СТРОЕНИЕ ГЛАЗА

Чтобы правильно толковать результаты исследований и верно оценивать их значение, добросовестный исследователь, прежде чем приступить к опытам, тщательно изучает прибор, с которым он будет работать.

Прибор, с которым вы собираетесь работать,— глаз человека. Вам следует знать, из каких деталей он состоит, чтобы понять, как он работает. Вы лучше выполните опыты и получите больше удовольствия,, если сначала внимательно прочтете эту главу.

Встаньте чуть сбоку от партнера, чей глаз вы будете рассматривать (расстояние от вашего глаза до рассматриваемого— примерно 15 сантиметров). Очень хорошо, если вы найдете большую лупу — это поможет увидеть больше деталей. Помните, что вы собираетесь изучать зрение и вам необходимо узнать его сложный аппарат.

Форма глазного яблока слегка яйцеобразна1; его диаметр около 24 миллиметров. Белая часть глазного яблока — склера. Это плотная наружная оболочка глаза, защищающая его и придающая ему постоянную форму. Она как покрышка футбольного мяча, и назначение ее такое же[2] [3].

Передняя часть глазного яблока состоит из прозрачной, слегка выпуклой ткани. Это роговица. Она соединена со склерой, но кривизна ее несколько больше. Если рассматривать глаз сбоку, это видно лучше, чем если смотреть спереди.

Роговица совершенно прозрачна: свет легко проходит сквозь нее. Она действует как лупа, и очень сильная— первая живая линза глаза. Роговица обеспечивает около 75% фокусирующей способностиглаза. Лучи света, падающие на глаз, например те, что отражены от книжной страницы, входя в глаз, преломляются роговицей. Это значит, что роговица собирает лучи света, входящие в глаз.

Цветная подвижная ткань, которую вы видите за роговицещ — радужка. Она бывает коричневой, голубоватой, серой и разных оттенков названных цветов (глаза карие, светло-карие, голубые, серые и др.).

Круглое отверстие в центре радужки — зрачок. Это, собственно, просто дырка — сквозь нее свет проходит внутрь глаза.

Радужка содержит пучки мышц, которые способны удлиняться и укорачиваться. Когда кольцевые волокна, окружающие зрачок, сокращаются, зрачок

суживается и в глаз проникает меньше

света, а когда сокращаются радиальные мышечные волокна, зрачок расширяется н света в глаз попадает больше.

Радужка и зрачок регулируют количество света, проникающего в глаз. Этот механизм работает очень эффективно. Он автоматически реагирует на изменения количества света; считается^, что. управляют этим механизмом сигналы, посылаемые световоепри- нимающими клетками глаза.

Радужка представляет собой плоскую ггошерхнѳсть, роговица же выгнута впередѵтак чтмеждушшиесть пространство; это пространство называаот передней камерой.

Вряд ли вы хоть на мпшвеиие оѳдумали, что это пространство ничем не заполнено, и правильно. Передняя камера заполнена жидкостью, которой вы не видите просто потому, что она прозрачна; это водянистая влага, вырабатываемая в самом? глазу. Be будь она прозрачной, свет не прошел б‘ы к зрачку: Как и кровь, эта влага переносит питательные вещесГва, но в отличие от крови лишена клеток. Она постоянно отте* кает из передней камеры через проток — шлеммоѳ канал.

Когда вы смотрите в зрачок другого человека, ваш взгляд падает на поверхность второй живой линзы, называемой хрусталиком. Вы не видите хрусталика — он также прозрачен. Внутренность глаза почти не отражает света наружу, поэтому зрачок кажется черным и лежащий за ним прозрачный хрусталик не виден.

Хрусталик — столь же подлинная линза, как и те, что сделаны из стекла или прозрачной пластмассы. Его сила составляет около 25% всей светопреломляющей способности оптической системы глаза [4]. Замечательно свойство хрусталика автоматически менять свою преломляющую силу — в результате изображение предме-.

Посмотрите снова на живой глаз, вглядитесь глубоко в зрачок — помните, вы смотрите в хрусталик глаза. Теперь взгляните на схему 2. Найдите склеру, роговицу, переднюю камеру, радужку, зрачок, хрусталик. Мысленно отметьте эти элементы на живом глазу. Ha схеме глаз показан так, как будто он разрезан вдоль глазной щели через середину ,роговицы и вы смотрите сверху на нижнюю половину правого глаза. Разберитесь во всем и хорошо запомните устройство этого замечательного прибора.

Ha схеме глаз много больше, чем в действительности.

Ha самом деле толщина хрусталика около 6 миллиметров, а поперечник его примерно 11 миллиметров* Хрусталик управляется цилиарной мышцей и прикреплен к ней особой цинновой связкой. При напряжении или расслаблении мышцы хрусталик становится либо менее, либо более выпуклым, и таким образом меняется фокусировка глаза; этот процесс, конечно, далеко не так прост, как он здесь описан. Цилиарная мышца

Схема. 2. Горизонтальный разрез глазного яблока.

работает весь день. Это не значит, что она не утомляется/ Напротив, во многих случаях людям надо носить очки именно потому, что цилиарной мышце нелегко поддерживать нужную фокусировку хрусталика.

За хрусталиком — большое пространство, заполненное прозрачной студенистой массой, называемой стекловидным телом. Стекловидное тело поддерживает постоянство формы глаза; без него глаз спался бы, как мяч, из которого выпустили воздух. Задняя поверхность стекловидного тела плотно соприкасается с сетчаткой глаза.

Сетчатка, вероятно, самая замечательная ткань в организме человека. По размеру и толщине ее можно сравнить с почтовой маркой, но в ней отчетливо различимы десять слоев, каждый из которых играет особую роль.

