Wielki oczny komputer - dr n. med. Alicja Barwicka

W wielkiej fabryce znanej jako narząd wzroku procesy produkcyjne zachodzą niezwykle szybko. Tak być musi, bo w końcu oczy dostarczają do mózgu aż 85 proc. informacji z otoczenia. Ostatecznym produktem, a tym samym celem do osiągnięcia, jest wizualizacja świata zewnętrznego w korze mózgowej. To niełatwy i niezwykle skomplikowany proces i dlatego jest tu zaangażowanych tak wiele tkanek i struktur. Dodatkowo, w warunkach prawidłowych, nie ma mowy o żadnych opóźnieniach!

Czas, który upływa od skierowania oka na obiekt do uświadomienia sobie w mózgu jego obrazu, liczy się w częściach nanosekund! Oczywiście, ten ludzki „oczny komputer”, charakteryzujący się tak nieprawdopodobną precyzją i szybkością, musi być narażony na działanie wielu niekorzystnych czynników ryzyka i konkretnych zagrożeń. Wiele spośród tych niebezpieczeństw od nas nie zależy, o wielu innych mamy co prawda wiedzę, ale nie bardzo potrafimy sobie z nimi radzić; zdecydowaną większość stanowią jednak te, z którymi albo potrafimy walczyć, albo odpowiednio wcześniej im przeciwdziałać. Żeby móc stawić czoło pojawiającym się wyzwaniom okulistycznym, przyjrzyjmy się najpierw pracy naszego wielkiego „ocznego komputera”.

Jak to się zaczyna?

Żeby pojedynczy obiekt, czy też większy fragment świata zewnętrznego, mógł być dostrzeżony, oko musi być otwarte. W przeciwnym razie promień światła od tego obiektu odbity nie dostanie się do gałki ocznej. Ale oko nie jest otwarte przez cały czas. Pilnują tego powieki, których rozmaite funkcje sprowadzają się do zapewnienia stałej ochrony przed urazem z zewnątrz oraz przed wysychaniem przedniej powierzchni gałki ocznej. Powieki występują tylko u kręgowców, a człowiek ma jeden z najwyższych współczynników stosunku szerokości szpary powiekowej do masy ciała.

Podczas pierwszych czterech tygodni życia płodowego oko pokryte jest tylko cienką warstwą komórek, ale czteromiesięczny płód ma już rzęsy wraz z ich gruczołami potowymi, łojowymi i bardzo specyficznymi gruczołami tarczkowymi. To bardzo ważne gruczoły, bo ich wydzielina natłuszcza brzegi powiek, uszczelnia zamkniętą szparę powiekową, a podczas mrugania rozprowadza na powierzchni gałki ocznej najbardziej zewnętrzną warstwę filmu łzowego. Mruganie jest jedną z lepiej poznanych czynności odruchowych, ale może mieć także charakter zamierzony. Odruchowe mruganie, czyli czynność polegająca na szybkim (trwającym 30-400 milisekund) ruchu powiek w płaszczyźnie pionowej ma charakter ochronno-obronny, kiedy prowokacją staje się np. zbyt silne światło lub zagrożenie urazem gałki ocznej.

Mrugają wszystkie zwierzęta, poza tymi, których oczy pozbawione są powiek (np. ryby czy węże). Niektóre zwierzęta mogą mrugać tylko jednym okiem, np. chomiki. Rzadko mrugają kozy (co 30-60 sekund), a np. rekiny nie mrugają, ale za to poruszają oczami do tyłu. Człowiek mruga średnio 17 razy w ciągu jednej minuty, przy czym dzieci do około 15. roku życia robią to częściej. Statystycznie mrugamy 14 tysięcy 280 razy w ciągu dnia i 5 milionów 200 tysięcy razy w ciągu roku. Mrugamy częściej, gdy towarzyszy nam napięcie, a rzadziej, gdy przyswajamy informacje. Zamierzone mruganie przeszło do historii za sprawą powieści „Motyl i skafander” autorstwa sparaliżowanego Jeana-Dominique’a Bauby’ego, który mrugnięciami lewego oka przekazywał poszczególne litery alfabetu protokolantowi. Napisanie książki takim sposobem zajęło im blisko rok.

