Строение глаза и его влияние на зрение

Глаза — это сложное, деликатное и выразительное «зеркало души». Но как они видят?

Глаза принимают свет и передают подробные сообщения мозгу, который истолковывает их как изображения. Каждая часть глаза играет в передаче этих изображений свою особую роль.

Глаз — это маленькая почти правильная сфера, состоящая из прозрачного гелевого покрытия и специализированных компонентов внутри. Покрытие состоит из трех отдельных слоев, каждый из которых имеет свой собственный набор функций:

Наружный слой: склера

Склера — это плотная непрозрачная защитная белковая оболочка. Спереди находится роговая оболочка (роговица) — прозрачное «окно», которое позволяет свету проникать в глаз. Вокруг роговой оболочки находится тонкая прозрачная мембрана, называемая конъюнктивой, которая помогает защитить остальную часть глаза спереди и внутри под веками.

Средний слой: хориоидея

Позади склеры находится средний слой — хориоидея. Она имеет темный цвет, чтобы предотвращать отражение света внутри глаза, а содержит в основном питающие глаз кровеносные сосуды. Передняя часть хориоидеи — радужная оболочка, которая придает глазам их цвет. В центре радужки находится зрачок — круглое отверстие, похожее на черную точку. Мышцы в радужке управляют размером зрачка, впуская больше или меньше света.

Внутренний слой: сетчатка

Задача сетчатки заключается в сборе световой информации, которую основной нерв глаза (зрительный нерв) отправляет в мозг в форме нервных импульсов. Затем мозг переводит эти послания в изображения. Сетчатка имеет два типа светочувствительных клеток — палочки и колбочки, которые захватывают лучи света. Палочки помогают видеть при тусклом свете, в то время как колбочки позволяют видеть детали и цвета.

Хрусталик

Хрусталик глаза прозрачный и гибкий. Он фокусирует свет на сетчатке. Для точных задач свет фокусируется в центре сетчатки, в зоне, которая называется желтым пятном. Мышцы вокруг хрусталика контролируют его форму, позволяя вам видеть объекты на разных расстояниях.

Остальная часть глаза

Полость между хрусталиком и роговой оболочкой содержит жидкость, которая называется водянистой влагой. Желеобразное вещество, именуемое водянистой влагой, заполняет полость позади хрусталика. Водянистая влага и стекловидное тело придают глазам форму.

1. Свет попадает в глаз через роговую оболочку, которая его преломляет.
2. Зрачок приспосабливается по размеру: при тусклом свете он становится больше, а при ярком — меньше.
3. Свет проходит через зрачок к хрусталику, который меняет форму, чтобы сфокусировать его на сетчатку в зависимости от того, смотрите ли вы на близкий или далекий объект.
4. В сетчатке палочки и колбочки поглощают свет и отправляют сообщения в мозг через зрительный нерв. Мозг переводит эти сообщения в изображения.

Учитывая сложную структуру глаз, неудивительно, что они не всегда работают так, как следовало бы. Это может приводить к нарушению четкости зрения. Проблемы зрения, такие, как дальнозоркость, близорукость и астигматизм, очень распространены.

Если вы испытываете проблемы со зрением, обязательно запишитесь на проверку глаз к оптометристу. Найти ближайшего оптометриста можно с помощью нашего средства поиска.

Подайте заявку на бесплатную первую пару линз ACUVUE® уже сегодня.

Остались вопросы о контактных линзах?

*Обратите внимание, что за профессиональные услуги по диагностике зрения и подбору контактных линз может взиматься плата. Только для жителей Российской Федерации старше 18 лет. Один пробный набор на человека. Соответствие критериям участия определяет специалист по контактной коррекции зрения. Только участвующие в программе специалисты.

Как правильно надевать и снимать контактные линзы?

Преимущества УФ-защиты

Что такое астигматизм?

Фокусное расстояние глаза. Какое же оно? / Хабр

Перед началом статьи обращаюсь к маленьким фотографам — запасайтесь огнетушителями.

Поехали!

