжительность импульсации и локализацию в проводниковом отделе) и субъективный (психофизиологический)- изучение ощущений и представлений, возникающих у испытуемого, с учетом его собственного опыта и опыта других.

 

Выделяют четыре основные группы анализаторов - внешние, внутренние, положения тела и болевой анализатор.

Учение об анализаторах впервые было создано И.П. Павловым, который выделял три отдела анализатора:

1. Периферический отдел - рецепторы

Происходит восприятие раздражения и их первичный анализ. Восприятие раздражения осуществляется путем трансформации энергии раздражения в нервный импульс.

2. Проводниковый - афферентные нейроны и проводящие пути

3. Корковый отдел - входящая проекционная и ассоциативная зоны коры больших полушарий.

Общие принципы строения сенсорных систем.

Рецепторный аппарат

Дифференциация внешних раздражителей, их начальный дробный анализ происходит уже на рецепторном уровне.

Восприятие раздражителей в рецепторах происходит благодаря трансформации энергии раздражителя в нервную импульсацию, а также ее усиления за счет внутренней энергии метаболических процессов.

Рецептор – понятие морфологическое (макроуровень) и молекулярнобиологическое.

Рецептор - генетически детерминированные макромолекулярные сенсоры

(белки, глико-, липопротеиды) локализованные в специализированных частях клетки (плазматическая мембрана, цитоплазма, ядро). Рецепторные элементы специализированы к восприятию определенного параметра свойств раздражителя в весьма узком диапазоне и реагируют лишь на узкую область, например, частот или длины световой волны - модальность и субмодальности.

Свойства анализаторов

 

Высокая возбудимость

Инерционность

Адаптация

Индукционное взаимодействие

Возбудимость

Чувствительность анализатора к адекватным раздражителям определяется: порогом ощущения, порогом различения, а также интенсивностью ощущения, поскольку она зависит от возбудимости самого анализатора на всех его уровнях.

Порогом ощущения - называют минимальную силу адекватного раздражителя, вызывающую возбуждение рецепторов, которое воспринимается субъективно в виде ощущений.

Так обонятельные рецепторы могут возбуждаться при действии одиночной молекулы пахучего вещества, фоторецепторы- одиночного кванта.

Абсолютная чувствительность сенсорной системы измеряют порогом реакции.

Чувствительность и порог - обратные понятия. Чем выше порог, тем ниже чувствительность.

Инерционность

Инерционность - относительно медленное возникновение ощущения после включения раздражителя и медленное исчезновение ощущений после выключения раздражителя. (Н-р: продолжение светоощущения после выключения света).

Сохранение на некоторый период ощущений после выключения раздражителя объясняется явлением последействия в ЦНС, в основном циркуляцией возбуждения. Так зрительное ощущение не возникает и не исчезает мгновенно. Латентный период зрительного ощущения равен 0,1 с, время последействия- 0,05 с. Быстро следующие одно за другим световые раздражения(мелькания) могут давать ощущение непрерывного света(феномен «слияния мельканий». Максимальная частота вспышек света, которые воспринимаются еще раздельно, называют критической частотой мельканий. Она тем больше, чем сильнее яркость стимула и выше возбудимость ЦНС, и составляет 20 мельканий в 1 с. Наряду с этим, если два неподвижных стимула последовательно с интервалом в 20-200мс проецировать на разные участки сетчатки, возникает ощущение движения объекта. Это явление получило название «фи-феномена». В силу инерционности восприятия зрительное ощущение от одного кадра длится до появления другого, отчего и возникает иллюзия непрерывного движения. Эти два феномена лежат в основе кинематографии. Обычно такой эффект возникает при быстром последовательном предъявлении неподвижных изображений на экране со скоростью 18-24 кадра в секунду.

Индукционное взаимодействие

Индукционное взаимодействие - изменение возбудимости одного анализатора при возбуждении другого, сопровождаемое изменением степени выраженности ощущений (н-р: световые эффекты восприятия музыки; вкусовые ощущения будут усиливаться, если будут сопровождаться какими – либо приятными запахами; шум ухудшает зрительное восприятие; прослушивание музыки при стоматологических процедурах вызывает обезболивание).

Адаптация

Адаптация сенсорной системы - общее свойство сенсорной системы, которое заключается в уменьшении возбудимости рецепторов и в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности.

