Строение бактерий много проще и однообразнее, чем строение простейших, и здесь нет такого богатства форм, как у инфузорий. Однако это единообразие и простота строения делают бактерии очень хорошей моделью для многих опытов. Еще проще устроены, и поэтому еще лучше, как модель, вирусы. Но о них - после, в особой главе.
Чтобы посмотреть на живые бактерии, нам с вами придется поискать более сильные и сложные микроскопы, чем те, в которые можно рассмотреть инфузории. Без увеличения в 600-800 раз тут не обойтись.
Зато источник, в котором всегда можно найти множество разнообразных бактерий, доступен всегда. Это - ваш собственный рот. Соскребите зубной налет и размешайте его в капельке воды или слюны на предметном стекле. Этого вам хватит для ознакомления с основными формами бактерий.
Если вы посмотрите на них в обычный микроскоп, употребляющийся в медицинских и биологических лабораториях, то, наверное, разочаруетесь. Будут видны сероватые, с нечеткими контурами, очень маленькие палочки, шарики, нити. Разве их сравнить с причудливыми, как тропические рыбы, инфузориями?
В так называемый фазово-контрастный микроскоп вы сможете увидеть больше. Отличие этого микроскопа от обычного сводится к тому, что частицы, одинаково прозрачные для световых лучей, но с разной плотностью выглядят здесь по-разному: более плотные - темнее, менее плотные - светлее.
Интересно наблюдать живых бактерий в так называемый темнопольный микроскоп. Лучи света здесь идут не через объект наблюдения в объектив микроскопа, а сбоку. Вы, наверное, видели, как ярко светятся пылинки в солнечном луче, пробившемся из-за штор или ставни в темной комнате.
Примерно так же выглядят в темнопольном микроскопе и бактерии - как светлые точки на угольно-черном или коричневатом фоне. Общие очертания их при этом немного смазываются, но зато хорошо видно движение бактерий. А характер движения позволяет распознавать возбудителей некоторых болезней.
Фото: U.S. Geological Survey
Фото: Umberto Salvagnin
Иные бактерии не имеют жгутиков, нужных для передвижения. Но это не значит, что в поле зрения микроскопа они будут неподвижны. Нет, вам покажется, что бактерии движутся, причем все разом, как муравьи в развороченном муравейнике. Однако это - не самостоятельное, активное движение микроба, а так называемое броуновское движение.
Броуновское движение любых мелких частиц, плавающих в жидкости (отнюдь не только микробов), - следствие беспорядочного теплового движения молекул этой жидкости. Молекулы давят на частицу со всех сторон, и она, так сказать, «топчется на месте».
Зато если под микроскопом подвижные бактерии, то вы увидите, как быстро они пересекают поле зрения, замирают на месте, а затем снова устремляются дальше. Особенно интересно наблюдать за спирохетами, похожими на ожившую спираль от электрической плитки. Они настолько тонки, что под обычным микроскопом живую спирохету трудно разглядеть.
В темнопольном микроскопе они видны гораздо лучше. Вы, наверное, найдете их в зубном налете; только хорошенько приглядитесь - лучше всего искать спирохет во время их движения. Они или плывут, извиваясь, как змейки, или дергаются на месте и даже складываются пополам.
Живых бактерий рассматривать в микроскоп не столь удобно, как мертвых и окрашенных. Детали строения этих организмов были изучены именно на окрашенных препаратах. Чтобы окрасить бактерии, нужно нанести их на стекло (как говорят, сделать мазок), высушить его, прогреть на пламени горелки (чтобы клетки впоследствии лучше подкрасились) и капнуть на мазок каплю специальной краски.
Если вы попадете в микробиологическую лабораторию, то там, конечно, найдется набор разнообразных красок. Одна из самых распространенных - метиленовая синяя. Так как она входит в состав чернил для авторучки, то за неимением лучшего можно брызнуть на мазок каплю чернил. Через 6-8 минут краску надо смыть водой и высушить мазок.
В зависимости от того, какой вид бактерий был окрашен, вы увидите под микроскопом шарики или палочки - прямые, изогнутые или похожие на запятую. Из палочек и шариков могут образовываться цепочки. Шарики иногда объединены в группы по четыре, восемь и шестнадцать. У некоторых палочек на концах есть утолщения вроде спичечной головки. Таковы основные формы бактерий.
