Строение глаза

Строение глаза и его функционирование

Наши глаза очень сложно устроены, и чтобы объяснить, как они функционируют, часто используют аналогию с фотоаппаратом. Действительно, и глаза, и фотоаппарат (сравнение с современной цифровой фотокамерой еще ближе, чем с пленочным фотоаппаратом) используют световые лучи, исходящие от окружающих нас объектов, для создания их изображения. 

Световые лучи попадают в глаз через роговицу и хрусталик, роль которых в фотокамере выполняют линзы фотообъектива. Роговица и хрусталик собирают и преломляют световые лучи так, чтобы они собрались точно на сетчатке глаза и сформировали на ней четкое изображение (подобно тому, как линзы объектива фотокамеры собирают лучи на светочувствительной матрице). Количество света, попадающего внутрь глаза (камеры), ограничивается размером зрачка, который сужается при избытке света или, наоборот, расширяется при его недостатке. В камере эту функцию выполняет диафрагма, регулирующая аналогичным образом попадающий внутрь световой поток. Наконец, формируемое на сетчатке глаза (светочувствительной матрице фотокамеры) изображение поступает в мозг (компьютер фотокамеры) для создания наших зрительных ощущений (видимого на экране фотокамеры изображения).

Основные оптические структуры глаза

Роговица - это прозрачная оболочка глаза, покрывающая радужку и зрачок. Световые лучи при прохождении через роговицу преломляются для формирования изображения на сетчатке глаза. Роговица в оптическом смысле - собирательная линза с оптической силой около +40 диоптрий (диоптрия - единица измерения оптической силы линзы, сокращенное обозначение - D).

Кроме оптической функции роговица выполняет защитную функцию, препятствуя проникновению внутрь глаза человека микробов, пыли и других посторонних объектов.

Зрачок - темное круглое отверстие в центре глаза, сужающееся или расширяющееся для регулирования количества достигающего сетчатки света.

Хрусталик - это прозрачное тело почти сферической формы, способное в зависимости от расстояния до объекта наблюдения изменять кривизну своей поверхности для получения четкого изображения на сетчатке. Изменение кривизны поверхности хрусталика приводит к изменению его оптической силы. В расслабленном состоянии (кривизна минимальная) оптическая сила хрусталика составляет около +20,0 D. Для чтения (или для выполнения другой зрительной работы вблизи) кривизна хрусталика для получения четкого изображения должна увеличиться, а ее оптическая сила стать больше на несколько диоптрий. Этот механизм автоматического изменения оптической силы хрусталика в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта называется аккомодацией.

Сетчатка - выстилающая заднюю поверхность глаза светочувствительная мембрана. На ней, как на матрице цифрового фотоаппарата, глаз создает изображение наблюдаемого объекта. Светочувствительные элементы сетчатки (палочки и колбочки) посылают сигналы через оптический нерв в головной мозг, где формируются зрительные ощущения.

Стекловидное тело - прозрачное гелеобразное вещество, заполняющее внутреннее пространство глаза между хрусталиком и сетчаткой. Световые лучи проходят через стекловидное тело без преломления. С оптической точки зрения главная функция стекловидного тела - пропускать световые лучи к сетчатке глаза, не ослабляя их.

Кроме указанных структур, отвечающих за оптику глаза, в нем имеются и другие, выполняющие важные для нормального зрения функции. Например, специальные железы выделяют слезную жидкость (слезу), которая необходима для смазывания и увлажнения глаза.

Наш глаз очень сложно устроен, и только слаженная правильная «работа» всех структур глаза в целом обеспечивает нормальное зрение. Неправильное их функционирование приводит к возникновению дефектов зрения - от небольшого размытия изображения до полной слепоты.

Если оптическая сила глаза (роговица + хрусталик) не соответствует его размерам (т.е. если фокус оптической системы роговица + хрусталик больше или меньше расстояния до сетчатки), то это не позволит получить четкого изображения на сетчатке. В этих случаях мы имеем дел с ошибками рефракции (неправильным преломлением световых лучей).

Различают 3 основные рефракционные ошибки глаза - миопию, гиперметропию и астигматизм (читайте соответствующие статьи в разделе "Ошибки рефракции глаза"). Более сложные ошибки рефракции относят к так называемым «аберрациям высших порядков».

С возрастом хрусталик становится менее эластичным и из-за этого он теряет способность изменять свою оптическую силу. Зрение вблизи ухудшается (для чтения требуются очки). Это состояние называют пресбиопией (читайте статью «Пресбиопия или возрастная дальнозоркость»).

Если хрусталик теряет свою прозрачность, то такое состояние определяют, как катаракта (читайте статью "Катаракта").

С возрастом могут возникнуть и другие проблемы: глаукома, старческая дегенерация сетчатки», отслойка сетчатки. (Подробнее об этих заболеваниях читайте в разделе "Патологии глаза").

Недостаточное смазывание и увлажнение глаза приводит к появлению синдрома «Сухого глаза». (читайте статью "Сухой глаз").

Имеются и другие патологии глаз, влияющие на качество зрения:

- Амблиопия или «ленивый» глаз (читайте статью «Амблиопия или «ленивый» глаз»)

- Анизометропия (читайте статью "Анизометропия")

- Дальтонизм

- Косоглазие.