Сложное устройство – глаз
Наверняка каждый в детстве пытался разобрать на запчасти хотя бы одну свою любимую игрушку только затем, чтобы узнать – как же она устроена?! Пытливость ума, любопытство – первый шаг к бережному отношению и стремлению оберегать все прекрасное, сложно устроенное. Поняв, как хрупки бывают вещи, начинаешь их больше ценить и беречь, чтобы они служили и радовали как можно дольше. Применимо ли такое же отношение и к своему телу, к своему здоровью? Конечно, да! Нужно только немного задуматься над тем, как сложен и уникален каждый из нас! Как слаженно и четко работает каждая часть нашего тела.
Скажем, глаза. Что может быть проще, чем видеть? Не сразу начинаешь ценить этот дар, данный нам от рождения. Но стоит только задуматься над тем, какое же сложное устройство – ГЛАЗ – и сразу хочется заботиться о своем зрении.
Природой глаза задуманы шарообразными. И это неспроста. Благодаря этому глаз может без труда вращаться вокруг трех осей: вертикальной (слева направо), горизонтальной (вверх и вниз) и оси, совпадающей с оптической осью глаза.
Рис. 1. Строение глаза
Вокруг глаза расположены три пары глазодвигательных мышц. У каждой из них свое назначение. Одна пара поворачивает глаз влево и вправо, другая – вверх и вниз, третья – относительно оптической оси. Сами глазодвигательные мышцы управляются сигналами, поступающими из мозга. Эти мышцы – исполнительные органы, обеспечивающие автоматическое слежение. Благодаря им мы легко сопровождаем взглядом летящую птицу, самолет или футбольный мяч, который шустрый ребенок, давая пас, направил прямо в окна дома… Другими словами, эти мышцы позволяют нам наблюдать за всяким движущимся вблизи или вдали объектом. Автоматическая система регулирования позволяет нам следить за теми же птицами, самолетами и мячами, не только неподвижно стоя на одном месте, но и когда мы едем на машине, электричке, поезде, трамвае. И глядя в иллюминатор самолета, мы также сможем увидеть все, что там движется. Глаза дают нам такую возможность.
Рис. 2. Глазодвигательные мышцы
Глазодвигательные мышцы – самые быстродействующие в организме человека. Например, когда мы смотрим на картину, глаза совершают скачкообразные движения – до 120 скачков в минуту! При этом длительность одного скачка составляет всего лишь несколько сотых секунды.
Кроме скачков, глаз непрерывно совершает небольшие, но очень быстрые колебания. Они очень важны для работы глаза, особенно при рассматривании мелких предметов. Ученые считают, что у глаза есть еще одна важная функция – они помогают хрусталику глаза фокусировать изображение на сетчатке, когда предметы находятся на разном от глаз расстоянии. При необходимости мышцы как бы растягивают или сжимают глазное яблоко, перемещая тем самым сетчатку глаза, удаляя или приближая ее к хрусталику, облегчая при этом фокусировку.
Рис. 3. Действие глазодвигательных мышц
В глазу находятся особый рецепторный (воспринимающий) аппарат и специальная оптическая система, которая фокусирует световые лучи и обеспечивает четкое изображение видимых предметов на сетчатке в уменьшенном и перевернутом виде. Прежде чем попасть на сетчатку, световые лучи проходят через несколько преломляющих поверхностей: переднюю и заднюю поверхности роговицы, хрусталик и стекловидное тело.
Это интересно!
Слишком туго затянутый галстук может привести к слепоте, утверждают американские ученые, так как галстук перетягивает яремную вену и оказывает сильное давление на глазное дно, что приводит к развитию глаукомы и полной слепоте.
Ясное, четкое видение разноудаленных предметов обеспечивается благодаря изменению кривизны хрусталика, а значит, и его оптической силы с помощью сокращения или расслабления особой мышцы, находящейся вокруг хрусталика. Эта мышца и меняет выпуклость самого хрусталика. Этот процесс называется аккомодацией глаза. Его механизм схематично показан на рис. 4.
Аккомодация – важнейший регулятор функции зрения. С возрастом сила аккомодации постепенно падает, потому что хрусталик становится менее эластичным. Так возникает старческая дальнозоркость, или пресбиопия, и человек стремится отодвинуть книгу или газету от глаз или использует очки с выпуклыми линзами.
