Строение сетчатки глаза человека. Строение органа зрения

Строение глаза человека практически идентично устройству его у многих видов животных. Даже акулы и кальмары имеют строение глаза как у человека. Это говорит о том, что этот появился очень давно и практически не изменялся со временем. Все глаза по своему устройству можно разделить на три типа:

1. глазное пятно у одноклеточных и простейших многоклеточных;
2. простые глаза членистоногих напоминающие бокал;

Устройство глаза сложно, он состоит из более десятка элементов. Строение глаза человека может называться самым сложным и высокоточным в его теле. Малейшее нарушение или несоответствие в анатомии приводит к заметному ухудшению зрения или полной слепоте. Потому существуют отдельные специалисты, сосредотачивающие свои усилия на этом органе. Для них крайне важно знать в мельчайших деталях, как устроен глаз человека.

Общие данные о строении

Весь состав органов зрения можно разделить на несколько частей. В зрительную систему входит не только сам глаз, но и идущие от него зрительные нервы, обрабатывающий поступающую информацию участок головного мозга, а также органы, предохраняющие глаз от повреждения.

К предохраняющим органам зрения можно отнести веки и слезные железы. Немаловажным является мышечная система глаза.

Сам глаз состоит из светопреломляющей, аккомодационной и рецепторной системы.

Процесс получения изображения

Первоначально свет проходит через роговицу – прозрачный участок внешней оболочки, осуществляющий первичную фокусировку света. Часть лучей отсеивается радужкой, другая часть проходит через отверстие в ней – зрачок. Адаптация к интенсивности светового потока осуществляется зрачком при помощи расширения или сужения.

Окончательное преломление света происходит с помощью линзы. После чего пройдя через стекловидное тело, лучи света попадают на сетчатку глаза – рецепторный экран, преобразующий информацию светового потока в информацию нервного импульса. Само же изображение формируется в зрительном отделе мозга человека.

Аппараты изменения и обработки света

Светопреломляющая структура

Представляет собой систему линз. Первая линза – , благодаря этой части глаза поле зрения человека составляет 190 градусов. Нарушения этой линзы приводят к туннельному зрению.

Окончательное преломление света происходит в хрусталике глаза, он фокусирует лучи света на небольшом участке сетчатки. Хрусталик отвечает за , изменения его формы ведут к близорукости или дальнозоркости.

Аккомодационная структура

Эта система регулирует интенсивность поступающего света и его фокус. Она состоит из радужки, зрачка, кольцевых, радиальных и цилиарных мышц, также к этой системе можно отнести хрусталик. Фокусировка для видения удаленных или приближенных предметов происходит при помощи изменения его кривизны. Кривизну хрусталика изменяют цилиарные мышцы.

Регулирование светового потока идет из-за изменения диаметра зрачка, расширения или сужения радужки. За сжатие зрачка отвечают кольцевые мышцы радужки, за его расширение – радиальные мышцы радужки.

Рецепторная структура

Представлена сетчаткой, состоящей из фоторецепторных клеток и подходящим к ним окончаний нейронов. Анатомия сетчатки сложная и неоднородная, на ней есть слепое пятно и участок с повышенной чувствительностью, сама она состоит из 10 слоев. За главную функцию обработки информации света отвечают фоторецепторные клетки, разделяемые по форме на палочки и колбочки.

Устройство человеческого глаза

Для визуального наблюдения доступна лишь малая часть глазного яблока, а именно – одна шестая часть. Остальное глазное яблоко расположено в глубине глазницы. Масса составляет примерно 7 грамм. По форме он имеет неправильную шаровидную форму, слегка вытянутую по сагиттальному (вглубь) направлению.

Изменение сагиттальной длины приводит к близорукости и дальнозоркости, также как изменение формы хрусталика.

Интересный факт: глаз – это единственная часть человеческого тела одинаковая по размеру и массе у всего нашего рода, он различается лишь на доли миллиметров и миллиграмм.

Веки

Их цель – защита и увлажнение глаза. Сверху века располагается тонкий слой кожи и ресницы, последние предназначены для отведения стекающих капель пота и для защиты глаза от грязи. Веко снабжено обильной сетью кровеносных сосудов, форму оно держит при помощи хрящевого слоя. Снизу располагается конъюнктива – слизистый слой, содержащий множество желез. Железы увлажняют глазное яблоко для снижения трения при его движении. Сама влага равномерно распределяется по глазу в результате моргания.

Интересный факт: человек моргает 17 раз в минуту, при чтении книги частота сокращается почти вдвое, а при чтении текста в компьютере исчезает практически полностью. Именно поэтому глаза так сильно устают от компьютера.

Для моргания основная часть века представляет собой мышечную толщу. Равномерное увлажнение происходит при соединении верхнего и нижнего века, полуприкрытое верхнее веко не способствует равномерному увлажнению. Также моргание защищает орган зрения от летающих мелких частиц пыли и насекомых. Моргание также помогает выведению инородных предметов, ещё за это отвечают слезные железы.

Интересный факт: мышцы века самые быстрые, моргание занимает 100-150 миллисекунд, человек может моргать со скоростью 5 раз в секунду.

От их работы зависит направление взгляда человека, при несогласованной работе возникает косоглазие. делятся на десяток групп, главные из них – те, которые отвечают за направление взгляда человека, поднятие и опускание века. Сухожилия мышц врастают в ткань склеротической оболочки.

