Занимательная офтальмология. [01] Как же оно все устроено?
Сегодняшняя глава "Занимательной офтальмологии" тоже будет в неком роде вступительной - обобщенная информация и никакой конкретики. Тем не менее, ВНИМАНИЕ! Особо чувствительных и особо беременных персон прошу дважды подумать, чем дальше читать и смотреть картинки. Также просмотр дальнейшего материала не рекомендуется лицам, страдающим омметофобией.
Как же устроен наш орган зрения? Что представляет собой глазное яблоко? На какие части глаза нам будет интересно обратить свое внимание в последующих главах?
УСТРОЙСТВО И НАЗНАЧЕНИЕ
Итак, глаза - наш незаменимый орган зрения. Мы редко задумываемся, насколько этот орган для нас важен. Что же он собой представляет? Я постараюсь избегать банальностей про колбочки и палочки (хотя понимаю, что полностью избежать этого не получится), но тем не менее, пока не будут вдаваться в подробности анатомии, физиологии и тем более не буду касаться патологий... пока.
Картинка 01-01: для привлечения внимания
Орган зрения - это не просто глаз, более того, это не просто пара глаз! Глазное яблоко, уютно расположенное в глазных впадинах нашего черепа - это лишь периферическая часть невероятно сложной и умунепостижимо какой важной для человека зрительной системы. Несомненно, зрение - наиболее важное для человека средство получения информации об окружающем мире. Несмотря на то, что, в целом, мы понимаем, как работает вся эта система, при более детальном взгляде становится понятно, как мало мы еще знаем о нюансах работы отдельных участков этой системы, и как мало мы еще можем сделать, чтобы научиться полноценно ремонтировать ее.
Примечание: изначально я думал скрасить повествование картинками собственного производства, надеясь. что это сделает эту серию постов более занимательной. Но после того, как над самой первой картинкой я провозился добрых пару часов, раздолбал об стол мышку и навел порчу на все существующие графические редакторы, я решил отказаться от этой затеи. Пардоньте, но буду воровать сопровождающие материалы из необъятной сети. Оправдание у меня есть: не корысти ради!
Картинка 01-02: Схематическая структура яблока глазного в разрезе.
Итак, свет (вместе с окружающей нас картиной мира) проникает в нас через тот самый глаз - сначала через прозрачную роговицу, очень преломляется, идет дальше, протискивается сквозь зрачок (открытый до нужных размеров), далее свет встречается с хрусталиком и снова преломляется, в этот раз уже окончательно, чтобы сфокусированным поток фотонов смог обрушиться на светочувствительную сетчатку (внутренняя поверхность заднего сегмента глазного яблока). Все? Фиг там! Тут то и начинается самое интересное. Сетчатка вся такая сложная, многослойная. В некоторых слоях есть специальные фоторецепторы, которые реагируют на попавших на них свет, активизируют нужные нейронные связи, архивируют полученную информацию и пересылают ее по пучкам нервов куда-то по зрительному тракту прямиком в зрительную кору головного мозга. А уж там, а уж там... Что происходит там выходит за рамки моих знаний и функциональных обязанностей, поэтому я в своих рассказах ограничусь лишь периферическим парным органом зрения - непосредственно глазами.
Наш высокоточный и архисложный оптический инструмент, коим является глазное яблоко, защищается снаружи верхним и нижним веком и крепится внутри нашей головы посредством 6 мышц. Эти мышцы дают немалую степень свободы глазному яблоку, позволяя нам страдальчески закатывать глаза и сводить их к переносице.
Картинка 01-03: глаза без черепа, вид в лоб, внимание на мышцы.
Наши глаза сидят достаточно глубоко и, несмотря на их достаточно большую подвижность, чисто механически наше зрение ограничивается такими физическими препятствиями как бровные дуги, нос. При фиксации взгляда и неподвижности глаза линейно-угловые размеры нашего поля зрения для каждого глаза составят что-то около 55° вверх (брови), 60° вниз (щеки), 90° наружу и 60° - внутрь (нос). Благодаря наличию двух глазных яблок, работающих в паре (бинокулярное зрение), мы можем говорить о фактически 180-градусном поле зрения в горизонтальной плоскости. Кстати, горизонтальное расположения пары глаз обуславливает тот факт, что в зеркале мы видим горизонтальное отражение себя. Будь наши глаза расположены один над другим, зеркала бы нас визуализировали вверх ногами...
