Строение и развитие органа зрения у детей

Несмотря на то, что орган зрения закладывается еще на 3 неделе эмбриогенеза, у новорожденных детей развитие зрительного анализатора не завершено. Окончательное структурно-функциональное становление его наблюдается в возрасте 7 лет. Глаза новорожденного, представляющие собой периферический отдел зрительного анализатора, более крупные ( приблизительно в 3 раза), чем у взрослого человека. После рождения глазное яблоко ребенка растет медленно и к 5 годам увеличивается только на 5 мм.

Роговица у новорожденного имеет относительно большую величину и выступает сильно вперед. В силу недоразвития черепномозговых нервов (в том числе лицевого и тройничного) в первые месяцы жизни ребенка роговица обладает малой чувствительностью. Склера у ребенка тонкая, но более эластичная, чем у взрослого, сквозь нее просвечивается пигментированная сосудистая оболочка, что обусловливает несколько голубоватый цвет склеры. Хрусталик почти округлой формы, причем радиус кривизны передней и задней поверхности одинаковы. Хрусталиковые волокна у ребенка характеризуются высоким содержанием воды и незначительного количества неорганических соединений, в силу чего они обладают большей, чем у взрослых, эластичностью. После 10 лет эластичность хрусталика начинает снижаться. Сосудистая оболочка у детей первых лет жизни тонкая, содержит мало хроматофоров с небольшим запасом пигмента. Цилиарное тело развито слабо, а цилиарная мышца тонкая и короткая, слабо иннервирована. Радужная оболочка у новорожденных детей выпуклая, имеет воронкообразную форму и содержит мало пигмента. Мышца расширяющая зрачок развита слабо, поэтому у детей первых лет превалирует сфинктер, в силу чего зрачок сужен до 2мм и слабо реагирует на свет и слабо расширяется. Структурно-функциональное становление различных отделов сосудистой оболочки, в основном, происходит на 2 году жизни ребенка, а окончательное развитие завершается к 7 годам.

Несмотря на то, что палочковый аппарат на периферии сетчатки развит, периферическое зрение появляется только на 6 месяце жизни, поэтому для детей первых лет жизни свойственно узкое поле зрения. Окончательное становление этого показателя имеет место в возрасте 16-18 лет. До 6-8 лет для большинства детей характерна небольшая дальнозоркость, обусловленная, прежде всего, короткой переднезадней оси глаза, в силу чего фокус оптической системы находится за пределами сетчатки. В то же время у 30-40% детей наблюдается чрезмерное увеличение переднезаднего размера глаза, в результате чего у них развивается близорукость (миопия), обусловливающая необходимость пользоваться очками с рассеивающими линзами. Помимо наследственного фактора развитию близорукости способствует длительное (систематическое) рассматривание близких предметов (телевизор, компьютер, книжный текст), что сопровождается повышением тонуса наружных мышц и длительным сокращением ресничной мышцы. В связи с этим необходимо следить, чтобы дети длительное время не находились у телевизора, за работой на компьютере, приучались держать рассматриваемые предметы на расстоянии 35-40 см от глаз.

Колбочки имеют округлую форму и располагаются более плотно. Только в возрасте 5-6 месяцев дети начинают выбирать игрушки по цвету. Однако осознанное ощущение цвета формируется к 3 годам жизни ребенка и именно с этого возраста он начинает правильно определять цвет окрашенных предметов и игрушек.

Зрительный нерв тонкий, нервные волокна его слабо миелинизированы. Процесс миелинизации завершается к 6 месяцам жизни ребенка. Слезная железа развита слабо: малых размеров, концевые отделы слабо развиты, выводные протоки узкие. Слезная железа начинает продуцировать слезную жидкость лишь на 2 месяце жизни ребенка с момента начала функционирования черепномозговых нервов и вегетативной нервной системы. Таким образом ребенок в течение 1,5 – 2 месяцев «плачет без слез».

Новорожденный появляется на свет с системой зрительного восприятия, очень непохожей на аналогичную систему взрослого человека. В дальнейшем и оптический аппарат, и те органы, которые отвечают за получение «картинки» и ее интерпретацию головным мозгом, подвергаются весьма существенным изменениям. Несмотря на то, что процесс развития полностью завершается к 20-25 годам, наиболее масштабные изменения органов зрения приходятся на первый год жизни ребенка.

Особенности зрения у детей раннего возраста

В течение всего периода внутриутробного развития органы зрения малышу практически не нужны. После рождения система зрительного восприятия начинает бурно развиваться. Основным изменениям подвергаются:

Глазное яблоко. У новорожденного оно похоже на шар, сильно сплющенный по горизонтали и вытянутый по вертикали. По мере роста форма глаза приближается к шарообразной;
Роговица. Толщина основного преломляющего диска в центре у малыша первых месяцев жизни составляет 1,5 мм, диаметр – около 8 мм, а радиус кривизны поверхности – порядка 7 мм. Рост роговицы происходит за счет растягивания образующей ее ткани. В результате, по мере взросления ребенка этот орган становится шире, тоньше и приобретает более округлую поверхность. Кроме того, роговица новорожденного почти лишена чувствительности в связи со слабым развитием некоторых черепных нервов. Со временем этот параметр также приходит в норму;
Хрусталик малыша представляет собой почти правильный шарик. Развитие этого важнейшего элемента оптической системы идет по пути уплощения и превращения в двояковыпуклую линзу;
Зрачок и радужная оболочка. Особенностью зрения у детей, только что появившихся на свет, является недостаток в организме красящего пигмента – меланина. Поэтому радужка у малышей, как правило, светлая (голубовато-сероватая). Мышцы, ответственные за расширение зрачка, развиты слабо; в норме зрачок у новорожденных узкий;
Основной элемент зрительного анализатора – сетчатка, у ребятишек первых месяцев жизни состоит из десяти слоев, имеющих разное строение, и имеет очень низкую разрешающую способность. К полугодовалому возрасту сетчатка растягивается, шесть слоев из десяти истончаются и совсем исчезают. Формируется желтое пятно – зона оптимальной фокусировки световых лучей;
Передняя камера глаза (пространство между роговицей и поверхностью радужки) углубляется и расширяется в первые годы жизни;
Кости черепа, образующие глазницу. У малышей полости, в которых расположены глазные яблоки, недостаточно глубоки. Из-за этого оси глаз оказываются скошенными, и возникает такая особенность зрения у детей, как видимость сходящегося косоглазия.

Некоторые детишки появляются на свет с дефектами век, а также слезных желез или слезовыделительных протоков. В дальнейшем это может стать причиной развития патологий зрения.

