Зрачок – это отверстие в центре радужной оболочки (цветной части глаза). После того как свет проходит через зрачок и хрусталик, он попадает на сетчатку, которая затем посылает сигналы в мозг для формирования изображения. Размер зрачка контролирует количество света, попадающего в глаз. При ярком освещении зрачок уменьшается, что позволяет уменьшить размытость на периферии и увеличить глубину фокуса. Кроме того, зрачок уменьшается при фокусировке на близких объектах – этот процесс называется аккомодацией. В темноте зрачок, напротив, увеличивается, чтобы пропускать как можно больше света и за счет этого добиться максимального зрительного восприятия.
Радужная оболочка контролирует размер зрачка с помощью двух групп мышц. Одна мышца, ориентированная радиально, вроде спиц велосипедного колеса, расширяет зрачок. Другая мышца, кольцевидная, окружает зрачок, способствуя его сужению. Контроль над этими мышцами осуществляют зрительная и центральная нервные системы организма, что позволяет зрачку пропускать необходимое количество света.
При естественном освещении диаметр зрачка составляет в среднем около 3–4 миллиметров. Поскольку размер зрачка регулируется зрительной системой организма, к которой относится не только глаз, но и мозг, проверка зрачковой реакции на свет является базовым тестом на функционирование мозга. Также офтальмологи проверяют зрачковую реакцию на свет для сравнительной оценки того, как воспринимают свет оба наших глаза.
Камеры глаза
Пространство внутри передней части глазного яблока разделено на две основные области, или камеры. Передняя (фронтальная) представляет собой пространство между роговицей и передней частью радужной оболочки. Задняя (тыльная) расположена между задней частью радужной оболочки и передней частью стекловидного тела. Эти камеры заполнены прозрачной водянистой влагой, вырабатываемой глазом для собственного питания. Отток этой жидкости обычно происходит через угол передней камеры, находящийся на стыке роговицы и радужной оболочки. Равновесие между выработкой и оттоком внутриглазной жидкости позволяет поддерживать здоровый уровень внутриглазного давления.
Хрусталик
Хрусталик расположен в задней камере глаза, за радужной оболочкой и зрачком и непосредственно перед стекловидным телом. Хрусталик состоит из кристаллинов – прозрачных белков, которые позволяют свету проходить из передней части глаза в заднюю. Проходя через хрусталик, свет преломляется и фокусируется на сетчатке в ходе процесса рефракции. Хрусталик обеспечивает примерно 30 % фокусирующей способности глаза, тогда как оставшиеся 70 % приходятся на роговицу.
Хрусталик находится внутри тонкой капсулы, или капсульного мешка, удерживаемого на месте при помощи зонул. Они соединены с кольцевидной мышцей на стенке глаза, именуемой цилиарным телом. Когда мы рассматриваем какой-либо близкий объект, цилиарное тело и зонулярные волокна изменяют форму хрусталика, что позволяет глазу сохранять фокусировку. Изменение формы хрусталика для фокусировки на близких объектах называется аккомодацией. С годами хрусталик утолщается и утрачивает эластичность, его способность изменять форму снижается, в результате чего ближнее зрение становится расфокусированным. Именно поэтому с возрастом у нас появляется необходимость в очках для чтения.
Со временем хрусталик увеличивается в размерах, становится более плотным и мутным, приобретая желто-коричневый цвет. Эти изменения в хрусталике называются катарактой. Образование катаракты является нормальным возрастным процессом, однако он может привести к ухудшению зрения. Лечение катаракты производится хирургическим способом, предполагающим имплантацию искусственного хрусталика.
Стекловидное тело
Стекловидное тело представляет собой прозрачный желеобразный материал, заполняющий глазное яблоко позади иридо-хрусталиковой диафрагмы вплоть до сетчатки, к которой он изначально прикреплен. У молодых людей стекловидное тело более плотное и упругое, но с возрастом происходит его разжижение. При нормальном протекании процесса старения задняя часть стекловидного геля может отделяться от сетчатки – этот феномен называется задней отслойкой стекловидного тела, симптомом которой может быть появление мушек перед глазами. В ряде случаев отделение стекловидной субстанции от поверхности сетчатки может вызывать разрыв сетчатки в тех местах, где она была прочно соединена со стекловидным телом.
