Сетчатая оболочка глаза и зрительный нерв

Сетчатка – самая внутренняя оболочка глаза, являющаяся высокодифференцированной нервной тканью, играющей важнейшую роль в обеспечении зрения.

Сетчатка состоит из десяти слоев, содержащих нейроны, кровеносные сосуды и другие структуры. Уникальность строения сетчатки обеспечивает функционирование зрительного анализатора.

Сетчатка имеет две основные функции: центральное и периферическое зрение. Их осуществление обеспечивается специальными рецепторами – палочками и колбочками. Данные рецепторы трансформируют световые лучи в нервные импульсы, которые далее по зрительному тракту передаются в ЦНС. Благодаря центральному зрению человек может четко видеть объекты, расположенные перед ним на различном расстоянии, читать и выполнять работы на близком расстоянии. Благодаря периферическому зрению человек ориентируется в пространстве. Наличие колбочек трех видов, которые воспринимают различной длины световые волны, обеспечивает восприятие цветов, оттенков.

Строение сетчатки

Сетчатка имеет оптическую область, являющуюся светочувствительной. Данная область распространяется до зубчатой линии. Также имеются нефункциональные зоны: ресничная и радужковая, которые содержат лишь два слоя клеток. В ходе эмбрионального развития сетчатка формируется из той же части нервной трубки, которая дает начало центральной нервной системе. Именно поэтому ее характеризуют как вынесенную на периферию часть мозга.

Слои сетчатки:

• внутренняя пограничная мембрана;
• волокна зрительного нерва;
• ганглиозные клетки;
• внутренний плексиформный слой;
• внутренний нуклеарный;
• наружный плексиформный;
• наружный нуклеарный;
• наружная пограничная мембрана;
• слой палочек и колбочек;
• пигментный эпителий.

Основной функцией сетчатки является восприятие света. Это обеспечивается благодаря наличию рецепторов двух типов:

• палочки – около 100-120 миллионов;
• колбочки – около 7 миллионов.

Свое название рецепторы получили благодаря форме.

Существует три вида колбочек, которые содержат по одному пигменту – красный, зеленый, сине-голубой. Именно благодаря этим рецепторам человек различает цвет.

Палочки имеют в составе пигмент родопсин, поглощающий красные лучи спектра. В ночное время преимущественно функционируют палочки, днем – колбочки, в сумерках все фоторецепторы на определенном уровне активны.

Фоторецепторы в различных областях сетчатки распределены неравномерно. Центральная зона сетчатки (фовеа) – это область наибольшей плотности колбочек. Плотность расположения колбочек к периферическим отделам уменьшается. В то же время центральная область не содержит палочек, их наибольшая плотность вокруг центральной зоны, а к периферии плотность несколько уменьшается.

Зрение представляет собой очень сложный процесс, являющийся результатом сочетания возникающих в фоторецепторах реакций под воздействием световых лучей, передачи нервных импульсов в биполярные, ганглиозные нервные клетки, по волокнам зрительного нерва, а также обработки полученной информации в коре головного мозга.

Чем меньше фоторецепторов соединено с последующей за ними биполярной клеткой и далее с ганглиозной клеткой, тем выше зрительная разрешающая способность. В центральной зоне сетчатки (фовеа) одна колбочка соединяется с двумя ганглиозными клетками, в отличие от этого в периферических зонах множество рецепторных клеток соединены с небольшим количеством биполярных клеток, малым количеством ганглиозных клеток, передающих импульсы по аксонам в головной мозг. Следовательно, область макулы, где концентрация колбочек высокая, характеризуется качественным зрением, при этом палочки периферических отделов обеспечивают периферическое зрение, менее четкое.

Сетчатка содержит два типа нервных клеток:

• горизонтальные – располагаются в наружном плексиформном слое;
• амакриновые – находятся во внутреннем плексиформном слое.

Эти два типа нейронов обеспечивают взаимосвязь между всеми нервными клетками сетчатки.

