Типы глаз[. Строение глаза

Функцию выполняют фотосенсорные клетки («нейроциты») его сетчатой оболочки .

Максимальный оптимум дневной чувствительности человеческого глаза приходится на максимум непрерывного спектра солнечного излучения, расположенный в «зелёной» области 550 (556) нм. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности по направлению к коротковолновой части спектра, и предметы красного цвета (например, мак) кажутся чёрными, синего (василёк) - очень светлыми (феномен Пуркинье).

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Глаз, или орган зрения, состоит из глазного яблока, зрительного нерва (см. Зрительная система) и вспомогательных органов (веки , слёзный аппарат, мышцы глазного яблока).

  Он легко вращается вокруг разных осей: вертикальной (вверх-вниз), горизонтальной (влево-вправо) и так называемой оптической оси. Вокруг глаза расположены три пары мышц , ответственных за перемещение глазного яблока [и обладающих активной подвижностью]: 4 прямые (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и 2 косые (верхняя и нижняя) (см. рис.). Этими мышцами управляют сигналы, которые нервы глаза получают из мозга. В глазу находятся, пожалуй, самые быстродействующие двигательные мышцы в организме человека. Так, при рассматривании (сосредоточенной фокусировке) иллюстрации, наприм., глаз совершает за сотую долю секунды огромное количество микродвижений (см. Саккада). Если же вы задержали (сфокусировали) взгляд на одной точке, глаз при этом непрерывно совершает небольшие, но очень быстрые движения-колебания . Их количество доходит до 123 в секунду.

  Глазное яблоко отделено от остальной части глазницы плотным фиброзным влагалищем - теноновой капсулой (фасцией), позади которой находится жировая клетчатка. Под жировой клетчаткой скрыт капиллярный слой

  Собственно глаз, или глазное яблоко (лат. bulbus oculi ), - парное образование неправильной шарообразной формы, расположенное в каждой из глазных впадин (орбит) черепа человека и других животных.

  Внешнее строение человеческого глаза

  Для осмотра доступен только передний, меньший, наиболее выпуклый отдел глазного яблока - роговица , и окружающая его часть (склера); остальная, большая, часть залегает в глубине глазницы.

  Глаз имеет не совсем правильную шарообразную (почти сферическую) форму, диаметром примерно 24 мм. Длина его сагиттальной оси в среднем равна 24 мм, горизонтальной - 23,6 мм, вертикальной - 23,3 мм. Объём у взрослого человека в среднем равен 7,448 см 3 . Масса глазного яблока 7-8 г.

  Размер глазного яблока в среднем одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметров.

  В глазном яблоке различают два полюса: передний и задний. Передний полюс соответствует наиболее выпуклой центральной части передней поверхности роговицы, а задний полюс располагается в центре заднего сегмента глазного яблока, несколько снаружи от места выхода зрительного нерва .

  Линия, соединяющая оба полюса глазного яблока, называется наружной осью глазного яблока . Расстояние между передним и задним полюсами глазного яблока является его наибольшим размером и равно примерно 24 мм.

  Другой осью в глазном яблоке является внутренняя ось - она соединяет точку внутренней поверхности роговицы, соответствующую её переднему полюсу, с точкой на сетчатке, соответствующей заднему полюсу глазного яблока, её размер в среднем составляет 21,5 мм.

  При наличии более длинной внутренней оси лучи света после преломления в глазном яблоке собираются в фокусе впереди сетчатки. При этом хорошее зрение предметов возможно только на близком расстоянии - близорукость , миопия .

  Если внутренняя ось глазного яблока относительно короткая, то лучи света после преломления собираются в фокусе позади сетчатки. В этом случае видение вдаль лучше, чем вблизи, - дальнозоркость , гиперметропия .

  Наибольший поперечный размер глазного яблока у человека в среднем равен 23,6 мм, а вертикальный - 23,3 мм. Преломляющая сила оптической системы глаза(при покое аккомодации (зависит от радиуса кривизны преломляющих поверхностей (роговица, хрусталик - передняя и задняя поверхности обоих, - всего 4) и от отстояния их друг от друга ) составляет в среднем 59,92 . Для рефракции глаза имеет значение длина оси глаза, то есть расстояние от роговицы до жёлтого пятна; оно составляет в среднем 25,3 мм (Б. В. Петровский). Поэтому Рефракция глаза зависит от соотношения между преломляющей силой и длиной оси, что определяет положение главного фокуса по отношению к сетчатке и характеризует оптическую установку глаза. Различают три основные рефракции глаза: «нормальную» рефракцию (фокус на сетчатке), дальнозоркость (за сетчаткой) и близорукость (фокус спереди кнаружи).

  Выделяют также зрительную ось глазного яблока, которая простирается от его переднего полюса до центральной ямки сетчатки.

  Линия, соединяющая точки наибольшей окружности глазного яблока во фронтальной плоскости, называется экватором . Он находится на 10-12 мм позади края роговицы. Линии, проведённые перпендикулярно экватору и соединяющие на поверхности яблока оба его полюса, носят название меридианов . Вертикальный и горизонтальный меридианы делят глазное яблоко на отдельные квадранты.

  Внутреннее строение глазного яблока

  Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое - стекловидное тело , хрусталик , водянистая влага в передней и задней камерах.

  Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

  1. Наружная - очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi ), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части - роговицы , и задней непрозрачной части белесоватого цвета - склеры .
  2. Средняя, или сосудистая , оболочка глазного яблока (tunica vasculosa bulbi ), играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой , ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой . В центре радужки имеется круглое отверстие - зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется (в зависимости от интенсивности светового потока: при ярком свете он у́же, при слабом и в темноте - шире) в результате взаимодействия гладких мышечных волокон - сфинктера и дилататора , заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами; при ряде заболеваний возникает расширение зрачка - мидриаз , или сужение - миоз). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска - «цвет глаз ».
  3. Внутренняя, или сетчатая , оболочка глазного яблока (tunica interna bulbi ), - сетчатка - это рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему .

  Аккомодационный аппарат

  Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-(цвето-)воспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (вовнутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток - палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета (у человека световоспринимающая поверхность сетчатки очень мала - 0,4-0,05 мм, следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами).

  Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней и задней камеры, хрусталик и стекловидное тело , пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток -

  Человеческий орган зрения почти не отличается по своему строению от глаза других млекопитающих, а это значит, что в процессе эволюции строение глаза человека не претерпело значительных изменений. И сегодня глаз по праву можно назвать одним из самых сложных и высокоточных устройств, созданных природой для человеческого организма. Подробнее с тем, как устроен человеческий зрительный аппарат, из чего состоит глаз и как он работает, вы познакомитесь в этом обзоре.

  Общие сведения об устройстве и работе органа зрения

  Анатомия глаза включает его внешнее (визуально видимое снаружи) и внутреннее (расположенное внутри черепа) строение. Внешняя часть глаза, доступная для наблюдения, включает в себя такие органы:

  • Глазница;
  • Веко;
  • Слезные железы;
  • Конъюнктива;
  • Роговица;
  • Склера;
  • Радужная оболочка;
  • Зрачок.

  Снаружи на лице глаз выглядит как щель, но на самом деле глазное яблоко имеет форму шара, слегка вытянутого ото лба к затылку (по сагиттальному направлению) и имеющего массу около 7 г. Удлинение переднезаднего размера глаза больше нормы приводит к близорукости, а укорочение – к дальнозоркости.

  Веки, слезные железы и ресницы

  Эти органы не относятся к структуре глаза, но без них невозможна нормальная зрительная функция, поэтому их тоже стоит рассмотреть. Работа век заключается в увлажнении глаз, удалении из них соринок и защите их от повреждений.

  Регулярное увлажнение поверхности глазного яблока происходит при моргании. В среднем человек моргает 15 раз в минуту, при чтении или работе с компьютером – реже. Слезные железы, расположенные в верхних наружных уголках век, работают непрерывно, выделяя одноименную жидкость в конъюнктивальный мешок. Излишки слез удаляются из глаз через носовую полость, попадая в нее через особые канальцы. При патологии, которая дакриоциститом называется, уголок глаза не может сообщаться с носом из-за закупорки слезного канала.

  Внутренняя сторона века и передняя видимая поверхность глазного яблока покрыта тончайшей прозрачной оболочкой – конъюнктивой. В ней тоже имеются добавочные мелкие слезные железы.

  Именно ее воспаление или повреждение вызывает у нас чувство песка в глазу.

  Веко держит полукруглую форму благодаря внутренней плотной хрящевой прослойке и круговым мышцам – смыкателям глазной щели. Края век украшены 1-2 рядами ресниц – они защищают глаза от пыли и пота. Здесь же открываются выводные протоки мелких сальных желез, воспаление которых называют ячменем.

  Глазодвигательные мышцы

  Эти мышцы работают активнее всех других мышц человеческого тела и служат для придания направления взгляду. От несогласованности в работе мышц правого и левого глаза возникает косоглазие. Специальные мышцы приводят в движение веки – поднимают и опускают их. Глазодвигательные мышцы крепятся своими сухожилиями к поверхности склеры.

  Оптическая система глаза

  
  Попробуем представить то, что внутри глазного яблока. Оптическая структура глаза состоит из светопреломляющего, аккомодационного и рецепторного аппаратов . Ниже приведено краткое описание всего пути, проходимого световым лучом, попадающим в глаз. Устройство глазного яблока в разрезе и прохождение через него световых лучей представит вам предложенный далее рисунок с обозначениями.

  Роговица

  Первая глазная «линза», на которую попадает и преломляется отраженный от предмета луч – это роговица. Это то, чем покрыт с передней стороны весь оптический механизм глаза.

  Именно она обеспечивает обширное поле зрения и четкость изображения на сетчатке.

  Повреждения роговицы ведут к туннельному зрению – человек видит окружающий мир как будто через трубу. Сквозь роговицу глаз «дышит» – она пропускает кислород извне.

  Свойства роговицы:

  • Отсутствие кровеносных сосудов;
  • Полная прозрачность;
  • Высокая чувствительность к внешнему воздействию.

  Сферическая поверхность роговицы предварительно собирает все лучи в одну точку, чтобы затем спроецировать ее на сетчатку . По подобию этого естественного оптического механизма созданы различные микроскопы и фотоаппараты.

  Радужная оболочка со зрачком

  Часть прошедших через роговицу лучей отсеивается радужкой. Последняя отграничена от роговицы небольшой полостью, наполненной прозрачной камерной жидкостью – передней камерой.

  Радужка представляет собой подвижную светонепроницаемую диафрагму, регулирующую проходящий поток света. Круглая цветная радужка расположена сразу за роговицей.

  Цвет ее варьирует от светло-голубого до темно-коричневого и зависит от расы человека и от наследственности.

  Иногда встречаются люди, у которых левый и правый глаз имеют разный цвет. Красный цвет радужки бывает у альбиносов.

