Лекция 11 часть 2 Тема Зрительная система

Лекция № 11 часть 2 Тема: Зрительная система Фармацевтический факультет 2011 / 2012 учебный год 13 мая 2012 г.

Литература основная Физиология человека Под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько Медицина, 2003 (2007) г. С. 548 – 562

Вопрос 1 Общая характеристика зрительной сенсорной системы

Доля зрения в объёме сенсорной информации

• Зрение вместе со слуховой системой относится к прогрессивным сенсорным системам

Понятие «зрение» Зрение (visio, visus) — функция, заключающаяся в преобразовании света, излученного или отраженного различными объектами в сенсорный сигнал, а затем в ощущение и восприятие этого объекта.

Выделяют отдельные функции зрения • • светоощущение цветоощущение восприятие формы предметов восприятие топики пространства

Светоощущение И сказал Бог: «Да будет свет» . И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош; И отделил Бог свет от тьмы. Библия. Бытие.

Светоощущение • cпособность глаза к восприятию света различной яркости. • наиболее древняя функция зрительного анализатора. • осуществляется палочковым аппаратом сетчатки и обеспечивает сумеречное и ночное зрение.

Световая чувствительность человеческого глаза • оценивается значением порога светового раздражителя. • понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия. • Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. • Максимальная световая чувствительность палочек глаза достигается после достаточно длительной темновой адаптации

Цветоощущение • способность человека различать цвет видимых объектов. • синонимы: цветовое зрение, цветоразличение, хроматопсия

Отделы зрительной СС 1. Периферический (рецепторный) 2. Проводниковый 3. Центральный (корковый)

Периферический отдел зрительной СС - Глаз (оculus)

Периферический отдел зрительной СС Глаз (оculus) = орган зрения (organum visus [visuale])

Глаз (oculus) - парный орган зрения состоящий из - глазного яблока - вспомогательного аппарата

Вспомогательный аппарат глаза Физиологи: 1. Мышцы глазного яблока 2. Веки 3. Слёзный аппарат 4. Фасциальное влагалище 5. Конъюктива Анатомы: 1. Мышцы глазного яблока 2. Веки 3. Слёзный аппарат 4. Сосуды 5. Нервы

Зрительные проводящие пути • нервные волокна, соединяющие зрительный воспринимающий аппарат (сетчатку глаза) со зрительным центром, расположенным в коре затылочной доли. • делится на два сегмента, или неврона — периферический и центральный, которые соединяются в первичных зрительных центрах, где кончается один неврон и начинается другой.

Зрительные проводящие пути • Периферический неврон: nervus opticus, chiasma nn. opticorum, tractus opticus • Центральный неврон: первичные зрительные центры (corpus geniculatum laterale, pulvinar и corpus quadrigeminum anterius), radiatio optica, или пучок Gratiolet

Зрительная кора • англ. visual cortex • часть коры больших полушарий головного мозга, отвечающей за обработку визуальной информации • в основном сосредоточена в затылочной доле головного мозга

Зрительная кора • включает первичную зрительную кору и экстрастриарную зрительную кору. • Первичная зрительная кора (стриарную кору или зрительную зону V 1) анатомически эквивалентна полю Бродмана 17, или BA 17. • Экстрастриарная зрительная кора (зоны V 2, V 3, V 4, и V 5) включает поля Бродмана 18 и 19.

Немецкий анатом Korbinian Brodmann (18681918) на основании цитоархитектонических исследований выделил 11 областей, включающие 52 поля

Вопрос 2 Характеристики светового стимула

Характеристики светового стимула • Зрение эволюционно приспособлено к восприятию электромагнитных излучений в определенной, весьма узкой части их диапазона (видимый свет).

Главные характеристики светового стимула Физическая характеристика Психологический коррелят Частота (длина волны) Окраска света Интенсивность (амплитуда) Яркость

Цвет • качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании возникающего физиологического зрительного ощущения и зависящая от ряда физических, физиологических и психологических факторов.

Психофизиологические эквиваленты длины волны света Длина волны, нм Психологический коррелят 400 450 500 600 700 фиолетовый синий зеленый оранжевый красный

Психология восприятия цвета • способность человека воспринимать, идентифицировать и называть цвета.