Сетчатка
Сетчатка представляет собой сложно организованный слой нервной ткани, расположенный в задней части глазного яблока и выстилающий внутреннюю поверхность стенки глаза. Сетчатка находится между стекловидным телом (прозрачной желеобразной субстанцией, заполняющей заднюю часть глазного яблока) и хориоидеей – слоем кровеносных сосудов под мембраной Бруха. Крайняя периферия сетчатки расположена у так называемого зубчатого края (ora serrata), а задняя кромка находится у границы зрительного нерва. Особенно важной для зрения частью сетчатки, отвечающей за детализированное центральное зрение, является макула, или желтое пятно. Более мелкая часть в центральной части макулы, где острота зрения максимальна, называется фовеа. Кровообращение в сетчатке осуществляется при помощи центральных ретинальных артерии и вены, по которым доставляются питательные вещества и кислород и удаляются продукты обмена.
Функция сетчатки заключается в преобразовании света в нейрохимические сигналы, которые посылаются в центры обработки визуальной информации в головном мозге, результатом чего становится зрительное восприятие. Эту сложную задачу сетчатка выполняет при помощи десяти слоев клеток. Специализированные клетки, называемые палочковыми фоторецепторами, отвечают за ахроматическое (бесцветное) зрение, а колбочковые фоторецепторы отвечают за хроматическое (цветовое) зрение. Фоторецепторы имеют принципиальное значение для зрения, поскольку именно они являются первым этапом в каскаде преобразований световых лучей в электрические сигналы. Затем эти сигналы передаются в мозг по зрительному нерву. Для макулы, отвечающей за детальное цветное зрение, характерна высокая плотность колбочек, тогда как периферическая сетчатка с более высокой плотностью палочек отвечает за ночное зрение.
Пигментный эпителий сетчатки и мембрана Бруха
Пигментный эпителий сетчатки и мембрана Бруха – это два важных слоя тканей, которые выстилают внутреннюю поверхность глазного яблока, отделяя расположенную внутри него сетчатку от внешней хориоидеи (сосудистой оболочки глаза). Пигментный эпителий сетчатки формируется единым слоем пигментных клеток, расположенных непосредственно под сетчаткой. Эти клетки плотно прилегают друг к другу, формируя барьер между сетчаткой и хориоидеей. Клетки пигментного эпителия сетчатки обеспечивают питательные вещества для расположенных над ней палочковых и колбочковых фоторецепторов, поддерживая их надлежащее функционирование. В случае потери клеток пигментного эпителия сетчатки одновременно происходит и гибель расположенных над ней фоторецепторов, что приводит к утрате зрения. Под пигментным эпителием сетчатки расположена мембрана Бруха. Задача этого слоя ткани заключается в том, чтобы отделить сетчатку и ее пигментный эпителий от лежащего ниже слоя хориоидеи. В мембране Бруха могут образовываться липиды и другие вещества – этот процесс происходит в глазах любого человека. При влажной форме возрастной макулярной дегенерации через разрывы в мембране Бруха могут прорастать аномальные хориоидальные кровеносные сосуды; при этом происходит просачивание жидкости или крови под пигментный эпителий сетчатки и/ или саму сетчатку, что ведет к потере центрального зрения.
Хориоидея
Хориоидея – это слой пигментированной сосудистой ткани, расположенный между сетчаткой и склерой (белой соединительной тканью, формирующей стенку глаза). В хориоидее находится множество кровеносных сосудов, по которым поступают необходимые питательные вещества и кислород. Поскольку метаболические потребности внешней части сетчатки велики, ей необходим значительный объем циркуляции крови, который и обеспечивается хориоидеей, имеющей самую высокую интенсивность кровообращения среди всех тканей организма. Высокая скорость кровотока в хориоидее способствует удалению тепловой энергии, появляющейся в сетчатке при поглощении света. Комплекс, включающий хориоидею, цилиарное тело и радужную оболочку, известен как «увеальный тракт». Помимо снабжения кислородом и питательными веществами, для увеального тракта характерна пигментация меланином, который поглощает избыточный свет, попадающий в глаз, и ограничивает количество света, отражающегося в глазу.
Зрительный нерв
Зрительный нерв представляет собой «провод», соединяющий глаз с мозгом. Подобно оптоволоконному кабелю, зрительный нерв содержит пучок более чем из миллиона нервных волокон, которые передают визуальную информацию от глаза к зрительной зоне коры головного мозга, расположенной в его заднем отделе. Зрительные нервы отходят от каждого глаза и соединяются позади них в так называемой хиазме (зрительном перекресте).
Питание зрительного нерва кровью и кислородом осуществляют несколько кровеносных сосудов, включая центральную артерию сетчатки. Кровь, питающая зрительный нерв, возвращается в организм через центральную вену сетчатки. Зрительный нерв защищен несколькими слоями тонких волокнистых оболочек, называемых meningea, – такие же оболочки окружают остальную часть мозга.
