Зрительные анализаторы

Краткий обзор основных сенсорных систем.

     Зрительная сенсорная система. Рефракция и аккомодация. Адаптация к свету и темноте. Поле зрения и острота зрения, цветовое зрение. Восприятие пространства.

     Слуховая сенсорная система. Структура наружного, среднего и внутреннего уха. Механизмы передачи звуковых волн. Теории слуха. Анализ и синтез частоты, громкости звуков, направления звуков.

     Вестибулярная сенсорная система. Вестибулярные рефлексы. Роль вестибулярной сенсорной системы в спорте.

     Двигательная сенсорная система. Влияние спортивной тренировки на двигательную сенсорную систему. Висцеральная сенсорная система.

     Болевая сенсорная система, температурная, тактильная, обонятельная и вкусовая сенсорные системы. Роль различных сенсорных систем в восприятии движений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строение зрительного анализатора.

     Зрительный анализатор представляет собой совокупность структур, воспринимающих световую энергию и формирующих зрительные ощущения. Согласно современным представлениям, 80-90% всей информации об окружающем мире человек получает благодаря зрению. С помощью зрительного анализатора воспринимаются размеры предметов, степень их освещённости, цвет, форма, направление и скорость передвижения, расстояние, на которое они удалены от глаза и друг от друга. Всё это позволяет оценивать пространство, ориентироваться в окружающем мире, выполнять различные виды целенаправленной деятельности.

     Зрительное  восприятие начинается с проекции  изображения на сетчатку глаза  и возбуждения фоторецепторов, затем  информация последовательно обрабатывается  в подкорковых и корковых зрительных  центрах, в результате чего возникает  зрительный образ, который благодаря  взаимодействию зрительного анализатора  с другими анализаторами достаточно  правильно отражает объективную  реальность. Зрительная сенсорная  система — сенсорная система, обеспечивающая: — кодирование зрительных  раздражителей; и  зрительно-моторные  координации. Посредством зрительной  сенсорной системы животные воспринимают  предметы и объекты внешнего  мира, степень освещенности и  длину светового дня.

      Зрительная  сенсорная система, как и любая  другая, состоит из трех отделов:

      Периферический  отдел – глазное яблоко, в частности  — сетчатка глаза (воспринимает  световое раздражение)

      Проводниковый  отдел -  аксоны   ганглиозных  клеток —  зрительный нерв -    зрительный перекрест — зрительный  тракт — промежуточный мозг (коленчатые  тела) -  средний  мозг (четверохолмие )  — таламус

       Центральный  отдел -  затылочная доля : область шпорной борозды и прилегающих извилин.

       Зрительный  тракт составляют несколько нейронов. Три из них — фоторецепторы (палочки и колбочки), биполярные  клетки и ганглионарные клетки — расположены в сетчатке.

       После перекреста зрительные волокна образуют зрительные тракты, которые на основании мозга огибают серый бугор, проходят по нижней поверхности ножек мозга и заканчиваются в наружном коленчатом теле, подушке зрительного бугра (thalamus opticus) И переднем четверохолмии. Из них только первое является продолжением зрительного пути и первичным зрительным центром.

      У ганглиозных клеток наружного коленчатого тела заканчиваются волокна зрительного тракта и начинаются волокна центрального неврона, которые проходят через заднее колено внутренней капсулы и затем в составе пучка Грациоле направляются к коре затылочной доли, корковым зрительным центрам, в области шпорной борозды.

       Итак, нервный путь зрительного анализатора начинается в слое ганглиозных клеток сетчатки и заканчивается в коре затылочной доли мозга и имеет периферический и центральный нейроны. В состав первого входят зрительный нерв, хиазма и зрительные пути с первичным зрительным центром в наружном коленчатом теле. Здесь начинается центральный неврон, который заканчивается в коре затылочной доли головного мозга.

      Физиологическое значение зрительного пути определяется его функцией, проводящей зрительное восприятие. Анатомические соотношения центральной нервной системы и зрительного пути обусловливают его частое вовлечение в патологический процесс с ранними офтальмологическими симптомами, имеющими огромное значение в диагностике заболеваний центральной нервной системы и в динамике наблюдения за больным.