Интересный факт: мышцы глаза самые активные, даже сердечная мышца им уступает.

Интересный факт: майя считали косоглазие красивым, они специальными упражнениями развивали у своих детей косоглазие.

Склера и роговица

Склера защищает строение человеческого глаза, она представлена фиброзной тканью и покрывает 4/5 его части. Она довольно прочная и плотная. Благодаря этим качествам строение глаза не меняет свою форму, а внутренние оболочки надежно защищены. Склера непрозрачна, имеет белый цвет («белки» глаз), содержит кровеносные сосуды.

В отличие от нее роговица прозрачна, не имеет кровеносных сосудов, кислород поступает через верхний слой из окружающего воздуха. Роговица – очень чувствительная часть глаза, после повреждения она не восстанавливается, в результате чего наступает слепота.

Радужка и зрачок

Радужка — это подвижная диафрагма. Она участвует в регуляции светового потока, проходящего через зрачок – отверстие в ней. Для отсеивания света радужка светонепроницаема, имеет специальные мышцы для расширения и сужения просвета зрачка. Круговые мышцы окружают радужку кольцом, при их сокращении зрачок сужается. Радиальные мышцы радужки отходят от зрачка наподобие лучиков, при их сокращении зрачок расширяется.

Радужка имеет самые разные цвета. Самый частый из них – коричневый, реже встречаются зеленые, серые и голубые глаза. Но есть и более экзотические цвета радужки: красный, желтый, фиолетовый и даже белый. Коричневый цвет приобретается за счет меланина, при большом его содержании радужка становится черной. При малом содержании радужка приобретает серый, голубой или синий оттенок. Красный цвет встречается у альбиносов, а желтый цвет возможен при пигменте липофусцине. Зеленый цвет является сочетанием синего и желтого оттенка.

Интересный факт: схема отпечатков пальцев имеет 40 уникальных показателей, а схема радужки – 256. Именно поэтому применяется сканирование сетчатки глаза.

Интересный факт: голубой цвет глаз является патологией, он появился в результате мутации примерно 10 000 лет назад. У вех голубоглазых людей был общий предок.

Хрусталик

Его анатомия довольна проста. Это двояковыпуклая линза, основная задача которой – фокусировка картинки на сетчатке глаза. Хрусталик заключен в оболочку однослойных кубических клеток. Он фиксируется в глазу при помощи крепких мышц, эти мышц могут влиять на кривизну хрусталика, тем самым изменяя фокусировку лучей.

Сетчатка

Многослойная рецепторная структура располагается внутри глаза, на задней его стенке. Её анатомия переназначена для лучшей обработки поступающего света. Основу рецепторного аппарата сетчатки представляют клетки: палочки и колбочки. При дефиците света, четкость восприятия возможна благодаря палочкам. За цветовую передачу отвечают колбочки. Преобразование светового потока в электрический сигнал идет при помощи фотохимических процессов.

Интересный факт: дети не различают цвета после родов, слой колбочек окончательно формируется лишь через две недели.

Колбочки реагируют на световые волны по-разному. Они делятся на три группы, каждая из которых воспринимает только свой определенный цвет: синий, зеленый или красный. На сетчатке есть место, куда входит зрительный нерв, здесь отсутствуют фоторецепторные клетки. Эта зона называется «Слепым пятном». Также есть зона с наибольшим содержанием светочувствительных клеток «Желтое пятно», оно обуславливает ясную картинку в центре поля зрения. Сетчатка интересна тем, что она неплотно прилегает к следующему сосудистому слою. Из-за этого иногда появляется такая патология, как отслоение сетчатки глаза.

Здоровье глаз

Строение органа зрения человека и особенности его развития

Орган зрения человека, это сложный элемент человеческого организма.

Несмотря на властвование техники, появление «умных» машин, искусственный интеллект по-прежнему не способен конкурировать с природным интеллектом и работой организма – в целом.

Человеческий организм – самый совершенный компьютер.

Сегодня, это практически вечный двигатель, если судить с точки зрения трансплантологии, когда один орган способен «обслуживать» два организма.

Строение человеческого глаза

Глаза – орган зрения, во-первых, поэтому он содержит множество чувствительных рецепторов. Человеческий глаз – это маленький наружный мозг. Это гипоталамус и гипофиз головного мозга.

Глаза устроены достаточно сложно и слажено между собой и со всем организмом. Это парный орган, обеспечивающий прием и передачу к мозгу внешней информации.

Орган зрения состоит из таких частей:

1. Глазного яблока
2. Защитных частей: глазницы, век, слезного и двигательного аппарата.

Глазное яблоко помещено в глазницы – впадины черепа, которые являются его составляющими. Это надежно защищает глазное яблоко.

Глазницы имеют две стороны – правую и левую. Обе стороны имеют форму четырехгранных пирамид, которые обращены своими вершинами назад. Оси глазниц пересекаются в черепе возле турецкого седла. Верхняя глазница составляет одну из стенок пазухи лба, тогда, как нижняя глазница является одной из сторон гайморовой пазухи.

С внутренней стороны верхней глазницы открывается зрительная щель, которая направляет преломленные лучи света к мозгу. Через эту щель проходит зрительный нерв и глазничная артерия.

