О глазах и их способности видеть за сотни лет было написано множество книг и трактатов, а со временем будет написано еще больше, так как интерес людей к пониманию процесса зрения со временем только увеличивается. Мы уже летаем в космос и наблюдаем нашу планету со стороны, опускаемся на ошеломляющие глубины Мирового океана, изучаем атомы – мельчайшие частицы, из которых состоят все окружающие нас тела, но мы до сих пор не способны понять до конца, как происходит процесс формирования зрительного образа в нашем головном мозге, как те объекты, которые находятся в поле нашего зрения, отражаются в головном мозге и воспринимаются им максимально приближенно к реальности. В то же время мы вполне отдаем себе отчет, насколько уникальна вся зрительная система, сколь сложны ее части и как слаженно и синхронно они выполняют свою непростую работу, чтобы подарить нам возможность правильно ориентироваться в окружающем мире, полном всяких неожиданностей и опасностей.

Именно активно и правильно функционирующая зрительная система позволяет нам выживать и получать удовольствие от жизни, балуя красотами природы, великолепием современных городов, а также даря возможность общаться с близкими и родными людьми с помощью зрительного контакта.

Всю зрительную систему можно разделить на несколько тесно связанных между собой отделов, каждый из которых выполняет только ему присущую функцию, но при этом даже незначительные нарушения в любом из этих отделов могут резко повлиять на все зрение человека в целом, вплоть до стойкой его утраты.

1. Преломляющие среды (роговица, хрусталик).

2. Проводящие среды (стекловидное тело).

3. Воспринимающий отдел (сетчатка).

4. Проводящий отдел (зрительный нерв, зрительные пути головного мозга).

5. Анализирующий отдел зрительной системы (зрительный анализатор).

Для лучшего понимания процесса зрения рассмотрим особенности строения и работы каждого отдела зрительной системы (рис. 1).

Роговица имеет несколько уникальных особенностей. Являясь самой передней, авангардной частью глазного яблока, именно она первой соприкасается непосредственно с окружающей глаз средой.

Роговица – натуральная природная оптическая линза, расположенная в самой передней части глазного яблока.

Ее преломляющая сила равна примерно 40,0 диоптриям. Роговица в здоровом состоянии имеет идеально ровную сферическую поверхность. Наружный слой роговицы, эпителий, постоянно увлажняется специально вырабатываемым конъюнктивой гелеобразным веществом, содержащим в своем составе ферменты, природные антибиотики, постоянно поддерживающие переднюю часть роговицы в хорошем состоянии. Каждое движение верхних век в процессе моргания смывает с поверхности роговицы пылинки, увлажняет и равномерно распределяет на ее поверхности гель, способствуя улучшению преломления лучей света.

Природа учла, что роговица, контактируя с окружающей агрессивной средой, имеет высокий риск повреждений, поэтому ее наружный слой, эпителий, способен восстанавливаться чрезвычайно быстро, что нельзя сказать, к сожалению, о других, более глубоких слоях роговицы. Центральный слой роговицы, носящий название строма, состоит из клеток, которые в случае повреждения не способны быстро и хорошо восстанавливаться, поэтому в случае серьезных травм, например инородными телами на производстве, как правило, всегда остаются участки помутнения роговицы. Третий, самый глубокий слой роговицы, эндотелий, получает питание уже от внутриглазной жидкости и так же неспособен к быстрому восстановлению, как и строма. Все три слоя роговицы тесно срощены и представляют собой уникальную природную линзу. Такой же уникальностью обладает и хрусталик, расположенный внутри глазного яблока за зрачком.

Это очень небольшого размера, в здоровом состоянии идеально прозрачная двояковыпуклая линза с преломляющей силой, равной примерно 20,0 диоптрии. Диаметр хрусталика около 1,0 см, а толщина равна всего 4,0 мм, а чаще даже меньше. По своей анатомии хрусталик напоминает орех, у которого есть скорлупа и ядро. Вместо скорлупы имеются передняя и задняя капсула, между которыми расположено ядро. Хрусталик, как и зрачок, является подвижной частью глаза.

Все мы знаем, что на свету зрачок всегда узкий, а в сумерках он расширяется, чтобы запустить внутрь глаза больше лучей уходящего света. В яркий солнечный день зрачок, наоборот, должен быть максимально сужен, чтобы предохранить сетчатку от избыточного количества ультрафиолета, который может ей сильно навредить. В работе хрусталика есть свои закономерности. Все зависит от дистанции до рассматриваемого нами объекта. Чем ближе этот объект, тем больше хрусталик должен расшириться, иногда принимая почти округлую форму, соответственно, чем дальше объект, тем форма хрусталика должна стать более плоской, чтобы, проходя через все преломляющие среды глаза, луч света четко фокусировался на глазном дне, падая на сетчатку и создавая на ней четкое световое пятно.

