Строение органов зрения и зрительного анализатора. Что такое зрительный анализатор и схема его построения

Зрительный анализатор играет важнейшую роль в восприятии окружающего мира. Более 90% информации мы получаем с помощью зрения.

Зрительный анализатор состоит из трёх частей. Периферическая часть представлена глазами, проводниковая - зрительными нервами, центральная - зрительной зоной коры больших полушарий. С участием всех трёх элементов воспринимаются и анализируются световые раздражители и мы видим окружающий мир.

Периферический отдел зрительного анализатора представлен органом зрения .

Глазное яблоко защищено от внешних воздействий вспомогательным аппаратом. От механических повреждений глазное яблоко защищено стенками глазницы черепа , в которой оно располагается. От попадания пыли и влаги защищают веки и ресницы . Слёзные железы выделяют слезу, которая смывает пыль и увлажняет поверхность.

К глазному яблоку прикреплены мышцы , которые обеспечивают его движения.

В глазном яблоке выделяют три оболочки: наружную, сосудистую и сетчатую.

Наружная (белочная) оболочка в передней части представлена прозрачной выпуклой роговицей , а в задней части - непрозрачной белой склерой .

Сосудистая оболочка снабжает глаз кровью. В передней её части находится радужка . Клетки радужки содержат пигмент меланин, от количества которого зависит её цвет. В центральной части радужки находится зрачок . Зрачок может расширяться и сужаться в зависимости от яркости света.

За зрачком располагается хрусталик - двояковыпуклая прозрачная линза. Хрусталик может изменять свою кривизну и фокусировать световые лучи на внутренней оболочке глаза. Этот процесс называется аккомодация .

Между роговицей и радужкой находится передняя камера, между радужкой и хрусталиком - задняя камера. В них содержится жидкость, которая снабжает роговицу и хрусталик питательными веществами.

Пространство за хрусталиком заполнено стекловидным телом .

Внутренняя оболочка глаза - сетчатка содержит светочувствительные клетки (фоторецепторы ), представленные палочками и колбочками .

Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Колбочки реагируют на яркий свет и обеспечивают цветное зрение. В сетчатке содержится три вида колбочек: одни воспринимают красный цвет, другие - зелёный, третьи - синий. В результате взаимодействия всех трёх видов колбочек мы видим разные цвета.

Большая часть колбочек располагается в средней части сетчатки и образует так называемое жёлтое пятно . Место выхода зрительного нерва из сетчатки не содержит фоторецепторов и называется слепым пятном .

Зрительный анализатор включает:

периферический отдел: рецепторы сетчатки глаза;

проводниковый отдел: зрительный нерв;

центральный отдел: затылочная доля коры больших полушарий.

Функция зрительного анализатора : восприятие, проведение и расшифровка зрительных сигналов.

Строения глаза

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата .

Вспомогательный аппарат глаза

брови - защита от пота;

ресницы - защита от пыли;

веки - механическая защита и поддержание влажности;

слезные железы - расположены у верхней части наружного края глазницы. Она выделяет слезную жидкость, увлажняющую, промывающую и дезинфицирующую глаз. Избыток слёзной жидкости удаляется в носовую полость через слёзный канал , расположенный во внутреннем углу глазницы.

Глазное яблоко

Глазное яблоко имеет примерно сферическую форму с диаметром около 2,5 см.

Оно расположено на жировой подушке в переднем отделе глазницы.

Глаз имеет три оболочки:

белочная оболочка (склера) с прозрачной роговицей - наружная очень плотная фиброзная оболочка глаза;

сосудистая оболочка с наружной радужной оболочкой и ресничным телом - пронизана кровеносными сосудами (питание глаза) и содержит пигмент, препятствующий рассеиванию света через склеру;

сетчатая оболочка (сетчатка ) - внутренняя оболочка глазного яблока - рецепторная часть зрительного анализатора; функция: непосредственное восприятие света и передача информации в центральную нервную систему.

Коньюктива - слизистая оболочка, соединяющая глазное яблоко с кожным покровами.

Белочная оболочка (склера) - внешняя прочная оболочка глаза; внутренняя часть склеры непроницаема для сетовых лучей. Функция: защита глаза от внешних воздействий и светоизоляция;

Роговица - передняя прозрачная часть склеры; является первой линзой на пути световых лучей. Функция: механическая защита глаза и пропускание световых лучей.

Хрусталик - двояковыпуклая линза, расположенная за роговицей. Функция хрусталика: фокусировка световых лучей. Хрусталик не имеет сосудов и нервов. В нем не развиваются воспалительные процессы. В нем много белков, которые иногда могут терять свою прозрачность, что приводит к заболеванию, называемому катаракта .

Сосудистая оболочка - средняя оболочка глаза, богатая сосудами и пигментом.

Радужная оболочка - передняя пигментированная часть сосудистой оболочки; содержит пигменты меланин и липофусцин, определяющие цвет глаз.

Зрачок - круглое отверстие в радужной оболочке. Функция: регуляция светового потока, поступающего в глаз. Диаметр зрачка непроизвольно меняется с помощью гладких мышц радужной оболочки при изменении освещенности.

Передняя и задняя камеры - пространство спереди и сзади радужной оболочки, заполненное прозрачной жидкостью (водянистой влагой ).

Ресничное (цилиарное) тело - часть средней (сосудистой) оболочки глаза; функция: фиксация хрусталика, обеспечение процесса аккомодации (изменение кривизны) хрусталика; продуцирование водянистой влаги камер глаза, терморегуляция.

Стекловидное тело - полость глаза между хрусталиком и глазным дном, заполненная прозрачным вязким гелем, поддерживающим форму глаза.

Сетчатка (ретина) - рецепторный аппарат глаза.

Строение сетчатки

Сетчатка образована разветвлениями окончаний зрительного нерва, который, подойдя к глазному яблоку, проходит через белочную оболочку, причем оболочка нерва сливается с белочной оболочкой глаза. Внутри глаза волокна нерва распределяются в виде тонкой сетчатой оболочки, которая выстилает задние 2/3 внутренней поверхности глазного яблока.

Сетчатка состоит из опорных клеток, образующих сетчатую структуру, откуда и произошло ее название. Световые лучи воспринимает только ее задняя часть. Сетчатая оболочка по своему развитию и по функции представляет собой часть нервной системы. Все же остальные части глазного яблока играют вспомогательную роль для восприятия сетчаткой зрительных раздражений.

Сетчатая оболочка - это часть мозга, выдвинутая наружу, ближе к поверхности тела, и сохраняющая с ним связь с помощью пары зрительных нервов.

Нервные клетки образуют в сетчатке цепи, состоящие из трех нейронов (см. рис. ниже):

первые нейроны имеют дендриты в виде палочек и колбочек; эти нейроны являются конечными клетками зрительного нерва, они воспринимают зрительные раздражения и представляют собой световые рецепторы.

вторые - биполярные нейроны;

третьи - мультиполярные нейроны (ганглиозные клетки ); от них отходят аксоны, которые тянутся по дну глаза и образуют зрительный нерв.

Светочувствительные элементы сетчатки:

палочки - воспринимают яркость;

колбочки - воспринимают цвет.

Колбочки медленно возбуждаются и только ярким светом. Они способны воспринимать цвет. В сетчатке находится три вида колбочек. Первые воспринимают красный цвет, вторые - зеленый, третьи - синий. В зависимости от степени возбуждения колбочек и сочетания раздражений, глаз воспринимает различные цвета и оттенки.

Палочки и колбочки в сетчатой оболочке глаза перемешаны между собой, но в некоторых местах они расположены очень густо, в других же редко или отсутствуют совсем. На каждое нервное волокно приходится примерно 8 колбочек и около 130 палочек.

В области желтого пятна на сетчатке нет палочек - только колбочки, здесь глаз обладает наибольшей остротой зрения и наилучшим восприятием цвета. По-этому глазное яблоко находится в непрерывном движении, так чтобы рассматриваемая часть объекта приходилась на желтое пятно. По мере удаления от желтого пятна плотность палочек увеличивается, но потом уменьшается.

При низкой освещенности в процессе видения участвуют только палочки (сумеречное видение), и глаз не различает цвета, зрение оказывается ахроматическим (бесцветным).

От палочек и колбочек отходят нервные волокна, которые, соединяясь, образуют зрительный нерв. Место выхода из сетчатки зрительного нерва называетсядиском зрительного нерва . В области диска зрительного нерва светочувствительных элементов нет. Поэтому это место не дает зрительного ощущения и называется слепым пятном .

Мышцы глаза

глазодвигательные мышцы - три пары поперечно-полосатых скелетных мышц, которые прикрепляются к коньюктиве; осуществляют движение глазного яблока;

мышцы зрачка - гладкие мышцы радужки (круговая и радиальная), меняющие диаметр зрачка;
Круговая мышца (сжиматель) зрачка иннервируется парасимпатическими волокнами из глазодвигательного нерва, а радиальная мышца (расширитель) зрачка - волокнами симпатического нерва. Радужная оболочка, таким образом, регулирует количество света, поступающего в глаз; при сильном, ярком свете зрачок суживается и ограничивает поступление лучей, а при слабом - расширяется, давая возможность проникнуть большему количеству лучей. На диаметр зрачка влияет гормон адреналин. Когда человек находится в возбужденном состоянии (при испуге, гневе и т. д.), количество адреналина в крови увеличивается, и это вызывает расширение зрачка.
Движения мышц обоих зрачков управляются из одного центра и происходят синхронно. Поэтому оба зрачка всегда одинаково расширяются или суживаются. Даже если подействовать ярким светом на один только глаз, зрачок другого глаза тоже суживается.

мышцы хрусталика (цилиарные мышцы) - гладкие мышцы, изменяющие кривизну хрусталика (аккомодация --фокусировка изображения на сетчатке).

Проводниковый отдел

Зрительный нерв является проводником световых раздражений от глаза к зрительному центру и содержит чувствительные волокна.

Отойдя от заднего полюса глазного яблока, зрительный нерв выходит из глазницы и, войдя в полость черепа, через зрительный канал, вместе с таким же нервом другой стороны, образует перекрест (хиазму ). После перекреста зрительные нервы продолжаются в зрительных трактах . Зрительный нерв связан с ядрами промежуточного мозга, а через них - с корой больших полушарий.

Каждый зрительный нерв содержит совокупность всех отростков нервных клеток сетчатки одного глаза. В области хиазмы происходит неполный перекрест волокон, и в составе каждого зрительного тракта оказывается около 50% волокон противоположной стороны и столько же волокон своей стороны.

Центральный отдел

Центральный отдел зрительного анализатора расположен в затылочной доле коры больших полушарий.

Импульсы от световых раздражений по зрительному нерву проходят к мозговой коре затылочной доли, где расположен зрительный центр.

Зрительные ощущения получаются при воздействии на глаз световых лучей. Светочувствительность присуща всему живому. Она проявляется у бактерий и простейших, достигая совершенства в зрении человека. Имеется структурное сходство наружного сегмента фоторецептора, как сложного мембранного образования, с хлоропластами или митохондрией, т. е. со структурами, в которых совершаются сложные биоэнергетические процессы. Но в отличие от фотосинтеза, где энергия аккумулируется, при фоторецепции квант света тратится только на «нажатие спускового курка».

Свет - изменение электромагнитного состояния среды. Поглощенный молекулой зрительного пигмента, он запускает в фоторецепторной клетке неизвестную еще цепь фотоэнзимохимических процессов, которая приводит в конечном счете к возникновению и передаче сигнала следующему нейрону сетчатки. А мы знаем, что сетчатка имеет три нейрона: 1) палочки и колбочки, 2) биполярные и 3) ганглиозные клетки.

В сетчатке 7-8 млн. колбочек и 130-160 млн. палочек. Палочки и колбочки - это высокодифференцированные клетки. Они состоят из наружного и внутреннего сегмента, которые соединены ножкой. Наружный сегмент палочек содержит зрительный пигмент родопсин, а колбочки - йодопсин и представляют окруженную наружной мембраной стопку дисков, наложенных друг на друга. Каждый диск образован двумя мембранами, состоящими из биомолекулярного слоя липидных молекул, «вставленных» между слоями белковых. Внутренний сегмент имеет скопление плотно упакованных митохондрий. Наружный сегмент и часть внутреннего находятся в контакте с пальцевыми отростками клеток пигментного эпителия. В наружном сегменте и происходят фотофизические, фотохимические и ферментативные процессы трансформации энергии света в физиологическое возбуждение.

