Зрение

Зрение (visio, visus) — физиологический процесс восприятия величины, формы и цвета предметов, а также их взаимного расположения и расстояния между ними; источником зрительного восприятия является свет, излучаемый или отражаемый от предметов внешнего мира. Функция З. осуществляется благодаря сложной системе различных взаимосвязанных структур — зрительного анализатора, состоящего из периферического отдела (сетчатка, зрительный нерв, зрительный тракт) и центрального отдела, объединяющего подкорковые и стволовые центры (латеральное коленчатое тело, подушка таламуса, верхние холмики крыши среднего мозга), а также зрительную область коры полушарий большого мозга. Человеческий глаз воспринимает световые волны лишь определенной длины — приблизительно от 380 до 770 нм. Световые лучи от рассматриваемых предметов проходят через оптическую систему глаза (роговицу, хрусталик и стекловидное тело) и попадают на сетчатку. В сетчатке сосредоточены светочувствительные клетки — фоторецепторы (колбочки и палочки).

Свет, попадая на фоторецепторы, вызывает перестройку содержащихся в них зрительных пигментов (в частности, наиболее изученного из них родопсина), а это, в свою очередь, — возникновение нервных импульсов, которые передаются в следующие нейроны сетчатки и далее в зрительный нерв. По зрительным нервам, затем по зрительным трактам нервные импульсы поступают в латеральные коленчатые тела — подкорковый центр зрения, а оттуда в корковый центр зрения, расположенный в затылочных долях головного мозга, где происходит формирование зрительного образа. В сетчатке человека насчитывается примерно 7 млн. колбочек и 150 млн. палочек. Основная масса колбочек сосредоточена в центральной части сетчатки, называемой пятном (желтым пятном). По мере удаления от него количество колбочек уменьшается, а число палочек возрастает, на периферии сетчатки имеются только палочки. Колбочки, обладающие высокой разрешающей способностью, в основном обеспечивают дневное зрение и участвуют в точном восприятии формы, цвета и деталей предмета. Палочки, имеющие малую разрешающую способность, но в то же время очень высокую световую чувствительность, способствуют восприятию предметов в сумерках или ночью. Пятно, особенно его центральная ямка, состоящая только из колбочек, — место наиболее четкого, так называемого центрального зрения. Другие отделы сетчатки обеспечивают периферическое, или боковое, зрение, при котором форма предмета воспринимается менее четко.

Центральное З. дает возможность рассматривать мелкие детали и опознавать предметы; периферическое З. служит для ориентирования в пространстве и обнаружения предметов. Чувствительность глаза к свету варьирует: в темноте повышается, на свету снижается. Способность глаза приспосабливаться к восприятию света разной яркости носит название зрительной адаптации (см. Светоощущение). Глаз человека различает большое количество цветовых оттенков благодаря наличию в сетчатке глаза трех видов колбочек, каждый из которых возбуждается преимущественно одним из основных цветов — красным, зеленым или синим. Ощущение цвета зависит от сочетания возбуждения этих рецепторов (см. Цветовое зрение). Разрешающая способность зрения, т.е. способность глаза воспринимать раздельно две точки при минимальном расстоянии между ними, называется остротой зрения. Мерой остроты З. служит угол, образованный лучами, идущими от этих точек. Чем он меньше, тем выше острота зрения. За единицу (1,0) принимают такую остроту зрения, при которой наименьший угол различения равен 1 мин. Важным условием нормального З. является взаимодействие двух глаз.

Одновременное восприятие объектов двумя глазами называется бинокулярным зрением. Оно позволяет получать объемное изображение предметов и определять их относительное расстояние от наблюдателя. Бинокулярное З. осуществляется благодаря одновременному направлению зрительной линии (воображаемый линии, соединяющей точку фиксации рассматриваемого объекта с центральной ямкой сетчатки) обоих глаз на рассматриваемый объект; при этом происходит слияние двух изображений объекта в единый образ. Этот процесс носит название фузии. Идеальное функционирование мышц глаз, обеспечивающих отклонение глазных яблок, необходимое для бинокулярного З. (ортофория), наблюдается крайне редко. Обычно у здоровых людей в результате нарушения равновесия мышц глаза (например, при переутомлении) глазные яблоки отклоняются от правильного положения, однако благодаря фузионной способности зрительного анализатора бинокулярное З. сохраняется (так называемое скрытое косоглазие, или гетерофория). Все точки пространства, которые находятся на том же удалении от глаз, что и фиксируемый объект (эта область косит название гороптер), ложатся на корреспондирующие точки, находящиеся на одном расстоянии и с одной стороны от центральной ямки сетчаток обоих глаз. Объекты, расположенные ближе или дальше рассматриваемого объекта, попадают на корреспондирующие точки сетчаток. Это явление лежит в основе стереоскопического зрения, при котором одни предметы воспринимаются как более близкие, другие как далекие.