  Р адужная оболочка снабжена кровеносными сосудами и оснащена особыми мышцами – кольцевыми и радиальными. Первые (сфинктеры), сжимаясь, автоматически сужают просвет зрачка, а вторые (дилататоры), сокращаясь, при необходимости расширяют его.

  Зрачок находится в центре радужки и представляет собой круглое отверстие диаметром 2 – 8 мм. Его сужение и расширение происходит непроизвольно и никак не контролируется человеком. Сужаясь на солнце, зрачок защищает сетчатку глаза от ожога. Кроме как от яркого света, зрачок сужается от раздражения тройничного нерва и от некоторых медикаментов. Расширение зрачков может произойти от сильных негативных эмоций (ужас, боль, гнев).

  Хрусталик

  Дальше световой поток попадает на двояковыпуклую эластичную линзу – хрусталик. Он является аккомодационным механизмом, расположен позади зрачка и отграничивает собой передний отдел глазного яблока, включающий роговицу, радужную оболочку и переднюю камеру глаза. Сзади к нему плотно примыкает стекловидное тело.

  В прозрачном белковом веществе хрусталика отсутствуют кровеносные сосуды и иннервация. Вещество органа заключено в плотную капсулу. Капсула хрусталика радиально прикреплена к цилиарному телу глаза с помощью так называемого ресничного пояска. Натяжение или ослабление этого пояска меняет кривизну хрусталика, что позволяет четко видеть как приближенные, так и отдаленные предметы. Это свойство называется аккомодацией.

  Толщина хрусталика меняется от 3 до 6 мм, диаметр зависит от возраста, у взрослого человека достигая 1 см. Для детей новорожденного и грудного возраста характерна практически шарообразная форма хрусталика за счет его малого диаметра, но по мере взросления ребенка диаметр линзы постепенно увеличивается. У пожилых людей аккомодационные функции глаз ухудшаются.

  Патологическое помутнение хрусталика называется катарактой.

  Стекловидное тело

  Стекловидным телом заполнена полость между хрусталиком и сетчаткой. Его состав представлен прозрачным студенистым веществом, свободно пропускающим свет. С возрастом, а также при высокой и средней близорукости, в стекловидном теле появляются мелкие помутнения, воспринимаемые человеком как «летающие мушки». В стекловидном теле отсутствуют кровеносные сосуды и нервы.

  Сетчатая оболочка и зрительный нерв

  Пройдя через роговицу, зрачок и хрусталик, лучи света фокусируются на сетчатке. Сетчатка – это внутренняя оболочка глаза, отличающаяся сложностью своего строения и состоящая в основном из нервных клеток. Она представляет собой разросшуюся вперед часть головного мозга.

  Светочувствительные элементы сетчатки имеют вид колбочек и палочек. Первые являются органом дневного зрения, а вторые – сумеречного.

  Палочки способны воспринимать очень слабые световые сигналы.

  Дефицит в организме витамина А, который входит в состав зрительного вещества палочек, приводит к куриной слепоте – человек плохо видит в сумерках.

  
  От клеток сетчатки берет свое начало зрительный нерв, представляющий собой соединенные вместе нервные волокна, исходящие из сетчатой оболочки. Место вхождения зрительного нерва в сетчатую оболочку называется слепым пятном, так как оно не содержит фоторецепторов. Зона с наибольшим количеством светочувствительных клеток расположена над слепым пятном, примерно напротив зрачка, и получила название «Желтое пятно».

  Человеческие органы зрения устроены так, что на своем пути к полушариям головного мозга часть волокон зрительных нервов левого и правого глаза перекрещиваются. Поэтому в каждом из двух полушарий мозга есть нервные волокна как правого, так и левого глаза. Точка перекрещивания зрительных нервов называется хиазмой. Изображенная далее картинка указывает на место расположения хиазмы – основание головного мозга.

  Построение пути светового потока таково, что рассматриваемый человеком предмет отображается на сетчатке в перевернутом виде.

  После этого изображение с помощью зрительного нерва передается в мозг, «переворачивающий» его в нормальное положение. Сетчатая оболочка и зрительный нерв – это рецепторный аппарат глаза.

  Глаз – одно из совершенных и сложных созданий природы. Малейшее нарушение хотя бы в одной из его систем ведет к расстройствам зрения.

  Видео, которые будут Вам интересны:

  Человеческий глаз является очень сложной оптической системой, чувствительной к внешним раздражителям. Глаз – это уникальный парный орган, посредством которого мы видим. Он очень уязвим к повреждениям и заболеваниям. У каждого человека глаз имеет свои индивидуальные характеристики, не похожие на других.

  Свободные движения глазного яблока позволяют нам видеть мир обоими глазами. Слезные железы постоянно увлажняют глазное яблоко. Также они способствуют образованию тонкой защитной пленки. Считается, что глаз является таким же сложным органом, как и человеческий мозг. До конца органы зрения не изучены. Форма – сферическая. Диаметр составляет 24 мм, а длина в среднем – около 24 мм.

  Функции органов зрения

  Как мы уже говорили, глаз – это сложный оптический прибор, главной задачей которого считается переча точного изображения зрительному нерву.

  Его основными функциями являются:

  • оптическая система, которая выполняет проецирование изображения;
  • система, которая воспринимает и кодирует информацию;
  • система жизнеобеспечения.

