Строение и функции зрительного нерва

На зрительный нерв возлагается важная функция. Он отвечает за передачу визуальной информации, которая проецируется на сетчатке глаза. Далее она попадает в зрительный центр головного мозга и воспринимается нами как изображение. Зрение чрезвычайно важно для человека, так как дает до 90% информации о внешнем мире. Как же устроен глазной нерв, и к чему приводят его патологии?

Формирование зрительного нерва

Органы зрения начинают формироваться уже на 5-ой неделе беременности, что соответствует третьей неделе развития эмбриона. В это время начинается закладка зрительного нерва, являющегося вторым из 12 пар нервов, лежащих в черепно-мозговом отделе. Он развивается на участке между глазным яблоком и промежуточным мозгом. Визуально он представляет собой ножку бокала, чаша которой – глазное яблоко.

В функции зрительного нерва входит прямая передача импульса от фоточувствительных рецепторов к таламусу – зрительному центру в головном мозге. Это особый оптический нейрон, работающий отдельно от остальных нейронов. Его отличием является то, что у него отсутствуют болевые рецепторы. Поэтому диагностика заболеваний оптического нерва затрудняется.

По мере роста плода нерв вытягивается вместе с мозговыми оболочками, которые в итоге обеспечат надежный футляр для зрительного пучка. Футляр от оболочки отличается тем, что полностью изолирует сквозное отверстие от головного мозга. Оболочка же лишь плотно прилегает к пучку и состоит из соединительной ткани.

Структура

Каково же строение зрительного нерва (ЗН)? Начинается оно со зрительного диска – участка на сетчатке, пронизанного нервными волокнами. Затем они собираются в нервные пучки, структура которых состоит из 4 участков:

1. Интрабульбарный (внутри глаза). Расположен между диском и склерой в месте, из которого выходит нерв. Длина участка – около 1,5 мм. Его образуют протяженные нервные окончания сетчатка глаза, образованной ганглиарными клетками. На этом отрезке нервные волокна лишены оболочек.
2. Ретробульбарный (или орбитальный участок). Имеет длину примерно 33 мм. Он берет начало от решетчатой склеральной пластины и утолщается до 4 мм за счет футляра вокруг, образованного тремя мозговыми оболочками. Внутри волокон также содержится миелин.
3. Внутриканальный участок. Расположен между орбитальным и внутричерепным отрезком оптического нерва. В длину он составляет примерно 4 мм. На этом промежутки оболочки зрительного нерва срастаются с надкостницей. При этом расстояние между защитными оболочками сокращается, что приводит к уменьшению толщины нервных волокон.
4. Интракраниальный (или внутричерепной участок). Он берет начало на конце зрительного канала и протягивается вплоть до хиазмы – места, где зрительные волокна сплетаются между собой. Длина отрезка составляет от 4 до 16 мм. На данном участке нервы уплощаются, их очертания становятся овоидными.

После хиазмы – места, где перекрещиваются между собой нервы правого и левого глаза, начинается зрительный путь. Он предназначен для доставки нервных импульсов до зрительного центра, представленного отростком головного мозга, именуемого таламусом.

Структура ДЗН

Зрительный нерв собран из многочисленных нервных волокон. Они берут начало от третьего нейрона глазной сетчатки. Третьи нейроны имеют длинные отростки, которые собираются на глазном дне в пучок. Они проводят электрические импульсы от фоточувствительных рецепторов сетчатки следующим волокнам, образующим глазной нерв.

Диск зрительного нерва, или ДЗН, располагается на дне глаза и образует собой сосочек, который выделяется визуально. Сетчатая оболочка в области диска не имеет световосприимчивых клеток, так как аксоны первого нейрона расположены выше нее. Они закрывают собой фоточувствительный клеточный слой. Это место называют слепым пятном. Положение слепых пятен на правом и левом глазах не совпадает. Поэтому мозг, получая изображение сразу с двух глаз, подправляет картинку, и человек не замечает слепых зон вообще. Но их можно обнаружить с помощью специальных тестов.

Чтобы обнаружить слепое пятно:

1. Закройте правый глаз.
2. Посмотрите на картинку ниже.
3. Зафиксируйте взгляд левого глаза на крестике, обведенном кружком.
4. Отдаляйтесь или приближайтесь к монитору до тез пор, пока из поля зрения не пропадет крестик слева. Это и есть слепое пятно.

Диск зрительного нерва лежит ниже зоны, отвечающей за максимальную остроту зрения. Именно на ней концентрация фоточувствительных рецепторов сетчатки максимальна.