В качестве провода, соединяющего глаз с мозгом, зрительный нерв имеет принципиальное значение для зрения. Причинами повреждения зрительного нерва могут выступать воспаление, ишемия (недостаточное кровообращение), сдавливание (окружающими тканями, очаговыми образованиями или опухолью), травма или повышение внутриглазного давления (глаукома). Повреждение зрительного нерва можно сравнить с «перерезанием шнура», нарушающим передачу визуальной информации в мозг и способным привести к временной или постоянной потере зрения.
Оценка состояния зрительных нервов – важная задача. С заболеваниями зрительного нерва работают специалисты по глаукоме и нейроофтальмологи. При офтальмологическом обследовании с расширением зрачков врач может осмотреть переднюю часть зрительного нерва, входящую в глазное яблоко, на предмет наличия признаков повреждения или заболевания. Однако увидеть остальную часть зрительного нерва при обычном офтальмологическом осмотре невозможно. В случае подозрения на повреждение задней части зрительного нерва для оценки состояния зрительных нервов врач может назначить визуализацию головного мозга – компьютерную томографию (КТ) или магнитно-резонансную томографию (МРТ).
Глазница (орбита)
Глазницей (орбитой) называется костная полость в черепе, где расположены глаз и все его придатки, включая внешние глазные мышцы, фасциальные ткани, орбитальный жир, нервы, кровеносные сосуды, слезную железу, слезный мешок и носослезный проток. Четыре стенки глазницы состоят из семи костей, которые выступают в качестве опорной конструкции, необходимой для защиты глаза от прямого повреждения. Основной объем глазницы занимает так называемый орбитальный жир, обеспечивающий амортизирующее действие для глазного яблока и внешних глазных мышц. В глазнице присутствует шесть внешних глазных мышц, которые крепятся к склере и приводят глаз в движение. Кроме того, в глазнице расположены слезная железа, слезный мешок и носослезный проток; в совокупности они отвечают за увлажнение глаз и дренаж слезной жидкости. Кровеносные сосуды и нервы входят в глазницу через несколько отверстий в кости черепа, обеспечивая кровоснабжение и иннервацию глаза и всех внутриорбитальных структур. Наконец, через отверстие в задней части глазницы – так называемый зрительный канал – проходит зрительный нерв, направляющийся к головному мозгу.
Пути от глаза к мозгу
Глаза и мозг выполняют совместную работу, позволяя нам видеть и понимать всё, что происходит вокруг. На начальном этапе зрительного пути в глаз попадает свет из внешнего мира. Роговица и хрусталик фокусируют свет на сетчатке, где специальные нервные клетки, называемые фоторецепторами, преобразуют его в электрохимические сигналы, передающиеся по нервным волокнам. Из волокон нервных клеток состоит зрительный нерв, соединяющий глаз с мозгом.
Отходящие от обоих глаз зрительные нервы входят в череп через зрительные каналы в задней части глазницы, после чего два зрительных нерва встречаются в зрительной хиазме. В этой области примерно половина нервных волокон правого зрительного нерва перемещается на левую сторону, а половина волокон левого зрительного нерва – на правую. После зрительного перекреста нервные волокна продолжают путь к мозгу по правому и левому зрительным трактам. Пересечение нервных волокон в зрительной хиазме означает, что в каждом зрительном тракте присутствуют нервные волокна от обоих глаз. Далее оба зрительных тракта соединяются с частью мозга, именуемой таламусом. Последний посылает сигналы через белое вещество мозга в зрительную зону коры, расположенную в задней части мозга. В зрительной зоне мозг перерабатывает полученные сигналы в изображения.
Для наличия зрительного восприятия необходимо, чтобы весь путь от глаз до зрительной зоны коры головного мозга был непрерывным. Разрыв в любой точке зрительного пути приводит к потере зрения.
Рисунок 1.3. Положение глазного яблока в глазнице и прикрепление к нему глазных мышц
Рисунок 1.4. Зрительный путь, связывающий глазное яблоко с мозгом
Как функционирует глаз
Структуры наших глаз действуют сообща, преобразуя свет из окружающей среды в изображения, интерпретируемые мозгом. Роговица и хрусталик глаза преломляют свет, после чего происходит резкая фокусировка изображения на сетчатке. В свою очередь, сетчатка преобразует изображение в сигналы, передающиеся по зрительному нерву в мозг, где происходит их интерпретация.
Изображения, которые наши глаза отправляют в мозг, несколько отличаются друг от друга – в этом можно убедиться, если закрыть сначала один глаз, а затем другой. Мозг объединяет изображения, полученные от каждого глаза, в единую картину в процессе, который называется слиянием (фузией), – именно он обеспечивает восприятие глубины, то есть способность видеть всё, что нас окружает, в трех измерениях (3D). Если в одном из глаз происходит снижение остроты или полная утрата зрения, исчезает и восприятие глубины.
