Физические свойства глаза и их влияние на чувствительность контроля

 

Московский Государственный Университет  Приборостроения и Информатики

Реферат на тему: «Физические свойства глаза и их влияние на чувствительность контроля»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                                                                         Проверил:

Лучин Илья Игоревич                                                                             ____________________

Группа:

     ПР-2

 

 

 

 

Москва 2012

Оглавление

Общие сведения 3

Анатомо-физиологические особенности строения 3

Строение глазного яблока 3

Физиология зрения человека 7

Основные свойства зрения 9

Дефекты зрения 12

Визуальный контроль качества 14

Источники : 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зрение человека (зрительное восприятие) — процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой, и позволяющий получать представление о величине, форме (перспективе) и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними.

Общие сведения

Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его  отдельные характеристики рассматриваются  с точки зрения разных наук — оптики (в том числе биофизики), психологии, физиологии,химии (биохимии). На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна, проводится цветокоррекция, формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии.

Анатомо-физиологические  особенности строения

Глаз человека, приблизительно на 2/3 расположенный в полости  глаза, имеет не совсем правильную шаровидную форму. У здоровых новорожденных  его размеры равны 17 (по саггитальной оси) х 17(по поперечной оси) х 16,5 (по вертикальной оси) мм, у взрослых эти размеры  соответственно: 24,4 х 23,8 х 23,5. Масса  глазного яблока у новорожденного в  пределах до 3 гр., а взрослого человека – до 7-8 гр.

Глаза расположены в глазницах, которые находятся на лицевой  поверхности скелета и защищают глазное яблоко от вредных влияний  внешнего мира. Глубина орбиты у  взрослых варьирует от 4 до 5 см, ширина - 4 см, высота – 3,5 см

 

 

Строение глазного яблока

 

1. Задняя камера 
2. Зубчатый край 
3. Ресничная (аккомодационная) мышца 
4. Ресничный (цилиарный) поясок 
5. Шлеммов канал  
6. Зрачок 
7. Передняя камера 
8. Роговица 
9. Радужная оболочка 
10. Кора хрусталика 
11. Ядро хрусталика 
12. Цилиарный отросток 
13. Конъюнктива 
14. Нижняя косая мышца 
15. Нижняя прямая мышца 
16. Медиальная прямая мышца 
17. Артерии и вены сетчатки 
18. Слепое пятно 
19. Твердая мозговая оболочка 
20. Центральная артерия сетчатки 
21. Центральная вена сетчатки 
22. Зрительный нерв 
23. Вортикозная вена  
24. Влагалище глазного яблока 
25. Жёлтое пятно 
26. Центральная ямка 
27. Склера 
28. Сосудистая оболочка глаза 
29. Верхняя прямая мышца 
30. Сетчатка

 

Глазное яблоко представляет собой сферу, состоящую из трёх оболочек. Наружная, фиброзная оболочка, состоит  из непрозрачной склеры толщиной около 1мм, которая спереди переходит  в роговицу.

Снаружи склера покрыта тонкой прозрачной слизистой оболочкой - конъюнктивой.

Конъюнктиву делят на три отдела:

- конъюнктива век 

- конъюнктива глазного яблока 

- конъюнктива свода (место перехода  конъюнктивы век на глазное  яблоко)

При закрытых веках вся  конъюнктива век и склеры образует как бы мешок с вместимостью 2 капель жидкости.

Средняя оболочка склеры называется сосудистой. Из её названия понятно, что  она содержит массу сосудов, питающих глазное яблоко. Она образует, в  частности, цилиарное тело и радужку.

Внутренней оболочкой  глаза является сетчатка. Сетчатка – истинная ткань мозга, выдвинутая на периферию, в ней разделяют  два отдела:

-оптическая часть сетчатки (от  зрительного нерва до зубчатой  линии и представляет собой  высокодифференцированную линию) 

-слепая часть сетчатки (от зубчатой  линии до края зрачка, где она  образует зрачковую кайму коричневого  цвета) 

В сетчатке различают 10 слоев, один из них – слой палочек и колбочек.

Общее количество колбочек составляет около 7 млн., палочек – 130 млн. Палочки обладают высокой световой чувствительностью, обеспечивают сумеречное и периферическое зрение. Колбочки выполняют тонкую функцию: центральное  форменное зрение и цветоощущение.