Например: мы не замечаем непрерывного давления на кожу одежды или кольца, запаха.

Адаптация начинается на уровне рецепторов и охватывает все уровни сенсорной системы.

Все рецепторы делятся: быстроадаптирующиеся и медленноадаптирующиеся. Когда действие постоянного раздражителя прекращается, чувствительность анализаторов повышается (адаптация к свету, темноте, звуку, запаху, воздействиям на тактильные рецепторы).

ФУНКЦИИ АНАЛИЗАТОРОВ

 

Анализаторы выполняют большое количество функций или операций с сигналами. Важнейшие из них:

 

Обнаружение сигналов

Различение сигналов

3. Передача и преобразование сигналов

Кодирование

5.Детектирование тех или иных признаков сигналов

Опознание образцов

 

1. ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ

Основные категории информационных сигналов:

Химической природы: молекулы вкусовых, пахучих веществ, гормоны, нейромедиаторы, цитокины, факторы роста, эйкозаноиды (производные арахидоновой кислоты) и др. вещества.

Физической природы: свет, звук, давление, t ^о, электрические потенциалы.

Физико-химической природы: осмотическое давление, рО₂ , рСО₂ , концентрация некоторых ионов, сигналы обозначающие сложные события.(сочетание звуков, цветов, запахов и др.

Группы сенсорных рецепторов

Сенсорные рецепторы чрезвычайно вариабельны по форме и происхождению. Выделяют следующие группы сенсорных рецепторов:

 

1. Свободные нервные окончания (боль и t ^о).

2. Несвободные нервные окончания(Тельца Пачини, колбы Краузе и др.)

Инкапсулированные и неинкапсулированные.

3. Нейросекреторные клетки (обонятельные клетки, колбочки и палочки).

4. Сенсоэпителиальные клетки (вкус, слух, гравитация)-вторичные сенсорные клетки.

Классификация рецепторов.

Принято выделять 2-е большие группы рецепторов - по источнику стимуляции:

1. Внешние или экстерорецепторы;

2. Внутренние или интерорецепторы

К экстерорецепторам: слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы.

К интерорецепторам: висцерорецепторы (сигнализирующие о состоянии внутренних органов), вестибуло - и проприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата).

 

По характеру контакта со средой экстерорецепторы делятся на дистантные, которые получают информацию на некотором расстоянии от источника раздражения (зрительные, слуховые, обонятельные); контактные - возбуждаются при непосредственном соприкосновении с ним.

Благодаря большому их разнообразию, человек способен воспринимать стимулы разных модальностей.

Под сенсорной модальностью понимают совокупность ощущений, обеспечиваемых каким-либо одним анализатором.

Например: зрение - различные цвета, вкус- кислый, сладкий и др.

По виду ощущений: прикосновения, тепла холода, болевые, световые, звуковые, вкусовые, воспринимающие запах

По скоростиадаптации( приспособление к стимулу)- 1.медленноадаптирующиеся (тонические и статические) 2.быстроадаптирующиеся (позические, динамические)

 

Фоторецепторы.

4. хеморецепторы - вкус, обоняние, сосудистые и тканевые рецепторы газовый состав крови, осмотическое давление, рН крови).

5. болевые или ноцицептивные

По физиологическим характеристикам: Все рецепторные аппараты делятся на:

1) первичночувствующие (первичные) - воспринимающая зона представляет собой окончание дендрита чувствительного нейрона;

2) вторичночувствующие (вторичные) - воспринимающей зоной является специализированная рецепторная клетка, синаптически связанная с окончанием дендрита чувствительного нейрона.

Интенсивности силы стимула,

Временные показатели,

Пространственные признаки.

 

В оценке раздражителей участвуют все элементы анализатора от рецептора до высших отделов.

Порогом различения - минимальное изменение параметров действующего раздражителя, которое воспринимается субъективно. Пороги различения силы, пространства и времени действия раздражителя.

 

Различают абсолютный и дифференциальный (разностный) пороги.

Абсолютным порогом считают минимальную силу адекватного стимула, при которой возникает возбуждение рецептора.

Под дифференциальным порогом понимают минимальный прирост силы стимула, который вызывает заметное изменение реакции рецептора(например слабо соленое - сильно соленое)

Для возникновения ощущения прироста силы действующего раздражителя его сила должна возрасти на определенную величину.

