A A A

Budowa, praca i wady narządu wzroku

Oko — najcenniejszy receptor zmysłowy — jest dobrze chronione. I Kostna osłona oczodołu okrywa je z boków i od strony tylnej. Z przo-du rolę ochronną przejmują powieki i rzęsy. Pod powiekami znajdują się ujścia gruczołów łzowych. Każde mrug-nięcie zwilża i oczyszcza przednią powierzchnię oka, która musi być j czysta i przejrzysta. Musi ona również być wilgotna dla zachowania I w zdrowiu i przejrzystości pokrywających ją komórek. Toteż bohater spoglądający bez zmrużenia oka na grożące niebezpieczeństwo ryzyku-1 je wiele... Powieki i rzęsy to przydatki oka; właściwym receptorem jest gałka oczna, którą w przekroju przedstawia rysunek. Kształtem swoim zbliża się ona do kuli, ściślej biorąc jest elipsoidą o średnicach około 22 i 25 mm. Ścianę gałki ocznej stanowi twardówka, biała nie-przeświecająca błona grubości 1/2 do 1 mm. Przedni jej odcinek — nieco uwypuklony i przejrzysty — nosi nazwę rogówki. Pod twardówką znajduje się naczyniówka, błona zawierająca liczne naczynia krwionośne. Ku przodowi przechodzi ona w tęczówkę, barwną błonę okalającą źrenicę. Nieco głębiej mieści się ciałko rzęskowe — zgrupowanie mięśni, których ścięgna dochodzą do soczewki. Ta zaś jest tworem przezroczystym, który może pod wpływem gry mięśni ciałka rzęskowego i własnej elastyczności zmieniać w pewnych granicach swój kształt. Na naczyniówce spoczywa siatkówka, która jest transduktorem zmysłu wzroku, tu bowiem światło dochodząc do oka ulega zmianie na bodźce nerwowe. Zanim jednak zajmiemy się najbardziej pasjonującym zagadnieniem transdukcji, trzeba jeszcze parę słów poświęcić aparatowi przeziernemu oka. W skład jego wchodzi wspomniana już rogówka. Wraz z tęczówką stanowią one aparat optyczny oka, działający podobnie jak obiektyw i przesłona aparatu fotograficznego. Rogówka wraz z przednią komorą oka działają jak wypukło-płaska soczewka zbierająca. Tęczówka spełnia rolę przesłony. Składa się z dwóch warstw. Przednia z nich jest gąbczasta i może zawierać komórki barwnikowe (oczy ciemne) lub nie zawierać ich (oczy niebieskie). Na pograniczu warstw znajduje się mięsień, którego włókienka biegną okrężnie. Ich skurcz powoduje zwężenie źrenicy. Za tym mięśniem, w tylnej warstwie promieniście ułożone są włókienka mięśnia rozszerzacza źrenicy. Gra obu tych mięśni powoduje, że do wnętrza oka dociera optymalna ilość światła. Szerokość otworu źrenicznego wahać się może w granicach od około 2 do 5—8 mm, zależnie od siły oświetlenia. Dzięki temu oko może przystosować się do pracy w różnych warunkach oświetlenia. Do tęczówki przylega przednia powierzchnia soczewki, na której znaczenie wskazuje jej nazwa. Soczewka zmienia kształt na bardziej wypukły lub spłaszczony, zależnie od odległości od przedmiotu, na który patrzymy. Jednocześnie włókna, z których jest zbudowana, zbliżają się do siebie lub oddalają, co zmienia współczynnik załamania światła. W ten sposób „nastawienie na ostrość" obrazu na siatkówce odbywa się w znacznie szerszym zakresie, niż byłoby to możliwe jedynie wskutek zmian krzywizny powierzchni soczewki. Opisane zjawisko nosi nazwę akomodacji. Proces ten przebiega na zasadzie sprzężenia zwrotnego mięśni regulujących nastawienie soczewki (i tęczówki) oraz transduktora siatkówki reagującego