Строение и предназначение оболочек оптического нерва

ЗН снаружи покрыт тремя мозговыми оболочками. Они начинают покрывать нервные волокна на выходе из склеры. В этом месте в состав нервной ткани сразу включается миелиновый покров. Зрительный тракт защищен ею по всей протяженности вплоть до центра зрения в головном мозге. А благодаря мозговым оболочкам зрительный нерв утолщается и достигает 3,7-4,7 мм в диаметре.

Мозговые слои:

• Мягкий;
• Паутинный;
• Твердый.

Все три слоя с одного конца находятся в тесном контакте со склерой, а с другого – со зрительными структурами в головном мозге, являясь их продолжением.

Наружный покров глазного нерва образует твердая оболочка. Она самая толстая из трех слоев и состоит в основном из грубого, в меньшем количестве эластичного коллагена. Внешняя сторона состоит из эндотелиального слоя клеток. Там, где твердая оболочка соединяется со склерой, размещаются кровеносные сосуды и стволы цилиарных нервных волокон, пронизывающих эту склеру.

Первая оболочка, покрывающая ЗН – мягкая. Ее и нерв разделяет лишь небольшой глиальный промежуток. В местах, где волокна тесно сплетаются с мягкой оболочкой, образуются перегородки – септы. Именно они разделяют нерв на отдельные пучки, благодаря которым он обретает большую прочность.

Паутинный мозговой слой лежит между мягкой и твердой оболочкой. Он представляет собой тонкий коллагеновый пласт, состоящий из плоских клеток. С мягкой оболочкой его соединяют трабекулы. В результате образуется сеть, напоминающая паутину. Трабекулы образуются мезотелиальными и коллагеновыми клетками. У паутинной оболочки обычно два мезотелиальных слоя, но иногда их может быть больше или меньше.

Хиазма

После того как зрительный нерв прошел через канал, расположенный внутри клиновидной кости, он преобразуется в хиазму. Так называют место, где нити нервных волокон частично перекрещиваются и перемешиваются между собой. В ширину и длину перекрещение составляет около 1 сантиметра. Толщина же хиазмы не больше 0,5 см. Строение нервного перекреста очень сложное. Но именно благодаря хиазме сохраняются зрительные функции при некоторых видах повреждений органов зрения.

В хиазме волокна, протягивающиеся от носовой части сетчатой оболочки глаза, направляются в противоположную сторону. А те волокна, что проходят от височной части, продолжают свой путь по той же стороне. В результате получается частичный перекрест, который наделен интересным свойством. Если его рассечь спереди-назад, то изображение не будет получено ни левой, ни правой стороной.

Нервный пучок после прохождения хиазмы обретает название «зрительный тракт». Это те же самый нейроны, но у них остается лишь одна задача – доставить импульс от перекреста до таламуса.

Таламус и путь к зрительному центру

Зрительный тракт сформирован из тех же нейронов, что и нерв глазного яблока. Он берет начало из хиазмы и продолжается вплоть до подкорковых зон зрительного цента в промежуточном мозге. В длину зрительный тракт составляет примерно 5 сантиметров.

От места перекрещивания нервных пучков зрительный путь проходит под основанием височных долей головного мозга и достигает коленчатого тела и таламуса. По нему передается информация с сетчатой оболочки своей стороны. Если зрительный тракт повреждается сразу после выхода из зоны перекреста, то проблемы со зрением начинаются только с той стороны, где был поврежден нервный пучок.

С первого нейрона в первичной зоне коленчатого вала электрический импульс передается на следующий нейрон. От зрительного пути также отходит дополнительное ответвление, которое достигает вспомогательные подкорковые зоны таламуса. Но оно перед коленчатым телом отходит к зрачково-двигательному и зрачково-чувствительному нерву, и только потом идут до таламуса. Это ответвление предназначено для замыкания рефлекторных сетей содружественной реакции зрачков на свет, скашивания глазных яблок. Оно же отвечает за смену фокусировки на объектах, которые располагаются на различных от человека расстояниях (аккомодации).

Вблизи с подкорковой зоной таламуса находятся центры равновесия, слуха, обоняния и некоторые другие ядра нервов спинного мозга и черепа. Базовое поведение, например, реакцию на быстрое движение, обеспечивает координированная работа всех этих центров вместе. Таламус имеет тесную связь со всеми мозговыми структурами. Он принимает участие в выполнении висцеральных и соматических рефлексов.

Предполагается, что нервные импульсы, поступающие от сетчатой оболочки к таламусу через зрительный канал, влияют на очередность периодов сна и бодрствования, менструальный цикл, психоэмоциональное состояние, вегетативную регуляцию органов, углеводный, липидный и водно-солевой обмены, синтез половых гормонов и гормонов роста.