Итак, в глазнице расположены:

• Глазное яблоко
• Ткани, облегающие глазное яблоко – жировая, мышечная, сосудистая и нервные волокна.

Само же глазное яблоко состоит из таких анатомо-физиологических образований, которые делятся на три группы:

• Капсула глаза, сосудистый тракт и сетчатка
• Внутриглазная жидкость
• Хрусталик и стекловидное тело

Капсула глаза, сосудистый тракт

Капсула глаза - это наружная оболочка глазного яблока, состоящая, главным образом, из белой фиброзной ткани – склеры. Внешняя часть склеры покрыта оболочкой, которая называется роговицей.

Роговица – это тонкая и прозрачная, но достаточно прочная оболочка, защищающая глазное яблоко от внешних влияний. Также, роговица выполняет оптическую функцию – она преломляет лучи света. За роговицей расположена сетчатка, которая и производит предварительную переработку информации, после чего посредством нервных импульсов передает ее в мозг.

Внутренняя сторона склеры утончается и переходит в решетчатую пластинку. Через эту пластинку проходят нервные волокна. Внешняя сторона склера переходит в плотную оболочку, которая покрыта сосудистой оболочкой. Сосудистая оболочка образует сосудистый тракт.

Сосудистый тракт принято делить на три части:

• сосудистая оболочка
• ресничное тело оно же цилиарное тело
• радужная оболочка.

Роль сосудистой оболочки глаза заключена в питании органа зрения. Ресничное (цилиарное) тело вырабатывает влагу и питает глаз, а также приспосабливает глаза видеть предметы одинаково на разном расстоянии. То есть, выполняет аккомадиционную функцию.

Радужная оболочка – диафрагма с центральным отверстием (зрачком), которая определяет цвет глаза. Именно в ней вырабатывается и накапливается пигмент. Формируется эта оболочка возле границы склеры и роговицы. Радужная оболочка, помимо того, что определяет какого цвета, будет орган зрения, регулирует количество поступающего света к сетчатке.

Внутриглазная жидкость, хрусталик и стекловидное тело

Внутриглазная жидкость – это не слезы и предназначена она для внутренних потребностей глаза. В отличие от слезной жидкости, внутриглазная не омывает глазное яблоко, а питает его. Также она питает все внутренние структуры глаза.

Хрусталик – это относительно твердое и подвижное тело, которое расположено сразу же за радужкой. Крепится хрусталик посредством миллиона цинновых связок. Предназначен хрусталик для преломления световых лучей.

Стекловидное тело – это гелеподобная масса, которая заполняет собой все пространство глазного яблока за хрусталиком. Эта масса имеет в своем составе около 98% воды. Главная задача этой составляющей – сохранять форму глазного яблока.

Кроме того, через стекловидное тело проходят световые лучи к сетчатке. То есть, эта масса выполняет также оптическую функцию.

Наружнее строение глаза

Составляющими наружного строения глаза, являются:

• Слезные точки
• Ресницы

Веки представляют собой гибкие кожные складки, которые соединяются между собой внешними и внутренними спайками. Веки прикрывают глазное яблоко и помогают внутренним тканям удерживать глазное яблоко.

Веки во внутренних углах образуют изгиб, имеющий форму подковы. Этот изгиб сужает пространство и называется оно слезным озером. Именно здесь расположены слезные точки и слезовыводящие канальца.

Слезных точек – две. Одна из них расположена вверху краю века, а вторая, соответственно, в нижнем краю века. В этих местах слезные точки переходят в слезоотводящие канальца. В свою очередь канальца «впадают» в слезный мешочек, который имеет выход в носовую полость через слезно-носовой канал.

Внутренняя оболочка глаза - сетчатка (retina) - тонкая прозрачная структура, выстилающая всю поверхность сосудистой оболочки и контактирующая со стекловидным телом. Выделяют оптическую (pars optica retinae) и редуцированную реснично-радужковую (pars ciliaris et iridica retinae) части сетчатки. Оптическая часть воспринимает свет и является высокодифференцированной нервной тканью, почти на всем протяжении состоящей из 10 слоев (рис. 1.1). Она располагается от диска зрительного нерва до плоской части цилиарного тела и заканчивается зубчатой линией (ora serrata). Затем сетчатка редуцирует до двух слоев, теряет свои оптические свойства и выстилает внутреннюю поверхность цилиарного тела и радужки.

Центральная область сетчатки - макула - ограничена головкой зрительного нерва и основными височными сосудистыми аркадами (рис. 1.2), имеет диаметр около 5,5 мм . От периферической сетчатки макула отличается тем, что фоторецепторы в ней представлены преимущественно колбочками, а ганглионарный слой состоит из нескольких слоёв клеток. В макуле выделяют несколько зон: фовеа, парафовеа и перифовеа.

В центре макулы располагается ямка, содержащая пигмент ксантофилл. Она носит название «фовеа» (жёлтое пятно) и состоит из тонкого дна, склона, который поднимается под углом 22° и утолщенного края (рис. 1.3). Наличие склона связано с латеральным смещением второго и третьего нейрона, а также с увеличением толщины базальной мембраны, которая достигает максимума на краю фовеа. Биомикроскопически край фовеа выглядит как овальный рефлекс от внутренней пограничной мембраны размером около 1500 мкм, что соответствует диаметру диска зрительного нерва. Наиболее чётко его видно у молодых людей. Тёмная окраска фовеа объясняется не только наличием ксантофилла в ганглионарных и биполярных клетках, но и тем, что сетчатка здесь наиболее истончена, и хориокапилляры через неё видны лучше.