Для нормального бинокулярного З. необходимо, чтоб движения глазных яблок были хороню согласованы и зрительные линии всегда были направлены в одну точку. Это обеспечивается двумя видами движений глазных яблок — ассоциированными, при которых оба глазных яблока поворачиваются на одинаковый угол, и дивергентными, когда глазные яблоки совершают встречные движения в горизонтальной плоскости. Последние необходимы для того, чтобы наблюдать за предметами, находящимися на разном удалении. При переводе взора с дальнего предмета на ближний глазные яблоки поворачиваются навстречу друг другу, и их зрительные линии одновременно направляются на рассматриваемый предмет (конвергенция), при переводе взора с ближнего предмета на дальний глазные яблоки расходятся в стороны (дивергенция). При бинокулярном З. можно выделить так называемый ведущий, или превалирующий, глаз. Феномен ведущего глаза — проявление функциональной асимметрии, присущей в той или иной мере всем парным анализаторам, Зрительная линия ведущего глаза первой направляется на объект фиксации, в нем раньше включается механизм аккомодации, при разделении полей зрения он обеспечивает более отчетливое видение предмета. Основными методами исследования зрительной функции являются определение остроты зрения и поля зрения. Первый метод позволяет судить главным образом о центральном зрении, второй — о периферических отделах полей З., границах, наличии абсолютных или относительных дефектов полей зрения — скотом. Бинокулярное З. исследуют с помощью синоптофора (см. Косоглазие) и стереоскопа.

Состояние глазного дна и сетчатки оценивают с помощью офтальмоскопии (см. Глазное дно), состояние оптических сред — с помощью биомикроскопии глаза. Нарушения З. в виде расстройств цвето- или светоощущения, понижения остроты зрения, изменений полей зрения, а также нарушения движения глазных яблок могут быть обусловлены изменениями в глазу или в других отделах зрительного анализатора. Нарушение цветового З. в виде его полного отсутствия (цветовая слепота) или восприятия цвета (цветоаномалия) вызывается снижением чувствительности одного из типов рецепторов. Врожденными обычно бывают нарушения восприятия красного или зеленого цвета, приобретенные расстройства цветового зрения чаще всего касаются синего цвета. Встречаются нарушения цветового зрения, при которых человек видит окружающие предметы окрашенными в какой-либо один цвет, например желтый или красный (см. Ксантопсия, Эритропсия). Одной из наиболее частых причин нарушения З. являются аномалии рефракции — близорукость, дальнозоркость, астигматизм (см. Рефракция глаза).

Различиями рефракции правого и левого глаза может быть обусловлено неравенство величин изображений одного и того же предмета на сетчатке — анизейкопия, проявляющаяся затруднением при чтении, нарушением пространственного восприятия. Различные изменения в оптической системе глаза могут приводить также к искажениям изображений на сетчатке (аберрации). Резкое понижение З., вплоть до слепоты, наблюдается при помутнении оптических сред глаза — роговицы (см. Бельмо) и хрусталика (см. Катаракта).

Нарушения функции З. могут быть связаны с повреждениями и воспалительными процессами в глазу и его оболочках, например с иридоциклитом, кератитом. К стойкому понижению З. и неизлечимой слепоте могут приводить разнообразные заболевания сетчатки воспалительного и дистрофического характера, ее поражения при гипертонической болезни, атеросклерозе, глаукоме и др. Нарушение бинокулярного зрения (зрительные линии двух глаз не направлены на один предмет) характерно для косоглазия. Различные расстройства З. могут наблюдаться при органических поражениях различных отделов нервной системы (кровоизлияниях, новообразованиях, травме, инфекциях, интоксикяциях и др.), а также при ее функциональных нарушениях. Характер зрительных изменений зависит от локализации патологического процесса. При поражении зрительного нерва наступает слепота соответствующего глаза при сохранении содружественной реакции зрачков на свет. Повреждение отдельных волокон зрительного нерва вызывает выпадение отдельных участков поля зрения и возникновение скотом.