Особенности зрения у детей различного возраста

Специфика строения зрительного аппарата новорожденного является причиной того, что малыш видит плохо. Со временем система восприятия изображения совершенствуется, и недостатки зрения исправляются:

Изменение конфигурации глазного яблока приводит к коррекции врожденной дальнозоркости, которая наблюдается у подавляющего большинства новорожденных (около 93%). У большинства трехлетних детишек форма глаз практически такая же, как у взрослых;
Нормальная иннервация роговицы возникает уже у годовалого ребенка (к 12 месяцам полностью развиваются соответствующие черепные нервы). Геометрические параметры роговицы (диаметр, радиус кривизны, толщина) окончательно формируются к семи годам. При этом оптимизируется преломляющая сила этого элемента оптической системы, исчезает физиологический астигматизм;
Мышцы, расширяющие зрачок, приобретают возможность нормально работать, когда крохе исполняется 1-3 года (это очень индивидуальный процесс). Содержание меланина в организме тоже нарастает у всех ребятишек по-разному, поэтому цвет радужки может оставаться нестабильным до 10-12 лет;
Изменения формы хрусталика происходят у человека всю жизнь. Для малышей решающим моментом является становление навыка аккомодации (возможности фокусировать взгляд на различных расстояниях), которое происходит в первые месяцы жизни. Кроме того, с развитием хрусталика возрастает его преломляющая сила;
Оптимизация размеров и формы глазницы за счет роста костей черепа, которая завершается к 8-10 годам.

Основной особенностью зрения у детей является врожденное несовершенство оптического аппарата и системы интерпретации изображения. Если развитие крохи идет нормально, к трехмесячному возрасту он получает навыки пространственного восприятия, к полугоду – умеет видеть предметы в трехмерном изображении и прекрасно различает цвета. Острота зрения, очень низкая у малышей, достигает уровня, характерного для взрослых, приблизительно к 5-7 годам.

Строение и развитие органа зрения у детей

Новорожденным свойственна дальнозоркость, при этом рефракция у конкретного ребенка зависит от совокупности факторов: размера глазного яблока (ПЗО), состояния хрусталика, кривизны роговицы.

Большую часть времени новорожденный проводит с закрытыми глазами, в норме он способен реагировать на изменение освещенности и фиксировать контрастные объекты. С самых первых дней жизни ребенка свет оказывает стимулирующее действие на развитие глаза. Уже при рождении у ребенка отмечается ряд безусловных зрительных рефлексов: прямая и содружественная реакция зрачков на свет, кратковременный ориентировочный рефлекс поворота обоих глаз и головы к источнику света, попытка слежения за движущимся объектом. Однако расширение зрачка в темноте происходит медленнее, чем его сужение на свету. Это объясняют недоразвитием дилататора радужной оболочки или нерва, иннервирующего эту мышцу.

Одним из первых зрительных стимулов, на которые начинает реагировать ребенок, служит лицо матери. К возрасту 2 недель у ребенка появляется способность фиксировать взгляд на больших предметах в течение более длительного времени, а к возрасту 8-10 недель он может следовать взглядом за предметом по дуге 180°.

У многих здоровых новорожденных координация движений глазных яблок и конвергенция могут быть несовершенны, особенно в течение первых дней и недель жизни, обычно эти функции совершенствуются к возрасту 4-6 месяцев.

Центральное зрение появляется у ребенка только на 2-З-м месяце жизни. В дальнейшем происходит его постепенное совершенствование от возможности обнаруживать предмет до способности его различать и распознавать.

Возможность различать простейшие конфигурации обеспечивается соответствующим уровнем развития зрительной системы, тогда как распознавание сложных образов связано с интеллектуализацией зрительного процесса.

С помощью изучения реакции ребенка на предъявление предметов разной величины и формы удалось получить сведения о центральном зрении у детей раннего возраста. Установлено, что:

Совершенное восприятие формы предметов и острота зрения 1,0 развиваются у детей только в период школьного обучения.

Параллельно развитию центрального зрения идет становление цветоощущения. Изучено, что способность дифференцировать цвет впервые появляется у ребенка в возрасте 2-6 месяцев. Отмечают, что различение цветов начинается прежде всего с восприятия красного цвета, возможность же распознавать цвета коротковолновой части спектра (зеленый, синий) появляется позже.

К 4-5 годам цветовое зрение у детей уже развито хорошо, продолжает совершенствоваться и в дальнейшем. Аномалии цветоощущения встречаются приблизительно с такой же частотой, как и у взрослых.

Границы поля зрения у детей дошкольного возраста примерно на 10% уже, чем у взрослых. В школьном возрасте они достигают нормальных величин. Размеры слепого пятна по вертикали и горизонтали, определенные при кампиметрии с расстояния 1 м, у детей в среднем на 2-3 см больше, чем у взрослых.

Бинокулярное зрение , т. е. способность сливать два монокулярных изображения в единый зрительный образ, у детей грудного возраста отсутствует. У них присутствует только механизм бинокулярной фиксации объекта. Для возникновения бинокулярного зрения необходима функциональная взаимосвязь между обеими половинами зрительного анализатора, а также между оптическим и двигательным аппаратами глаз. Бинокулярное зрение развивается позже, чем другие зрительные функции.

Можно выделить несколько этапов развития пространственного зрения у детей. Под влиянием яркого света у новорожденного суживается зрачок, закрываются веки, голова толчкообразно откидывается назад, глаза при этом блуждают независимо друг от друга.

Через 2-5 недель после рождения сильное освещение уже побуждает ребенка удерживать глаза относительно неподвижно и пристально смотреть на источник света.

В течение 2-го месяца жизни ребенок начинает осваивать ближнее пространство. В первое время близкие предметы видны в двух измерениях (высота и ширина), но благодаря осязанию ощутимы в трех измерениях (высота, ширина и глубина). Так складываются первые представления об объемности предметов.

На 4-м месяце у детей развивается хватательный рефлекс. Направление предметов большинство детей определяют правильно, однако расстояние оценивается ими неверно. Ребенок ошибается также в определении объемности предметов, основанном на оценке расстояния: он пытается схватить солнечные пятна на одеяле и движущиеся тени.

Со второго полугодия жизни начинается освоение дальнего пространства. Осязание при этом заменяют ползание и ходьба. Они позволяют сопоставлять расстояние, на которое перемещается тело, с изменениями величины изображений на сетчатке и тонуса глазодвигательных мышц.

Следует иметь в виду, что механизм ориентации в пространстве выходит за рамки зрительной системы и является продуктом сложной синтетической деятельности мозга. В связи с этим дальнейшее совершенствование этого механизма тесно связано с познавательной деятельностью ребенка.

Значительные качественные изменения в пространственном восприятии происходят в возрасте 2-7 лет, когда ребенок овладевает речью и у него развивается абстрактное мышление. Зрительная оценка пространства совершенствуется и в более старшем возрасте.

По мере роста глаза изменяется его клиническая рефракция, смещаясь в сторону эмметропической.

Рост глаза — саморегулируемый процесс, подчиняющийся определенной цели, — формированию слабой гиперметропической или эмметропической рефракции.

Статическая рефракция продолжает медленно изменяться в течение жизни. С возрастом изменяется также динамическая рефракция глаза. Период от рождения до 5 лет характеризуется неустойчивостью показателей динамической рефракции глаза. Рефракция легко сдвигается к сторону близорукости.

В возрастной период 8-14 лет статическая рефракция приближается к эмметропии, в результате чего создаются оптимальные условия для деятельности динамической рефракции глаза. Вместе с тем в этот период общие патологические процессы в организме и гиподинамия могут оказывать неблагоприятное действие на ресничную мышцу, способствуя ее ослаблению. Следствием этого является склонность к спазму ресничной мышцы и возникновению миопии. Усиленный рост организма в этот период способствует прогрессированию близорукости. Следует отметить, что в развитии зрительных ощущений принимают участие как врожденные механизмы, выработанные и закрепившиеся в филогенезе, так и механизмы, приобретенные в процессе накопления жизненного опыта.