Фовеола, или дно центральной ямки, составляет 350 мкм в диаметре и всего 150 мкм в толщину(рис. 1.3). Она окружена капиллярными аркадами. Эти сосуды располагаются на уровне внутреннего ядерного слоя вокруг бессосудистой зоны окружностью 250-600 мкм. В глазу взрослого человека центральная ямка располагается примерно в 4 мм височнее и в 0,8 мм выше центра диска зрительного нерва , однако возможны индивидуальные различия.

Фовеола состоит из плотно упакованных колбочек. Её высокие метаболические потребности обеспечиваются непосредственно пигментным эпителием и через отростки глии, чьи ядра лежат более периферично, ближе к перифовеальным сосудистым аркадам. Толщина внутренней пограничной мембраны, а также сила витреального прикрепления наиболее сильны в области фовеолы. В норме при офтальмоскопии виден крошечный яркий рефлекс от дна центральной ямки.

Преобладающими фоторецепторами фовеолы являются колбочки. Концентрация колбочек в этой области является результатом центростремительного смещения первого нейрона (непосредственно колбочек) и центробежного смещения второго и третьего нейронов (биполяров и ганглионарных клеток) во время формирования фовеа. Колбочки окружены отростками глиальных клеток Мюллера, которые концентрируются непосредственно под внутренней пограничной мембраной. Их ядра в основном формируют внутренний ядерный слой сетчатки.

Парафовеа - это пояс шириной 0,5 мм, окружающий фовеальный край (рис. 1.3). На этом расстоянии от центра сетчатка характеризуется правильным расположением слоёв, которые включают 4-6 слоёв ганглионарных клеток и 7-10 слоёв биполярных клеток .

Перифовеа окружает парафовеа как кольцо шириной приблизительно 1,5 мм (рис. 1.3)и представлена несколькими слоями ганглионарных клеток и 6 слоями биполяров .

Важнейшей структурой заднего сегмента глаза является диск зрительного нерва, который представляет собой начальный отдел зрительного нерва. Формирование зрительного нерва (II черепно-мозговой нерв, п. opticus) происходит за счет удлиненных аксонов ганглиозных клеток сетчатки. Зрительный нерв вместе с оболочками имеет толщину в среднем 3,5-4,0 мм и длину 35-55 мм. Различают несколько анатомических частей зрительного нерва(рис. 1.4):

Внутриглазная и диск зрительного нерва;

Внутриглазничная;

Внутриканальцевая;

Внутричерепная.

Во внутриглазной части зрительного нерва различают следующие зоны:

Поверхностный слой нервных волокон, соответствующий уровню расположения мембраны Бруха;

Преламинарная часть, лежащая в плоскости сосудистой оболочки;

Часть зрительного нерва, соответствующая расположению решетчатой пластинки;

Ретроламинарная часть, лежащая позади решетчатой пластинки.

Внутриглазничная часть зрительного нерва имеет наибольшую длину 25-35 мм, и здесь нерв делает S-образный изгиб, что обеспечивает возможность движений глазного яблока без натяжения нерва.

На большом протяжении зрительный нерв имеет три оболочки: твердую (tunica dura), паутинную (tunica arachnoidea) и мягкую (tunica pia) (рис. 1.5).

В зрительном нерве волокна от разных частей сетчатки располагаются в определенном порядке. Аксоны ганглиозных клеток, отходящие от центральной области сетчатки, составляют папилло-макулярный пучок, который входит в височную часть дика зрительного нерва. Аксоны, идущие от ганглиозных клеток, расположенных назально и по периферии сетчатки, проникают в диск с носовой стороны. От периферии височной части сетчатки аксоны направляются в верхнюю и нижнюю части диска.

Зрительные нервы обоих глаз в полости черепа соединяются над областью турецкого седла, образуя хиазму. В области хиазмы осуществляется частичный перекрест волокон зрительного нерва. Перекрещиваются волокна, идущие от внутренних (носовых) половин сетчатки, и не перекрещиваются волокна, идущие от наружных (височных) половин.

После перекреста зрительные волокна образуют зрительные тракты (tractus opticus). В состав каждого тракта входят волокна от наружной половины сетчатки той же стороны и внутренней половины противоположной.

Для понимания гемодинамических нарушений сетчатки и зрительного нерва необходимо иметь четкое представление об особенностях их кровоснабжения.

В процессе филогенеза сформировались два механизма доставки питательных веществ к сетчатке. Внутренние отделы сетчатки кровоснабжаются из системы центральной артерии сетчатки (ЦАС), а наружные - за счет хориокапилляров сосудистой оболочки. Капиллярная сеть ЦАС распространяется до уровня наружного ядерного слоя. Свободной от капилляров остаётся только центральная зона диметром 0,5 мм. Ретинальное кровообращение характеризуется низким кровотоком и высокой экстракцией кислорода. Сосуды сетчатки не имеют автономной иннервации и испытывают влияние в основном местных факторов, тем самым показывая эффективную саморегуляцию. В отличие от хориоидального кровообращения, ретинальные сосуды являются конечными артериями.