Какая же схема фоторецепции известна в настоящее время? Под действием света светочувствительный пигмент изменяется. А зрительный пигмент - это сложные окрашенные белки. Та часть, которая поглощает свет, называется хромофором, ретиналем (альдегид витамина «А»). Ретиналь связан с белком, который называется опсином. Молекула ретиналя имеет различную конфигурацию, называемую цис- и транс- изомерами. Всего 5 изомеров, но только 11-цис-изомер изолированно участвует в фоторецепции. В результате поглощения кванта света изогнутый хромофор выпрямляется и нарушается связь между ним и опсином (до этого прочно связаны). На последней стадии трансретиналь полностью отрывается от опсина. Наряду с разложением идет синтез, т. е. свободный опсин соединяется с ретиналем, но 11-цисретиналем. Опсин образуется в результате выцветания зрительного пигмента. Транс-ретиналь восстанавливается с помощью фермента ретининредуктазы в витамин «А», который превращается в альдегидную форму, т.е. в ретиналь. В пигментном эпителии находится специальный фермент - ретиненизомераза, который обеспечивает переход молекулы хромофора из трас- в 11-цис-изомерную форму. А ведь к опсину подходит только 11-цис-изомер.

Все зрительные пигменты позвоночных и беспозвоночных построены по общему плану: 11 цис-ретиналь + опсин. Но прежде, чем свет будет поглощен сетчаткой и вызовет зрительную реакцию, он должен пройти через все среды глаза, где разное поглощение в зависимости от длины волны может исказить спектральный состав светового стимула. Практически вся энергия света с длиной волны более 1400 нм поглощается оптическими средами глаза, преобразуется в тепловую энергию и, таким образом, не достигает сетчатки. В некоторых случаях это может вызвать даже повреждение роговицы и хрусталика. Поэтому лицам определенных профессий для защиты от инфракрасного излучения необходимо носить специальные очки (например, литейщикам). При длине волны менее 500 нм электромагнитная энергия может свободно проходить через водные среды, но и здесь поглощение все-таки произойдет. Роговица и хрусталик не пропускают в глаз лучи с длиной волны менее 300 нм. Поэтому следует носить защитные очки при работе с источниками ультрафиолетового (УФ) излучения (например, дуговая сварка).

Это позволяет, в основном в дидактических целях, выделить пять основных зрительных функций. В процессе филогенеза зрительные функции развивались в следующем порядке: светоощущение, периферическое, центральное зрение, цветоощущение, бинокулярное зрение.

Зрительная функция - чрезвычайно широка по диапазону и в смысле многообразия, и в смысле количественной выраженности каждой из ее разновидностей. Выделяют: абсолютную, различительную, контрастную, световую чувствительность; центральное, периферическое, цветовое, бинокулярное глубинное, дневное, сумеречное и ночное зрение, а также зрение вблизи и вдаль. Кроме того, зрение может быть фовеальное, парафовеальное - эксцентрическое и периферическое в зависимости от того, какой участок сетчатки подвергается световому раздражению. Но простая световая чувствительность является обязательным компонентом любой разновидности зрительной функции. Без нее невозможно никакое зрительное ощущение. Она измеряется световым порогом, т.е. минимальной силой раздражителя, способного при определенном состоянии зрительного анализатора вызвать световые ощущения.

Светоощущение (световая чувствительность глаза) - это способность глаза к восприятию световой энергии и света различной яркости.

Светоощущение отражает функциональное состояние зрительного анализатора и характеризуется возможностью ориентации в условиях пониженного освещения.

Световая чувствительность глаза проявляется в виде: абсолютной световой чувствительности; различительной световой чувствительности .

Абсолютная световая чувствительность - это абсолютный порог световой энергии (порог раздражения, способный вызвать зрительные ощущения; порог этот ничтожно мал и соответствует 7-10 квантам света).

Различительная световая чувствительность глаза (т.е. различие минимальной разницы в освещении) также чрезвычайно высока. По диапазону светоощущение глаз превосходит все известные в технике измерительные приборы.

При различном уровне освещенности функциональные способности сетчатки неодинаковы, так как функционируют либо колбочки, либо палочки, что обеспечивает определенный вид зрения.

В зависимости от освещенности принято выделять три разновидности зрительной функции: дневное зрение (фотопическое - при больших интенсивностях освещения); сумеречное (мезопическое - при малой и очень малой освещенности); ночное (скотопическое - при минимальных освещенностях).

Дневное зрение - характеризуется высокой остротой и полноценным цветовосприятием.

Сумеречное - низкой остротой и цветослепотой. При ночном зрении дело сводится к светоощущению.

Более 100 лет назад анатом Макс Шульц (1866) сформулировал двойственную теорию зрения, что дневное зрение осуществляется колбочковым аппаратом, а сумеречное - палочковым, на том основании, что сетчатка дневных животных состоит преимущественно из колбочек, а ночных - из палочек.

В сетчатке курицы (дневная птица) - в основном колбочки, в сетчатке совы (ночная птица) - палочки. У глубоководных рыб колбочки отсутствуют, у щуки, окуней, форели - много колбочек. У рыб с водно-воздушным зрением (рыба-прыгун) нижняя часть сетчатки содержит только колбочки, верхняя - палочки.

Позже Пуркинье и Крис независимо друг от друга, не зная о работе Шульца, пришли к тому же заключению.

В настоящее время доказано, что колбочки принимают участие в акте зрения при малых освещенностях, а особая разновидность палочек участвует в осуществлении восприятия синего света. Глазу приходится постоянно приспосабливаться к переменам внешней среды, т.е. менять свою светочувствительность. Прибор чувствительнее, чем на меньшее воздействие он реагирует. Световая чувствительность высока, если глаз видит очень слабый свет, и низка, если сравнительно сильный. Чтобы вызвать изменение в зрительных центрах, надо чтобы возникли фотохимические процессы в сетчатке. Если концентрация светочувствительного вещества в сетчатке больше, то и фотохимические процессы будут более интенсивные. По мере воздействия света на глаз запас светочувствительных веществ уменьшается. При переходе в темноту происходит обратный процесс. Изменение чувствительности глаза при световом раздражении называется световой адаптацией, изменение чувствительности по мере пребывания в темноте - темновой адаптацией.

Начало исследования темновой адаптации было положено Аубертом (1865). Исследование темновой адаптации проводится адаптометрами, основанными на феномене Пуркинье. Феномен Пуркинье состоит в том, что в условиях сумеречного зрения происходит перемещение максимума яркости в спектре в направлении от красного к сине-фиолетовому. Надо найти ту минимальную интенсивность, которая вызывает у испытуемого человека ощущение света при данных условиях.

Светочувствительность весьма изменчива. Увеличение световой чувствительности идет непрерывно, сначала быстро (20 минут), потом медленнее и достигает максимума через 40-45 минут. Практически после 60-70 минутного пребывания больного в темноте световая чувствительность устанавливается на более или менее постоянном уровне.

Существует два основных типа нарушений абсолютной световой чувствительности и зрительной адаптации: гипофункция колбочкового аппарата сетчатки, или дневная слепота, и гипофункция палочкового аппарата сетчатки, или ночная слепота - гемералопия (Шамшинова А.М., Волков В.В., 1999).

Дневная слепота характерна для колбочковой дисфункции. Симптомами ее являются некорригируемое снижение остроты зрения, снижение фоточувствительности, или нарушение адаптации от темноты к свету, то есть световой адаптации, нарушение цветоощущения в различных вариациях, улучшение зрения в сумерках и ночью.

Характерными симптомами являются нистагм и светобоязнь, ослепление и изменения в колбочковой макулярной ЭРГ, более высокая, чем в норме, скорость восстановления световой чувствительности в темноте. Среди наследственных форм колбочковой дисфункции, или дистрофии, выделяют врожденные формы (ахроматопсия), голубой колбочковый монохроматизм. Изменения в макулярной области обусловлены атрофическими или дегенеративными изменениями. Характерным признаком является врожденный нистагм.

Изменения света и цветоощущения наблюдаются и при приобретенных патологических процессах в макулярной области, обусловленных токсическими макулопатиями, вызванными длительным применением хлорохина (гидроксихлорохин, делагил), нейролептиками фенотиазинового ряда.

При гипофункции палочкового аппарата (гемералопия) выделяют прогрессирующую форму, обусловленную мутацией родопсина, и врожденную стационарную. К прогрессирующим формам относят пигментный ретинит, колбочко-палочковую дистрофию, синдром Ушера, М. Бидля, Лебера и др., fundus punctata albescenc.

К стационарным относятся:

1) стационарная ночная слепота с нормальным глазным дном, при которой отсутствуют скотопическая ЭРГ, негативная ЭРГ и негативная ЭРГ полная и неполная. Форма стационарной ночной слепоты, сцепленная с полом (тип II), сочетается с миопией тяжелой и средней степени;

2) стационарная ночная слепота с нормальным глазным дном:

А) болезнь «Огуши» ;

Б) феномен Мизуо;

В) plick retina of Kandory.

В основе этой классификации лежат изменения в ЭРГ, которая отражает функцию колбочкового и палочкового аппаратов сетчатки.

Врожденная стационарная ночная слепота с патологическими изменениями на глазном дне, болезнь «Огуши» , характеризуется своеобразной серо-белой дисколорацией сетчатки в заднем полюсе и экваториальной зоне, макулярная область при этом темная в контрасте с окружающим фоном. Вариацией этой формы является известный феномен Мизуо, который выражается в том, что после длительной адаптации необычная окраска глазного дна исчезает, и дно выглядит нормальным. После пребывания на свету она медленно возвращается к своему оригинальному металлическому цвету.

Большую группу составляют и разнообразные виды ненаследственной гемералопии, обусловленные общими нарушениями обмена веществ (при дефиците витамина «А», при хроническом алкоголизме, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, гипоксии и начальном сидерозе).

Одним из ранних признаков многих приобретенных заболеваний глазного дна может быть нарушение зрения в условиях сниженной освещенности. При этом светоощущение нередко нарушается по смешанному колбочко - палочковому типу, как бывает при отслойке сетчатки любого генеза.

При любой патологии зрительно-нервного пути, сопровождающейся нарушением в поле зрения, вероятность снижения темновой адаптации в функционирующей его части тем выше, чем дистальнее локализованы основные нарушения.

Так, адаптация нарушается при миопической болезни, глаукоме и даже при трактусовых гемианопсиях, а при амблиопии центрального характера и корковой гемианопсии адаптационных нарушений обычно не обнаруживают. Нарушения светоощущения могут быть не связаны с патологией зрительно-нервного пути. В частности, порог светочувствительности возрастает при ограничении поступления света внутрь глаза в случаях резкого миоза или помутнения оптических сред. Особую форму нарушения ретинальной адаптации представляет эритропсия.

При афакии, когда сетчатка подвержена воздействию яркого света без фильтрации хрусталиком коротковолновых лучей, пигмент «синих» и «зеленых» колбочек выцветает, чувствительность колбочек к красному цвету увеличивается и красночувствительные колбочки отвечают суперреакцией. Эритропсия может сохраняться в течение нескольких часов после засвета высокой интенсивности.

Световоспринимающие элементы сетчатки - палочки и колбочки - распределяются в различных отделах неодинаково. В fovea centralis - только колбочки. В парафовеальной области к ним присоединяется небольшое количество палочек. В периферических отделах нейроэпителий сетчатки состоит почти исключительно из палочек, количество колбочек невелико. Область желтого пятна, особенно fovea centralis, обладает наиболее совершенным, так называемым центральным форменным зрением. Центральная ямка устроена своеобразно. Здесь более прямые связи от каждой колбочки к биполярным и ганглиозным клеткам, чем на периферии. Кроме того, колбочки в этой области гораздо теснее упакованы, имеют более вытянутую форму, биполярные и ганглиозные клетки смещены к краям центральной ямки. У ганглиозных клеток, собирающих информацию из этой области, очень небольшие рецептивные поля. Поэтому центральная ямка - это область максимальной остроты зрения. Зрение периферических частей сетчатки в отношении различать мелкие объекты значительно уступает центральному. Уже на расстоянии 10 градусов от fovea centralis острота зрения в 5 раз меньше, а дальше к периферии еще более ослабевает. Основным мерилом зрительной функции является центральная острота зрения.

Центральное зрение - это способность глаза различать детали и форму предметов. Оно характеризуется остротой зрения.

