Глазное яблоко представляет собой шаровидную камеру, содержащую светопроводящие среды — роговицу, влагу передней камеры, хрусталик и студнеобразную жидкость — стекловидное тело, назначение которых преломлять световые лучи и фокусировать их в области расположения рецепторов на сетчатке. Стенками этой шаровидной камеры служат 3 оболочки. Наружная непрозрачная оболочка — склера — переходит спереди в прозрачную роговицу. Средняя или сосудистая оболочка в передней части глаза образует ресничное тело и радужную оболочку, обусловливающую цвет глаз. В середине радужной оболочки имеется отверстие — зрачок, регулирующий количество пропускаемых в глаз световых лучей. Внутренняя оболочка — сетчатка — содержит фоторецепторы глаза (палочки и колбочки) и служит для преобразования световой энергии в нервное возбуждение.
Светопроводящие среды глаза
Светопроводящие среды глаза участвуют в преломлении световых лучей, обеспечивая четкое изображение на сетчатке. Основными светопреломляющими средами глаза человека являются роговица и хрусталик. Лучи, идущие через центр роговицы и хрусталика (т. е. через главную оптическую ось глаза) перпендикулярно к их поверхности, не испытывают преломления. Все остальные лучи преломляются и сходятся внутри камеры глаза в одной точке — фокусе. Приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов (его фокусирование) называется аккомодацией. Этот процесс у человека осуществляется за счет изменения формы хрусталика.
Фоторецепторы
Процесс фоторецепции происходит в сетчатке глаза. Основными элементами сетчатки являются фоторецепторы — палочки и колбочки, а также соединенные с ними биполярные (первые нейроны зрительной системы) и ганглиозные клетки (вторые нейроны), дающие волокна зрительного нерва. Фотохимические реакции в рецепторе приводят к возбуждению биполярных, а затем ганглиозных клеток, от которых нервные импульсы направляются в головной мозг.
Фоторецепторы — это высокоспециализированные клетки, преобразующие световые раздражения в нервное возбуждение. Фоторецепция начинается в наружных сегментах, где на дисках расположены молекулы зрительного пигмента (в палочках — родопсин, в колбочках — иодопсин). Под действием света происходит ряд очень быстрых превращений и обесцвечивание зрительного пигмента. Палочки и колбочки различаются по своим функциям. Палочки обладают более высокой чувствительностью, чем колбочки, и являются органами сумеречного зрения. Они воспринимают черно-белое (бесцветное) изображение. Колбочки представляют собой органы дневного зрения. Они обеспечивают цветное зрение. Существуют 3 вида колбочек у человека: воспринимающие преимущественно красный, зеленый и сине-фиолетовый цвета. Разная их цветовая чувствительность определяется различиями в зрительном пигменте. Комбинации возбуждений этих приемников разных цветов дают ощущения всей гаммы цветовых оттенков. Равномерное возбуждение всех 3 видов колбочек вызывает ощущение белого цвета.
Слезная жидкость
Внешняя поверхность роговицы постоянно покрыта тонким слоем слезной жидкости, что улучшает оптические свойства поверхности глаза. Эта жидкость вырабатывается слезными железами, и благодаря регулярным движениям век она равномерно распределяется по роговице. Слезная жидкость предохраняет роговицу и конъюнктиву от высыхания. Ее состав близок к ультрафильтрату плазмы крови. Слезная жидкость содержит вещества, обладающие бактерицидным действием, и тем самым защищает глаз от инфекций.