Патологии органов зрения: Патологии органа зрения

Содержание

Патология органа зрения как одно из проявлений болезни Паркинсона

Болезнь Паркинсона и ее системные проявления

Болезнь Паркинсона (БП) — одно из тяжелейших социально значимых нейродегенеративных заболеваний, проявляющееся в нарушении произвольных двигательных функций конечностей — дрожании или скованности движений. В основе патогенеза БП лежит деградация ключевого звена регуляции двигательной функции — нигростриарной дофаминергической (ДА-ергическая) системы мозга. Важнейшей особенностью БП является появление специфических симптомов в виде нарушения двигательной функции через много лет (до 30 лет) после начала нейродегенерации — при гибели большей части нигростриатных ДА-ергических нейронов и потери более 70% дофамина в стриатуме. Длительное бессимптомное течение заболевания объясняется включением компенсаторных процессов, направленных на нивелирование функциональной недостаточности погибших нейронов.

Диагноз Б.П. практически может быть поставлен только после необратимой и почти полной деградации нигростриарной ДА-ергической системы и истощения компенсаторных механизмов мозга, что объясняет крайне низкую эффективность лечения больных.

За последние 20 лет существенно расширились и изменились представления об этиологии и патогенезе Б.П. Оказалось, что это заболевание в подавляющем большинстве случаев является полигенным и системным. Следовательно, с одной стороны, может существовать лишь генетическая предрасположенность к возникновению заболевания, а с другой — патологический процесс, не ограничиваясь только нигростриарной системой мозга, распространяется на многие другие отделы мозга и периферическую, прежде всего симпатическую нервную систему, что приводит к нарушению функций внутренних органов и их систем. Так, при БП отмечена дегенерация нейронов, иннервирующих сердце, желудочно-кишечный тракт, слюнные железы, надпочечники и др. [1—3].

Важно, что при БП патологический процесс в некоторых отделах головного мозга (за пределами нигростриарной системы) и периферической нервной системе начинается раньше, чем в самой нигростриарной системе. Это приводит к нарушению функций внутренних органов задолго до появления нарушений двигательной функции. Примерами ранних патологических процессов и их функциональных проявлений при БП может служить гибель нейронов обонятельных луковиц и нарушение обоняния, а также нарушение симпатической иннервации кишечника и возникновение при этом запоров. Диагностика ранних немоторных проявлений БП положена в основу широко разрабатываемой в настоящее время доклинической диагностики — ее установление до появления нарушения двигательных функций. Есть основания считать, что успешное решение этой задачи позволит разработать превентивную нейропротективную терапию, направленную на остановку или значительное замедление системного нейродегенеративного процесса. В свою очередь это даст возможность неограниченного продления доклинической стадии БП, т. е. периода комфортной жизни больного [4, 5].

Одним из немоторных проявлений БП считается патология зрения. Она может быть обусловлена тем, что глаз фактически является «мозгом, вынесенным на периферию», либо тем, что в регуляции зрения на уровне мозга и самого глаза принимают участие ДА-ергические нейроны, которые подвержены избирательной дегенерации во всех отделах нервной системы.

Нервная регуляция органа зрения

В глазном яблоке представлены различные типы тканей (рис. 1). Под соединительнотканной фиброзной оболочкой, состоящей спереди из прозрачной роговицы, переходящей в склеру, находится сосудистый тракт глаза. Его передний отдел содержит гладкомышечные клетки, ответственные за процесс аккомодации (цилиарное тело) и регуляцию диаметра зрачка (радужка). Помимо этого, в цилиарном теле с участием секреторных клеток происходит образование внутриглазной жидкости (так называемая водянистая влага). Под сосудистой оболочкой, покрытой пигментным эпителием, расположена сетчатка. Проходя через бессосудистые прозрачные ткани (роговица, хрусталик, стекловидное тело), световые потоки фокусируются и попадают на сетчатку. В фоторецепторном аппарате воспринимается и первично обрабатывается световая информация. Сетчатка является единственной в организме тканью, содержащей нервные клетки, имеющие общее эмбриональное происхождение с клетками головного мозга.

Установлено, что дофамин является нейротрансмиттером не только в мозге, но и сетчатке [6]. Дофаминпродуцирующие клетки и рецепторы к дофамину имеются во всех структурных образованиях глаза. Изменения зрительных функций при БП возникают не только в сетчатке, но и во всем зрительном аппарате и относятся к периферическим проявлениям этой болезни, которые могут предшествовать известным двигательным нарушениям.

Рис. 1. Строение глаза.

Помимо глазного яблока, в функционировании глаза участвуют мышцы глазодвигательные и управляющие движением века, а также слезные железы.

Патология зрения при болезни Паркинсона

У пациентов с БП имеются нарушения функционирования всего зрительного анализатора, начиная со слезного аппарата и кончая его корковым отделом в головном мозге. Так, на поздних стадиях заболевания отмечаются нарушения движения глаз. В обзоре будут рассмотрены только нарушения со стороны глазного яблока, начиная с его переднего отдела и заканчивая сетчаткой.

Передняя поверхность глаза омывается слезной жидкостью, которая, помимо смачивания поверхности глаза, играет очень важную роль в обеспечении метаболизма ее тканей, особенно бессосудистой роговицы. Состав слезы изменяется при различных глазных болезнях, затрагивающих не только наружные, но и внутренние структуры глаза, а также ряде системных заболеваний [7]. У всех больных при БП отмечаются симптомы сухого глаза — снижена продукция слезы и имеются нарушения в слезной пленке, покрывающей роговицу, которые происходят как за счет сухости глаза, так и уменьшения частоты моргания. Причем выявлена статистически достоверная корреляция между выраженностью признаков сухого глаза и стадией БП [8]. Дофамин принимает участие в регуляции количества и состава слезной жидкости. Дофамин и его метаболиты присутствуют в слезной жидкости, по данным X. Martin и M. Brennan [9], его содержание в слезе человека составляет 8,9±5,1 нг/мл. ДАергические нервные волокна регулируют секрецию белка слезной железой через стимуляцию пресинаптических D1-подобных рецепторов [10].

У пациентов с БП значительно увеличено содержание в слезе фактора некроза опухоли α, который играет важную роль в нейродегенерации [11]. У больных глаукомой, при которой потеря зрения происходит за счет гибели нервных клеток сетчатки, в слезе снижено содержание дофамина, а также норадреналина [12]. В клеточных слоях роговицы присутствуют дофаминовые рецепторы [13], однако их физиологическая роль точно не установлена. Снижение количества слезы, ухудшение качества слезной пленки, покрывающей роговицу, снижение частоты мигания являются причинами прогрессирующего снижения толщины роговицы у больных БП [14].

Количество поступающего в глаз светового потока регулируется величиной зрачка, при этом роль диафрагмы выполняет радужка, являющаяся передним отделом сосудистой оболочки глаза и содержащая реагирующие на освещение круговые гладкомышечные волокна. Уровень дофамина, измеренный в извлеченном из глаз крысы комплексе радужка—цилиарное тело, составляет 3,2±0,2 нмоль/г [15]. Дофамин оказывает влияние на диаметр зрачка. Так, в экспериментах на мышах показано, что инъекции L-ДОФА вызывают дозозависимый эффект расширения зрачка [16].

У больных БП изменены параметры реакции зрачка в ответ на различные стимулы, что было измерено с помощью пупиллометрии [17]. Отмечено значительное снижение максимальной скорости констрикции и максимального ускорения сужения зрачка на световой стимул. Причем эти изменения более выражены у больных с когнитивными нарушениями, чем без них [18]. У пациентов с БП выявлена гиперреакция зрачка на пара- и симпатомиметические воздействия [19]. Возможно, выявлять субклинические стадии БП [20] и оценивать эффективость проводимой терапии при данном заболевании [21] может помочь пупиллометрическое исследование.

Непосредственно к радужке прилегает цилиарное (реснитчатое) тело. От него к капсуле хрусталика тянутся волокна, удерживающие хрусталик в определенном положении. При работе натягивающих их мышц изменяется кривизна хрусталика, происходит процесс аккомодации. Участие дофамина в процессе аккомодации мало изучено. Имеются сведения [22], что антагонисты дофамина при введении в конъюнктивальный мешок здоровым людям замедляют скорость аккомодации, но не влияют на ее степень.

Важной функцией цилиарного тела также является образование водянистой влаги, заполняющей переднюю и заднюю камеры глаза. В этом задействованы процессы пассивного и активного транспорта из сосудов, пронизывающих многочисленные выросты (реснички), а также секреции в непигментном эпителии цилиарного тела. От количества образовавшейся водянистой влаги зависит гидродинамика глаза и внутриглазное давление, а ее состав оказывает большое влияние на метаболизм омываемых ею тканей, особенно бессосудистых (роговица, хрусталик), для которых она выполняет функции крови. Дофамин обнаружен в водянистой влаге человека [23].

Доказана важная роль ДА-ергической системы в регуляции внутриглазного давления. Его повышение является одним из ведущих патогенетических факторов развития глаукомы — распространенного заболевания глаз, при котором происходит гибель нервных клеток сетчатки. На основании изучения влияния дофамина и его различных агонистов на внутриглазное давление был сделан вывод, что оно комплексное — прямое (на постсинаптическом уровне) и непрямое (на пресинаптическом). Постсинаптическое действие агонистов дофамина стимулирует в цилиарном теле DА1-рецепторы, непрямой эффект осуществляется с помощью DА2- и DА3-рецепторов. Агонисты DА1-рецепторов усиливают продукцию водянистой влаги и таким образом увеличивают внутриглазное давление, а агонисты DА2-рецепторов снижают внутриглазное давление [24—27]. Агонист DА1-рецепторов — ибопамин при закапывании в глаз людям без глаукомы, но с наследственной предрасположенностью к этому заболеванию вызывает повышение внутриглазного давления, тогда как при отсутствии такой предрасположенности этого не происходит [28]. Предполагается, что такой тест может позволить выявлять доклинические стадии глаукомы. В исследовании, проведенном на 100 пациентах с БП и 100 здоровых, показано [29], что глаукома достоверно чаще встречается у больных БП — в 16,33% глаз по сравнению с 6,63% — в контроле.

Глаукома, как и БП, является полиэтиологичным заболеванием, их объединяет гибель нейронов, участие в этом процессе дофаминергической системы и окислительного стресса. Можно предположить, что это является основой связи рассматриваемых заболеваний.

У пациентов с БП достоверно чаще обнаруживается ядерная и заднекапсулярная катаракта [29], что, возможно, связано с большой ролью окислительного стресса в патогенезе и катаракты, и БП.

Дофамин участвует в регуляции кровотока в сосудистой оболочке глаза (хориоидея). Так, внутривенное введение дофамина кроликам вызывает расширение сосудов хориоидеи путем воздействия на D1/D5- рецепторы [30].

Сетчатка глаза имеет свою собственную сосудистую сеть, регуляция которой осуществляется в основном автономной системой. Ключевую роль в регуляции сосудов сетчатки играют факторы, высвобождающиеся не только из эндотелия, но и нервных клеток, соприкасающихся с сосудами. Сигналы к сосудам поступают непосредственно из нервных клеток. Дофамин, выделяющийся из нервных клеток сетчатки, способствует расширению ее сосудов. Таким образом, через дофамин осуществляется влияние на тонус сосудов сетчатки светового воздействия, поступающего на нервные клетки сетчатки. Предполагается [31, 32], что с нарушением этого влияния связаны наблюдаемые у пациентов с БП изменения электроретинограммы при световом воздействии.

Сетчатка является очень сложной многослойной структурой, в которой происходят не только восприятие светового сигнала (фоторецепция), но и его первичная обработка и анализ (рис. 2). Дофамин играет важную роль в функционировании сетчатки, и при БП наблюдаются изменения в различных ее отделах.

Рис. 2. Схематическое изображение разных видов нейронов сетчатки.

Внешний слой сетчатки составляют фоторецепторы (палочки и колбочки), погруженные в пигментный эпителий. Далее идет наружная пограничная мембрана — полоса межклеточных сцеплений. Следующий наружный ядерный слой образован ядрами фоторецепторов, после которого следует наружный плексиформный слой. Далее идет внутренний ядерный слой, образованный ядрами биполярных, амакриновых, горизонтальных, мюллеровских, интерплексиформных нейронов. Отделяет внутренний ядерный слой от слоя ганглиозных клеток внутренний плексиформный слой, состоящий из переплетающихся отростков нейронов. Он отграничивает сосудистую внутреннюю часть сетчатки от бессосудистой наружной. Далее расположен слой ганглиозных клеток. Следующий слой состоит из аксонов ганглиозных клеток, образующих зрительный нерв. Покрывает поверхность сетчатки изнутри внутренняя пограничная мембрана, в которой расположены отростки нейроглиальных мюллеровских клеток.

В процессе передачи нервного возбуждения по нейронам сетчатки важную роль выполняют эндогенные трансмиттеры. В сетчатке были обнаружены практически все известные нейромедиаторы, в том числе дофамин.

Роль дофамина в сетчатке

Дофамин синтезируется в нескольких типах амакриновых клеток сетчатки млекопитающих, но более всего в клетках типа А18 [33]. Он циклически синтезируется в амакриновых клетках, его содержание увеличивается днем и уменьшается ночью, а концентрация связана с содержанием мелатонина [34]. Предполагается, что ДА-ергические амакриновые клетки увеличивают размер рецептивного поля (совокупность рецепторов, стимуляция которых приводит к изменению активности определенного элемента), повышая при этом чувствительность ганглиозных клеток в скотопических условиях (при сумеречном освещении) [35]. ДА-ергические амакриновые клетки сетчатки благодаря взаимодействию с палочками, колбочками, биполярными клетками выполняют важную роль в восприятии зрительной информации сетчаткой. Дофамин обнаружен не только в амакриновых, но и фоторецепторах, биполярных, интерплексиформных и горизонтальных клетках [36, 37].

Рецепторы к дофамину (D1- и D2-рецепторы) выявлены во многих слоях сетчатки [38—40]. В частности они были идентифицированы на нейронах внутреннего и наружного ядерных слоев сетчатки многих позвоночных. D2-рецепторы найдены также в наружной пограничной мембране, пигментном эпителии и внутреннем плексиформном слое. Предполагают, что D1-рецептор присутствует на телах ганглиозных клеток, горизонтальных и некоторых амакриновых клетках. Активность протеинкиназы, А и содержание цАМФ регулируется с помощью дофамина путем воздействия его на D1- и D2-рецепторы. Так, в фоторецепторах дофамин, воздействуя через D2-рецепторы, снижает концентрацию цАМФ, подавляет синтез мелатонина и регулирует проводимость щелевых контактов между палочками и колбочками в зависимости от фазы светового цикла. Помимо снижения содержания цАМФ, дофамин может влиять на каскад фототрансдукции (световая и темновая адаптация) и другие функции фоторецепторов [41].

При БП в сетчатке глаза происходят изменения, которые выявляются при офтальмологическом обследовании больных. Так, было выявлено [42, 43] существенное снижение корригируемой остроты зрения, снижение контрастной чувствительности и изменение цветового восприятия. Некоторые авторы [44] предполагают, что ухудшение остроты зрения и контрастной чувствительности способствует появлению галлюцинаций при БП.

При БП была выявлена [45] значительная биоэлектрическая дисфункция зрительного пути во внешних слоях сетчатки.

С помощью метода оптической когерентной томографии (ОКТ) у пациентов с БП, помимо значительного уменьшения толщины слоя нервных волокон сетчатки, обнаружено [46] уменьшение слоя ганглионарных клеток, внутреннего и внешнего плексиформного слоя и увеличение толщины внутреннего ядерного слоя по сравнению со здоровыми. Внутренние слои сетчатки более истончены у пациентов с более длительной продолжительностью Б.П. Выявлена обратнопропорциональная зависимость толщины слоя ганглионарных клеток и продолжительности и тяжести БП [47]. У пациентов с БП по данным ОКТ и периметрии (исследование поля зрения и выявление ограниченных участков с отсутствием зрения — скотом) выявлены скотомы даже при отсутствии уменьшения толщины сетчатки [48]. Глаукома обнаруживается в 2,5—3 раза чаще, чем у здоровых [49].

У пациентов с БП при офтальмологическом обследовании выявляется снижение восприятия и анализа движений, возможно, из-за поражения амакриновых клеток в сетчатке при БП, так как они участвуют в обработке поступающего от движущегося объекта сигнала [50, 51]. При Б.П. имеется разобщение между магноцеллюлярным путем (низший иерархический уровень зрительной системы, несущий информацию о движении и форме) и визуальной обработкой. Поэтому предполагается, что при БП нарушается восприятие движения на уровне как сетчатки, так и в коре головного мозга.

Экспериментальное моделирование БП и патологии зрения

Содержание дофамина в сетчатке изучено в основном в экспериментальных исследованиях. Например, показано снижение уровня дофамина в сетчатке при диабетической ретинопатии. У крыс и мышей со стрептозотоциновым диабетом наблюдалось уменьшение концентрации в сетчатке L-ДОФА (предшественник дофамина), а после его введения достоверно улучшались нарушенные визуальные функции и повышался уровень дофамина в сетчатке [52].

Среди моделей БП in vivo различают генетические (нокаутные и трансгенные модели), нейро- (системное введение нейротоксинов) и стереотаксическое введение в локальные участки головного мозга ротенона, параквата, 6-OHDA, MPP+, MPTP, метамфетамина, дегуелина и др. Из моделей in vivo главным образом используются модели с введением экзо- (ротенон, паракват и MPTP) и эндогенных (6-гидроксидофамин, MPP+, L-DOPA) нейротоксинов, для моделирования БП in vitro используют культуры нейронов, астроцитов и клеток микроглии [53].

Модель с применением in vivo 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина (МРТР) дает возможность получать различные стадии БП, начиная с доклинических проявлений и заканчивая терминальной стадией [54—56]. Грызуны оказались устойчивы к токсическому действию МРТР. Только высокие его дозы (внутрибрюшинно 30 мг/кг в день в течение 30 дней) вызывали повреждения нигростриарного пути у грызунов [57]. Однако у мышей после внутрибрюшинного введения малых доз (10 мг/кг) МРТР в сетчатке происходило снижение содержания метаболитов дофамина (3,4-дигидроксифенилацетатная и гомованилиновая кислота), но не его самого. При высоких дозах (30 мг/кг) МРТР наблюдалось значительное снижение содержания дофамина и его метаболитов [56].

У мышей линии C57BL/6J после внутрибрюшинного введения MPTP отмечалось изменение показателей электроретинограммы, которые возвращались к уровню нормы спустя 50 дней после инъекции. Иммуногистохимический анализ показал, что через 10 дней после начала эксперимента количество положительно окрашенных амакриновых клеток, содержащих тирозингидроксилазу (+ТГ), снижалось приблизительно на 50%. Данные изменения отмечались по крайней мере в течение 50 дней после введения MPTP [58]. Подобные результаты получены в эксперименте не только на грызунах. После внутривенных инъекций МРТР обезьянам происходило зависимое от дозы нейротоксина, но обратимое снижение активности тирозингидроксилазы — первый скоростьлимитирующий фермент синтеза дофамина в амакриновых клетках [59].