Острота зрения - это способность глаза воспринимать раздельно две светлые точки на темном фоне, находящиеся на минимальном расстоянии друг от друга. Для ясного и раздельного восприятия двух светящихся точек необходимо, чтобы расстояние между их изображениями на сетчатке было не меньше известной величины. А величина изображения на сетчатке зависит от угла, под которым виден данный предмет

Острота зрения измеряется в угловых единицах. Угол зрения измеряется в минутах. Острота зрения находится в обратной зависимости от угла зрения. Чем больше угол зрения, тем меньше острота зрения, и наоборот. При исследовании остроты зрения определяется минимальный угол, под которым могут быть раздельно восприняты два световых раздражения сетчатой оболочки глаза. Такому углу на сетчатке соответствует линейная величина в 0,004 мм, равная поперечнику одной колбочки. Острота зрения глаза, могущего воспринимать раздельно две точки под углом в 1 минуту, считается нормальной остротой зрения, равной 1,0. Но зрение может быть и выше - это норма. И зависит это от анатомического устройства колбочек.

На распределение световой энергии на сетчатке оказывают влияние: дифракция (при узком зрачке меньше 2 мм), аберрация - смещение фокусов лучей, проходящих через периферические отделы роговицы и хрусталика, из-за перепадов в преломляющей силе этих отделов (относительно центральной области) - это сферическая аберрация.

Геометрические аберрации (сферическая, астигматизм, дисторсия, кома) особенно ощутимы при зрачке более 5 мм, поскольку в этом случае увеличивается доля лучей, поступающих через периферию роговицы и хрусталика.

Хроматическая аберрация ,обусловленная различиями в силе преломления и расположения фокусов лучей разной длины волны, в меньшей степени зависит от ширины зрачка.

Рассеивание света - часть света рассеивается в микроструктурах оптических сред глаза. С возрастом выраженность этого феномена возрастает и это может послужить причиной слепимости от ярких засветов глаза. Имеет значение и абсорбция, о которой уже говорилось.

Также способствует зрительному восприятию мельчайшей структуры окружающего пространства гексагональное строение ретинальных рецептивных полей, которых образуется множество.

Для зрительного опознания важную роль играет система фильтров различной пространственной частоты, ориентации и формы. Они функционируют на уровне ганглиозных клеток сетчатки, наружных коленчатых тел и в зрительной коре. Пространственная дифференциация находится в тесной зависимости от световой. На остроту зрения, кроме функции светоощущения, оказывает влияние адаптация к длительной экспозиции объекта. Для нормального зрительного восприятия окружающего мира необходимы не только высокая острота зрения, но и полноценные пространственно - частотные каналы контрастной чувствительности, которые обеспечивают фильтрацию высоких частот, информирующих о мелких, низких деталях объекта, без которых невозможно восприятие целостного образа, даже при различимости мелких деталей и средних, особенно чувствительных к контрастам и создающих предпосылки для качественного высокочастотного анализа контуров предметов.

Контрастная чувствительность - это способность улавливать минимальные различия в освещенности двух соседних областей, а также дифференцировать их по яркости. Полноту информации во всем диапазоне пространственных частот дает визоконтрастометрия (Шамшинова A.M., Волков В.В., 1999). Для проверки остроты зрения вдаль широко используют таблицы Сивцева, Снеллена, которые равномерно освещаются спереди (70 ватт.).

Наилучшим тестом остается тест в виде колец Ландольта. Таблицы Снеллена, которые применяются у нас, были одобрены на втором международном конгрессе в Париже в 1862 году. Позже появилось множество новых таблиц с различными видоизменениями и добавлениями. Несомненным шагом вперед для уточнения исследования остроты зрения явились выпущенные в свет на стыке двух веков метрические таблицы Мануайе.

В России общим признанием пользуются таблицы Головина С.С. и Сивцева Д.А., построенные по системе Мануайе.

Исследования остроты зрения вдаль проводят с расстояния 5 м., за рубежом чаще с расстояния 6 м, при остроте зрения, не позволяющей видеть самые крупные знаки таблиц, прибегают к показу одиночных знаков или пальцев врача на темном фоне. Если больной считает пальцы с расстояния 0,5 м, то остроту зрения обозначают как 0,01, если с 1 м - 0,02 и т.д. Эти расчеты ведут по формуле Снеллена vis = d / Д, где d - расстояние, с которого больной считает пальцы или читает первый ряд таблицы; Д - это первый ряд таблицы, который должен в норме видеть исследуемый. Если больной не может сосчитать пальцы, находящиеся у самого лица, то перед глазом перемещают руку врача, чтобы выяснить, удается ли пациенту определить направление перемещаемой перед глазом руки врача.

Если результат положительный, то зрение обозначают как 0,001.

Если пациент при направлении зеркала офтальмоскопа ощущает свет со всех сторон правильно, то зрение обозначается как правильная проекция света.

Если пациент не ощущает света, то его зрение равно 0 (нулю). Высокая острота зрения вдаль может быть без высокой остроты зрения вблизи и наоборот. Для более детальной оценки изменений остроты зрения предложены таблицы с уменьшенным «шагом» между рядами (Розенблюм Ю.З., 1961).

Снижение центрального зрения только вдаль, корригируемое стеклами, бывает при аметропиях, а вблизи - вследствие нарушения аккомодации при возрастных изменениях. Снижение центрального зрения вдаль при одновременном улучшении его вблизи связано с миопизацией в связи с набуханием хрусталика.

Снижение, не устранимое оптическими средствами, при наличии на хуже видящем глазу гиперметропии, астигматизма, косоглазия, говорит об амблиопии. Если выявлены патологические процессы в макулярной области, снижается центральное зрение. У больных, предъявляющих жалобы на центральную скотому и нарушение цветоощущения, а также снижение контрастной чувствительности на одном глазу, нужно исключить неврит или ретробульбарный неврит, если эти изменения выявляются на обоих глазах, то необходимо исключить оптохиазмальный арахноидит или проявления осложненного застойного диска.

Стойкое снижение центрального и периферического зрения с ослаблением рефлекса с глазного дна может быть следствием нарушения прозрачности преломляющих сред глаза.

При нормальной остроте зрения снижение контрастной чувствительности с нарушениями в парацентральной области поля зрения является начальным проявлением глаукомы.

Изменения пространственной контрастной чувствительности (ПКЧ) зрительного анализатора, которая определяет минимальный контраст, необходимый для обнаружения изображения различных размеров, при многих патологических состояниях могут быть первым признаком заболевания зрительной системы. Для уточнения поражения исследование дополняется другими методами. Современные компьютерные игровые программы для исследования ПКЧ позволяют определить ее у детей.

На остроту зрения оказывают влияние различные побочные раздражения: слуховые, состояние ЦНС, двигательный аппарат глаза, возраст, ширина зрачка, утомление и т. д.

Периферическое зрение Если фиксировать какой-нибудь предмет, то помимо отчетливого видения этого предмета, изображение которого получается в центральной части желтого пятна сетчатки, мы замечаем и другие объекты, которые находятся на разном расстоянии (справа, слева, сверху или снизу) от фиксируемого предмета. Следует отметить, что изображения этих объектов, проецирующихся на периферию сетчатки, распознаются хуже, чем фиксируемого предмета, и тем хуже, чем дальше они от него отстоят.

Острота периферического зрения во много раз меньше центрального. Это объясняется тем, что количество колбочек по направлению к периферическим отделам сетчатой оболочки значительно уменьшается. Оптические элементы сетчатки в ее периферических отделах представлены главным образом палочками, которые в большом количестве (до 100 палочек и более) соединены с одной биполярной клеткой, поэтому возбуждения, идущие от них, менее дифференцированы и изображения получаются менее четкими. Однако периферическое зрение в жизнедеятельности организма играет не меньшую роль, чем центральное. Отличие центрального зрения от периферического красочно описал в своей книге академик Авербах М.И.: «Я вспоминаю двух больных, адвокатов по профессии. Один из них страдал атрофией зрительного нерва обоих глаз, с центральным зрением равным 0,04-0,05, и почти нормальными границами поля зрения. Другой был болен пигментным перерождением сетчатки, имея нормальное центральное зрение (1,0), а поле зрения резко суженное - почти до точки фиксации. Оба они приходили в здание судебных учреждений, в котором был длинный темный коридор. Первый из них, не будучи в состоянии прочесть ни одной бумаги, совершенно свободно бегал по коридору, ни на кого не наталкиваясь и не нуждаясь в посторонней помощи; второй же, беспомощно останавливался, ожидая, пока кто-нибудь не возьмет его под руку и не проведет через коридор в светлый зал заседаний. Несчастье сблизило их, и они помогали друг другу. Атрофик провожал своего товарища, а тот читал ему газету».

Периферическое зрение - это то пространство, которое воспринимает глаз при неподвижном (фиксированном) состоянии.

Периферическое зрение расширяет наш кругозор, необходимый для самосохранения и практической деятельности, служит для ориентировки в пространстве, дает возможность свободного перемещения в нем. Периферическое зрение более, чем центральное, восприимчиво к прерывистым раздражениям, в том числе к впечатлениям всякого движения; благодаря этому можно быстро заметить перемещающихся со стороны людей и транспорт.

Периферические части сетчатки, представленные палочками, особенно чувствительны к слабому свету, что играет большую роль в условиях пониженного освещения, когда на первый план выступает не потребность в остроте центрального зрения, а способность ориентироваться в пространстве. Вся сетчатка, содержащая в себе фоторецепторы (палочки и колбочки), участвует в периферическом зрении, котороя характеризуется полем зрения. Наиболее удачное определение этого понятия дано Богословским И.А.: «Все поле, которое одновременно видит глаз, фиксируя неподвижным взором и при неподвижном положении головы определенную точку в пространстве, и составляет его поле зрения». Размеры поля зрения нормального глаза имеют определенные границы и определяются границей оптически деятельной части сетчатки, расположенной до зубчатой линии.

Для исследования поля зрения существуют определенные объективные и субъективные методы, включающие: кампиметрию; контрольный метод; обычную периметрию; статическую квантитативную периметрию, при которой тестируемый объект не перемещают и не меняют в размерах, а предъявляют в заданных по той или иной программе точках поля зрения с переменной яркостью; кинетическую периметрию, при которой тестируемый объект с постоянной скоростью смещают по поверхности периметра от периферии к центру и определяют границы поля зрения; цветовую периметрию; мерцательную периметрию - исследование поля зрения с помощью мелькающего объекта. Метод заключается в том, что определяют критическую частоту слияния мельканий в разных участках сетчатки для белых и цветных объектов разной интенсивности. Критической частотой слияния мельканий (КЧСМ) называется наименьшее число световых мельканий, при котором наступает феномен слияния. Имеются и другие методы периметрии.

Наиболее простым субъективным методом является контрольный метод Дондерса, но он пригоден только для обнаружения грубых дефектов поля зрения. Пациент и врач садятся друг против друга на расстоянии 0,5 м, причем пациент садится спиной к свету. При исследовании правого глаза пациент закрывает левый глаз, а врач - правый, при исследовании левого глаза - наоборот. Пациента просят открытым правым глазом смотреть прямо в левый глаз врача. При этом можно заметить самое легкое нарушение фиксации во время исследования. На середине расстояния между собой и пациентом врач держит палочку с белой меткой, ручку или кисть своей руки. Помещая объект вначале вне своего поля зрения и поля зрения пациента, врач постепенно приближает его по направлению к центру. Когда пациент увидит перемещаемый объект, он должен сказать «да». При нормальном поле зрения пациент должен увидеть объект одновременно с врачом, при условии, что у врача границы поля зрения нормальные. Этот метод позволяет составить представление о границах поля зрения у пациента. При этом методе измерение границ поля зрения производят в восьми меридианах, что позволяет судить только о грубых нарушениях границ поля зрения.