Приблизительно 98% всего глазного кровотока приходится на сосудистую оболочку, причём 85% - на хориоидею, что делает ее самой богатой сосудами тканью в человеческом организме. Основной функцией хориоидеи является обеспечение питания ПЭС и наружных слоев сетчатки за счёт хориокапиллярного слоя. Хориоидея в свою очередь формируется вследствие разветвления задних коротких цилиарных артерий. Хориоидальная циркуляция характеризуется высокой скоростью кровотока (приблизительно 1400 мл / 100 г в мин.), низким извлечением кислорода из крови и низкой сосудистой сопротивляемостью. Хориоидальный кровоток в основном контролируется симпатической нервной системой и не имеет саморегуляции. Поэтому хориоидальные сосуды более восприимчивы к системным сосудистым изменениям, чем сосуды сетчатки.

Особенностью строения хориокапилляров является их широкий просвет, позволяющий одномоментно вместить сразу несколько эритроцитов. Диаметр хориокапилляра превышает диаметр обычного капилляра в 3 раза, что обеспечивает очень интенсивный кровоток. Второй особенностью хориокапилляров является то, что эндотелиоциты хориокапилляров имеют фенестры величиной около 55-60 нм. Фенестры - это своеобразные «окошки» диаметром до 0,1 мкм. В результате толщина эндотелия хориокапилляров уменьшается. В зоне фенестры сохраняется лишь наружная и внутренняя цитоплазматические мембраны эндотелиоцита, это позволяет пропускать большие молекулы белка, что особенно важно для активного метаболизма.

Кровоснабжение зрительного нерва в каждой анатомической области осуществляется определенными сосудами (рис. 1.6).

Поверхность слоя нервных волокон диска зрительного нерва получает питательные вещества за счет ветвей центральной артерии сетчатки, таких как перипапиллярные артериолы, располагающиеся вокруг диска, и эпипапиллярные артериолы, лежащие на диске. Также в кровообращении диска зрительного нерва принимает участие препапиллярная ветвь от цилиоретинальной артерии. Кроме того, существуют многочисленные анастомозы с преламинарной областью и хориокапиллярами. Помимо этого, кровоснабжение диска осуществляется возвратными склеральными артериями, берущими свое начало из задних коротких цилиарных артерий.

Капилляры диска зрительного нерва и сетчатки выстланы нефенестрированным слоем эндотелиальных клеток, но между эндотелиоцитами обнаруживаются межклеточные контакты. Такое строение обеспечивает барьер между тканью и кровью, не пропуская молекулы большого размера. Однако в области диска зрительного нерва гематоофтальмический барьер нарушается на границе между сосудистой оболочкой и диском зрительного нерва в преламинарной области.

Преламинарная часть зрительного нерва получает питание от задних коротких цилиарных артерий, а также за счет сосудов хориоидеи.

В области решетчатой пластинки кровоснабжение зрительного нерва осуществляется при помощи ветвей круга Цинна-Галлера, образованного задними короткими цилиарными артериями.

Ретроламинарная часть получает кровь также от сосудов круга Цинна-Галлера и от хориоидальных артерий.

Внутриглазничная и внутриканальцевая части зрительного нерва кровоснабжаются центральной артерией сетчатки, которая является ветвью глазной артерии. Еще одна ветвь глазной артерии - перихиазмальная артерия, питающая кровью внутричерепную часть зрительного нерва.

Отток крови осуществляется через центральную вену сетчатки, которая образуется на диске зрительного нерва и получает венозные ветви от сетчатки и зрительного нерва. Центральная вена сетчатки впадает в глазничное венозное сплетение, отводящее кровь в верхнюю и нижнюю глазные вены и в пещеристую пазуху.

Литература

1. Алпатов С.А., Щуко А.Г., Урнева Е.М. и др.Возрастная макулярная дегенерация: руководство. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010 - 214 с.

2. Вит В.В.Строение зрительной системы человека. - Одесса: Астропринт, 2003. - 664 с.

3. Воложин А.И., Порядин Г.В.Патологическая физиология. - М.: Медицина, 2006. - 304 с.

4. Кацнельсон Л.А., Форофонова Т.Н., Бунин А.Я. Сосудистые заболевания глаз. - М.: Медицина, 1990. - 270 с.

5. Краснов М.Л.Элементы анатомии в клинической практике офтальмолога. - М.: Медгиз, 1952. - 62 с.

6. Hogan M.J., Alvarado J.A., Wendell J.E. Histology of the human eye. - Philadelphia: Saunders, 1971. - 498 p.

7. L´Esperance F.A. Ophthalmic Lasers. Photocoagulation, Photoradiation and Surgery. - St. Louis: Mosby, 1989. - 1553 p.

8. Schubert H.Structure and function neural retina // Ophthalmology / Eds M. Yanoff, J. Duker. - St. Louis: Mosby, 1999. - P. 414-467.

9. Spitznas M.Anatomical features of the human macula // Current diagnosis and management of retinal disorders / Ed. F.A. L´Esperance. - St. Louis: CV Mosby, 1977. - P. 14-46.

В сетчатке выделяют две функционально различные части – зрительную (оптическую) и слепую (ресничную). Зрительная часть сетчатой оболочки глаза – это большая часть сетчатки, которая свободно прилегает к сосудистой оболочке и прикрепляется к подлежащим тканям только в области диска и у зубчатой линии. Свободнолежащая часть сетчатки, непосредственно соприкасающаяся с сосудистой оболочкой, удерживается за счет давления, создаваемого стекловидным телом, а также за счет тонких связей пигментного эпителия. Ресничная часть сетчатки покрывает заднюю поверхность ресничного тела и радужки, доходя до зрачкового края.