Поделиться в социальных сетях:

Ваше имя:

Разрешены только русские или английские буквы + пробел.

Ваш email:

Содержимое этого поля является приватным и не будет отображаться публично.

Ваш комментарий:
HTML теги и ругательства запрещены. Максимальная длина сообщения 600 символов.

Символьная ASCII CAPTCHA: Обновить

Введите 6 цифр на картинке выше.

Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.

Это приспособления глаза живого организма к различным условиям освещения. Различают два вида световой адаптации глаза. Это адаптация к темноте и свету.
Читать далее.

Имея малую степень астигматизма, вы можете практически ничего не замечать или испытывать чуть заметные искажения зрения. Нередко неисправленный астигматизм вызывает головные боли или повышенную утомляемость глаз при зрительной нагрузке.
Читать далее.

Ожог глаза – это поражение тканей глазного яблока вследствие воздействия на него температуры либо химических веществ. Эта травма глаза относится к очень опасным, ведь оно не только тяжело лечится, но и может привести к.
Читать далее.

Это метод детального зрительного исследования тканей живого глаза. Метод позволет исследовать передний и задний отделы глазного яблока при различных освещении и величине изображения. Исследование проводят с помощью .
Читать далее.

Глазное яблоко у детей имеет анатомические и физиологические особенности по сравнению с глазами взрослых. В данной статье мы рассмотрим основные характеристики, касающиеся строения глазного яблока у детей. Размер глазного яблока у здорового.
Читать далее.

Информация о графике работы и телефонах всех взрослых и детских больниц города Минска республики Беларусь.
Читать далее.

Развитие глаза в онтогенезе

Быстрое развитие и усложнение организации зрительного анализатора в эмбриональном периоде составляет один из наиболее интересных разделов теоретической биологии. В практическом отношении этот вопрос важен с точки зрения выяснения причинной обусловленности организации в пространстве элементов структуры оптико-физиологической системы глаза, определяющих его основные характеристики: преломляющую способность (рефракцию) и остроту зрения.

С точки зрения морфогенеза и формообразования преломляющая способность глаза представляет собой систему наиболее тонкой сопряженности элементов структуры. Можно полагать, что данная характеристика обусловлена основополагающими биологическими законами развития, так как именно категория оптической сопряженности органа зрения составляет первичную основу для последующего его функционального развития.

Увидеть — значит своевременно обнаружить всю совокупность объектов в пространстве в их взаимоотношениях друг с другом. Другие органы чувств выполняют те же функции, но менее быстро и с несравненно более близких дистанций. Таким функциональным назначением зрительный анализатор выдвинут на передние рубежи эволюционного процесса, что должно способствовать накоплению в его основе наиболее качественного генофонда.

Орган зрения, как и все другие органы чувств, в ходе филогенетического развития претерпел сложную эволюцию, которая шла в направлении большего и лучшего приспособления глаза к восприятию окружающего мира. Простейшей формой зрения следует считать начало реакции на свет. Почти все живущее чувствительно к свету. У растений световая реакция проявляется гелиотропизмом (листья растений расположены перпендикулярно солнечному свету, головки цветущего подсолнуха в течение всего дня повернуты к солнцу). У некоторых животных зрительные органы не локализованы, покровы их обладают общей раздражимостью по отношению к свету. Простейший орган зрения присущ дождевому червю – отдельные светочувствительные клетки, расположенные изолированно в эпидермисе животного. Они способны различать только свет и его направление. Глаза простейших животных значительно эволюционируют, заметно усложняясь. Моллюск, стоящий еще на достаточно низкой ступени развития, имеет глаз, который напоминает глаз высших животных. Клетки нейроэпителия обращены не к свету, не к центру глаза, а от света. Возникает тип перевернутой сетчатки, что характеризует глаза высших животных. В глазу моллюска уже есть подобие линзы. Фоторецепторы скрываются в углублениях, где они защищены от яркого света, уменьшающего способность улавливать движущуюся тень. Линза выполняет функцию прозрачной защитной мембраны. Постепенно начинает совершенствоваться защитный аппарат глаза.

Глаз человека по структуре представляет собой типичный глаз позвоночных, однако имеет существенные функциональные отличия. Он развивается из разных тканевых источников.

Сетчатка и зрительный нерв формируются из эктоневральной закладки центральной нервной системы.

На 2-й неделе эмбриональной жизни, когда мозговая трубка еще не замкнута, на дорсальной поверхности медуллярной пластинки появляются два углубления – глазные ямки. На вентральной стороне им соответствует выпячивание. При замыкании мозговой трубки ямки перемещаются, принимают боковое направление. Эта стадия носит название первичного глазного пузыря.

С конца 4-й недели развития возникает хрусталик. Вначале он имеет вид утолщения покровной эктодермы в том месте, где первичный глазной пузырь начинает превращаться во вторичный. Быстро растущие задние и боковые области обрастают передние и нижние части. Однослойный первичный глазной пузырь на полой ножке превращается во вторичный пузырь, состоящий из двух слоев – глазной бокал. При образовании глазного бокала возникает зародышевая щель, которая заполняется прилежащей мезодермой. Между зачатком хрусталика и внутренней стенкой бокала формируется первичное стекловидное тело. В возрасте 6 недель зародышевая щель глаза и зрительного нерва закрывается, начинает дифференцироваться ножка глазного бокала, образуется a . hyaloidea, питающая стекловидное тело и хрусталик. Наружный листок бокала в дальнейшем превращается в пигментный слой сетчатки, из внутреннего же развивается собственно сетчатка. Края глазного бокала, прорастя впереди хрусталика, образуют радужную и ресничную части сетчатки. Ножка, или стебелек, глазного бокала удлиняется, пронизывается нервными волокнами, теряет просвет и превращается в зрительный нерв.

Из мезодермы, окружающей глазной бокал, очень рано начинает дифференцироваться сосудистая оболочка и склера. В мезенхиме, которая прорастает между эктодермой и хрусталиком, появляется щель – передняя камера. Мезенхима, лежащая перед щелью, вместе с эпителием кожи превращается в роговицу, лежащая сзади – в радужку. К этому времени начинается постепенное запустевание сосудов стекловидного тела. Сосудистая капсула хрусталика атрофируется. Внутри хрусталика образуется плотное ядро, объем хрусталика уменьшается. Стекловидное тело приобретает прозрачность. Веки развиваются из кожных складок. Они закладываются кверху и книзу от глазного бокала, растут по направлению друг к другу и спаиваются своим эпителиальным покровом. Спайка эта исчезает к 7 месяцу развития. Слезная железа возникает на 3-м месяце развития, слезный канал открывается в носовую полость на 5-м месяце.