В случае использования другого метода моделирования БП с помощью ротенона у крыс наблюдался подобный эффект воздействия на сетчатку. После интраперитонеального введения ротенона содержание дофаминсодержащих амакриновых клеток уменьшилось [60, 61]. Однако, гибель амакриновых клеток при моделировании БП была выявлена не во всех исследованиях. Например, после интраперитонеального или интравитреального введения различных нейротоксинов в больших дозах (MPTP, ротенон) гибель амакриновых клеток в сетчатке мышей не наблюдалась [62]. При этом у кошек содержание дофамина в сетчатке при интравитреальном введении ротенона снижалось, приводя к усилению скотопических электрофизиологических ретинальных реакций (повышение порога скотопического или темновой адаптации). Этот эффект полностью исчезал после интравитреального введения дофамина [63].

Таким образом, истинный дефицит дофамина вызывает функциональные изменения в сетчатке, влияющие на передачу зрительного сигнала в лежащие выше отделы мозга.

Интересны результаты работы [64], в которой признаки БП, а именно изменение движения, индуцировали введением крысам в стекловидное тело вблизи сетчатки небольших доз ротенона и МРТР (при этом исключалось системное воздействие нейротоксинов). В этом же опыте было обнаружено, что после длительного воздействия света наблюдалось улучшение двигательных функций у животных. В другом исследовании [65] было установлено, что некоторые ретинальные клетки способны восстанавливать уровень дофамина в стриатуме. Так, при пересадке ретинальных мышиных дофаминсодержащих клеток Мюллера другим мышам с паркинсонизмом в стриатум наблюдалось восстановление двигательных функций, что также сопровождалось восстановлением уровня дофамина в стриатуме. После трансплантации культуры клеток ретинального пигментного эпителия в стриатум мышей с паркинсонизмом в пересаженных клетках происходила усиленная выработка нейротрофических факторов (глиальный и мозговой), защищающих дофаминсодержащие клетки. Также было показано [66], что эти клетки способны синтезировать дофамин и способствовать восполнению его дефицита после введения ротенона.

Перспективы использования моделирования и клинических исследований патологии зрения для разработки доклинической диагностики БП

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что при БП происходят изменения на всех уровнях зрительного анализатора. Эти нарушения касаются не только функции и морфологии нервной ткани глаза — сетчатки, но и слезного аппарата, фиброзной оболочки, хрусталика, сосудов, гладкомышечных элементов, гидродинамики глаза. Современные методы офтальмологического обследования позволяют выявлять эти нарушения, которые могут проявляться уже на ранних стадиях Б.П. Офтальмологическое исследование может оказаться очень информативным для выявления БП на ранней доклинической стадии, так как позволяет выявлять ранние функциональные отклонения, не установленные еще в других органах. Исследования на экспериментальных моделях БП подтверждают участие зрительного аппарата в данной патологии и могут позволить установить наиболее ранние нарушения. Перспективой исследования глазных проявлений БП являются определение на основе офтальмологического обследования группы риска, а также разработка неинвазивных тестов для выявления БП на доклинической стадии.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Патология органа зрения при общих инфекционных болезнях у детей

Патология глазного яблока и его придаточного аппарата довольно часто (15-25%) встречается при инфекционных и других общих заболеваниях у детей, обычно это воспалительные процессы, а также парезы и параличи нервно-мышечного аппарата.

Воспалению подвержены в разной мере по существу все глазные ткани. Клинические проявления заболеваний глаза разнообразны как по локализации, так и по тяжести.

Воспаления проявляются в виде блефаритов, ячменей, халазионов, дакриоаденита (воспаление слезной железы), каналикулита, дакриоцистита (воспаление слезного мешка), флегмоны глазницы, конъюнктивита, кератита (воспаление роговицы), иридоциклита (воспаление сосудистой оболочки глаза), ретинита (воспаление сетчатки), неврита (воспаление зрительного нерва).

Параличи и парезы мышечного аппарата проявляются в виде птоза (опущение верхнего века), лагофтальма (незакрытие глазной щели), наружной офтальмоплегии (ограничение или отсутствие подвижности глаза), внутренней офтальмоплегии (паралич мышц радужки, ресничного тела).

Все перечисленные патологические процессы, возникающие на фоне детских инфекций, как правило, протекают остро и при внимательном осмотре легко и быстро выявляются педиатром. Ребенку необходима первая врачебная (педиатрическая) и последующая офтальмологическая помощь.

Внимание педиатра должно быть обращено в основном на такую наиболее частую патологию глаз при детских инфекционных заболеваниях, как конъюнктивиты.

Видное место в структуре инфекционной патологии детей занимают вирусные заболевания. Наиболее часто заболевания глаз вызваны аденовирусами, вирусом герпеса, а также вирусами гриппа и парагриппа, ветрянной оспы, кори, краснухи.

Аденовирусный конъюнктивит — это заболевание часто поражает детские коллективы с возможным последующим образованием семейных вспышек. Заражение происходит воздушно-капельным путем от больных с острым респираторным заболеванием, сопровождающимся конъюнктивитом. Может встречаться и контактный путь передачи инфекции. Инкубационный период составляет 4-8 дней. Длительность заболевания обычно составляет 1-2 недели. Характерно развитие конъюнктивита, который может иметь три клинические формы- катаральная, пленчатая, фолликулярная. Часто поражается оба глаза: сначала один глаз через 1-3 дня второй. Появляются жалобы на резь, слезотечение, отделяемое скудное, слизистое, редко появляются единичные петехии конъюнктивы, как и поражение роговой оболочки, в виде единичных эпителиальных инфильтратов. Во многих случаях наблюдается региональная аденопатия- увеличение околоушных лимфоузлов.

Основными методами диагностики аденовирусных заболеваний глаз являются клинические и лабораторные методы. Среди последних методов особое значение придается цитологическим, иммунофлюоресцентным, иммуноферментным исследованиям. Прогноз при своевременном лечении благоприятный.

Корь — острое высококонтагиозное вирусное заболевание, вызываемое парамиксовирусом, относящимся к роду морбилливирусов семейства парамиксовирусов. Источником инфекции является больной человек, наиболее опасный для окружающих в последние дни инкубационного периода, в катаральный период болезни и в первый день появления сыпи. Со стороны глаз возникает двусторонний катаральный конъюнктивит со светобоязнью, слезотечением и блефароспазмом с отеком век, гиперемией, умеренной отечностью конъюнктивы и обильным серозным или слизисто-серозным отделяемым. Характерные для кори высыпания могут появится на конъюнктиве век, слезного мясца в виде мелких розово-красных пятнышек( пятна Филатова-Бельского-Коплика). Веки отекают, нередко развивается блефарит, реже экзема, мейбомиит и ячмени. В патологический процесс может вовлекаться роговица в виде точечного вирусного кератита, бесследно проходящего в течении нескольких дней. Прогноз исхода кори зависит от тяжести осложнений, при своевременно начатом лечении обычно прогноз благоприятный.

Ветряная оспа — начинается остро после инкубационного периода в течение 10—21 дня. Обычно болезнь проявляется распространенной по всему телу везикулезной экзантемой с явлениями интоксикации различной степени выраженности. У части больных сыпь появляется также на слизистых оболочках, чаще — полости рта, реже — конъюнктивах. Поражение органа зрения наблюдается примерно у 4%, редким осложнением заболевания является кератит. Боли локализуются по ходу чувствительных нервов и имеют односторонний опоясывающий характер. Типичны также поражения лица, особенно по ходу тройничного нерва. Глазная форма опоясывающего герпеса развивается при поражении тройничного нерва, особенно его глазной ветви. Признаком ее вовлечения является появление сыпи на кончике носа. При этом могут быть поражены все ткани глаза и его придатков с развитием блефарита, конъюнктивита, кератита, иридоциклита, ретинита, хориоидита, ретробульбарного неврита, паралича глазных мышц. Поражение роговицы вирусом ветряной оспы — опоясывающего герпеса более глубокое, чем вирусом простого герпеса. Кератит в половине случаев сопровождается иридоциклитом. Заболевание часто принимает хроническое, рецидивирующее течение. Его серьезным осложнением является развитие длительно продолжающейся постгерпетической невралгии. Диагноз основывается на характерной клинической картине. Цитологическим подтверждением диагноза служит присутствие в соскобах с роговицы окрашенных по Романовскому—Гимза многоядерных клеток с внутриядерными ацидофильными включениями. Более специфична обработка препаратов антителами, мечеными флюоресцеином.

Туберкулезный кератит является вторичным заболеванием, которое развивается вследствие распространения микобактерий по всему организму. Данная форма обычно диагностируется у детей, при этом наблюдается выраженное поражение тканей легких. Начало патологического процесса характеризуется появлением светло-серых узелков — фликтен — вдоль краев роговицы. Одновременно с этим наблюдаются светобоязнь, чрезмерное слезотечение и спазмы мышц обоих век. При отсутствии своевременного лечения узелки увеличиваются в диаметре, а в роговицу прорастают кровеносные сосуды, что сопровождается очень неприятными ощущениями.

После проведения соответствующей терапии большая часть узелков рассасывается, не оставляя следов на роговице. Оставшиеся фликтены преобразуются в глубокие язвочки, заживление которых приводит к образованию рубцов. В тяжелых случаях возможна перфорация роговицы до уровня стекловидного тела. Поскольку туберкулез является хроническим заболеванием, узелки могут образовываться многократно, распространяясь по всей роговице. В результате этого острота зрения заметно снижается. В данном случае воспаление связанно со специфической аллергической реакцией, а его лечение сопровождается определенными трудностями.

Патология органа зрения может встречаться и при других инфекционных заболевании( например сифилис, цитомегаловирусная инфекция и др).

В осенне- весенний период родителям следует обратить внимание , что при вышеперечисленных инфекциях часто поражается органы зрения. Лечение должно проводится совместно с педиатрами и другими профильными специалистами.

Врач ординатор отделения МХГ Центра Матери и Ребенка: Базарова Ж. О.

Заболевания органов зрения – Заболевания – Информация – Пациентам – ОКДЦ ПАО «Газпром»

Заболевания щитовидной железы, связанные с деятельностью гипофиза, обусловливает ряд патологических процессов со стороны глазного яблока и его придаточного аппарата, что помимо органических нарушений, требующих в раде случаев радикальных мер, характеризуется рядом тяжелых функциональных расстройств.

Повышение функциональной активности щитовидной железы (тиреотоксикоз) выражается в повышенной выработке гормонов щитовидной железы, заставляет все органы работать с повышенной интенсивностью, что приводит к возникновению таких клинических симптомов как уменьшение массы тела (что связано с повышением основного обмена), дрожанием рук, повышенной возбудимостью, потливостью, тахикардией.

Офтальмологические проявления тиреотоксикоза имеют характерную симптоматику, внешне выражающаяся в выпученности глаз, отечности век, отмечается двоение в глазах. Это состояние связано увеличением выработки гипофизом экзофтальмического гормона.

Различают стабильное, доброкачественное состояние экзофтальма и его злокачественную форму.

Доброкачественная форма возникает на фоне диффузного токсического зоба при многолетнем течении. Появляется широкое раскрытие глазных щелей, смещение глазного яблока вперёд. Пациенты жалуются на боли в области орбиты глаза, особенно в утренние часы, боли при движении глазных яблок, чувство сухости и инородного тела в глазу, слезотечение, особенно на улице, что не сопровождается нарушением проходимости слезных путей. Поражение наружных мышц глаза может вызывать диплопию (двоение в глазах), ограничение подвижности глазных яблок. Затруднены чтение и другие виды работ на близком расстоянии. У пациентов отмечается нарушением восприятия зеленого цвета, происходит изменение поля зрения. Снижение зрения обычно происходит в течение нескольких дней, а восстановление при благоприятной динамике процесса — растягивается на месяцы и годы.

Общая медикаментозная терапия, включающая кортикостероиды, отвлекающие, дегидратационные и противовоспалительные средства.

Офтальмологическое отделение ОКДЦ ПАО «Газпром» совместно с отделением эндокринологии проводится наблюдение и лечение больных с эндокринной патологией (сахарный диабет, эндокринная офтальмопатия).

Сахарный диабет является одной из наиболее частых причин снижения зрения из-за поражения сетчатки глаз. При этом на глазном дне появляются кровоизлияния, отек в центральной (макулярной) зоне сетчатки, отмечается рост новообразованных сосудов.

При данной патологии выполняется панретинальная лазеркоагуляция сетчатки — сетчатка точечно коагулируется (прижигается) с целью прекращения роста новообразованных сосудов, уменьшения кровоизлияний, улучшения трофики сетчатки. Эта процедура не приводит к улучшению зрения, однако в настоящее время она является практически единственным методом, способным стабилизировать процесс!

Комплексным лечением диабета глаза занимаются специализированные отделы в крупных клиниках — например, в Клинике микрохирургии глаза ОКДЦ ПАО «Газпром».
Телефон: (495)719-10-80; (495)719-11-67.

Заболевания органов зрения — Медкор

В поверхностных слоях роговицы, чаще в области лимба, появляются небольшие, округлой формы беловато-желтые инфильтраты — фликтены, возвышающиеся над поверхностью роговицы. Образование фликтен — это специфическая реакция роговицы на поступление продуктов распада ми-кобактерий туберкулеза. Количество и величинафликтен, так же как и их расположение, могут быть различными. К фликтенеподходитпучок поверхностных сосудов. Появление фликтен сопровождается резкимраздражением, дети прячутся от света, веки сжаты, у наружного угла глаза — болезненные трещины, веки отечны. Течение отличается разнообразием. Редко они рассасываются, не оставляя следа. Чаще изъязвляются с присоединением вторичной инфекции и постепенным замещением соединительной тканью, формированием рубца.

Лечение

Общее лечение направлено на гипо-сенсибилизацию и укрепление организма ребенка. Местно: 30 % раствор сульфацил-натрия, 1 % раствор гидрокортизона или 0,1 % раствор дексаметазона, софра-декс, 1 % раствор атропина.

Кератит грибковый вызывается различными видами грибов, обитающих в конъюнктиве и слезных путях. Развивается обычно после повреждения роговичного эпителия инородными телами. На месте эрозии появляется серовато-белый очаг с крошковидной рыхлой поверхностью, окружен желтоватым окаймлением. Глубокие слои роговицы расслаиваются. Процесс распространяется по радиальным линиям на соседние участки. Заболевание длится неделями. Постепенно формируется обширное бельмо. Субъективные ощущения обычно слабо выражены. Диагноз может быть подтвержден данными микроскопического исследования.

Лечение

Амфотерицин В в каплях или в виде парабульбарных инъекций, нистатин внутрь и в виде глазных капель. Хороший лечебный эффект дают криоаппликации и «туширование» язвы 5 % спиртовым раствором йода, диатермо- или гальванокаутером.

Кератиты дистрофические протекают без явлений светобоязни, слезотечения; раздражение глаза незначительное и не соответствует тяжести роговичных проявлений. Процесс начинается с помутнения и отека поверхностных слоев, повреждения и слущивания эпителия. При присоединении инфекции кератит приобретает гнойный характер.Лечение направлено на улучшение трофики. Внутримышечно вводят АТФ. Местно: 0,01 % раствор цитраля, 0,02 % раствор рибофлавина, хинина гидрохлорид, 30 % раствор сульфацил-натрия.

Структура патологии органа зрения у пациентов лечебно диагностического кабинета – представительства Хабаровского филиала МНТК «Микрохирургия глаза» Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 617.7-052

Егоров В.В., Сорокин Е.Л., Дутчин И.В., Кинзебулатова Р.А.

Хабаровский филиал ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Федорова

Росмедтехнологии»

Е-таИ: [email protected]

СТРУКТУРА ПАТОЛОГИИ ОРГАНА ЗРЕНИЯ У ПАЦИЕНТОВ ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КАБИНЕТА — ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА ХАБАРОВСКОГО ФИЛИАЛА МНТК «МИКРОХИРУРГИЯ ГЛАЗА»

В статье представлен анализ структуры и возможности современного лечения глазной патологии 6600 пациентов, обратившихся в лечебно-диагностический кабинет (ЛДК) Хабаровского филиала МНТК «Микрохирургия глаза». В структуре офтальмологической патологии преобладали социально значимые ее виды — катаракта, глаукома, сосудистые поражения, которые требуют дальнейшего хирургического лечения в условиях специализированного офтальмологического стационара. Отмечена также высокая обращаемость молодых людей с наличием аметропии для ее хирургической коррекции. Анализ результатов работы ЛДК показал высокий процент клинической эффективности выявления хронических заболеваний глаз, достигнутый посредством использования комплексных современных методов диагностики.

Ключевые слова: патология органа зрения, хирургическое лечение.

Актуальность

В последние годы отечественная офтальмология переживает значительный подъем в развитии и совершенствовании специализированной офтальмологической помощи населению [5,7,]. Он обусловлен многоплановыми факторами — углублением научных данных о патогенезе многих заболеваний глаз, разработкой и внедрением современных высокотехнологичных методов диагностики и лечебной аппаратуры, появлением методик микроинвазивной хирургии и лазерного лечения [4]. Но, несмотря на это, неудовлетворительные показатели эффективности офтальмологической службы амбулаторного звена объясняются следующими основными причинами: недостаточная оснащенность службы современным диагностическим и лечебным оборудованием, отсутствие единой системы информационного обеспечения, низкая эффективность существующих традиционных методов диагностики [2,3,5,6].

К тому же, все еще велико несоответствие между реальными потребностями населения в офтальмологической помощи и наличием офтальмологических учреждений, соответствующих современным нормативам. В немалой степени все это относится и к Дальнему Востоку РФ [1,2]. Именно поэтому многие пациенты, испытывая значительные трудности при обращении к участковым офтальмологам из-за их хронической перегруженности, ограниченных диагностических возможностей поликлиники, а иногда просто из-за отсутствия окулиста, вполне готовы обращаться в платные офталь-

мологические центры. То, что стало давно привычным для жителей западных регионов РФ, становится обычным и в Дальневосточном регионе.

В связи с этим для повышения доступности высококвалифицированной офтальмологической помощи населению г. Хабаровска по решению администрации Хабаровского филиала ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова в октябре 2008 года в центре города был открыт лечебно-диагностический кабинет (ЛДК). Он расположен по адресу: ул. Петра Комарова, 3 и является структурным подразделением филиала.

Существенными преимуществами ЛДК перед обычными глазными кабинетами поликлиник являются: техническая оснащенность современной аппаратурой, а также активное применение современных технологий диагностики и лечения глазной патологии. В ЛДК может обратиться любой пациент, независимо от места своего проживания. Как показал опыт, одних приводит сюда неудовлетворенность результатами осмотра участкового окулиста, мотивацией обращения других является желание еще раз уточнить выставленный в поликлинике клинический диагноз и получить более подробные рекомендации для проведения лечебно-реабилитационных мероприятий.

Цель работы — анализ эффективности работы ЛДК, оценивающейся по структуре глазной патологии пациентов, обратившихся в ЛДК, и по возможностям ее современного лечения.

Материал и методы

Всего за период с октября 2008 по апрель 2010 года в ЛДК обратилось 6600 человек. Их возраст варьировал от 18 до 86 лет. Среди них женщины составили 3828 человек (58%), мужчины — 2772 человек (42%). Большая часть — это жители Хабаровска (3894 чел., 59%). Остальные — жители различных районов Хабаровского края (1782 чел., 27%), Дальневосточного федерального округа (832 чел., 12,6%), иностранные граждане, в частности, жители КНР, КНДР, а также россияне, проживающие за границей (95 чел., 1,4%).

