Значение зрения. С помощью органов зрения человек познает и изучает окружающую среду. 80—90 % информации из внешней среды поступает через органы зрения. Это доказывает важность значения органов зрения. С помощью глаз человек воспринимает окружающие его предметы: тела, их форму, цвет, движение, строение. Различные преобразования в природе и обществе, которые осуществляет человек, связаны с анализом, обобщением информации, полученной через органы зрения, и ее претворением в жизнь. Информация, поступающая из органов чувств, влияет на функции внутренних органов и изменяет поведение человека, например, ощущение света в глазах активизирует работу кровеносных сосудов, сердца. Известно, что красиво (эстетично) сервированный обеденный стол вызывает хороший аппетит. Это происходит вследствие того, что возбуждение из органов зрения передается в пищеварительный центр головного мозга. Под влиянием этого из слюнных желез и поджелудочной железы выделяются пищеварительные соки, пища хорошо переваривается. Вообще для сохранения здоровья большое значение имеет зрительная информация.
Строение глаза. Зрительная сенсорная система состоит из чувствительных рецепторов глаза, зрительного нерва, проводящей системы и зрительного центра, расположенного в затылочной зоне коры головного мозга.
Глаз имеет форму шара. Он расположен в глазницах черепа. Глаз имеет вспомогательные органы: глазные мышцы, жировые клетки, ресницы, брови, слезные железы. Глаз двигается с помощью мышц (рис. 27), прикрепленных с одной стороны к стенке глазницы, с другой — к глазному яблоку. Передняя часть глаза защищена веками. Внутреннюю поверхность выстилает слизистая оболочка глаза. Во внутреннем углу глаза расположены протоки слезных желез. Слезы смачивают поверхность глазного яблока, согревают и смывают инородные мелкие частицы. Излишки слезной жидкости стекают в носовую полость через слезный проток, расположенный во внутреннем углу глаз. Брови, ресницы и веки защищают глаза от пыли и пота (рис. 28).
Рис. 27. Мышцы глаза
Рис. 28. Слезные железы и протоки правого глаза: 1 — верхнее веко; 2 — слезный проток; 3 — слезный мешок; 4 — слезное озеро; 5 — проток в носовой полости; 6 — слезная железа
Глазное яблоко имеет три оболочки: наружная — белочная, средняя — сосудистая и внутренняя — сетчатая (рис. 29).
Рис. 29. Горизонтальный разрез правого глаза
Передняя часть белочной оболочки называется роговицей. Она прозрачная, свободно пропускает свет. Сосудистая оболочка состоит из множества кровеносных сосудов, снабжающих глаз питательными веществами. Внутренняя поверхность этой оболочки содержит тонкий слой красящего вещества — пигмент, который поглощает световые лучи. В передней части глаза он утолщается и образует ресничное тело. Здесь располагаются ресничные мышцы, которые, сокращаясь, изменяют форму хрусталика. Ресничное тело переходит в радужную оболочку. В радужной оболочке находятся пигментные клетки. Количество пигментных клеток определяет цвет глаз (от светло-голубого до темно- коричневого). В середине радужной оболочки находится круглое отверстие — зрачок. Вокруг зрачка располагаются кольцевые мышцы. При сокращении этих мышц зрачок сужается, при расслаблении — зрачок расширяется.
Основная внутренняя оболочка глаза называется сетчаткой. В сетчатке расположены зрительные рецепторы — палочки и колбочки (рис. 30). В человеческом глазе содержится около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. В средней части сетчатки располагаются колбочки, по краям — палочки. Из нервных волокон, отходящих от этих рецепторов, образуется зрительный нерв, соединенный с центральными нейронами. Место выхода зрительного нерва из глаза лишено рецепторов, поэтому теряется чувствительность. Это место называется слепым пятном. Напротив зрачка в сетчатке находится желтое пятно, состоящее только из колбочек. Задняя часть сетчатой оболочки — дно глазного яблока. Глазное яблоко заполнено прозрачным веществом — стекловидным телом.
Рис. 30. Строение сетчатки глаза
1 — Мюллерова клетка (глия), 2 — пигментный эпителий, 3 — хроматофор, 4 — палочка, 5 — колбочка, 6 — горизонтальная клетка, 7 — биполярная клетка, 8 — амакриновая клетка, 9 — ганглиозная клетка
Зрительное восприятие. Функция рецепторов. Рецепторы сетчатой оболочки глазного яблока — колбочки и палочки — различаются по выполняемой функции. Палочки чувствительны к солнечным лучам, свету. Чувствительность палочек определяется наличием красного вещества — родопсина. На свету родопсин распадается на составные части и превращается в желтое вещество. При превращении родопсина в желтое вещество в палочках происходит восприятие света. Так мы чувствуем свет и различаем его сильное или слабое освещение. С помощью колбочек мы различаем различные лучи солнца, цветные предметы. Это связано с наличием йодопсина. В темноте йодопсин распадается, а на свету в течение 3—5 минут восстанавливается. В результате разложения йодопсина под действием света глаз может различать различные цвета. В сетчатке колбочковидные рецепторы могут воспринимать красный, зеленый, синий цвета. Это также зависит от тренированности рецепторов. Например, обычный человек различает 3—4 оттенка черной ткани или нити, а работники текстильной промышленности могут различать около 40 оттенков черного цвета. Человеческий глаз может различить до полумиллиона цветов и их оттенков. Чем лучше освещение (в солнечный день, в хорошо освещенной комнате), тем больше уровень возбуждения палочек в колбочках, поэтому их называют дневными рецепторами. Причина заключается в том, что палочки возбуждаются вечером, на свету родопсин распадается, а в темноте (за 30 минут) снова восстанавливается. Например, когда мы входим в темную комнату, вначале мы различаем близлежащие предметы. Через некоторое время мы отчетливо различаем все предметы в комнате. Причиной этого является то, что разрушенный родопсин образуется снова, превращаясь из желтого вещества в красное вещество.
Приведем еще один пример. Если мы при сильном освещении будем читать буквы или знаки на белом листе, то большая часть родопсина распадается. Распавшиеся молекулы не могут соединиться и восстановить родопсин. В результате этого глаза утомляются, слезятся, мутнеют, знаки становятся расплывчатыми. В таком случае можно сделать свет менее ярким либо пересесть в другое место и продолжить работу.
Образование родопсина связано с наличием в организме витамина А, его недостаток приводит к нарушению синтеза родопсина и, как следствие, к куриной слепоте. Больные “куриной слепотой” не 'могут различать предметы в вечернее время. Способность рецепторов глаза воспринимать окружающие предметы, в зависимости от силы освещенности, называется адаптацией.
При недостатке витамина А, кислорода, а также при сильном утомлении человека изменяется адаптация зрения, глаза видят плохо.
Если высоко в горах долго смотреть на снег без специальных солнцезащитных очков, можно ослепнуть. При взгляде на ослепительный снег распадается много молекул родопсина. А из- за низкого парциального давления на высокогорье их восстановление затрудняется. Постоянное ношение темных очков снижает возбудимость рецепторов. Правильно подобрать солнцезащитные очки должен помочь окулист.
1. Каково значение глаза и его строения для человека?
2. Где располагаются рецепторы глаза?
3. Каково влияние родопсина на функцию палочек?
4. Какова взаимосвязь йодопсина и функции колбочек?
5. Что называют “куриной слепотой” и воспалением глаза?
6. Почему палочки называют вечерними, а колбочки — дневными рецепторами?
7. Что означает понятие адаптация глаза?
8. Каково значение витамина А и кислорода в работе глаза?