Optyczny układ idealny

Wielorakie funkcje powiek mają za zadanie chronić rogówkę i zabezpieczać ją przed wysychaniem. To w końcu najbardziej zewnętrznie położony, a więc i najbardziej narażony na działanie niekorzystnych czynników zewnętrznych ośrodek optyczny oka charakteryzujący się równocześnie najwyższym zakresem refrakcji, czyli współczynnikiem załamania promieni świetlnych. Kiedy rogówka traci swoją absolutnie perfekcyjną przezierność i gładkość powierzchni, nie ma szans na powstanie prawidłowego obrazu, bo albo promień nie będzie odpowiednio załamany i obraz będzie „krzywy”, albo w miejscu dotkniętym patologią promień po prostu dalej nie przeniknie i części obrazu z tej lokalizacji nie będzie wcale. Zapewnienie idealnie „czystego” ośrodka optycznego, to również brak w nim naczyń krwionośnych! W całym organizmie człowieka jest tylko kilka rodzajów nieunaczynionej tkanki, w tym aż trzy (rogówka, soczewka i ciało szkliste) znajdują się w oku.

Zanim promień świetlny dotrze do soczewki, kolejnego dużego przezroczystego ośrodka optycznego odpowiadającego nie tylko za przekaz obrazu do dalszych struktur gałki ocznej, ale i za zdolność akomodacji (czyli automatycznego mechanizmu „ustawiania ostrości obrazu” niezależnie od odległości, z jakiej ten obraz ma być widziany) musi przejść przez wypełnioną płynem komorę przednią oka. Taki płyn także musi być absolutnie przezierny, bez jakichkolwiek elementów zakłócających tę cechę, by nie deformować obrazu. Ilość światła, jakie przejdzie dalej do kolejnych struktur, zależy od aktualnego rozszerzenia źrenicy. Im mniej światła, tym źrenica jest bardziej rozszerzona.

Szerokość źrenicy dopasowuje się zatem do jasności światła i zależy od pracy dwóch antagonistycznych mięśni zlokalizowanych w tęczówce, pierwszej z części błony naczyniowej oka bogatej w naczynia i komórki barwnikowe, przez co nadaje kolor naszym oczom. Jest to zależne od ilości pigmentu w tych komórkach i dlatego osoby o brązowych oczach mają go dużo, te o niebieskich – mało. Co ciekawe, wygląd tęczówki jest jedną z najbardziej charakterystycznych cech człowieka – nawet bliźnięta jednojajowe mają różne tęczówki! Pomijając następstwa stanów chorobowych i urazów mechanicznych, tęczówka nie zmienia się od urodzenia aż do śmierci, co wykorzystują nowoczesne metody kryminologii (tęczówka to aż 256 charakterystycznych cech indywidualnych, a linie papilarne przy odcisku palca – jedynie 40).

W komorze przedniej jest jeszcze jedna ważna struktura anatomiczna zwana kątem komory przedniej lub kątem przesącza. Tworzą go rogówka i następny (po tęczówce) odcinek błony naczyniowej zwany ciałem rzęskowym. To tu produkowana jest ciecz wodnista regulująca wartość ciśnienia wewnątrzgałkowego. Kiedy ciśnienie wewnątrzgałkowe jest w dłuższym przedziale czasowym podwyższone, albo też ulega częstym wahaniom – należy się liczyć z poważnymi konsekwencjami, w tym z jaskrowym uszkodzeniem nerwu wzrokowego. Kiedy promień świetlny przejdzie już przez przezierną soczewkę, natrafia na kolejny (oczywiście także pozbawiony naczyń) ośrodek optyczny, którym jest proporcjonalnie największa struktura wnętrza gałki ocznej – ciało szkliste. Również tutaj nawet najmniejsze skupisko nieprzeziernej tkanki powodujące zmętnienie, czy przymglenie skutkuje deformacją obrazu.

Brak naczyń w ciele szklistym to z jednej strony gwarancja absolutnie nieskazitelnego optycznie środowiska, ale z drugiej – odżywienie takiej tkanki na drodze osmozy z tkanek sąsiadujących może w warunkach patologicznych stanowić pewien problem. Dlatego w warunkach chorobowych tak trudno jest chociażby dotrzeć tam z lekiem, dlatego nie ma naturalnej drogi ewakuacji krwiaków z tej lokalizacji. W tak objętościowo dużej strukturze, jaką jest wypełniające większą część oka ciało szkliste, w warunkach prawidłowych naczyń krwionośnych co prawda nie ma, ale za to jest mnóstwo miejsca, na rozplem wtórnej, patologicznej tkanki naczyniowej tak charakterystycznej dla wysiękowej postaci zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (AMD), retinopatii cukrzycowej, czy następstw procesów zakrzepowych.