Центральный канал передает информацию о зрительных раздражителях от первичного зрительного центра в полушария головного мозга. Высший центр, отвечающий за зрение, располагается в коре внутри затылочных долей, язычной извилины и шпорной борозды. Причем он получает перевернутую картину зеркального типа. Но он его преобразует, чтобы мы видели мир таким, какой он есть.

Кровоснабжение глазного нерва

Питание фронтальной части оптического нерва происходит за счет системы укороченных цилиарных задних артерий. Диск зрительного нерва делится на 4 участка, каждый из которых питается разными сосудами:

1. Ретинальная зона диска питается благодаря подходящей к ней ретинальной цилиарной артерии;
2. Теполярна зона питается за счет ответвлений, идущих от хориоидальных сосудов;
3. Преламинарная область ДЗН получает питательные вещества с кровью, идущей по самим хориоидальным сосудов;
4. Ламинарная зона ДЗН принимает питание и кислород из артериол, принадлежащих перипапиллярной хориоидеи.

Из фронтального участка оптического нерва кровь оттекает благодаря центральной вене, проходящей в сетчатой оболочке глаза. ДЗН в препаламинарной зоне передает в перипапиллярные вены венозную кровь с высокой концентрацией продуктов распада и углекислого газа. Кровь из них попадает в вортикозные вены глаза.

Зрительный канал нерва передает кровь в заднюю центральную вену. Она после выхода из ствола оптического нерва попадает в кавернозный синус. Обычно из этой вены происходит кровоизлияние в нервную ткань глаза при повреждении костного канала.

Отрезок глазного нерва внутри черепа обогащается питательными веществами через разветвленную сетку сосудов, образованную передней мозговой и внутренней сонной артериями. В питании также участвуют передняя соединительная и глазничная артерии.

Заболевания глазного нерва и последствия

Патологии оптического нерва могут быть связаны с его неправильным формированием, вовлечением в воспалительный процесс, а также механической травмой или органическим поражением волокон. Любые нарушения становятся причиной тяжелых последствий, в худшем случае развивается необратимая слепота.

Возможные патологии глазного нерва:

1. Аномалии в формировании ДЗН;
2. Воспалительные заболевания периферических пучков (интрабульбарный и ретробульбарный невриты);
3. Застойный диск зрительного нерва (отек при повышенном внутричерепном давлении);
4. Токсическое повреждение зрительного канала;
5. Оптохиазмальный арахноидит (воспалительный процесс, затрагивающий мозговые оболочки, покрывающие нерв);
6. Ишемическая нейропатия оптического нерва (нарушенное кровоснабжение).

Методы диагностики патологий ДЗН и зрительного нерва:

• Офтальмоскопия зрительного диска для оценки его границ, цвета, формы и состояния сосудов в нем;
• Оптическая когерентная томография, или ОКТ;
• Кампиметрия для выявления центральных скотом в поле зрения и вычисления размера слепого пятна.

С помощью таких исследований можно обнаружить врожденные аномалии:

• Друзы диска зрительного нерва;
• Атрофия зрительного диска;
• Ложный неврит;
• Колобома зрительного диска;
• Увеличение в размере ДЗН;
• Гипоплазия или аплазия диска.

Друзы диска зрительного нерва образуются в результате образования мукополисахаридов и мукопротеинов, приводящих к кальцификации этого нерва. Они встречаются у каждого сотого человека. Болезнь со временем прогрессирует, что приводит к ишемической нейропатии, увеличению слепого пятна и ухудшению периферического зрения.

С помощью ОКТ и других методов диагностики можно также выявить приобретенные патологии: застойный диск зрительного нерва, его атрофию или нарушения кровоснабжения.

ДЗН в норме

Диск зрительного нерва в норме:

• Имеет округлую или овальную форму с длинным вертикальным меридианом;
• Окрашен в красноватый или розовый цвет. У пожилых людей ДЗН становится желтым;
• Сосок диска к носовому краю утолщается, поэтому с этой стороны кажется, что он ярко красный. В височной части в норме окраска всегда бледнее. Излишняя бледнота может быть связано с миопической рефракцией;
• На диске отчетливо видны пигментные кольца: хориоидальный и склеральный;
• Границы зрительного диска должны быть четкими. Самая четкая граница проходит у височного края;
• Диск в норме располагается на уровне сетчатой оболочки;
• Центральные сосуды в зрительном диске отчетливо видны. Иногда можно увидеть оптикоцилиарные или цилиоретинальные ответвления.

Изучение строения зрительного нерва очень важно для человечества. Благодаря накопленным знаниям стали известны причины многих проблем, связанных со зрением. А выяснение причины патологии – это половина пути ее излечения. А для некоторых пациентов появилась возможность снова видеть благодаря операции на зрительном нерве, которая была бы невозможна без изучения его структуры и функций.