Фузия (слияние) представляет собой сложный зрительный процесс, формирующийся в детстве. Для правильного формирования слияния в оба глаза должны поступать одинаковые зрительные сигналы, требуется высокое зрение обоих глаз (при необходимости – с использованием очков), а также они должны иметь симметричное расположение. При косоглазии или в случае, если один глаз имеет плохое зрение либо закрыт, изображения, поступающие от каждого глаза, сильно отличаются друг от друга, что препятствует их слиянию. Если в детстве этот процесс не протекал нормально, то восприятие глубины будет неполноценным на протяжении всей жизни.
Глава 2. Профилактический контроль над глазами
Рекомендуемый график проверки зрения
Для того чтобы обеспечить поддержание здоровья глаз, укрепление и сохранение хорошего зрения, проходить офтальмологические осмотры рекомендуется на протяжении всей жизни. Плановые осмотры дают офтальмологу возможность выявить проблемы, которые могут быть исправлены во избежание потери зрения.
Для новорожденных офтальмологи или педиатры проводят скрининг остроты зрения – процедуру, позволяющую убедиться в отсутствии препятствия на пути света наподобие врожденной катаракты, в хорошем качестве зрения и в отсутствии симптомов косоглазия – положение глаз должно быть правильным и симметричным. Скрининг зрения следует проводить в возрасте от 6 до 12 месяцев, в промежутке от трех до пяти лет, перед поступлением в первый класс, а затем ежегодно. В возрасте пяти лет или в тот момент, когда ребенок идет в школу, рекомендуется пройти офтальмологический осмотр для получения точных данных об остроте (уровне) зрения.
Для взрослых в возрасте от 20 до 39 лет после того, как формирование их зрения завершено, может быть достаточно прохождения полного всестороннего офтальмологического осмотра, включая фармакологическое расширение зрачков, один раз в десять лет. Более частые осмотры необходимы для лиц с уже выявленными проблемами зрения, с имеющимися факторами риска глазных заболеваний (например, при наличии диабета), а также для тех, кто носит очки или контактные линзы. Людям в возрасте от 40 до 64 лет без факторов риска глазных заболеваний следует проходить полный офтальмологический осмотр примерно раз в два года. Начиная примерно с 65 лет офтальмологические осмотры рекомендуются каждые один-два года, поскольку с возрастом возможность возникновения глазных болезней увеличивается. Лицам с выявленными проблемами зрения могут потребоваться и более частые осмотры. Пациенты с различными формами диабета должны проходить осмотр как минимум раз в год, а в отдельных случаях и чаще – в зависимости от выраженности диабетического поражения глаз.
Дополнительная информация
https://www.aao.org/eye-health/tips-prevention-list
https://www.aoa.org/patients-and-public/caring-for-your-sion/comprehensive-eye-and-vision-examination/recommended-examination-frequency-for-pediatric-patients-and-adults
Специалисты в области офтальмологии: оптики, оптометристы и дипломированные врачи-офтальмологи, а также вспомогательные медицинские специалисты
Оптики
Оптики – это специалисты, которые подбирают и назначают корректирующие средства для глаз: очки, контактные линзы, вспомогательные средства для лиц с ослабленным зрением и глазные протезы (искусственные «незрячие» глаза). Таким специалистам необходимо либо пройти шестимесячную программу стажировки на рабочем месте или годичные квалификационные курсы, либо в течение двух лет получить степень младшего специалиста по направлению «Назначение корректирующих офтальмологических устройств». После прохождения этой подготовки оптики могут подавать заявление на получение лицензии или сертификата в зависимости от требований штата, в котором они ведут практику.
Оптометристы
Степень врача-оптометриста (в американской аббревиации – OD) присваивается после профессиональной подготовки в таких областях, как назначение очков и контактных линз, реабилитация лиц с нарушениями зрения, диагностика и терапевтическое лечение ряда глазных болезней. На оптометристов не учат в высших медицинских учебных заведениях, эти специалисты не выполняют хирургические вмешательства, а также, как правило, не проводят лазерные процедуры. Для получения степени врача-оптометриста требуется успешно завершить четырехлетнюю аккредитованную дипломную программу в школе или колледже оптометрии. Часть оптометристов проходят дополнительные курсы повышения квалификации по отдельным направлениям своей практики. В США оптометристам необходимо получить лицензию от штата, в котором они работают. В нескольких штатах оптометристы смогли пролоббировать получение полномочий на хирургические манипуляции, что позволяет им осуществлять ряд соответствующих процедур, однако в большинстве штатов проведение хирургических вмешательств остается за рамками практики оптометристов.