На результаты исследования поля зрения большое влияние оказывают размер используемых тест-объектов, их яркость и контраст с фоном, поэтому эти величины должны быть точно известны и для получения сравнительных результатов должны сохраняться постоянными не только в процессе одного исследования, но и при повторной периметрии. Для определения границ поля зрения надо пользоваться белыми тест-объектами диаметром 3 мм, а для исследования изменений внутри этих границ - тест-объектами диаметром 1 мм. Цветные тест-объекты должны иметь диаметр 5 мм. При пониженном зрении можно применять тест-объекты и большего размера. Лучше пользоваться круглыми объектами, хотя форма объекта при одинаковой площади и яркости не влияет на результаты исследования. Для цветной периметрии тест-объекты должны предъявляться на нейтральном сером фоне и быть равно яркими с фоном и между собой. Пигментные объекты различного диаметра, изготовленные из белой и цветной бумаги или нитроэмали, должны быть матовыми. В периметрах могут быть использованы также самосветящиеся объекты в виде лампочки, помещенной в корпус с отверстием, которое закрывается цветными или нейтральными светофильтрами и диафрагмами. Самосветящиеся объекты удобно использовать при исследовании лиц с пониженным зрением, так как они могут обеспечить большую яркость и контрастность с фоном. Скорость передвижения объекта должна быть приблизительно 2 см за 1 секунду. Испытуемый во время исследования должен находиться в удобной позе, при постоянной фиксации взора на фиксационную точку. В течение всего времени исследования необходимо следить за положением глаз и взора исследуемого. Границы поля зрения равны: кверху - 50, книзу - 70, кнутри - 60, кнаружи - 90 градусов. На размеры границ поля зрения оказывают влияние многие факторы, зависящие как от самого больного (ширина зрачка, степень внимания, утомляемость, состояние адаптации), так и от метода исследования поля зрения (величина и яркость объекта, скорость движения объекта и др.), а также от анатомического строения орбиты, формы носа, ширины глазной щели, наличия экзофтальма или энофтальма.

Наиболее точно измеряется поле зрения методом периметрии. Границы поля зрения исследуются для каждого глаза отдельно: глаз, который не подвергается исследованию, выключается из бинокулярного зрения наложением на него не давящей повязки.

Дефекты в границах поля зрения разделяют по их моно- или бинокулярности (Шамшинов A.M., Волков В.В., 1999).

Монокулярное зрение (греч. monos - один + лат. oculus - глаз) - это зрение одним глазом.

Оно не позволяет судить о пространственном расположении предметов, дает представление лишь о высоте, ширине, форме предмета. При сужении части нижнего поля зрения без четкой квадрантной или гемианопической локализации с жалобой на ощущение пелены снизу и медиально, ослабевающей после постельного режима, - это свежая отслойка сетчатки с разрывом в верхненаружной или верхней части глазного дна.

При сужении части верхнего поля зрения с ощущением нависающей пелены, усиливающейся при физической активности, - это свежие отрывы или разрывы сетчатки в нижних отделах. Постоянное выпадение верхней половины поля зрения бывает при старых отслойках сетчатки. Клиновидные сужения в верхневнутреннем или нижневнутреннем квадранте наблюдаются при развитой или далеко-зашедшей глаукоме и можут быть даже при нормальном офтальмо-тонусе.

Конусовидное сужение поля зрения, вершиной связанное со слепым пятном, а расширяющимся основанием уходящее к периферии (скотома Йенсена), возникает при юкстапапиллярных патологических очагах. Чаще при хроническом продуктивном воспалении хориоидеи. Выпадение на одном глазу всей верхней или нижней половины поля зрения характерно для ишемической оптической нейропатии.

Бинокулярное зрение (лат. bin [i] - по два, пара + oculus - глаз) - это способность человека видеть окружающие предметы двумя глазами и получение при этом единого зрительного восприятия.

Для него характерно глубинное, рельефное, пространственное, стереоскопическое зрение.

При выпадении нижних половин поля зрения с четкой горизонтальной линией характерно для травмы, в особенности огнестрельных ранений черепа с повреждением обеих затылочных долей коры больших полушарий головного мозга в области клина. При выпадении гомонимно правых или гомонимно левых половин поля зрения с четкой границей по вертикальному меридиану - это поражение зрительного тракта, противоположного гемианопическому дефекту. Если сохраняется при этом выпадении реакция зрачка на очень слабый свет - то это поражен центральный нейрон одной из гемисфер зрительной коры. Выпадение на обоих глазах и правых и левых половин поля зрения с сохранением островка в центре поля зрения в пределах 8-10 градусов у людей преклонного возраста может явиться следствием обширной ишемии обеих половин затылочной коры атеросклеротического генеза. Выпадение гомонимных (правых и левых, верхних и нижних квадрантов) полей зрения, при верхне-квадрантной гомонимной гемианопсии является признаком поражения пучка Грациолле при опухоли или абсцессе в соответствующей височной доле. При этом зрачковые реакции не нарушены.

Гетеронимное выпадение либо половин, либо квадрантов поля зрения характерно для хиазмальной патологии. Биназальная гемианопсия часто сочетается с концентрическим сужением поля зрения и центральными скотомами и характерна для оптохиазмального арахноидита.

Битемпоральная гемианопсия - если дефекты появляются в нижненаружных квадрантах - это субселлярные менингиомы бугорка турецкого седла, опухоли III желудочка и аневризмы этой области.

Если прогрессируют верхненаружные дефекты - это аденома гипофиза, аневризма внутренней сонной артерии и ее ветвей.

Периферический дефект поля зрения моно- и бинокулярный может быть следствием давления на зрительный нерв в орбите, костном канале или полости черепа опухоли, гематомы, обломков кости.

Так может начинаться пре- или постхиазмальный процесс, либо проявляться периневрит зрительного нерва, он может лежать в основе изменений в поле зрения и корковых изменений.

Повторные измерения поля зрения должны проводиться при одинаковых условиях освещения (Шамшинова А.В., Волков В.В., 1999).

Объективными методами исследования поля зрения являются:

1. Пупилломоторная периметрия.

2. Периметрия по реакции остановки альфаритма.

По реакции остановки альфаритма судят об истинных границах периферического поля зрения, в то время как по реакции испытуемого - о субъективных границах. Важное значение объективная периметрия приобретает в экспертных случаях.

Различают фотопическое, мезопическое и скотопическое поле зрения.

Фотопическое - это поле зрения в условиях хорошей яркости. При таком освещении преобладает функция колбочек, а функция палочек в какой-то мере заторможена. При этом наиболее четко выявляются те дефекты, которые локализуются в макулярной и парамакулярной областях.

Мезопическое - исследование поля зрения в условиях пониженной яркости после небольшой (4-5 мин) сумеречной адаптации. И колбочки, и палочки работают почти в одинаковых режимах. Протяженность поля зрения, полученная в этих условиях, почти не отличается от нормального поля зрения; особенно хорошо выявляются дефекты и в центральной части поля зрения, и на периферии.

Скотопическое - исследование поля зрения после 20-30- минутной темновой адаптации в основном дает информацию о состоянии палочкового аппарата.

В настоящее время цветная периметрия является обязательным исследованием главным образом при трех категориях заболеваний: заболеваниях зрительного нерва, отслойке сетчатки и при хориоидитах.

1. Цветная периметрия важна при ряде неврологических заболеваний, для доказательства начальных стадий туберкулезной атрофии зрительного нерва, при ретробульбарных невритах и других заболеваниях зрительного нерва. При этих заболеваниях наблюдаются ранние нарушения способности распознавать красный и зеленый цвета.

2. Цветовая периметрия имеет важное значение при оценке отслойки сетчатки. При этом нарушается способность распознавать синий и желтый цвета.

3. При свежих очагах поражения сосудистой оболочки и сетчатки выявляются абсолютная центральная скотома и относительная скотома в периферической части поля зрения. Наличие скотом на различные цвета является ранним диагностическим признаком многих серьезных заболеваний.

Изменения поля зрения могут проявляться в виде скотом.

Скотома - это ограниченный дефект в поле зрения. Скотомы могут быть физиологические и патологические, положительные и отрицательные, абсолютные и относительные.

Положительная скотома - это скотома, которую ощущает сам больной, а отрицательная обнаруживается с помощью специальных методов исследования.

Абсолютная скотома - депрессия чувствительности к свету и не зависит от интенсивности поступающего света.

Относительная скотома - невидимая при стимулах слабой интенсивности и видна при стимулах более высокой интенсивности.

Физиологические скотомы - это слепое пятно (проекция диска зрительного нерва) и ангиоскотомы (проекция сосудов сетчатки).

Шамшинова A.M. и Волков В.В. (1999) так характеризуют скотомы.

Центральная зона - монокулярная центральная положительная скотома, нередко с метаморфопсией, бывает при монокулярном отеке, дистрофии Фукса, кистах, вплоть до разрыва сетчатки в макуле, геморрагии, экссудате, опухоли, лучевом ожоге, сосудистых мембранах и др. Положительная скотома с микропсией характерна для центральной серозной хориопатии. Отрицательная скотома бывает при аксиальном неврите, травмах и ишемии зрительного нерва. Бинокулярная отрицательная скотома выявляется либо сразу на обоих глазах, либо с небольшим временным интервалом, что бывает при оптико-хиазмальном арахноидите.

Зона слепого пятна - монокулярная: расширение слепого пятна более 5 градусов в поперечнике, субъективно не замечаемое, бывает при застойном диске, друзах диска зрительного нерва, при глаукоме.

Центральная зона и зона слепого пятна (центроцекальная скотома)

Монокулярная, ремиттирующая скотома (врожденная «ямка» диска зрительного нерва с серозной отслойкой сетчатки).

Бинокулярная: токсическая, Леберовская и другие формы оптической нейропатии.

Парацентральная зона (по окружности в пределах 5-15 градусов от точки фиксации).

Монокулярная: при глаукоме (скотома Бьерума), возможны зрительный дискомфорт, снижение контрастной чувствительности и темновой адаптации.

Парацентральные боковые зоны (гомонимно правосторонние, гомонимно левосторонние).

Бинокулярная: создает затруднение при чтении.

Парацентральные горизонтальные зоны (верхние или нижние).

Монокулярные: при наличии чувства «срезания» верхней или нижней части рассматриваемого объекта (ишемическая нейропатия).

Срединная зона (между центром и периферией в виде кольца, кольцевидная скотома, в поздних стадиях заболевания кольцо сжимается к центру до 3-5 градусов).

Монокулярная: при далекозашедшей глаукоме и др.

Бинокулярная: при тапеторетинальной дистрофии, медикаментозной дистрофии сетчатки и др. Обычно сопровождается снижением темновой адаптации. Островковые скотомы (в различных участках периферии поля зрения).

Монокулярные, реже бинокулярные, часто остаются незамеченными. Встречаются при патологических хориоретинальных очагах, сопоставимых по диаметру с диском зрительного нерва (кровоизлияния, опухоли, воспалительные фокусы).

Увеличение скотом на различные цвета является ранним диагностическим признаком многих серьезных заболеваний, позволяющим заподозрить заболевание на ранних стадиях. Так, наличие скотомы на зеленый цвет является симптомом опухоли лобной доли головного мозга.

Наличие лилового или синего пятна на светлом фоне - это скотома гипертоника.

«Я вижу через стекло» - так называемая стеклянная скотома, свидетельствует о спазме сосудов как проявлении вегетоневроза.

Мерцательная скотома (глазная мигрень) у пожилых людей является ранним признаком опухоли или кровоизлияния в мозг. Если пациент не различает красный и зеленый цвет - это проводниковая скотома, если желтый и синий, то поражены сетчатая и сосудистая оболочки глаза.

Цветоощущение - одна из важнейших составляющих зрительной функции, позволяющая воспринимать предметы внешнего мира во всем разнообразии их хроматической окраски - это цветовое зрение, которое в жизни человека играет большую роль. Оно помогает лучше и полнее познавать внешний мир, оказывает немалое влияние на психофизическое состояние человека.

Разные цвета по-разному сказываются на частоте пульса и дыхания, на настроении, тонизируют их или угнетают. Недаром в своем исследовании о цветах Гете писал: «Все живое стремится к цвету... Желтый цвет радует глаз, расширяет сердце, бодрит дух и мы сразу ощущаем тепло, синий цвет, наоборот, представляет все в печальном свете». Правильное восприятие цветов имеет значение в трудовой деятельности (на транспорте, в химической и текстильной промышленности, врачей при работе в медицинском учреждении: хирургов, дерматологов, инфекционистов). Без правильного восприятия цветов не могут работать художники.

Цветоощущение - способность органа зрения различать цвета, то есть воспринимать световую энергию различной длины волны от 350 до 800 нм.

Длинноволновые лучи, воздействуя на сетчатку человека, вызывают ощущение красного цвета - 560 нм, коротковолновые - синего, имеют максимальную спектральную чувствительность в диапазоне - 430-468 нм, у зеленых колбочек максимум поглощения находится на уровне 530 нм. Между ними - остальные цвета. В то же время цветоощущение есть результат воздействия света на все три типа колбочек.