Порог различения силы раздражителя практически всегда выше ранее действующего раздражения на определенную величину (- з-н Вебера)

Так усиление давления на кожу руки ощущается, если увеличить груз на 3 %

(К 100 грамовой гирьке + 3 гр.)

(к 200 гр + 6 гр) З-н Вебера о пороге силы действующего раздражителя

 

∆I / I= const

где: I - сила раздражителя;

dI - ощутимый прирост силы действующего раздражителя

 

Зависимость интенсивности ощущения от силы раздражения выражается законом Вебера-Фехнера:

" Интенсивность ощущений пропорциональна логарифму силы раздражения"

E = k × log (I / I₀)

 

Где:

E - интенсивность ощущения

k - константа

I - сила раздражения;

I -порог ощущения

 

Пространственное различие сигналов основано на различиях в пространственном распределении возбуждения в слое рецепторов и в нервных слоях. Для пространственного различия необходимо чтобы между двумя возбуждаемыми рецепторами находился хотябы один невозбужденный рецепторный элемент.

Для временного различия 2-х раздражителей, необходимо чтобы вызванные ими нервные процессы не сливались во времени, чтобы сигнал, вызываемый последующим стимулом, не попадал в рефрактерный период от предыдущего.

 

3. ПЕРЕДАЧА И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ

 

После преобразования в рецепторах энергии физического или химического раздражителя в процессе нервного возбуждения начинается цепь процессов по преобразованию и передаче полученного сигнала. Цель их - передача информации в раздражителе в высшие отделы мозга.

Проводниковый отдел обеспечивает доставку информации от рецепторов в центральный отдел анализатора и частичную переработку в нейронах на " станциях переключения".

Преобразования сигналов могут быть условно разделены на пространственные и временные.

Среди пространственных преобразований сигналов - изменение их масштаба в целом, искажение различных пространств, частей н-р (это может происходить в зрительной и соматосенсорных системах на корковом уровне - искажение геометрических пропорций объекта).

Временные преобразования информации - ее сжатие в отдельные импульсные посылки, разделенные паузами и интервалами. В целом, тоническая импульсация преобразуется в физическую.

Существенным моментом преобразования информации является ограничение избыточной информации и выделение лишь существенных признаков сигналов.

Имеются следующие приемы ограничения:

1.Сжатие афферентной информации благодаря наличию суживающихся сенсорных «воронок».

2. Подавление несущественной информации

 

4.КОДИРОВАНИЕ

Преобразование поступающей информации в условную форму (код) осуществляется во всех отделах анализатора. Для одного и того же признака сигнала (н-р интенсивности) в анализаторе одновременно используется несколько различных вариантов нервных кодов.

Кодируются следующие характеристики раздражителя: качество (вид), количество (сила), пространство (область действия), время действия раздражителя.

1. Качество (вид) раздражителя кодируется наличием различных видов рецепторов, обладающих наибольшей чувствительностью к определенному(адекватному виду раздражителя, за исключением болевого)

2. Сила раздражителя - за счет изменения числа возбужденных рецепторов и изменения частоты импульсации.

3. Время действия - с помощью возбуждения рецепторов при включении раздражителя и прекращении их возбуждения после выключения раздражителя, а также в связи с наличием on, off и on-off рецепторов.

Имеются нейроны, отвечающие только на включение стимула(«on»-нейроны), выключение(«off»-нейроны), включение-выключение «on –off» - то есть нейроны выделяющие наиболее информативные временные интервалы.

Удельный вес каждого из этих кодов (частота импульсации в отделах нейронных каналов, число возбужденных элементов их локализация - "адрес" в нервном слое) может изменяться на разных уровнях анализатора, но их параллельность сохраняется. Принципиальная особенность нервного кодирования - множественность и перекрытие кодов.

 

Принципы кодирования.

В корковом анализаторе информация кодируется с помощью частотно-пространственного кодирования (импульсы поступают от рецепторов в определенные зоны коры с определенным интервалом). В нейронах происходят структурные и биохимические изменения (механизмы памяти).

1. Частотное кодирование. Передача и преобразование сигнала происходит путем импульсов, которые поступают в виде отдельных пачек.