К моменту рождения ребенка весь сложный цикл развития глаза не всегда оказывается полностью завершенным. Обратное развитие элементов зрачковой перепонки, сосудов стекловидного тела и хрусталика может происходить и в первые недели после рождения. Величайшая потребность новорожденного в совершенной и быстрой адаптации к внешним условиям, правильному развитию и росту, что в большой мере может быть обусловлено безупречным функционированием оптико-вегетативной системы, ведет к наиболее быстрому формированию, прежде всего зрительного анализатора. Рост и развитие глаза у ребенка в основном завершаются к 2-3 годам, а последующие 15-20 лет глаз изменяется меньше, чем за первые 1-2 года. Глаз новорожденного существенно отличается по размерам, массе, гистологической структуре, физиологии и функциям от глаза взрослого.

После рождения зрительный анализатор проходит определенные этапы развития, среди которых можно выделить следующие.

Морфологическое формирование в течение первого полугодия жизни области желтого пятна и центральной ямки сетчатки. Из десяти слоев остается в основном четыре слоя; в их числе зрительные клетки, их ядра и бесструктурные пограничные мембраны.Формирование и совершенствование функциональной мобильности зрительных путей в течение первого полугодия жизни.
Морфологическое и функциональное совершенствование зрительных клеточных элементов коры большого мозга и корковых зрительных центров в течение первых 2 лет жизни.
Формирование и укрепление связей зрительного анализатора и его взаимосвязей с другими анализаторами в течение первых лет жизни.
Морфологическое и функциональное развитие черепных нервов в первые (2-4) месяцы жизни.

Особенности органа зрения у детей

Лекция

«Органы чувств. Орган зрения»

1. Понятие об органах чувств. Классификация органов чувств.

2. Анатомическое строение органа зрения.

Особенности и источники развития органа зрения.
Склера: строение, функциональное значение.
Роговица: строение, функциональное значение.
Сосудистая оболочка: строение и функциональное значение различных ее отделов.
Пигментный эпителий: строение, функциональное значение.
Сетчатая оболочка: строение, характеристика нервных клеток.
Строение фоторецепторных клеток сетчатой оболочки.
Гистофизиология органа зрения.

Ознакомить студентов с общей характеристикой органов чувств.
Ознакомить студентов с анатомическим строением органа зрения.
Дать представление об основных источниках развития органа зрения.
Дать морфофункциональную характеристику наружной и сосудистой оболочек.
Ознакомить студентов с нейрональным составом сетчатой оболочки.
Подробно охарактеризовать строение и функциональное значение фоторецепторных клеток.
Дать современное представление о гистофизиологии органа зрения.

1. Задняя стенка глаза — 491

2. Слепое пятно. Выход зрительного нерва — 496

3. Хрусталик (ШИК- реакция) — 495

4. Роговица глаза — 1060

5. Гликопротеиды в роговице глаза — 492

6. Развитие глаза — 493

7. Желтое пятно — 497

8. Сетчатка (схема) — 1061.

Органы чувств являются периферическими отделами анализаторов. Анализатор представляет собой сложную систему, обеспечивающую восприятие раздражения, выработку импульса, проведение и переработку соответствующего импульса. В составе любого анализатора различают три отдела: периферический (воспринимающий), проводниковый и центральный (корковый). Органы чувств являются специфическими воспринимающими аппаратами. По характеру воспринимаемых раздражений различают следующие органы чувств: органы зрения, слуха, равновесия, вкуса и обоняния. Восприятие раздражения в органах чувств осуществляется чувствительными нервными клетками. В ряде органов чувств (орган зрения, орган обоняния) чувствительные клетки непосредственно воспринимают раздражение и называютсяпервично чувствующими нервными клетками. В других случаях (орган слуха, органы равновесия, орган вкуса) чувствительные клетки воспринимают раздражения опосредовано через видоизмененные эпителиальные клетки и называются вторично чувствующими нервными клетками. По характеру взаимодействия с раздражителем органы чувств подразделяются на дистантные (орган зрения, орган слуха) и контактные (орган вкуса, орган обоняния).

Почти все животные как одноклеточные, так и многоклеточные обладают светочувствительностью. Светочувствительность характерна для всех живых организмов, даже в тех случаях, когда у них нет никаких фоторецепторных дифференцировок (у многих простейших). Таким образом, чувствительность является одним из основных свойств живых организмов, которые в своем поведении всегда так или иначе ориентируются на световые раздражения.

Специальные световые рецепторы в виде отдельных светочувствительных клеток также широко распространены у многих низших и даже достаточно высоко дифференцированных форм (кожная чувствительность).

У большинства представителей живого мира светочувствительные клетки сконцентрированы на голове в виде глаз, тесно связанных с головным мозгом. Глаза у разных животных имеют разное устройство. При этом различаются по строению и сами фоторецепторные нервные элементы и вспомогательный аппарат, обеспечивающий попадание в определённом направлении световых лучей.

Простейшее строение имеют эпидермальные глаза, которые характерны для низших форм (медуз, низших червей). Они представлены пигментными пятнами, состоящими из пигментных и фоторецепторных клеток. Такие глаза различают только направление света.

В более сложных случаях глаз имеет форму выпячивания, сохраняя тоже простое строение. Это бокаловидные глаза. Иногда полость бокала заполняется студенистой массой, представляющей собой преломляющую среду. Более сложные глаза обладают уже диоптрическим аппаратом, обеспечивающим зрение на различных расстояниях.

Высшие формы глаз в природе встречаются в 2-х вариантах: в форме камерных глаз (позвоночные) и в форме сложных фасетированных глаз (насекомые).

Камерные глаза построены по типу фотографической камеры. Передняя стенка их прозрачна, а задняя – представлена светочувствительным слоем – сетчаткой. Кожный покров на месте такого глаза становится прозрачным.

Орган зрения – глаз человека представляет периферическую часть зрительного анализатора. Орган зрения имеет огромное значение для жизни организма: ориентация в пространстве, трудовая деятельность, у животных: поиск корма, спасение от врага. Значение зрительного анализатора очень велико для развития мозга животного и человека. Раннее нарушение функции зрения вызывает существенные перестройки мозга, которые в известной степени могут быть устранены при восстановлении нормального притока зрительной импульсации.

Световая дипревация влияет на химизм не только зрительной, но и других анализаторных систем. Зрительная дипревация вызывает более сильные сдвиги у растущих организмов. Для полноценного возрастного становления химизма нейронов их формирующиеся синапсы должны быть подвергнуты воздействию импульсов от соответствующих периферических концов анализаторов, т.е. «естественной» тренировке.

Глаз имеет почти круглую форму около 2,5 сантиметров в диаметре. Он находится в глазных впадинах – орбитах. Между глазом и костной стенкой глазницы лежит жир, соединительная ткань, железа, вырабатывающая слёзную жидкость, глазодвигательные мышцы.

Анатомическое строение глаза. Орган зрения состоит из глазного яблока, которое соединяется с мозгом при помощи зрительного нерва, и вспомогательного аппарата, включающего веки, слёзный аппарат и поперечно-полосатые глазодвигательные мышцы. Само глазное яблоко состоит из ряда оболочек и преломляющих сред.