В этой статье я постараюсь обойтись без аналогий глаза с фотоаппаратом и мозга с компьютером. Почему?
С самых первых попыток изучения мозга человеком люди искали аналогии для облегчения понимания/объяснения его работы. Для каждой эпохи были свои примеры — человек сравнивал мозг с самым сложным устройством своего времени:
— паровые машины,
— ламповая техника,
— сегодня это компьютеры,
— в будущем…
Обратимся за материалом к учебникам по физиологии, дабы избежать ненужных заблуждений.

Глаз как оптическая система

На этом рисунке добавил пояснения для удобства.

Начнём с руководства по офтальмологии.
Суммарная преломляющая сила всей оптической проводящей системы глаза называется физической рефракцией.

Диоптрии всех оптических сред глазного яблока:
— роговица ~ 43 дптр,
— передняя камера ~ 3 дптр,
— хрусталик ~ 19-33 дптр,
— стекловидное тело ~ 6 дптр.
Передняя камера заполнена водянистой влагой — жидкостью по оптическим свойствам близкой к воде. (Ремизов А.Н. «Медицинская и биологическая физика» с.384)
Необходимо понимать, что первые три среды являются собирающими свет, а стекловидное тело рассеивает его, поэтому при расчёте мы отнимаем это значение.

Сила преломления рассчитывается в диоптриях по простой формуле из геометрической оптики:
Д=Др+Дп.к+Дхр-Дст.т.= 43+3+19-6=59 дптр

Значение хрусталика в этом расчёте принято 19 дптр, так как оно соответствует его рефракции в расслабленном состоянии, когда мы смотрим в даль.

Дальше переводим диоптрии в миллиметры:

F=1/Д=1/59=0,0169 м=17 мм.

Вывод: фокусное расстояние глаза человека ~17 мм.

На этапе изучения оптических свойств глаза мы имеем значение ~17 мм.
Цитата — «Возьмем случай, где средняя физическая рефракция (60,0D) в глазном яблоке с передне-задним размером средней величины (23 мм). Нетрудно подсчитать, что при толщине роговицы около 1 мм, глубине передней камеры около 3 мм и отрезке от переднего полюса хрусталика до узловой точки 2 мм, от последней до сетчатки остается как раз 17 мм, что и обеспечит фокусировку параллельных лучей в центральной ямке желтого пятна, так как совпадает с главным фокусным расстоянием. »

С.А.Рухлова «Основы офтальмологии» 2006 г.

Но, думаю, кто-то возразит — фокусное расстояние должно быть около 50мм!

Почему должно и почему некоторым так кажется? Для ответа на этот вопрос мы двинемся дальше — в зрительную кору.

Зрительная кора

Дэвид Хьюбел и Торстен Визель в своих знаменитых работах по физиологии зрения установили, что путь сетчатка->ЛКТ->первичная зрительная кора имеет топографическую организацию.
Это говорит нам о том, что порядок, в котором волокна зрительного нерва выходят из сетчатки сохраняется и в коре V1.
А визуализировать это утверждение смог Р. Тутелл. Для этого он взял макака, нашпиговал его транквилизаторами и в течение 45 минут показывал мишень с тремя радиальными кружками. Обезьян смотрел на рисунок только одним глазом. Перед всей этой затеей животному сделали инъекцию радиоактивной 2-дезоксиглюкозы.
Так как нейроны питаются исключительно глюкозой, то можно легко отследить самые активные клетки — они потребляют больше всего сахара.
После этого первичную зрительную кору макаки растянули, заморозили и проявили радиоактивные метки.

Результат на рисунке ниже.

Самый маленький кружок в центре мишени на топографической проекции в коре занимает площадь совсем немного меньше, чем площадь внешнего круга. У человека этот эффект ещё более выражен — центральная часть поля зрения проецируется на бОльшие площади в коре.
Для облегчения понимания был создан такой рисунок:

Здесь прекрасно видно, как увеличивается изображение с центра сетчатки.
Сделаю ударение на том, что это не оптическое, а кортикальное увеличение.

Подведём итог:
— фокусное расстояние ~17 мм,
— охват поля зрения одного глаза по горизонтали 140 – 160˚,
— изображение с центральной части сетчатки создаёт в коре ощущение(феномен) увеличенной картинки, хотя оптически проекция равномерная.