Глаз имеет также придаточный  аппарат, в частности, веки и слёзные  органы. Движениями глаз управляют  шесть мышц - четыре прямые и две  косые.

По своему строению и функциям глаз можно сравнить с оптической системой, например, фотоаппарата. Изображение  на сетчатке (аналог фотоплёнки) образуется в результате преломления световых лучей в системе линз, находящихся  в глазу (роговица и хрусталик) (аналог объектива). Рассмотрим, как это происходит подробнее. 

 

Строение  переднего отрезка глаза.

Свет, попадая в глаз, сначала  проходит через роговицу - прозрачную линзу, имеющую куполообразную форму (радиус кривизны примерно 7,5 мм, толщина  в центральной части примерно 0,5 мм). В ней отсутствуют кровеносные  сосуды и имеется много нервных  окончаний, поэтому при повреждениях или воспалении роговицы развивается  так называемый роговичный синдром, (слезотечение, светобоязнь и невозможность  открыть глаз).

Передняя поверхность  роговицы покрыта эпителием, который  обладает способностью к регенерации (восстановлению) при повреждении. Глубже располагается строма, состоящая  из коллагеновых волокон, а изнутри  роговица покрыта одним слоем  клеток - эндотелием, который при  повреждении не восстанавливается, что приводит к развитию дистрофии  роговицы, то есть к нарушению её прозрачности.

Поэтому во время проведения полостных операций глаза (когда  манипуляции проводятся с внутренней стороны роговицы) этот слой всегда требует защиты специальными веществами - вискоэластиками.

 

Роговица - это линза, на долю которой  приходится 40 диоптрий из всех 60 диоптрий общей преломляющей силы глаза. То есть, роговица - самая сильная линза  в оптической системе глаза.       Это является следствием разницы показателей преломления воздуха, находящегося перед роговицей, и показателя преломления её вещества.

Выйдя из роговицы, свет попадает в заполненную жидкостью так  называемую переднюю камеру глаза - пространство между внутренней поверхностью роговицы и радужкой.

Радужка представляет собой  диафрагму с отверстием в центре - зрачком, диаметр которого может  меняться в зависимости от освещения, регулируя поток света, попадающего  в глаз.

Периферия роговицы по всей окружности практически соединяется  с радужкой, образуя так называемый угол передней камеры, через анатомические  элементы которого (шлеммов канал, трабекула  и другие образования, имеющие общее  название - дренажные пути глаза), происходит отток жидкости, постоянно циркулирующей  в глазу, в венозную систему.

За радужкой располагается  хрусталик - ещё одна линза, преломляющая свет. Оптическая сила этой линзы меньше, чем у роговицы - она составляет примерно 18-20 диоптрий. Хрусталик по всей окружности имеет цинновы связки, которые соединяются с цилиарными мышцами, располагающимися в стенке глаза. Эти мышцы могут сокращаться  и расслабляться. В зависимости  от этого цинновы связки могут  также расслабляться или натягиваться, в результате чего радиус кривизны хрусталика меняется - поэтому человек  может видеть чётко как вблизи, так и вдали.

Иногда цинновы связки полностью или частично отрываются (в результате травмы или с возрастом) от места своего прикрепления и хрусталик  меняет своё положение - происходит его  так называемый подвывих или вывих. При наличии катаракты такое  положение хрусталика может вносить  свои коррективы в операцию по ее удалению.

Хрусталик представляет собой  производное эктодермы и является эпителиальным образованием, и как  волосы и ногти, растет в течение  всей жизни. Имеет форму двояко выпуклой линзы, прозрачен, слегка желтоватый. Толщина  хрусталика колеблется от 3,6 до 5,0 мм, диаметр  – от 9 до 10 мм, радиус кривизны передней поверхности до 10 мм, а задней, более  выпуклой от 6 до 9 мм. Передняя капсула  хрусталика обращена к радужке, задняя - к стекловидному телу, а границей между ними служат цинновы связки. Такое подробное описание анатомии хрусталика даст нам возможность  понять, каким образом удаляется  катаракта - мутный хрусталик, а также  как в глаз имплантируется искусственный  хрусталик.