Стенка глазного яблока состоит из 3-х оболочек. Снаружи оно покрыто плотной оболочкой, имеющей белый цвет – склера или белковая оболочка. Передняя, несколько выступающая прозрачная часть склеры – роговица. Склера полностью покрывает глаз, кроме одного места сзади, где имеется отверстие, через которое из глазного яблока выходит зрительный нерв. У человека зрительный нерв состоит из около 1 миллиона аксонов, окружённых глиальными клетками и соединительной тканью.

Средняя оболочка – сосудистая, содержащая множество сосудов. К переди сосудистая оболочка утолщается, образуя цилиарное тело, от которого отходят цилиарные отростки. Цилиарное тело продолжается в радужку.

Внутренняя светочувствительная оболочка – сетчатая, содержащая специальные нервные клетки, образующие палочки и колбочки. Это фоторецепторы.

В полости глаза лежит хрусталик и стекловидное тело. Кроме того, в глазу есть 2 полости, заполненные жидкостью: передняя камера, лежащая за роговицей до радужки, и задняя камера – между задней поверхностью радужки и передней поверхностью хрусталика.

Роговица, жидкость передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело составляют светопреломляющий аппарат.

Развитие органов зрения.Глаз у человека развивается из нескольких источников в виде парной закладки и может быть обнаружен уже на стадии ранней гаструлы. На определённом этапе развития из стенки промежуточного мозга образуется выпячивание, имеющее форму пузырька, связанного своим полым стебельком с основанием промежуточного мозга. Навстречу глазному пузырьку из эктодермы растёт выпячивание, которое вдавливается в глазной пузырёк, придавая ему форму бокала, а сам обособляется в виде эктодермального пузырька. Внутренняя стенка глазного бокала имеет значительную толщину и из неё будет формироваться сетчатка. Внешняя стенка бокала отстаёт в развитии. В её клетках появляются пигментные зёрна и клетки уплощаются, приобретая полигональную форму. Так формируется пигментный эпителий сетчатки. Эктодермальный пузырёк даёт начало хрусталику. Сосудистая оболочка и склера формируются из мезенхимы. Из наружного листка сетчатки формируются мышцы: расширяющая (дилятор) и суживающая (сфинктер) зрачок, т.е. эти мышцы состоят из мионевральных элементов. Стебелек глазного бокала пронизывается нервными волокнами (отростками нервных клеток) идущими от сетчатки в мозг, и превращается в зрительный нерв.

В органе зрения выделяется 4 аппарата, в том числе рецепторный, светопреломляющий (диоптрический), аккомодационный и вспомогательный. Рецепторный аппарат представлен фоторецепторными клетками. Светопреломляющий аппарата представлен роговицей, хрусталиком, стекловидным телом, а также жидкостью передней и задней камер глаза. Вспомогательный аппарат представлен слезными железами, глазодвигательными мышцами, веками и др.

Роговица глаза является прозрачной, лишённой кровеносных сосудов, оболочкой. Толщина её в середине около 0,5 мм., а на периферии несколько толще (до 1,2 мм). Поскольку роговица не защищена, то может подвергаться парезам, ссадинам и др. травмам. В ней различают несколько слоёв. Поверхность роговицы покрыта многослойным плоским неороговевающим эпителием, состоящим из 5-6 слоёв. Он обладает высокой регенераторной способностью и обновляется каждые 7 дней. В эпителии роговицы много свободных нервных окончаний, воспринимающих, главным образом, болевые раздражения. Их раздражение вызывает рефлекторное моргание (роговичный рефлекс), смыкание век и слезотечение. Поверхность роговицы всегда увлажнена секретом слёзных желёз. На свободной поверхности эпителиальных клеток имеются многочисленные микроворсинки, способствующие удержанию плёнки слёзной жидкости на поверхности роговицы. Однако, при нарушении иннервации эпителия роговицы имеет место нарушение роговичного и других рефлексов, что обуславливает в ряде случаев её высыхание, а в последующем – развитие язв.

Эпителий роговицы лежит на пограничной мембране (боуменовой), имеющей фибриллярное строение. При электронной микроскопии установлено, что боуменова мембрана состоит из беспорядочно расположенных коллагеновых волокон. Она является продуктом жизнедеятельности эпителия. Эта пограничная мембрана помимо опорной функции оберегает глаза от травм и бактериальной инвазии. При разрушении она не восстанавливается. Боуменова мембрана на склеру не переходит. Место, где она кончается называется лимбом.

90% всей роговицы приходится на долю собственного вещества, состоящего из многочисленных соединительнотканных пластинок, которые образованы параллельно расположенными коллагеновыми волокнами. Между волокнами и пластинками располагаются многочисленные фибробласты. Коллагеновые волокна склеены основным веществом, богатым сульфатированными гликозаминогликанами. Собственное вещество сильно иннервировано и лежит на задней пограничной (десцеметовой) мембране, представляющей собой сильно развитую базальную мембрану с правильным чередованием коллагеновых фибрилл. Она устойчива к действию химических соединений. На десцеметовой мембране располагается однослойный плоский эпителий, клетки которого имеют полигональную форму с ядрами различной формы (бобовидные, подковообразные, овальные и др.) и имеет большое значение в водном обмене роговицы. Питание роговицы осуществляется за счёт диффузии питательных веществ из сосудов лимба, а частично, из камерной жидкости, а также слезы. Роговица обладает высокой проницаемостью, что используется в клинике (введение питательных веществ, лекарств). Роговица состоит из 80% воды, а также белков (альбуминов и глобулинов), липидов, витамина С и В₂. Недостаточность витамина А может приводить к высыханию роговицы. В силу того, что роговица не имеет собственных кровеносных и лимфатических сосудов, антигенные свойства клеток собственного вещества её не проявляются, а лимфоциты, которые могли бы распознать в этих клетках антигены, лишены возможности контакта с ними. Это способствовало широкому распространению гомотрансплантации роговицы при травме и помутнении.

Более 165 лет назад француз Мажанди перерезал у кролика нервную ветвь тройничного нерва, что привело к развитию язвенного кератита. Этот эксперимент стал классическим и послужил отправным пунктом для всех исследователей нервной трофики и нервных дистрофий. Роговица иннервируется 50-60 нервными волокнами, которые образуют здесь 3 сплетения, благодаря чему она обладает высокой чувствительностью.

Роговица выполняет также защиту от механических и микробных воздействий: через неповреждённую роговицу не проходят микроорганизмы (за исключением гонококков).

Роговица участвует в зрительном акте, благодаря идеальной прозрачности и высокой преломляющей способности, которая составляет 44-46 Д.

Склера представляет собой плотную соединительнотканную оболочку, толщиной 0,3-0,6 мм., состоящую из хаотично расположенных пластинок, содержащих коллагеновые волокна и небольшое число эластических. Склера обладает высокой прочностью, что позволяет выдерживать ей очень высокое внутриглазное давление. Склера является непрозрачной, что обусловлено содержанием высокого количества воды. В склере содержатся многочисленные капилляры. К наружной поверхности склеры прикрепляются сухожилия глазных мышц. С возрастом в склере откладываются липиды, что обусловливает желтоватый оттенок.

Сосудистая оболочка состоит из 3-ёх частей: собственно сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужки.

