Зорова сенсорна система складається з периферичного відділу (органа зору – ока), провідникового відділу (зорового нерва) і центрального відділу (основу становить зоровий центр кори кінцевого мозку).

 Орган зору людини – око – це унікальний і дуже складний витвір природи. У людини два ока, і зір бінокулярний, або стереоскопічний. Кожне око розташоване в очній ямці черепа (орбіті), має кулясту форму з опуклішою передньою частиною (мал.1) і тому ще називається очним яблуком. Така форма ока дає змогу йому рухатися в певних межах очної ямки.

Око має три оболонки: зовнішню (СКЛЕРУ), середню (СУДИННУ) і внутрішню (СІТКІВКУ).

1. Зовнішня оболонка ока – склера – включає білкову оболонку, і прозору частину – рогівку. Білкова оболонка- найщільніша й найміцніша в усьому оці оболонка, що складається зі сполучної тканини, в якій переплелися колагенові та еластичні волокна. Вона надає очному яблукові форми, тобто виконує опорну функцію. Спереду білкова оболонка переходить у прозору рогівку. Рогівка – це передня прозора частина ока, лінза. Через рогівку всередину ока проникають світлові промені. Вона має здатність їх заломлювати. Рогівка містить механорецептори, тому дотик до неї спричинює безумовний рефлекс, який проявляється морганням. Отже, зовнішня оболонка захищає око від механічних і хімічних пошкоджень, від мікроорганізмів, пропускає і заломлює промені світла.
2. За зовнішньою оболонкою розташована пронизана кровоносними судинами середня (судинна) оболонка. Вона складається з райдужки, ціліарного тіла і власне судинної оболонки. Райдужка розташована спереду судинної оболонки і містить пігмент меланін, який зумовлює її забарвлення – від блакитного до темно-коричневого, має вигляд диска з круглим отвором всередині – зіницею. Завдяки гладеньким м’язам зіниця здатна змінювати свій діаметр, регулюючи кількість світла, що потрапляє в око. Якщо освітлення яскраве – зіниця звужується, в темноті вона розширюється. Ці м’язи є найшвидшими. Діаметр зіниці змінюється і в результаті емоційних реакцій: за стану страху зіниця розширюється, а за гніву – звужується. Це відбувається рефлекторно: під час збудження симпатичного відділу автономної нервової системи (під час стресу, страху) зіниці розширюються, парасимпатичного відділу (після стресу) – звужуються. Завдяки узгодженій роботі цих відділів встановлюється потрібний діаметр зіниці. Так зіничний рефлекс регулює надходження в око світла і має захисне значення. Центр звуження та розширення зіниці знаходиться у середньому мозку. У середній частині судинної оболонки міститься ціліарне тіло, що складається з війкового м’яза і зв’язок, до яких прикріплюється кришталик.Власне судинна оболонка – це густа сітка кровоносних судин, які забезпечують безперервне живлення всього ока.
3.  Внутрішня оболонка ока – сітківка є світлосприймальною. Вона перетворює світлову енергію (подразнення) на нервовий імпульс і здійснює первинну обробку зорового сигналу.

У порожнині ока містяться ще кришталик і склисте тіло, що відносяться до оптичної структури ока.

Кришталик – частина світлозаломлювального апарата ока. Розташований між райдужною оболонкою і склистим тілом, має форму двоопуклої лінзи. Промені світла, що проходять через кришталик, заломлюються. За норми кришталик прозорий і еластичний, розміщений у тонкій прозорій капсулі, яка переходить по краях у зв’язки, прикріплені до ціліарного тіла. Кришталик може змінювати свою форму (кривизну) завдяки тому, що у ціліарному тілі є гладенькі м’язи (центр у середньому мозку). Під час їхнього скорочення зв’язки натягуються і форма кришталика стає менш опуклою. У разі розслаблення гладеньких м’язів зв’язки також розслаблюються і форма кришталика стає опуклішою.

 Всю порожнину ока (очне яблуко) позаду кришталика заповнює прозора желеподібна маса, як розплавлене скло, звідси й назва склисте тіло. Кришталик і склисте тіло пропускають світлові промені всередину ока та заломлюють їх. Склисте тіло підтримує також внутрішньоочний тиск. Збільшення внутрішньо очного тиску викликає глаукому.

Між рогівкою і райдужкою, а також між райдужкою і кришталиком є невеликі простори, які відповідно називають передньою і задньою камерами ока. Вони заповнені вологою, що постачає рогівку і кришталик поживними речовинами, оскільки вони не мають кровоносних судин.

Зображення предметів на сітківці

Чітке зображення предметів на сітківці забезпечується складною унікальною оптичною системою ока. Вона складається з рогівки, рідин передньої і задньої камер, кришталика і склистого тіла. Світлові промені проходять крізь перелічені середовища оптичної системи ока і заломлюються в них згідно із законами оптики. Основне значення для заломлення світла в оці має кришталик.