В 1666г. в Кембридже Ньютон с помощью призм наблюдал «знаменитые явления цветов». Образование разных цветов при прохождении света через призму было к тому времени известно, но объяснялось это явление неправильно. Свои опыты он начал с того, что поместил призму перед отверстием в ставне затемненной комнаты. Луч солнечного света проходил через отверстие, затем через призму и падал на лист белой бумаги в виде цветовых полос - спектра. Ньютон был убежден, что эти цвета изначально присутствовали в исходном белом свете, а не появились в призме, как считалось в то время. Чтобы проверить это положение, он собирал вместе цветные лучи, образованные призмой, с помощью двух различных методов: сначала линзой, затем с помощью двух призм. В обоих случаях получился белый цвет, такой же, как и до разложения призмой. Исходя из этого, Ньютон пришел к выводу, что белый цвет представляет собой сложную смесь различных видов лучей.

В 1672 году он направил в Королевское общество работу под названием «Теория цветов», в которой сообщил о результатах своего опыта с призмами. Выделил семь основных цветов спектра и впервые объяснил природу цвета. Ньютон продолжал свои опыты и после завершения работы в 1692 году написал книгу, но во время пожара все его заметки и рукописи погибли. Только в 1704 году вышел его монументальный труд под названием «Оптика».

Теперь мы знаем, что различные цвета - это не что иное, как электромагнитные волны разной частоты. Глаз, чувствительный к свету различных частот, и воспринимает их, как разные цвета. Каждый цвет следует расценивать с точки зрения трех характеризующих его признаков:

- тон - зависит от длины волны, является основным качеством цвета;

- насыщенность - густота тона, процентное соотношение основного тона и примесей к нему; чем больше в цвете основного тона, тем он насыщеннее;

- яркость - светлость цвета, проявляется степенью близости к белому цвету - степень разведения белым цветом.

Разнообразие цветов может быть получено путем смешения только трех основных цветов - красного, зеленого и синего. Эти основные три цвета для человека впервые установил Ломоносов М.В. (1757), а затем Томас Юнг (1773-1829). Опыты Ломоносова М.В. заключались в проецировании на экран наложенных друг на друга кругов света: красного, зеленого и синего цвета. При наложении происходило сложение цветов: красный и синий давали пурпурный цвет, синий и зеленый - голубой, красный и зеленый - желтый. При наложении всех трех цветов получался белый цвет.

Согласно Юнгу (1802) глаз анализирует каждый цвет в отдельности и передает сигналы о нем в мозг по трем различным типам нервных волокон, но теория Юнга была отвергнута и на 50 лет предана забвению.

Гельмгольц (1862) так же проводил опыты по смешиванию цветов и в конечном итоге подтвердил теорию Юнга. Теперь теория называется теория Ломоносова - Юнга - Гельмгольца.

Согласно этой теории в зрительном анализаторе существуют три вида цветоощущающих компонентов, которые по-разному реагируют на цвет с разной длиной волны.

В 1964 году две группы американских ученых - Маркс, Добелл, Мак - Никол в опытах на сетчатке серебряного карася, обезьяны и человека и Браун и Уол на сетчатке человека - провели виртуозные микроспектрофотометрические исследования одиночных рецепторов-колбочек и обнаружили три типа колбочек, поглощающих свет в различных частях спектра.

В 1958 году де Валуа с соавт. проводили исследования на обезьянах - макаках, имеющих механизм цветового зрения такой же, как у человека. Они доказали, что цветоощущение есть результат воздействия света на все три типа колбочек. Излучение любой длины волны возбуждает все колбочки сетчатки, но в разной степени. При одинаковом раздражении всех трех групп колбочек возникает ощущение белого цвета.

Существуют врожденные и приобретенные расстройства цветового зрения. Около 8% мужчин имеют врожденные дефекты цветовосприятия. У женщин эта патология встречается значительно реже (около 0,5%). Приобретенные изменения цветовосприятия отмечаются при заболеваниях сетчатки, зрительного нерва, центральной нервной системы и общих заболеваниях организма.

В классификации врожденных расстройств цветового зрения Криса - Нагеля красный цвет считается первым и обозначают его «протос» (греч. - protos - первый), затем идут зеленый - «дейтерос» (греч. deuteros - второй) и синий - «тритос» (греч. iritos - третий). Человек с нормальным цветовосприятием называется нормальным трихроматом. Аномальное восприятие одного из трех цветов обозначают соответственно как прото-, дейтеро- и тританомалию.

Прото - дейтеро - и тританомалию подразделяют на три типа: тип С - незначительное снижение цветовосприятия, тип В - более глубокое нарушение и тип А - на грани утраты восприятия красного и зеленого цвета.

Полное невосприятие одного из трех цветов делает человека дихроматом и обозначается соответственно как протанопия, дейтеранопия или тританопия (греч. an - отрицательная частица, ops, opos - зрение, глаз). Людей, имеющих такую патологию, называют: протанопами, дейтеранопами, тританопами.

Отсутствие восприятия одного из основных цветов, например красного, изменяет восприятие других цветов, так как в их составе отсутствует доля красного. Крайне редко встречаются монохроматы и ахроматы, которые не воспринимают цвета и видят все в черно-белом цвете. У совершенно нормальных трихроматов наблюдается своеобразная истощаемость цветового зрения, цветовая астенопия. Это явление физиологическое, оно свидетельствует просто о недостаточной устойчивости хроматического зрения у отдельных лиц.

На характер цветового зрения оказывают влияние слуховые, обонятельные, вкусовые и многие другие раздражения. Под влиянием этих непрямых раздражителей цветовое восприятие может в одних случаях угнетаться, в других усиливаться. Врожденные нарушения цветовосприятия обычно не сопровождаются другими изменениями глаза, и обладатели этой аномалии узнают о ней случайно при медицинском обследовании. Такое обследование является обязательным для водителей всех видов транспорта, людей, работающих с движущимися механизмами, и при ряде профессий, требующих правильного различения цветов.

Расстройства цветового зрения, о которых мы говорили, имеют врожденный характер.

У человека 23 пары хромосом, одна из которых несет информацию о половых признаках. У женщин имеются две идентичные половые хромосомы (XX), а у мужчин неодинаковые половые хромосомы (ХУ). Передача дефекта цветового зрения определяется геном, находящимся в X-хромосоме. Дефект не проявляется, если другая Х- хромосома содержит соответствующий нормальный ген. Поэтому у женщин с одной дефектной и одной нормальной Х-хромосомой цветовое зрение будет нормальным, но она может быть передатчиком дефектной хромосомы. Мужчина наследует X-хромосому от матери, а женщина по одной от матери и от отца.

Для диагностики дефектов цветового зрения в настоящее время существует более десятка тестов. В клинической практике у нас используются полихроматические таблицы Рабкина Е.Б., а также аномалоскопы - приборы, основанные на принципе достижения субъективно воспринимаемого равенства цветов путем дозированного составления цветовых смесей.

Диагностические таблицы построены по принципу уравнения кружочков разного цвета по яркости и насыщенности. С их помощью обозначены геометрические фигуры и цифры «ловушки», которые видят и читают цветоаномалы. В то же время они не замечают цифру или фигурку, выделенную кружками одного цвета. Следовательно, это и есть тот цвет, который не воспринимает обследуемый. Во время исследования пациент должен сидеть спиной к окну. Врач держит таблицу на уровне его глаз на расстоянии 0,5-1,0 метра. Каждая таблица экспонируется 2 секунды. Дольше можно демонстрировать только наиболее сложные таблицы.

Классическим прибором, предназначенным для исследования врожденных нарушений восприятия красно-зеленых цветов, является аномалоскоп Нагеля (Шамшинова A.M., Волков В.В., 1999). Аномалоскоп позволяет диагностировать как протанопию и дейтеранопию, так и протаномалию и дейтераномалию. По этому принципу построен аномалоскоп Рабкина Е.Б.

В отличие от врожденных приобретенные дефекты цветового зрения могут проявляться только на одном глазу. Поэтому при подозрении на приобретенные изменения цветоощущения тестирование следует проводить только монокулярно.

Нарушения цветового зрения могут быть одним из ранних симптомов приобретенной патологии. Они чаще связаны с патологией макулярной области сетчатки, с патологическими процессами и на более высоком уровне - в зрительном нерве, зрительной коре в связи с токсическими воздействиями, сосудистыми нарушениями, воспалительными, дистрофическими, демиелинизирующими процессами и др.

Созданные пороговые таблицы Юстовой с соавт. (1953) заняли ведущее место в дифференциальной диагностике приобретенных заболеваний зрительных путей, в диагностике начальных нарушений прозрачности хрусталика, при которых одним из наиболее частых симптомов, выявляемых таблицами, оказался тритадефицит второй степени. Таблицы могут быть использованы и при мутных оптических средах, если сохраняется форменное зрение не ниже 0,03-0,04 (Шамшинова A.M., Волков В.В., 1999). Перспективы в улучшении диагностики офтальмологической и нейроофтальмологической патологии открывает новый метод, разработанный Шамшиновой A.M. с соавт. (1985-1997) - цветовая статическая кампиметрия.

Программой исследования предусматривается возможность изменения не только длины волны и яркости стимула и фона, но и величины стимула в зависимости от топографии рецептивных полей в сетчатке, уравнения по яркости, стимула и фона.

Метод цветовой кампиметрии позволяет проводить «топографическое» картирование световой и цветовой чувствительности зрительного анализатора при начальной диагностике заболеваний различного генеза.

В настоящее время в мировой клинической практике признана классификация приобретенных нарушений цветового зрения, разработанная Verriest I. (1979), в которой цветонарушения подразделены на три типа в зависимости от механизмов их возникновения: абсорбция, альтерация и редукция.

1. Приобретенные прогрессирующие нарушения восприятия красно-зеленого цвета от трихромазии до монохромазии. На аномалоскопе выявляются изменения различной степени выраженности от протаномалии до протанопии и ахроматопсии. Нарушение этого типа характерно для патологии макулярной области сетчатки и свидетельствует о нарушениях в колбочковой системе. В исходе альтерации и скотопизации лежит ахроматопсия (скотопическая).

2. Приобретенные красно-зеленые нарушения, характеризуются прогрессирующим нарушением различения цветового тона от трихромазии до монохромазии и сопровождаются сине-желтыми нарушениями. На аномалоскопе в равенстве Релея расширен диапазон зеленого. При тяжелом заболевании цветовое зрение приобретает форму ахроматопсии и может проявиться скотомой. Нарушения этого типа встречаются при заболеваниях зрительного нерва. Механизм - редукция.

3. Приобретенные сине-желтые нарушения цветового зрения: в ранних стадиях больные путают цвета пурпурный, фиолетовый, синий и сине-зеленый, при его прогрессировании наблюдается дихроматическое цветовое зрение с нейтральной зоной в области около 550 нм.

Механизм нарушения цветового зрения - редукция, абсорбция или альтерация. Нарушения этого типа характерны для заболеваний хориоидеи и пигментного эпителия сетчатки, заболеваний сетчатки и зрительного нерва, встречаются также при бурой катаракте.

К приобретенным расстройствам относят и своеобразную патологию зрительного восприятия, сводящуюся к видению всех предметов, окрашенных в один какой-нибудь цвет.

Эритропсия - окружающее пространство и предметы окрашиваются в красный или розовый цвет. Это бывает при афакии, при некоторых заболеваниях крови.

Ксантопсия - окрашивание предметов в желтый цвет (ранний симптом поражения гепато-билиарной системы: (болезнь Боткина, гепатиты), при приеме акрихина.

Цианопсия - окрашивание в синий цвет (чаще после экстракции катаракты).

Хлоропсия - окрашивание в зеленый цвет (признак отравления медикаментами, иногда токсикомании).

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные зрительные функции по очередности их развития филогенеза.

2. Назовите нейро-эпителиальные клетки, обеспечивающие зрительные функции, их количество, место расположения на глазном дне.

3. Какие функции выполняет колбочковый аппарат сетчатки?

4. Какие функции выполняет палочковый аппарат сетчатки?

5. Каким качеством характеризуется центральное зрение?

6. По какой формуле рассчитывается острота зрения меньше 0,1?

7. Перечислите таблицы и приборы, с помощью которых можно исследовать остроту зрения субъективно.

8. Назовите методы и приборы, с помощью которых можно исследовать остроту зрения объективно.

9. Какие патологические процессы могут привести к снижению остроты зрения?

10. Назовите средние нормальные границы поля зрения на белый цвет, у взрослых, у детей (по основным меридианам).

11. Назовите основные патологические изменения полей зрения.

12. При каких заболеваниях, как правило, возникают очаговые дефекты поля зрения - скотомы?