Собственно сосудистая оболочка состоит из рыхлой неоформленной соединительной ткани и в ней различают несколько слоёв: базальный, хориокапиллярный, сосудистый и надсосудистый.

Надсосудистый слой (пластинка) состоит главным образом из эластических волокон, соединённых со склерой. Здесь много нервных волокон и пигментных клеток – хроматофоров, содержащих синтезированный ими меланин.

Сосудистый слой построен также, но здесь появляются крупные сосуды, отходящие от цилиарных артерий.

Хориокапиллярный слой содержит многочисленные крупные капилляры (некоторые из них синусоидного типа), благодаря чему кровь очень быстро переходит из артериального русла в венозное.

Базальный слой (мембрана Буха) образована сосудистой и сетчатой оболочками. Она является полупроницаемой: в силу чего через неё в сетчатку проходят необходимые метаболиты для фоторецепторов.

В целом сосудистая оболочка характеризуется высоким содержанием пигментных клеток, что придает ей темную окраску. Благодаря этому сосудистая оболочка глаза выполняет роль черного экрана, уничтожающего внутреннее отражение попадающих в глаз световых лучей.

Цилиарное (ресничное) тело. Представляет собой утолщение сосудистой оболочки, имеет кольцевидную форму и участвует в аккомодации глаза, поддерживая, фиксируя и растягивая хрусталик. Цилиарное тело содержит хорошо развитую цилиарную мышцу, мышечные волокна которой располагаются в трех различных направлениях, а между ними лежит соединительная ткань с большим количеством пигментных клеток и эластических волокон. От цилиарного тела отходят радиально расположенные цилиарные отростки длинной 2 мм., в количестве 70-75. Эти отростки вдаются в заднюю камеру глаза. К ним прикрепляются циннова связка, меняющая кривизну хрусталика при сокращении. Так, сокращение цилиарной мышцы приводит к расслаблению волокон цинновой связки, в следствие чего хрусталик становится более выпуклым и его преломляющая сила увеличивается. Миоциты в старческом возрасте частично атрофируются, что приводит к уменьшению аккомодации. Цилиарное тело за счет обильного кровоснабжения регулирует продукцию и отток влаги, а тем самым и внутриглазное давление. У детей до конца первого года жизни цилиарная мышца более тонкая, чем у взрослого.

Радужная оболочка (радужка) – это сильно пигментированная часть глаза, которую можно видеть сквозь роговицу. Радужка представляет собой диск, с отверстием в центре. Радужка располагается между роговицей и хрусталиком. Таким образом, радужка разделяет пространство между роговицей, с одной стороны, и хрусталиком с цинновой связкой и ресничным телом, с другой на камеры, сообщающиеся между собой через зрачок. Они играют важную роль в циркуляции водянистой жидкости. Водянистая влага – жидкость с очень низкой вязкостью, которая содержит около 0,02% белка. Благодаря отсутствию фибриногена, она не свертывается. Водянистая влага вырабатывается капиллярами цилиарных отростков и радужки. В зависимости от того, какой пигмент содержится в её хроматофорах, глаза представляются синими, карими, зелеными и т.д. Радужка содержит 2 мышцы: мышцу суживающую и мышцу расширяющую зрачок, за счет чего она регулирует диаметр зрачка и тем самым выполняет роль диафрагмы. От страха зрачки расширяются т.к. дилятатор связан с симпатическим нервом, а сфинктер наоборот – с парасимпатическим. Мышца расширяющая зрачок имеет радиальное расположение клеток и иннервируется симпатической нервной системой. Клетки суживающие зрачок имеют циркулярное направление и расположены в зрачковой части. Мышца суживающая зрачок иннервируется парасимпатической нервной системой. Радужка состоит из 5 слоев: передний эпителий (представлен плоскими полигональными клетками, являющимися продолжением эпителия задней поверхности роговицы), наружный пограничный слой (представлен рыхлой соединительной тканью с многочисленными пигментными клетками, которые обусловливают цвет глаз), сосудистый слой (рыхлая соединительная ткань с хроматофорами и многочисленными сосудами), внутренний пограничный слой (построен также как и наружный), пигментный слой, являющийся продолжением пигментного слоя сетчатки.

Радужка обладает удивительными свойствами. При развитии любого патологического процесса в радужке появляются изменения. В ней находятся топографические зоны соответствующие внутренним органам т.е. точки – «представители всех органов и систем». Сюда человек посылает сигналы о своем состоянии. Созданны топографические таблицы. На этом основана ирридодиагностика. Диагностика по глазам известна медицине с древних времен. Ею занимались египетские медики во времена Тутанхамона.

Радужка регулирует объем и температуру жидкости передней камеры и самой ткани за счёт изменения просвета сосудов.

Хрусталик. Строение хрусталика можно понять изучая его развитие. Он возникает из эктодермального пузырька. При этом клетки эпителия на задней поверхности эктодермального пузырька удлиняются, в них исчезает ядерный хроматин и растворяются ядра. Из органоидов сохраняются свободные хромосомы и многочисленные микротрубочки. Эти видоизмененные эпителиальные клетки превращаются в хрусталиковые волокна, цитоплазма которых состоит из прозрачного вещества белковой природы – кристаллина (различают несколько видов кристаллина). Содержание его в хрусталике очень велико и составляет до 35%. Хрусталиковые волокна содержат до 65% воды, 30% белков, а также неорганические соединения, витамины С и В₂, холестерин. С возрастом в хрусталике уменьшается содержание воды, витаминов, но увеличивается содержание нерастворимых аминокислот и холестерина. Центрально расположенные хрусталиковые волокна при развитии укорачиваются, накладываются друг на друга и образуют ядро хрусталика. Эпителий передней стенки эктодермального пузырька, напротив, уплощается и превращается в эпителий капсулы, которая построена по типу базальной мембраны, богатой ретикулированными волокнами. Эта капсула создается эпителиальными клетками. Она бесструктурная, но очень плотная и эластичная. Среди клеток переднего эпителия имеются стволовые клетки, которые смещаются к экватору и дифференцируются в хрусталиковые волокна.

Хрусталик поддерживается в глазу цинновой связкой, идущей в радиальном направлении от цилиарных отростков. Благодаря этим волокнам движение от мышцы цилиарного тела передается хрусталику. При этом капсула хрусталика постоянно испытывает силы натяжения, которые стремятся придать ему более или менее круглую форму (т.е. стремятся изменить его выпуклость). Хрусталик расположен за зрачком и является аккомодулирующей линзой и имеет уникальное свойство – менять оптическую силу за счёт изменения кривизны передней поверхности. Он погружен в толстую эластическую сумку, к которой по экватору вплетаются волокна цинновой связки. Хрусталиковые волокна образуются постоянно и постепенно смещаются к центру, где формируют ядро хрусталика. У детей это ядро отсутствует. Таким образом, хрусталик является главным элементом аккомодационного аппарата глаза. В молодом возрасте хрусталиковые волокна являются гибкими и эластичными и форма хрусталика определяется в основном натяжением капсулы. Однако, по мере старения хрусталика, потеря воды вызывает склерозирование хрусталиковых волокон и потери ими эластичности, что обусловливает снижение эластичности хрусталика, а в результате снижается диапазон его фокусировки и возникает необходимость пользоваться очками.

