Зрительная сенсорная система

Большая часть наших сведений о внешнем мире связана со зрением. Этот процесс обеспечивает зрительная сенсорная система — совокупность светочувствительных органов и отделов мозга, с которыми связаны получение и анализ зрительной информации. Периферическая часть зрительной сенсорной системы — орган зрения, глаз — предназначен для восприятия света — электромагнитных колебаний, длина волны которых находится в пределах от 400 до 800 мкм. Глаз воспринимает множество элементов окружающего пространства: свет и цвет, контуры и детали предметов, их изменение, перемещение в пространстве, может оценивать глубину пространства и т. д.

В рецепторном аппарате глаза кодируются такие параметры зрительного стимула, как интенсивность, цвет, размер и скорость перемещения точки или предмета. Эта информация передается по зрительному нерву к ядрам промежуточного и среднего мозга, а оттуда — к зрительным областям коры больших полушарий.

Строение глаза.

Глаз (рис. 5.30) располагается в глазнице черепа. От стенок глазницы отходят шесть глазодвигательных мышц, при сокращении которых глаз может совершать движения в любом направлении (рис. 5.31 и табл. 5.2).

Рис. 530. Глаз человека

Рис. 531. Мышцы, обеспечивающие движение глаза

Таблица 5.2

Функции мышц глазного яблока.

Ресницы и веки защищают глаз от жидкости и пыли. У наружного угла глаза располагается слезная железа, ее секрет увлажняет поверхность глазного яблока, смывает посторонние частицы и стекает из внутреннего угла глаза по слезному каналу в носовую полость (рис. 5.32).

Глаз представляет собой сферический орган — «глазное яблоко», покрытый плотной соединительнотканной оболочкой — склерой, защищающей его от механических и химических повреждений (рис. 5.33). Спереди склера переходит в прозрачную, легко пропускающую лучи света роговицу. Внутренняя поверхность склеры выстлана сосудистой оболочкой и сетчаткой. Сосудистая оболочка пронизана многочисленными сосудами, питающими глаз (рис. 5.34). Она расположена между склерой и сетчаткой. На ее внутренней поверхности, обращенной к сетчатке, находится слой пиг-

Рис. 5.32. Слезные железы

Рис. 5.33. Строение глаза

Рис. 534. Сосуды глазного дна

ментных клеток, поглощающих световые лучи. Передняя, видимая часть сосудистой оболочки (радужка) обусловливает цвет глаз человека (от светло-голубого до темно-коричневого) в зависимости от количества и распределения пигмента. Круглое отверстие в центре радужной оболочки — зрачок — регулирует поступление внутрь глаза лучей света: при ярком освещении диаметр зрачка уменьшается, при слабом — увеличивается (рис. 5.35). Изменение величины зрачка связано с двумя группами мышечных волокон. Мышца, суживающая зрачок, образована кольцевыми волокнами, мышца, расширяющая зрачок, — радиальными волокнами, отходящими от зрачка подобно спицам колеса. Первая иннервируется парасимпатическими нервами, вторая — симпатическими. При увеличении освещенности поля зрения кольцевые мышцы сокращаются под влиянием импульсов,.

Рис. 535. Зрачковый рефлекс

При сокращении кольцевых мышц радужки зрачок сужается, а при сокращении радиальных — расширяется приходящих по парасимпатическим волокнам. В результате зрачок суживается и световой поток к сетчатке уменьшается. Если уровень освещения снижается, активность парасимпатических волокон уменьшается, что приводит к пассивному расширению зрачка. Активное расширение зрачка происходит при эмоциональной реакции или физической нагрузке в результате сокращения радиальных мышц под влиянием импульсов, приходящих по симпатическим нервам.

За радужной оболочкой находится хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы. Спереди от него расположена передняя камера глаза, заполненная водянистой влагой, за хрусталиком — прозрачная масса, называемая стекловидным телом. Перед тем как попасть на фоторецепторы сетчатки, лучи света последовательно проходят через светопреломляющие среды глаза: роговицу, водянистую влагу, хрусталик, стекловидное тело и все слои сетчатки, в том числе слой палочек и колбочек, обращенный светочувствительной стороной к пигментным клеткам. Сетчатка — это внутренняя светочувствительная оболочка глаза, образованная рецепторными и нервными элементами. На сетчатке возникает сфокусированное уменьшенное и перевернутое изображение предметов. В рецепторных элементах сетчатки световой стимул преобразуется в нервное возбуждение и происходит первичная обработка сигнала.

Оптический аппарат глаза можно представить в виде системы линз, фокусирующих изображение на сетчатке. При прохождении лучей света через глаз они преломляются на четырех поверхностях раздела сред с различной оптической плотностью: 1) между внешней воздушной средой и роговицей, 2) между роговицей и водянистой влагой, 3) между водянистой влагой и хрусталиком и 4) между хрусталиком и стекловидным телом. Наибольшей преломляющей силой обладают поверхность раздела между воздухом и роговицей и хрусталик. Эти структуры можно представить в виде одной двояковыпуклой линзы, через которую проходят лучи от удаленного источника. В результате преломления эти лучи сходятся (фокусируются) в точке позади нее на сетчатке (рис. 5.36). Расстояние от линзы до фокуса называется фокусным расстоянием.

Степень преломления зависит от угла падения световых лучей: чем больше угол падения, тем сильнее преломление луча. Лучи, падающие на края линзы, сильнее преломляются по направлению к ее центральной оси, лучи же, проходящие через центр линзы (перпендикулярно к ней), не преломляются вовсе.

Рис. 5.36. Построение изображения в двояковыпуклой линзе:

лучи от удаленного источника сходятся позади линзы в фокусе (а);

на сетчатке возникает уменьшенное перевернутое изображение (б)

Преломляющая сила глаза выражается в диоптриях. Диоптрия — это величина, обратная фокусному расстояния (D = 1: /). Общая преломляющая сила глаза составляет примерно 66,7 диоптрии.

Аккомодация (от лат. accomodatio — приспособление) — настройка диоптрического аппарата глаза к ясному видению предметов, находящихся на разных расстояниях от глаза за счет изменения кривизны хрусталика (рис. 5.37).