Смещение зрачка причины, методы лечения, диагностика

Колебания зрачков при саккадах связали с механическими свойствами глаза

Walt Stoneburner / flickr.com

Аргентинские ученые разработали простейшую физическую модель, которая связывает постсаккадные колебания зрачка с механическими параметрами глаза — например, с собственной частотой колебаний радужной оболочки. Новая модель хорошо согласуется с экспериментальными данными и позволяет усовершенствовать системы отслеживания направления взгляда. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Когда мы читаем или ищем какой-нибудь объект в поле зрения, глаза не движутся плавно, а «скачут» от точки к точке, совершая быстрые (от 10 до 80 миллисекунд), строго согласованные движения, которые называются саккадами. Более того, глаза совершают саккады даже в том случае, если человек попытается сфокусироваться строго на одной точке — таким образом компенсируется несовершенство глаза, из-за которого сетчатка может отчетливо воспринимать цвета и детали только в узкой области.

Интересно, что в конце саккады зрачок, представляющий собой отверстие в радужной оболочке, и радужная оболочка сама по себе, не прекращают движение сразу, но еще какое-то время колеблются относительно нового положения равновесия. Это так называемые постсаккадные колебания (postsaccadic oscillations, PSOs). Подобные колебания можно легко разглядеть на видео с ускоренной съемкой. Естественно предположить, что постсаккадные колебания связаны с механическими свойствами глаза, например, с вязкостью стекловидного тела или упругостью радужной оболочки. К сожалению, формальная физическая модель явления до сих пор не была разработана, хотя более общие модели, описывающие саккады, существуют. Тем не менее, такая модель помогла бы усовершенствовать системы отслеживания направления взгляда, поскольку движение зрачка внутри радужной оболочки очевидным образом сказывается на их работе — в частности, она позволила бы разделить вклады в движение, связанные с сигналами мозга и с механическими свойствами глаза.

В этой статье группа ученых под руководством Себастьяна Бузата (Sebastián Bouzat) разработала простейшую качественную модель, описывающую постсаккадные колебания. Для этого они предположили, что движение глаза происходит строго вдоль заданной оси и рассмотрели по отдельности движение роговицы и зрачка. Исследователи считали, что роговицу приводит в движение внешняя сила (проще говоря, мышцы, охватывающие глаз), которая плавно увеличивает координату ее центра вдоль заданного направления. Если быть более точным, в начале движения сила нарастает линейно, в конце экспоненциально спадает, а в целом ее зависимость задается тремя параметрами, отвечающими за абсолютную величину, характерное время действия и плавность изменения силы. Кроме того, ученые рассматривали зрачок как массивную частицу, на движении которой сказывается вязкое трение и упругие силы, стремящиеся «подтянуть» зрачок к тому же месту, что и центр роговицы. Проще говоря, зрачок в некотором смысле аналогичен обычному механическому маятнику с затуханием. Наконец, ускорение роговицы физики включили в модель в качестве внешней силы, управляющей движением зрачка.

(a, b) Семейство саккад разной длины: пунктирной линией отмечена координата роговицы, сплошной линией — координата зрачка. (c) Зависимость максимальной скорости зрачка в течение саккады от ее длина: линиями отмечены теоретические зависимости для различных параметров модели, точками — экспериментальные данные

Корэктопия

Корэктопия представляет собой смещение зрачка (некоторые авторы рассматривают корэктопию как изменение формы радужки).

Причины корэктопии

Корэктопия обычно развивается в результате врожденных аномалий развития, дегенеративных заболеваний или как следствие образования передних синехий (спаек, которые образуются после воспалений глаз, в послеоперационном периоде или после травм). Одной из основных причин врожденной корэктопии является атрофия радужки. Также корэктопия может развиваться в результате секторальной гипоплазии радужки или различных колобом радужки. Описаны случаи изолированной корэктопии без образования колобом – это достаточно редкое наследственное заболевание, которое наследуется по аутосомно-доминантному типу.

Читайте также:  Бициллин при хроническом тонзиллите

Корэктопия и другие заболевания и синдромы

Как уже было указано, корэктопия может являться изолированной патологией, но чаще она встречается в рамках других заболеваний и синдромов. Так, довольно часто корэктопия наблюдается вместе с подвывихом хрусталика – такая комбинация получила название эктопия хрусталика и зрачка. Эта патология практически всегда двусторонняя, при этом зрачки и хрусталики смещены в противоположных направлениях. Также коректопия часто встречается у пациентов с синдромом Аксенфельд-Ригера и иридо-корнеальном синдроме. В этих случаях корэктопия, как правило, носит прогрессирующий характер.