Наружная часть сетчатки называется пигментной, внутренняя – светочувствительной (нервной) частью. Сетчатка состоит из 10 слоев, в состав которых входят разные типы клеток. Сетчатка на срезе представлена в виде трех радиально расположенных нейронов (нервных клеток): наружного – фоторецепторного, среднего – ассоциативного, и внутреннего – ганглионарного. Между этими нейронами располагаются т.н. плексиформные (от лат. plexus - сплетение) слои сетчатой оболочки, представленные отростками нервных клеток (фоторецепторов, биполярных и ганглиозных нейронов), аксонами и дендритами. Аксоны проводят нервный импульс от тела данной нервной клетки к другим нейронам или иннервируемым органам и тканям, дендриты же проводят нервные импульсы в обратном направлении - к телу нервной клетки. Помимо этого в сетчатке расположены интернейроны, представленные амакриновыми и горизонтальными клетками.

Слои сетчатки

Сетчатка имеет 10 слоев:

1. Первый слой сетчатки – это пигментный эпителий, который прилежит непосредственно к мембране Бруха сосудистой оболочки глаза. Его клетки окружают фоторецепторы ( и ), частично заходя между ними в виде пальцевидных выпячиваний, благодаря чему площадь контакта между слоями увеличивается. Под действием света включения пигмента перемещаются из тела пигментных клеток к их отросткам, что предотвращает рассеивание света между соседними фоторецепторными клетками (колбочками или палочками). Клетки этого слоя фагоцитируют отторгающиеся сегменты фоторецепторов, а также обеспечивают доставку кислорода, солей, метаболитов от к фоторецепторам и в обратном направлении, тем самым регулируя баланс электролитов в сетчатке и определяя ее биоэлектрическую активность и степень антиоксидантной защиты. Клетки пигментного эпителия удаляют жидкость из субретинального пространства, способствуют максимально плотному прилеганию зрительной сетчатки к сосудистой оболочке глаза, принимают участия в процессах рубцевания при заживлении очага воспаления.

2. Второй слой сетчатки представлен наружными сегментами светочувствительных клеток, колбочек и палочек – специализированных высокодифференцированных нервных клеток. Колбочки и палочки имеют цилиндрическую форму, в которой различают наружный сегмент, внутренний сегмент, а также пресинаптическое окончание, к которому подходят нервные отростки (дендриты) горизонтальных и биполярных клеток. Строение палочек и колбочек различно: наружный сегмент палочек представлен в виде тонкого палочкоподобного цилиндра, содержащего зрительный пигмент родопсин, в то время как наружный сегмент колбочек конически расширен, он короче и толще, чем у палочек, и содержит зрительный пигмент иодопсин.

Наружный сегмент фоторецепторов имеет важное значение: именно здесь происходят сложные фотохимические процессы, в ходе которых происходит первичная трансформация энергии света в физиологическое возбуждение. Функциональное назначение колбочек и палочек также различно: колбочки отвечают за цветоощущение и центральное зрение, обеспечивают периферическое зрение в условиях высокой освещенности; палочки обеспечивают зрение в условиях низкой освещенности (сумеречное зрение). В темноте периферическое зрение обеспечивается совместными усилиями колбочек и палочек.

3. Третий слой сетчатки представлен наружной пограничной мембраной, или окончатой мембраной Верхофа, это так называемая полоса межклеточных сцеплений. Сквозь эту мембрану в субретинальное пространство проходят наружные сегменты колбочек и палочек.

4. Четвертый слой сетчатки называется наружным ядерным слоем, поскольку образован ядрами колбочек и палочек.

5. Пятый слой – наружный плексиформный слой, его также называют сетчатым слоем, он отделяет наружный ядерный слой от внутреннего.

6. Шестой слой сетчатой оболочки – это внутренний ядерный слой, он представлен ядрами нейронов второго порядка (биполярных клеток), а также ядрами горизонтальных, амакриновых и мюллеровских клеток.

7. Седьмой слой сетчатки – внутренний плексиформный слой, он состоит из клубка переплетенных отростков нервных клеток и отделяет внутренний ядерный слой от слоя ганглиозных клеток. Седьмой слой разделяет внутреннюю сосудистую часть сетчатой оболочки и наружную бессосудистую, которая всецело зависит от поступления кислорода и питательных веществ из прилежащей сосудистой оболочки.

8. Восьмой слой сетчатки образован нейронами второго порядка (ганглиозными клетками), по направлению от центральной ямки к периферии его толщина отчетливо уменьшается: непосредственно в области вокруг ямки данный слой представлен как минимум пятью рядами ганглиозных клеток, к периферии число рядов нейронов постепенно уменьшается.

9. Девятый слой сетчатки представлен аксонами ганглиозных клеток (нейронов второго порядка), которые образуют зрительный нерв.

10. Десятый слой сетчатки – последний, он покрывает поверхность сетчатой оболочки изнутри и представляет собой внутреннюю пограничную мембрану. Это основная мембрана сетчатки, образованная основаниями нервных отростков клеток Мюллера (нейроглиальных клеток).