UPD:

И всё же, для успокоения тех, у кого подгорает от 17 мм — выше была дана цифра фокусного расстояния для

ВСЕГО глаза и для ВСЕГО поля зрения.
Чёткое зрение у нас только в центральной части сетчатки, которая называется Fovea. Угловое разрешение этой части сетчатки 1˚40′. Когда мы смотрим на мир вокруг(читаем текст, разглядываем пейзаж), то практически всегда наше внимание находится в этой маленькой точке с угловым разрешением около 1 градуса. Да, сознательно мы можем сместить внимание хоть на край сетчатки — там, где картинка совсем нечёткая. Но расширить зону внимания невозможно — такова физиология зрительной коры и феноменология построения той картинки, которую мы видим в итоге. И исходя из этого зрительного опыта создаётся впечатление о более узком поле зрения(длинном фокусном расстоянии), чем есть на самом деле.

Литература:
В.В.Вит «Строение зрительной системы человека» 2003 г.
Е.А.Егоров «Офтальмология» 2010 г.

С.А.Рухлова «Основы офтальмологии» 2006 г.
Новохатский А.Г. «Клиническая периметрия», 1973 г.
Дэвид Хьюбел — «Глаз, мозг, зрение»
Стивен Палмер — «От фотонов к феноменологии»
Баарс Б. , Гейдж Н. — «Мозг, познание, разум»
Джон Николлс, А. Мартин, Б. Валлас, П. Фукс — «От нейрона к мозгу»
Майкл Газзанига — «Кто за главного?»

Ссылки:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089662730700774X
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10944/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5446894/
https://books.google.com/books?id=_yYrIBT42BkC&pg=PA414

Как фокусируется глаз?

Глаз — сложный орган, управляющий светом так же, как камера; у него есть линзы для изменения фокуса и датчик для распознавания интенсивности и цвета.

Как фокусируется глаз ? Начиная с роговицы

Первым слоем глаза, на который падает свет, является роговица, поверхность глаза. Роговица представляет собой куполообразную линзу, которая запускает процесс фокусировки света, внося примерно две трети фокусирующей способности глаза. Но роговица подобна линзе очков — она всегда преломляет свет одинаково, в отличие от линзы фотоаппарата, которая может фокусироваться на разной глубине.

Форма роговицы поддерживается водянистой влагой, гелем, который находится между роговицей и хрусталиком.

Зрачок и Радужка Регулировка количества света

Радужка — цветная часть глаза. Зрачок, черное пятно в середине радужной оболочки, на самом деле просто отверстие в радужной оболочке, которое может сокращаться или расслабляться, чтобы регулировать размер зрачка. При слабом освещении зрачок расширяется, чтобы в глаз попадало больше света. При ярком свете он сжимается, защищая глаза и увеличивая контраст.

Хрусталик фокусирует Свет

За зрачком находится хрусталик, отвечающий за фокусировку света. Объектив может менять свое фокусное расстояние, как фотоаппарат. Это то, что позволяет вам сфокусироваться на книге вблизи или далеко на горизонте, но не на том и другом одновременно. Для переключения с одного на другое хрусталик фактически изгибается и меняет форму из-за сокращений цилиарных мышц.

Здоровая линза имеет решающее значение для хорошего зрения. С возрастом хрусталик может мутнеть, вызывая катаракту, или становиться жестким, вызывая пресбиопию. Когда хрусталик становится жестким, цилиарные мышцы больше не могут изменять форму хрусталика, чтобы сфокусироваться на близких объектах.

Сетчатка обнаруживает свет

От хрусталика свет проходит через другой гель, известный как стекловидное тело, которое поддерживает форму глаза, к сетчатке в задней части глаза. Сетчатка содержит светочувствительные клетки, известные как палочки и колбочки. Палочки очень чувствительны и просто обнаруживают свет, давая нам почти бесцветное ночное зрение, в то время как колбочки различают разные цвета. Колбочки сосредоточены в fovea, ямке в центре сетчатки, обеспечивая очень острое центральное зрение.