В медиальной половине сетчатки (ближе к носу) приблизительно в 4 миллиметрах от центральной зоны расположен диск зрительного нерва. Эта область полностью лишена светочувствительных рецепторов, поэтому в месте ее проекции в поле зрения определяется слепая зона.

Сетчатка имеет разную толщину на различных участках. Наиболее тонкая часть сетчатки находится в центральной зоне – фовеа, которая обеспечивает наиболее четкое зрение, самая толстая часть – в зоне диска зрительного нерва.

Сетчатка прилежит к сосудистой оболочке и прочно крепится к ней только вдоль зубчатой линии, по периферии макулярной области и вокруг зрительного нерва. Все остальные области характеризуются рыхлым соединением сетчатки и сосудистой оболочки, и в этих зонах наиболее вероятна отслойка сетчатки.

Трофика сетчатки обеспечивается за счет двух источников: внутренние шесть слоев получают питание из системы центральной артерии сетчатки, наружные четыре – непосредственно из сосудистой оболочки (ее хориокапиллярного слоя). Сетчатка не имеет чувствительных нервных окончаний, поэтому патологические процессы сетчатки не сопровождаются болью.

Видео о строении сетчатки глаза

Диагностика патологии сетчатки

Для исследования функционального состояния сетчатки и ее структуры применяются следующие методы:

• визометрия (исследование остроты зрения);
• диагностика цветоощущения, цветовых порогов;
• более тонкой методикой исследования макулярной области является определение контрастной чувствительности;
• периметрия – исследование полей зрения с целью выявления выпадений;
• офтальмоскопия;
• электрофизиологические диагностические методы;
• с целью определения структурных изменений сетчатки применяется оптическая когерентная томография (ОКТ);
• диагностика сосудистых изменений проводится путем флюоресцентной ангиографии;
• для регистрации изменений глазного дна с целью их контроля в динамике используется фотографирование глазного дна.

Симптомы поражения сетчатки

При повреждении сетчатки основным симптомом является снижение остроты зрения. Локализация очага поражения в центральной зоне сетчатки характеризуется существенным снижением зрения, возможна полная его потеря. Поражение периферических отделов может протекать без ухудшения зрения, что усложняет своевременную диагностику. Длительно такие заболевания могут протекать бессимптомно, часто выявляются только при диагностике периферического зрения. Обширное поражение периферического отдела сетчатки сопровождается выпадением участка поля зрения, снижением ориентировки при плохой освещенности (гемералопия), изменением цветовосприятия. Отслойка сетчатки характеризуется появлением вспышек и молний в глазу, искажений зрения. Частой жалобой также является появление черных точек, пелены перед глазами.

Болезни сетчатки

Заболевания сетчатки могут иметь врожденный или приобретенный характер.

Врожденные заболевания:

• колобома сетчатки;
• миелиновые волокна сетчатки;
• альбинотическое глазное дно.

Приобретенные заболевания сетчатки:

• воспалительные процессы (ретиниты);
• ретиношизис;
• отслойка сетчатки;
• патология кровотока в сосудах сетчатки;
• берлиновское помутнение сетчатки (вследствие травмы);
• ретинопатия – повреждение сетчатки при общих заболеваниях (артериальной гипертензии, сахарном диабете, заболеваниях крови);
• очаговая пигментация сетчатки;
• кровоизлияния (интраретинальные, преретинальные, субретинальные);
• опухоли сетчатки;
• факоматозы.

Внутренняя оболочка глаза – сетчатка (retina) – тонкая прозрачная структура, выстилающая всю поверхность сосудистой оболочки и контактирующая со стекловидным телом. Выделяют оптическую (pars optica retinae) и редуцированную реснично-радужковую (pars ciliaris et iridica retinae) части сетчатки. Оптическая часть воспринимает свет и является высокодифференцированной нервной тканью, почти на всем протяжении состоящей из 10 слоев (рис. 1.1). Она располагается от диска зрительного нерва до плоской части цилиарного тела и заканчивается зубчатой линией (ora serrata). Затем сетчатка редуцирует до двух слоев, теряет свои оптические свойства и выстилает внутреннюю поверхность цилиарного тела и радужки.