Клетки Мюллера представляют собой гигантские высокоспециализированные, которые проходят чрез все слои сетчатой оболочки, выполняя изолирующую и опорную функции. Клетки Мюллера принимают участие в генерировании биоэлектрических электрических импульсов, активно транспортируя метаболиты. Мюллеровские клетки заполняют узкие щели между нервными клетками сетчатки и разделяют их рецептивные поверхности.

Палочковый путь проведения нервного импульса представлен палочковым фоторецептором, биполярными и ганглиозными клетками, амакриновыми клетками нескольких видов (промежуточными нейронами). Палочковые фоторецепторы контактируют только с биполярными клетками, которые под действием света деполяризуются.

Колбочковый путь проведения нервных импульсов характеризуется тем, что уже в пятом слое (наружный плексиформный слой) синапсы колбочек связывают их с биполярными нейронами различных типов, образуя как световой, так и темновой путь проведения импульса. Благодаря этому колбочки области формируют каналы контрастной чувствительности. По мере удаления от области макулы количество фоторецепторов, соединенных с множеством биполярных клеток, уменьшается, в то же время число биполярных нейронов, соединенных с одной биполярной клеткой, увеличивается.

Световой импульс активирует превращение зрительного пигмента, запуская возникновение рецепторного потенциала, который распространяется вдоль аксона к синапсу, где вызывает нейромедиатора. Этот процесс приводит к возбуждению нейронов сетчатки, которые осуществляют первичную обработку зрительной информации. Далее эта информация предается по зрительному нерву в зрительные центры головного мозга.

В процессе передачи нервного возбуждения по нейронам сетчатки важное значение имеют соединения из группы эндогенных трансмиттеров, к которым относятся аспартат (специфичен для палочек), глутамат, ацетилхолин (является трансмиттером амакриновых клеток), допамин, мелатонин (синтезируется в фоторецепторах), глицин, серотонин. Ацетилхолин является трансмиттером возбуждения, а гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) – торможения, оба эти соединения содержатся в амакриновых клетках. Тонкий баланс указанных веществ обеспечивает функционирование сетчатки, а нарушение такового может приводить к развитию различных патологий сетчатки (пигментный , лекарственная ретинопатия и т.п.)

Люди во все времена задумывались над сложным строением человеческого организма. Так мудрый грек Герофил еще в древние времена описывал сетчатку глаза: «Взятая рыбацкая сетка, заброшенная на дно глазного бокала, которая ловит солнечные лучи». Это поэтическое сравнение оказалось удивительно точным. Сегодня уверенно можно утверждать, что сетчатка глаза – именно «сетка», способная «ловить» даже отдельные кванты света.

Сетчатку можно определить как многоэлементный фотоприемник изображений, который по упрощенной структуре представляется как разветвление зрительного нерва с дополнительными функциями обработки изображений.

Сетчатка глаза занимает зону диаметром около 22 мм, и за счет этого почти полностью (около 72% внутренней поверхности глазного яблока) устилает фоторецепторами глазное дно от реснитчатого тела до слепого пятна – зоны выхода из глазного дна зрительного нерва. При офтальмоскопии это выглядит как светлый диск по причине большего (чем в других зонах сетчатки) коэффициента отражения света.

Слепое пятно и центральная зона сетчатки

В зоне выхода зрительного нерва сетчатка не имеет фоточувствительных рецепторов. Поэтому изображение объектов, которые попадают в это место, человек не видит (отсюда и название «слепое пятно»). Оно имеет размер примерно 1,8 – 2 мм в диаметре, расположено в горизонтальной плоскости на расстоянии 4 мм от заднего полюса глазного яблока по направлению к носу ниже полюса глазного яблока.

Центральная зона сетчатки, которую называют желтым пятном, макулой или макулярной зоной, выглядит как наиболее темная зона глазного дна. У разных людей ее цвет может варьироваться от темно-желтого до темно-коричневого. Центральная зона имеет несколько вытянутую овальную форму в горизонтальной плоскости. Размер желтого пятна точно не определен, но принято считать, что в горизонтальной плоскости он составляет от 1,5 до 3 мм.

Желтое пятно, как и слепое пятно, не расположено в зоне полюса глазного яблока. Его центр смещен в горизонтальной плоскости в противоположном от слепого пятна направлении: на расстоянии около 1 мм от оси симметрии оптической системы глаза.

Сетчатка глаза имеет разную толщину. В зоне слепого пятна она является наиболее толстой (0,4 – 0,5 мм). Наименьшую толщину она имеет в центральной зоне желтого пятна (0,07 – 0,1 мм), где образуется так называемая центральная ямка. На краях сетчатки (зубчатая линия) ее толщина равна примерно 0,14 мм.

Хотя сетчатка и выглядит как тонкая пленка, все же она имеет сложную микроструктуру. В направлении лучей, которые поступают к сетчатке через прозрачные среды глаза и мембрану, отделяющую стекловидное тело от сетчатки, первым слоем сетчатки являются прозрачные нервные волокна. Они являются «проводниками», по которым в мозг передаются фотоэлектрические сигналы, несущие в себе информацию о зрительной картине объектов наблюдения: изображения, которые фокусируются оптической системой глаза на глазном дне.

Свет, плотность распределения которого на поверхности сетчатки пропорциональна яркости поля объектов, проникает через все слои сетчатки и попадает на светочувствительный слой, составленный из колбочек и палочек. Этот слой выполняет активное поглощение света.