В анализаторных системах кодирование информации о характере сигнала происходит двоичным кодом, т.е. наличием или отсутствием залпа импульсов (пачек), изменением характера импульсации - частоты и числа импульсов в залпах, интервалов между залпами. Пространственно - временные распределения активности нервных волокон называют- pattern «временной рисунок».

2. Кодирование интенсивности стимулов – количеством нейронных элементов. Разные пороги и разные диапазоны при увеличении силы стимула будут вовлекать все большее количество нервных элементов.

3. Принцип меченой линии или тонического позиционного кодирования- суть в том,что определенный признак раздражителя вызывает возбуждение определенного нейрона или группы нейронов, расположенных в строго определенном месте того или иного нервного слоя. Этот вид кодирования- наиболее высокий отмечается у высших животных в корковом отделе анализатора.

Отличие физиологического кодирования не происходит декодирования, т.е. восстановления стимула в его первоначальной форме.

Еще одна особенность - зашумленность кодов (т.е. добавление фоновой импульсации). Кодирование должно происходить быстро, чтобы избежать задержки реакции организма на принимаемый сигнал. Методов доказывающих, что именно это и есть принципы кодировки пока нет - это гипотеза.

5. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ

 

Это специальный вид избирательного анализа отдельных признаков раздражителя и их конкретного биологического значения. Детектирование сигналов - формируется в онтогенезе - свойства заданные генетически. Для избирательного анализ отдельных признаков раздражителя существуют специализированные нейроны - детекторы, которые расщепляют афферентный сигнал. Совокупность таких нейронов, оценивающих разные стороны одного и того же признака (например цвет или запах предмета), составляют систему детекции этого признака.

 

6. ОПОЗНАНИЕ ОБРАЗОВ

Опознание образов - конечная и наиболее сложная операция анализатора.

В процессе этой операции происходит целостное восприятие раздражителя, отнесение сигнала к определенному классу сигналов, записанному в аппарате памяти, т.е. происходит определение биологической значимости раздражителя в соответствии с собственными потребностями.

Т.е. в корковом отделе происходит: анализ -различение всех действующих на организм раздражителей, синтез - восприятие(формирование) образов, узнавание предметов и явлений. В процессе опознания образов происходит «построение «модели раздражителя» и выделение ее из множества других моделей. Опознание образов связано с взаимодействием, интеграцией сигналов различной модальности, которая происходит в ассоциативных и двигательных зонах коры. В этих зонах находятся полисенсорные нейроны, которые на основе множественных связей с нижележащими уровнями анализаторов и неспецифических систем приобрели способность отвечать на сложные комбинации сигналов разной природы. Предполагают, что они формируют высшие детекторы – нейронные ансамбли - модули, в которые включаются и пирамидные нейроны, являющиеся общим конечным путем для зрительных, слуховых, тактильных и других сенсорных сигналов. Операция опознания образов требует дополнительного участия внесенсорных структур мозга, к которым относятся таламокортикальные ассоциативные структуры мозга. В них происходит оценка «новизны» и биологической значимости стимула в соответствии с доминирующей потребностью и мотивацией, сигналами внешней среды и прошлым жизненным опытом.

Опознание образов сопряжено с выходом на эффекторные аппараты мозга для выполнения основной деятельности организма. Опознание образа заканчивается принятием решения о том, с какой ситуацией или объектом встретился организм.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Зрительный анализатор - важнейший из органов чувств человека. Он дает более 90 % информации, идущей к мозгу от рецепторов.

Функция глаза состоит в получении зрительной информации от окружающей среды и передаче ее в сенсорные области головного мозга.

Выделяют три аппарата глаза:

1. Светопреломлающий или диоптрический (роговица, передняя и задняя камера глаза(водянистая влага), хрусталик, стекловидное тело)

2. Аккомадационный (радужка и ресничное тело)

3. Рецепторный (сетчатка)

Периферический отдел - глаз. У всех позвоночных он построен по камерному типу. Более 160 лет назад Герман Гельмгольц предположил, что глаз представляет собой шаровидное тело (глазное яблоко). Наружная плотная оболочка глаза образована непрозрачной склерой, которая на переднем полюсе глаза переходит в роговицу.