Странности сетчатки: перевернутая и дырявая

Линза проецирует изображение на сетчатку, но оно повернуто на 180 градусов (вверх ногами и назад). Если вы перевернетесь вверх ногами, чтобы посмотреть фильм, вы увидите то, что на самом деле проецируется на сетчатку ваших ошеломленных друзей. Это связано с тем, что форма линзы заставляет свет сходиться в одной точке внутри линзы, выходя наружу, как свет, выходящий из проектора.

В вашем зрении также есть пробел, известный как слепое пятно, где кровеносные сосуды и нервы проходят через сетчатку. Так почему бы вам не увидеть перевернутый мир с дырой в нем? Мозг корректирует и то, и другое, предоставляя вам правильно ориентированное изображение и заполняя слепое пятно окружающим цветом.

Напомним: свет частично фокусируется, когда проходит через роговицу, затем проходит через водянистую влагу к хрусталику, что позволяет глазу фокусироваться на различной глубине. Свет сходится в хрусталике и выходит с другой стороны, переворачиваясь, проходя через стекловидное тело к сетчатке на внутренней задней поверхности глаза, где палочки и колбочки обнаруживают свет. Тогда ваш мозг представляет связное, правильно ориентированное изображение.

Готовы к тесту?

Глаза — общие проблемы — Better Health Channel

Ваши глаза могут устать, помутнеть, воспалиться или пересохнуть. Иногда вы можете даже увидеть пятна или почувствовать головную боль. Эти жалобы очень распространены и часто могут исчезнуть сами собой. Если они сохраняются, лучше всего обратиться к окулисту за консультацией.

Проблемы с фокусировкой (аномалии рефракции) также очень распространены. Изображение того, на что вы смотрите, не фокусируется точно на задней части глаза (сетчатке) и кажется размытым. Основными видами аномалий рефракции являются миопия (близорукость), дальнозоркость или гиперметропия (дальнозоркость), пресбиопия (неспособность фокусировать взгляд на близких предметах) и астигматизм.

Усталость глаз и нечеткость зрения

Если вы проводите много времени за компьютером или смотрите телевизор, ваши глаза могут устать, а зрение затуманиться.

Использование компьютера не вызывает необратимого повреждения глаз. Тем не менее, работа на компьютере требует зрительных усилий и может вызвать дискомфорт для глаз. Если у вас есть неисправленная проблема со зрением, это может сделать использование компьютера неудобным и может привести к нечеткому зрению и усталости глаз.

Всякий раз, когда вы концентрируетесь на экране компьютера или смотрите телевизор, вы, как правило, меньше моргаете. Это может привести к высыханию глаз. Это усугубляется, если вы находитесь в сухой среде, например, в отапливаемом или кондиционированном офисе.

Профилактика усталости глаз

Вы можете помочь предотвратить сухость глаз и свести к минимуму риск усталости или воспаления глаз при чтении или работе на компьютере. Советы включают:

• Делайте регулярные перерывы.
• Посмотрите вокруг на объекты, находящиеся на разном расстоянии.
• Не забывайте часто моргать.

Если это не поможет, обратитесь к окулисту, чтобы найти основную причину проблемы. Лечение может включать глазные капли, упражнения или очки.

Расплывчатые глаза ночью

Причины, по которым ваши глаза могут затуманиваться ночью, могут включать:

• Вы устали, поэтому ваша зрительная система утомлена.
• У вас аномалия рефракции, например дальнозоркость или астигматизм. В течение дня вы можете компенсировать это, но когда ваши глаза устают, ваше зрение может стать размытым.
• Возможно, у вас легкая близорукость. Это может не беспокоить вас при обычном освещении, но вы заметите это при более низком уровне освещенности.
• Слезы на глазах могут высыхать, если вы весь день провели рядом с обогревателями и кондиционерами. Это может привести к тому, что ваши глаза станут немного размытыми, но они должны проясняться, когда вы моргаете.

Если ваше зрение стало расплываться, вам следует проверить зрение, чтобы найти причину.