Колбочки имеют длину 0,035 мм и диаметр от 2 мкм в центральной зоне желтого пятна до 6 мкм в периферийной зоне сетчатки. Порог чувствительности колбочек составляет примерно 30 квантов света, а пороговая энергия – 1,2 10 -17 Дж. Колбочки являются фоторецепторами дня «цветного» зрения.

Наибольшей приемлемостью пользуется трехкомпонентная теория Г. Гельмгольца, согласно которой восприятие цвета глазом обеспечивается тремя типами колбочек с различной цветовой чувствительностью. Каждая колбочка имеет в разной концентрации три типа пигмента – светочувствительного вещества:

— первый тип пигмента (сине-голубой) поглощает свет в диапазоне длин волн 435-450 нм;
— второй тип (зеленый) – в диапазоне 525-540 нм;
— третий тип (красный) – в диапазоне 565-570 нм.

Палочки являются рецепторами ночного, «черно-белого» зрения. Их длина составляет 0,06 мм, а диаметр около 2 мкм. Они имеют пороговую чувствительность в 12 квантов света при длине волны 419 нм или пороговую энергию 4,8 0 -18 Дж. Следовательно, они намного более чувствительными к световому потоку.

Однако, вследствие слабой спектральной чувствительности палочек, объекты наблюдения ночью воспринимаются человеком как серые или черно-белые.

Плотность расположения колбочек и палочек по сетчатке не является одинаковой. Наибольшая плотность наблюдается в зоне желтого пятна. При приближении к периферии сетчатки плотность уменьшается.

В центре фовеа (фовеолы) находятся только колбочки. Их диаметр в этом месте является наименьшим, они плотно гексагонально заключены. В зоне фовеа плотность колбочек составляет 147000-238000 на 1 мм. Эта зона сетчатки имеет наибольшее пространственное разрешение, в связи с чем предназначена для наблюдения наиболее важных фрагментов пространства, на которых человек фиксирует свой взгляд.

Дальше от центра плотность уменьшается до 95 000 на 1 мм, а в парафовеа – до 10 000 на 1 мм. Плотность палочек самая высокая в парафовеоли – 150000-160000 на 1 мм. Дальше от центра их плотность также уменьшается, и на периферии сетчатки составляет всего 60000 на 1 мм. Средняя плотность палочек на сетчатке составляет 80000-100000 на 1 мм.

Функции сетчатки

Существует несоответствие между количеством отдельных фоторецепторов (7000000 колбочек и 120000000 палочек) и 1,2 миллиона волокон зрительного нерва. Оно проявляется в том, что количество «фотоприемников» более чем в 10 раз превышает количество «проводников», которые соединяют сетчатку с соответствующими центрами мозга.

Это делает понятной функцию слоев сетчатки: она заключается в осуществлении коммутации между отдельными фоторецепторами и участками зрительного центра мозга. С одной стороны, они не перегружают мозг «мелкой», второстепенной информацией, а с другой – не допускают потери важной составляющей зрительной информации о среде, которую наблюдает глаз. Поэтому каждая колбочка с фовеальной зоны имеет свой персональный канал прохождения нервных импульсов к мозгу.

Однако по мере удаления от фовеолы такие каналы образуются уже для групп фоторецепторов. Этому служат горизонтальные, биполярные амакринные и , а также внешние и внутренние её слои. Если каждая ганглиозная клетка для передачи сигналов в мозг имеет только свое персональное волокно (аксон), то это означает, что она благодаря коммутационному действию биполярных и горизонтальных клеток должна иметь синапсический контакт или с одним (в зоне фовеолы), или с несколькими (в периферийной зоне) фоторецепторами.

Ясно, что для этого нужно осуществлять соответствующую горизонтальную коммутацию фоторецепторов и биполярных клеток на более низком уровне, а также биполярных и ганглиозных клеток на высшем уровне. Такая коммутация обеспечивается через отростки горизонтальных и амакриновых клеток.

Синапсические контакты – это электрохимические контакты (синапсы) между клетками, которые осуществляются благодаря электрохимическим процессам с участием специфических веществ (нейромедиаторов). Ими обеспечивается «передача вещества» по «нервам-проводникам». Поэтому связи между различными дендритами сетчатки зависят не только от нервных импульсов, но и от процессов во всем организме. Эти процессы могут поставлять нейромедиаторы в зоны синапсов в сетчатке и в мозг как с участием нервных импульсов, так и с током крови, а также других жидкостей.

Дендриты – это отростки нервных клеток, которые воспринимают сигналы от других нейронов, рецепторных клеток, и проводят нервные импульсы через синапсические контакты к телу нейронов. Совокупность дендритов образует дендритную ветку. Совокупность дендритных ветвей называют дендритным деревом.

Амакриновые клетки осуществляют «боковое торможение» между соседними ганглиозными клетками. Этой обратной связью обеспечивается коммутация биполярных и ганглиозных клеток. Так не только решается задача подключения к мозгу ограниченного количества нервных волокон большого количества фоторецепторов, но и осуществляется предварительная обработка информации, поступающая от сетчатки к мозгу, то есть пространственная и временная фильтрация зрительных сигналов.

Таковы функции сетчатки глаза. Как видно, она очень хрупка и важна. Берегите ее!