13. Перечислите заболевания, при которых происходит концентрическое сужение полей зрения?

14. На каком уровне нарушается проводимость зрительного пути при развитии:

А) гетеронимной гемианопсии?

Б) гомонимной гемианопсии?

15. На какие основные группы делятся все цвета, наблюдаемые в природе?

16. По каким признакам хроматические цвета отличаются друг от друга?

17. Назовите основные цвета, воспринимаемые человеком в норме.

18. Назовите виды расстройства цветового зрения врожденного характера.

19. Перечислите приобретенные расстройства цветового зрения.

20. Какие методы применяются для исследования цветоощущения в нашей стране?

21. В каком виде у человека проявляется световая чувствительность глаза?

22. Какой вид зрения (функциональной способности сетчатки) наблюдается при различном уровне освещенности?

23. Какие нейроэпителиальные клетки функционируют при различном уровне освещенности?

24. Какими свойствами характеризуется дневное зрение?

25. Перечислите свойства сумеречного зрения.

26. Перечислите свойства ночного зрения.

27. Назовите время адаптации глаза к свету и к темноте.

28. Перечислите виды нарушений адаптации к темноте (виды гемералопии).

29. Какими методами можно исследовать светоощущение?

Зрительный анализатор человека является сложной нервно-рецепторной системой, предназначенной для восприятия и анализа световых раздражений. Согласно И. П. Павлову, в нем, как и в любом анализаторе, имеются три основных отдела - рецепторный, проводниковый и корковый. В периферических рецепторах - сетчатке глаза происходят восприятие света и первичный анализ зрительных ощущений. Проводниковый отдел включает зрительные пути и глазодвигательные нервы. В корковый отдел анализатора, расположенный в области шпорной борозды затылочной доли мозга, поступают импульсы как от фоторецепторов сетчатки, так и от про-приорецепторов наружных мышц глазного яблока, а также мышц, заложенных в радужной оболочке и цилиарном теле. Кроме того, имеются тесные ассоциативные связи с другими анализаторными системами.

Источником деятельности зрительного анализатора является превращение световой энергии в нервный процесс, возникающий в органе чувств. По классическому определению В. И. Ленина, «... ощущение есть действительно непосредственная связь сознания с внешним миром, есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания. Это превращение каждый человек миллионы раз наблюдал и наблюдает действительно на каждом шагу».

Адекватным раздражителем для органа зрения служит энергия светового излучения. Человеческий глаз воспринимает свет с длиной волны от 380 до 760 нм. Однако в специально созданных условиях этот диапазон заметно расширяется в сторону инфракрасной части спектра до 950 нм и в сторону ультрафиолетовой части - до 290 нм.

Такой диапазон световой чувствительности глаза обусловлен формированием его фоторецепторов приспособительно к солнечному спектру. Земная атмосфера на уровне моря полностью поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм, часть ультрафиолетового излучения (до 360 нм) задерживается роговицей и особенно хрусталиком.

Ограничение восприятия длинноволнового инфракрасного излучения связано с тем, что внутренние оболочки глаза сами излучают энергию, сосредоточенную в инфракрасной части спектра. Чувствительность глаза к этим лучам привела бы к снижению четкости изображения предметов на сетчатке за счет освещения полости глаза светом, исходящим из его оболочек.

Зрительный акт является сложным нейрофизиологическим процессом, многие детали которого еще не выяснены. Он состоит из 4 основных этапов.

1.С помощью оптических сред глаза (роговица, хрусталик) на фоторецепторах сетчатки образуется действительное, но инвертированное (перевернутое) изображение предметоввнешнего мира.

2. Под воздействием световой эвергии в фоторецепторах (колбочки, палочки) происходит сложный фотохимический процесс, приводящий к распаду зрительных пигментов с последующей их регенерацией при участии витамина А и других веществ. Этот фотохимический процесс способствует трансформации световой энергии в нервные импульсы. Правда, до сих пор неясно, каким образом зрительный пурпур участвует в возбуждении фоторецепторов.

Светлые, темные и цветные детали изображения предметов по-разному возбуждают фоторецепторы сетчатки и позволяют воспринимать свет, цвет, форму и пространственные отношения предметов внешнего мира.

3. Импульсы, возникшие в фоторецепторах, проводятся по нервным волокнам к зрительным центрам коры головного мозга.

4. В корковых центрах происходит превращение энергии нервного импульса в зрительное ощущение и восприятие. Но каким образом происходит это преобразование, до сих пор неизвестно.

Таким образом, глаз является дистантным рецептором, дающим обширную информацию о внешнем мире без непосредственного контакта с его предметами. Тесная связь с другими анализаторными системами позволяет с помощью зрения на расстоянии получить представление о свойствах предмета, которые могут быть восприняты только другими рецепторами - вкусовыми, обонятельными, тактильными. Так, вид лимона и сахара создает представление о кислом и сладком, вид цветка - о его запахе, снега и огня - о температуре и т. п. Сочетанная и взаимная связь различных рецепторных систем в единую совокупность создается в процессе индивидуального развития.

Дистантный характер зрительных ощущений оказывал существенное влияние на процесс естественного отбора, облегчая добывание пищи, своевременно сигнализируя об опасности и способствуя свободной ориентации в окружающей обстановке. В процессе эволюции шло совершенствование зрительных функций, и они стали важнейшим источником информации о внешнем мире.

Основой всех зрительных функций является световая чувствительность глаза. Функциональная способность сетчатки неравноценна на всем ее протяжении. Наиболее высока она в области желтого пятна и особенно в центральной ямке. Здесь сетчатка представлена только нейроэпителием и состоит исключительно из высокодифференцированных колбочек. При рассматривании любого предмета глаз устанавливается таким образом, что изображение предмета всегда проецируется на область центральной ямки. На остальной части сетчатки преобладают менее дифференцированные фоторецепторы - палочки, и чем дальше от центра проецируется изображение предмета, тем менее отчетливо оно воспринимается.

В связи с тем, что сетчатка животных, ведущих ночной образ жизни, состоит преимущественно из палочек, а дневных животных - из колбочек, Шульце в 1868 г. высказал предположение о двойственной природе зрения, согласно которому дневное зрение осуществляется колбочками, а ночное - палочками. Палочковый аппарат обладает высокой светочувствительностью, но не способен передавать ощущение цветности; колбочки обеспечивают цветное зрение, но значительно менее чувствительны к слабому свету и функционируют только при хорошем освещении.

В зависимости от степени освещенности можно выделить три разновидности функциональной способности глаза.

1. Дневное (фотопическое) зрение (от греч. photos - свет и opsis - зрение) существляется колбочковым аппаратом глаза при большой интенсивности освещения. Оно характеризуется высокой остротой зрения и хорошим восприятием цвета.

2. Сумеречное (мезопическое) зрение (от греч. mesos - средний, промежуточный) осуществляется палочковым аппаратом глаза при слабой степени освещенности (0,1-0,3лк). Оно характеризуется низкой остротой зрения и ахроматичным восприятием предметов. Отсутствие цветовосприятия при слабом освещении хорошо отражено в пословице «ночью все кошки серы».

3. Ночное (скотопическое) зрение (от греч. skotos - темнота) также осуществляется палочками при пороговой и надпороговой освещенности. Оно сводится только к ощущению света.

Таким образом, двойственная природа зрения требует дифференцированного подхода к оценке зрительных функций. Следует различать центральное и периферическое зрение.

Центральное зрение осуществляется колбочковым аппаратом сетчатки. Оно характеризуется высокой остротой зрения и восприятием цвета. Другой важной чертой центрального зрения является визуальное восприятие формы предмета. В осуществлении форменного зрения решающее значение принадлежит корковому отделу зрительного анализатора. Так, среди рядов точек человеческий глаз легко формирует их в виде треугольников, наклонных линий за счет именно корковых ассоциаций (рис. 46).

Рис. 46. Графическая модель, демонстрирующая участие коркового отдела зрительного анализатора в восприятии формы предмета.

Значение коры головного мозга в осуществлении форменного зрения подтверждают случаи потери способности распознавать форму предметов, наблюдаемые иногда при повреждении затылочных областей мозга.

Периферическое палочковое зрение служит для ориентации в пространстве и обеспечивает ночное и сумеречное зрение.

ЦЕНТРАЛЬНОЕ ЗРЕНИЕ

Острота зрения

Для распознавания предметов внешнего мира необходимо не только выделить их по яркости или цвету на окружающем фоне, но и различить в них отдельные детали. Чем мельче детали может воспринимать глаз, тем выше его острота зрения (visus). Под остротой зрения принято понимать способность глаза воспринимать раздельно точки, расположенные друг от друга на минимальном расстоянии.

При рассматривании темных точек на светлом фоне их изображения на сетчатке вызывают возбуждение фоторецепторов, количественно отличающееся от возбуждения, вызываемого окружающим фоном. В связи с этим становится различимым светлый промежуток между точками и они воспринимаются как раздельные. Величина промежутка между изображениями точек на сетчатке зависит как от расстояния между ними на экране, так и от удаленности их от глаза. В этом легко убедиться, отдаляя книгу от глаз. Вначале исчезают наиболее мелкие промежутки между деталями букв и последние становятся неразборчивыми, затем исчезают промежутки между словами и строка видится в виде линии, и, наконец, происходит слияние строк в общий фон.

Взаимосвязь между величиной рассматриваемого объекта и удаленностью последнего от глаза характеризует угол, под которым виден объект. Угол, образованный крайними точками рассматриваемого объекта и узловой точкой глаза, называется углом зрения. Острота зрения обратно пропорциональна углу зрения: чем меньше угол зрения, тем выше острота зрения. Минимальный угол зрения, позволяющий раздельно воспринимать две точки, характеризует остроту зрения исследуемого глаза.

Определение минимального угла зрения для нормального глаза человека имеет уже трехсотлетнюю историю. Еще в 1674 г. Гук с помощью телескопа установил, что минимальное расстояние между звездами, доступное для их раздельного восприятия невооруженным глазом, равно 1 угловой минуте. Через 200 лет, в 1862 г., Снеллен использовал эту величину при построении таблиц для определения остроты зрения, приняв угол зрения в 1 мин. за физиологическую норму. Только в 1909 г. на Интернациональном конгрессе офтальмологов в Неаполе угол зрения 1 мин был окончательно утвержден в качестве международного эталона для определения нормальной остроты зрения, равной единице. Однако эта величина не предельная, а скорее характеризующая нижнюю границу нормы. Встречаются люди с остротой зрения 1,5; 2,0; 3,0 и более единиц. Гумбольт описал жителя Бреслау с остротой зрения 60 единиц, который невооруженным глазом различал спутники Юпитера, видимые с земли под углом зрения 1 с.

Предел различительной способности глаза во многом обусловлен анатомическими размерами фоторецепторов желтого пятна. Так, угол зрения 1 мин соответствует на сетчатке линейной величине 0,004 мм, что, например, равно диаметру одной колбочки. При меньшем расстоянии изображение падает на одну или две соседние колбочки и точки воспринимаются слитно. Раздельное восприятие точек возможно только в том случае, если между двумя возбужденными колбочками находится одна интактная.

В связи с неравномерным распределением колбочек в сетчатке различные ее участки неравноценны по остроте зрения. Наиболее высокая острота зрения в области центральной ямки желтого пятна, а по мере удаления от нее быстро падает. Уже на расстоянии 10° от центральной ямки она равна всего 0,2 и еще более снижается к периферии, поэтому правильнее говорить не об остроте зрения вообще, а об остроте центрального зрения.

Острота центрального зрения меняется в различные периоды жизненного цикла. Так, у новорожденных она очень низка. Форменное зрение появляется у детей после установления устойчивой центральной фиксации. В 4-месячном возрасте острота зрения несколько меньше 0,01 и к году постепенно достигает 0,1. Нормальной острота зрения становится к 5-15 годам. В процессе старения организма происходит постепенное падение остроты зрения. По данным Лукиша, если принять за 100% остроту зрения в 20-летнем возрасте, то в 40 лет она снижается до 90%, в 60 лет - до 74% и к 80 годам - до 42 %.

Для исследования остроты зрения применяются таблицы, содержащие несколько рядов специально подобранных знаков, которые называются оптотипами. В качестве оптотипов используются буквы, цифры, крючки, полосы, рисунки и т. п. Еще Снеллен в 1862 г. предложил вычерчивать оптотипы таким образом, чтобы весь знак был виден под углом зрения 5 мин, а его детали - под углом 1 мин. Под деталью знака понимается как толщина линий, составляющих оптотип, так и промежуток между этими линиями. Из рис. 47 видно, что все линии, составляющие оптотип Е, и промежутки между ними ровно в 5 раз меньше размеров самой буквы.