  Строение человеческого глаза

  Сам по себе такой небольшой орган имеет довольно внушительное и запутанное строение. Все компоненты взаимосвязаны. Состоит орган из таких частей:

  1. Роговица – это выпуклая прозрачная часть глазного яблока без кровеносных сосудов, обладающая большой преломляющей силой. Граничит со склерой и занимает приблизительно 1/6 наружной оболочки глаза.
  2. Передняя камера – это пространство между роговицей и радужкой, заполненная внутриглазной жидкостью.
  3. Радужка – тонкая прозрачная диафрагма, напоминающая круг с отверстием внутри. Состоит из мышц, благодаря сокращению и расслаблению которых размеры зрачка изменяются. Радужка входит в сосудистую оболочку человеческого глаза. Также от нее зависит цвет органа зрения. Ее функцией является регулирование светопотока.
  4. Зрачок – отверстие, расположенное в радужной оболочке. Через него в глаз попадают световые лучи.
  5. Хрусталик – часть органа зрения, похожая на линзу и расположенная внутри глазного яблока. Это так называемая биологическая линза. Хрусталик имеет прозрачный цвет и является очень эластичным. Способен к изменению формы. Удерживается ресничным пояском и входит в оптическую систему.
  6. Стекловидное тело – это прозрачная субстанция, которая находится в заднем отделе глаза и входит в оптическую систему. Ее функцией является поддержание формы глазного яблока. Также стекловидное тело принимает участие во внутриглазном обмене веществ.
  7. Сетчатка – это внутренняя оболочка глаза, состоит из фоторецепторов и нервных клеток. Имеет диаметральный размер и прилегает к сосудистой оболочке.
  8. Склера – непрозрачная наружная оболочка, в которой расположено шесть глазодвигательных мышц. Наибольшее количество нервных окончаний находится именно в склере. Средняя часть глаза.
  9. Сосудистая оболочка – покрывает задний отдел склеры и несет ответственность за кровоснабжение внутриглазных структур. Здесь нет нервных окончаний.
  10. Зрительный нерв – способствует тому, что сигналы нервных окончаний передаются в головной мозг человека.
  11. Цилиарное тело – часть сосудистой оболочки, а также сложный нервно-эндокринный орган, который принимает участие в продукции внутриглазной жидкости.
  12. Мышечная система – участвует в движении глазного яблока и состоит из восьми мышц. Благодаря данным мышцам глазное яблоко способно двигаться в разные стороны.
  13. Слезный аппарат – состоит из слезных желез, которые находятся в верхненаружной стенке глазницы, слезных канальцах, а также в слезном мешке. У человека слезотечение усиливается за счет раздражения роговицы.

  Защитный аппарат человеческого глаза состоит из век и глазницы.

  Веки – это подвижные складки, расположенные вокруг глаза. Они защищают его от повреждений, а также способствуют фокусировке зрения. На переднем слое верхнего и нижнего века расположены ресницы. На краю верхнего и нижнего века есть слезные точки, которые являются началом слезных канальцев. Наружную поверхность век покрывает тонкая кожа.

  Глазница – это парная полость, которая содержит глазное яблоко с его придатками. Глазница представляет собой пирамидальные впадины с основанием, вершиной и четырьмя стенками.

  Факты о человеческом глазе

  Помимо зрения, у человека есть и другие органы чувств, однако 80% информации мы получаем за счет глаз. Эти органы обладают свойством фиксировать изображение, благодаря чему зрительные образы остаются в нашей памяти. При следующей встрече с конкретным человеком или предметом орган зрения активизирует воспоминания, то есть человек запоминает зрительно то, что он видел. Человеческий глаз напоминает фотоаппарат, но он во много раз превышает даже суперсовременный прибор. Орган человеческого зрения способен зафиксировать информацию и передать ее головному мозгу.

  Несмотря на то что у человека два глаза, он может видеть только то, что происходит перед ним. К примеру, у лошади глаза расположены по бокам, что позволяет ей видеть боковым зрением и вовремя реагировать на опасность.

  Глаз может распознавать до 10 миллионов цветов. На Земле никто, кроме людей, не обладает такой способностью. В сутки человек моргает около 12 минут. Если бы он этого не делал, то его зрение было бы очень низким, а также глазное яблоко высохло бы. Впервые человек моргает в полгода.

  Интересно, что никто не может чихнуть, не закрыв на пару секунд глаза. Данный феномен связан с реакцией нервных окончаний. Человеческий глаз схож в строении с глазом акулы. Сегодня в Китае проводятся операции по восстановлению человеческого зрения, транспортировав роговицу этого морского существа.

  Заболевания и уход

  Врачи-офтальмологи занимаются лечением глазных заболеваний. Увы, глаза очень уязвимы к различного рода недугам. Есть множество глазных заболеваний, которые могут быть как врожденными, так и приобретенными. Основными болезнями являются:

  • конъюнктивит;
  • катаракта;
  • ретинопатия;
  • дальтонизм;
  • кератит;
  • астигматизм;
  • косоглазие;
  • глаукома.

  Кроме этого, поражение глаз может произойти вследствие таких инфекционных заболеваний, как трахома, сифилис, туберкулез и некоторые другие.

  За глазами необходимо тщательно ухаживать не только для того, чтобы защитить их от болезней, но и для того, чтобы они были красивыми и свежими. Они являются чрезвычайно ранимым органом, к которому следует относиться особо трепетно. В случае если глаза в течение дня были сильно напряжены, нужно обязательно давать им отдохнуть. Также следует выполнять простые упражнения, дабы органы зрения отдохнули и расслабились.