Однако столь краткое описание напоминает слова одного философа, который определил человека как двуногое без перьев. У бактерий, даже окрашенных самым простым способом, можно найти довольно много особенностей их строения. О некоторых из этих особенностей мы здесь расскажем.
Палочковидных бактерий в природе больше всего. Само слово «бактерия» по-гречески значит «палочка». Один из самых распространенных микробов, так называемая кишечная палочка, имеет форму длинного овала. Кишечная палочка обитает в толстых кишках; в одном грамме человеческих испражнений может содержаться 2-Ъ миллиарда этих микроорганизмов (представляете, сколько их попадает во внешнюю среду в населенной местности!).
По форме от кишечной палочки неотличимы и болезнетворные микробы - возбудители дизентерии, тифа, паратифа. Возбудитель сибирской язвы - тоже палочка, но с обрубленными концами. Бактерии сибирской язвы часто располагаются в виде длинных нитей-цепочек.
Форму палочки имеют возбудители столбняка, газовой гангрены и многих других болезней.
Иногда можно встретить название «холерная запятая». Действительно, так называемые вибрионы похожи на запятую. К ним относится и возбудитель холеры. Только не представляйте себе холерную запятую в виде головастика, как любил ее рисовать в «Окнах РОСТА» Маяковский. Это скорее изогнутая палочка равномерной толщины. Строго говоря, это даже не палочка, а отрезок спирали, один ее неполный виток.
Шаровидные бактерии называются кокками. Кокки, собранные в гроздья, напоминающие виноградные, носят название стафилококков. Некоторые из них, попадая в ранки или царапины, служат причиной нагноений и вызывают тяжелые заболевания у детей раннего возраста.
Много несчастий причиняют человеку стрептококки - микробы, похожие на нитки бус или четки. Они вызывают и рожистое воспаление, и ангину, и даже заболевание сердца - эндокардит. Коккам, расположенным по два - диплококкам, - человек обязан такими болезнями, как менингит, воспаление легких, гонорея.
В окрашенном мазке легко определить форму бактерий, но изучить строение бактериальной клетки во всех деталях невозможно. И если мы все-таки уже много знаем о строении бактерий, то этому помогли специальные методы их окраски и изучение их под электронным микроскопом.
В данной книге школьник и юный натуралист найдут материал для внеклассного чтения, а также дополнительный и справочный материал к учебнику зоологии.
Отдельные очерки не связаны между собой, поэтому не обязательно читать всю книгу подряд.
Книга знакомит читателя с разнообразием животного мира СССР и зарубежных стран. Попутно приводятся сведения о значении животных в природе, хозяйственной деятельности человека.
Часть материала изложена в форме вопросов и ответов. Раздел «Рассказы о насекомых» написан кандидатом биологических наук Ю. М. Залесским.
В третьем издании текст местами изменён и дополнен; внесены необходимые исправления, добавлено несколько новых рисунков. Глава «Зоология в вопросах и ответах» дополнена новыми вопросами; порядок их распределения изменён в соответствии с зоологической системой.
Я. Цингер
«Амёбы представляют собой простые кусочки протоплазмы с ядром», - говорил нам учитель, рисуя мелом на доске бесформенные фигурки.
«Передвигаются амёбы при помощи псевдоподий, или ложноножек (при этом учитель подрисовывал к фигуркам рогульки), которыми они захватывают свою пищу - бактерий» (при этом ложноножки охватывали маленький комочек, долженствующий изображать собой бактерию). «Размножаются амёбы делением надвое», - монотонным голосом продолжал учитель, разделяя фигурку на две половинки. «Встречаются эти организмы в пресных водах; в протоплазме находится сократительная вакуоль» и т. д.
Всё, что рассказывал учитель об амёбах, казалось сухим и таким неинтересным, что мы, ученики, потихоньку зевали да посматривали в окна на более интересных и занимательных воробьёв, голубей и кошек.
Ни амёб, ни инфузорий нам не показывали, так как микроскопа в гимназии не было, поэтому рассказы учителя казались мало правдоподобными, а порой даже и не верилось, что на свете существуют эти самые амёбы, ядра, ложноножки и инфузории.
И только в Московском университете, когда каждый из нас, студентов, специализировавшихся по простейшим, получил для занятий новый блестящий микроскоп, перед нами открылся реальный и притом необыкновенно интересный и разнообразный мир мельчайших существ, не менее увлекательный и занимательный, чем мир «настоящих», видимых невооружённым глазом животных - львов и медведей, крокодилов и черепах, рыб и медуз.