      Выходя из глаза, зрительный нерв делится на две половины. Внутренняя половина перекрещивается с такой же половиной другого глаза и вместе с наружной половиной противоположной стороны направляется к метаталамусу, где расположен следующий нейрон, заканчивающийся на клетках зрительной зоны в затылочной доле полушария. Часть волокон зрительного тракта направлена к клеткам четверохолмия среднего мозга, от которых начинается тектоспинальный путь рефлекторных ориентировочных движений, связанных со зрением. Кроме того, в четверохолмии имеются связи с парасимпатическим ядром Якубовича, от которого начинаются волокна глазодвигательного нерва, обеспечивающие сужение зрачка и аккомодацию глаза.

Зрительный анализатор состоит из следующих составных частей:

- зрачок;

- радужка;

- сетчатка;

- роговица;

- хрусталик;

- склера;

- стекловидное тело;

- центральная ямка;

- слепое пятно;

- зрительный нерв;

- сосудистая оболочка;

- ресничное тело;

- водянистая влага.

 

   Зрачок 

    Зрачок - это отверстие в центре радужки, которое позволяет лучам света проникать внутрь глаза для их восприятия сетчаткой. Меняя размер зрачка путем сокращения специальных мышечных волокон в радужке, глаз контролирует степень освещенности сетчатки. Это является важным приспособительным механизмом, потому что разброс освещенности в физических величинах между облачной осенней ночью в лесу и ярким солнечным полуднем в заснеженном поле измеряется миллионами раз. И в первом, и во втором случае, и при всех других уровнях освещенности между ними здоровый глаз не теряет способности видеть и получает максимально возможную информацию об окружающей ситуации.

     Радужка

     При ярком освещении диафрагма зрачка резко сокращается, и это препятствует ослеплению глаза избыточным потоком фотонов. Кроме того, при сокращении зрачка устраняются сферические и хроматические аберрации, и обеспечивается глубина резкости на сетчатке. У молодых людей диаметр зрачка может варьировать от 1,5 до 8 мм, а у пожилых экскурсия зрачка снижается из-за фиброза и атрофии мышц, управляющих зрачком. Использование специальных капель – мидриатиков, позволяет расшириться зрачку более чем на 9 мм.

     Строение радужки.

     Радужка состоит из трех листков или слоев: переднего пограничного, стромального и заднего пигментно-мышечного.

    При осмотре спереди на радужке человека обычно можно заметить различные детали. Самое высокое место образуют так называемые брыжи, которые делят радужку на две неравные части, а именно: внутреннюю, меньшую, зрачковую, и наружную, большую, цилиарную.

    В зрачковой части, заключенной между брыжами и зрачковым краем, мы видим коричневую каемку эпителия, далее кнаружи сфинктер, и еще дальше – радиарные разветвления сосудов.

    Наружная цилиарная область содержит резко очерченные лакуны или крипты, лежащие между сосудами, как спицы в колесе. Они носят случайный характер и выступают тем яснее, чем более неравномерно распределены сосуды. Кроме крипт, на радужке можно обнаружить бороздки, концентричные лимбу, которые являются результатом изменения величины зрачка, особенно его расширения.

    В области зрачкового края и «воротничка» радужка имеет большую толщину, чем на периферии. При травматических поражениях на периферии часто происходят отрывы – иридодиализ, а обилие сосудов служит причиной кровоизлияний в камеры глаза.

   Задняя поверхность радужки прилегает к передней поверхности хрусталика. При воспалительных заболеваниях это может приводить к слипанию пигментных клеток радужки к капсуле хрусталика и образованию, так называемых, задних синехий.

    Цвет радужки

   Цвет радужки определяется количеством меланоцитов в строме и является наследуемым признаком. Доминантно наследуется коричневая радужка, а голубая – рецессивно.

    Большинство новорожденных малышей имеет светлую голубую радужку из-за слабой пигментации. К 3-6 месяцам число меланоцитов увеличивается и радужка темнеет. У альбиносов радужка имеет розовый цвет , так как в ней отсутствуют меланосомы. Иногда радужки обоих глаз отличаются окраской, что называется гетерохромией. Меланоциты радужки могут стать причиной развития меланом.

   Сетчатка

   Сетчатка – это внутренняя чувствительная оболочка глаза. По сути это нервная ткань, являющаяся основной в обеспечении зрения. В структуре сетчатки выделяют десять слоев, в которых располагаются нервные клетки, а также клетки и кровеносные сосуды, обеспечивающие их обменные процессы и функционирование.