  Рекомендуется на ночь класть на веки тампоны с настоем из трав. Кроме этого, глаза нужно регулярно умывать комнатной водой, так как в них попадает пыль, из-за чего могут возникнуть покраснения. Женщинам рекомендуется очень внимательно выбирать косметику, поскольку она может навредить глазам, вызвать аллергию и другие заболевания.

  Помимо всего прочего, врачи рекомендуют ежедневно протирать вокруг глаз специальным лосьоном, дабы кожа не пересушивалась. Самое главное, чтобы лосьон не содержал спирта. В сутки достаточно выделить 10-15 минут на уход за глазами, и вы увидите, насколько здоровее и привлекательнее вы выглядите.

  Эта статья - о глазах вообще. О глазах человека см. Глаз человека.

  Глаз человека с центральной гетерохромией (левый)

  

  Глаз хамелеона

  Глаз (лат. oculus ) - сенсорный орган (орган зрительной системы) животных, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. У человека через глаз поступает около 90 % информации из окружающего мира.

  Глаз позвоночных животных представляет собой периферическую часть зрительного анализатора, в котором фоторецепторную функцию выполняют нейросенсорные (фоторецепторные) клетки сетчатки.

  Эволюция глаза

  

  Эволюция глаза: глазное пятно - глазная ямка - глазной бокал - глазной пузырь - глазное яблоко.

  У беспозвоночных животных встречаются очень разнообразные по типу строения и зрительным возможностям глаза и глазки - одноклеточные и многоклеточные, прямые и обращённые (инвертированные), паренхимные и эпителиальные, простые и сложные.

  У членистоногих часто присутствует несколько простых глаз (иногда непарный простой глазок как, например, науплиальный глаз ракообразных) или пара сложных фасеточных глаз. Среди членистоногих некоторые виды одновременно имеют и простые, и сложные глаза. Например, у ос два сложных глаза и три простых глаза (глазка). У скорпионов 3-6 пар глаз (1 пара - главные, или медиальные, остальные - боковые). У щитня - 3. В эволюции фасеточные глаза произошли путём слияния простых глазков. Близкие по строению к простому глазу глаза мечехвостов и скорпионов, видимо, возникли из сложных глаз трилобитообразных предков путём слияния их элементов.

  Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками.У человека и др. позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазницах черепа.

  Этот орган возник один раз и, несмотря на различное строение у животных разных типов, имеет очень похожий генетический код управления развитием глаза. В 1994 году швейцарский профессор Вальтер Геринг (нем. Walter Gehring) открыл ген Pax6 (этот ген относится к классу мастер-генов, то есть таких, которые управляют активностью и работой других генов). Этот ген присутствует как у Homo Sapiens, так и у многих других видов, в частности у насекомых, но у медуз этот ген отсутствует. В 2010 году группа швейцарских учёных во главе с В. Герингом, обнаружила у медуз вида Cladonema radiatum ген Pax-A. Пересадив данный ген от медузы к мухе дрозофиле, и управляя его деятельностью, удалось вырастить нормальные глаза мух в нескольких нетипичных местах.

  Как установлено с помощью методов генетической трансформации, гены eyeless дрозофилы и small eye мыши, имеющие высокую гомологичность, контролируют развитие глаза: при создании генноинженерной конструкции, с помощью которой вызывалась экспрессия гена мыши в различных имагинальных дисках мухи, у мухи появлялись эктопические фасеточные глаза на ногах, крыльях и других частях тела. В целом в развитие глаза вовлечено несколько тысяч генов, однако один-единственный «пусковой ген» (мастер-ген) осуществляет запуск всей этой генной программы. То, что этот ген сохранил свою функцию у столь далёких групп, как насекомые и позвоночные, может свидетельствовать об общем происхождении глаз всех двустороннесимметричных животных.

  Внутреннее строение

  1. Стекловидное тело 2. Зубчатый край 3. Цилиарная (ресничная) мышца 4. Цилиарный (ресничный) поясок 5. Шлеммов канал 6. Зрачок 7. Передняя камера 8. Роговица 9. Радужная оболочка 10. Кора хрусталика 11. Ядро хрусталика 12. Цилиарный отросток 13. Конъюнктива 14. Нижняя косая мышца15. Нижняя прямая мышца 16. Медиальная прямая мышца 17. Артерии и вены сетчатки 18. Слепое пятно 19. Твёрдая мозговая оболочка 20. Центральная артерия сетчатки 21. Центральная вена сетчатки 22. Зрительный нерв 23. Вортикозная вена 24. Влагалище глазного яблока 25. Жёлтое пятно 26. Центральная ямка 27. Склера 28. Сосудистая оболочка глаза 29. Верхняя прямая мышца 30. Сетчатка

  Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое - стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

  Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.

  1. Наружная - очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi ), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части - роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета - склеры.
  2. Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока, играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие - зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется в результате взаимодействия гладких мышечных волокон - сфинктера и дилататора, заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска - «цвет глаз».
  3. Внутренняя, или сетчатая, оболочка глазного яблока, - сетчатка - рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему.

  С функциональной точки зрения, оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.

  Светопреломляющий аппарат

  Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему линз, формирующую на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу, камерную влагу - жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет.

  Аккомодационный аппарат

  Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре - зрачком - и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.

  Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует как раз изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

  Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот, сокращаются радиальные мышцы и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

  Рецепторный аппарат

  Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.

  Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-цветовоспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток - палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами. У человека толщина сетчатки очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.

  Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток - палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.