Простейшие широко распространены по всему земному шару. Инфузории-туфельки встречаются не только во всех европейских странах; профессор В. Т. Шевяков, совершивший в конце XIX века кругосветное путешествие, находил этих инфузорий во всех обследованных им пресноводных водоёмах Азии, Африки, Америки и Австралии.
Космополитизм простейших подтверждают следующие факты. Профессор А. Л. Бродский в 1920 году в Средней Азии описал новый вид инфузории - туранию , а всего несколько месяцев спустя эта же инфузория была обнаружена в Праге. Другая инфузория - тектофрис - была впервые найдена во Франции; вскоре она была обнаружена и в США, а позднее в Южной Африке и Австралии и, наконец, её же в 1925 году нашла Т. А. Мудрецова в окрестностях Москвы.
Широкое распространение инфузорий объясняется их неприхотливостью, необычайной быстротой размножения (в среднем одно деление в сутки) и лёгкостью расселения их цист при помощи ветра, водоплавающих птиц, водных насекомых; случайным заносом их млекопитающими и человеком.
Даже при первоначальном знакомстве с миром простейших поражаешься удивительному разнообразию форм этих микроскопических существ и интенсивности их жизни.
Просматривая под микроскопом капельки воды из какого-нибудь невзрачного прудика с опавшей листвой (излюбленное место обитания простейших), мы можем шаг за шагом наблюдать отдельные моменты жизни этих микроскопических животных и изучать их повадки.
Из всех простейших, к которым относятся жгутиконосцы, корненожки, споровики и инфузории, наиболее известна туфелька - такая же обычная среди инфузорий, как, скажем, среди птиц обычен воробей.
Находящиеся в капле воды туфельки то оживлённо снуют и обгоняют друг друга, то толпятся у кучки еле видимых копошащихся бактерий - основной их пищи.
А - инфузории: туфельки и спиростомумы; Б - хищные инфузории: бурсария и дилептус, нападающие на туфелек, слева голые и раковинные амёбы; В - инфузории стилонихия, локсодесы, колониальные сувойки; корненожка-солнечник, диффлюгия.
Время от времени в поле зрения появляются другие инфузории. Медленно выплывают длинные спиростомумы , которые при столкновении с песчинкой, комочком или другой инфузорией резко сокращаются всем телом, затем снова вытягиваются.
Похожие на миниатюрных жучков стилонихии , перебирая как лапками щетинками-ресничками, суетливо ползают по частицам почвы. Не торопясь скользят по дну нежные, с крючковидным передним концом локсодесы .
Крупный, в один миллиметр длиной, красивый сине-голубой трубач является сидячей инфузорией. Нижним своим концом он прикрепляется к стеклу или какой-нибудь веточке; на верхнем же конце вытянутого в форме трубы тела находятся длинные реснички, биением которых создаётся постоянный ток воды, загоняющий в рот инфузории бактерий. Потревоженный трубач тотчас съёживается в овальный комочек, а по исчезновении опасности снова вытягивается в великолепную трубу. Съёжившийся трубач может прекрасно плавать, отыскивая себе новое место для стоянки. Поражает своей пёстрой окраской (смесь золотисто-жёлтого, зелёного и фиолетового) инфузория нассула , обитающая в комках тонких нитей зелёных водорослей (см. цв. таблицу).
Незабываемое впечатление оставляют сувойки , многочисленная колония которых напоминает густой миниатюрный кустик с прикреплёнными на концах стеблей тельцами инфузорий, похожих на цветки ландыша. Хотя вся колония в целом находится на одном месте, но отдельные её члены постоянно в движении: то отскакивают назад (при скручивании стебелька), то снова медленно выдвигаются вперед (при раскручивании стебелька). Заденет ли колонию проплывающая мимо дафния, червячок или просто дрогнет стекло на столике микроскопа, всякий раз повторяется эта «игра», напоминающая движение китайских мячиков на резинке.