    Центральная область сетчатки – макула – ограничена головкой зрительного нерва и основными височными сосудистыми аркадами (рис. 1.2), имеет диаметр около 5,5 мм [6]. От периферической сетчатки макула отличается тем, что фоторецепторы в ней представлены преимущественно колбочками, а ганглионарный слой состоит из нескольких слоёв клеток. В макуле выделяют несколько зон: фовеа, парафовеа и перифовеа.

    В центре макулы располагается ямка, содержащая пигмент ксантофилл. Она носит название «фовеа» (жёлтое пятно) и состоит из тонкого дна, склона, который поднимается под углом 22° и утолщенного края (рис. 1.3). Наличие склона связано с латеральным смещением второго и третьего нейрона, а также с увеличением толщины базальной мембраны, которая достигает максимума на краю фовеа. Биомикроскопически край фовеа выглядит как овальный рефлекс от внутренней пограничной мембраны размером около 1500 мкм, что соответствует диаметру диска зрительного нерва. Наиболее чётко его видно у молодых людей. Тёмная окраска фовеа объясняется не только наличием ксантофилла в ганглионарных и биполярных клетках, но и тем, что сетчатка здесь наиболее истончена, и хориокапилляры через неё видны лучше.

    Фовеола, или дно центральной ямки, составляет 350 мкм в диаметре и всего 150 мкм в толщину(рис. 1.3). Она окружена капиллярными аркадами. Эти сосуды располагаются на уровне внутреннего ядерного слоя вокруг бессосудистой зоны окружностью 250-600 мкм. В глазу взрослого человека центральная ямка располагается примерно в 4 мм височнее и в 0,8 мм выше центра диска зрительного нерва [6], однако возможны индивидуальные различия.

    Фовеола состоит из плотно упакованных колбочек. Её высокие метаболические потребности обеспечиваются непосредственно пигментным эпителием и через отростки глии, чьи ядра лежат более периферично, ближе к перифовеальным сосудистым аркадам. Толщина внутренней пограничной мембраны, а также сила витреального прикрепления наиболее сильны в области фовеолы. В норме при офтальмоскопии виден крошечный яркий рефлекс от дна центральной ямки.

    Преобладающими фоторецепторами фовеолы являются колбочки. Концентрация колбочек в этой области является результатом центростремительного смещения первого нейрона (непосредственно колбочек) и центробежного смещения второго и третьего нейронов (биполяров и ганглионарных клеток) во время формирования фовеа. Колбочки окружены отростками глиальных клеток Мюллера, которые концентрируются непосредственно под внутренней пограничной мембраной. Их ядра в основном формируют внутренний ядерный слой сетчатки.

    Парафовеа – это пояс шириной 0,5 мм, окружающий фовеальный край (рис. 1.3). На этом расстоянии от центра сетчатка характеризуется правильным расположением слоёв, которые включают 4-6 слоёв ганглионарных клеток и 7-10 слоёв биполярных клеток [9].

    Перифовеа окружает парафовеа как кольцо шириной приблизительно 1,5 мм (рис. 1.3)и представлена несколькими слоями ганглионарных клеток и 6 слоями биполяров [9].

    Важнейшей структурой заднего сегмента глаза является диск зрительного нерва, который представляет собой начальный отдел зрительного нерва. Формирование зрительного нерва (II черепно-мозговой нерв, п. opticus) происходит за счет удлиненных аксонов ганглиозных клеток сетчатки. Зрительный нерв вместе с оболочками имеет толщину в среднем 3,5-4,0 мм и длину 35-55 мм. Различают несколько анатомических частей зрительного нерва(рис. 1.4):

    • внутриглазная и диск зрительного нерва;

    • внутриглазничная;

    • внутриканальцевая;

    • внутричерепная.

