Строение и функции органа зрения человека

Стекла особой формы, выполняющие работу, на которую глаз уже неспособен, были востребованы всегда. Без возможности сделать качественные линзы, исправляющие дефект данного конкретного зрения, издавна страдали как богачи, так и бедняки. После 45 лет зрение слабеет у подавляющего большинства людей. Хотя, нужно сказать, далеко не все из них при этом нуждаются в серьезной его коррекции. Но сейчас у нас есть и очки, и контактные линзы, и освещение любой желаемой интенсивности... А еще в начале прошлого века большинство людей читали, писали, вышивали при желтоватом свете свеч или так называемых плошек (глубокое блюдце, куда наливали и поджигали масло). Об электричестве тогда было известно лишь, что оно вызывает грозу и приводит к появлению искорок на отдельных тканях. Глаза человека в таких условиях старели ничуть не позже наших, а компенсировать их постепенный отказ было решительно нечем.

Один из ярчайших примеров неудобств, которые все это доставляло. — история великого английского поэта Дж. Мильтона. Как известно, один из наиболее выдающихся деятелей в правительстве О. Кромвеля потерял зрение буквально за несколько лет. Вероятнее всего, вследствие напряженной публицистической работы, которую он вел, поддерживая революционное правительство. Потому вскоре по завершении одного из самых известных своих произведений («Потерянный рай») он ослеп на один глаз. Учитывая, что положение второго было почти таким же, врачи запретили поэту писать. Разумеется, даже само это сочетание слов звучит нелепо... Спустя некоторое (недолгое) время произошло то, что предсказать было несложно. К моменту своей опалы и изгнания (как мы помним, после смерти О. Кромвеля произошла Реставрация — восстановление династии Стюартов на троне) Дж. Мильтон полностью ослеп. До конца дней он диктовал все, что хотел бы написать, жене или дочерям.

Да, во времена, когда не существовало даже шрифта Брайля, страшно представить, что могло бы случиться со слепым, когда рядом нет ни родных, ни просто согласных оказать ему помощь. Утрата зрения тогда автоматически означала конец если не самой жизни (нередко — в прямом смысле), то, по крайней мере, большинства ее самых радостных моментов. Сейчас дела обстоят, конечно, иначе. Но специальные клавиатуры, обученные собаки-поводыри и прочие сомнительные «привилегии» человека с особыми потребностями, как и прежде, не заменят отсутствия этих потребностей.

Итак, прежде, чем начинать разговор о заболеваниях или старении какого-либо органа, нужно составить представление об его устройстве и работе, пока он здоров. Глаз уникален тем, что большинство его внутренних структур образовано не тканью, а коллоидом — растворенным в воде белком того или иного типа. У нас в организме имеются похожие, хотя значительно более, так сказать, жидкие структуры — например, кровь и лимфа. В них тоже растворено множество белков, и не только белков. Более того — в них постоянно присутствует и обновляется целый набор белковых (опять-таки и не только) телец. И каждое из них выполняет свою, назначенную ему природой работу. Кровь по праву считается не жидкостью, а одним из органов тела. Так вот, глаз — это тоже в известном смысле жидкий орган. Просто его форма и состав значительно более стабильны, чем у крови.

Более или менее важных частей в глазу не существует — в том смысле, что утрата любой из них приведет к полной или почти полной слепоте. Мы должны это понять сразу и навсеща: к сожалению, все существующие методы протезирования частей глаза грешат одним общим недостатком. А именно тем. что функционирование глаза как зрительного органа при замене любой его части ухудшается настолько, что это не может остаться незамеченным ни для нас, ни для окулиста. Потому до протезирования (невозможности лечения) в любом случае дело доводить не стоит...

Глаз как таковой представляет собой почти правильный шар, образованный стекловидным телом — одним из видов коллоида, занимающим бблыпую часть его пространства. Этот прозрачный белок составляет содержимое, окруженное тремя оболочками. Первая, наружная, называется склерой. Склера покрывает весь глаз, фактически создавая его как отдельный орган. Она непрозрачна и имеет белый цвет — такой, как у образованного ею глазного белка. Зато она очень эластична и прочна, к ней крепятся окологлазные мышцы глазной впадины. Окологлазные мышцы не являются частью глаза, однако именно они своим напряжением изменяют его форму (форму стекловидного тела) и положение в пространстве. Например, именно с их помощью мы можем скосить, закатить глаза, прикрыть или распахнуть веки.