Результаты и обсуждение

Наибольшую группу патологии составили различные аномалии рефракции — 36% (2376 чел. ). Она была представлена молодыми пациентами от 18 до 45 лет, стремившимися к максимальной коррекции аметропий современными методами, в том числе и с помощью эксимерла-зерной хирургии. В структуре аметропий преобладала миопия — 69,5% (1650 чел.), гипермет-ропия составила 30,5% случаев (726 чел.).

Стабилизированное течение миопии отмечено у 1238 пациентов (75%), прогрессирующее — у 412 человек (25%). У 1138 пациентов с миопией (69%) имело место ее осложненное течение — периферические витреохориоретиналь-ные дистрофии (ПВХРД) — 362 чел.- 22%, различные степени дегенеративных изменений заднего полюса глаза по Аветисову-Флик — 786 чел — 47,6%. В структуре прогностически опасных клинических форм ПВХРД были представлены: решетчатая дистрофия — 51,1% (180 чел.), инеевидная дистрофия — 18,5% (65 чел.), клапанные разрывы и разрывы с «крышечкой» (17,9% — 63 чел.), фокальная гиперпигментация с витреальной тракцией (12,5% — 44 чел.). У 47 пациентов была первично выявлена рег-матогенная отслойка сетчатки (47 глаз).

Значительную часть составили пациенты с катарактой — 23% (1518 чел.). В ее структуре возрастная форма составила — 70% случаев (1026 чел.), осложненная (миопическая, диабетическая, травматическая) форма — 26% (395 чел.), врожденная — 4% случаев (97 чел.). На третьем по частоте обращаемости месте была возрастная макулярная дегенерация — 13% (858 чел.). Ее предисциформная и дисциформ-ная формы составили 67% случаев (575 чел.) и 33% (283 чел.) соответственно.

Не менее значительную часть составила глаукома — 5,5% (363 чел.). Преобладала первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ), на долю которой пришлось 70% случаев (254 чел.). Характерно, что из числа больных ПОУГ около 25% лиц пришлось на долю наиболее трудно диагностируемой формы — глаукомы с нормальным уровнем внутриглазного давления (64 чел.). У большинства из данных пациентов было выявлено наличие псевдоэксфолиативного синдрома. Первичная закрытоугольная глаукома составила 21,8% случаев (79 чел. ), вторичная -8,2% (поствоспалительная, неоваскулярная — 30 чел.). Встречалась также глаукома на фоне синдромов: Франк-Каменецкого — 2 пациента, Когана-Риза -1 случай, Марфана — 2 случая и т. д. У 87 пациентов была первично выявлена ПОУГ, но, к сожалению, в 68% случаев преобладали ее далекозашедшие стадии (59 чел.). Это пациенты в возрасте от 60 до 75 лет, обращающиеся в ЛДК самостоятельно либо с направительным диагнозом — катаракта, макулодистрофия, атрофия зрительного нерва, отслойка сетчатки (2 случая). Данное обстоятельство свидетельствует о недостаточной настороженности некоторых участковых окулистов в плане выявления данной тяжелой патологии.

Значимое место занимала сосудистая патология глаза — 4,5% случаев (297 чел.). Преобладали тромбозы центральной вены сетчатки (ЦВС) и ее ветвей — 60% (178 чел.). Из их числа в 38,8% случаях (69 чел.) были выявлены свежие расстройства кровообращения, в 53% случаях (95 чел.) — последствия тромбозов — кистозная макулопатия, 5% (9 чел. ) неоваскулярная глаукома, 3,2% случаев (5 чел.) — рецидивирующий гемофтальм.

В структуре сосудистой патологии были также представлены 3 пациента с острыми нарушениями кровообращения в центральной артерии сетчатки (1%). Кроме того, у 74 человек была выявлена атрофия зрительного нерва сосудистого генеза как последствия ишемической нейрооптикопатии (25%).

У 152 пациентов имели место различные клинические проявления диабетической ретинопатии (2,3%). Превалировал 2 тип сахарного диабета (95%). Непролиферативная стадия диабетической ретинопатии составила 11% случаев (17 чел.), препролиферативная — 50% (76 чел.), пролиферативная — 39% случаев (59 чел.).

Среди прочей патологии, составившей 6,7% случаев (442 чел.), были представлены воспалительные заболевания конъюнктивы — 10% (44 чел.), роговой оболочки — 4% (18 чел.), кера-токонус — 2% (9 чел. ), дистрофии роговицы -3,2% (14 чел.), центральная серозная хориоре-тинопатия — 4,7% (21 чел.) и т. д.

В структуре диагностических находок оказался один случай экссудативного ретинита Коатса (терминальная стадия у мужчины 20 лет), синдром Когана-Риза (далекозашед-шая стадия у мужчины 56 лет), опухоли головного мозга, выявленные впервые по МРТ у 2 человек при наличии нисходящей частичной атрофии зрительного нерва. У 2 пациентов была первично выявлена меланома хориоидеи. Один из них был направлен на транспупиллярную лазердеструкцию опухоли, другому пациенту ввиду больших размеров меланомы была показана энуклеация глазного яблока. Практически все пациенты, которым был показан тот или иной вид хирургической помощи, направлялись в Хабаровский филиал МНТК «Микрохирургия глаза».

Из всей совокупности пациентов различные виды хирургического и лазерного лечения были рекомендованы 2574 пациентам (39%). В их числе: рефракционные операции (386 чел., 15%), факоэмульсификация катаракты с имплантацией ИОЛ (772 чел., 30%), лазерная коагуляция сетчатки по поводу диабетической ретинопатии (152 чел., 6%), отграничительная лазеркоагуляция сетчатки при ПВХРД

(362 чел., 14%), витреоретинальные хирургические вмешательства (360 чел., 14%), антигла-укоматозные операции (257 чел., 10%), реконструктивно-восстановительные операции придатков глаза (154 чел., 6%), коррекция косоглазия (51 чел., 2%), склероукрепляющие операции (25 чел., 1%), кератопластики с тектонической целью (3 чел., 0,1%) и т. д.

Выводы

1. В структуре офтальмологической патологии в ЛДК значительную долю (21%) составили тяжелые и инвалидизирующие заболевания органа зрения. Это существенно отличает ее от таковой в обычном участковом кабинете окулиста, где значительную часть составляют воспалительные заболевания переднего отрезка глаза.

2. Существенные преимущества работы офтальмолога в современном лечебно-диагностическом кабинете, являющемся структурным подразделением филиала МНТК «Микрохирургия глаза» — отлаженный алгоритм взаимодействия со всеми профильными отделениями филиала, владение и использование передовых диагностических и лечебных технологий, помогающих квалифицированно диагностировать заболевание и способствовать наиболее эффективной реабилитации пациентов. Это, в свою очередь, позволяет положительно влиять не только на снижение процента слабовидящих и слепых, но и снизить риск возникновения заболеваний глаз.

Список использованной литературы:

1. Диагностические ошибки окулистов амбулаторий при направлении пациентов на хирургическое лечение по поводу катаракты / В.В. Егоров, Е.Л. Сорокин, Н.В. Савченко и др. // Окулист. — 2005. — №7. — С. 16-17.

2. Егоров, В.В. 20 лет на охране здоровья жителей Дальнего Востока /. В.В. Егоров // Новые диагностики и лечения заболеваний органа зрения: матер. конф. — Хабаровск, 2008. — С. 234-236.

3. Либман, Е.С. Эпидемиологическая характеристика глаукомы / Е.С. Либман // Глаукома. — 2009. — №1. — С. 2-5.

4. Малюгин, Б.Э. Хирургия катаракты и интраокулярная коррекция: итоги и перспективы / Б.Э. Малюгин // Съезд офтальмологов России, 9-й: тез. докл. — М.,2010. — С. 192-195.

5. Нероев, В.В. Основные пути развития офтальмологической службы Российской федерации / В.В. Нероев // Съезд офтальмологов России, 9-й: тез. докл. — М.,2010. — С. 52-55.

6. Нестеров, А.П. Глаукома / А.П. Нестеров. — М., 2008. — 360 с.

7. Тахчиди, Х.П. Состояние эндовитреальной хирургии — реальности времени / Х.П. Тахчиди // Съезд офтальмологов России. 9-й: тез. докл. — М.,2010. — С. 232-234.

Патология органа зрения у металлургов | Онищенко

1. Алексеева О.Г., Архипова О.Г. Вопросы предпатологии при действии на организм вредных факторов производственной среды. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1982;10:28–31 [Alekseeva O.G., Arkhipova O.G. Questions at pathology at action on an organism of harmful factors of the industrial environment. Hygiene of Work and Occupational Diseases = Gigiena truda i professional’nye zabolevaniya. 1982;10:28–31 (In Russ.)].

2. Здоровье населения России и деятельность учреждений здравоохранения в 1991–1998 гг. (статистические материалы). М.: Медицина, 1992–2001 [Health of the Russian population and the activities of health facilities in 1991–1998 (statistical materials). Moscow: Medicine, 1992–2001 (In Russ.)].

3. Егорова А.М. Характеристика условий труда на металлургических предприятиях. Гигиена и санитария. 2008;3:36–37 [Egorova A.M. Characteristics of working conditions at metallurgical plants. Hygiene and Sanitation = Gigiena i sanitariya. 2008;3:36–37 (In Russ.)].

4. Карнаух Н.Г., Зубко М.Н. Состояние физиологических функций вальцовщиков современных обжимных цехов типа блюминг-1300. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1991;8:28–29 [Karnaukh N.G., Zubko M.N. The condition of the physiological functions of rollers of modern blooming-type blooming-1300. Hygiene of Work and Occupational Diseases = Gigiena truda i professional’nye zabolevaniya. 1991;8:28–29 (In Russ.)].

5. Чеботарев Н.Ф., Прохоров В.А. Условия труда и профессиональная заболеваемость рабочих предприятий по производству алюминия. Медицина труда и промышленная экология. 2009;2:5–9 [Chebotarev N.F., Prokhorov V.A. Working conditions and occupational morbidity of workers in the production of aluminum. Occupational Medicine and Industrial Ecology = Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2009;2:5–9 (In Russ.)].

6. Измеров Н.Ф., Суворов Г.А., Куралесин Н.А. Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль. Т. 2. М.: Медицина, 1999. С. 250–355 [Izmerov N.F., Suvorov G.A., Kuralesin N.A. Physical factors. Ecological and hygienic assessment and control. V. 1. Moscow: Medicine, 1999. P. 250–355 (In Russ.)].

7. Суворов Г.А., Сухорукова И.А., Денисов Э.И. Физиологическая оценка сочетанного влияния неблагоприятных факторов в условиях прокатного производства. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1990;8:36–38 [Suvorov G.A., Sukhorukova I.A., Denisov E. I. Physiological assessment of the combined effect of unfavorable factors in the conditions of rolling production. Hygiene of Work and Occupational Diseases = Gigiena truda i professional’nye zabolevaniya. 1990;8:36–38 (In Russ.)].

8. Абрамова И.Н., Круглякова И.Ф., Левина Ф.Г. Состояние органа зрения у металлургов некоторых цехов КМК. Офтальмологический журнал. 1984;4:239–241 [Abramova I.N., Kruglyakova I.F., Levina F.G. State of the organ of vision of metallurgists of some shops of Kuznetsk Iron & Steel Works. Journal of Ophthalmology = Oftal’mologicheskiy zhurnal. 1984;4:239–241 (In Russ.)].

9. Алиева З.А., Султанов М.Ю. Профессиональные конъюнктивиты, вызванные парами стирола. Вестник офтальмологии. 1983;4:71–73 [Alieva Z.A., Sultanov M.Yu. Professional conjunctivitis caused by pairs of styrene. Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii. 1983;4:71–73 (In Russ.)].

10. Винц Л.А. О влиянии свинца на орган зрения. Вестник офтальмологии. 1974;7:74–75 [Vints L.A. On the influence of lead on the organ of vision. Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii. 1974;7:74–75 (In Russ.)].

11. Усманова И.М. Состояние органа зрения у рабочих электролизных цехов Таджикского алюминиевого завода, страдающих вегетососудистой дистонией. Вестник офтальмологии. 1991;4:59–60 [Usmanova I.M. The condition of the organ of vision of workers of electrolysis shops of the Tajik aluminum plant, suffering from vegetovascular dystonia. The Russian Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii. 1991;4:59–60 (In Russ.)].

12. Добромыслов А.Н., Мальцева В.А. Поражение хрусталиков у рабочих электролизного производства. Вестник офтальмологии. 1985;5:58–59 [Dobromyslov A.N., Mal’tseva V.A. The lens of the eye in workers of electrolysis. Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii. 1985;5:58–59 (In Russ.)].

13. Дорожкин А.В. Катаракта металлургов у рабочих современного кислородно-конвертерного производства. Вестник офтальмологии. 2003;3:31–34 [Dorozhkin A.V. Cataract metallurgists among workers of modern oxygen-converter production. The Russian Annals of Ophthalmology = Vestnik oftal’mologii. 2003;3:31–34 (In Russ.)].

14. Цырятьева Е.Н. Комплексная оценка здоровья больных с профессиональной патологией органа зрения. Медицина труда и промышленная экология. 2004;2:30–32 [Tsyryat’eva E.N. Complex assessment of the health of patients with occupational pathology of the organ of vision. Occupational Medicine and Industrial Ecology = Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2004;2:30–32 (In Russ.)].

15. Егорова А.М. Использование терапевтических и профилактических мероприятий на ранних стадиях профессиональных заболеваний у металлургов. Медицина труда и промышленная экология. 2008;9:10–13 [Egorova A.M. The use of therapeutic and preventive measures in the early stages of occupational disease in metallurgists. Occupational Medicine and Industrial Ecology = Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2008;9:10–13 (In Russ.)].

Врожденная патология органа зрения у детей в Республике Татарстан по данным офтальмологического отделения ДРКБ

Ситдиков А.Р.
врач-ординатор кафедры офтальмологии
Казанский Государственный Медицинский Университет

Научный руководитель: Галеева Г.З.
ассистент кафедры офтальмологии
Казанский Государственный Медицинский Университет

Актуальность. Врожденная патология органа зрения, как и других органов и систем человека связана с различными мутациями генома человека. При современном состоянии экологии и окружающей среды проблема генетических заболеваний выходит в разряд одной из самых актуальных. Однако в связи с трудностями регистрации указанной группы пациентов статистических данных по указанному вопросу в научной литературе недостаточно. Основными источниками информации являются эпидемиологические исследования, проводимые в школах для слабовидящих. Большинство авторов, при этом, использует метод расчета частот болезней на количество новорожденных [1]. В этой связи следует отметить, что статистические данные в РФ в основном носят локальный характер [2], не охватывающий всех регионов, а в связи различной экологической обстановкой в различных регионах структура врожденной патологии органа зрения может отличаться.

Цель исследования. Оценить врожденную патологию органа зрения у детей в Республике Татарстан по данным эпидемиологического обследования пациентов, госпитализированных в офтальмологическое отделение ДРКБ с 2012 по 2016 годы.

Материалы и методы исследования. Проведено ретроспективное исследование, в ходе которого были проанализированы истории болезни 750 детей в возрасте 0 – 17 лет с врожденной патологией органа зрения, госпитализированных в стационар офтальмологического отделения ДРКБ в 2012-16 гг. На каждого ребенка была заполнена анкета, содержащая следующую информацию: ФИО, возраст, дата рождения, место жительства, диагноз, данные об остроте зрения с коррекцией. Каждый ребенок, посетивший стационар, был взят в статистику только один раз.

Результаты исследования. Анализ результатов исследования показал, что наибольшее количество детей с врожденной патологией органа зрения бело госпитализировано в офтальмологический стационар ДРКБ в 2013 году, после чего наметилась тенденция на уменьшение количества пациентов с указанной патологией (рис. 1).

Рис. 1. Распределение детей с врожденной патологией органа зрения, госпитализированных в офтальмологическое отделение ДРКБ по годам

Анализ нозологических групп показал преобладание в структуре врожденных заболеваний в 2012-16 гг. врожденной аномалии рефракции (216 чел.), врожденной глаукомы (144 чел.), врожденной катаракты (120 чел.) и врожденного птоза верхнего века (111 чел.). Наиболее редко встречающиеся заболевания: амавроз Лебера (1 чел.), аномалия Петерса (4 чел.) и макулодистрофия Беста (6 чел.).

Рис. 2. Распространенность различных нозологических групп врожденных заболеваний

Рис. 3. Распределение детей с врожденной патологией органа зрения между городами и районами РТ

Количество детей с врожденной патологией органа зрения преобладает в городах РТ, по сравнению с районами (34,9% и 65% соответственно). Несколько детей (0,1%) проживало в других субъектах РФ.

Среди городов РТ наибольшее количество детей проживает в городах Казань (275 чел.) и Набережные Челны (95 чел.). В городах Бугульма и Альметьевск по 35 и 44 человека, соответственно. В других городах РТ детей с врожденной патологией органа зрения значительно меньше.

Рис. 4. Распределение детей с врожденной патологией органа зрения по городам РТ

Рис. 5. Распространение врожденных патологий среди районов РТ

Среди районов РТ наиболее количество детей с врожденной патологией органа зрения выявлено в Нижнекамском (11 чел.), Альметевском (10 чел.), Арском (10 чел.), Бугульминском (8 чел.) и Балтасинском районах (7 чел.). В других районах РТ количество детей с врожденной патологией значительно ниже (не более 1-3 человек).

Выводы

1. Наибольшее количество детей с врожденной патологией органа зрения по данным ДРКБ зарегистрировано в 2013 году (190) с тенденцией к дальнейшему уменьшению в 2014 — 16 гг.

2. Наибольшее количество детей с врожденной патологией проживает в городе Казань (275 чел.), наибольшее количество детей среди районов РТ проживают в Нижнекамском районе (11 чел.)

3. Среди нозологических единиц в структуре врожденной патологии преобладают: врожденные аномалии рефракции (216 чел.), врожденная глаукома (144 чел.), врожденная катаракта (120 чел.) и врожденный птоз верхнего века (111 чел.).

4. Патология переднего отрезка глаза и его придатков преобладает над заднего отрезка глаза (499 и 41 чел., соответственно)

Список литературы

Киреева О.Л., Хлебникова О.В., Амелина С.С., Ельчинова Г.И., Кадышев В.В., Тюменцева Е.С., Зинченко Р.А. Эпидемиология наследственно офтальмологии в двенадцати районах Ростовской области // Медицинская генетика. 2010. №9. с. 24-29.
Алиев А.-Г. Д., Эфендиева И. Г., Гасанова Ш.М., Алиева Л.О., Омарова С.Б. Врожденно-наследственная патология органа зрения и пути совершенствования службы охраны зрения детей в республике Дагестан // Российская педиатрическая офтальмология. 2010. №3. с. 4-5.

Узнайте все о глазу, его анатомии и функционировании.

Анатомия глаза

Из пяти чувств зрение используется чаще всего.

Глаз — главный орган зрительной системы, он получает изображения, видимые человеком, и превращает их в электрический сигнал, который передается по зрительному нерву в мозг.

Как только сигнал достигает зрительной коры, он «транслируется» мозгом, чтобы создать изображение, чтобы человек мог интерпретировать окружающую среду.

Глаз представляет собой глобус диаметром около 25 мм и весом 8 граммов.

Его образуют несколько органов:

Цилиарное тело тело — это передняя часть сосудистой оболочки, к которой прикреплен хрусталик благодаря нескольким волокнам, называемым поясницей Цинна или поддерживающими связками хрусталика. Он играет фундаментальную роль в секреции водянистой влаги и в фокусе световых лучей, обеспечивающих зрение.

iris представляет собой круглую мембрану, перфорированную в середине зрачком. Он образует цветную часть глаза, цвет которой определяется толщиной эпителия. Радужка светлая, когда эпителий тонкий, и темный, когда он толстый.