При интоксикациях, сахарном диабете, авитаминозах, нарушении обменных процессов между хрусталиком и камерной жидкостью часто наблюдается помутнение хрусталика – катаракта. Лечение катаракты заключается в экстракции хрусталика и трансплантации искусственного хрусталика. Однако эта операция является очень травматичной. В связи с этим в настоящее время в клиническую практику внедряется лазерный метод. При этом, в область хрусталика вводится 2 иглы. По одной игле подается энергия лазера, в результате чего видоизменённый хрусталик разрушается. Остатки разрушенного хрусталика выводятся с помощью второй иглы. Этот метод приводит к быстрому улучшению зрения.

Стекловидное тело заполняет полость глаза между хрусталиком и сетчаткой и имеет желеобразную консистенцию. Оно представляет собой гидрофильную коллоидную систему, дисперсной фазой которой является сложный белок витреин с выраженным гигроскопическим эффектом и гиалуроновая кислота. При фиксации белок коагулирует и стекловидное тело приобретает сетчатое строение. В стекловидном теле обнаружены рыхло расположенные клетки: лимфоцитарного характера, веретенообразные, пузырчатые. Индекс преломления стекловидного тела составляет 1,334. Стекловидное тело содержит до 98% воды, 2% белков, солей, ГАГ.

На передней поверхности стекловидного тела имеется ямка, в которой располагается хрусталик.

Стекловидное тело участвует в метаболизме сетчатки, пропуская через себя метаболиты, является преломляющей свет средой. Кроме того, стекловидное тело способствует прилеганию внутреннего слоя сетчатки к наружному пигментному. В ряде случаев, при травме и хирургических вмешательствах может вытекать часть стекловидного тела, что уменьшает давление на сетчатку и приводит к отхождению внутреннего слоя сетчатки от пигментного. Это явление – отслойки сетчатки.

Сетчатая оболочка (сетчатка) – представляет собой внутреннюю оболочку глазного яблока. Она продолжается спереди на цилиарное тело и радужку. В связи с этим в сетчатке различают цилиарную, радужную и зрительную части. Сетчатка состоит из 2-х листков: светочувствительного, содержащего фоторецепторные клетки и развивающегося из внутреннего листка глазного бокала, и наружного — пигментного, развивающегося из наружного листка глазного бокала. Хотя пигментный эпителий и фоторецепторный отдел в процессе развития постепенно приходят в соприкосновение и прилегают друг к другу, но в ряде случаев (травма) может наблюдаться отхождение их друг от друга. Это и есть отслойка сетчатки. Поскольку нервная (фоторецепторная) часть сетчатки зависит от питательных веществ, которые диффундируют из сосудистой оболочки через пигментный эпителий, отслоившаяся нервная часть претерпевает дегенеративные изменения, если не вернуть её в нормальное положение.

Пигментный эпителий состоит из низких призматических клеток правильной 5-6 гранной формы, лежащих на базальной мембране. В клетках содержится 1-2 ядра. От внутренней поверхности клеток отходят 8-10 тонких цитоплазматических отростков, которые заполнены гранулами пигмента меланина – борода пигментного эпителия. Положение пигментных зерен в клетках меняется в зависимости от силы освещения. На ярком свету гранулы спускаются в отростки клеток пигментного эпителия и разграничивают светочувствительные части палочек и колбочек, предохраняя их от перераздражения.

В процессе развития слой пигментного эпителия определяет размеры палочек и колбочек, поставляет ретиналь, осуществляет трофику рецепторных клеток и фагоцитирует сношенные диски палочек.

Внутренний светочувствительный слой сетчаткой оболочки представляет собой цепь трёх нейронов: фоторецепторного, ассоциативного и ганглиозного, который образует несколько слоев.

Самый наружный слой, обращённый к сосудистой оболочке – это слой пигментного эпителия, развивающийся из наружного листка глазного бокала. Следующим слоем сетчатки является слой палочек и колбочек, которые своими основаниями лежат в наружной пограничной мембране. За мембраной лежит наружный ядерный слой, состоящий из многочисленных ядер. Затем следует наружный сетчатый слой, представленный нервным сплетением, под которым располагается внутренний сетчатый слой, к которому прилегает ганглиозный и слой нервных волокон. От стекловидного тела сетчатка отделена внутренней пограничной мембраной.

У человека слой фоторецепторов в сетчатке состоит из приблизительно 140 млн. палочек и 5-7 млн. колбочек, получивших свое название за счет формы их периферического (чувствительного) отростка. В каждой фоторецепторной клетке, и в палочках и в колбочках, различают периферический или световоспринимающий отросток палочковидной или колбочковидной формы, тело или ядросодержащая часть и центральный (передающий) отросток.

Палочки и колбочки распределены неравномерно. В середине сетчатки преобладают колбочки (5-7 млн.), а на периферии палочки (до 140 млн.) Внутри этих клеток энергия фотонов гасится, возбуждая при этом фотохимический процесс. В фоторецепторах фотохимический процесс преобразуется в нервно-электрический.

Наружные сегменты у палочек цилиндрической формы, а у колбочек – конические.

Установлено, что при электронной микроскопии наружный сегмент палочки состоит из сдвоенных мембран-дисков, которые представляют собой складки наружной плазматической мембраны, но затем отделяются от неё и имеют вид самостоятельных дисков, а вся поверхность членика непрерывной плазмолеммой. Свободным от мембраны остаётся только окошечко в области основания наружного сегмента, где в течение всей жизни идёт образование новых дисков. Число дисков от 80 до 1100.

Наружный сегмент колбочек представляет собой сложенные, накладывающиеся в виде стопки складчатые разрастания плазматической мембраны клеток. Каждая складка называется диском. Следовательно в колбочках диски состоят из 2-х мембран и внутридискового пространства, непосредственно обращённого в окружающую межклеточную среду. Число дисков в колбочках от 100 до 800.

Наружные членики палочек и колбочек соединяются с внутренним члеником при помощи тонкого стебелька, содержащего 9 пар микротрубочек, которые заканчиваются в базальном тельце внутреннего членика.

Изучение эмбриологического материала позволяет рассматривать наружные членики палочек и колбочек, как видоизменённые мерцательные реснички. Винников А.Я. считает, что в филогенезе возникли сначала колбочки, а затем палочки.

Для ядросодержащей части палочек и колбочек характерен богатый набор элементов шероховатый и гладкой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, а также рибосом и полисом, синтезирующих белки. Синтезируемые белки передвигаются в периферический отросток.

Центральный отросток фоторецептора расширяется и образует сложную синаптическую структуру. Она содержит углубления, в которые вдаются отростки биполярных клеток, отростки соседних фоторецепторов горизонтальных клеток.

В наружном членике палочек обнаружен зрительный пурпур – родопсин, а в колбочках – иодопсин.