Рис.48. Принцип построения оптотипа Ландольта

В 1909 г. на XI Международном конгрессе офтальмологов кольца Ландольта были приняты в качестве интернационального оптотипа. Они входят в большинство таблиц, получивших практическое применение.

В Советском Союзе наиболее распространены таблицы С. С. Головина и Д. А. Сивцева, в которые наряду с таблицей,составленной из колец Ландольта, входит таблица с буквенными оптотипами (рис. 49).

В этих таблицах впервые буквы были подобраны не случайно, а на основании углубленного изучения степени их узнаваемости большим числом людей с нормальным зрением. Это, естественно, повысило достоверность определения остроты зрения. Каждая таблица состоит из нескольких (обычно 10-12) рядов оптотипов. В каждом ряду размеры оптотипов одинаковы, но посте­пенно уменьшаются от первого ряда к последнему. Таблицы рассчитаны для исследования остроты зрения с расстояния 5 м. На этом расстоянии детали оптотипов 10-го ряда видны под углом зрения 1 мин. Следовательно, острота зрения глаза, различающего оптотипы этого ряда, будет равна единице. Если острота зрения иная, то определяют, в каком ряду таблицы исследуемый различает знаки. При этом остроту зрения высчитывают по формуле Снеллена: visus = - , где d - расстояние, с кото­рого проводится исследование, a D - расстояние, с которого нормальный глаз различает знаки этого ряда (проставлено в каждом ряду слева от оптотипов).

Например, исследуемый с расстояния 5 м читает 1-й ряд. Нормальный глаз различает знаки этого ряда с 50 м. Следовательно, vi-5м sus= =0,1.

Изменение величины оптотипов выполнено в арифметической прогрессии в десятичной системе так, что при исследовании с 5 м чтение каждой последующей строки сверху вниз свидетельствует об увеличении остроты зрения на одну десятую: верхняя строка - 0,1, вторая - 0,2 и т. д. до 10-й строки, которая соответствует единице. Этот принцип нарушен только в двух последних строках, так как чтение 11-й строки соответствует остроте зрения 1,5, а 12-й - 2 единицам.

Иногда значение остроты зрения выражается в простых дробях, например 5 / 5 о, 5 /25, где числитель соответствует расстоянию, с которого проводилось исследование, а знаменатель - расстоянию, с которого видит оптотипы этого ряда нормальный глаз. В англо-американской литературе расстояние обозначается в футах, и исследование обычно проводится с расстояния 20 футов, в связи с чем обозначения vis = 20 /4o соответствуют vis = 0,5 и т. п.

Острота зрения, соответствующая чтению данной строки с расстояния 5 м, проставлена в таблицах в конце каждого ряда, т. е. справа от оптотипов. Если исследование проводится с меньшего расстояния, то пользуясь формулой Снеллена, нетрудно рассчитать остроту зрения для каждого ряда таблицы.

Для исследования остроты зрения у детей дошкольного возраста используются таблицы, где оптотипами служат рисунки (рис. 50).

Рис. 50. Таблицы для определения остроты зрения у детей.

В последнее время для ускорения процесса исследования остроты зрения выпускаются телеуправляемые проекторы оптотипов, что позволяет врачу, не отходя от исследуемого, демонстрировать на экране любые комбинации оптотипов. Такие проекторы (рис. 51) обычно комплектуются с другими аппаратами для исследования глаза.

Рис. 51. Комбайн для исследования функций глаза.

Если острота зрения исследуемого меньше 0,1, то определяют расстояние, с которого он различает оптотипы 1-го ряда. Для этого исследуемого постепенно подводят к таблице, или, что более удобно, приближают к нему оптотипы 1-го ряда, пользуясь разрезными таблицами или специальными оптотипами Б. Л. Поляка (рис. 52).

Рис. 52. Оптотипы Б. Л. Поляка.

С меньшей степенью точности можно определять низкую остроту зрения, пользуясь вместо оптотипов 1-го ряда демонстрацией пальцев рук на темном фоне, так как толщина пальцев примерно равна ширине линий оптотипов первого ряда таблицы и человек с нормальной остротой зрения может их различать с расстояния 50 м.

Остроту зрения при этом вычисляют по общей формуле. Например, если исследуемый видит оптотипы 1-го ряда или считает количество демонстрируемых пальцев с расстояния 3 м, то его visus= = 0,06.

Если острота зрения исследуемого ниже 0,005, то для ее характеристики указывают, с какого расстояния он считает пальцы, например: visus = c46T пальцев на 10 см.

Когда же зрение так мало, что глаз не различает предметов, а воспринимает только свет, остроту зрения считают равной светоощущению: visus= - (единица, деленная на бесконечность, является математическим выражением бесконечно малой величины). Определение светоощущения проводят с помощью офтальмоскопа (рис. 53).

Лампу устанавливают слева и сзади от больного и ее свет с помощью вогнутого зеркала направляют на исследуемый глаз с разных сторон. Если исследуемый видит свет и правильно определяет его направление, то остроту зрения оценивают равной светоощущению с правильной светопроекцией и обозначают visus=- proectia lucis certa, или сокращенно - р. 1. с.

Правильная проекция света свидетельствует о нормальной функции периферических отделов сетчатки и является важным критерием при определении показаний к операции при помутнении оптических сред глаза.

Если глаз исследуемого неправильно определяет проекцию света хотя бы с одной стороны, то такая острота зрения оценивается как светоощущение с неправильной светопроекцией и обозначается visus = - pr. 1. incerta. Наконец, если исследуемый не ощущает даже света, то его острота зрения равна нулю (visus = 0). Для правильной оценки изменений функционального состояния глаза во время лечения, при экспертизе трудоспособности, освидетельствовании военнообязанных, профессиональном отборе и т. п. необходима стандартная методика исследования остроты зрения для получения соизмеримых результатов. Для этого помещение, где больные ожидают приема, и глазной кабинет должны быть хорошо освещены, так как в период ожидания глаза адаптируются к имеющемуся уровню освещенности и тем самым готовятся к исследованию.

Таблицы для определения остроты зрения должны быть также хорошо, равномерно и всегда одинаково освещены. Для этого их помещают в специальный осветитель с зеркальными стенками.

Для освещения применяют электрическую лампу 40 Вт, закрытую со стороны больного щитком. Нижний край осветителя должен находиться на уровне 1,2 м от пола на расстоянии 5 м от больного. Исследование проводят для каждого глаза в отдельности. Для удобства запоминания принято первым проводить исследование правого глаза. Во время исследования оба глаза должны быть открыты. Глаз, который в данный момент не исследуется, заслоняют щитком из белого, непрозрачного, легко дезинфицируемого материала. Иногда разрешается прикрыть глаз ладонью, но без надавливания, так как после надавливания на глазное яблоко острота зрения снижается. Не разрешается во время исследования прищуривать глаза.

Оптотипы на таблицах показывают указкой, длительность экспозиции каждого знака не более 2-3 с.

Остроту зрения оценивают по тому ряду, где были правильно названы все знаки. Допускается неправильное распознавание одного знака в рядах, соответствующих остроте зрения 0,3-0,6, и двух знаков в рядах 0,7-1,0, но тогда после записи остроты зрения в скобках указывают, что она неполная.

Кроме описанного субъективного метода, имеется и объективный метод определения остроты зрения. Он основан на появлении непроизвольного нистагма при рассматривании движущихся объектов. Определение оптокинетического нистагма проводят на нистагмаппарате, в котором через смотровое окно видна лента движущегося барабана с объектами разной величины. Исследуемому демонстрируют подвижные объекты, постепенно уменьшая их размеры. Наблюдая за глазом в роговичный микроскоп, определяют наименьшую величину объектов, которые вызывают нистагмоидные движения глаза.

Этот метод пока еще не нашел широкого применения в клинике и используется в случаях экспертизы и при исследовании маленьких детей, когда субъективные методы определения остроты зрения недостаточно надежны.

Цветоощущение

Способность глаза различать цвета имеет важное значение в различных областях жизнедеятельности. Цветовое зрение не только существенно расширяет информативные возможности зрительного анализатора, но и оказывает несомненное влияние на психофизиологическое состояние организма, являясь в определенной степени регулятором настроения. Велико значение цвета в искусстве: живописи, скульптуре, архитектуре, театре, кино, телевидении. Цвет широко используется в промышленности, транспорте, научных исследованиях и многих других видах народного хозяйства.

Большое значение цветовое зрение имеет для всех отраслей клинической медицины и особенно офтальмологии. Так, разработанный А. М. Водовозовым метод исследования глазного дна в свете различного спектрального состава (офтальмохромоскопия) позволил проводить «цветовую препаровку» тканей глазного дна, что значительно расширило диагностические возможности офтальмоскопии, офтальмофлюорографии.

Ощущение цвета, как и ощущение света, возникает в глазу при воздействии на фоторецепторы сетчатки электромагнитных колебаний в области видимой части спектра.

В 1666 г. Ньютон, пропуская солнечный свет через трехгранную призму, обнаружил, что он состоит из ряда цветов, переходящих друг в друга через множество тонов и оттенков. По аналогии со звуковой гаммой, состоящей из 7 основных тонов, Ньютон выделил в спектре белого цвета 7 основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Восприятие глазом того или иного цветового тона зависит от длины волны излучения. Можно условно выделить три группы цветов:

1) длинноволновые - красный и оранжевый;

2) средневолновые - желтый и зеленый;

3) коротковолновые - голубой, синий, фиолетовый.

За пределами хроматической части спектра располагается невидимое невооруженным глазом длинноволновое - инфракрасное и коротковолновое - ультрафиолетовое излучение.

Все многообразие наблюдаемых в природе цветов разделяется на две группы - ахроматические и хроматические. К ахроматическим относятся белый, серый и черный цвета, где средний человеческий глаз различает до 300 различных оттенков. Все ахроматические цвета характеризует одно качество - яркость, или светлота, т. е. степень близости его к белому цвету.

К хроматическим цветам относятся все тона и оттенки цветного спектра. Они характеризуются тремя качествами: 1) цветовым тоном, который зависит от длины волны светового излучения; 2) насыщенность, опpeделяемой долей основного тона и примесей к нему; 3) яркостью, или светлостью, цвета, т.е. степенью близости его к белому цвету. Различные комбинации этих характеристик дают несколько десятков тысяч оттенков хроматического цвета.

В природе редко приходится видеть чистые спектральные тона. Обычно цветность предметов зависит от отражения лучей смешанного спектрального состава, а возникающие зрительные ощущения являются следствием суммарного эффекта.

Каждый из спектральных цветов имеет дополнительный цвет, при смешивании с которым образуется ахроматический цвет - белый или серый. При смешивании цветов в иных комбинациях возникает ощущение хроматического цвета промежуточного тона.

Все многообразие цветовых оттенков можно получить путем смешивания только трех основных цветов - красного, зеленого и синего.

Физиология цветоощущения окончательно не изучена. Наибольшее распространение получила трехкомпонентная теория цветного зрения, выдвинутая в 1756 г. великим русским ученым М. В. Ломоносовым. Она подтверждена работами Юнга (1807), Максвелла (1855) и особенно исследованиями Гельмгольца (1859). Согласно этой теории, в зрительном анализаторе допускается существование трех видов цветоощущающих компонентов, различно реагирующих на свет разной длины волны.

Цветоощущающие компоненты I типа сильнее всего возбуждаются длинными световыми волнами, слабее - средними и еще слабее - короткими. Компоненты II типа сильнее реагируют на средние световые волны, более слабую реакцию дают на длинные и короткие световые волны. Компоненты III типа слабо возбуждаются длинными, сильнее - средними и больше всего - короткими волнами. Таким образом, свет любой длины волны возбуждает все три цветоощущающих компонента, но в различной степени (рис. 54, см. цветную вклейку).

При равномерном возбуждении всех трех компонентов создается ощущение белого цвета. Отсутствие раздражения дает ощущение черного цвета. В зависимости от степени возбуждения каждого из трех компонентов суммарно получается все многообразие цветов и их оттенков.

Рецепторами цвета в сетчатке являются колбочки, но остается невыясненным, локализуются ли специфические цветоощущающие компоненты в различных колбочках или все три вида имеются в каждой из них. Существует предположение, что в ощущении цвета участвуют также биполярные клетки сетчатки и пигментный эпителий.