Восприятие цвета • определяется индивидуальностью человека, а также спектральным составом, цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света, а также несветящимися объектами. • Очень важны такие явления, как метамерия, индивидуальные наследственные особенности человеческого глаза (степень экспрессии полиморфных зрительных пигментов) и психики.

Психофизиологические эквиваленты интенсивности света Интенсивность, д. Б Психологический коррелят 160 140 Солнечный свет 80 Белая бумага при свете настольной лампы 60 Экран телевизора 40 Наименьшее освещение, при котором различимы цвета 0 Пороговая освещенность для темноадаптированного глаза Болевой порог

Вопрос 3 Оптический аппарат глазного яблока

Оптический аппарат глаза — неточно центрированная сложная система линз, формирующая на сетчатке перевёрнутое и уменьшенное изображение внешнего мира.

Синонимы понятия «оптический аппарат глаза» – диоптрический аппарат глаза - оптическая система глаза

Физиологи шутят Герман фон Гельмгольц (немецкий физик и физиолог) : «Если бы мне прислали бы оптический инструмент, сконструированный так небрежно, как глаз, я отослал бы его обратно изготовителю» .

• Система линз современного фотоаппарата дает изображение значительно более высокого качества, чем диоптрический аппарат глаза.

Диоптрический аппарат: • роговица • водянистая влага передней камер • хрусталик • стекловидное тело !? радужная оболочка, окружающая зрачок

Вопрос 4 Рефракция глаза

Рефра кция (преломле ние) • изменение направления распространения волн электромагнитного излучения, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Рефра кция гла за – физическое явление определяется радиусом кривизны каждой преломляющей среды глаза, показателями преломления сред и расстоянием между их поверхностями, т. е. обусловлена анатомическими особенностями глаза.

Клиническая рефракция • положение заднего главного фокуса отношению к сетчатке • В клинике имеет значение не абсолютная сила светопреломляющего аппарата глаза, а ее соотношение с длиной переднезадней оси глаза

СХЕМАТИЧЕСКИЙ ГЛАЗ • предложен рядом исследователей для упрощения расчетов в области физиологической оптики, связанных с преломлением света в глазу. • Наилучшим является схематический глаз Гулльстранда. •

Схематический глаз Гулльстранда • состоит из шести преломляющих поверхностей (передняя и задняя поверхности роговицы, передняя поверхность хрусталика, передняя и задняя поверхности хрусталикового ядра, задняя поверхность хрусталика); они разграничивают семь сред: воздух, роговицу, влагу передней камеры, передние и задние кортикальные слои хрусталика, ядро хрусталика и стекловидное тело. • Преломляющая сила схематического глаза Гулльстранда 58, 64 дптр. • На роговицу приходится 43, 05 дптр. • Хрусталик в покое без аккомодации - 19, 11 дптр.

РЕДУЦИРОВАННЫЙ ГЛАЗ • оптическая модель глаза, в которой сложная система схематического глаза сведена к простой оптической системе. • В редуцированном глазу приняты единый усреднённый показатель преломления, одна усредненная преломляющая поверхность и одна главная плоскость.

Редуцированный глаз Вербицкого • наиболее совершенная модель • показатель преломления 1, 4; • радиус кривизны преломляющей поверхности 6, 8 мм; • радиус поверхности сетчатки 10, 2 мм; • длина глаза 23, 4 мм

Оптическая сила линзы • понятие характеризующее преломляющую способность линзы

Преломляющая сила (ПС) любой оптической системы выражают в диоптриях (D). 1 диоптрия равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 1 м. ПС = 1 / f , где f — фокусное расстояние в метрах

Преломляющая сила здорового глаза • при рассматривании далеких предметов - 59 D • при рассматривании близких предметов - 70, 5 D —

Преломляющая сила здорового глаза

Глаз как система преломляющих сред (числа являются показателями преломления)

Вопрос 5 Аномалии рефракции глаза

Эмметропия • от др. -греч. ἔμμετρος — соразмерный и ὤψ, род. п. ὠπός — глаз • нормальная рефракция глаза, способность оптической системы глаза чётко различать удалённые предметы. • При этом параллельные лучи света, исходящие «из бесконечности» , образуют сфокусированное изображение на сетчатке, а глаз остаётся совершенно не напряжённым.