При поражении зрительного перекреста наступает двусторонняя слепота. При повреждении внутренних волокон зрительного перекреста, например при опухоли гипофиза, расширении III желудочка, отмечается выпадение височных (наружных) половин полей зрения (битемпоральная гемианопсия). При поражении наружных волокон зрительного перекреста с двух сторон (двусторонние аневризмы сонных артерий по бокам турецкого седла) выпадают носовые (внутренние) половины полей зрения (биназальная гемианопсия). Гемианопсия возможна и при поражении зрительного тракта, латерального коленчатого тела, задней ножки внутренней капсулы, зрительной лучистости или области шпорной борозды. В этом случае выпадают обе левые или обе правые половины полей зрения. При повреждении зрительных путей, расположенных до зрительной лучистости, больные осознают свой дефект в поле зрения (положительная скотома). При поражении области зрительной лучистости и других структур до коры большого мозга больные своего дефекта в поле зрения не замечают (отрицательная скотома). Поражение небольших участков зрительной лучистости, а также опухоли или абсцессы височной и затылочной долей коры большого мозга вызывают выпадение четвертых частей поля зрения (квадрантов), возникает квадрантная гемианопсия.

При поражении зрительной области коры большого мозга сохраняются центральные участки полей зрения. Помимо выпадения полей зрения могут наблюдаться и другие его расстройства. Так, при нарушении мозгового кровообращения, опухолях, воспалительных процессах, мигрени в результате раздражения корковых центров зрительного анализатора может возникать фотопсия — ощущение светящихся точек, искр, огненных поверхностей. Поражение более обширных участков коры большого мозга вызывает искаженное восприятие зрительных образов (метаморфопсия), возможны также зрительные галлюцинации. При поражении наружной поверхности затылочной доли левого полушария (сосудистые заболевания головного мозга, опухоли, проникающие ранения) может возникнуть зрительная агнозия (неузнавание предметов при сохраненном зрительном восприятии их). При ряде заболеваний, например прогрессивном параличе, миастении, могут развиваться зрительные расстройства в связи с поражением двигательного аппарата глаза, обусловленным изменениями стволовых ядер глазодвигательного, отводящего и блокового нервов. При этом наблюдается нарушение бинокулярного зрения за счет расстройства конвергенции, что может сопровождаться и нарушением процесса аккомодации, связанного с одновременным напряжением аккомодационной мышцы и сокращением зрачков (реакция зрачков на конвергенцию и аккомодацию).

Гигиена зрения. Физиологическими исследованиями установлена оптимальная величина освещенности на рабочем месте — 200—3000 лк. Естественное освещение обеспечивает высокую диффузную освещенность на рабочем месте, что благоприятно отражается на работоспособности. Регулирование качества искусственного освещения заключается в приближении его спектрального состава к видимому спектру излучения солнца как наиболее привычному для человеческого глаза. В гигиеническом отношении в большинстве случаев наиболее целесообразно полуотраженное освещение (см. Освещение). Большое значение в обеспечении зрительного комфорта имеют цветовые контрасты. Наиболее благоприятное влияние на З. оказывают относительно малонасыщенные цвета средней части видимого спектра (желтый, зеленый, голубой) — так называемые оптимальные цвета. Для сигнализации используются наиболее насыщенные (предохранительные) цвета. Отсутствие постоянных непрерывных смен полей зрения, резких цветовых контрастов, сильной освещенности, слепящих поверхностей способствует повышению безопасности труда на производстве (например, на конвейере, транспорте). Зрительное утомление может приводить к понижению производительности труда, способствовать развитию таких патологических состояний глаза, как амблиопия, астенопия, близорукость. Длительная зрительная работа в неблагоприятных условиях вызывает нарушение аккомодации глаза. Особое значение имеет гигиена З. у детей.

Большую роль играют качество печати школьных учебников, хорошее освещение в учебных классах и дома (особенно при выполнении домашних заданий), регулирование продолжительности и характера зрительной работы, правильная посадка во время занятий, соблюдение режима дня, предупреждение переутомления зрения. Детям с аномалиями рефракции необходима своевременная и правильная коррекция зрения. См. также Глаз.

Библиогр.: Аветисов Э.С. и Розенблюм Ю.З. Оптическая коррекция, М., 1981, библиогр.; Глезер В.Д. Зрение и мышление, Л., 1985, библиогр.; Гусев Е.И., Гречко В.Е. и Бурд Г.С. Нервные болезни, М., 1988; Кодлинз Р.Д. Диагностика нервных болезней, пер. с англ., М., 1986; Кроль М.Б. и Федорова Е.А. Основные невропатологические синдромы, М., 1966; Механизмы работы клеточных элементов сетчатки, под ред. М.М. Каримова, М., 1984; Рок И. Введение в зрительное восприятие, пер. с англ., кн. 1—2, М., 1980; Эмануэль Н.М. и Островский М.А. Химическая физика проблемы «газ и солнце», М., 1983.