na jakość padającego nań obrazu. Oczywiście ostry obraz uzyskuje się wówczas, gdy spełnione są pewne podstawowe warunki. Oglądany przedmiot musi się znajdować w pewnej odległości od oka. Z kolei zaś odległość pomiędzy soczewka, a siatkówką musi również być właściwa. Jedną z przyczyn krótko wzroczności może być wydłużenie gałki ocznej, a więc zwiększenie to odległości. Zmrużenie powiek powoduje skrócenie gałki ocznej i staj krótkowidze polepszają ostrość wzroku w ten właśnie sposób. Wady te zwykle ujawniają się stopniowo, gdyż z początku wyrownuje je nastawność soczewki. W miarę postępu wady zakres nastawnosci soczewki przestaje wystarczać i utajona dotąd wada wzroku uli ga ujawnieniu. W takim przypadku układ optyczny oka staje się zbyt silny i nadmiernie załamuje światło, powodując powstanie obrazu przed! siatkówką. Mówimy wówczas o krótkowzroczności, w której występuje nadmierna refrakcja (stopień załamania światła) układu optycznego oka. Jeżeli zaś obraz ostry powstałby poza siatkówka — zbyt słaba refrakcja — mamy do czynienia z dalekowzrocznością. „Niedopasowany" układ optyczny oka można skorygować ustawiając1 na drodze promieni świetlnych odpowiednio dobrane soczewki rozpraszające lub skupiające, tj. nosząc okulary. W starszym wieku nadwzroczność występuje powszechnie. Zjawisko nadwzroczności starczej opisał już Arystoteles, któremu zawdzięczamy jej nazwę — presbyopia (presbyter — starzec po grecku). Polega ona na tym, że z wiekiem soczewka coraz bardziej traci zdolność do zmiany kształtu i nie jest w stanie akomodować się do pracy z bliska. Za ilustrację trudności może posłużyć przykład zaczerpnięty z podręcznika znakomitego polskiego okulisty, prof. Melanowskiego. Normalna odległość do pracy] z bliska winna wynosić około 25 cm. Około 45 roku życia osoba z przeciętnym wzrokiem musi przedmiot wielkości 1 mm odsunąć na odległość około 30 cm. Dodać należy, że przedmiot wielkości 1 mm z odległości 25 cm oglądany jest pod kątem 15 minut, a z odległości 30 cm1 — pod kątem 11 minut. Wydawać się więc będzie mniejszy, zgodnie z prawami perspektywy (wystarczy sobie przypomnieć szereg-słupów telegraficznych, stojących wzdłuż szosy — najbliższe widzimy jako wysokie, a dalsze wydają się coraz niższe). W 50 roku życia przedmiot wielkości 1 mm można wyraźnie obejrzeć odsuwając go od oka na odległość aż 45 cm, przy czym widzi się go pod kątem 8 minut, a więc wydaje się prawie dwukrotnie mniejszy. Proces ten ilustruje rysunek. Nic dziwnego, że czytanie staje się utrudnione. W miarę „sztywnienia" soczewki z wiekiem zmienia się również i jej budowa wewnętrzna, co z kolei wpływa na współczynnik załamania światła. Refrakcja oka ulega dalszym zmianom i przy zwężeniu zakresu akomodacji dochodzi do konieczności korzystania z dwóch par szkieł — do pracy z bliska i do patrzenia w dal. Tu uwaga! Przestroga w postaci małej dygresji — wysiłki nastawcze soczewki przyspieszają i pogłębiają proces jej „sztywnienia". Praca w nieodpowiednich warunkach oświetlenia, nienoszenie szkieł wówczas, kiedy zachodzi potrzeba, wysilanie wzroku przy nadmiernym przybliżeniu czytanego tekstu, ustawianie go pod kątem zamiast na wprost — wszystko to przybliża moment, w którym nieostrożny posiadacz oka stanie się bezradny bez szkieł korekcyjnych. Mimo