Подергивание глаз

Блефароспазм — это непроизвольное подергивание мышц век, которое обычно вызывается стрессом или усталостью. Это распространенное состояние, которое время от времени повторяется, обычно в одном и том же глазу и в одной и той же области века. Подергивания могут казаться вам очевидными, но если вы попросите кого-нибудь посмотреть, они обычно не заметят никакого движения.

Хороший ночной сон — самый простой способ решить эту проблему. Если это продолжается, обратитесь к окулисту.

Проблемы с глазами и головные боли

Головные боли обычно являются признаком того, что что-то не так. Однако существует множество возможных причин головной боли. Некоторые из них связаны с визуальным восприятием, например, нескорректированная аномалия рефракции (проблема фокусировки).

Ваш врач может получить ценную информацию о характере ваших головных болей. Они могут задать вам такие вопросы, как:

• Когда появляются головные боли?
• Насколько они плохи?
• Где они? Например, в области лба или по бокам головы?
• Какие триггеры их запускают?

Проведение проверки зрения является хорошей отправной точкой для определения причины головной боли. Если осмотр ваших глаз нормальный, обратитесь к врачу для дальнейшего обследования.

Мушки в глазах

Мушки — это точки, которые вы иногда видите перед глазами. Они очень распространены и образуются, когда в прозрачном желеобразном веществе внутри глаза (стекловидном теле) образуется крошечный комок или прядь. Когда вы двигаете глазами, чтобы посмотреть на поплавок, он двигается, потому что сидит в этом стекловидном теле.

У большинства людей есть плавающие помутнения. Они могут раздражать, но обычно безвредны. Они могут оставаться на неопределенный срок или самопроизвольно исчезать.

Плавающие помутнения не лечат. Однако, если вы вдруг заметите много мушек или мигающих огней, вам следует пройти обследование глаз, чтобы убедиться, что внутренние поверхности вашего глаза расположены правильно и здоровы.

Слезотечение

Слезотечение может быть вызвано:

• легкой инфекцией век, вызывающей раздражение при пробуждении и последующее слезотечение
• сухость глаз, вызванная такими факторами, как прием лекарств, общее состояние здоровья, факторы окружающей среды, такие как кондиционирование воздуха или ветер, или, редко, неполное закрытие век. Сухость заставляет ваши глаза производить больше слез
• проблема с оттоком слез из глаза (иногда вызванная закупоркой)
• легкая аллергическая реакция
• инородный предмет в глазу.

Стоит пройти обследование глаз, чтобы выяснить, нужны ли вам глазные капли для смазывания глаз или другое лечение для устранения основного заболевания.

Заболевания глаз – проблемы с фокусировкой

Проблемы с фокусировкой (аномалии рефракции) являются наиболее распространенными заболеваниями глаз. Это происходит, когда изображение того, на что вы смотрите, не фокусируется точно на задней части глаза (сетчатке) и кажется размытым. Основными видами аномалий рефракции являются миопия (близорукость), дальнозоркость или гиперметропия (дальнозоркость), астигматизм и пресбиопия (неспособность фокусироваться на близких предметах).

Аномалии рефракции возникают при несоответствии между длиной глаза и его оптической силой. Эти несоответствия обычно возникают в детстве, и считается, что на них влияют как наследственные факторы, так и факторы окружающей среды.

Близорукость (близорукость)

Люди, страдающие миопией (близорукостью), плохо видят удаленные предметы. В нормальном глазу хрусталик и роговица фокусируют свет в изображение на сетчатке. В близоруком глазу свет фокусируется перед сетчаткой, поэтому изображение размыто.

Близорукость является очень распространенным заболеванием, которым страдает около 15 процентов населения. Обычно миопия начинает развиваться в подростковом возрасте, хотя может случиться в любое время от рождения. Близорукость может постепенно увеличиваться в течение следующих нескольких лет, замедляясь у большинства людей в возрасте от 20 до 20 лет.

Признаки миопии у детей

Полная проверка зрения — единственный верный способ определить, нормальное ли зрение у вашего ребенка. Некоторые признаки, которые могут привести вас к подозрению на близорукость у ребенка:

• прищуривание глаз или прищуривание, чтобы увидеть удаленные предметы
• трудности с чтением по доске в школе
• сидение очень близко к телевизору
• плохая осанка при чтении
• отсутствие интереса к играм на свежем воздухе.