Рис. 4. Механизм аккомодации
Рис. 5. Схема рефракции глаза
При близорукости (миопии) из-за удлинения продольной оси глаза и слабости цилиарной мышцы изображения предметов фокусируются не на самой сетчатке, а перед ней. Следовательно, человек стремится приблизить рассматриваемые предметы к глазам или использует очки с вогнутыми линзами, чтобы уменьшить преломляющую силу хрусталика.
Не оставляет сомнения, что глазодвигательные мышцы крайне важны для хорошего зрения. Значит, их обязательно нужно тренировать и беречь от преждевременного ослабления.
И еще несколько слов о строении глаза. У всех на слуху такое слово, как «сетчатка». Особенно часто мы слышим его в словосочетании «отслоение сетчатки». Так что же такое сетчатка? Это – передний край мозга, наиболее удаленная от головного мозга часть зрительного анализатора. Сетчатка первой воспринимает свет, обрабатывает и трансформирует световую энергию в раздражение – сигнал, в котором закодирована вся информация о том, что видит глаз. Сетчатка глаза очень сложна и по своей структуре, и по функциям. Ее строение напоминает строение коры головного мозга. Оболочка сетчатки очень тонка – около 0,14 мм.
С точки зрения функций разные участки сетчатки неравнозначны. Наиболее важна область так называемого «желтого пятна». Она расположена на 3–4 мм к виску и вверх от места выхождения зрительного нерва из глаза.
«Желтое пятно» имеет форму овала. Оно заполнено преимущественно колбочковыми фоторецепторами. Сетчатка здесь максимально утончена – равна 0,08 мм, отсутствуют все слои, кроме слоя колбочек.
«Желтым пятном» человек видит лучше всего: вся световая информация, попадающая на эту область сетчатки, передается наиболее полно, без искажений.
Противоположно по своим свойствам слепое пятно. Оно расположено в том месте, где зрительный нерв проходит в высшие отделы мозга, и все, что попадает на него, исчезает из поля зрения человека.
В сетчатке позвоночных обычно различают 10 слоев нервных элементов, связанных между собой не только структурно-морфологически, но и функционально. Число воспринимающих свет рецепторов сетчатки огромно – 130 миллионов, из которых только 7 миллионов – колбочковые рецепторы, обеспечивающие цветное зрение.
От каждой светочувствительной клетки (колбочки) отходит нервное волокно, соединяющее рецепторы с центральной нервной системой. При этом каждую колбочку соединяет свое отдельное волокно, тогда как точно такое же волокно «обслуживает» целую группу («куст») палочек.
Проводниковый отдел зрительного анализатора состоит из волокон зрительного нерва, соединяющих сетчатку с высшими зрительными центрами. Зрительные нервы правой и левой стороны перекрещиваются. У человека и высших обезьян перекрещивается лишь половина волокон каждого зрительного нерва. Другой конец зрительного анализатора располагается в задней части затылочной доли коры. Он заканчивается в мозгу и потому называется мозговым. Сюда-то и сходятся сигналы от всех воспринимающих свет элементов сетчатки. Здесь возникают зрительные ощущения. Механизм их возникновения остается до сих пор не разгаданным.
А знаете ли вы, что…
Простой способ значительно улучшить память предложили ученые из университета британского города Манчестер. Они утверждают, что одновременное движение зрачками глаз из стороны в сторону в течение 30 секунд в день способствует активизации зон мозга, отвечающих за память.
В ходе проведенных исследований та группа добровольцев, которая ежедневно делала этот простой комплекс упражнений для глаз, значительно превосходила по степени запоминания новых слов, образов и звуков группу, где добровольцы не делали подобной «гимнастики». Согласно подсчетам, память улучшается, по меньшей мере, на 10 процентов.
Как заявил руководитель исследования профессор Эндрю Паркер, одновременное движение зрачков глаз усиливает координацию двух полушарий мозга, причем наибольшую эффективность обеспечивает одновременное движение зрачков именно из стороны в сторону, нежели вверх и вниз.[3]
Что до конца неподвластно науке, можно поистине назвать чудом. И хоть поэты и говорят, что «ежедневное чудо – не чудо», пусть чудо-глаза остаются с каждым из нас ежедневно. Чтобы это было так, нужно немного усилий и совсем чуточку времени. Об этом – уже в следующей главе.