Вокруг экватора хрусталика, по всей его окружности располагается  цилиарное тело, являющееся частью сосудистой оболочки. Оно имеет отростки, которые вырабатывают внутриглазную  жидкость. Эта жидкость через зрачок попадает в переднюю камеру глаза  и через угол передней камеры удаляется  в венозную систему глаза. Баланс между продукцией и оттоком этой жидкости очень важен, так как  его нарушение приводит к развитию глаукомы.

 

Строение  заднего отрезка глаза.

За хрусталиком располагается  стекловидное тело, занимающее большую  часть глаза и придающее ему  форму. Других функций оно не имеет, а свет практически не преломляет. Оно имеет желеобразную структуру  в большинстве случаев, однако иногда оно может разжижаться. С другой стороны, в нем могут появляться уплотнённые участки в виде нитей  или глыбок, наличие которых пациент  ощущает в виде "мушек" и  плавающих точек. Считается, что  такие изменения часто возникают  при близорукости и усиливаются  с ростом её степени, а также с  увеличением возраста пациента. В  некоторых местах стекловидное тело тесно спаяно с сетчаткой, поэтому  при образовании в нём уплотнений, стекловидное тело может тянуть на себя сетчатку, иногда вызывая ее отслойку.

 

Некоторые воспалительные заболевания  глаз (так называемые увеиты), также  могут приводить к появлению  выраженных помутнений в стекловидном теле.

Стекловидное тело - бесцветное студенистое вещество, составляющее 55% внутреннего содержимого глазного яблока, состоит на 98,8 % из воды и 1,12% сухого остатка (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, сахар, калий, магний, натрий, фосфаты, хлориды, сульфаты, холестерин и т.д.)

 

Нервные импульсы собираются с сетчатки зрительным нервом, который  состоит примерно из 1 миллиона нервных  волокон. Таким образом, информация передаётся в затылочную долю мозга, где анализируется зрительное изображение.

Повреждение, травма или сдавление  зрительного нерва на любом уровне приводят к практически необратимой  потере зрения даже при нормальном функционировании остальных анатомических  структур глаза и прозрачности глазных  сред.

 

При осмотре глазного дна  видно место выхода зрительного  нерва в виде диска (ДЗН), который  в норме имеет бледно-розовый  цвет. В центре ДЗН виден сосудистый пучок- место входа на сетчатку глазной  вены и артерии. Недалеко от ДЗН видна  так называемая макула (ML) или жёлтое пятно (названо по соответствующему световому рефлексу, получаемому  в норме при осмотре)- точка  сетчатки, ответственная за центральное  зрение.

Физиология зрения человека

Оптическая  система глаза

На пути к светочувствительной  оболочке глаза – сетчатке лучи света проходят через роговицу, хрусталик, стекловидное тело. Для ясного видения  предмета необходимо, чтобы лучи от его точек были сфокусированы  на сетчатке. Приспособление глаза  к ясному видению называется аккомодацией. При аккомодации происходит изменение  хрусталика и его преломляющей способности. Для нормального глаза дальняя  точка дальняя точка ясного видения  лежит в бесконечности, а предметы, расположенные ближе 10 см, неясно видны  человеком с нормальным зрением  при максимальном аккомодационном  усилии.

 

Аномалии рефракции  глаза :

С возрастом хрусталик  становится менее эластичным и при  ослаблении цинновых связок выпуклость его увеличивается лишь не значительно  или не меняется вовсе, поэтому точка  ясного видения отодвигается от глаз – это называется старческая дальнозоркость или пресбиопия.

Астигматизм – аномалии рефракции  глаза, при котором возникает  неодинаковое преломление лучей  в разных направлениях.

Аномалии рефракции  лучей: миопия и гиперметропия (обусловлена ненормальной длиной глазного яблока)

Близорукость (миопия) - расстройство рефракции глазного аппарата, благодаря  чему лучи света соединяются впереди  сетчатки ( причиной близорукости может  быть: сравнительно большая длина  оси глаза, усиление преломляющей способности  прозрачных сред глаза. )

Дальнозоркость (гиперметропия) - особенность  рефракции глазного аппарата, состоящая  в том, что лучи, идущие от предметов, пересекаются за сетчаткой; в виду этого  для получения отчетливого изображения  на сетчатке приходится усилить рефракцию  особыми двояковыпуклыми стеклами. Дальние предметы дальнозоркие видят  лучше, чем близкие.