Диагностика и симптомы корэктопии

Диагноз «корэктопия» ставится при осмотре пациента. В норме зрачок имеем правильную округлую форму и расположен практически по центру радужки (нормальное положение зрачка не совсем по центру – они смещен в нижне-носовую сторону от центра радужки приблизительно на 0,5 мм). При незначительном отклонении зрачка (до 1 мм) корэктопия заметна лишь при биомикроскопии и не создает косметического дефекта. Корэктопия обычно наблюдается на обоих глазах, смещение зрачка, как правило симметричное. В некоторых случаях зрачок сохраняет свою форму и размеры, но при более выраженных патологических процессах он приобретает щелевидную форму, уменьшается в размерах и даже может быть уменьшен до размера булавочной головки. Поскольку одной из частых причин корэктопии является атрофия радужки, то при осмотре может наблюдаться просвечивание радужки в местах ее утончения, а также отверстия в местах полной атрофии (у пациентов наблюдается псевдополикория).

Лечение корэктопии

Если корэктопия встречается изолированно, то, как правило она не прогрессирует. При сильном смещении зрачка и появлении косметического дефекта возможно ношение цветных контактных линз. Даже при смещении зрачков зрение часто остается хорошим. Однако при выраженной корэктопии и при других нарушениях зрение может снижаться значительно, появляется риск развития амблиопии и косоглазия. В таких случаях показано хирургическое лечение заболевания. Кроме того, поскольку корэктопия встречается при довольно серьезных генетических аномалиях (и в рамках этих аномалий носит прогрессирующий характер), то пациентам с корэктопией показана генетическая консультация.


Врожденная корэктопия. Зрачок смещен из-за образования
соединительно-тканного тяжа (показан стрелкой)

Ученик — Pupil

Зрачка является отверстие , расположенное в центре радужной оболочки глаза в глаза , что позволяет свету поражать сетчатку . Он кажется черным, потому что световые лучи, попадающие в зрачок, либо поглощаются тканями внутри глаза напрямую, либо поглощаются после диффузных отражений внутри глаза, которые в основном не выходят из узкого зрачка.

У людей зрачок круглый, но у других видов, например у некоторых кошек , зрачки имеют вертикальные щели, у коз — горизонтально ориентированные зрачки, а у некоторых сомов — кольцевые типы. С оптической точки зрения анатомический зрачок — это апертура глаза, а радужная оболочка — это диафрагма . Изображение зрачка, видимого снаружи глаза, является входным зрачком , который не совсем соответствует расположению и размеру физического зрачка, поскольку он увеличивается за счет роговицы . На внутреннем крае находится заметная структура, воротничок, отмечающая стык эмбриональной зрачковой мембраны, покрывающей эмбриональный зрачок.

Содержание

  • 1 Структура
  • 2 Функция
    • 2.1 Эффект света
  • 3 Клиническое значение
    • 3.1 Действие лекарств
    • 3.2 Болезни
    • 3.3 Размер зрачка
  • 4 Другие животные
  • 5 Общество и культура
  • 6 Смотрите также
  • 7 Ссылки
  • 8 внешние ссылки

Структура

Зрачок является отверстие , расположенное в центре радужной оболочки глаза в глаза , что позволяет свету поражать сетчатку . Он кажется черным, потому что световые лучи, попадающие в зрачок, либо поглощаются тканями внутри глаза напрямую, либо поглощаются после диффузных отражений внутри глаза, которые в основном не выходят из узкого зрачка.

Функция

Радужная оболочка является сократительной структурой, состоящей в основном из гладких мышц , окружающего зрачок. Свет попадает в глаз через зрачок, а радужная оболочка регулирует количество света, контролируя размер зрачка.

Радужка содержит две группы гладких мышц; круглая группа, называемая зрачками сфинктера , и радиальная группа, называемая расширительными зрачками. Когда зрачки сфинктера сужаются, радужная оболочка уменьшает или сужает размер зрачка. Расширяющие зрачки, иннервируемые симпатическими нервами из верхнего шейного ганглия, заставляют зрачок расширяться, когда они сокращаются. Эти мышцы иногда называют собственными мышцами глаза.

Читайте также:  Дрожжевой грибок симптомы, причины и лечение

Сенсорный путь (палочка или колбочка, биполярный, ганглиозный) связан со своим аналогом в другом глазу путем частичного пересечения волокон каждого глаза. Это приводит к тому, что эффект в одном глазу переносится на другой.