Во внутриглазной части зрительного нерва различают следующие зоны:

    • поверхностный слой нервных волокон, соответствующий уровню расположения мембраны Бруха;

    • преламинарная часть, лежащая в плоскости сосудистой оболочки;

    • часть зрительного нерва, соответствующая расположению решетчатой пластинки;

    • ретроламинарная часть, лежащая позади решетчатой пластинки.

    Внутриглазничная часть зрительного нерва имеет наибольшую длину 25-35 мм, и здесь нерв делает S-образный изгиб, что обеспечивает возможность движений глазного яблока без натяжения нерва.

    На большом протяжении зрительный нерв имеет три оболочки: твердую (tunica dura), паутинную (tunica arachnoidea) и мягкую (tunica pia) (рис. 1.5).

    В зрительном нерве волокна от разных частей сетчатки располагаются в определенном порядке. Аксоны ганглиозных клеток, отходящие от центральной области сетчатки, составляют папилло-макулярный пучок, который входит в височную часть дика зрительного нерва. Аксоны, идущие от ганглиозных клеток, расположенных назально и по периферии сетчатки, проникают в диск с носовой стороны. От периферии височной части сетчатки аксоны направляются в верхнюю и нижнюю части диска.

    Зрительные нервы обоих глаз в полости черепа соединяются над областью турецкого седла, образуя хиазму. В области хиазмы осуществляется частичный перекрест волокон зрительного нерва. Перекрещиваются волокна, идущие от внутренних (носовых) половин сетчатки, и не перекрещиваются волокна, идущие от наружных (височных) половин.

    После перекреста зрительные волокна образуют зрительные тракты (tractus opticus). В состав каждого тракта входят волокна от наружной половины сетчатки той же стороны и внутренней половины противоположной.

Для понимания гемодинамических нарушений сетчатки и зрительного нерва необходимо иметь четкое представление об особенностях их кровоснабжения.

    В процессе филогенеза сформировались два механизма доставки питательных веществ к сетчатке. Внутренние отделы сетчатки кровоснабжаются из системы центральной артерии сетчатки (ЦАС), а наружные – за счет хориокапилляров сосудистой оболочки. Капиллярная сеть ЦАС распространяется до уровня наружного ядерного слоя. Свободной от капилляров остаётся только центральная зона диметром 0,5 мм. Ретинальное кровообращение характеризуется низким кровотоком и высокой экстракцией кислорода. Сосуды сетчатки не имеют автономной иннервации и испытывают влияние в основном местных факторов, тем самым показывая эффективную саморегуляцию. В отличие от хориоидального кровообращения, ретинальные сосуды являются конечными артериями.

    Приблизительно 98% всего глазного кровотока приходится на сосудистую оболочку, причём 85% – на хориоидею, что делает ее самой богатой сосудами тканью в человеческом организме. Основной функцией хориоидеи является обеспечение питания ПЭС и наружных слоев сетчатки за счёт хориокапиллярного слоя. Хориоидея в свою очередь формируется вследствие разветвления задних коротких цилиарных артерий. Хориоидальная циркуляция характеризуется высокой скоростью кровотока (приблизительно 1400 мл / 100 г в мин.), низким извлечением кислорода из крови и низкой сосудистой сопротивляемостью. Хориоидальный кровоток в основном контролируется симпатической нервной системой и не имеет саморегуляции. Поэтому хориоидальные сосуды более восприимчивы к системным сосудистым изменениям, чем сосуды сетчатки.

    Особенностью строения хориокапилляров является их широкий просвет, позволяющий одномоментно вместить сразу несколько эритроцитов. Диаметр хориокапилляра превышает диаметр обычного капилляра в 3 раза, что обеспечивает очень интенсивный кровоток. Второй особенностью хориокапилляров является то, что эндотелиоциты хориокапилляров имеют фенестры величиной около 55-60 нм. Фенестры – это своеобразные «окошки» диаметром до 0,1 мкм. В результате толщина эндотелия хориокапилляров уменьшается. В зоне фенестры сохраняется лишь наружная и внутренняя цитоплазматические мембраны эндотелиоцита, это позволяет пропускать большие молекулы белка, что особенно важно для активного метаболизма.