  Областью наиболее высокого (чувствительного) зрения, центрального, в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08-0,05 мм) - ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном, - оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.

  У многих позвоночных позади сетчатки расположен тапетум - особый слой сосудистой оболочки глаза, выполняющий функцию зеркальца. Он отражает прошедший сквозь сетчатку свет обратно на неё, таким образом повышая световую чувствительность глаз. Покрывает всё глазное дно или его часть, визуально напоминает перламутр.

  Структура коннекто́ма сетчатки глаза человека картируется в рамках проекта EyeWire.

  Восприятие изображения предметов

  Чёткое изображение предметов на сетчатке обеспечиваются сложной уникальной оптической системой глаза, состоящей из роговицы, жидкостей передней и задней камер, хрусталика и стекловидного тела. Световые лучи проходят сквозь перечисленные среды оптической системы глаза и преломляются в них согласно законам оптики. Основное значение для преломления света в глазу имеет хрусталик.

  Для чёткого восприятия предметов необходимо, чтобы их изображение всегда фокусировалось в центре сетчатки. Функционально глаз приспособлен для рассмотрения удалённых предметов. Однако люди могут чётко различать предметы, расположенные на разном расстоянии от глаза, благодаря способности хрусталика изменять свою кривизну, а соответственно и преломляющую силу глаза. Способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, расположенных на разном расстоянии, называют аккомодацией. Нарушение аккомодационной способности хрусталика приводит к нарушению остроты зрения и возникновения близорукости или дальнозоркости.

  Одной из причин развития близорукости является перенапряжение ресничных мышц хрусталика при работе с очень мелкими предметами, длительного чтения при плохом освещении, чтение в транспорте. Во время чтения, письма или иной работы предмет следует располагать на расстоянии 30-35 см от глаза. Слишком яркое освещение очень раздражает фоторецепторы сетчатки глаза. Это также вредит зрению. Свет должен быть мягким, не слепить глаза.

  При письме, рисовании, черчении правой рукой источник света располагают слева, чтобы тень от руки не затемняла рабочую область. Важно, чтобы было верхнее освещение. При длительном зрительном напряжении через каждый час необходимо делать 10-минутные перерывы. Следует беречь глаза от травм, пыли, инфекции.

  Нарушение зрения, связанное с неравномерным преломлением света роговицей или хрусталиком, называют астигматизмом. При астигматизме обычно снижается острота зрения, изображение становится нечётким и искажённым. Астигматизм устраняется при помощи очков с особыми (цилиндрическими) стёклами.

  Близорукость - отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять лучи, которое заключается в том, что изображение предметов, расположенных далеко от глаз, возникают перед сетчаткой. Близорукость бывает врождённой и приобретённой. При естественной близорукости глазное яблоко имеет удлинённую форму, поэтому лучи от предметов фокусируются перед сетчаткой. Чётко видны предметы, расположенные на близком расстоянии, а изображение удалённых предметов нечёткое, расплывчатое. Приобретённая близорукость развивается при увеличении кривизны хрусталика вследствие нарушения обмена веществ или несоблюдения правил гигиены зрения. Существует наследственная предрасположенность к развитию близорукости. Основными причинами приобретённой близорукости являются повышенная зрительная нагрузка, плохое освещение, недостаток витаминов в пище, гиподинамия. Для исправления близорукости носят очки с двояковогнутыми линзами.

  Дальнозоркость - отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять световые лучи. При врождённой дальнозоркости глазное яблоко укороченное. Поэтому изображения предметов, расположенных близко к глазам, возникают позади сетчатки. В основном дальнозоркость возникает с возрастом (приобретённая дальнозоркость) вследствие уменьшения эластичности хрусталика. При дальнозоркости нужны очки с двояковыпуклыми линзами.

  Восприятие света

  Мы воспринимаем свет благодаря тому, что его лучи проходят через оптическую систему глаза. Там возбуждение обрабатывается и передаётся в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка - это сложная оболочка глаза, содержащая несколько слоёв клеток, различных по форме и функциям.

  Первый (внешний) слой - пигментный, состоит из плотно расположенных эпителиальных клеток, содержащих чёрный пигмент фусцин. Он поглощает световые лучи, способствуя более четкому изображению предметов. Второй слой - рецепторный, образован светочувствительными клетками - зрительными рецепторами - фоторецепторами: колбочками и палочками. Они воспринимают свет и превращают его энергию в нервные импульсы.

  В сетчатке человека насчитывают около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. Расположены они неравномерно: в центре сетчатки находятся преимущественно колбочки, дальше от центра - колбочки и палочки, а на периферии преобладают палочки.

  Колбочки обеспечивают восприятие формы и цвета предмета. Они малочувствительны к свету, возбуждаются только при ярком освещении. Больше колбочек вокруг центральной ямки. Это место скопления колбочек называют жёлтым пятном. Жёлтое пятно, особенно его центральную ямку, считают местом наилучшего видения. В норме изображение всегда фокусируется оптической системой глаза на жёлтом пятне. При этом предметы, которые воспринимаются периферическим зрением, различаются хуже.

  Палочки имеют удлинённую форму, цвет не различают, но очень чувствительны к свету и поэтому возбуждаются даже при малом, так называемом сумеречном, освещении. Поэтому мы можем видеть даже в плохо освещённой комнате или в сумерках, когда очертания предметов едва отличаются. Благодаря тому, что палочки преобладают на периферии сетчатки, мы способны видеть «уголком глаза», что происходит вокруг нас.