В этом месте я остановился и попытался вспомнить, насколько написанное выше предположение является правдивым. Как ни смешно, но такой банальный вопрос мусолится уже достаточно давно, и внятного ответа на него нет. Если вкратце, то вся фишка заключается в нашей психологии восприятия. Наша ось симметрии вертикальна, мы живем в мире с четко выраженным низом и верхом. Впорлне возможно, что при вертикальном расположении наших глаз, мы бы воспринимали окружающую нас реальность по-другому. Простейший пример: прилягте на пол возле зеркала, чтобы ваша голова покоилась на ухе. В данный момент глаза расположены как бы вертикально (оставляем прежнюю привычную нас систему координат). Задумайтесь над тем, что вы видите в зеркале теперь. Вроде бы себя же самого, но отраженного уже не горизотально, а вертикально. Правда, мы изменили положение нашей психологической оси симметрии, но смысл приблизительно ясен? Кто хочет окончательно запутаться, тому гугл в помощь или вот пример забавной статьи на эту тему.
Необходимо, однако, отметить, что цифры, приведенные выше, очень условны. Особенности строения черепа могут влиять на них значительным образом, плюс еще и наше поле зрения далеко не равномерно в вопросе своей чувствительности. Центральное поле зрения, отвечающее и за цветовое восприятие и за остроту зрения, до смешного мало в размерах, а периферическое только кажется нам реальным зрением, а на деле почти целиком является мозговым рендерингом размытых бесцветных пятен. Подробнее о том, почему нам очень важно хранить центральную часть нашей сетчатки, а не какую-то там зеницу (то ли зрачок, то ли весь глаз), мы узнаем позже в главах, посвященных полю зрения и непосредственно макуле.
Что можно сказать о строении самого глазного яблока? Ну во-первых, если его случайно проткнуть, оно (яблоко) не лопнет как пузырь (убедительная просьба не проверять это на практике). Во-вторых, с функциональной точки зрения глаз можно смело делить на две части - передний и задний отрезки).
ПЕРЕДНИЙ УЧАСТОК
Передний участок устроен следующим образом: снаружи расположена прозрачная роговица, которая очень незаметно и неожиданно для нас самих является чрезвычайно важным инструментом - роговица на 70% ответственна за общую преломляющую способность глаза. Т.е. пучки света на своем пути к сетчатке дважды преломляются значительным образом: первый раз роговицей, второй раз уже хрусталиком внутри глаза.
Картинка 01-04: передний отрезок глаза - упрощенная схемовидная схема строения.
За роговицей спрятана передняя камера, заполненная камерной (водянистой) влагой. Раз есть передняя камера, то должна быть и задняя. Верно. В задней камере заключен наш еще один чрезвычайно полезный и важный оптический инструмент - хрусталик. Хрусталик - это двояковыпуклая линза, которая преломляет уже и без того преломленный роговицей свет и фокусирует (ну или хотя бы пытается сфокусировать) его точно на сетчатке. Несмотря на то, что роговица делает две трети основной работы по преломлению света, хрусталик за счет своей возможности сжиматься и растягиваться, позволяет менять коэффициент преломления, чтобы обеспечить наиболее аккуратную и точную проекцию изображения на заднюю поверхность глазного яблока. Изменение формы хрусталика осуществляется при помощи специальной кольцевидной цилиарной мышцы.
Чёрные глаза
Вспоминаю, умираю
Чёрные глаза
Я только о тебе мечтаю
Отвлечемся от физиологии и поговорим о прекрасном. Ах эти голубые/карие/зеленые/серые глаза! Как роговица отвечает за 70% рефракции глаза, так и радужка несет в себе 70% (если не больше) его красоты. Это все она - цветастая радужная оболочка сводит с ума, наводит порчу, гипнотизирует и влюбляет в себя. Это все она... ну иногда еще и глубина декольте...
Картинка 01-05: радужка серо-зеленая канадская обыкновенная, женская, третий размер.
Радужка расположена перед хрусталиком (на границе передней и задней камер) и представляет собой этакие специальные шторы, имеющие круговое отверстие в центре (зрачок). Расширение и сжатие зрачка, которые мы имеем возможность легко наблюдать при определенных обстоятельствах - это на самом деле раскрытие и закрытие этих самых штор. И да, зрачок открывается и закрывается в попытках контролировать количество света, проникаемого в наш глаз, эдакая диафрагма на фотоаппарате в режиме "авто" или "приоритет выдержки".