    Кровоснабжение зрительного нерва в каждой анатомической области осуществляется определенными сосудами (рис. 1.6).

    Поверхность слоя нервных волокон диска зрительного нерва получает питательные вещества за счет ветвей центральной артерии сетчатки, таких как перипапиллярные артериолы, располагающиеся вокруг диска, и эпипапиллярные артериолы, лежащие на диске. Также в кровообращении диска зрительного нерва принимает участие препапиллярная ветвь от цилиоретинальной артерии. Кроме того, существуют многочисленные анастомозы с преламинарной областью и хориокапиллярами. Помимо этого, кровоснабжение диска осуществляется возвратными склеральными артериями, берущими свое начало из задних коротких цилиарных артерий.

    Капилляры диска зрительного нерва и сетчатки выстланы нефенестрированным слоем эндотелиальных клеток, но между эндотелиоцитами обнаруживаются межклеточные контакты. Такое строение обеспечивает барьер между тканью и кровью, не пропуская молекулы большого размера. Однако в области диска зрительного нерва гематоофтальмический барьер нарушается на границе между сосудистой оболочкой и диском зрительного нерва в преламинарной области.

    Преламинарная часть зрительного нерва получает питание от задних коротких цилиарных артерий, а также за счет сосудов хориоидеи.

    В области решетчатой пластинки кровоснабжение зрительного нерва осуществляется при помощи ветвей круга Цинна-Галлера, образованного задними короткими цилиарными артериями.

    Ретроламинарная часть получает кровь также от сосудов круга Цинна-Галлера и от хориоидальных артерий.

    Внутриглазничная и внутриканальцевая части зрительного нерва кровоснабжаются центральной артерией сетчатки, которая является ветвью глазной артерии. Еще одна ветвь глазной артерии – перихиазмальная артерия, питающая кровью внутричерепную часть зрительного нерва.

    Отток крови осуществляется через центральную вену сетчатки, которая образуется на диске зрительного нерва и получает венозные ветви от сетчатки и зрительного нерва. Центральная вена сетчатки впадает в глазничное венозное сплетение, отводящее кровь в верхнюю и нижнюю глазные вены и в пещеристую пазуху.

    Литература

    1. Алпатов С.А., Щуко А.Г., Урнева Е.М. и др.Возрастная макулярная дегенерация: руководство. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010 – 214 с.

    2. Вит В.В.Строение зрительной системы человека. – Одесса: Астропринт, 2003. – 664 с.

    3. Воложин А.И., Порядин Г.В.Патологическая физиология. – М.: Медицина, 2006. – 304 с.

    4. Кацнельсон Л.А., Форофонова Т.Н., Бунин А.Я. Сосудистые заболевания глаз. – М.: Медицина, 1990. – 270 с.

    5. Краснов М.Л.Элементы анатомии в клинической практике офтальмолога. – М.: Медгиз, 1952. – 62 с.

    6. Hogan M.J., Alvarado J.A., Wendell J.E. Histology of the human eye. – Philadelphia: Saunders, 1971. – 498 p.

    7. L´Esperance F.A. Ophthalmic Lasers. Photocoagulation, Photoradiation and Surgery. – St. Louis: Mosby, 1989. – 1553 p.

    8. Schubert H.Structure and function neural retina // Ophthalmology / Eds M. Yanoff, J. Duker. – St. Louis: Mosby, 1999. – P. 414-467.

    9. Spitznas M.Anatomical features of the human macula // Current diagnosis and management of retinal disorders / Ed. F.A. L´Esperance. – St. Louis: CV Mosby, 1977. – P. 14-46.