В передней части глаза (в радиусе 1 см вокруг зрачка) склеры нет — согласимся, здесь ее непроницаемая для света текстура только помешала бы. Это «пятнышко» на поверхности склеры занято роговицей — прозрачным, как слеза, «вариантом» склеры. Роговица прозрачна, но по сравнению со склерой ее прочность несколько снижена. Зато под нею можно увидеть ограниченный участок второй глазной оболочки глаза — радужной. Она тоже покрывает весь глаз — просто нам видна лишь ее часть. А именно та, что покрыта роговицей вместо склеры. Радужная оболочка сплошь пронизана кровеносными сосудами. В основном как раз она снабжает кровью структуры глаза. Вторая особенность радужки — большое количество клеток, содержащих кожный пигмент меланин.

Меланинпродуцирующие клетки существуют в организме для того, чтобы весь он мог отличать день от ночи по уровню освещенности снаружи. Обычное место скопления этих клеток — наружные кожные покровы. Но, как видим, они имеются не только там... Количество меланинпродуцирующих клеток в радужной оболочке обусловливает ее цвет. Диапазон цветов радужки колеблется от красного, как у альбиносов (минимальная концентрация этих клеток), до почти черного, как у всех хорошо загорающих южан (максимальная концентрация). Третьей же особенностью радужки является наличие в ней мышечных волокон. Они позволяют ей управлять размером зрачка — от расширенного, чтобы уловить больше света в сумерках, до черной точечки на ярком свету.

Третья универсальная для всего глаза оболочка — сетчатая, или сетчатка. Все мы наслышаны, что на сетчатке обычно фокусируется преломленный хрусталиком луч света. Потому многие думают, что сетчатка расположена только в задней части глаза, в глубине глазницы. На деле это не так — сетчатка сплошь пронизана капиллярами и поставляет кровь в глубинные структуры глаза. Именно от ее здоровья зависит здоровье стекловидного тела, зрачка и не только. Ведь лишь через ее мелкую сосудистую сетку в них могут поступить вещества, необходимые для обновления их белков.

Тем не менее самая, так сказать, зрячая часть сетчатки действительно расположена лишь на одном, относительно небольшом участке. Способность сетчатки распознавать изображение за счет игры света и тени одинакова не на всей ее протяженности. Она напрямую зависит от концентрации на ее поверхности фоторецепторов — чувствительных к свету клеток. Они-то и улавливают все оттенки света и цвета, поступающего извне. Область, где фоторецепторов на сетчатке больше, чем где бы то ни было, довольно невелика, и сконцентрированы они там, куда падает луч из зрачка, преломленный хрусталиком. Эта область зовется зрительным центром (варианты названия — желтое пятно, или макула). На остальной поверхности сетчатки их значительно меньше — обычно достаточно для различения уровня освещенности снаружи, но без прочих подробностей, свойственных нормальному зрению.

Конечно, к области глазного дна крепится глазной нерв — главный канал, способный передать всю информацию из глаза в головной мозг. Точнее, в зрительные центры коры. Глазной нерв — структура весьма разветвленная. Его отростки подводят буквально к каждому световому рецептору сетчатки, образованному скоплением светочувствительных клеток. Кстати, эти клетки бывают двух типов — условно их называют палочками и колбочками. Одни более чувствительны, так сказать, к ярким краскам — лучше обрабатывают цвет и дневной свет. А другие обеспечивают видимость при слабом освещении — в сумерках и в темноте.

С точки зрения густоты «населенности» световыми рецепторами на сетчатке имеется как область оптимальной видимости (зрительный центр), так и область, лишенная светочувствителоных клеток вообще. Последняя называется слепым пятном — свет, попадающий на него, мы не увидим Однако в районе слепого пятна все многочисленные ответвления глазного нерва объединяются в общий ствол. И ведет он непосредственно в кору. Важность роли глазного нерва во всем процессе зрения не стоит недооценивать. Если даже при полностью здоровом и функциональном аппарате глаза у нас случится что-нибудь фатальное с глазным нервом, мы ослепнем на этот глаз мгновенно, необратимо и полностью.