Хрусталик является второй преломляющей лучи света линзой глазного яблока.

Уникальность хрусталика заключается в том, что его движение происходит самопроизвольно при нашем непосредственном желании рассмотреть тот или иной предмет окружающего нас мира. Известно, что, если человек, закрыв глаза, представит себе, что рассматривает далекие или наоборот очень близкие объекты, хрусталик тут же автоматически подстроится под наше воображение. Питается хрусталик полезными для него веществами – витаминами, микроэлементами из внутриглазной жидкости, но является очень чувствительной к неблагоприятным условиям частью глаза. Именно хрусталик глаза, как правило, первым начинает реагировать на возрастные процессы в организме, нехватку витаминов, интоксикации (курение, перенесенные наркозы, работа с вредными химическими веществами и др.), воздействие вредных физических факторов (радиация, работа с инфракрасным лазерным излучением и др.).

Реакция хрусталика на вредные факторы и процесс старения организма заключаются в его постепенном уплотнении.

При этом первоначально уплотняются капсулы хрусталика, а ядро еще долго может сохранять свою относительную прозрачность. Именно по этой причине проблемы с хрусталиком всегда начинаются с ухудшения зрения на близкие расстояния, например нарушается чтение, так как уплотненные капсулы уже не позволяют хрусталику расширяться и округляться до нужной нам степени, и мы перестаем четко видеть текст книги. Но прозрачное ядро еще долго позволяет хрусталику становиться плоским при зрении вдаль, поэтому оно может нормально функционировать еще долгие годы после появившихся проблем с чтением после 45 лет. Однако при условии, если рано не перейти на очки для чтения! Но об этой опасности для глаз я подробно рассказываю в соответствующей главе этой книги.

Стекловидное тело – гелеподобное студнеобразное прозрачное вещество, заполняющее пространство между хрусталиком и сетчаткой в глазу.

Основной проводящей лучи света средой глазного яблока является стекловидное тело. Стекловидное тело имеет студенистую консистенцию и состоит из тончайших нитей коллагена, выполняющих функцию каркаса. Между этими нитями имеется жидкостное содержимое, состоящее на 99 процентов из воды с растворенными в ней белками, гиалуроновой кислотой. При этом уникальность структуры стекловидного тела заключается в расположении коллагеновых волокон. Именно строго параллельное между собой их расположение дает возможность стекловидному телу сохранять идеальную прозрачность. Если в результате механических воздействий на глаз слои коллагеновых волокон перемешиваются, образуя их слепки, то перед глазами появляются постоянно плавающие нитки, точки, паутинки. Это состояние носит название «деструкция стекловидного тела», так как на самом деле является следствием разрушения его нормальной внутренней каркасной структуры.

Луч света, несущий информацию для головного мозга об окружающей среде, проникает в полость глаза и, преломляясь в роговице и хрусталике, пройдя через незамутненное стекловидное тело, достигает, наконец, сетчатки – самой сложной воспринимающей информационные лучи части глаза. Сетчатка состоит из десяти слоев различных клеток, итоговой задачей которых является перевод информации из света в нервные импульсы для последующей их отправки в головной мозг с помощью зрительного нерва. Сетчатка действительно уникальна. Ее строение сильно разнится в центральной части и периферических отделах. Эта особенность позволяет нам видеть прекрасно в дневное время при солнечном освещении, но при этом также хорошо ориентироваться и в сумеречное время при слабом естественном освещении. Дело в том, что в центре сетчатки расположены так называемые колбочки, внешне довольно «пузатые» клетки, которые в своем составе имеют зрительный пигмент йодопсин, позволяющий человеку прекрасно видеть яркие краски, различать их оттенки и сочетания. Благодаря колбочкам мир вокруг нас играет удивительными красками, восхищая и часто поражая своими необыкновенными красотами. Вспомните, например, необыкновенно яркие, многоцветные оперения тропических птиц или изумительной красоты многоцветные павлопосадские платки, а какой всегда красивый праздничный салют…

Йодопсин – общее название нескольких зрительных пигментов человека, обеспечивающих цветовое зрение человека.