B сетчатке около 130. миллионов светочувствительных клеток. От 6 до 10 миллионов из них — клетки, называемые колбочками,— служат для различения мелких деталей предметов,.а также, участвуют ввосприя- тии цвета; функционируют они при дневном свете. Остальные светочувствительные клетки — около 120 миллионов— называются палочками. Обычно палочки длиннее и тоньше колбочек, да и функционируют иначе: они не дают возможности различать ни цвет, ни мелкие детали, но зато палочки высокочувствительны к слабому свету (с их помощью зрение работает в сумерках и ночью).

Колбочки и палочки распределены по поверхности сетчатки неравномерно. Поэтому не все участки сетчатки одинаковы. B этом легко удостовериться.: чтобы хорошо разглядеть предмет, вам надо «прицелиться» в него глазом, то есть установить свой глаз так, чтобы изображение предмета попало на центральную ямку «желтого пятна>>. Именно этот маленький участок сетчатки обеспечивает наиболее острое зрение. Он битком набит колбочками, и у каждой есть свое отдельное нервное волокно, проводящее импульсы в мозг. Палочек на этом участке практически нет K

Рассмотрите получше на схеме, где находится центральная ямка. Чтобы понять некоторые опыты, очень важно знать ее положение и функцию. Промежуточные нервные волокна и нервные клетки в сетчатке служат, по-видимому, для того, чтобы сжать информацию, собранную всеми 130 миллионами колбочек и палочек,— иначе ее не передашь всего лишь миллиону волокон, по которым нервные импульсы уходят вдоль зрительного нерва в мозг. Представьте себе, какая гигантская работа должна быть проделана для этого! Ведь число колбочек и палочек более чем в 100 раз превышает число волокон в зрительном нерве. [5]

Глаз сам по себе не видит. Глаз превращает в сигналы падающий на него свет,как-то преобразует эти сигналы и посылает их в мозг.

Полных ответов на эти вопросы наука не знает. Однако кое-что о работе сетчатки теперь известно. Свет можно представить как поток мельчайших частиц, движущихся с огромной скоростью, несущих энергию. Эти частицы врываются в сетчатку, как дробинки из ружья незадачливого охотника, выпалившего в глубь леса. Одни частицы ударяют в плотные молекулы вещества, содержащегося в зрительных клетках, другие пролетают мимо.

Как ни странно, колбочки и палочки обращены в глубь сетчатки, прочь от света; они утыкаются в ткань, которая поглощает частицы света, пролетевшие мимо зрительных клеток. Возможно, это способствует формированию четкого изображения на сетчатке. Палочки и колбочки немного похожи па миниатюрные электробатареи. Когда в молекулы содержащихся в них веществ попадают частицы света, светочувстви- тельная клетка посылает электрический разряд. Сила разряда зависит от того, сколько света попадает на активные молекулы. Свет высвобождает энергию,'кото- рая уже содержится в зрительном веществе.

Ho если бы глаз в самом деле работал просто как электробатарейка, он постепенно истощился бы. Этого не происходит, так как имеется механизм «подзарядки». Под действием света кимическое равновесие нарушается. Для его восстановления, конечно, необходима энергия. Она подается в виде питательных веществ по системе кровеносных сосудов и межклеточных пространств. Обильное кровоснабжение осуществляется через сосудистую оболочку, лежащую между сетчаткой и склерой.

Зрительные клетки сетчатки посылают нервные импульсы в виде электрохимических изменений, которые передаются по зрительному нерву, представляющему собой как бы линию связи глаза с мозгом. Зрительный нерв каждого глаза содержитоколомиллионаволокон, несущих нервные импульсы к высшим зрительным центрам.

Взгляните еще раз на схему и запомните место, где зрительный нерв выходит из глаза.

Положите пальцы на затылок чуть выше шеи и над краем черепа вы легко прощупаете шишку. Главные зрительные участки мозга находятся в этом месте. Сюда в конце концов приходятнервныё импульсы из сетчатки.

Мозг разделен на две половины. Каждая имеет собственную зрительную зону. Правая половина мозга получает сигналы от правоиполовины сетчатки каждого глаза^ левая половина мозга — 6т левой половины обеих сетчаток. Мы не знаем, как и где обе половины единого образа точно объединяются в мозге.

Нервные импульсы изглаза попадают в миллионно- клеточные структурымозга. Здесь выполняетсямноже- ство. операций; подобных тем, которые происходят в электронных машинах; отбор, классификация, усиление, просеиваниаимпульсов. Нервные импульсы от сетчатки.идут и к другим частям мозга. Сокращение многих мышщтела в. коиечном счете происходит в ответ на световое раздражение сетчатки глаза. Например, когда вы видителетящий на вас мяч, вы старае- тесь поймать или отбитего.

Зрение — чрезвычайно; сложный процесс. Химические и электрические явления в сетчатке, передача нервныхимпульсов по зрительному нерву и.егоответв- лениям* деятельность клеток в зрительных зонах мозга— вса.ато.составные части единого процесса^ .Никто не знаетлочно.всѳх^его-звеньев. t Каща- речь. идет о человечееком зрении, надо пом- нитьвще:в0т;очем^ В; зрении .участвуют два глаза. Гла- зап снабжены мышдами, которые работают соглаеован- на при; движениях обоих глаз. Вы смотрите на один предмет, но получаете два изображения — по одному для каждого глаза. Оба они сливаются в один образ. Это сложный процесс, зачастую дающий удивительные результаты, называется он слияние, или фузия.

Экспонат для выставки

Чтобы лучше разобраться в устройстве человеческого глаза, соберите пластмассовую модель. Образец можно также отыскать в магазинах учебных пособий для медицинских вузов.