W końcu mamy obraz

Kiedy w warunkach prawidłowych, przy założeniu, że układ optyczny oka jest pozbawiony wad, niezakłócony niczym i właściwie załamany w ośrodkach optycznych promień padnie w końcu na siatkówkę, to powinien na niej powstać prawidłowy obraz. Nie jest jeszcze ważne, że z punktu widzenia zasad optyki jest to obraz rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony (my tego obrazu nie widzimy), z tym poradzi sobie już mózg, ważne, by ten obraz w ogóle powstał. Do tego potrzebujemy kolejnej wysoko wyspecjalizowanej tkanki, jaką jest zbudowana z 10 warstw siatkówka, czyli rodzaj tkanki nerwowej stanowiącej światłoczuły element oka. To w niej następuje zamiana bodźców wzrokowych na impulsy elektryczne, które później powędrują do mózgu.

Siatkówka człowieka zabezpiecza powstawanie obrazu w różnych warunkach oświetleniowych i tak za najbardziej ostre, precyzyjne widzenie centralne w dobrym oświetleniu oraz za widzenie barwne odpowiada 4,5-6 miliona czopków zlokalizowanych w tylnej części siatkówki noszącej nazwę plamki żółtej oraz w jej najbliższym otoczeniu. Z kolei obwód siatkówki to 90 do 120 milionów pręcików odpowiadających za widzenie w złych warunkach oświetlenia, charakteryzujących się małą ostrością, ale też bardzo dużą czułością na ruch.

Przemiany chemiczne, jakie zachodzą w obu rodzajach fotoreceptorów, dotyczą zawartych w nich konkretnych barwników, w tym rodopsyny. To dzięki fotonowi światła w naszej ocznej wielkiej fabryce barwnik zostaje zamieniony na impuls elektryczny, by ten ostatecznie drogą najpierw nerwu wzrokowego (po drodze na wszelki wypadek część jego włókien z każdego oka ulega skrzyżowaniu), a później pasmem wzrokowym i szeroką, rozchodzącą się wachlarzowato w promienistość wzrokową strukturą mógł dotrzeć do pól wzrokowych kory mózgowej. Dopiero ten obraz mózg rejestruje, a my go czujemy, zachwycamy się nim, pamiętamy, lub wolimy zapomnieć…

Transport mimo wszystko zapewniony

Wszystkie te mechanizmy przemian optyczno-chemicznych i w końcu neurologicznych muszą być nie tylko idealnie skoordynowane, ale wymagają dostarczenia wysokich dawek energii. Dlatego też oko tak bardzo szybko i negatywnie reaguje na objawy niedotlenienia i wszelkiego rodzaju zaburzenia krążenia. Mimo specyficznej budowy eliminującej obecność tkanki naczyniowej w niektórych strukturach, o zabezpieczenie prawidłowego unaczynienia dba bogata sieć trzyczęściowej błony naczyniowej, która zapewnia właściwy dowóz tlenu i substancji odżywczych oraz reguluje odprowadzanie produktów przemian metabolicznych z komórek i tkanek.

#

Nie można jednak mieć złudzeń, że w tak skomplikowanej strukturze składającej się na narząd wzroku i przy tak doskonale funkcjonującym naszym „ocznym komputerze” wszystko będzie zawsze działać jak należy. Żeby jednak dostrzec w porę najmniejsze nawet zaburzenia, trzeba mieć chociaż najbardziej podstawową wiedzę o tym, jak działać powinno. Kiedy odpowiednio wcześnie zorientujemy się w szykującym się kłopocie, istnieje większa szansa, że uda się mu zapobiec, pokonać go, lub przynajmniej ograniczyć jego skutki.

dr n. med. Alicja Barwicka – lekarz okulista, dziennikarz medyczny

Błąd: Nie znaleziono pliku licznika!Szukano w Link do folderu liczników

Artykuł publikowany w ramach projektu „TYFLOSERWIS 2018–2021 INTERNETOWY SERWIS INFORMACYJNO-PORADNICZY", dofinansowany ze środków Państwowego Funduszu Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych.

Dodano: 25-02-2019 12:22:30