Сокращение или растяжение радужки — это физиологический рефлекс адаптации к свету. Если свет сильный, зрачок маленький (миоз), если свет тусклый, размер зрачка увеличивается, чтобы получить максимум света (мидриаз).

Роговица представляет собой прозрачную ткань в передней части глаза, которая передает свет на хрусталик и сетчатку. Он состоит из 5 слоев (эпителий, мембрана Боумена, строма, десцеметовая мембрана и эндотелий), не имеет кровоснабжения (поэтому не кровоточит), но снабжается множеством нервов. Это объясняет его важную чувствительность и «роговичный рефлекс», который заставляет веко мигать в качестве защитного механизма, когда объекты находятся близко к глазу.Его постоянно питают слезы и водянистая влага.

Водная жидкость представляет собой прозрачную жидкость, обеспечивающую питательные вещества, предназначенные для роговицы и зрачка. Его функция — поддерживать внутриглазное давление и форму глазного яблока.

Склера — это прочная белая мембрана, составляющая «белок» глаза.

Хориоидея — это ткань глазного яблока, очень сосудистая и питательная оболочка глаза.

Сетчатка представляет собой тонкую мембрану, которая покрывает большую часть внутренней поверхности глазного яблока. Чувствительный к свету, он образован фоторецепторами (палочками и колбочками) и нейронами, передающими в мозг электрические сигналы. Центральная сетчатка включает макулу и ямку. Его кровоснабжение обеспечивается центральной артерией и веной сетчатки.

Оптический нерв нерв , который является вторым черепным нервом, начинается на головке зрительного нерва и обеспечивает передачу визуальной информации от сетчатки в мозг.

Глазодвигательные мышцы

Внутри глазницы глазной шар поддерживается и перемещается глазодвигательными мышцами:

Прямая кишка:

Нижняя прямая мышца живота обеспечивает движение глаза вниз: движение вниз.
Модель superior rectus обеспечивает движение глаза вверх: движение вверх.
Медиальная прямая мышца живота обеспечивает движение глаза к носу: движение внутрь.
Боковая прямая мышца живота обеспечивает движение глаза к виску: движение наружу.

наклонная:

нижняя косая мышца : это более короткая глазодвигательная мышца. Это обеспечивает движение глаза к виску и увеличение поля зрения.
Верхняя косая мышца : это более длинная глазодвигательная мышца.Это позволяет движение глаза к носу и уменьшение поля зрения.

Слезная система

Слезная система соответствует всему органу, позволяющему производить, переделывать и выделять слезы.

Непрерывная циркуляция слез помогает предотвратить обезвоживание роговицы (питательная функция) и устранение загрязнений, присутствующих в глазу.

Слезы производятся слезной железой , под верхним веком. Они распространяются на переднюю часть глаза, на которую распространяются посредством моргания. Это также позволяет им дренировать через слезную точку во внутреннем углу век.

Слезы отводятся слезным канальцем в носослезный канал и, наконец, в носовую полость .

Слезы на 98% состоят из воды и нескольких веществ (электролиты, глюкоза, мочевина, белки…).

Видение

Световые лучи , присутствующие в нашей окружающей среде, обеспечивают зрение, а различные органы глаза находятся за совокупностью механизмов, воспринимающих свет и, следовательно, изображения.

Световой поток сначала определяется диафрагмой, которая соответствующим образом адаптирует размер зрачка.

После чего свет проходит через окулярную среду, а именно через хрусталик и стекловидное тело, которое должно быть прозрачным, чтобы свет мог проходить.

Затем он достигает сетчатки и ее фоторецепторных клеток ;

колбочки , в основном расположенные в центральной части сетчатки (желтого пятна), отвечают за цветовое зрение, детали форм и связаны с дневным зрением.
стержни , в основном расположенные на периферии сетчатки, намного более чувствительны к свету и отвечают за зрение контуров и движений. Они связаны с зрением низкой яркости.

Этот набор органов преобразует свет в электрических сигналов , отправляемых в мозг через зрительный нерв, чтобы изображение можно было интерпретировать.

Питание и зрение

Хорошее питание важно для здоровья глаз, важную роль играют несколько питательных веществ:

Витамин A (жирорастворимый витамин) и бета-каротин (провитамин A, который организм превращает в витамин A) важны для сетчатки и ее клеток.

Печень, цельное молоко и масло содержат витамин А. Бета-каротин содержится во фруктах и овощах, таких как сладкий картофель, морковь, тыква, шпинат и брокколи.

Цитрусовые, киви, зеленые овощи и капуста содержат витамин С.

Лютеин и зеаксантин — это пигменты, которые действуют как антиоксиданты на хрусталик и макулу, поскольку они защищают от старения клеток и связанных с ними заболеваний глаз.

Эти питательные вещества содержатся в темных фруктах и темных овощах: капуста, шпинат, брокколи, апельсин, сладкий перец, киви, зеленые овощи и яичный желток.

Омега-3 представляют собой полиненасыщенные жирные кислоты и являются основным компонентом клеточных мембран и нервных клеток, особенно на сетчатке. Они также способствуют увлажнению глаз и могут предотвратить их сухость. Их профилактическая роль в отношении возрастной дегенерации желтого пятна также важна.

Лосось, сардины, скумбрия, грецкие орехи, рапс и лен содержат эти жирные кислоты.

Глазные болезни и заболевания глаз — Симптомы и возможные методы лечения распространенных глазных болезней и расстройств: Bausch + Lomb

Многие глазные болезни не имеют ранних симптомов.Они могут быть безболезненными, и ваше зрение может не измениться до тех пор, пока болезнь не станет достаточно серьезной.

Единственный лучший способ защитить свое зрение — это регулярные профессиональные осмотры глаз. Конечно, в перерывах между обследованиями, если вы заметили изменения в своем зрении или думаете, что ваш глаз может быть поврежден каким-либо образом, немедленно обратитесь к офтальмологу.

Возрастная дегенерация желтого пятна

Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD) — это физическое нарушение центра сетчатки, которое называется желтым пятном.

Выпуклые глаза

Выпуклые глаза, или проптоз, возникает, когда один или оба глаза выступают из глазниц из-за образования места, занимающего такие поражения, как отек мышц, жира и тканей за глазом.

Катаракта

Катаракта — дегенеративная форма заболевания глаз, при которой хрусталик постепенно становится непрозрачным, а зрение затуманивается.

Катаракта у младенцев

В редких случаях катаракта развивается у детей в первые несколько лет жизни.

ЦМВ ретинит

ЦМВ-ретинит — серьезная инфекция сетчатки, которая часто поражает людей со СПИДом (синдром приобретенного иммунодефицита), а также может поражать людей с другими иммунными нарушениями.

Дальтонизм

Цветовая слепота — это не слепота в истинном смысле этого слова, а, скорее, нарушение цветового зрения — люди, которые страдают от него, просто не согласны с большинством других людей в отношении соответствия цветов.

Скрещенные глаза (косоглазие)

Перекрещенные глаза (или косоглазие) возникают, когда глаза человека не могут выровняться в одной и той же точке в одно и то же время и кажутся смещенными или направленными в разные стороны.

Диабетический макулярный отек

Диабетический макулярный отек, DME, вызывается скоплением жидкости в желтом пятне. Пациенты с ДМО обычно испытывают нечеткое зрение, которое может быть серьезным.

Плавающие и вспышки на глазах

Плавающие — это маленькие пятнышки или облака, которые перемещаются в поле вашего зрения, особенно когда вы смотрите на яркий простой фон, например, на глухую стену или безоблачное голубое небо.

Глаукома

Глаукома возникает, когда скопление жидкости в глазу создает давление, повреждая зрительный нерв.

Кератоконус

Когда роговица в передней части глаза, которая обычно круглая, становится тонкой и конической.

Ленивый глаз

Амблиопия, широко известная как «ленивый глаз», — это плохое зрение в глазу, которое не получает должного применения в раннем детстве.

Слабое зрение

Если обычные очки или контактные линзы не дают четкого зрения, считается, что у вас плохое зрение.

Глазная гипертензия

Глазная гипертензия — это повышение давления в глазу выше нормы.

Отслоение сетчатки

Когда сетчатка отслаивается, светочувствительная мембрана в задней части глаза отделяется от нервной ткани и кровоснабжения под ней.

Подергивание век

Иногда просто подергивается веко.

Увеит

Увеит — это воспаление внутренней части глаза, специфически поражающее одну или несколько из трех частей глаза, составляющих сосудистую оболочку глаза.

Vision | Анатомия и физиология I

Зрение — это особое зрение, основанное на передаче световых стимулов, получаемых через глаза.Глаза расположены в пределах любой орбиты черепа. Костные орбиты окружают глазные яблоки, защищая их и закрепляя мягкие ткани глаза (рис. 1). Веки с ресницами на передних краях помогают защитить глаз от ссадин, блокируя частицы, которые могут попасть на поверхность глаза. Внутренняя поверхность каждого века представляет собой тонкую мембрану, известную как конъюнктива век , . Конъюнктива распространяется на белые участки глаза (склера), соединяя веки с глазным яблоком.Слезы производятся слезной железой , расположенной под боковыми краями носа. Слезы, производимые этой железой, текут через слезный проток , к медиальному углу глаза, где слезы текут по конъюнктиве, смывая инородные частицы.

Рис. 1. Глаз на орбите Глаз расположен внутри орбиты и окружен мягкими тканями, которые защищают и поддерживают его функцию. Орбита окружена черепными костями черепа.

Движение глаза по орбите осуществляется за счет сокращения шести экстраокулярных мышц , которые берут начало от костей орбиты и входят в поверхность глазного яблока (рис. 2). Четыре мышцы расположены по сторонам света вокруг глаза и названы в честь этих мест. Это верхняя прямая мышца , средняя прямая мышца , нижняя прямая мышца и боковая прямая мышца . Когда каждая из этих мышц сокращается, глаз перемещается в сторону сокращающейся мышцы.Например, когда сокращается верхняя прямая мышца, глаз поворачивается, чтобы смотреть вверх.

Рисунок 2. Экстраокулярные мышцы Экстраокулярные мышцы перемещают глаз по орбите.

Верхняя косая мышца берет начало на задней орбите, рядом с местом начала четырех прямых мышц. Однако сухожилие косых мышц проходит через подобный шкиву кусок хряща, известный как блокировка . Сухожилие косо входит в верхнюю поверхность глаза.Угол, под которым сухожилие проходит через блок, означает, что сокращение верхней косой мышцы поворачивает глаз кнутри.

Нижняя косая мышца берет начало от дна орбиты и входит в нижнебоковую поверхность глаза. Когда он сокращается, он поворачивает глаз в боковом направлении, в противоположность верхней косой. Вращение глаза двумя косыми мышцами необходимо, потому что глаз не идеально выровнен в сагиттальной плоскости.

Когда глаз смотрит вверх или вниз, глаз также должен немного поворачиваться, чтобы компенсировать вытягивание верхней прямой мышцы живота примерно под углом 20 градусов, а не прямо вверх.То же верно и для нижней прямой мышцы живота, которая компенсируется сокращением нижней косой мышцы живота. Седьмая мышца орбиты — это levator palpebrae superioris , который отвечает за подъем и втягивание верхнего века, движение, которое обычно происходит одновременно с подъемом глаза верхней прямой мышцей (см. Рисунок 1). Экстраокулярные мышцы иннервируются тремя черепными нервами. Боковая прямая мышца, вызывающая отведение глаза, иннервируется отводящим нервом.Верхняя косая мышца иннервируется блокирующим нервом. Все другие мышцы иннервируются глазодвигательным нервом, так же как и поднимающий верхний глазной нерв. Моторные ядра этих черепных нервов соединяются со стволом мозга, который координирует движения глаз.

Средний слой глаза — это сосудистая оболочка , которая в основном состоит из сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужки. Хориоидея представляет собой слой соединительной ткани с высокой степенью васкуляризации, которая обеспечивает кровоснабжение глазного яблока. Сосудистая оболочка находится позади цилиарного тела , мышечной структуры, которая прикреплена к линзе с помощью волокон зоны .Эти две структуры изгибают линзу, позволяя ей фокусировать свет на задней части глаза. Радужная оболочка , — цветная часть глаза, покрывает цилиарное тело и видна в передней части глаза. Радужная оболочка — это гладкая мышца, которая открывает или закрывает зрачок , , отверстие в центре глаза, через которое проникает свет. Радужная оболочка сужает зрачок в ответ на яркий свет и расширяет зрачок в ответ на тусклый свет.

Самый внутренний слой глаза — это нервная оболочка , или сетчатка , , которая содержит нервную ткань, отвечающую за фоторецепцию.Глаз также делится на две полости: переднюю и заднюю. Передняя полость — это пространство между роговицей и хрусталиком, включая радужку и цилиарное тело. Он наполнен водянистой жидкостью, называемой водянистой влагой . Задняя полость — это пространство за линзой, которое простирается до задней стороны внутреннего глазного яблока, где расположена сетчатка. Задняя полость заполнена более вязкой жидкостью, называемой стекловидным телом . Сетчатка состоит из нескольких слоев и содержит специализированные клетки для первичной обработки зрительных стимулов.Фоторецепторы (палочки и колбочки) меняют свой мембранный потенциал при стимуляции световой энергией. Изменение мембранного потенциала изменяет количество нейромедиатора, которое фоторецепторные клетки выделяют на биполярные клетки во внешнем синаптическом слое . Это биполярная клетка сетчатки, которая соединяет фоторецептор с ганглиозными клетками сетчатки (RGC) во внутреннем синаптическом слое . Там амакриновых клеток дополнительно участвуют в процессинге сетчатки до того, как потенциал действия вырабатывается RGC.Аксоны RGC, которые лежат в самом внутреннем слое сетчатки, собираются на диске зрительного нерва и покидают глаз в качестве зрительного нерва (см. Рисунок 3). Поскольку эти аксоны проходят через сетчатку, в самой задней части глаза, где начинается зрительный нерв, нет фоторецепторов. Это создает «слепое пятно» на сетчатке и соответствующее слепое пятно в нашем поле зрения.

Рис. 3. Строение глаза Сферу глаза можно разделить на переднюю и заднюю камеры. Стенка глаза состоит из трех слоев: фиброзной оболочки, сосудистой оболочки и нервной оболочки. Внутри нервной оболочки находится сетчатка с тремя слоями клеток и двумя синаптическими слоями между ними. В центре сетчатки есть небольшое углубление, известное как ямка.

При движении в любом направлении от этой центральной точки сетчатки острота зрения значительно падает.Кроме того, каждая фоторецепторная клетка ямки связана с одним RGC. Следовательно, этот RGC не должен объединять входы от нескольких фоторецепторов, что снижает точность визуальной трансдукции. К краям сетчатки несколько фоторецепторов сходятся на RGC (через биполярные клетки) в соотношении 50 к 1.

Разницу в остроте зрения между ямкой и периферической сетчаткой легко увидеть, посмотрев прямо на слово в середине этого абзаца.Зрительный стимул в середине поля зрения попадает в ямку и находится в наиболее резком фокусе. Не сводя глаз с этого слова, обратите внимание, что слова в начале или конце абзаца не в фокусе. Изображения в вашем периферическом зрении сфокусированы периферической сетчаткой и имеют расплывчатые, размытые края и слова, которые не так четко определены. В результате большая часть нервной функции глаз связана с движением глаз и головы, так что важные зрительные стимулы сосредоточены в ямке.Свет, падающий на сетчатку, вызывает химические изменения молекул пигмента в фоторецепторах, что в конечном итоге приводит к изменению активности RGC.

Фоторецепторные клетки состоят из двух частей: внутреннего сегмента и внешнего сегмента (рис. 4). Внутренний сегмент содержит ядро и другие общие органеллы клетки, тогда как внешний сегмент представляет собой специализированную область, в которой происходит фоторецепция. Есть два типа фоторецепторов — палочки и колбочки, которые различаются формой их внешнего сегмента.Стержневидные внешние сегменты стержневого фоторецептора rod photorecepto r содержат стопку мембраносвязанных дисков, которые содержат светочувствительный пигмент родопсин . Конусообразные внешние сегменты фоторецептора конуса содержат свои светочувствительные пигменты в складках клеточной мембраны. Существует три фотопигмента конуса, называемые опсинами , каждый из которых чувствителен к определенной длине волны света. Длина волны видимого света определяет его цвет. Пигменты в человеческих глазах специализируются на восприятии трех различных основных цветов: красного, зеленого и синего.

Рис. 4. Фоторецептор (a) Все фоторецепторы имеют внутренние сегменты, содержащие ядро и другие важные органеллы, и внешние сегменты с мембранными массивами, содержащими светочувствительные молекулы опсина. Наружные сегменты стержней представляют собой длинные столбчатые формы со стопками мембраносвязанных дисков, содержащих пигмент родопсин. Наружные сегменты конуса имеют короткие конические формы со складками мембраны вместо дисков в стержнях. (б) Ткань сетчатки показывает плотный слой ядер палочек и колбочек.LM × 800. (Микрофотография предоставлена Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

На молекулярном уровне зрительные стимулы вызывают изменения в молекуле фотопигмента, которые приводят к изменениям мембранного потенциала фоторецепторной клетки. Единая единица света называется фотоном , который описывается в физике как пакет энергии со свойствами как частицы, так и волны. Энергия фотона представлена его длиной волны, причем каждая длина волны видимого света соответствует определенному цвету.Видимый свет — это электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 720 нм. Более длинные волны менее 380 нм попадают в инфракрасный диапазон, тогда как более короткие длины волн более 720 нм попадают в ультрафиолетовый диапазон. Свет с длиной волны 380 нм — синий, а свет с длиной волны 720 нм — темно-красный. Все остальные цвета находятся между красным и синим в различных точках по шкале длин волн.

Опсиновые пигменты на самом деле являются трансмембранными белками, которые содержат кофактор, известный как retinal .Ретиналь — это молекула углеводорода, связанная с витамином А. Когда фотон попадает в сетчатку, длинная углеводородная цепь молекулы изменяется биохимически. В частности, фотоны заставляют часть атомов углерода с двойной связью в цепи переключаться с конформации цис на конформацию транс . Этот процесс называется фотоизомеризацией . Перед взаимодействием с фотоном гибкие двойные углеродные связи сетчатки находятся в конформации цис . Эта молекула обозначается как 11- цис- -ретиналь.Фотон, взаимодействующий с молекулой, заставляет гибкие атомы углерода с двойной связью переходить в конформацию транс -, образуя полностью транс -ретиналь, который имеет прямую углеводородную цепь (рис. 5).

Рис. 5. Изомеры сетчатки Молекула сетчатки имеет два изомера: (а) один до взаимодействия с фотоном и (б) один, измененный в результате фотоизомеризации.

Изменение формы сетчатки в фоторецепторах инициирует зрительную трансдукцию в сетчатке.Активация белков сетчатки и опсина приводит к активации белка G. Белок G изменяет мембранный потенциал фоторецепторной клетки, которая затем выделяет меньше нейротрансмиттеров во внешний синаптический слой сетчатки. Пока молекула сетчатки не изменится обратно на форму сетчатки 11- цис , опсин не сможет реагировать на световую энергию, что называется обесцвечиванием. Когда обесцвечивается большая группа фотопигментов, сетчатка будет посылать информацию, как если бы воспринималась противоположная визуальная информация.После яркой вспышки света остаточные изображения обычно видны в негативе. Фотоизомеризация обращена серией ферментативных изменений, так что сетчатка реагирует на большее количество световой энергии.