Дно глазного бокала выстилает сетчатка, представляющая собой светочувствительный слой. По своему строению и происхождению сетчатка представляет нервный центр, в котором происходит первичная обработка зрительных сигналов, преобразование их в нервные импульсы.

Внутри глазного бокала (между сетчаткой и склерой) находится сосудистая оболочка, содержащая кровеносные сосуды. Продолжением сосудистой оболочки спереди является ресничное тело и радужка.

Радужка, которая определяет цвет глаз, располагается непосредственно перед хрусталиком, играет роль диафрагмы. Отверстие в радужке образует зрачок. В радужке находятся гладкие мышечные волокна, степень напряжения которых определяет диаметр зрачка.

Зрачковый рефлекс

Зрачок - отверстие в центре радужной оболочки через, которое лучи света проходят внутри глаза. Зрачок способствует четкости изображения предметов на сетчатке, пропуская только центральные лучи и устраняя сферическую абберацию. Зрачок может менять свой диаметр, т.е. регулировать поток света, попадающий в глаз.

Оптимальным в условиях дневного зрения является диаметр зрачка - 2,4 мм, на ярком свету- d =1,8 мм, в темноте- d = 7,5 мм.

Это приводит к ухудшению качества изображения на сетчатке, но увеличивает световую чувствительность глаза. Реакция зрачка на изменение освещенности несет адаптивный характер на действие света. Зрачок рефлекторно сужается.

В радужной оболочке имеются 2-а вида мышечных волокон, окружающих зрачок: одни – кольцевые (циркулярные) иннервируются парасимпатической системой; вторые - радиальные волокна – иннервируются симпатической нервной системой. Сокращение первых вызывает сужение зрачка, сокращение вторых его расширение.

Атропин - вызывает расширение зрачка (выключается парасимпатическая система, т.к. работает симпатическая система).

Расширение зрачка - важный симптом ряда патологических состояний (н-р болевого шока). Зрачки расширяются также при гипоксии (во время операции при глубоком наркозе - указывает на гипоксию и является признаком опасным для жизни).

Сужение зрачка происходит при рассматривании предметов находящихся вблизи. Зрачки обеих глаз всегда содружественны, т.е. сужаются и расширяются вместе. Сужение зрачка - миоз. Расширение - мидриаз.

Анизокория - несодружественные реакции зрачков - при одностороннем поражении симпатического нерва на одной стороне лица (одновременное сужение глазной щели симптомом Горнера).

 

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА

Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры: переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика.

Сокращение или расслабление волокон ресничного тела приводит к расслаблению или натяжению цинновых связок, которые отвечают за изменение кривизны хрусталика.

Глаз позвоночных часто сравнивают с фотокамерой, так как система линз (роговица и хрусталик) дает перевернутое и уменьшенное изображение объекта на поверхности сетчатки.(Герман Гельмгольц).

Количество проходящего через хрусталик света регулируется переменной диафрагмой (зрачком), а хрусталик способен фокусировать более близкие и более удаленные объекты.

Оптическая система - диоптрический аппарат- представляет собой сложную, неточно центрированную систему линз, которая отбрасывает перевернутое, сильно уменьшенное изображение окружающего мира на сетчатку (мозг "переворачивает обратное изображение, и оно воспринимается как прямое) Оптическую систему глаза составляют - роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

 

При прохождении лучей через глаз они преломляются на четырех поверхностях раздела:

Между воздухом и роговицей

Преломляющая сила

Преломляющая сила линзы измеряется ее фокусным расстоянием (f). Это то расстояние позади линзы, на котором параллельные пучки света сходятся в одной точке.

Узловая точка - точка в оптической системе глаза через которую лучи идут не преломляясь.

Преломляющая сила рефракций любой оптической системы выражается в диоптриях.

Диоптрия - равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см или 1 метр

Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:

1/f= D

где f - заднее фокусное расстояние глаза (выраженное в метрах)

В нормальном глазу общая преломляющая сила диоптрического аппарата составляет 59 D при рассматривании далеких предметов и 70,5 D - при рассматривании близких предметов.

АККОМОДАЦИЯ

Для получения четкого изображения предмета на каком-то определенном расстоянии оптическая система должна быть перефокусирована. Для этого существуют 2-а простых способа –

а) смещение хрусталика относительно сетчатки, как в фотокамере (у лягушки); -(Уильям Бейц –американский офтальмолог –теория связана с поперечными и продольными мышцами -19 век)

б) или увеличение его преломляющей силы (у человека) – (Герман Гельмгольц).