zasadniczej roli soczewki w akomodacji, zaledwie 1/z refrakcji oka zależy od tej struktury, 2/3 natomiast przypisać należy krzywiźnie rogówki. W warunkach prawidłowych ma ona zarys lekko owalny, jej średnica pozioma wynosi około 11 mm, a pionowa — 10 mm. Promień przedniej krzywizny rogówki powinien wynosić 7,7 mm, tylnej — 6,8 mm. Wszelkie odchylenia w zakresie zarysu rogówki (np. zmiana z owalu leżącego na stojący lub skośny) lub promieni krzywizny zmieniają stopień załamania światła — refrakcję oka. Wady tego typu mogą być wysoce złożone. Ujmuje się je pod ogólną nazwą niezborności — astygmatyzmu. Do wyrównania tych stanów również stosuje się szkła korekcyjne. Niekiedy muszą one mieć kilka krzywizn i produkcja ich bywa dość skomplikowana. W każdym wypadku muszą być wykonane wysoce precyzyjnie. Aczkolwiek teoretycznie rzecz sprowadza się do prostych praw geometrii optycznej, w praktyce może się jednak okazać bardzo złożona. Na jakość obrazu padającego na siatkówkę wpływa oczywiście współczynnik załamania światła oraz przezroczystość ciałka szklistego. Tzw. „muszki pływające w oku" — ruchome, drobne plamki, które przesłaniają oglądany obraz, niekiedy znikają i ponownie się zjawiają — odpowiadają mętom w ciałku szklistym, np. pozostałościom po wylewach krwi do tylnej komory oka. Z wiekiem konsystencja i własności optyczne ciałka szklistego mogą również ulegać zmianom, pogarszając wzrok. Ponieważ jednak opis schorzeń narządu wzroku nie należy do naszych zadań, porzucimy ten smutny temat i przystąpimy do rozważania najciekawszej części oka, mianowicie siatkówki. Spoczywa ona na naczyniówce, która zawiera liczne naczynia krwionośne i zapewnia dopływ substancji odżywczych oraz usunięcie zbędnych produktów przemiany materii. Ponadto w błonie tej znajduje się warstwa komórek barwnikowych, odgrywających zapewne istotną rolę w odbiorze światła. Budowa siatkówki jest dość zawiła. Nie uzbrojonym okiem można zobaczyć, że pokrywa ona prawie całą wewnętrzną powierzchnię gałki ocznej, sięgając aż do podstawy ciałka rzęskowego. Na linii widzenia, na wprost otworu źrenicznego, dostrzec można zagłębienie wyróżniające się barwą i stąd noszące nazwę plamki żółtej. Nieco poniżej niego i bliżej strony przynosowej znajduje się miejsce, w którym nerw wzrokowy wnika do siatkówki — tarcza nerwu wzrokowego. Występują tu wyłącznie włókna nerwowe przewodzące bodźce, brak natomiast komórek odbierających podniety świetlne. Toteż okolica ta nosi nazwę plamki ślepej. Budowa mikroskopowa siatkówki jest zawiła. Są więc odwrócone od światła i w związku z tym typ siatkówki człowieka (jak i zresztą pozostałych ssaków) określa się jako siatkówkę odwróconą. Komórki odbiorcze dzielą się na dwa rodzaje, które ze względu na kształt noszą nazwę czopków i pręcików. Są one rozmieszczone nierównomiernie. Okolica zagłębienia środkowego (plamka żółta) zawiera wyłącznie czopki. Ku obwodowi siatkówki liczba czopków maleje, wzrasta natomiast liczba pręcików. Oba te typy komórek różnią się nie tylko wyglądem, ale również i składem chemicznym. Pręciki zawierają substancję zwaną czerwienią wzrokową, czyli rodopsyną. Jest to wielkocząsteczkowy związek białka z pochodną witaminy A. Nazwa czerwień wzrokowa staje się zrozumiała, gdy sobie przypomnimy, że