Рис. 6. Сравнение цветовой чувствительности фотопигментов Сравнение пиковой чувствительности и спектров поглощения четырех фотопигментов позволяет предположить, что они наиболее чувствительны к определенным длинам волн.

Опсины чувствительны к ограниченным длинам волн света. Родопсин, фотопигмент в стержнях, наиболее чувствителен к свету с длиной волны 498 нм.Трехцветные опсины имеют максимальную чувствительность 564 нм, 534 нм и 420 нм, что примерно соответствует основным цветам: красному, зеленому и синему (рис. 6). Поглощение родопсина в стержнях намного более чувствительно, чем в опсинах колбочки; в частности, палочки чувствительны к зрению в условиях низкой освещенности, а колбочки чувствительны к более ярким условиям.

При нормальном солнечном свете родопсин будет постоянно обесцвечиваться, пока шишки активны. В затемненной комнате недостаточно света для активации опсинов колбочек, и зрение полностью зависит от стержней.Стержни настолько чувствительны к свету, что одиночный фотон может вызвать потенциал действия от соответствующего RGC стержня.

Три типа опсинов колбочек, чувствительные к разным длинам волн света, обеспечивают нам цветовое зрение. Сравнивая активность трех разных колбочек, мозг может извлекать цветовую информацию из визуальных стимулов. Например, яркий синий свет с длиной волны приблизительно 450 нм будет активировать «красные» колбочки минимально, «зеленые» конусы — незначительно и «синие» конусы — преимущественно.Относительная активация трех разных колбочек рассчитывается мозгом, который воспринимает цвет как синий. Однако колбочки не могут реагировать на свет низкой интенсивности, а палочки не воспринимают цвет света. Следовательно, наше зрение при слабом освещении — по сути — в оттенках серого. Другими словами, в темной комнате все выглядит как оттенок серого. Если вы думаете, что можете видеть цвета в темноте, это, скорее всего, связано с тем, что ваш мозг знает, какого цвета что-то, и полагается на эту память.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о поперечном срезе мозга, на котором изображен зрительный путь от глаза до затылочной коры.

Первая половина пути — это проекция от RGC через зрительный нерв к латеральному коленчатому ядру в таламусе с обеих сторон. Это первое волокно в синапсах пути соединяется с таламической клеткой, которая затем проецируется в зрительную кору в затылочной доле, где происходит «видение» или зрительное восприятие. Это видео дает краткий обзор зрительной системы за счет сосредоточения внимания на пути от глаз к затылочной доле. В видео говорится (0:45), что «специализированные клетки сетчатки, называемые ганглиозными клетками, преобразуют световые лучи в электрические сигналы. «Какой аспект обработки сетчатки упрощается этим утверждением? Поясните свой ответ.

Сенсорные нервы

Как только какая-либо сенсорная клетка преобразует стимул в нервный импульс, этот импульс должен пройти по аксонам, чтобы достичь ЦНС. Во многих особых случаях аксоны, покидающие сенсорные рецепторы, имеют топографическое расположение , что означает, что расположение сенсорного рецептора связано с положением аксона в нерве. Например, в сетчатке аксоны от RGC в ямке расположены в центре зрительного нерва, где они окружены аксонами от более периферических RGC.

Спинномозговые нервы

Обычно спинномозговые нервы содержат афферентные аксоны от сенсорных рецепторов на периферии, например от кожи, смешанные с эфферентными аксонами, перемещающимися к мышцам или другим эффекторным органам. Когда спинной нерв приближается к спинному мозгу, он разделяется на дорсальный и вентральный корешки. Дорсальный корешок содержит только аксоны сенсорных нейронов, тогда как вентральный корешок содержит только аксоны мотонейронов. Некоторые из ветвей будут синапсами с локальными нейронами ганглия дорзального корня, заднего (дорсального) рога или даже переднего (вентрального) рога на уровне спинного мозга, куда они входят.Другие ветви пройдут небольшое расстояние вверх или вниз по позвоночнику, чтобы взаимодействовать с нейронами на других уровнях спинного мозга. Ветвь может также превратиться в задний (спинной) столб белого вещества, чтобы соединиться с мозгом. Для удобства мы будем использовать термины вентральный и дорсальный по отношению к структурам спинного мозга, которые являются частью этих путей. Это поможет подчеркнуть взаимосвязь между различными компонентами. Обычно системы спинномозговых нервов, которые соединяются с мозгом, являются контралатеральными, , в том смысле, что правая сторона тела соединена с левой стороной мозга, а левая сторона тела — с правой стороной мозга.

Черепные нервы

Черепные нервы передают особую сенсорную информацию от головы и шеи непосредственно в мозг. Что касается ощущений ниже шеи, то правая сторона тела соединяется с левым полушарием мозга, а левая сторона тела — с правым полушарием мозга. В то время как спинномозговая информация контралатеральна, системы черепных нервов в основном ипсилатеральные , что означает, что черепной нерв на правой стороне головы связан с правой стороной мозга.Некоторые черепные нервы содержат только сенсорные аксоны, такие как обонятельные, зрительные и вестибулокохлеарные нервы. Другие черепные нервы содержат как сенсорные, так и моторные аксоны, включая тройничный, лицевой, языкоглоточный и блуждающий нервы (однако блуждающий нерв не связан с соматической нервной системой). Общие ощущения соматического ощущения лица проходят через тройничную систему.

Зрение и анатомия глаза

Анатомия глаза
Глаз — это орган, который позволяет нам видеть , . Глазное яблоко само по себе представляет собой сферу диаметром примерно 24 мм. Он подвешен в костной впадине мышцами, контролирующими его движения, и частично покрыт толстым слоем жировой ткани внутри черепа, который защищает его во время движения.
Глаза движутся симметрично (одновременно в одном направлении). Эти симметричные движения становятся возможными благодаря координации экстраокулярных мышц (мышц вне глаза).
Поскольку глаза представляют собой парные структуры , мозг получает два немного разных изображения, которые накладываются друг на друга.Интерпретация различных изображений возможна за счет скоординированных движений глаз, достигаемых сложными нервными механизмами. Люди также способны воспринимать трехмерные изображения, поскольку обладают бинокулярным зрением, которое позволяет восприятию глубины и расстояния.
Глазное яблоко состоит из трех основных компонентов:
Туники , состоящие из трех слоев, составляющих стенку глазного яблока
Оптические компоненты , также известные как компоненты преломляющей среды, которые пропускают и фокусируют свет
Нервные компоненты , которые состоят из сетчатки и зрительного нерва.Сетчатка также является частью внутренней оболочки
Слои (туники) глазные
Оболочка глаза состоит из следующих трех слоев:
Туника фиброза
Фиброзная оболочка относится к наружному фиброзному слою глаза. Это включает склеру и роговицу, которые непрерывны друг с другом.
Склера: Склера — это белая часть глаза, покрывающая большую часть поверхности глаза. Он состоит из плотной ткани, которая имеет богатый запас кровеносных сосудов и нервов и обеспечивает прикрепление внешних мышц глаза.В детстве склера имеет тенденцию иметь легкий голубой оттенок из-за ее тонкости. Он также может казаться желтым у пожилых людей из-за накопления пигмента, связанного с возрастным износом в тканях.
Роговица: Роговица пропускает свет в глаз и может рассматриваться как часть измененной склеры.
Tunica vasculosa
Tunica vasculosa относится к среднему сосудистому слою. Это также называется сосудистой оболочкой.Увеа состоит из сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужки.
Цилиарное тело: Цилиарное тело образует мускулистое кольцо вокруг хрусталика. Он выделяет жидкость, называемую водянистой влагой, и поддерживает радужную оболочку и хрусталик. Цилиарная мышца, гладкая мышца, отвечающая за аккомодацию хрусталика, находится внутри цилиарного тела. Сокращение цилиарной мышцы позволяет линзе фокусировать свет на сетчатке, изменяя ее форму.
Радужка: Радужная оболочка — это регулируемая тонкая мышца, контролирующая диаметр зрачка.Он состоит из двух слоев: один блокирует попадание рассеянного света на сетчатку, а другой содержит клетки, называемые хроматофорами, которые содержат вещество под названием меланин. Концентрация меланина в этих хроматофорах определяет цвет глаз. Высокая концентрация меланина придает радужной оболочке черный или коричневый цвет. Когда меланина мало, свет отражается от эпителия заднего пигмента, придавая радужке синий, зеленый или серый цвет.
Tunica interna
Tunica interna относится к самому внутреннему слою.Этот слой состоит из нервных компонентов — сетчатки и зрительного нерва, которые обсуждаются ниже в разделе Нервные компоненты глаза .
Камеры глаза
Три слоя глаза вместе с хрусталиком действуют как границы для трех камер внутри глаза:
Передняя камера: Это пространство между роговицей и радужкой.
Задняя камера: Это пространство между радужной оболочкой и линзой.
Стекловидная камера: Это пространство между хрусталиком и сетчаткой.
Глаз также можно разделить на передний (передний) и задний (задний) сегменты. Первая состоит из роговицы, а также передней и задней камер и их содержимого.
Задний сегмент содержит камеру стекловидного тела, сетчатку глаза, пигментный эпителий сетчатки (РПЭ), заднюю склеру и сосудистую оболочку глаза.
Оптические компоненты глаза
Оптические компоненты — это прозрачные элементы, которые пропускают, изгибают и фокусируют свет на клетки сетчатки для формирования изображений.Это происходит в процессе преломления, поэтому оптические компоненты также известны как компоненты преломляющих сред.
Эти компоненты:
Роговица
Роговица действует как главное окно глаза. Это главный преломляющий элемент глаза.
Водяная жидкость
водянистая влага представляет собой водянистую жидкость в передней и задней камерах, которая секретируется цилиарным телом. Его роль в рефракции относительно невелика, но она важна для обеспечения питательными веществами хрусталика и роговицы, которые не имеют средств для поддержки самих себя и являются двумя критическими преломляющими элементами.
Объектив
Линза является второй по значимости после роговицы в преломлении световых лучей. Он эластичен, поэтому форма хрусталика может претерпевать незначительные изменения в ответ на напряжение цилиарной мышцы. Напряжение на мышце сглаживает линзу, тогда как она расслабляется, принимая более сфероидальную форму, когда не находится под напряжением. Эти изменения учитывают аккомодацию, позволяющую правильно сфокусироваться на близких объектах.
Стекловидное тело
Стекловидное тело содержит жидкий компонент, называемый стекловидным телом.Стекловидное тело действует как амортизатор, который защищает сетчатку во время быстрых движений глаз и помогает поддерживать форму глаза. Помимо преломления света, он также помогает поддерживать положение линзы и удерживать нервную сетчатку в контакте с пигментным эпителием сетчатки.
Нервные компоненты глаза
Как упоминалось ранее, нервными компонентами глаза являются сетчатка и зрительный нерв.
Retina
Сетчатка — это чашеобразный отросток мозга.Это тонкая прозрачная мембрана, прикрепленная к двум точкам — к диску зрительного нерва, где зрительный нерв выходит из задней части глаза, и к зубчатой воронке, которая является стыком между сетчаткой и цилиарным телом. Он плавно прижимается к задней части глазного яблока за счет давления, исходящего от стекловидного тела.
Отслоение сетчатки может возникнуть в результате ударов по голове или недостаточного давления со стороны стекловидного тела, а также может вызвать размытие участков в поле зрения. Поскольку сетчатка обычно прикрепляется к сосудистой оболочке и зависит от нее в отношении кислорода, питания и удаления шлаков, длительное отделение сетчатки от сосудистой оболочки может привести к слепоте.
Желтое пятно
В сетчатке можно найти участок клеток диаметром около 3 мм, известный как желтое пятно. В центре этого пятна находится небольшая ямка, называемая центральной ямкой, которая дает изображения с высокой детализацией.
Диск зрительного нерва находится рядом с желтым пятном и является точкой, в которой сходятся нервные волокна из всех областей сетчатки. Эти нервные волокна затем выходят из глаза, образуя зрительный нерв, так что нервная сетчатка соединяется с центральной нервной системой через зрительный нерв.
Нейронная сетчатка
Нервная сетчатка содержит светочувствительные рецепторы и сложные нейронные сети, а также пигментный эпителий сетчатки (RPE). Он состоит в основном из фоторецепторных клеток, называемых палочками и колбочками сетчатки. Визуальная информация, закодированная стержнем и колбочками, отправляется в мозг посредством импульсов, передаваемых по зрительному нерву.
Ученик
Зрачок, который выглядит черным из-за сильно пигментированной задней части глаза, меняет размер, чтобы контролировать и регулировать количество света, проходящего через хрусталик и достигающего сетчатки.
Запишитесь на прием к врачу онлайн
Найдите и сразу запишитесь на следующий визит к врачу с помощью HealthEngine
Найдите практикующих врачей
Вспомогательные конструкции
Конъюнктива
Конъюнктива — это слизистая оболочка глаза. Он помогает смазывать глаза, выделяя слизь и слезы, и снова служит защитным барьером для микробов. Он содержит множество бокаловидных клеток, которые выделяют компонент слез, омывающих глаз.
веко
Основная функция века — защита глаз. Кожа век рыхлая и эластичная, позволяющая двигаться. В веках есть несколько типов желез, в том числе железы предплюсны, которые производят сальные выделения, в результате чего поверхность слезной пленки становится жирной, чтобы предотвратить испарение нормального слоя слезы.
Ресницы
Ресницы — короткие жесткие изогнутые волоски, которые могут располагаться в двойные или тройные ряды.Они защищают глаза от мусора. Ресницы также могут иметь разную длину и диаметр.
Слезная железа
Слезные железы являются местом слезоотделения. Слезы поддерживают влажность конъюнктивы и эпителия роговицы и смывают инородный материал с глаз. Слезная пленка, покрывающая поверхность роговицы, представляет собой смесь белков, ферментов, липидов, метаболитов, электролитов и лекарств (выделяемых во время терапии).
Экстраокулярные мышцы
Экстраокулярные мышцы (мышцы вне глаза) позволяют глазу двигаться в пределах его орбиты.Шесть из этих мышц глазного яблока прикрепляются к каждому глазу. Действия этих мышц обоих глаз скоординированы, чтобы глаза могли двигаться параллельно — явление, известное как сопряженный взгляд.

Видение
Свет
Количество света, попадающего в глаз, контролируется радужной оболочкой, которая представляет собой тонкую пигментированную гладкую мышцу с различными индивидуальными характеристиками. Они формируют уникальный узор у каждого человека, так что радужную оболочку глаза можно использовать как средство идентификации, более надежное, чем снятие отпечатков пальцев или ДНК-тестирование.
Свет проникает через зрачок в центре радужной оболочки. Размер зрачка регулируется переменными сокращениями мышц радужной оболочки, чтобы контролировать количество попадающего света. Радужная оболочка состоит из двух наборов гладкомышечных сетей: круглой (кольцеобразной формы) и радиальной (выступающей наружу).
Зрачок становится меньше, когда круговая мышца сокращается и укорачивается в ответ на яркий свет, чтобы уменьшить количество света, попадающего в глаз. В тусклых условиях лучевая мышца укорачивается, увеличивая размер зрачка.
Световые лучи расходятся (расходятся наружу) и должны быть изогнуты внутрь, чтобы сфокусироваться обратно в точку, известную как фокус, на сетчатке, которая является светочувствительной, чтобы получить точное изображение источника света.
Преломление
Преломление относится к изгибу светового луча и возникает, когда луч проходит от вещества одной плотности к веществу с другой плотностью. Чем больше разница в плотностях, тем больше степень изгиба и, следовательно, преломления.
Степень преломления также зависит от угла, под которым свет падает на второе вещество — чем больше угол, тем больше преломление. У изогнутой поверхности, такой как линза, большая кривизна приводит к большей степени изгиба и, следовательно, к более сильной линзе.
Выпуклая поверхность изгибается наружу, а вогнутая — внутрь. Выпуклые поверхности сближают световые лучи, сближая их. Конвергенция важна для того, чтобы привести изображение к фокусу; поэтому преломляющие поверхности глаза выпуклые.
Роговица и линза
Роговица и хрусталик — самые важные рефракционные структуры глаза. Сначала свет проходит через роговицу, имеющую изогнутую поверхность. Роговица вносит наибольший вклад в общую преломляющую способность глаза, потому что разница в плотности на поверхности воздуха / роговицы намного больше, чем разница в плотности между линзой и окружающей ее жидкостью.
Лучи от источников света на расстоянии более 6 метров считаются параллельными к тому времени, когда они достигают глаза, в то время как световые лучи от более близких объектов все еще расходятся, когда достигают глаза.Для данной преломляющей способности глаза требуется большее расстояние за линзой, чтобы привести расходящиеся лучи от ближнего источника к фокусной точке, чем для того, чтобы привести параллельные лучи дальнего источника к фокусной точке. Однако расстояние между хрусталиком и сетчаткой в каждом конкретном глазу всегда одинаково. Таким образом, сила линзы регулируется посредством процесса, называемого аккомодацией.
Жилье
Аккомодация относится к способности регулировать силу хрусталика путем изменения его формы, которая, в свою очередь, регулируется цилиарной мышцей.Когда цилиарная мышца расслаблена, связки (полосы ткани), прикрепленные к хрусталику, вытягивают хрусталик плоско и, следовательно, менее изогнуты и слабо преломляют.
Сокращение цилиарной мышцы снижает напряжение связок, так что хрусталик принимает более изогнутую форму из-за своей эластичности. Большая кривизна позволяет линзе увеличивать ее прочность, что приводит к большему изгибу световых лучей. Таким образом, при зрении вдаль цилиарная мышца расслаблена, а хрусталик плоский, но при зрении вблизи мышца сокращается и позволяет хрусталику стать более выпуклым.
Фототрансдукция
Зрение возникает в процессе фототрансдукции. Фототрансдукция — это преобразование световых стимулов клетками сетчатки в нервные (мозговые) сигналы. Клетки, которые выполняют эту функцию, известны как фоторецепторы (также называемые палочковидными и колбочек) и состоят из трех частей:
Внешний сегмент, ближайший к внешней стороне глаза и обнаруживающий свет
Внутренний сегмент, который находится посередине и содержит компоненты, необходимые для основных функций клетки, чтобы выжить
Синаптический терминал, ближайший к внутренней части глаза.Он передает сигнал, который генерируется фоторецептором, биполярным клеткам при световой стимуляции.
Внешний сегмент глаза содержит более миллиарда светочувствительных молекул. Фотопигменты — это вещества, которые подвергаются химическим изменениям при активации светом. Они состоят из двух компонентов, называемых опсином и ретиненом. Ретинен — светопоглощающая часть фотопигмента.
Фотопигменты
Существует четыре типа фотопигментов: один в стержнях и по одному в каждом из трех типов колбочек.Каждый тип фотопигмента поглощает свет с разной длиной волны.
Пигмент стержней называется родопсин. Родопсин поглощает все видимые длины волн, поэтому стержни обеспечивают зрение только в оттенках серого, обнаруживая разную интенсивность, а не цвета.
Три типа колбочек — красные, зеленые и синие — могут выборочно реагировать на световые волны различной длины, вызывая цветное зрение.
Активность фоторецепторов
В темноте
На фоторецепторах можно найти
натриевых (Na ⁺) каналов.Эти каналы реагируют на вещество, называемое циклическим GMP или cGMP. Когда cGMP привязан к каналам Na ⁺, каналы остаются открытыми. В отсутствие света концентрация цГМФ высока. Следовательно, каналы Na ⁺ открываются в отсутствие световой стимуляции. Это приводит к утечке Na ⁺ в фоторецепторы, что изменяет напряжение клеток, делая его положительным. Это изменение напряжения распространяется на активируемые напряжением кальциевые (Ca ²⁺) каналы, которые затем открываются.Этот вход Ca ²⁺ запускает высвобождение нейромедиатора из синаптического терминала в темноте.
Под воздействием света
Под воздействием света концентрация цГМФ снижается в результате ряда биохимических шагов, запускаемых активацией фотопигмента. Снижение цГМФ приводит к закрытию каналов Na ⁺, останавливая утечку Na ⁺, что приводит к тому, что напряжение фоторецепторов становится более отрицательным. Это закрывает активируемые напряжением каналы Ca ²⁺ и снижает выброс нейромедиатора.
Чем ярче свет, тем сильнее отклик и, следовательно, тем сильнее снижается выброс нейромедиатора.
Дальнейшая обработка света сетчаткой
Таким образом, сетчатка сигнализирует мозгу о световой стимуляции посредством тормозящей реакции, включающей серию физиологических реакций, как показано на рисунке ниже.
Потенциалы действия, представляющие собой выбросы электрических разрядов, перемещающихся по поверхности клетки, возникают только в ганглиозных клетках, которые являются первыми нейронами в цепи, переносящей зрительные стимулы в мозг.На следующей диаграмме показаны события, которые происходят в фоторецепторах в ответ на свет, инициируя потенциал действия в зрительном пути. Этот процесс называется фототрансдукцией:

Развитие глаза
Линза, сетчатка и роговица
Первые признаки глаз появляются к 22-му дню эмбрионального развития. Это неглубокие бороздки, называемые оптическими бороздами. Эти парные бороздки образуют выемки, называемые зрительными пузырьками. Затем каждый зрительный пузырек продолжает расти в стороны, во время которого оптический стержень формируется за счет сужения соединения с передним мозгом.И зрительные пузырьки, и структура, называемая плакодой хрусталика, затем загибаются внутрь. Это приводит к образованию двухслойной оптической чашки. Из этих двух слоев внутренний слой образует нервную сетчатку, а внешний слой становится пигментным эпителием сетчатки.
Внешний слой глазного бокала образует один слой пигментированных клеток. Пигментация начинается в конце 5-й недели развития. Внутренний слой подвергается сложной дифференциации на различные слои нервной сетчатки.
К 7-му месяцу присутствуют палочковые, колбочковые, биполярные и ганглиозные клетки. По мере того, как плакода хрусталика загибается внутрь, это приводит к формированию части хрусталика. К 5-й неделе развития он утолщается, образуя часть роговицы.
Кровоснабжение глаза
Трещины сосудистой оболочки глаза, которые представляют собой бороздки в сосудистой оболочке глаза, начинают развиваться вдоль нижней поверхности каждого глазного бокала. Эти трещины позволяют гиалоидной артерии достигать внутренней камеры глаза, снабжая ее кровью.Он также снабжает глазной бокал, пузырек хрусталика и эмбриональную ткань внутри глазного бокала. Кровь возвращается из этих структур по гиалоидной вене.
Некоторые части гиалоидных сосудов остаются центральной артерией и веной, но другие дегенерируют в процессе развития.
Ученик
К концу 7-й недели края трещины сосудистой оболочки сливаются, образуя отверстие над линзой, которое затем формирует зрачок.
Ирис
Глазной бокал растет в течение 3-го месяца, давая начало цилиарному телу и будущей радужке.Оба слоя радужной оболочки становятся пигментированными. Однако пигментирован только внешний слой цилиарного тела. Радужная оболочка имеет светло-голубой цвет при рождении у белокурых людей со светлой кожей из-за отсутствия пигмента.
В следующей таблице показаны эмбриональные источники отдельных структур глаза:
Поверхностная эктодерма
Эпителий роговицы
Слезная железа и дренажная система
Конъюнктива
Линза
Нервная эктодерма
Стекловидное тело, эпителий сетчатки, радужки и цилиарного тела
Зрительный нерв
Зрачки сфинктера
Другие мышцы расширяющих зрачков
Мезодерма
Склера
Строма роговицы, цилиарного тела, радужки и сосудистой оболочки
Экстраокулярные мышцы
Гиалоидная система (в основном дегенерирует до рождения)
Покрытия зрительного нерва
Веки, кроме эпителия и конъюнктивы
Соединительная ткань и сосуды глаза, костной орбиты и стекловидного тела

Возрастные изменения глаза
Пресбиопия
С возрастом хрусталик постепенно теряет свою эластичность и способность приспосабливаться, вызывая состояние, называемое пресбиопией, которое обычно возникает, когда человеку за 40.Это происходит потому, что можно заменить только ячейки на внешних краях линзы.
Клетки в центре хрусталика особенно уязвимы для повреждений, потому что они не только самые старые клетки, но и наиболее удалены от источника питательных веществ хрусталика — водянистой влаги. С возрастом эти невозобновляемые центральные клетки умирают и становятся жесткими. Поскольку клетки теряют свою эластичность, хрусталик не может принимать сферическую форму, необходимую для восприятия вблизи.
Корректирующие линзы (например, очки для чтения) обычно используются для решения этой проблемы.
Катаракта
Потеря прозрачности хрусталика или его капсулы, известная как катаракта, обычно связана со старением. Это может быть вызвано изменением конформации хрусталика или перекрестным связыванием белков. Катаракта также может быть связана с болезненными процессами, метаболическими состояниями, наследственными нарушениями, травмами или воздействием вредного агента, такого как ультрафиолетовое излучение.
Если они значительно ухудшают зрение, катаракту можно исправить хирургическим путем, удалив линзу и заменив ее пластиковой линзой в задней камере.
Дегенерация желтого пятна
Для получения информации о возрастной дегенерации желтого пятна, в том числе о влиянии курения, физических упражнений и питания на глаза, а также о некоторых полезных анимациях и советах по сохранению здоровья глаз см. Дегенерация желтого пятна.
Список литературы
Росс М.Х., Павлина В.Гистология: текст и атлас (5-е издание). Балтимор: Липпонкотт Уильямс и Уилкинс; 2006.
Саладин К.С. Анатомия и физиология: единство формы и функции (3-е издание). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл; 2004.
Sherwood LS. Физиология человека: от клеток к системам (5-е издание). Бельмонт: обучение Брукса Коула Томсона; 2004.
15.5 Видение — анатомия и физиология
Видение
Зрение — это особое зрение, основанное на передаче световых стимулов, полученных через глаза.Глаза расположены в пределах любой орбиты черепа. Костные орбиты окружают глазные яблоки, защищая их и закрепляя мягкие ткани глаза (рис. 15.5.1). Веки с ресницами на передних краях помогают защитить глаз от ссадин, блокируя частицы, которые могут попасть на поверхность глаза. Внутренняя поверхность каждого века представляет собой тонкую мембрану, известную как конъюнктива век , . Конъюнктива распространяется на белые участки глаза (склера), соединяя веки с глазным яблоком.Слезы производятся слезной железой , расположенной под боковыми краями носа. Слезы, производимые этой железой, текут по слезному протоку к медиальному углу глаза, где слезы текут по конъюнктиве, смывая инородные частицы.
Рисунок 15.5.1 — Глаз на орбите: Глаз расположен внутри орбиты и окружен мягкими тканями, которые защищают и поддерживают его функцию. Орбита окружена черепными костями черепа.
Движение глаза по орбите осуществляется за счет сокращения шести экстраокулярных мышц , которые берут начало от костей орбиты и входят в поверхность глазного яблока (рис. 15.5.2). Четыре мышцы расположены по сторонам света вокруг глаза и названы в честь этих мест. Это верхняя прямая мышца , медиальная прямая мышца , нижняя прямая мышца и боковая прямая мышца . Когда каждая из этих мышц сокращается, глаз перемещается в сторону сокращающейся мышцы.Например, когда сокращается верхняя прямая мышца, глаз поворачивается, чтобы смотреть вверх. Верхняя косая мышца берет начало на задней орбите, рядом с местом начала четырех прямых мышц. Однако сухожилие косых мышц проходит через подобный шкиву кусок хряща, известный как блокировка . Сухожилие косо входит в верхнюю поверхность глаза. Угол, под которым сухожилие проходит через блок, означает, что сокращение верхней косой мышцы поворачивает глаз кнутри.Нижняя косая мышца берет начало от дна орбиты и входит в нижнебоковую поверхность глаза. Когда он сокращается, он поворачивает глаз в боковом направлении, в противоположность верхней косой. Вращение глаза двумя косыми мышцами необходимо, потому что глаз не идеально выровнен в сагиттальной плоскости. Когда глаз смотрит вверх или вниз, глаз также должен немного поворачиваться, чтобы компенсировать растяжение верхней прямой мышцы живота примерно под углом 20 градусов, а не прямо вверх.То же верно и для нижней прямой мышцы живота, которая компенсируется сокращением нижней косой мышцы живота. Седьмая мышца орбиты — это levator palpebrae superioris , который отвечает за подъем и втягивание верхнего века, движение, которое обычно происходит одновременно с подъемом глаза верхней прямой мышцей (см. Рисунок 15.5.1).
Экстраокулярные мышцы иннервируются тремя черепными нервами. Боковая прямая мышца, вызывающая отведение глаза, иннервируется отводящим нервом.Верхняя косая мышца иннервируется блокирующим нервом. Все другие мышцы иннервируются глазодвигательным нервом, так же как и поднимающий верхний глазной нерв. Моторные ядра этих черепных нервов соединяются со стволом мозга, который координирует движения глаз.
Рисунок 15.5.2 — Экстраокулярные мышцы: Экстраокулярные мышцы перемещают глаз по орбите.

Сам глаз представляет собой полую сферу, состоящую из трех слоев ткани. Самый внешний слой — это фиброзная оболочка , которая включает белую склеру и прозрачную роговицу .Склера составляет пять шестых поверхности глаза, большая часть которой не видна, хотя люди уникальны по сравнению со многими другими видами тем, что у них так много видимого «белка глаза» (рис. 15.5.3). Прозрачная роговица покрывает переднюю часть глаза и пропускает свет в глаз. Средний слой глаза — это сосудистая оболочка , которая в основном состоит из сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужки. Хориоидея представляет собой слой соединительной ткани с высокой степенью васкуляризации, которая обеспечивает кровоснабжение глазного яблока.Сосудистая оболочка находится позади цилиарного тела , мышечной структуры, которая прикреплена к линзе с помощью волокон зоны . Эти две структуры изгибают линзу, позволяя ей фокусировать свет на задней части глаза. Радужная оболочка , — цветная часть глаза, покрывает цилиарное тело и видна в передней части глаза. Радужная оболочка — это гладкая мышца, которая открывает или закрывает зрачок , , отверстие в центре глаза, через которое проникает свет.Радужная оболочка сужает зрачок в ответ на яркий свет и расширяет зрачок в ответ на тусклый свет. Самый внутренний слой глаза — это нервная оболочка или сетчатка , , которая содержит нервную ткань, отвечающую за фоторецепцию.

Глаз также делится на две полости: переднюю и заднюю. Передняя полость — это пространство между роговицей и хрусталиком, включая радужку и цилиарное тело. Он наполнен водянистой жидкостью, называемой водянистой влагой .Задняя полость — это пространство за линзой, которое простирается до задней стороны внутреннего глазного яблока, где расположена сетчатка. Задняя полость заполнена более вязкой жидкостью, называемой стекловидным телом .

Сетчатка состоит из нескольких слоев и содержит специализированные клетки для первичной обработки зрительных стимулов. Фоторецепторы (палочки и колбочки) меняют свой мембранный потенциал при стимуляции световой энергией. Изменение мембранного потенциала изменяет количество нейромедиатора, которое фоторецепторные клетки выделяют на биполярные клетки во внешнем синаптическом слое .Это биполярная клетка сетчатки, которая соединяет фоторецептор с ганглиозными клетками сетчатки (RGC) во внутреннем синаптическом слое . Там амакриновых клеток дополнительно участвуют в процессинге сетчатки до того, как потенциал действия вырабатывается RGC. Аксоны RGC, которые лежат в самом внутреннем слое сетчатки, собираются на диске зрительного нерва и покидают глаз как зрительный нерв (см. Рисунок 15.5.3). Поскольку эти аксоны проходят через сетчатку, в самой задней части глаза, где начинается зрительный нерв, нет фоторецепторов.Это создает «слепое пятно» на сетчатке и соответствующее слепое пятно в нашем поле зрения.

Рисунок 15.5.3 — Строение глаза: Сфера глаза может быть разделена на переднюю и заднюю камеры. Стенка глаза состоит из трех слоев: фиброзной оболочки, сосудистой оболочки и нервной оболочки. Внутри нервной оболочки находится сетчатка с тремя слоями клеток и двумя синаптическими слоями между ними. В центре сетчатки есть небольшое углубление, известное как ямка.

Обратите внимание, что фоторецепторы в сетчатке (палочки и колбочки) расположены позади аксонов, RGC, биполярных клеток и кровеносных сосудов сетчатки. Эти структуры поглощают значительное количество света до того, как свет достигает фоторецепторных клеток. Однако в точном центре сетчатки находится небольшая область, известная как ямка . В ямке сетчатка лишена поддерживающих клеток и кровеносных сосудов и содержит только фоторецепторы. Следовательно, острота зрения , или резкость зрения, является наибольшей в ямке.Это связано с тем, что ямка — это место, где наименьшее количество входящего света поглощается другими структурами сетчатки (см. Рисунок 15.5.3). Когда человек движется в любом направлении от этой центральной точки сетчатки, острота зрения значительно падает. Кроме того, каждая фоторецепторная клетка ямки связана с одним RGC. Следовательно, этот RGC не должен объединять входы от нескольких фоторецепторов, что снижает точность визуальной трансдукции. К краям сетчатки несколько фоторецепторов сходятся на RGC (через биполярные клетки) в соотношении 50: 1.Разницу в остроте зрения между ямкой и периферической сетчаткой легко увидеть, посмотрев прямо на слово в середине этого абзаца. Зрительный стимул в середине поля зрения попадает в ямку и находится в наиболее резком фокусе. Не сводя глаз с этого слова, обратите внимание, что слова в начале или конце абзаца не в фокусе. Изображения в вашем периферическом зрении сфокусированы периферической сетчаткой и имеют расплывчатые, размытые края и слова, которые не так четко определены.В результате большая часть нервной функции глаз связана с движением глаз и головы, так что важные зрительные стимулы сосредоточены в ямке.

Свет, падающий на сетчатку, вызывает химические изменения молекул пигмента в фоторецепторах, что в конечном итоге приводит к изменению активности RGC. Фоторецепторные клетки состоят из двух частей: внутреннего сегмента и внешнего сегмента (рис. 15.5.4). Внутренний сегмент содержит ядро и другие общие органеллы клетки, тогда как внешний сегмент представляет собой специализированную область, в которой происходит фоторецепция.Есть два типа фоторецепторов — палочки и колбочки, которые различаются формой их внешнего сегмента. Стержневидные внешние сегменты фоторецептора стержня содержат стопку мембраносвязанных дисков, которые содержат светочувствительный пигмент родопсин . Конусообразные внешние сегменты фоторецептора конуса содержат свои светочувствительные пигменты в складках клеточной мембраны. Существует три фотопигмента конуса, называемые опсинами , каждый из которых чувствителен к определенной длине волны света.Длина волны видимого света определяет его цвет. Пигменты в человеческих глазах специализируются на восприятии трех различных основных цветов: красного, зеленого и синего.

Рисунок 15.5.4 — Фоторецептор: (a) Все фоторецепторы имеют внутренние сегменты, содержащие ядро и другие важные органеллы, и внешние сегменты с мембранными массивами, содержащими светочувствительные молекулы опсина. Наружные сегменты стержней представляют собой длинные столбчатые формы со стопками мембраносвязанных дисков, содержащих пигмент родопсин.Наружные сегменты конуса имеют короткие конические формы со складками мембраны вместо дисков в стержнях. (б) Ткань сетчатки показывает плотный слой ядер палочек и колбочек. LM × 800. (Микрофотография предоставлена Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

На молекулярном уровне зрительные стимулы вызывают изменения в молекуле фотопигмента, которые приводят к изменениям мембранного потенциала фоторецепторной клетки. Единичная единица света называется фотоном , который описывается в физике как пакет энергии со свойствами как частицы, так и волны.Энергия фотона представлена его длиной волны, причем каждая длина волны видимого света соответствует определенному цвету. Видимый свет — это электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 720 нм. Длины волн электромагнитного излучения более 720 нм попадают в инфракрасный диапазон, тогда как длины волн короче 380 нм попадают в ультрафиолетовый диапазон. Свет с длиной волны 380 нм — синий, а свет с длиной волны 720 нм — темно-красный. Все остальные цвета находятся между красным и синим в различных точках по шкале длин волн.

Опсиновые пигменты на самом деле являются трансмембранными белками, которые содержат кофактор, известный как retinal . Ретиналь — это молекула углеводорода, связанная с витамином А. Когда фотон попадает в сетчатку, длинная углеводородная цепь молекулы изменяется биохимически. В частности, фотоны заставляют часть атомов углерода с двойной связью в цепи переключаться с конформации цис на конформацию транс . Этот процесс называется фотоизомеризацией . Перед взаимодействием с фотоном гибкие двойные углеродные связи сетчатки находятся в конформации цис .Эта молекула обозначается как 11- цис- -ретиналь. Фотон, взаимодействующий с молекулой, заставляет гибкие атомы углерода с двойной связью переходить в конформацию транс -, образуя полностью транс -ретиналь, который имеет прямую углеводородную цепь (рис. 15.5.5).

Изменение формы сетчатки в фоторецепторах инициирует зрительную трансдукцию в сетчатке. Активация белков сетчатки и опсина приводит к активации белка G. Белок G изменяет мембранный потенциал фоторецепторной клетки, которая затем выделяет меньше нейротрансмиттеров во внешний синаптический слой сетчатки.Пока молекула сетчатки не изменится обратно на форму сетчатки 11- цис , опсин не сможет реагировать на световую энергию, что называется обесцвечиванием. Когда обесцвечивается большая группа фотопигментов, сетчатка будет посылать информацию, как если бы воспринималась противоположная визуальная информация. После яркой вспышки света остаточные изображения обычно видны в негативе. Фотоизомеризация обращена серией ферментативных изменений, так что сетчатка реагирует на большее количество световой энергии.

Рисунок 15.5.5 — Изомеры сетчатки: Молекула сетчатки имеет два изомера: (а) один до того, как с ним взаимодействует фотон, и (б) один, измененный в результате фотоизомеризации.

Опсины чувствительны к ограниченным длинам волн света. Родопсин, фотопигмент в стержнях, наиболее чувствителен к свету с длиной волны 498 нм. Пиковая чувствительность трехцветных опсинов составляет 564 нм, 534 нм и 420 нм, что примерно соответствует основным цветам: красному, зеленому и синему (рис. 15.5.6). Поглощение родопсина в стержнях намного более чувствительно, чем в опсинах колбочки; в частности, палочки чувствительны к зрению в условиях низкой освещенности, а колбочки чувствительны к более ярким условиям.При нормальном солнечном свете родопсин будет постоянно обесцвечиваться, пока шишки активны. В затемненной комнате недостаточно света для активации опсинов колбочек, и зрение полностью зависит от стержней. Стержни настолько чувствительны к свету, что одиночный фотон может вызвать потенциал действия от соответствующего RGC стержня.

