Редакторы ПостНауки Алена Селичева и Сергей Проценко побеседовали с кандидатом биологических наук, старшим научным сотрудником факультета фундаментальной медицины МГУ имени М. В. Ломоносова Алексеем Ердяковым о том, как устроен человеческий глаз, что влияет на зрение и какие заболевания могут быть скорректированы очками.

— Портится ли зрение, если читать в темноте?

— Читать в темноте в принципе достаточно сложно. И конечно, орган зрения будет напрягаться, потому что нужно установить глаз на необходимую точку относительно страницы. Нужно отрегулировать диаметр зрачка таким образом, чтобы он был максимально широким, а световые лучи отражались из каких-либо источников света. Однако я бы не назвал это чем-то критичным. Думаю, что хуже для зрения — это читать что-то слишком близко или в транспорте, потому как изображение будет трястись. В темноте глаза адаптируются и смогут что-то разглядеть.

— С возрастом все люди надевают очки? Как возраст коррелирует с остротой зрения?

— В любом случае все возрастные изменения ассоциированы с ухудшением состояния различных систем и органов, и глаз не является исключением. То есть это правда. Хотя нужно понимать, что старение проходит индивидуально. Как правило, с возрастом ухудшается эластичность хрусталика, из-за чего он слабее меняет свою кривизну. В результате может развиться старческая дальнозоркость.


Сверху: глаз при гиперметропии (дальнозоркости), снизу: двояковыпуклая линза, корректирующая зрение

Хрусталик с возрастом имеет тенденцию к помутнению. Белки кристаллины уложены так, чтобы светопреломление осуществлялось правильно. И в течение жизни на человека воздействуют различные факторы окружающей среды, поэтому белки постепенно начинают формироваться в структуре хрусталика неправильно. Это приводит к тому, что он начинает мутнеть, развивается катаракта. Но разумеется, такое происходит не у всех.

— Как устроен глаз?

— На самом деле глаз — это некий микромир в нашем организме, даже не только анатомически, но и физиологически. Его можно разобрать на раздельные функциональные компоненты. Есть вспомогательный аппарат глаза — это все, что его окружает и защищает, например веки и ресницы. Есть оптическая часть глаза, которая представлена светопреломляющими структурами. В первую очередь это роговица, обладающая большой преломляющей способностью, затем хрусталик, который может менять кривизну своей поверхности и, соответственно, светопреломление. Благодаря хрусталику мы можем фокусировать глаз на ближней или дальней точке зрения. За хрусталиком располагается стекловидное тело. Внутри него и внутри самого глаза есть так называемая влага, которая определяет в конечном счете внутриглазное давление. Эти жидкие структуры тоже немного преломляют свет, но их вклад не очень большой.

Основная функционирующая часть в плане зрительного восприятия — это нервная ткань, сетчатка. Под сетчаткой находится сосудистая оболочка — хориоидея, которая питает сетчатку кровью. За сетчаткой идет наружный слой глазного яблока. Это такая соединительнотканная фиброзная оболочка. Сетчатка имеет очень сложную структуру. Там присутствуют различные популяции клеток, они имеют свое четкое месторасположение, то есть определенную архитектонику, которую нельзя нарушить.

— У людей глаза разного размера?

— У разных людей глаза одинакового размера с небольшим отличием в доли миллиметра. Конечно, глаз ребенка меньше, но нужно понимать, что размер глаза у ребенка по отношению к размеру его тела больше, чем у взрослого человека. Поэтому кажется, что у детей большие глаза. Но они, безусловно, вместе со всем организмом продолжают расти, пока не достигнут значения 24 миллиметра. В среднем это происходит в 18–25 лет. То же самое можно сказать и в отношении мозга: считается, что в 25–30 лет он окончательно уже сформирован и 30 лет — пик его активности. Глаз — это на самом деле часть мозга, которая вынесена на периферию. По большей части все структуры, которые не связаны с обработкой первичной зрительной информации, должны быть сформированы к 18 годам.