Эффект света

В темноте зрачок расширяется, а на свету уже. В узком диаметре от 2 до 4 миллиметров. В темноте сначала будет то же самое, но приблизится к максимальному расстоянию для широкого зрачка от 3 до 8 мм. Однако в любой возрастной группе людей максимальный размер зрачка значительно варьируется. Например, в пиковом возрасте 15 лет адаптированный к темноте зрачок может варьироваться от 4 до 9 мм у разных людей. После 25 лет средний размер зрачка уменьшается, хотя и не стабильно. На этом этапе зрачки не остаются полностью неподвижными, поэтому могут возникать колебания, которые могут усилиться и стать известными как гиппус . Сужение зрачка и зрение вблизи тесно связаны. При ярком свете зрачки сужаются, чтобы предотвратить аберрации световых лучей и, таким образом, достичь ожидаемой остроты; в темноте в этом нет необходимости, поэтому в основном это касается попадания в глаза достаточного количества света.

Когда на глаз попадает яркий свет, светочувствительные клетки сетчатки, в том числе фоторецепторы палочек и колбочек и ганглиозные клетки меланопсина , будут посылать сигналы к глазодвигательному нерву , в частности парасимпатической части, исходящей от ядра Эдингера-Вестфаля , которая заканчивается на сетчатке. круговая мышца сфинктера радужки. Когда эта мышца сокращается, она уменьшает размер зрачка. Это зрачковый световой рефлекс , который является важным тестом функции ствола мозга . Кроме того, зрачок расширится, если человек увидит интересующий объект.

Клиническое значение

Действие лекарств

Если вводить пилокарпин, зрачки сужаются и аккомодация увеличивается из-за парасимпатического воздействия на циркулярные мышечные волокна, и наоборот, атропин вызывает паралич аккомодации (циклоплегию) и расширение зрачка.

Некоторые лекарства, например опиоиды, вызывают сужение зрачков . Другие наркотики, такие как атропин , ЛСД , МДМА , мескалин , псилоцибиновые грибы , кокаин и амфетамины, могут вызывать расширение зрачков.

Мышца сфинктера имеет парасимпатическую иннервацию, а расширитель — симпатическую иннервацию. При сужении зрачка, вызванном пилокарпином, не только активируется снабжение нервов сфинктера, но и подавляется питание расширителя. Верно обратное, поэтому размер зрачка контролируется различиями в интенсивности сокращения каждой мышцы.

Еще один термин для сужения зрачка — миоз . Вещества, вызывающие миоз, описываются как миотические. Расширение зрачка — это мидриаз . Расширение может быть вызвано мидриатическими веществами, такими как раствор глазных капель, содержащий тропикамид .

Болезни

Состояние, называемое бене-дилатизмом, возникает при частичном повреждении зрительных нервов. Типичным примером этого состояния является хроническое расширение зрачков из-за снижения способности зрительных нервов реагировать на свет. При нормальном освещении у людей, страдающих этим заболеванием, зрачки обычно расширены, а яркое освещение может вызывать боль. С другой стороны, люди с этим заболеванием плохо видят в темноте. Этим людям необходимо быть особенно осторожными при вождении в ночное время из-за того, что они не могут видеть объекты в полной перспективе. В остальном это состояние не опасно.

Размер зрачка

Размер зрачка может быть признаком основного заболевания. Расширение зрачка известно как мидриаз, а сокращение — миоз .

Однако не все различия в размере указывают на заболевание. Было показано, что решение простых задач умножения влияет не только на расширение и сжатие, вызываемые светом и темнотой, но и на размер зрачка. Простой акт воспоминания может увеличить размер зрачка, однако, когда мозгу требуется обрабатывать данные со скоростью, превышающей его максимальные возможности, зрачки сужаются. Есть также свидетельства того, что размер зрачка связан со степенью положительного или отрицательного эмоционального возбуждения, испытываемого человеком.

Другие животные

Не у всех животных зрачки круглые. У некоторых есть прорези или овалы, которые могут быть ориентированы вертикально, как у крокодилов , гадюк , кошек и лисиц , или горизонтально, как у некоторых скатов , летающих лягушек , мангустов и парнокопытных, таких как овцы , лоси , благородные олени , северные олени и бегемоты , а также домашняя лошадь . У коз , жаб и осьминогов зрачки обычно горизонтальные и прямоугольные с закругленными углами. У некоторых скатов и скатов зрачки имеют форму полумесяца, зрачки геккона варьируются от круглых до щелей и ряда точечных отверстий, а зрачок каракатиц имеет плавно изогнутую W-образную форму. Есть редкие случаи, когда у людей зрачки очень необычной формы, такие как зрачки в форме арахисовой скорлупы, как если бы стороны зрачков сжимались посередине, как вертикальная арахисовая скорлупа, будучи широкими вверху и внизу. зрачок, но узкий посередине.