  Итак, фоторецепторы воспринимают свет и превращают его в энергию нервного импульса, который продолжает свой путь в сетчатке и проходит через третий слой клеток, образованный соединением фоторецепторов с нервными клетками, имеющими по два отростка (их называют биполярными). Далее информация по зрительным нервам через средний и промежуточный мозг передаётся в зрительные зоны коры головного мозга. На нижней поверхности мозга зрительные нервы частично пересекаются, поэтому часть информации от правого глаза поступает в левое полушарие и наоборот.

  Место, где зрительный нерв выходит из сетчатки, называется слепым пятном. Оно лишено фоторецепторов. Предметы, изображение которых попадает на этот участок, не видны. Площадь слепого пятна сетчатки глаза человека (в норме) составляет от 2,5 до 6 мм².

  Восприятие цвета

  

  Синий глаз

  Многоцветность воспринимается благодаря тому, что колбочки реагируют на определённый спектр света изолированно. Существует три типа колбочек. Колбочки первого типа реагируют преимущественно на красный цвет, второго - на зелёный и третьего - на синий. Эти цвета называют основными. Под действием волн различной длины колбочки каждого типа возбуждаются неодинаково. Вследствие этого каждая длина волны воспринимается как особый цвет. Например, когда мы смотрим на радугу, то самыми заметными для нас кажутся основные цвета (красный, зелёный, синий).

  Оптическим смешением основных цветов можно получить остальные цвета и оттенки. Если все три типа колбочек возбуждаются одновременно и одинаково, возникает ощущение белого цвета.

  Некоторые люди, так называемые тетрахроматы, способны видеть излучения, выходящие за пределы видимого глазом обычного человека спектра и различают цвета, которые для обычного человека воспринимаются как идентичные.

  Часть людей (примерно 8 % мужчин и 0,4 % женщин) имеют особенность цветового восприятия, называемую дальтонизмом. Дальтоники по-своему воспринимают цвет, путая некоторые контрастные для большинства оттенки и различая свои, кажущиеся одинаковыми для остального большинства людей цвета. Считается, что неправильное различение цветов связано с недостаточным количеством одного или нескольких видов колбочек в сетчатке глаза. Существует также приобретенный дальтонизм вследствие заболеваний или возрастных изменений. Дальтоники могут не ощущать своей особенности зрения до момента, пока они не столкнутся с необходимостью выбора между двумя похожими для них оттенками, воспринимаемыми как разные цвета человеком с нормальным зрением. Из-за возможности ошибки цветового восприятия часть профессий предусматривают ограничение на допуск дальтоников к работе. Интересно, что обратная сторона дальтонизма - повышенная чувствительность к некоторым, не доступным для остальных, оттенкам ещё мало изучена и редко используется в хозяйстве.

  Восприятие расположения предметов в пространстве

  Правильная оценка расположения предметов в пространстве и расстояния до них достигается глазомером. Его можно улучшить, как и любое свойство. Глазомер особенно важен для пилотов, водителей. Улучшения восприятия предметов достигается благодаря таким характеристикам, как поле зрения, угловая скорость, бинокулярное зрение и конвергенция.

  Поле зрения - это пространство, которое можно охватить глазом при фиксированном состоянии глазного яблока. Полем зрения можно охватить значительное количество предметов, их расположение на определённом расстоянии. Однако изображение предметов, находящихся в поле зрения, но расположенных ближе, частично накладывается на изображения тех, что за ними. С удалением предметов от глаза уменьшаются их размеры, рельефность их формы, разница теней на поверхности, насыщенность цветов и т. п., пока предмет не исчезает из поля зрения.

  В пространстве много предметов движется, и мы можем воспринимать не только их движение, но и скорость движения. Скорость движения предметов определяют на основании скорости перемещения их по сетчатке, так называемой угловой скорости. Угловая скорость близко расположенных предметов выше, к примеру, вагоны движущегося поезда проносятся мимо наблюдателя с большой скоростью, а самолёт в небе исчезает из поля зрения медленно, хотя скорость его гораздо больше скорости поезда. Это потому, что поезд находится относительно наблюдателя намного ближе, чем самолёт. Таким образом, близко расположенные предметы исчезают из поля зрения раньше, чем отдалённые, поскольку их угловая скорость больше. Однако движение предметов, которые перемещаются чрезвычайно быстро или слишком медленно, глаз не воспринимает.

  Точной оценке пространственного расположения предметов, их движения способствует также бинокулярное зрение. Это позволяет не только воспринимать объёмное изображение предмета, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определить местоположение в пространстве, расстояние до него. Это можно объяснить тем, что когда в коре большого головного мозга объединяются ощущения от изображений предметов в левом и правом глазу, в ней происходит оценка последовательности расположения предметов, их формы.

  Если преломление в левом и правом глазу неодинаковое, это приводит к нарушению бинокулярного зрения (видение двумя глазами) - косоглазия. Тогда на сетчатке возникает резкое изображение от одного глаза и расплывчатое от другого. Вызывается косоглазие нарушением иннервации мышц глаза, прирождённо или приобретённым снижением остроты зрения на один глаз и тому подобное.

  Ещё одним из механизмов пространственного восприятия является восхождение глаз (конвергенция). Оси правого и левого глаза с помощью глазодвигательной мышцы сходятся на предмете, который рассматривается. Чем ближе расположен предмет, тем сильнее сокращены прямые внутренние и растянуты прямые внешние мышцы глаза. Это позволяет определить удалённость предметов.