— Как работает механизм сужения и расширения зрачка?

— Конечно, на расширение или сужение зрачка влияет не только свет. Этот процесс происходит под контролем мышц, которые располагаются внутри глаза. Есть кольцевая мышца радужки, при ее сокращении происходит сужение зрачка, или миоз. Есть радиальная мышца радужки, при сокращении которой происходит, наоборот, расширение зрачка, или мидриаз. Регулируется диаметр зрачка со стороны вегетативной нервной системы и парасимпатического и симпатического отделов. Условно говоря, симпатический отдел вегетативной нервной системы отвечает за стрессовую реакцию (классическая реакция «бей или беги»). Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы отвечает за спокойствие. Скажем, когда нам страшно или происходит что-то необычное, зрачки расширяются.

— Почему кто-то видит мир цветным, а кто-то воспринимает лишь часть цветов?

— Дальтонизм определяют как нарушение функционирования сетчатки. В сетчатке есть палочки — фоторецепторы, которые осуществляют световосприятие исключительно на уровне «белое и черное» — иными словами, есть ли свет или нет. И есть колбочки, которые могут воспринимать разные цвета. У человека их три типа: колбочки, воспринимающие красный, зеленый и синий цвета. Мутации, которые могут нарушать восприятие цвета, как правило, наследственные. В основном это связано с тем, что светоулавливающие пигменты не синтезируются или синтезируются неправильно. То есть в принципе потенциально возможно существование человека, который из-за дальтонизма видит 50 оттенков серого.

— Насколько эффективны очки для коррекции цветовосприятия у дальтоников?

— Такие очки действительно существуют, они помогают восстанавливать акценты цветов. Существуют даже электронные устройства, помогающие восстановить зрение слепым, — электронные аналоги сетчатки. Эффективность очков для коррекции цветовосприятия зависит от того, что это за дальтонизм. Человек может вообще не различать цветов или только некоторые из них. Нужно также понимать, что люди с нарушенным цветовосприятием с рождения не видели полной цветовой гаммы, которую видят здоровые люди. Они с рождения не имеют представления о том, что окружающий нас мир обладает столькими цветами. И решение о том, приобретать ли такие очки, зависит от потребности человека различать все цвета.

— Есть ли какие-то существенные продвижения в лечении заболевания зрения?

— Есть прогресс, безусловно. Скажем, глаукома поддается фармакологической коррекции. То есть можно применять препараты, которые снижают внутриглазное давление. Что касается катаракты, то врачи давно научились менять хрусталик, вставлять искусственную линзу. Кроме того, в 2016 году вышла научная публикация, в которой содержались доклинические сведения — катаракту лечили на кроликах — и клинические. Правда, было всего 12 пациентов, но для начала этого вполне достаточно. Им удалось вырастить родной хрусталик для кролика, а потом для человека. При катаракте мутнеет обычно центральная часть хрусталика, а снаружи он выстлан эпителиальными клетками. Они дают начало тем клеткам, которые располагаются внутри хрусталика. И в ходе эксперимента удаляли только внутреннюю часть хрусталика, а внешнюю оставляли. В результате она достраивала весь хрусталик целиком.

Рекомендуем по этой теме:
9654
Лазерная коррекция близорукости

— Какие-то структуры в глазу могут восстанавливаться при повреждениях?

— При грамотном вмешательстве человека может восстанавливаться хрусталик. Также может восстанавливаться роговица, если повреждения не слишком сильные. В противном случае ранозаживление роговицы будет проходить не так, как нам хочется. Коллагеновые волокна будут синтезироваться хаотично, роговица будет мутной и неоднородной по своей структуре. Конечно, это затруднит световосприятие.

Что касается тех частей, которые располагаются внутри глаза, то здесь все гораздо сложнее: у человека они неспособны к регенерации в принципе. То есть при повреждении структура заполняется, как правило, глиальными клетками, а не нейронами.

Это расшифровка интервью из Рубки ПостНауки, а послушать его полностью можно здесь.