На малюнку зображено, як промені від нижньої точки предмета Б, заломлюючись, збираються на поверхні сітківки вище від оптичної осі в точці Б1, а промені, що йдуть від верхньої точки А, збираються нижче оптичної осі в точці А1. Таким чином, зображення на сітківці буде дійсним, зменшеним і оберненим (перевернутим). Проте у зорових нервових центрах кори великого мозку формується зображення таким, яким воно є насправді.

АКОМОДАЦІЯ. Для чіткого сприйняття предметів необхідно, щоб їхнє зображення завжди фокусувалось у центрі сітківки. Функціонально око пристосоване для розглядання віддалених предметів. Проте люди можуть чітко розрізняти предмети, розташовані на різній відстані від ока, завдяки здатності кришталика змінювати свою кривизну, а відповідно й заломлювальну силу ока. Здатність ока пристосовуватися до ясного бачення предметів, розташованих на різній відстані називають акомодацією (від лат. акомодатіо – пристосування до чогось).   Порушення акомодаційної здатності кришталика призводить до порушення гостроти зору та виникнення короткозорості або далекозорості.

 

Сприйняття світла. Ми сприймаємо світло завдяки тому, що його промені проходять через оптичну систему ока, заломлюються і потрапляють на сітківку – внутрішню оболонку ока. Там збудження обробляється й передається до кори кінцевого мозку. Сітківка – це складна оболонка ока, що містить кілька шарів клітин, різних за формою і функцією.

Перший (зовнішній) шар – пігментний, складається із щільно розташованих епітеліальних клітин, які містять чорний пігмент фусцин. Він поглинає світлові промені, сприяючи чіткішому зображенню предметів. Другий шар – рецепторний, утворений світлочутливими клітинами – зоровими рецепторами – фоторецепторами: колбочками (зоровий пігмент йодопсин) і паличками (родопсин, роль вітаміну А). Вони сприймають світло і перетворюють його енергію на нервовий імпульс. У сітківці людини нараховують близько 130 млн паличок і 7 млн колбочок. Розміщені вони нерівномірно: у центрі сітківки розташовані переважно колбочки, далі від центру – колбочки і палички, а на периферії переважають палички.

Колбочки забезпечують сприймання форми і кольору предмета. Вони малочутливі до світла, збуджуються лише при яскравому освітленні. Містять пігмент йодопсин. Йодопсин (iodopsinum; від грец. Ἰώδης – «подібний кольором фіалки» + грец. Ωπς – очей) – загальна назва кількох зорових пігментів людини і деяких ссавців тварин. Ці пігменти складаються з білкової молекули, пов’язаної з хромофором ретина ллю (альдегідна форма вітаміна А, або ретинолу). Містяться в колбочках сітківки ока і забезпечують кольоровий зір, на відміну від іншого зорового пігменту – родопсину, відповідального за сутінковий зір. Найбільше колбочок навколо центральної ямки. Це місце скупчення колбочок називають жовтою плямою. Жовту пляму, особливо її центральну ямку, вважають місцем найкращого бачення. У нормі зображення завжди фокусується оптичною системою ока на жовтій плямі. При цьому предмети, які сприймаються периферичним зором, розрізняються гірше. Палички мають видовжену форму, колір не розрізняють, але дуже чутливі до світла і тому збуджуються навіть при малому, так званому сутінковому, освітленні. Тому ми можемо бачити навіть у погано освітленій кімнаті або в сутінках, коли контури предметів ледь вирізняються. Завдяки тому, що палички переважають на периферії сітківки, ми здатні бачити «куточком ока», що відбувається навколо нас.

Отже, фоторецептори сприймають світло і перетворюють його енергію на нервовий імпульс, який продовжує свій шлях у сітківці та проходить через третій шар клітин, утворений з’єднанням фоторецепторів із нервовими клітинами, що мають по два відростки (їх називають біполярними). Далі інформація зоровими нервами через середній і проміжний мозок передається до зорових зон кори великого мозку. На нижній поверхні мозку зорові нерви частково перехрещуються, тому частина інформації від правого ока надходить у ліву півкулю, і навпаки.

 Місце, де зоровий нерв виходить із сітківки, позбавлене фоторецепторів, у ньому світло не сприймається, і називається це місце сліпою плямою. Предмети, зображення яких потрапляє на цю ділянку, ми не бачимо. Сліпу пляму можна легко виявити за допомогою простого досліду. Площа сліпої плями (в нормі) становить від 2,5 до 6 мм2.

Як ми сприймаємо колір. Багатоколірність сприймається завдяки тому, що колбочки реагують на певний спектр світла (довжину хвилі) ізольовано. Існує три типи колбочок. При ізольованій дії хвиль різної довжини колбочки кожного типу збуджуються неоднаково. Внаслідок цього кожна довжина хвилі сприймається як особливий колір. Колбочки першого типу реагують переважно на червоний колір, другого – на зелений і третього – на синій. Ці кольори називають основними. Наприклад, коли ми дивимося на райдугу, то найпомітнішими для нас є основні кольори (червоний, зелений, синій).