Лечение близорукости

Лекарства от близорукости нет. Однако очки или контактные линзы могут помочь вам ясно видеть. Существует несколько методов коррекции близорукости путем изменения формы роговицы для уменьшения ее оптической силы. К ним относится лазерная хирургия, которая удаляет ткань с роговицы, делая ее поверхность более плоской.

Высокая степень близорукости может вызвать более серьезные проблемы, такие как растяжение и истончение сетчатки, образование отверстий и разрывов, а также риск отслойки сетчатки. Если вы страдаете миопией, вам следует регулярно проходить обследование глаз и говорить со своим офтальмологом о возможных проблемах.

Дальнозоркость (дальнозоркость)

У людей с дальнозоркостью (дальнозоркостью) может возникать нечеткость зрения, особенно при работе на близком расстоянии. Человек с умеренной дальнозоркостью часто может видеть довольно ясно, потому что глаз компенсирует это. Чем больше дальнозоркость, тем труднее сосредоточиться. Если имеется значительная степень дальнозоркости, усилия по фокусировке в течение длительного времени могут вызвать утомление глаз или головные боли. Детей с головными болями следует всегда проверять на дальнозоркость, даже если они не сообщают о каких-либо проблемах со зрением.

Лечение дальнозоркости

Молодые люди с легкой дальнозоркостью могут не иметь проблем. Коррекция дальнозоркости с помощью очков или контактных линз может улучшить способность к чтению и концентрацию за счет повышения комфорта и четкости зрения. Также может быть улучшено зрение вдаль. Лазерная хирургия может исправить некоторые случаи дальнозоркости.

Астигматизм

Астигматизм — это ошибка фокусировки, которая приводит к искажению зрения на всех расстояниях. При астигматизме некоторые направления изображения более не в фокусе, чем другие. Например, горизонтальные линии размыты, а вертикальные — четкие. Даже небольшая степень астигматизма может привести к головным болям, усталости и снижению концентрации внимания.

В большинстве случаев астигматизм вызван формой передней поверхности глаза (роговицы) или небольшим наклоном хрусталика внутрь глаза. Это может быть наследственной или нормальной вариацией, сопровождающей рост. Астигматизм не является глазным заболеванием. Большинство людей имеют хотя бы очень небольшую степень астигматизма.

Лечение астигматизма

Очки и контактные линзы могут исправить астигматизм. Иногда коррекция может изменить видимый размер и форму объектов и повлиять на оценку человеком расстояния. В большинстве случаев привыкание к этим побочным эффектам занимает всего неделю или около того. Лазерная хирургия также может исправить астигматизм.

Пресбиопия

Пресбиопия — это распространенное заболевание, которое затрудняет зрение на нормальном расстоянии для чтения. Например, вы можете обнаружить, что держите газету подальше от глаз, чтобы текст был четче, или что периоды тесной работы вызывают у вас боль в глазах, головную боль или усталость. Когда мы становимся старше, хрусталик теряет свою гибкость и в меньшей степени способен изменять свою форму и способность фокусироваться. Это совершенно нормальное возрастное изменение.

Пресбиопия обычно впервые замечается в возрасте от 40 до 45 лет и увеличивается в возрасте от 45 до 65 лет. Начиная с 65 лет пресбиопия вряд ли ухудшится.

Лечение пресбиопии

Пресбиопия корректируется с помощью очков, разработанных специально для близкого расстояния. Мультифокальные, бифокальные или полуочки позволяют работать вблизи и четко видеть удаленные объекты. Контактные линзы также доступны в монофокальном или мультифокальном дизайне, специально для пресбиопии. Новые методы лазерной хирургии и хирургии катаракты также могут корректировать пресбиопию.

В возрасте от 45 до 65 лет рецепт на очки или контактные линзы, вероятно, значительно изменится. Проверяйте свои глаза каждые два-три года, чтобы проверить вашу коррекцию и общее состояние здоровья глаз.

Где можно получить помощь

• Ваш врач
• Оптометрист
• Ассоциация оптометристов Виктория Тел.

  No related posts.