Трехкомпонентная теория цветного зрения, как и другие (четырех- и даже семикомпонентные) теории, не может полностью объяснить цветоощущение. В частности, эти теории недостаточно учитывают роль коркового отдела зрительного анализатора. В связи с этим их нельзя считать законченными и совершенными, а следует рассматривать как наиболее удобную рабочую гипотезу.

Расстройства цветоощущения. Расстройства цветового зрения бывают врожденными и приобретенными. Врожденные именовались раньше дальтонизмом (по имени английского ученого Дальтона, страдавшего этим дефектом зрения и впервые его описавшим). Врожденные аномалии цветоощущения наблюдаются довольно часто - у 8% мужчин и 0,5% женщин.

В соответствии с трехкомпонентной теорией цветового зрения нормальное ощущение цвета называется нормальной трихромазие и, а люди, им обладающие, - нормальными трихроматами.

Расстройства цветоощущения могут проявляться либо аномальным восприятием цветов, которое называется цветоаномалией, или аномальной трихромазией, либо полным выпадением одного из трех компонентов - дихрома-зией. В редких случаях наблюдается только черно-белое восприятие - монохромазия.

Каждый из трех цветорецепторов в зависимости от порядка их расположения в спектре принято обозначать порядковыми греческими цифрами: красный - первый (протос), зеленый - второй (дейторос) и синий - третий (тритос). Таким образом, аномальное восприятие красного цвета называется протаномалиеи, зеленого - дейтераномалией, синего - тританомалией, а людей с таким расстройством называют соответственно протаномалами, дейтераномалами и тританомалами.

Дихромаз^я наблюдается также в трех формах: а) протанопии, б) дейтеранопии, в) тританопии. Лиц с данной патологией называют протанопами, дейтеранопами и тританопами.

Среди врожденных расстройств цветоощущения наиболее часто встречается аномальная трихромазия. На ее долю приходится до 70% всей патологии цветоощущения.

Врожденные расстройства цветоощущения всегда двусторонние и не сопровождаются на­рушением других зрительных функций. Они обнаруживаются только при специальном исследовании.

Приобретенные расстройства цветоощущения встречаются при заболеваниях сетчатки, зрительного нерва и центральной нервной системы. Они бывают в одном или обоих глазах, выражаются в нарушении восприятия всех трех цветов, обычно сопровождаются расстройством других зрительных функций и в отличие от врожденных расстройств могут претерпевать изменения в процессе заболевания и его лечения.

К приобретенным расстройствам цветоощущения относится и видение предметов, окрашенных в какой-либо один цвет. В зависимости от тона окраски различают: эритропсию (красный), ксантопсию (желтый), хлоропсию (зеленый) и цианопсию (синий). Эритропсия и цианопсия наблюдаются нередко после экстракции катаракты, а ксантопсия и хлоропсия - при отравлениях и интоксикациях.

Диагностика. Для работников всех видов транспорта, рабочих ряда отраслей промышленности и при службе в некоторых родах войск необходимо хорошее цветоощущение. Выявление его расстройств - важный этап профессионального отбора и освидетельствования военнообязанных. Следует учитывать, что лица с врожденным расстройством цветоощущения не предъявляют жалоб, не чувствуют аномального цветовосприятия и обычно правильно называют цвета. Ошибки цветовосприятия проявляются только в определенных условиях при одинаковой яркости или насыщенности разных цветов, плохой видимости, малой величине объектов. Для исследования цветового зрения применяются два основных метода: специальные пигментные таблицы и спектральные приборы - аномалоскопы. Из пигментных таблиц наиболее совершенными признаны полихроматические таблицы проф. Е."Б. Рабкина, так как они позволяют установить не только вид, но и степень расстройства цветоощущения (рис. 55 см. цветную вклейку).

В основе построения таблиц лежит принцип уравнения яркости и насыщенности. Таблица содержит набор тестов. Каждая таблица состоит из кружков основного и дополнительных цветов. Из кружков основного цветаразной насыщенности и яркости составлена цифра или фигура, которая легко различима нормальным трихроматом и не видна людям с расстройством цветоощущения, так как цветослепой человек не может прибегнуть к помощи различия тона и производит уравнивание по насыщенности. В некоторых таблицах имеются скрытые цифры или фигуры, которые могут различать только лица с расстройством цветоощущения. Это повышает точность исследования и делает его более объективным.

Исследование проводят только при хорошем дневном освещении. Исследуемого усаживают спиной к свету на расстоянии 1 м от таблиц. Врач поочередно демонстрирует тесты таблицы и предлагает называть видимые знаки. Длительность экспозиции каждого теста таблицы 2-3 с, но не более 10 с. Первые два теста правильно читают лица как с нормальным, так и расстроенным цветоощущением. Они служат для контроля и объяснения исследуемому его задачи. Показания по каждому тесту регистрируют и согласуют с указаниями, имеющимися в приложении к таблицам. Анализ полученных данных позволяет определить диагноз цветовой слепоты или вид и степень цветоаномалии.

К спектральным, наиболее тонким методам диагностики расстройств цветового зрения относится аномалоскопия. (от греч. anomalia - неправильность, skopeo - смотрю).

В основе действия аномалоскопов лежит сравнение двухцветных полей, из которых одно постоянно освещается монохроматическими желтыми лучами с изменяемой яркостью; другое поле, освещаемое красными и зелеными лучами, может менять тон от чисто красного до чисто зеленого. Смешивая красный и зеленый цвета, исследуемый должен получить желтый цвет, по тону и яркости соответствующий контрольному. Нормальные трихроматы легко решают эту задачу, а цветоаномалы - нет.

В СССР изготовляется аномалоскоп конструкции Е. Б. Рабкина, при помощи которого при врожденных и приобретенных расстройствах цветового зрения можно проводить исследования во всех участках видимого спектра.

Зрительный анализатор человека является сложной нервно-рецепторной системой, предназначенной для восприятия и анализа световых раздражений. Согласно И. П. Павлову, в нем, как и в любом анализаторе, имеются три основных отдела - рецепторный, проводниковый и корковый. В периферических рецепторах - сетчатке глаза - происходят восприятие света и первичный анализ зрительных ощущений. Проводниковый отдел включает зрительные пути и глазодвигательные нервы. В корковый отдел анализатора, расположенный в области шпорной борозды затылочной доли мозга, поступают импульсы как от фоторецепторов сетчатки, так и от проприорецепторов наружных мышц глазного яблока, а также мышц, заложенных в радужке и ресничном теле. Кроме того, имеются тесные ассоциативные связи с другими анализаторными системами.

Источником деятельности зрительного анализатора является превращение световой энергии в нервный процесс, возникающий в органе чувств. По классическому определению В. И. Ленина, "...ощущение есть действительно непосредственная связь сознания с внешним миром, есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания. Это превращение каждый человек миллионы раз наблюдал и наблюдает действительно на каждом шагу".

Адекватным раздражителем для органа зрения служит энергия светового излучения. Человеческий глаз воспринимает свет с длиной волны 380-760 нм. Однако в специально созданных условиях этот диапазон заметно расширяется в сторону инфракрасной части спектра до 950 нм и в сторону ультрафиолетовой части до 290 нм.

Такой диапазон световой чувствительности глаза обусловлен формированием его фоторецепторов приспособительно к солнечному спектру. Земная атмосфера на уровне моря полностью поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм, часть ультрафиолетового излучения (до 360 нм) задерживается роговицей и особенно хрусталиком.

Ограничение восприятия длинноволнового инфракрасного излучения связано с тем, что внутренние оболочки глаза сами излучают энергию, сосредоточенную в инфракрасной части спектра. Чувствительность глаза к этим лучам привела бы к снижению четкости изображения предметов на сетчатке за счет освещения полости глаза светом, исходящим из его оболочек.

Зрительный акт является сложным нейрофизиологическим процессом, многие детали которого еще не выяснены. Он состоит из четырех основных этапов.

1. С помощью оптических сред глаза (роговица, хрусталик) на фоторецепторах сетчатки образуется действительное, но инвертированное (перевернутое) изображение предметов внешнего мира.
2. Под воздействием световой энергии в фоторецепторах (колбочки, палочки) происходит сложный фотохимический процесс, приводящий к распаду зрительных пигментов с последующей их регенерацией при участии витамина А и других веществ. Этот фотохимический процесс способствует трансформации световой энергии в нервные импульсы. Правда, до сих пор не ясно, каким образом зрительный пурпур участвует в возбуждении фоторецепторов. Светлые, темные и цветовые детали изображения предметов по-разному возбуждают фоторецепторы сетчатки и позволяют воспринимать свет, цвет, форму и пространственные отношения предметов внешнего мира.
3. Импульсы, возникшие в фоторецепторах, проводятся по нервным волокнам к зрительным центрам коры большого мозга.
4. В корковых центрах происходит превращение энергии нервного импульса в зрительное ощущение и восприятие. Однако до сих пор не известно, каким образом происходит это преобразование.

Таким образом, глаз является дистантным рецептором, дающим обширную информацию о внешнем мире без непосредственного контакта с его предметами. Тесная связь с другими анализаторными системами позволяет с помощью зрения на расстоянии получить представление о свойствах предмета, которые могут быть восприняты только другими рецепторами - вкусовыми, обонятельными, тактильными. Так, вид лимона и сахара создает представление о кислом и сладком, вид цветка - о его запахе, снега и огня - о температуре и т. п. Сочетанная и взаимная связь различных рецепторных систем в единую совокупность создается в процессе индивидуального развития.

Дистантный характер зрительных ощущений оказывал существенное влияние на процесс естественного отбора, облегчая добывание пищи, своевременно сигнализируя об опасности и способствуя свободной ориентации в окружающей обстановке. В процессе эволюции шло совершенствование зрительных функций, и они стали важнейшим источником информации о внешнем мире.

Основой всех зрительных функций является световая чувствительность глаза. Функциональная способность сетчатки неравноценна на всем ее протяжении. Наиболее высока она в области пятна и особенно в центральной ямке. Здесь сетчатка представлена только нейроэпителием и состоит исключительно из высоко-дифференцированных колбочек. При рассматривании любого предмета глаз устанавливается таким образом, что изображение предмета всегда проецируется на область центральной ямки. На остальной части сетчатки преобладают менее дифференцированные фоторецепторы - палочки, и чем дальше от центра проецируется изображение предмета, тем менее отчетливо оно воспринимается.

В связи с тем что сетчатка животных, ведущих ночной образ жизни, состоит преимущественно из палочек, а дневных животных - из колбочек, М. Шультце в 1868 г. высказал предположение о двойственной природе зрения, согласно которому дневное зрение осуществляется колбочками, а ночное - палочками. Палочковый аппарат обладает высокой светочувствительностью, но не способен передавать ощущение цветности; колбочки обеспечивают цветное зрение, но значительно менее чувствительны к слабому свету и функционируют только при хорошем освещении.

В зависимости от степени освещенности можно выделить три разновидности функциональной способности глаза.

1. Дневное (фотопическое) зрение осуществляется колбочковым аппаратом глаза при большой интенсивности освещения. Оно характеризуется высокой остротой зрения и хорошим восприятием цвета.
2. Сумеречное (мезопическое) зрение осуществляется палочковым аппаратом глаза при слабой степени освещенности (0,1-0,3 лк). Оно характеризуется низкой остротой зрения и ахроматичным восприятием предметов. Отсутствие цветовосприятия при слабом освещении хорошо отражено в пословице "ночью все кошки серы".
3. Ночное (скотопическое) зрение также осуществляется палочками при пороговой и надпороговой освещенности. Оно сводится только к ощущению света.

Таким образом, двойственная природа зрения требует дифференцированного подхода к оценке зрительных функций. Следует различать центральное и периферическое зрение.

Центральное зрение осуществляется колбочковым аппаратом сетчатки. Оно характеризуется высокой остротой зрения и восприятием цвета. Другой важной чертой центрального зрения является визуальное восприятие формы предмета. В осуществлении форменного зрения решающая роль принадлежит корковому отделу зрительного анализатора. Так, человеческий глаз легко формирует ряды точек в виде треугольников, наклонных линий за счет именно корковых ассоциаций. Значение коры большого мозга в осуществлении форменного зрения подтверждают случаи потери способности распознавать форму предметов, наблюдаемые иногда при повреждении затылочных долей мозга.

Периферическое палочковое зрение служит для ориентации в пространстве и обеспечивает ночное и сумеречное зрение.