Три типа опсинов колбочек, чувствительные к разным длинам волн света, обеспечивают нам цветовое зрение. Сравнивая активность трех разных колбочек, мозг может извлекать цветовую информацию из визуальных стимулов.Например, яркий синий свет с длиной волны приблизительно 450 нм будет активировать «красные» колбочки минимально, «зеленые» конусы — незначительно и «синие» конусы — преимущественно. Относительная активация трех разных колбочек рассчитывается мозгом, который воспринимает цвет как синий. Однако колбочки не могут реагировать на свет низкой интенсивности, а палочки не воспринимают цвет света. Следовательно, наше зрение при слабом освещении — по сути — в оттенках серого. Другими словами, в темной комнате все выглядит как оттенок серого.Если вы думаете, что можете видеть цвета в темноте, это, скорее всего, связано с тем, что ваш мозг знает, какого цвета что-то, и полагается на эту память.

Рисунок 15.5.6 — Сравнение цветовой чувствительности фотопигментов: Сравнение пиковой чувствительности и спектров поглощения четырех фотопигментов показывает, что они наиболее чувствительны к определенным длинам волн.

Внешний веб-сайт

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о поперечном срезе мозга, на котором изображен зрительный путь от глаза до затылочной коры.Первая половина пути — это проекция от RGC через зрительный нерв к латеральному коленчатому ядру в таламусе с обеих сторон. Это первое волокно в синапсах пути соединяется с таламической клеткой, которая затем проецируется в зрительную кору в затылочной доле, где происходит «видение» или зрительное восприятие. Это видео дает краткий обзор зрительной системы за счет сосредоточения внимания на пути от глаз к затылочной доле. В видео говорится (0:45), что «специализированные клетки сетчатки, называемые ганглиозными клетками, преобразуют световые лучи в электрические сигналы.«Какой аспект обработки сетчатки упрощается этим утверждением? Поясните свой ответ.

Центральный путь визуальной информации

Связи зрительного нерва сложнее, чем у других черепных нервов. Вместо того, чтобы связывать каждый глаз с мозгом, визуальная информация разделяется между левой и правой сторонами поля зрения. Кроме того, часть информации с одной стороны поля зрения проецируется на противоположную сторону мозга.Внутри каждого глаза аксоны, выступающие с медиальной стороны сетчатки, пересекаются в перекрестье зрительных нервов . Например, аксоны медиальной сетчатки левого глаза переходят в правое полушарие мозга в месте перекреста зрительных нервов. Однако в каждом глазу аксоны, выступающие с боковой стороны сетчатки, не пересекаются. Например, аксоны боковой сетчатки правого глаза проецируются обратно в правую часть мозга. Следовательно, левое поле зрения каждого глаза обрабатывается в правой части мозга, тогда как правое поле зрения каждого глаза обрабатывается в левой части мозга (Рисунок 15.5.7).

Рисунок 15.5.7 — Разделение информации поля зрения на перекрестье зрительных нервов: Информация о контралатеральном поле зрения от латеральной сетчатки проецируется на ипсилатеральный мозг, тогда как информация о поле зрения на ипсилатеральной стороне должна пересекаться на перекрестье зрительных нервов, чтобы достичь противоположной стороны сетчатки. мозг.

Уникальной клинической картиной, связанной с этим анатомическим расположением, является потеря бокового периферического зрения, известная как двусторонняя гемианопсия. Это отличается от «туннельного зрения», потому что верхние и нижние периферические поля не теряются.Дефицит поля зрения может беспокоить пациента, но в этом случае причина не в самой зрительной системе. Разрастание гипофиза давит на перекрест зрительных нервов и препятствует передаче сигнала. Однако аксоны, проецирующиеся в ту же сторону мозга, не затронуты. Таким образом, пациент теряет наиболее удаленные области своего поля зрения и не может видеть объекты справа и слева.

Отходящие от зрительного перекреста аксоны зрительной системы называются зрительным трактом вместо зрительного нерва.У зрительного тракта есть три основные цели: две в промежуточном мозге и одна в среднем мозге. Связь между глазами и промежуточным мозгом демонстрируется во время развития, при котором нервная ткань сетчатки отличается от ткани промежуточного мозга ростом вторичных пузырьков. Связи сетчатки с ЦНС являются пережитком этой ассоциации развития. Большинство соединений зрительного тракта связаны с таламусом, а именно с боковым коленчатым ядром .Аксоны из этого ядра затем проецируются в зрительную кору головного мозга, расположенную в затылочной доле. Еще одна цель зрительного тракта — верхний холмик.

Кроме того, очень небольшое количество аксонов RGC проецируется от зрительного перекреста в супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Эти RGC являются светочувствительными в том смысле, что они реагируют на присутствие или отсутствие света. Однако, в отличие от фоторецепторов, эти светочувствительные RGC нельзя использовать для восприятия изображений.Просто реагируя на отсутствие или присутствие света, эти RGC могут отправлять информацию о продолжительности светового дня. Воспринимаемая пропорция солнечного света и темноты устанавливает циркадный ритм нашего тела, позволяя некоторым физиологическим событиям происходить примерно в одно и то же время каждый день.

Кортикальная обработка визуальной информации

Аналогичным образом, топографические отношения между сетчаткой и зрительной корой сохраняются на протяжении всего зрительного пути.Поле зрения проецируется на две сетчатки, как описано выше, с сортировкой на перекрестье зрительных нервов. Правое периферическое поле зрения приходится на медиальную часть правой сетчатки и латеральную часть левой сетчатки. Затем правая медиальная сетчатка проецируется через срединную линию через перекрест зрительных нервов. Это приводит к тому, что правое поле зрения обрабатывается в левой зрительной коре. Точно так же левое поле зрения обрабатывается в правой зрительной коре (см. Рисунок 15.5.7). Хотя хиазм помогает сортировать правую и левую зрительную информацию, верхняя и нижняя зрительная информация сохраняется топографически в зрительном пути.Свет из верхнего поля зрения падает на нижнюю сетчатку, а свет из нижнего поля зрения падает на верхнюю сетчатку. Эта топография поддерживается таким образом, что верхняя область зрительной коры обрабатывает нижнее поле зрения и наоборот. Следовательно, информация поля зрения инвертируется и переворачивается, когда она попадает в зрительную кору: верх — вниз, а левый — правый. Однако кора головного мозга обрабатывает визуальную информацию таким образом, что окончательное сознательное восприятие поля зрения является правильным.Топографические отношения очевидны в том, что информация из фовеальной области сетчатки обрабатывается в центре первичной зрительной коры. Информация от периферических областей сетчатки соответственно обрабатывается по направлению к краям зрительной коры. Подобно преувеличениям в сенсорном гомункуле соматосенсорной коры, область фовеальной обработки зрительной коры непропорционально больше, чем области периферического зрения.

В эксперименте, проведенном в 1960-х годах, испытуемые носили призматические очки, так что поле зрения инвертировалось до того, как достигло глаза.В первый день эксперимента испытуемые пригибались, подходя к столу, думая, что он подвешен к потолку. Однако после нескольких дней акклиматизации испытуемые вели себя так, как если бы все было представлено правильно. Следовательно, зрительная кора головного мозга в некоторой степени гибка в адаптации к информации, которую она получает от наших глаз (рис. 15.5.8).

Рисунок 15.5.8 — Топографическое отображение сетчатки на зрительную кору: Поле зрения проецируется на сетчатку через линзы и падает на сетчатку как перевернутое, перевернутое изображение.Топография этого изображения сохраняется, поскольку визуальная информация проходит через зрительный путь к коре головного мозга.
Было описано, что кора головного мозга имеет определенные области, отвечающие за обработку определенной информации; есть зрительная кора, соматосенсорная кора, вкусовая кора и т. д. Однако наше восприятие этих органов чувств не разделено. Вместо этого мы переживаем то, что можно назвать бесшовным восприятием. Наше восприятие различных сенсорных модальностей — хотя и отличается по своему содержанию — интегрируется мозгом, так что мы воспринимаем мир как непрерывное целое.
В коре головного мозга сенсорная обработка начинается в первичной сенсорной коре , затем переходит в ассоциативную зону и, наконец, в мультимодальную интеграционную зону . Например, зрительный путь проецируется от сетчатки через таламус к первичной зрительной коре в затылочной доле. Эта область находится в основном в медиальной стенке продольной щели. Здесь зрительные стимулы начинают распознаваться как основные формы. Края объектов распознаются и превращаются в более сложные формы.Кроме того, входные данные от обоих глаз сравниваются для получения информации о глубине. Из-за перекрывающегося поля зрения между двумя глазами мозг может начать оценивать расстояние до стимулов на основе бинокулярных сигналов глубины .
Внешний веб-сайт
Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, как мозг воспринимает трехмерное движение. Подобно тому, как диспаритет сетчатки предлагает трехмерным кинозрителям способ извлекать трехмерную информацию из двумерного поля зрения, проецируемого на сетчатку, мозг может извлекать информацию о движении в пространстве, сравнивая то, что видят два глаза.Если визуальный стимул движется влево в одном глазу и вправо в противоположном глазу, мозг интерпретирует это как движение к лицу (или от него) по средней линии. Если оба глаза видят объект, движущийся в одном направлении, но с разной скоростью, что это будет значить для пространственного движения?
Повседневные связи —
Восприятие глубины, трехмерные фильмы и оптические иллюзии
Поле зрения проецируется на поверхность сетчатки, где фоторецепторы преобразуют световую энергию в нейронные сигналы, которые мозг интерпретирует.Сетчатка — это двумерная поверхность, поэтому она не кодирует трехмерную информацию. Однако мы можем ощутить глубину. Как это достигается?
Два способа извлечения информации о глубине из двумерного сигнала сетчатки основаны на монокулярных и бинокулярных сигналах соответственно. Признаки глубины монокуляра — это те, которые являются результатом информации в двухмерном поле зрения. Один объект, перекрывающий другой, должен быть впереди. Относительные различия в размерах также являются подсказкой.Например, если баскетбольный мяч кажется больше корзины, то корзина должна быть дальше. Исходя из опыта, мы можем оценить, насколько далеко находится корзина. Бинокулярные метки глубины сравнивают информацию, представленную в двух сетчатках, потому что они не видят поля зрения в точности одинаково.
Центры двух глаз разделены небольшим расстоянием, которое у большинства людей составляет примерно от 6 до 6,5 см. Из-за этого смещения зрительные стимулы не попадают в одно и то же место на обеих сетчатках, если мы не фиксируемся непосредственно на них, и они не попадают в ямки каждой сетчатки.Все остальные объекты в поле зрения, расположенные ближе или дальше от фиксированного объекта, будут попадать в разные точки сетчатки. Когда зрение фиксируется на объекте в космосе, более близкие объекты будут падать на боковую сетчатку каждого глаза, а более удаленные объекты будут падать на медиальную сетчатку любого глаза (рис. 15.5.9). Это легко заметить, подняв палец перед лицом, когда вы смотрите на более удаленный объект. Вы увидите два изображения вашего пальца, которые представляют два разных изображения, попадающих на сетчатку любой из них.
Эти сигналы глубины, как монокулярные, так и бинокулярные, можно использовать, чтобы заставить мозг думать, что в двумерной информации есть три измерения. Это основа трехмерных фильмов. Проецируемое изображение на экране двухмерное, но в него встроена разрозненная информация. Трехмерные очки, доступные в кинотеатре, фильтруют информацию, так что только один глаз видит одну версию того, что находится на экране, а другой глаз видит другую версию. Если вы снимете очки, изображение на экране будет иметь разную степень размытия, потому что оба глаза видят оба слоя информации, а третье измерение не будет очевидным.Некоторые оптические иллюзии также могут использовать сигналы глубины, хотя чаще они используют сигналы монокуляра, чтобы обмануть мозг, заставляя его видеть разные части сцены как находящиеся на разной глубине.
Рисунок 15.5.9 — Неравенство сетчатки: Из-за межглазного расстояния, которое приводит к тому, что объекты с разного расстояния падают на разные точки двух сетчаток, мозг может извлекать восприятие глубины из двумерной информации поля зрения.
Есть две основные области, которые окружают первичную кору, которые обычно называют областями V2 и V3 (первичная зрительная кора — это область V1).Эти окружающие области представляют собой кору визуальных ассоциаций. Области визуальных ассоциаций развивают более сложные визуальные восприятия, добавляя информацию о цвете и движении. Информация, обрабатываемая в этих областях, затем отправляется в области височной и теменной долей. Визуальная обработка имеет два отдельных потока обработки: один — в височную долю, а другой — в теменную долю. Это вентральный и дорсальный потоки соответственно (рис. 15.5.10). Вентральный поток определяет зрительные стимулы и их значение.Поскольку вентральный поток использует структуры височных долей, он начинает взаимодействовать с невизуальной корой и может иметь важное значение для визуальных стимулов, которые становятся частью воспоминаний. Спинной поток определяет местонахождение объектов в пространстве и помогает направлять движения тела в ответ на визуальные сигналы. Дорсальный поток входит в теменную долю, где он взаимодействует с соматосенсорными областями коры, которые важны для нашего восприятия тела и его движений. Затем спинной поток может влиять на активность лобных долей, в которых берут начало моторные функции.
Рисунок 15.5.10 — Вентральный и дорсальный зрительные потоки: Из первичной зрительной коры в затылочной доле визуальная обработка продолжается двумя потоками — один в височную долю, а другой — в теменную.
Заболевания… головного мозга: прозопагнозия
Нарушения сенсорного восприятия могут быть необычными и изнурительными. Особый сенсорный дефицит, который подавляет важную социальную функцию человека, — это прозопагнозия или слепота лица. Слово происходит от греческих слов prosopa, что означает «лица», и agnosia, что означает «незнание».«Некоторым людям может казаться, что они не могут легко узнавать людей по лицам. Однако человек с прозопагнозией не может распознать самых узнаваемых людей в своих культурах. Они не узнавали лицо знаменитости, важной исторической фигуры или даже члена семьи, такого как их мать. Они могут даже не узнать собственное лицо.
Прозопагнозия может быть вызвана травмой головного мозга или присутствовать с рождения. Точная причина пропагнозии и причина, по которой это случается с некоторыми людьми, неясны.Исследование мозга людей, рожденных с дефицитом, показало, что определенная область мозга, передняя веретенообразная извилина височной доли, часто недоразвита. Эта область мозга занимается распознаванием визуальных стимулов и их возможной ассоциацией с воспоминаниями. Хотя доказательства еще не окончательные, скорее всего, именно в этой области происходит распознавание лиц.
Хотя это состояние может быть разрушительным, люди, страдающие от него, могут справиться — часто используя другие сигналы, чтобы узнавать людей, которых они видят.Часто звук голоса человека или наличие уникальных сигналов, таких как отчетливые черты лица (например, родинка) или цвет волос, могут помочь пациенту узнать знакомого человека. В видеоролике о прозопагнозии, представленном в этом разделе, показано, как женщина не может узнавать знаменитостей, членов семьи и себя. В некоторых ситуациях она может использовать другие подсказки, чтобы распознать лица.
Внешний веб-сайт
Неспособность узнавать людей по лицам — серьезная проблема.Это может быть вызвано травмой или быть врожденным. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о человеке, который потерял способность распознавать лица в результате травмы. Она не может узнать лица близких членов семьи или себя. Какую еще информацию может использовать человек, страдающий прозопагнозией, чтобы выяснить, кого он видит?
Типы проблем со зрением
Наиболее распространенные проблемы со зрением у взрослых
Наиболее распространенные проблемы со зрением у детей
Затуманенное зрение (аномалии рефракции)
Близорукость (так называемая миопия) — это когда вы можете ясно видеть вблизи, но нечетко на расстоянии.
Дальнозоркость (так называемая дальнозоркость) — это когда вы ясно видите на расстоянии, но нечетко вблизи.
Если вам больше 40 лет и у вас проблемы с чтением мелкого шрифта или с фокусировкой на близком расстоянии, это обычно происходит из-за состояния, называемого пресбиопией. Каждому третьему жителю США 40 лет и старше понадобятся очки, чтобы читать мелкий шрифт.
Астигматизм — еще одно состояние, которое вызывает нечеткость зрения, но это связано с формой роговицы.
Эти условия влияют на форму глаза и, в свою очередь, на то, как глаз видит.Их можно исправить с помощью очков, контактных линз и, в некоторых случаях, хирургическим путем.
Каковы факторы риска развития аномалий рефракции?
Семейный анамнез — родители, у которых есть одна или несколько аномалий рефракции
Пожилой возраст — пресбиопия поражает большинство взрослых старше 35 лет
Скрещенные глаза (косоглазие)
Косоглазие возникает, когда глаза не совпадают или они скрещены. Однако один глаз обычно в любой момент времени остается прямым.Общие формы косоглазия включают:
Эзотропия — один или оба глаза обращены внутрь к носу
Exotropia — выворачиваются один или оба глаза; также называемый пристальным взглядом
Гипертропия — поднимаются один или оба глаза
Гипотропия — один или оба глаза повернуты вниз
Если косоглазие обнаружено в раннем возрасте, его можно вылечить и даже обратить вспять.
При отсутствии лечения косоглазие может вызвать амблиопию.
Каковы факторы риска косоглазия?
Семейный анамнез косоглазия
Наличие значительной степени неисправленной дальнозоркости (дальнозоркости)
Инвалиды, такие как синдром Дауна и церебральный паралич
Инсульт или травма головы
Ленивый глаз (амблиопия)
Амблиопия — часто называемая ленивым глазом — часто встречается у детей.
Амблиопия — это результат того, что мозг и глаза не работают вместе. Мозг игнорирует визуальную информацию от одного глаза, что вызывает проблемы с развитием зрения.
Лечение амблиопии хорошо работает, если заболевание обнаружено на ранней стадии. При отсутствии лечения амблиопия вызывает необратимую потерю зрения.
Каковы факторы риска амблиопии?
Преждевременные роды
Низкая масса тела при рождении
Ретинопатия недоношенных детей
Диагностика церебрального паралича
Диагноз умственной отсталости
В семейном анамнезе некоторые заболевания глаз
Курение, употребление наркотиков или алкоголя в матери
Операция на глазных мышцах при эзотропии (глаза обращены к носу)
Диабетическая ретинопатия (ДР)
Все люди с диабетом 1 и 2 типа подвержены риску ДР.Это вызвано повреждением кровеносных сосудов в задней части глаза (сетчатке). Чем дольше кто-то болеет диабетом, тем больше вероятность, что он или она получит ДР.
Люди с этим заболеванием могут не замечать никаких изменений в своем зрении до тех пор, пока повреждение глаз не станет серьезным. Вот почему так важно для людей с диабетом ежегодно проходить комплексное обследование зрения.
Есть четыре стадии DR. Во время первых трех стадий ДР лечение обычно не требуется. Чтобы предотвратить прогрессирование диабетической ретинопатии, люди с диабетом должны контролировать уровень сахара в крови, артериальное давление и холестерин в крови.Для четвертой стадии DR, называемой пролиферативной ретинопатией, существуют методы лечения, которые уменьшают потерю зрения, но не являются лекарством от DR.
Предупреждающие признаки диабетической ретинопатии включают нечеткое зрение, постепенную потерю зрения, помутнения, тени или недостающие области зрения, а также трудности со зрением в ночное время.
Люди с диабетом также подвержены большему риску развития катаракты и глаукомы.
Каковы факторы риска диабетической ретинопатии?
Сахарный диабет 1 или 2 типа
Плохой контроль уровня сахара в крови
Высокое кровяное давление
Высокий холестерин
Беременность
Быть афроамериканцем или латиноамериканцем
Курение
Нормальное зрение Зрение при диабетической ретинопатии
Фотографии любезно предоставлены Национальным институтом глаз, Национальные институты здравоохранения
Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD)
AMD — это болезнь, при которой размывается резкое центральное зрение, необходимое для того, чтобы видеть прямо.Это влияет на часть глаза, называемую макулой, которая находится в центре сетчатки. Макула позволяет человеку видеть мелкие детали и необходима для таких вещей, как чтение и вождение.
Более распространенную сухую форму AMD можно лечить на ранних стадиях, чтобы отсрочить потерю зрения и, возможно, предотвратить прогрессирование болезни до поздней стадии. Прием определенных витаминов и минералов может снизить риск развития поздней стадии AMD.
Менее распространенная влажная форма AMD может поддаваться лечению, если ее диагностировать и лечить на ранней стадии.
Каковы факторы риска AMD?
Сахарный диабет 1 или 2 типа
Плохой контроль уровня сахара в крови
Высокое кровяное давление
Высокий холестерин
Беременность
Быть афроамериканцем или латиноамериканцем
Курение
Нормальное зрение Vision с AMD
Фотографии любезно предоставлены Национальным институтом глаз, Национальные институты здравоохранения
Глаукома
Существуют разные типы глаукомы, но все они вызывают потерю зрения из-за повреждения зрительного нерва.Глаукому называют «похитителем зрения», потому что люди обычно не замечают проблемы, пока не теряет зрение.
Самый распространенный тип глаукомы возникает из-за медленного увеличения давления жидкости в глазах.
Потеря зрения из-за глаукомы не может быть исправлена. Но если он обнаружен на ранней стадии, потерю зрения можно замедлить или остановить. Для раннего выявления глаукомы важно провести всестороннее обследование зрения.
Каковы факторы риска глаукомы? У кого угодно может быть глаукома, но некоторые люди подвержены более высокому риску развития болезни.
Афроамериканцы старше 40 лет
Все люди старше 60 лет, особенно американцы мексиканского происхождения
Те, у кого в семейном анамнезе была глаукома
Нормальное зрение Зрение с глаукомой
Фотографии любезно предоставлены Национальным институтом глаз, Национальные институты здравоохранения
Катаракта
Катаракта — это помутнение хрусталика глаза.Это часто приводит к плохому зрению в ночное время, особенно во время вождения, из-за яркого света.
Катаракта чаще всего встречается у пожилых людей, но также может возникать у молодых людей и детей.
Лечение катаракты очень успешно и широко доступно.
Каковы факторы риска катаракты?
Возраст, катаракта чаще встречается после 60 лет
Некоторые болезни, например диабет
Курение и употребление алкоголя
Слишком много солнечного света
Нормальное зрение Видение с катарактой
Фотографии любезно предоставлены Национальным институтом глаз, Национальные институты здравоохранения
Зрительный путь: анатомия, компоненты и гистология
Хотя может возникнуть соблазн поверить, что зрительный путь начинается на роговице (где свет сначала контактирует с глазом), реальный путь начинается на сетчатке.Структуры, участвующие в зрительном пути, включают:
Сетчатка
Самый внутренний слой глаза — сетчатка. Десятислойная мембрана покрыта стекловидного тела юмором и содержит клетки, необходимые для передачи энергии фотонов. Десять клеточных слоев перечислены ниже, от слоя, следующего за стекловидным телом, до слоя, ближайшего к сосудистой оболочке:
Пигментный эпителий сетчатки
Фоторецепторный слой
Наружная ограничивающая мембрана
Наружный ядерный слой
Внешний плексиформный слой
Внутренний ядерный слой
Внутренний плексиформный слой
Слой ганглиозных клеток
Слой нервных волокон
Внутренняя ограничивающая мембрана