Аметропи я • от др. -греч. ἄμετρος — несоразмерный и ὄψ, род. п. ὀπός — глаз • изменение преломляющей способности человеческого глаза, следствием которого является то, что задний фокус глаза не попадает на сетчатку при расслаблении аккомодационной мышцы.

• Аметропия осевая - отклонение длины оптической оси глаза при нормальных значениях его преломляющей силы. • Аметропия рефракционная - отклонение преломляющей силы оптической системы глаза при нормальной длине его оптической оси. • Аметропия смешанная — значения как преломляющей силы оптической системы глаза, так и длины оптической оси выходят за пределы нормы. • Аметропия комбинационная - значения преломляющей силы оптической системы глаза и длины его оптической оси не выходят за пределы нормы, однако их сочетание не обеспечивает нормальной рефракции. •

Аномалии рефракции глаза

Миопы приближают предметы к глазам

• Гиперметропы корректируют рефракцию за счет аккомодации. • Чем ближе предмет, тем напряженнее аккомодация

Коррекция рефракции линзами

Итак! Варианты коррекции рефракции у миопа

Ультразвуковое исследование глаза • позволяет измерять длину глаза • это имеет принципиальное значение при близорукости, поскольку увеличение длины глаза и обусловливает рост близорукости. • Таким образом, УЗИ глаза позволяет контролировать рост близорукости. • С помощью УЗИ глаза можно обнаружить изменения внутренних структур глаза даже при непрозрачных роговице и хрусталике.

Ультразвуковое исследование глаза

Вопрос 6 АБЕРРАЦИИ ГЛАЗА

Ход лучей при наличии сферической аберрации

Сферическая аберрация глаза • обусловлена тем, что лучи, проходящие через периферические зоны зрачка, преломляются сильнее, чем лучи, проходящие через его центральную зону.

Сферическая аберрация глаза • Влияние сферической аберрации на качество изображения относительно мало при малых размерах зрачка (2 – 4 мм). • При больших размерах зрачка влияние сферической аберрации становится сильнее, качество изображения на сетчатке глаза значительно ухудшается.

• Сферическая аберрация зависит от аккомодации, она как правило, увеличивается с ростом аккомодационного напряжения.

Хроматическая аберрация • проявляется в том, что падающий на линзу параллельный пучок белого света фокусируется не в одной точке: коротковолновые лучи соберутся ближе к линзе, чем лучи большей длины волны.

Хроматическая аберрация

Хроматическая аберрация • изображение белой точки в любой плоскости получается в виде окрашенного пятна. • Если фокус синих лучей совместить с сетчаткой, изображение точки будет окружено красным ореолом, и наоборот; • зависит от диаметра зрачка глаза, увеличивается вместе с ним.

Вопрос 7 Аккомодация

АККОМОДАЦИЯ • способность глаза перестраиваться в зависимости от расстояния до фокусируемого предмета так, чтобы на сетчатке получилось его четкое изображение в результате непроизвольного изменения рефракции глаза.

Механизм аккомодации • В процессе аккомодации осуществляются изменения кривизны преломляющих поверхностей хрусталика и перемещение его слоев под воздействием аккомодационной (цилиарной) мышцы.

Механизм аккомодации • В процессе аккомодации на близкое расстояние сокращается цилиарная мышца, в результате чего наступает расслабление волокон цинновых связок, напряжение капсулы хрусталика падает и в силу эластичности хрусталик молодого человека принимает более выпуклую форму, увеличивая, таким образом, общую рефракцию глаза в предельном случае примерно на 12 дптр.

Рис. 14. 2. Механизм аккомодации (по Гельмгольцу). С. 210 1 — склера; 2 — сосудистая оболочка; 3 — сетчатка; 4 — роговица; 5 — передняя камера; 6 — радужная оболочка; 7 — хрусталик; 8 — стекловидное тело; 9 — ресничная мышца, ресничные отростки и ресничный поясок (цинновы связки); 10 — центральная ямка; 11 — зрительный нерв.

Аккомодация

Аккомодация

Точки ясного видения • Дальняя - бесконечность • Ближайшая - 10 см от глаза.

Пресбиопия • Старческое зрение • Старческая дальнозоркасть • Возрастная дальнозоркасть Учебник С. 549

Вопрос 8 Зрачковый рефлекс С. 550 -551

Зрачковый рефлекс • Рефлекторное изменение диаметра зрачка в зависимости от интенсивности падающего на глаз света