Читайте также:  Боль в верхней части живота причины, признаки и лечение

Даже у близкородственных животных могут быть различия в форме зрачков. У кошачьих есть различия между мелкими и крупноглазыми видами. Домашняя кошка (Felis sylvestris domesticus) имеет вертикальные щелевидные зрачки, ее крупный родственник сибирский тигр (Panthera tigris altaica) имеет круглые зрачки, а евразийская рысь (Lynx lynx) занимает промежуточное положение между домашними кошками и сибирскими тиграми. Аналогичная разница между мелкими и крупными видами может присутствовать и у собак. У маленьких европейских рыжих лисиц (Vulpes vulpes) зрачки вертикальные, тогда как у их крупных родственников, серого волка (Canis lupus lupus) и домашних собак (Canis lupus famainis) зрачки круглые.

Одно из объяснений эволюции щелевых зрачков состоит в том, что они могут исключать свет более эффективно, чем круглый зрачок. Это могло бы объяснить, почему щелевые зрачки, как правило, встречаются в глазах животных, ведущих сумеречный или ночной образ жизни, которым необходимо защищать глаза при дневном свете. Сужение круглого зрачка (кольцеобразной мышцей) менее полное, чем закрытие щелевого зрачка, при котором задействуются две дополнительные мышцы, которые сжимают зрачок с боков. Например, щелевой зрачок кошки может изменять интенсивность света на сетчатке в 135 раз по сравнению с 10-кратным у человека. Однако это объяснение не учитывает круглые зрачки, которые могут быть закрыты до очень маленького размера (например, 0,5 мм в длинном круге ), и прямоугольные зрачки многих копытных, которые не закрываются при ярком свете. Альтернативное объяснение заключается в том, что частично суженный круглый зрачок затемняет периферийные зоны линзы, что может привести к плохо сфокусированным изображениям на соответствующих длинах волн. Зрачок с вертикальной щелью позволяет использовать все длины волн по всему диаметру линзы даже при ярком свете. Также было высказано предположение, что у хищников из засады, таких как некоторые змеи, вертикальные щели зрачков могут помочь в маскировке, нарушая круговой контур глаза.

В исследовании австралийских змей форма зрачка коррелировала как с продолжительностью жизнедеятельности, так и с поведением в поисках пищи. Большинство видов змей с вертикальными зрачками вели ночной образ жизни, а также ловили добычу из засад, а большинство змей с круглыми зрачками были дневными и активными собирателями. В целом, пищевое поведение предсказывало форму зрачков в большей степени, чем время активности, потому что многие активные кормящиеся змеи с круглыми зрачками не вели дневной образ жизни. Было высказано предположение, что может существовать аналогичная связь между пищевым поведением и формой зрачков у кошачьих и псовых, о которых говорилось выше.

Исследование 2015 года подтвердило гипотезу о том, что удлиненные зрачки увеличивают динамический диапазон, и усилило корреляцию с активной деятельностью. Однако он отметил, что другие гипотезы не могут объяснить ориентацию учеников. Они показали, что вертикальные зрачки позволяют хищникам из засады оптимизировать восприятие глубины, а горизонтальные зрачки позволяют оптимизировать поле зрения и качество изображения горизонтальных контуров. Они также объяснили, почему удлиненные зрачки соотносятся с ростом животного.

    Животные с некруглыми зрачками

Козел с горизонтальными прямоугольными учениками

Ссылка на основную публикацию
Случаи появления особых знаков (стигматов) на теле человека
Клещевой вирусный энцефалит и его профилактика Клещевой энцефалит и его профилактика — это важнейшие темы в весенний и летний периоды...
Слезящиеся глаза О чем это говорит CooperVision Russia
Почему глаза на улице слезятся: причины, лечение и профилактика В условиях современной экологии слезиться и краснеть глаза на улице могут...
Слива — это ягода или фрукт полезные свойства плодов, выращивание сливовых деревьев и кустарников
Чем отличается слива от чернослива? Добавить в избранное Сложно переоценить пользу фруктов. В сезон их созревания человек пополняет витаминно-минеральный запас...
Случай из клинической практики длительное нахождение инородного тела толстой кишки — Пресс-служба Ка
Что будет, если проглотить зуб, коронку или протез со штифтом: нужно ли идти к врачу? Зубные коронки, протезы, пломбы –...
Adblock detector