Приспособление глаза к ясному видению удаленных на разное расстояние предметов называют - аккомодацией.

Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела.

Усиление рефракции хрусталика при аккомодации на ближнюю точку достигается увеличением кривизны его поверхности, т.е. он становится более округлым, а на дальнюю точку плоским. Изображение на сетчатке получается действительным уменьшенным и обратным.

При аккомодации происходят изменения кривизны хрусталика, т.е. его преломляющей способности.

Изменения кривизны хрусталика обеспечивается его эластичностью и цинновыми связками, которые прикреплены к ресничному телу. В ресничном теле находятся гладкомышечные волокна.

При их сокращении тяга цинновых связок ослабляется (они всегда натянуты и растягивают капсулу сжимающую и уплощающую хрусталик). Хрусталик вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму, если происходит расслабление цилиарной мышцы (ресничное тело) - цинновые связки натягиваются и хрусталик уплощается.

Таким образом ,ресничные мышцы являются аккомодационными мышцами.Они иннервируются парасимпатическими нервными волокнами глазодвигательного нерва. Если закапать атропин (выключается парасимпатическая система) нарушается ближнее зрение, так как происходит расслабление ресничного тела и натяжение цинновых связок - хрусталик уплощается. Парасимпатические вещества - пилокарпин и эзерин- вызывают сокращение ресничной мышцы и расслабление цинновых связок.

Хрусталик имеет выпуклую форму.

В глазу с нормальной рефракцией резкое изображение далекого объекта на сетчатке образуется только в том случае, если расстояние между передней поверхности роговицы и сетчаткой составляет 24, 4 мм (в среднем 25-30 см)

Расстояние наилучшего зрения - это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета.

Для нормального глаза молодого человека дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности.

Ближняя точка ясного видения находится на расстоянии 10 см от глаза (ближе четко видеть нельзя лучи идут параллельно).

С возрастом из-за отклонения формы глаза или преломляющей силы диоптрического аппарата эластичность хрусталика падает.

В пожилом возрасте ближняя точка сдвигается (старческая дальнозоркость или пресбиопия), так в 25 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 24 см, а к 60 годам уходит на бесконечность. Хрусталик с возрастом становится менее эластичным и при ослаблении цинновых связок его выпуклость или не изменяется или изменяется незначительно. Поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаз. Коррекция этого недостатка за счет двояковыпуклых линз. Существуют еще две аномалии преломления лучей (рефракции) в глазу.

1. Близорукость или миопия (фокус перед сетчаткой в стекловидном теле).

2. Дальнозоркость или гиперметропия (фокус перемещается за сетчатку).

Основной принцип всех дефектов состоит в том, что преломляющая сила и длина глазного яблока не согласуется между собой.

При миопии - глазное яблоко слишком длинно, а преломляющая сила имеет нормальную величину.Лучи сходятся перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке возникает круг расстояния. У близорукого дальняя точка ясного видения находится не в бесконечности, а на конечном, близком расстоянии. Корректирование - необходимо уменьшить преломляющую силу глаза, используя вогнутые линзы с отрицательными диоптриями.

При гиперметропии и пресбиопии ( старческая), т.е. дальнозоркости, глазное яблоко является слишком коротким и поэтому параллельные лучи отдалеких предметов собираются сзади сетчатки, а на ней получается расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток рефракции может быть компенсирован путем аккомодационного усилия, т.е. увеличением выпуклости хрусталика. Коррекция с помощью положительных диоптрий, т.е. двояковыпуклых линз.

Астигматизм - (относится к аномалиям рефракции) связан с неодинаковым преломлением лучей в разных направлениях (н-р по вертикальному и горизонтальному меридиану). Все люди в небольшой степени являются астигматиками. Это связано с несовершенством строения глаза в результате не строгой сферичности роговицы (используют цилиндрические стекла).

Движение глаз.

У млекопитающихся с бинокулярным зрением при рассматривании окружающих предметов глаза движутся коорденированно. Движение глаз осуществляется одновременно и содружественно. Содружественные движения глаз (конвер