Йодопсин является основой цветового зрения человека. Чем ближе от центра сетчатки к ее периферии, тем меньше становится колбочек, а соответственно, хуже цветное зрение, но зато начинают появляться и увеличиваться в своем количестве так называемые «палочки». Эти клетки сетчатки внешне тонкие, как палочки, что и определило их название. В их состав входит другой зрительный пигмент под названием родопсин, который не дает возможность различать цвета, но его основной задачей является максимальное улучшение четкости изображения в сумерках и при полном отсутствии дневного света. В отличие от йодопсина родопсин восстанавливается в сотни раз медленнее, поэтому при сильном авитаминозе, в первую очередь дефиците витамина А, начинает страдать именно сумеречное зрение. Появляется так называемая «куриная слепота». Это бытовое название возникло в результате того, что еще издавна известно, что курица в сумерках абсолютно слепа и ее можно спокойно взять, подойдя на самое близкое расстояние. Причина такой слепоты заключается в недоразвитии в сетчатке птицы клеток-палочек, несущих родопсин – зрительный пигмент сумеречного зрения. Известно, что только хищники обладают прекрасным сумеречным и ночным зрением, чтобы иметь возможность охотиться круглые сутки в случае необходимости. Изначально человеку природой предопределенно также быть хищником. Это хорошо подтверждается даже по структуре наших зубов. Только у хищников среди зубов имеются клыки. У человека клыки тоже есть, но в минимальной степени развития. Точно так же и способность видеть ночью у человека развита достаточно слабо.

Сетчатка – это многоэлементный фотоприемник изображений.

Основной задачей сетчатки, как уже было отмечено выше, является необходимость преобразовать полученную извне информацию из световых импульсов в нервные и отправить их дальше в мозг по зрительному нерву. Любые нарушения сетчатки, преимущественно в ее центральной части, всегда приводят к тяжелому нарушению зрения, особенно если эти изменения необратимы, так как информация уже не может правильно преобразовываться и отправляться дальше.

Изменения периферических отделов сетчатки, как правило, человеком не ощущаются, но тем не менее часто являются не менее опасными для зрения, в особенности если связаны с отслойкой сетчатки от подлежащих тканей. При отсутствии своевременной диагностики и необходимого лечения процесс может быстро закончиться почти полной или даже полной потерей зрения на пострадавшем от отслойки сетчатки глазу.

Если сетчатка не изменена и хорошо выполняет свою основную задачу по отправке зрительной информации дальше, то зрительный нерв, являющийся первым проводящим отделом, расположенным уже вне глазного яблока, непрерывно в процессе зрения получает импульсы, которые по его волокнам поступают в головной мозг, где зрительные нервы, идущие от правого и левого глаза, перекрещиваются в области гипофиза – эндокринной железы, расположенной в переднем отделе головного мозга. При этом из области перекреста зрительных нервов часть волокон правого зрительного нерва идет дальше в правые отделы головного мозга, другая – уходит в левые.

Аналогичная ситуация и с левым зрительным нервом: часть его волокон остается в левом полушарии головного мозга, а другие перекидываются на правую сторону. Это очередная подстраховка, выполненная природой. Если что-то случится с проводящими путями головного мозга с одной стороны, например вследствие перенесенного инсульта или любого иного процесса, то за счет волокон зрительного нерва, «переправленных» в другое, здоровое полушарие, глаз на стороне поражения мозга зрение полностью все равно не потеряет. То есть человек сможет достаточно хорошо ориентироваться в пространстве благодаря совместной работе обоих глаз. Полная потеря зрения с одной стороны будет при этом возможна только при полной атрофии самого зрительного нерва в этом случае, что часто случается при длительно существующей некомпенсированной глаукоме.

После перекрещивания волокна зрительных нервов вплетаются в головном мозге в специализированные зрительные волокна, которые являются путями проведения нервных импульсов, идущих от сетчатки непосредственно к зоне зрительного анализатора.

Итак, последним отделом зрительных путей являются именно зрительные анализаторы, расположенные в затылочных долях головного мозга человека. Эти анализаторы являются дешифровальщиками. Именно в них, как считается, происходит процесс преобразования нервных импульсов в зрительные образы. Однако в любом случае, чтобы понять, что мы конкретно видим в данный момент, у человека в памяти обязательно должен быть некий «банк образов», потому как в процессе зрения постоянно происходит процесс сличения одного с другим. Например, перед нами стоит дубовый стол, при взгляде на который мы тут же соображаем, что он сделан из дуба, потому что данный объект нам вполне знаком. Теперь представьте себе существо с головой кота, хвостом павлина и копытами. Даже если бы такое животное действительно существовало, но вы о нем ничего не знали, то через секунду, сличив все образы, ваш мозговой компьютер тут же выдал бы разрозненную информацию следующего характера: «У этого существа голова от кота, ноги от лошади, а хвост от павлина». Теперь вы должны прекрасно понять годовалых малышей, как они видят незнакомый им мир и закладывают информацию о нем в собственный «банк памяти» для последующего сравнения со зрительными образами в течение всей жизни.

Таким образом, в этой главе мы рассмотрели все наиболее интересные и важные аспекты процесса зрения. Однако в последующих главах некоторые моменты мы обязательно будем уточнять, чтобы получить ответ на основной вопрос этой книги: «Почему очки могут сильно навредить глазам, и в каких случаях это происходит?»