to właśnie zawartość ciał pokrewnych witaminie A (karotenów) wpływa na kolor pomidorów i marchwi. Czopki zawierają mało poznany związek, którego nie udało się dotychczas wyizolować i zbadać chemicznie, zwany jodopsyną lub fioletem wzrokowym. Pewne dane świadczą, że jest to również związek białka z pochodnymi witaminy A. Jak przekonamy się dalej, tą dwoistość budowy zakończeń nerwowych stanowi wyraz dwoistości czynnościowej. Mówimy, że jest to morfologiczny wyraz (morfologia — nauka o kształcie i budowie) zróżnicowania czynności siatkówki. Każdy fotograf wie dobrze, że jeśli wykonać zdjęcie posługując się emulsją drobnoziarnistą, tj. mającą wiele drobnych ziaren światłoczułego bromku srebra na jednostkę powierzchni, to otrzyma się obraz zawierający więcej szczegółów niż przy użyciu emulsji gruboziarnistej. Podobnie dokładność obrazu „widzianego" przez siatkówkę — liczba szczegółów, zależy od liczby zakończeń nerwowych ulegających pobudzeniu przez światło. Dla orientacji podać należy, że siatkówka oka człowieka zawiera około 6,5 miliona czopków i ponad 100 milionów pręcików. Komórki odbiorcze połączone są z dwubiegunowymi komórkami nerwowymi, które znajdują się od strony źrenicznej, zakrywając niejako czopki t pręciki. Jak widać na rysunku, każdy czopek połączony jest z jedną komórką, podczas gdy bodźce z kilku pręcików dochodzą do jednej komórki nerwowej. Można by więc sądzić, że czopki reagują jako pojedyncze elementy, pręciki natomiast — grupami. Dalsza analiza budowy połączeń nerwowych dowodzi wysokiego stopnia integracji wrażeń wzrokowych. Przed (od strony źrenicy) komórkami dwubiegunowymi znajduje się jeszcze jedna warstwa komórek nerwowych — tzw. komórek zwojowych. Od tej warstwy rozpoczynają się włókna nerwu wzrokowego (ściślej biorąc jest to szlak mózgowy, a nie nerw, nazwa ta jednak utarła się powszechnie). W obrębie czaszki oba nerwy się krzyżują, przy czym część włókien przechodzi na stronę przeciwną i podąża do przeciwległej półkuli mózguewego oka do prawej i odwrotnie). Skrzyżowaniu ulegają włókna biegnące od przynosowej części siatkówki oraz pewna liczba włókien unerwiających jej środek — okolicę plamki żółtej. Pozostałe włókna z tej okolicy oraz z części skroniowej siatkówki pozostają nie skrzyżowane i docierają do półkuli mózgowej tej samej strony. Każdy szlak wzrokowy kończy się w stacji przekaźnikowej w postaci skupienia komórek nerwowych w pniu mózgu. Stąd włókna nerwowe prowadzą bodźce do kory mózgu, mianowicie do płatów potylicznych. Okolica wzrokowa kory wyróżnia się swoistą dwuwarstwową budową. Występują tam dwie warstwy komórek mózgowych, przedzielonych białym pasemkiem włókien oraz specjalnych komórek gwiazdkowatych. Głębiej położona warstwa komórek odbiera bodźce z przeciwległej siatkówki, powierzchowna zaś warstwa — z włókien nie skrzyżowanych. Komórki gwiazdkowate łączą swymi wypustkami obie te warstwy, co świadczy o ich roli koordynacyjnej. Liczne włókna łączą korę wzrokową z ośrodkami słuchowymi, ruchowymi, pamięci oraz czytania i pisania. Uszkodzenie tego ostatniego ośrodka powoduje niemożność rozpoznawania znaków pisarskich, tj. rozumienia pisma mimo zachowania dobrego wzroku. Skomplikowany przebieg połączeń nerwowych jest wyrazem złożonej czynności narządu wzroku.