Глава 3. Зрительные функции

Общая характеристика зрения

Имеются четыре основных зрительных функции, которые обеспечивают нам восприятие внешнего мира и всегда в той или иной степени нарушаются при патологических состояниях. Это острота зрения, цветоощущение, поле зрения, светоощущение.

Орган зрения является для человека важнейшим из всех органов чувств. Он позволяет получить до 90% информации об окружающем мире.

Физиологические основы акта зрения

Каковы же физиологические механизмы осуществления зрительных функций? Начнем с основных положений.

1. Основным и единственным физиологическим раздражителем для глаза является энергия светового излучения. Обычно глаз ощущает как свет электромагнитные волны длиной 380–760 нм. Такой диапазон световой чувствительности глаза обусловлен формированием его фоторецепторов к восприятию доходящей до Земли через атмосферу видимой части спектра светового излучения.

2. Морфологической основой для осуществления зрительных функций являются фоторецепторы сетчатки. Палочки и колбочки отличаются друг от друга не только морфологически, но и количественно, неоднородностью распределения и различными функциями. Количество палочек в сетчатке около 120 млн, а колбочек — около 7 млн.

Распределение и синаптическая организация клеточных элементов сетчатки неодинаковы в разных частях сетчатки — плотность фоторецепторов снижается от центра к периферии. Наибольшая плотность колбочек — в центральной зоне макулярной области (фовеа) размером 1,5 мм в диаметре; 1,0 PD или 5°. Дальше от центра плотность колбочек постепенно уменьшается. Центральная зона (фовеа) свободна от палочек, плотность палочек максимальна в кольце вокруг фовеа (10–14° от центра), затем их количество также уменьшается к крайней периферии.

Рис. 3.1. Распределение фоторецепторов в сетчатке

Наиболее важное различие палочек и колбочек в их относительной чувствительности: палочки высокочувствительны к очень слабому свету, но не способны передавать ощущение цветности; колбочки функционируют при хорошем освещении и обеспечивают цветовое зрение.

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

1. Дневное (фотопическое: от греч. photos — свет, opsis — зрение) зрение осуществляется колбочками при большой интенсивности освещения. Оно характеризуется высокой остротой зрения и хорошим восприятием цвета.

2. Сумеречное (мезопическое: от греч. mesos — средний, промежуточный) зрение осуществляется палочками 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: от греч. skotos — темнота) 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 колбочками. Оно характеризуется высокой остротой зрения и восприятием цвета. Периферическое палочковое зрение служит для ориентации в пространстве и обеспечивает ночное и сумеречное зрение.

Акт зрения

Схематично его можно представить следующим образом. Отраженные от окружающих нас предметов лучи света собираются оптической системой глаза на сетчатке. Фоторецепторы сетчатки трансформируют световую энергию в нервный импульс благодаря фотохимическому процессу разложения с последующим ресинтезом зрительного пигмента хромопротеида, состоящего из хромофора (ретиналя) — альдегида витамина А — и опсина. Зрительный пигмент, содержащийся в палочках, называют родопсином, в колбочках — йодопсином. Молекулы ретиналя находятся в дисках наружных сегментов фоторецепторов и под воздействием света подвергаются фотоизомеризации, вследствие чего и рождается нервный импульс.

В формировании зрительного образа участвуют рецепторные, проводящие и корковые отделы зрительного анализатора. В головном мозге в результате синтеза двух изображений создается идеальный образ всего видимого человеком.