Сетчатка покрывает висцеральную поверхность глазного яблока по окружности до цилиоретинального соединения (т.е.е. ora serrata; зубчатая граница, где сетчатка встречается с цилиарным телом). Пройдя через оптические компоненты глаза (то есть роговицу, хрусталик и юмор), световые лучи проникают во все слои сетчатки, чтобы достичь слоя фоторецептора , , . Затем активация фоторецепторов инициирует каскад трансдукции.

Также напомним, что сетчатку можно разделить на четыре квадранта, так что части, ближайшие к носу, называются верхней и нижней носовой сетчаткой , а части ближе к височной стороне головы — верхней и нижней. височная сетчатка .Носовая сетчатка левого глаза и височная сетчатка правого глаза получают визуальный сигнал из левого поля зрения. Точно так же верхние части сетчатки получают зрительные стимулы из нижнего поля зрения, в то время как нижняя часть сетчатки стимулируется входными сигналами из верхнего поля зрения. Возможно обращение этой логики.

Пигментный эпителий сетчатки

Пигментный эпителий сетчатки является наиболее поверхностным (т.е.е. крайний) слой сетчатки. Он состоит из простого кубовидного или низкого столбчатого эпителия , который прикреплен к мембране Бруха (самый внутренний слой сосудистой оболочки). Слой характеризуется многочисленными богатыми митохондриями инвагинациями в базальную мембрану, множественными щелевыми соединениями и другими соединительными комплексами. Вершины клеток обильно заселены меланином гранулами , а также вторичными лизосомами, пероксисомами и фагоцитарными вакуолями. Есть также многочисленные гладкие эндоплазматические ретикулы, которые специально способствуют изомеризации витамина A .

Пигментный эпителий сетчатки (гистологический слайд)
Пигментный эпителий сетчатки играет важную роль в установлении и поддержании гемато-ретинального барьера . Он контролирует ионный обмен между сосудистой хориоидей и слоем фоторецепторов сетчатки. Клетки этого эпителия также обладают фагоцитарными свойствами ; следовательно, они способны очищать клеточный мусор, создаваемый фоторецепторами.Пигментированный слой снабжает фоторецепторы дополнительными молекулами аденозинтрифосфата (АТФ), иммуномодуляторами и полипептидными факторами роста для осуществления процесса трансдукции.
При фотопических условиях (при высокой интенсивности света) ворсинчатые отростки пигментированного эпителия удлиняются в фоторецепторный слой сетчатки. Отростки также втягиваются в условиях scotopic (слабый свет). Следовательно, он способен поглощать рассеянный свет, когда он проходит через слои сетчатки, и защищать фоторецепторы от чрезмерного воздействия света.Наконец, пигментированный слой производит антиоксидантов , которые помогают нейтрализовать свободные радикалы, образующиеся в процессе трансдукции.
Фоторецепторный слой
У людей есть два типа фоторецепторов , названных в соответствии с морфологией тел клеток. Стержни представляют собой цилиндрические элементы, которые лучше всего работают при слабом свете; в то время как колбочки представляют собой (сюрприз!) конические клетки, которые лучше всего работают при ярком свете и облегчают восприятие цвета.Стержни чаще всего длиннее и тоньше шишек. Однако обратное верно при сравнении фоторецепторов с периферической частью сетчатки. Распределение фоторецепторов по сетчатке таково, что стержни широко разбросаны по всей сетчатке, за исключением ямки (мельчайшее центральное углубление внутри макулы; примерно на 4 мм латеральнее диска зрительного нерва). Ямка занята исключительно колбочками (которых относительно мало на остальной части сетчатки).Это должно быть записано; однако, в диске зрительного нерва нет ни палочек, ни колбочек.
Слой палочек и колбочек (гистологический препарат)
Фоторецепторы — это клетки, ответственные за преобразование энергии фотонов в электрическую энергию, которая может проводиться нервными волокнами. В то время как фактические клетки , , , тела фоторецепторов находятся внутри внешнего ядерного слоя (обсуждается ниже), периферийное соединение между фоторецепторами и пигментированным эпителием сетчатки (т.е.е. внешний сегмент, первичная ресничка и внутренний сегмент каждого фоторецептора) образуют слои фоторецепторов. Аксоны палочек и колбочек стимулируются энергией фотонов, когда они отражаются от пигментированного слоя сетчатки.
Внешний ядерный слой
Каждый фоторецептор состоит из четырех основных компонентов. Есть внешний сегмент, внутренний сегмент, ядро и синаптическое тело (сферула). Наружный сегмент сильно сложен и содержит светочувствительные химические вещества, необходимые для возбуждения визуального импульса.Мембрана внешнего сегмента также сильно свернута в диски, чтобы увеличить площадь поверхности клетки. Он также содержит фотохимические вещества ( родопсин, в стержнях и цветных, , пигментов, в колбочках), которые являются белками, которые конъюгированы с трансмембранными белками дисков внешнего сегмента.
Наружный ядерный слой (гистологический слайд)
внутренний сегмент является цитоплазматической областью клетки.В нем находится цитоплазма клетки и другие клеточные органеллы, необходимые для функционирования клетки. Митохондрии, вероятно, являются наиболее многочисленными и наиболее важными органеллами в этих клетках, поскольку для облегчения фотореакции требуется большое количество энергии. Внешний и внутренний сегменты сообщаются посредством тонкой ножки, известной как реснички (заполнены микротрубочками, которые облегчают передачу сигнала).
Ядро отделено от остального тела клетки внешней ограничивающей мембраной.Таким образом, большая часть фоторецептора (внешний и внутренний сегменты) находится в фоторецепторном слое, в то время как ядро находится во внешнем ядерном слое.
Синаптический тело является самой внутренней частью фоторецептора. Он взаимодействует с нейронами второго порядка (т. Е. Горизонтальными и биполярными клетками) внутреннего слоя ядра клетки во внешнем плексиформном слое. Различия между стержнями и конусами указаны в таблице ниже.
Стержни
Стержни повсеместно распределены по периферии сетчатки. В отличие от конусов, цилиндрических стопок мембранных дисков заключены в мембрану. Внешний сегмент стержней содержит высокие уровни покоя циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) , а также неактивные молекулы родопсина. Неактивные фрагменты родопсина связаны с мембранными дисками внешнего сегмента, в то время как молекулы цГМФ непрерывно высвобождаются в отсутствие света.Повышенный уровень цГМФ способствует притоку ионов натрия (Na +) во внешний сегмент; вызывая повышенный покоящийся мембрана потенциал .
Родопсин подвергается молекулярной перестройке под воздействием света; и вместе с другими светочувствительными молекулами внешней мембраны они вызывают снижение количества цГМФ. В результате падения цГМФ закрываются натриевые каналы. Следовательно, происходит сдвиг в ионном предпочтении клеток, и они становятся гиперполяризованными (в отличие от других афферентных нейронов, которые становятся деполяризованными после стимула).
Вместо того, чтобы инициировать потенциал действия для распространения эффекта стимула, гиперполяризация постепенно перемещается через клеточную мембрану. Попав в синаптическую луковицу стержней, гиперполяризация постепенно снижает количество глутамата (нейромедиатор), продуцируемого в синапсе (стержневые шарики). Это может иметь деполяризующий или гиперполяризационный эффект в зависимости от клеток на другом конце синапса. Хотя он способен завершить относительно большое количество фотоизомеризации , молекулы родопсина в конечном итоге потребуют замены.Поскольку они связаны с дисками клеточной мембраны, дистальный фрагмент стержня подвергается отслаиванию стержня каждые десять дней, а проксимально диски обновляются.
Различия между стержнями и конусами
Шишки
В отличие от стержней, колбочки не заключены в мембрану и находятся в постоянном сообщении с внеклеточным пространством. Кроме того, стопки дисков постепенно уменьшаются и отдаляются от внутреннего сегмента.Поэтому конусы имеют характерную коническую форму. Существует три типа колбочек, каждый из которых отвечает за обнаружение света в определенном спектре:
Длинноволновые колбочки (L — конусы) чувствительны в основном к свету в красном спектре.
Колбочки средней длины волны (M — конусы) очень чувствительны к свету в зеленом спектре.
Коротковолновые колбочки ( S — конусы ) в первую очередь обнаруживают свет в синем спектре.
Следовательно, колбочки отвечают за цветовое зрение; восприятие которых будет смягчено любой конкретной комбинацией стимулов, генерируемых тремя колбочками. Фотопигмент колбочек аналогичен фотопигменту стержней, за исключением того, что существует три разных типа (по одному для каждого типа колбочек). Помимо этих различий, они также обнаруживаются во внешнем сегменте колбочек и также претерпевают индуцированные светом конформационные изменения. Изменение молекулярной структуры запускает аналогичную реакцию гиперполяризации, которая постепенно распространяется по клеточной мембране по направлению к синаптической луковице конуса (ножки конуса).Также происходит снижение высвобождения глутамата и, как следствие, явление деполяризации или гиперполяризации.
Внутренний ядерный слой
Внутри сетчатки имеется несколько дополнительных клеток , которые образуют регуляторные связи с фоторецепторами. Их клеточные тела находятся в внутреннем ядерном слое сетчатки (между внутренним и внешним плексиформными слоями). Он содержит тела амакриновых, горизонтальных и биполярных клеток.
Внутренний ядерный слой (гистологический слайд)
Биполярные клетки
Тип синаптического входа, который входит в биполярную ячейку, определяет, будет ли она классифицирована как биполярная ячейка с конусом или стержневая биполярная ячейка . Эти клетки образуют мосты между ганглиозными клетками и фоторецепторами сетчатки. Они особенно важны при обнаружении краев изображений, отправляемых в визуальную систему.
Далее они подразделяются на биполярные клетки «включены» или « деполяризуют », или «выключены» или « гиперполяризованы ». «Включенные» пути активируются светом, а «выключенные» пути активируются в темноте. Логика «включения» и «выключения» биполярных клеток может стать довольно запутанной из-за того факта, что глутамат всегда считался возбуждающим нейромедиатором. Чтобы избежать дальнейшей путаницы, просто подумайте об этом так: остановка потока глутамата (т.е. воздействие света на фоторецепторы) вызывает деполяризацию «включенных» биполярных клеток и гиперполяризацию «выключенных» биполярных клеток.
Амакриновые клетки
Амакриновые клетки с малым телом не демонстрируют выдающихся аксонов, но подвергаются значительной ветвлению, при этом их аксоны широко распространяются. В амакриновых клетках можно найти несколько нейромедиаторов, таких как гамма (γ) -аминомасляная кислота (ГАМК) , глицин или ацетилхолин (ACh) и другие нейропептиды.Они регулируют активность биполярных клеток и повышают чувствительность ганглиозных клеток класса Y к движущимся стимулам.
Горизонтальные ячейки

Горизонтальные клетки характеризуются клетками с аксонами разной длины (для доступа к фоторецепторам как ближним, так и дальним), которые перемещаются параллельно плоскости сетчатки и многочисленным дендритам. Тела клеток ограничены внутренним ядерным слоем. В ответ на глутамин , высвобождаемый фоторецепторами, горизонтальные клетки секретируют ГАМК в соседние палочки и колбочки.Это действие регулирует реакцию ганглиозных клеток , а также обостряет периферию изображений, передаваемых в зрительную систему.

Ганглиозные клетки и слой нервных волокон

Нейронами второго порядка, которые образуют мост между фоторецепторами и латеральным коленчатым телом таламуса, являются ганглии , , , клетки, . Их клеточные тела расположены внутри слоя ганглиозных клеток , а их нервные волокна перемещаются в слое нервных волокон (рядом со стекловидным телом) по направлению к диску зрительного нерва.Здесь они образуют зрительный нерв.

Слой ганглиозных клеток (гистологический слайд)

Ганглиозные клетки подразделяются по морфологическим и физиологическим признакам. Альфа-клетки имеют более крупные клеточные тела, более толстые аксоны и диффузно-ветвящиеся дендриты. Они чаще встречаются в периферической части сетчатки и получают стимуляцию от стержней . С физиологической точки зрения они упоминаются как Y-клетки , поскольку они обладают низкой цветовой чувствительностью.Их также называют М-клетки из-за того, что они синапсируют с межклеточными слоями латерального коленчатого тела.

beta клетки — это еще одна категория ганглиозных клеток, которые имеют сомы среднего размера и меньшее количество дендритов. Они чаще встречаются в центральной части сетчатки и получают зрительные стимулы от колбочек . Следовательно, они реагируют на цветовые раздражители; и, как таковые, классифицируются как X ячейки .Их также называют P-клетки , потому что они синапсы на парвоцеллюлярных слоях латерального коленчатого тела.

Другие ганглиозные клетки физиологически классифицируются как клетки W и анатомически обозначаются как дельта , эпсилон и гамма клетки . Уникальная группа W-клеток, которые практически не взаимодействуют с фоторецепторами, известна как меланопсин-содержащие ганглиозные клетки .Помимо того, что они не участвуют в визуализации и размере клеток, эти клетки типичны по их связи с претектальным (основным и дополнительным CN III) и супрахиазматическим ядрам, расположением в ганглиозном слое и чувствительностью к синему свету. Что наиболее важно, эти клетки чрезвычайно чувствительны к свету и будут распространять потенциал действия в ответ на прямое воздействие света.

Плексиформные слои

Между тремя нейрональными слоями сетчатки находятся две отдельные плотные волокнистые сети.Внешний плексиформный слой находится между внешним ядерным слоем и внутренним ядерным слоем, в то время как внутренний плексиформный слой существует между внутренним ядерным слоем и слоем ганглиозных клеток. Внешний плексиформный слой содержит нейроны биполярных и горизонтальных клеток внутреннего ядерного слоя, а также аксоны фоторецепторов. Обычно существует триада сообщающихся отростков, образующихся среди одиночной стержневой сферулы или конической ножки, двух горизонтальных клеточных отростков, расположенных латерально, и центральной постсинаптической биполярной клетки.

Внешний плексиформный слой (гистологический слайд)

С другой стороны, внутренний плексиформный слой содержит мостиковые аксоны, которые соединяют клетки внутреннего ядерного слоя (из биполярных или амакриновых клеток) с клетками ганглиозного слоя. Амакриновые клетки связаны с другими амакриновыми клетками, а также с биполярными и ганглиозными клетками. Биполярные клетки также сообщаются с соответствующими ганглиозными клетками.

Внутренний плексиформный слой (гистологический слайд)

Ограничивающие мембраны

В дополнение к плексиформным слоям по всей сетчатке есть еще две разделяющие мембраны.Существует множество соединительных комплексов, которые образуют отчетливый, хотя и тусклый слой на уровне палочек и колбочек. Это известно как внешняя ограничивающая мембрана (слой), которая отделяет фоторецепторы от процессов клетки Мюллера. Внутренняя ограничивающая мембрана (слой), содержащая терминальные отростки клеток Мюллера, покрывает периферическую часть стекловидного тела.

Наружная ограничивающая мембрана (гистологический слайд)

Макула

На височной стороне диска зрительного нерва (примерно на 4 мм латеральнее) напротив зрачка находится желтая область, известная как желтое пятно .В середине макулы находится ямка centralis ; иначе называется фовеа. От периферии центра макулы происходит уменьшение толщины внутренних слоев до такой степени, что в фовеальной ямке остаются только слои фоторецепторов. Следовательно, большее количество фотонов попадает к фоторецепторам, поскольку меньше промежуточных клеток.