Но мы опять углубились во внеглазные структуры, забыв о таких важных элементах видимой части глаза, как зрачок, хрусталик и еще ряд связанных с ним элементов. Что такое зрачок, нам известно -фактически это дырочка в центре радужки, через которую внутрь глаза поступает свет извне. Сразу за зрачком расположен хрусталик — фокусирующая линза, образованная некоторым количеством эпителиальных клеток, только как бы сильно вытянутых в длину. Эти клетки образуют довольно надежный каркас, все промежутки в котором заполняются особым белком — кристаллитом, названным так из-за сходной с кристаллом структуры. Преломляющая способность хрусталика, как и размер зрачка, легко изменяется благодаря напряжению-сжатию мыши радужки. Еще точнее, сам хрусталик «обслуживает» отдельная мышца, называемая цилиарной. Чтобы хрусталик сохранял и поддерживал подобную податливость усилиям извне, да еще в течение многих лет, он и создан как тело скорее жидкое (во всяком случае, желеобразное), чем твердое.

А вот о наличии еще хоть чего-нибудь в глазу мы наверняка сейчас слышим впервые. Нам известно о его оболочках, зрачке и пр. Не без некоторых заблуждений и без особых подробностей, но известно. А вот о том, что рядом с хрусталиком имеется еще несколько вспомогательных камер, мы ранее наверняка не слыхали. В реальности они существуют. Если мы посмотрим хоть и на собственный глаз сбоку, мы заметим, что область, покрытая роговицей (зрачок и видимая часть радужки), кажется несколько более выпуклой, чем прочая поверхность, затянутая склерой. У нас не обман зрения: действительно, между хрусталиком и роговицей имеется дополнительная полость, заполненная совершенно прозрачным ликвором. Называется она передней камерой глаза. Еще одна такая же камера расположена по бокам от хрусталика — везде, где между его выпуклой поверхностью и плоской поверхностью радужки образуется небольшой зазор. Эта камера зовется задней. Существуют обе камеры для того, чтобы хрусталик мог функционировать в наиболее комфортной окружающей среде — жидкой. То есть не высыхал, не подвергался воздействиям извне, не испытывал даже трети изменений, происходящих в иных структурах глаза.

Следует добавить, что все структуры глаза, кроме его наружных оболочек, обладают так называемой иммунной привилегией. То есть на них не распространяется действие сил иммунной защиты. Иммунные тельца никогда не попадают в эти области, потому что их реакция на возбудителя (типичное воспаление) может наделать там больше бед, чем сам возбудитель. Кроме того, нам не помешает запомнить, что у разных частей глаза существуют разные потребности в кровоснабжении и обмене лимфой. Например, сетчатка и глазные оболочки имеют собственную, весьма разветвленную кровеносную систему. Сетчатка снабжается кровью всегда очень хорошо — поставляемые ею компоненты нужны светочувствительным клеткам для работы каждую минуту и секунду. А вот глазные оболочки «интересуются» составом крови более с позиции белков, содержащихся в ее плазме, и тельцами иммунной защиты.

Плазма с растворенными в ней белками необходима всем структурам глаза, лишенным собственной системы кровоснабжения. Например, кровь не поступает ни в стекловидное тело, ни в хрусталик, ни в глазные камеры. Ею не снабжается также роговица. Нам может показаться удивительным, что хоть какой-то орган может существовать без взаимосвязи с кровотоком. Мы привыкли, что при расторжении этой связи органы отмирают. На самом деле жизнь без кровоснабжения вполне возможна. Но только при условии, если орган образован веществом, не нуждающимся в интенсивном расходе, обновлении, изменении. Клеткам все это необходимо буквально позарез — обменные процессы в них не затухают ни на мгновение. А белковому коллоиду с постоянной структурой это вовсе не нужно, поскольку задача по обработке (рассеиванию, преломлению) светового луча никаких химических реакций не требует. Она требует лишь абсолютной прозрачности преломляющего аппарата.

Кровеносные сосуды, преграждающие путь пучку света, нарушали бы эту прозрачность — потому природа предпочла обойтись вовсе без них. Время от времени некоторые «текущие» восстановительные работы нужны и этим белкам. Конечно, отжившие свой срок молекулы все равно распадаются — пусть даже редко и в небольших количествах. Но для строительства новых белков глаза нужны лишь белки плазмы — фактически лимфа. Отсюда и повышенный «интерес» глазных оболочек к составу плазмы, о котором мы сказали только что.