На этом все интересное в переднем отрезке глаза заканчивается и начинается стекловидное тело, которым, собственно, на те же самые 70% и заполнен наш глаз. Студенистое гелеобразное вещество позволяет глазу не терять форму, а маленькие черные точки, лоскутки и пятнышки, которые плавают перед глазами - это поврежденные фрагменты этого вещества, образовавшиеся в связи с дегенеративными или воспалительными изменениями. Прежде, чем мы перейдем в самый зад глаза, упомяну склеру - белую плотную защитную оболочку глаза. Скучную с точки зрения офтальмологии, но очень нужную с точки зрения защиты органы зрения :)
ЗАДНИЙ УЧАСТОК
Пришла пора обратить свой взгляд на задний сегмент глазного яблока, который по сути представлен сетчаткой, нервами да кровеносными сосудами. Самая интересная и наиболее сложная по своей структуре и назначению часть этого сегмента - это, конечно, сетчатка - внутренняя оболочка глаза, расположенная между стекловидным телом и сосудистой оболочкой. Сетчатка - это тот самый экран, на который все и проецируется. Причем, самая важная зона сетчатки совсем небольшая, я бы даже сказал, крохотная! Она расположена диаметрально напротив зрачка и центра роговицы и называется макулой. Ну а самая-самая-самая важная часть макулы - это суперкрохотная ямка (фовеа), в которой сгруппировались почти все наши колбочки, и которая напрямую отвечает за остроту нашего дневного зрения, четкость видимой картины и цветовое восприятие мира.
Картинка 01-06: задний отрезок глаза - упрощенная схемовидная схема строения.
Но и тут есть подвох - колбочки, отвечающие за распознавание коротких световых волн (синеватая часть спектра) почти не присутствуют в макуле. Именно поэтому нам хуже удается распознавать желтый цвет на белом фоне (занятно, да? синий отсутствует, а видим мы хуже желтый). Именно поэтому существует методика тестирования этой зоны путем демонстрации синих точек на желтом фоне (поговорим об этом в главе, посвященной периметрии).
В общем, макула и малюсенькая фовеа на ней - это самые критически важные для орлиного зрения участки сетчатки. Случись с ними беда (а, увы, беда с ними случается часто, особенно, в пожилом возрасте, и придется прощаться с остротой зрения. Ну или учиться смотреть другими частями макулы.
О сетчатке можно говорить долго. Ее микроскопическая анатомия, доступная нам, благодаря технологии оптическо-когерентной томографии, дает представление о множестве потенциальных и назревающих патологий, присущих глазам. Там и всякие отслоения отдельных слоев сетчатки, и новообразования сосудов, и возрастная дегенерация тканей. И это только в зоне макулы! Перейдем, к примеру, чуть в сторону и обнаружим отверстие, именуемое в народе слепым пятном, - через него в глаз входят нервные волокна и артерии с венами. Именуется это место так вполне справедливо, так как эта зона абсолютно слепа. Таких слепых пятен у нас два - по одному в каждом глазу, причем эти пятна достаточно внушительного размера. Когда мы смотрим обоими глазами, зона, невидимая одним глазом, перекрывается картинкой из другого, и наоброт. Трудяга-мозг не тушуется перед такими смешными проблемами и умело рисует в нашем сознании цельную красивую картинку без всяких прорех, поэтому в жизни мы никогда не замечаем никаких дырок в поле зрения.
Не постесняюсь быть банальным - воспользуюсь боянистой картинкой, которая помогает легко доказать наличие этого самого пятна (если вдруг есть такие, кто никогда раньше этого не делал, я буду сильно удивлен). Закрываем рукой правый глаз, левым глазом смотрим на крестик в кружке, медленно приближаемся или отдаляемся от монитора, удерживая глаза на одном горизонтальном уровне с картинкой. Рано или поздно левый крестик исчезнет.
Картинка 01-07: древний тест на слепое пятно
Так вот, нервные волокна, войдя в глаз, распластываются по сетчатке. То место, где они вошли в глаз через дырку (слепое пятно), называется диском зрительного нерва. Чрезвычайно увлекательное и невероятно важное место глаза. Именно сюда обращены взоры офтальмологов, пытающихся отследить и обезвредить такую распространенную, но до сих пор толком не понятую болезнь, как глаукома. Ох, о ней одного поста будет мало, наверное. Вкратце скажу, что толщина слоя нервных волокон вокруг диска зрительного нерва - объект пристального внимания врачей. Потеря данных нервных волокон неминуемо и необратимо ведет к слепоте, причем часто ведет очень быстро.
На этом, пожалуй, стоит остановиться. Впереди у меня сложная задача - попытка структурированного повествования по еще не сформированного плану. Можно группироваться по патологиям или частям глаза, а можно по отдельным диагностическим приборам и способам исследования глаза. Возможно, я буду чередовать оба метода. В любом случае, ваши вопросы и комментарии очень приветствуются - только из них я смогу понять, что я забыл, или о чем еще не рассказал.
ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ОФТАЛЬМОЛОГИЯ
[00] Пролог. Вступление. Анонс. Прелюдия.
[01] Как же оно все устроено?
[02] Рефракция и внутриглазное давление.