Установлено, что в процессе жизнедеятельности происходит смена не всей клетки, а только замещаются диски (у палочек) или важные компоненты полудиски – дискоты ( у колбочек). Новообразование дисков осуществляется у основания наружного сегмента за счёт белка, синтезированного во внутреннем сегменте. Образовавшиеся диски постепенно перемещаются к свободному концу наружного членика по мере того, как их вытесняют возникающие под ними новые диски. Из конца наружного сегмента сношенные диски фагоцитируются клетками пигментного эпителия. Каждые 40 минут образуется новый диск. Палочки и колбочки являются светочувствительными потому, что содержат фоточувствительное вещество, которое содержится в мембране дисков.

Более 100 лет назад немецкий учёный – анатом Шульц показал, что сетчатка некоторых ночных животных содержит только палочки (например кошки, которые видят все в черно-белом изображении), а в сетчатке животных активных в дневное время (например, большинство птиц) содержатся преимущественно колбочки. Отсюда он сделал вывод о том, что палочки приспособлены к деятельности в сумерках, а колбочки – к активности при ярком свете. Далее Шульц предположил, что колбочки отвечают за цветное зрение. В настоящее время твердо установлено, что палочки отвечают за сумеречное зрение, то есть воспринимают слабый свет, действующий в темноте, а колбочки – за цветное, то есть на ярком свету. Цветное зрение, вероятно, можно объяснить наличием 3 типов зрительного сегмента в колбочках. Принято различать колбочки чувствительные только к жёлтому и красному, либо к синему, либо к зелёному цвету. Цветовое зрение связано с функционированием колбочек разного типа.

Родопсин состоит из белка опсина и простетической группы молекулы ретиналя, представляющего собой окисленный витамин А. Опсин синтезируется в ядросодержащей части рецепторной клетки. Синтез витамина А осуществляется в печени из каратиноидов растений, поступающих с пищей. В пигментном слое сетчатки витамин А, окисляясь в альдегид, превращается в ретиналь , который соединяется с опсином.

При длительном А – авитаминозе наблюдается дегенерация мембран дисков наружных сегментов палочек и колбочек, но при употреблении витамина А происходит их регенерация.

Согласно новейшим данным весь блок фоторецепторной мембраны дисков на 92-95 % состоит из опсина. Однако вопрос о точной локализации родопсина ещё не решён.

При сканирующей электронной микроскопии установлено, что родопсин лежит во внутреннем белковом слое палочек.

В колбочках иодопсин лежит в наружном белковом слое и обращён во внешнюю среду. Наружная локализация белков облегчает их контакты со стимулами из внешней среды. Это имеет решающее значение для функции мембран, т. к. при действии стимула белковая молекула меняет свою конфигурацию. Такое изменение конфигурации является кодирующим, т.к. приводит к изменению проницаемости мембран дисков для ионов калия и натрия. Ионы калия устремляются через мембрану в наружную среду, а ионы натрия устремляются в клетку. Встречные потоки ионов приводят к деполяризации мембраны дисков. Это можно видеть при электронной гистохимии.

Соединение опсина и ретиналя осуществляется только в темноте. При освещении поглощение фотона света молекулой родопсина ведёт к тому, что гетерогенная молекула распадается на ретиналь и опсин. Превращения иодопсина колбочек на свету и в темноте совпадают с превращениями родопсина. Молекулярные превращения зрительного пигмента в дисках рассматриваются как пусковой механизм для возбуждения фоторецепторов. При световых воздействиях мембраны дисков уменьшаются и сближаются. При сильных и длительных воздействиях наблюдается разрушение мембран фоторецепторов. Во внутреннем зернистом слое лежат нейроны двух видов – биполярные, горизонтальные и амакриновые клетки.

Биполярные нейроны своими дендритами контактируют с центральными ганглиозными отростками фоторецепторов в наружном сетчатом слое, а аксоном – с ганглиозными клетками во внутреннем сетчатом слое. Биполярные клетки имеют радиальную ориентацию. Размеры, характер расположения и ветвления у разных биполярных клеток неодинаковы. Горизонтальные клетки являются мультиполярными и залегают чаще в 2 слоя, размеры клеток в которых различны. Эти клетки являются ассоциативными. Они своими отростками объединяют фоторецепторные нейроны. Установлена связь с биполярными клетками. Ряд исследователей предполагает, что горизонтальные клетки образуют синаптические передачи с фоторецепторами и биополярами.

Во внутреннем ядерном слое располагается ещё один вид ассоциативных клеток – амакриновые, т.е. клетки, не имеющие длинных отростков. Они являются истинными униполярными. Их короткий отросток распространяется во внутреннем сетчатом слое и контактирует с дендритами ганглиозных клеток. Амакриновые и горизонтальные клетки выполняют функции блокирования нервного импульса.

Ганглиозные клетки являются самыми крупными нервными элементами сетчатки, и имеют мультиполярную форму. Дендриты их очень разветвлены и заканчиваются на разных уровнях во внутреннем сетчатом слое контактами с биполярными нейронами. В цитоплазме ганглиозных клеток хорошо выражено тигроидное вещество. Аксоны нейронов не ветвятся и составляют слой нервных волокон, которые радиально собираются в слепом пятне сетчатки. Здесь они одеваются миелиновой оболочкой, собираются в зрительный нерв, который после перекреста заканчивается в подкорковых зрительных центрах. В составе зрительного нерва приблизительно 1 млн. волокон.

В оптической части сетчатки имеются, таким образом, два важных в функциональном плане участков. Один из них представляет место выхода зрительного нерва – слепое пятно, а другой – точка наилучшего видения – жёлтое пятно, которое располагается близко к заднему полюсу глаза, т.е. находится приблизительно на оптической оси глаза. Здесь клетки и волокна внутренних слоев расходятся и истончаются таким образом, что фоторецепторные клетки здесь прикрыты в такой степени, как в других участках. В этой области нет кровеносных сосудов. Фоторецепторы представлены здесь колбочками. Таким образом, область жёлтого пятна специализирована для максимальной остроты зрения. Только те изображения, которые формируются здесь, воспринимаются мозгом ясно и четко.

Нейроглия сетчатки представлена видоизменённой астроцитной глией, открытой Мюллером и названной мюллеровыми волокнами. Мюллеровы волокна располагаются радиально, длинные и узкие, их ядра располагаются на уровне ядер биполяров. Мюллеровы волокна заканчиваются на поверхности фоторецепторов синоптическими комплексами. По своей длине мюллеровы волокна дают многочисленные отростки, образующие петлистый остов для нейронов сетчатки. На границе слоя палочек и колбочек и наружного ядерного слоя, а так же на границе со стекловидным телом глиальные элементы образуют соответственно наружную и внутреннюю пограничную мембрану.

Глаз человека способен воспринимать электромагнитные волны длиной от 400 до 700 нм. Родопсин лучше всего воспринимает волны длиной около 510 нм (зеленая часть спектра), а колбочки – около 430 нм (синяя часть спектра), 530 нм (зеленая) и 560 нм (красная). Однако, каждый рецептор воспринимает не только свет указанной длины волны, он лучше реагирует именно на волны этой длины.

Особенности органа зрения у детей

Источники:

http://lady7.net/osobennosti-zrenija-u-detej.html
http://isee.by/sections/physiology/children_eye_physiology.html
http://eyesfor.me/pediatric-ophthalmology/eye-development.html
http://mydocx.ru/8-2852.html