   Благодаря, специальным рецепторам - палочкам и колбочкам, трансформирующим свет в электрический импульс, а также следующим нервным клеткам зрительного пути, обеспечивается две основные функции сетчатки: центральное и периферическое зрение. Центральное зрение позволяет человеку видеть четкое изображение предметов и объектов вдали и на среднем расстоянии, а также читать и работать на близком расстоянии. Периферическое зрение необходимо для ориентации в пространстве. Кроме того, наличие трех видов колбочек, воспринимающих световые волны различной длины, позволяет различать цвета и их оттенки.

    Строение сетчатки

    В сетчатке выделяют оптическую часть, которая является светочувствительной и простирается до зубчатой линии, а также не функциональные - ресничную и радужковую части, состоящие только из двух слоев клеток. В соответствии с этапами внутриутробного развития, сетчатку можно охарактеризовать, как часть мозга, вынесенную на периферию. Она состоит из 10 слоев: внутренней пограничной мембраны, слоя волокон зрительного нерва, слоя ганглиозных клеток, внутреннего плексиформного слоя, внутреннего нуклеарного слоя, наружного плексиформного слоя, наружного нуклеарного слоя, наружной пограничной мембраны, слоя палочек и колбочек и пигментного эпителия.

   Восприятие света – основная функция сетчатки, которая обеспечивается за счет работы двух типов рецепторов: палочек - 100-120 млн. и колбочек – 7 млн., названных так из-за своей формы. Колбочки бывают трех различных типов, содержащих по одному пигменту - сине-голубому, зеленому и красному, обеспечивая еще одну немаловажную функцию сетчатки – цветоощущение. Палочки содержат пигмент - родопсин, который поглощает часть спектра света в диапазоне красных лучей. Поэтому, в ночное время функционируют, в основном, палочки, в дневное – колбочки, а в сумерках функционируют на определенном уровне все фоторецепторы.

   Распределение фоторецепторов в различных областях сетчатки неодинаково: наибольшая плотность колбочек в центральной зоне - фовеа. Дальше к периферии плотность колбочек уменьшается. Центральная зона, наоборот, свободна от палочек - плотность палочек максимальна в кольце вокруг фовеа, а затем их количество также уменьшается к периферии.

   Зрение – это сложный процесс, при котором результат реакции, возникшей в фоторецепторах под воздействием света, передается затем последовательно в биполярные и ганглиозные нейроны, формирующие длинные отростки – аксоны, образующие зрительный нерв, далее передающий эту информацию, в конечном итоге, в головной мозг. Чем меньшее количество фоторецепторов соединяется с последующей биополярной клеткой, а та, в свою очередь с гангиозной, тем выше разрешающая способность зрения. Так, в фовеа одна колбочка соединена с двумя ганглиозными клетками, а на периферии сетчатки множество палочек и некоторые колбочки связываются с небольшим числом биполярных клеток и еще меньшим количеством ганглиозных клеток, от которых аксоны несут информацию в кору головного мозга. Соответственно, макулярная зона, с высокой концентрацией колбочек, обеспечивает хорошее качественное зрение, а палочки, расположенные в периферических отделах сетчатки дают возможность периферического зрения.

   Кроме того, в сетчатке имеются два типа нервных клеток: горизонтальные клетки в наружном плексиформном слое и амакриновые клетки во внутреннем плексиформном слое, которые обеспечивают поддержание связей между всеми нейронами сетчатки. Диск зрительного нерва находится в носовой половине сетчатки, примерно в 4 мм от фовеа, он лишен фоторецепторов и поэтому в поле зрения, соответственно месту его проекции, имеется слепая зона.

   Толщина сетчатки на разных участках не одинакова, самая тонкая сетчатка – в центральной области, так называемой, фовеоле, обеспечивающей качественное зрение, а самая толстая в области диска зрительного нерва. К подлежащей сосудистой оболочке сетчатка крепится прочно лишь в нескольких зонах: вдоль зубчатой линии, вокруг зрительного нерва и по краю макулярной области. На остальных участках соединение рыхлое, поэтому именно здесь высока вероятность развития отслойки сетчатки.