  Типы глаз

  

  Фасеточные глаза стрекозы

  Фоторецепторная способность найдена у некоторых простейших существ. Беспозвоночные, многие черви, а также двустворчатые моллюски имеют глаза простейшей структуры - без хрусталика. Среди моллюсков только головоногие имеют сложные глаза, похожие на глаза позвоночных.

  Глаз насекомого составной - состоит из множества отдельных фасеток, каждая из которых собирает свет и направляет его к рецептору, чтобы создать зрительный образ. Существует десять различных типов структурной организации светоприёмных органов. При этом все схемы захвата оптического изображения, которые используются человеком, - за исключением трансфокатора (вариообъектива) и линзы Френеля - можно найти в природе. Схемы строения глаза можно категоризировать следующим образом: «простой глаз» - с одной вогнутой светоприёмной поверхностью и «сложный глаз» - состоящий из нескольких отдельных линз, расположенных на общей выпуклой поверхности.Стоит заметить, что слово «простой» не относится к меньшему уровню сложности или остроты восприятия. На самом деле, оба типа строения глаза могут быть адаптированы к почти любой среде или типу поведения. Единственное ограничение, присущее для данной схемы строения глаза, это разрешение. Структурная организация сложных глаз не позволяет им достичь разрешения лучше, чем 1°. Также суперпозиционные глаза могут достигать более высокой чувствительности, чем аппозиционные глаза. Именно поэтому суперпозиционные глаза больше подходят жителям сред с низким уровнем освещённости (океаническое дно) или почти полным отсутствием света (подземные водоёмы, пещеры). Глаза также естественно разделяются на две группы на основе строения клеток фоторецепторов: фоторецепторы могут быть цилиарными (как у позвоночных) или рабдомерными. Эти две группы не являются монофилийными. Так, например, книдариям также присущи цилиарные клетки в качестве «глаз», а у некоторых аннелид имеются оба типа фоторецепторных клеток.

  См. также

  • Радужная оболочка
  • Видимое излучение
  • Эффект Мандельбаума
  • Эффект Пуркинье
  • Диапазон яркостей изображения
  • Эффект красных глаз
  • Слеза
  • Слепое пятно

  ГЛАЗ (лат. oculus) - орган зрения, воспринимающий световые раздражения; является частью зрительного анализатора (в его состав входит также зрительный нерв, связывающий Г. со зрительными центрами в коре головного мозга). Глазное яблоко - парное образование почти правильной шаровидной формы диаметром примерно 24 мм, расположенное в глазнице, или орбите. Его подвижность обеспечивается деятельностью глазодвигательных мышц. Спереди Г. защищен веками. Слёзную жидкость, омывающую Г., выделяют парные слёзные железы, находящиеся у верхненаружных краёв глазниц.

  Стенка глазного яблока состоит из трёх оболочек: очень плотной наружной (фиброзной) оболочки - склеры, переходящей в передней части в прозрачную роговицу, которая в оптическом отношении сравнима с сильной выпуклой линзой; средней (сосудистой) и внутренней (сетчатой, или сетчатки) оболочек. Внутри глазного яблока находятся хрусталик (прозрачное преломляющее свет эластичное образование, имеющее форму двояковыпуклой линзы) и стекловидное тело (прозрачная студневидная масса).

  Камеры глазного яблока заполнены прозрачной внутриглазной жидкостью -водянистой влагой. В передней части сосудистой оболочки располагается радужка, через круглое отверстие в которой (зрачок) лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки. В зависимости от интенсивности светового потока зрачок способен изменять свою величину: при ярком свете он уже, при слабом свете и в темноте - шире. Величина зрачка изменяется в результате взаимодействия гладких мышц - сфинктера (суживает зрачок) и дилататора (расширяет зрачок); величина зрачков может быть различной (см. Анизокория). Радужка содержит пигмент, от индивидуального количества которого зависит т.н. цвет глаз. Световые раздражения воспринимают задние 2/з сетчатки - её оптическая часть, которая имеет очень сложное строение. Наружные слои сетчатки состоят из клеток, названных по их форме колбочками и палочками, которые являются фоторецепторами, обеспечивая соответственно цвето- и светоощущения. Наиболее высокая острота зрения достигается в области жёлтого пятна сетчатки, кнутри от которого располагается диск зрительного нерва. Эти образования глазного дна видны при офтальмоскопическом исследовании и оценка их состояния имеет важное значение в распознавании многих заболеваний.

  Преломляющая сила Г. измеряется в диоптриях (за 1 диоптрию принимается сила линзы с фокусным расстоянием 1 м). Для ясного видения фокус попадающих в Г. лучей от рассматриваемых предметов, находящихся на различном от наблюдателя расстоянии, должен совпадать с сетчаткой. Это обеспечивается изменением преломляющей силы Г. -аккомодацией глаза.

  Пороки развития глазного яблока или его частей могут носить наследственный характер или возникать в результате воздействия на плод различных вредных факторов. Наиболее тяжёлый порок развития - отсутствие Г. (анофтальм), чаще наблюдается резкое уменьшение размеров Г. - микрофталъм. Нарушением пигментации обусловлена различная окраска радужек правого и левого Г., которая обычно не сказывается на зрении.

  Тяжёлыми последствиями (вплоть до образования бельма, формирования катаракты) сопровождаются различные повреждения Г. - его ожоги, ранения, внедрение инородных тел и др., которые наряду с повышением внутриглазного давления {глаукомой) часто приводят к значительным нарушениям зрения и слепоте. См. также Астигматизм, Близорукость, Дальнозоркость, Кератит, Конъюнктивит.