Оптичним змішуванням основних кольорів можна одержати всі кольори та їхні відтінки. Якщо всі три типи колбочок збуджуються водночас і однаково, виникає відчуття білого кольору. Білим вважається колір зі спектром і електромагнітного випромінювання, рівномірної потужності по всіх довжинах хвиль у видимій частині.

ХВОРОБИ ЗОРОВОЇ СИСТЕМИ ТА ПОРУШЕННЯ ЗОРУ

Дальтон був протанопом (НЕ СПРИЙМАВ ЧЕРВОНИЙ КОЛІР), але не знав про свою колірної сліпоти до 26 років, доки не дізнався, що його сірий піджак насправді є малиновим. У нього були три брати і сестра, і двоє з братів страждали колірною сліпотою на червоний колір. Дальтон докладно описав свій сімейний дефект зору в невеликій книзі. Завдяки його публікації і з’явилося слово «дальтонізм», яке на довгі роки стало синонімом не тільки описаної їм аномалії зору в червоній області спектра, а й будь-якого порушення колірного зору.

У деяких людей колірний зір порушений. Розлад колірного зору називають дальтонізмом (від прізвища англійського вченого Дж. Дальтона, який у 1794 р. уперше описав це явище). Це переважно розлад сприймання червоного і зеленого кольорів через відсутність певних типів колбочок у сітківці ока. Люди, які страждають на дальтонізм, не можуть працювати водіями, льотчиками тощо. Дальтонізм не лікується.

Що відбувається в разі протонапії? Зменшується величина сигналу від червоних колбочок, при цьому точка білого залишається на місці, але відносний рівень білого знижується в червоному регіоні.

АСТИГМАТИЗМ – дефект зору, пов’язаний з порушенням форми кришталика, рогівки або ока, в результаті чого людина втрачає здатність до чіткого бачення.

КОРОТКОЗОРІСТЬ – відхилення від нормальної здатності оптичної системи ока заломлювати промені, яке полягає в тому, що зображення предметів, розташованих близько до очей, виникають перед сітківкою. Короткозорість буває природженою і набутою. При природженій короткозорості очне яблуко має видовжену форму, тому промені від предметів фокусуються перед сітківкою. Чітко видно предмети, розташовані на близькій відстані, а зображення віддалених предметів нечітке, розпливчасте. Набута короткозорість розвивається при збільшенні кривизни кришталика внаслідок порушення обміну речовин або гігієни зору. Існує спадкова схильність до розвитку короткозорості. Основними ж причинами набутої короткозорості є підвищене зорове навантаження, погане освітлення, нестача вітамінів в їжі, гіподинамія. Для виправлення короткозорості носять окуляри з двоввігнутими лінзами.

ДАЛЕКОЗОРІСТЬ – відхилення від нормальної здатності оптичної системи ока заломлювати світлові промені. У разі природженої далекозорості очне яблуко вкорочене. Тому зображення предметів, розташованих близько до очей, виникають позаду сітківки (мал.4). Здебільшого далекозорість виникає з віком (набута далекозорість) унаслідок зменшення еластичності кришталика. При далекозорості потрібні окуляри з двоопуклими лінзами (мал.4). Підбирає окуляри лікар-окуліст (від лат. окулюс – око). Він вимірює гостроту зору за допомогою спеціальних таблиць.

Однією з причин розвитку короткозорості є перенапруження війкових м’язів кришталика під час роботи з дуже дрібними предметами, тривалого читання при поганому освітленні, читання в транспорті. Під час читання, писання або іншої роботи предмет треба розміщувати на відстані 30-35 см від ока. Занадто яскраве освітлення дуже подразнює фоторецептори сітківки ока. Це також шкодить зору. Світло повинно бути м’яким, не сліпити очі.

 Під час писання, малювання, креслення джерело світла розташовують ліворуч. Важливо, щоб було верхнє освітлення. При тривалому зоровому напруженні через кожну годину необхідно робити 10-хвилинні перерви. Слід берегти очі від травм, пилу, інфекції. Порушення зору, пов’язане з нерівномірним заломленням світла рогівкою чи кришталиком, називають астигматизмом. У разі астигматизму зазвичай знижується гострота зору, зображення нечітке і викривлене. Астигматизм усувається за допомогою окулярів з особливими (циліндричними) скельцями.

КОН’ЮНКТИВІТ. Внутрішня частина повіки, а також передній відділ очного яблука вкриті сполучнотканинною оболонкою – кон’юнктивою. Запалення кон’юнктиви спричиняє захворювання – кон’юнктивіт. Його ознаки: постійне виділення сліз, подразливе відчуття різі в очах, почервоніння повік, іноді гнійні виділення. Причини виникнення кон’юнктивіту – порушення правил гігієни, збудники інфекції, алергени.

Помутніння кришталика спричиняє захворювання катаракту (від грец. катарактес – водоспад). Причиною виникнення катаракти можуть бути порушення обміну речовин, травми, радіоактивне опромінення, надмірна робота за монітором комп’ютера. Лікування катаракти потребує хірургічного втручання з видаленням.

КАТАРАКТА. помутнілого кришталика та заміною його на штучний. Тепер таке оперативне втручання є безболісним завдяки лазерній хірургії.