В одну из капель попалась «огромная» (в 0,5 миллиметра длиной) инфузория бурсария с широким, напоминающим вершу ртом. То резкими размашистыми бросками гоняется она вплавь за своей добычей - туфельками, то, остановившись неподвижно на дне, загоняет их в рот биением длинных ротовых ресниц. Бурсария - разборчивый хищник, предпочитающий именно туфелек. Других, неугодных ей инфузорий она выталкивает обратно, но и туфельки достаются ей не без труда. Попав в пасть хищника, туфелька старается изо всех сил вырваться, что ей нередко и удаётся, но если бурсария протолкнула туфельку с током воды внутрь глотки (у инфузории есть «рот» и «глотка», даже «пищевод»); то дело кончено: добыча мгновенно под давлением протоплазмы сжимается, умерщвляется и, окружённая пузырьком с пищеварительными соками, переваривается.
Другая хищная инфузория, климакостомум, нападает даже на превосходящих её по длине тонких спиростомумов. Интересно наблюдать в микроскоп за борьбой, возникающей между двумя инфузориями, силы которых почти равны. Схваченный спиростомум, то сокращаясь, то вытягиваясь, волочит за собой хищника, который в свою очередь цепко удерживает ртом добычу, стараясь протолкнуть её дальше в глотку (см. цв. таблицу). Нередко сильным экземплярам спиростомумов удаётся вырваться из пасти хищника, даже если они заглочены наполовину. Бывает, что на одну и ту же инфузорию с противоположных концов набрасываются два хищника, оспаривая добычу друг у друга. В случае победы хищник заглатывает добычу целиком, причём длинный и узкий спиростомум скручивается в теле хищника тесным клубком. Следя за отдельными экземплярами климакостомумов, удаётся установить, что в теле этого своеобразного «удава» микроскопического мира добыча переваривается в течение 15–20 часов.
1 - колониальная сувойка; 2 - парамеция сумковидная; 3 - трубач голубой; 4 - локсодес; 5 - корненожка-арцелла; 6 - амёба-протей; 7 - одиночные сувойки; 8 - климакостома, 8 а - климакостома заглатывает спиростомума; 9 - офриоглена жёлтая; 10 - нассула золотистая; 11 - стилонихия.
Совсем иначе охотится другая хищная инфузория - дилептус . У неё орудием нападения является длинный хобот, снабжённый мельчайшими стрекательными тельцами - трихоцистами. Медленно плавая в капле воды и размахивая во все стороны хоботом, дилептус наносит им удары своим жертвам - туфелькам и другим инфузориям. Парализованная выпущенными трихоцистами и умерщвлённая, добыча втягивается затем в широко раскрывающийся рот.
А вот появилась и «гиена» микроскопического мира - инфузория офриоглена , специализирующаяся на поедании трупов мелких рачков дафний. Эта проворная инфузория, отыскав труп дафнии, тотчас же внедряется в него и начинает выедать его внутренности. Наевшись, инфузория обычно округляется и под прикрытием тонкой оболочки, выделенной наружным слоем протоплазмы, приступает к размножению.
В противоположность указанным инфузориям, охотящимся за животной пищей, многие инфузории растительноядны. Туфелька, стилонихия, красивый сине-голубой трубач и другие поглощают наимельчайшие организмы - бактерий, другие же, как например крупные нассула и фронтония, заглатывают длинные и тонкие нити водоросли спирогиры, иногда в несколько раз превосходящей по длине тело инфузории. В таких случаях нить водоросли внутри инфузории скручивается в клубок, который постепенно переваривается.
Когда в рассматриваемых каплях воды инфузорий оказывается мало или их совсем нет, легче заметить «простые комочки протоплазмы» - амёб, которых, вообще говоря, неопытным глазом, благодаря их прозрачности и малоподвижности, заметить среди песчинок, соринок и других частиц значительно труднее, чем подвижных и тёмно окрашенных инфузорий.
Амёбы очень разнообразны как по форме тела, так и по размерам, начиная от еле заметных даже под микроскопом мелких лучистых амёбок с длинными, тонкими ложноножками и кончая такими «гигантами», как амёба протей , размером до 0,5 миллиметра.
Однако разнообразие форм тела этих так называемых «голых» амёб невелико по сравнению с амёбами, тело которых заключено в раковинки. В пресных водоёмах очень обыкновенны арцеллы с их округлыми раковинками и различные виды диффлюгий с грушевидными раковинками, составленными из мельчайших песчинок, комочков, крохотных кусочков растений. Однако значительно превосходят их по сложности строения раковинки морских корненожек фораминифер . Они имеют форму то удлинённых цилиндриков, то шаровидных бус, то спирально завитых улиток. Но и фораминиферы в свою очередь уступают морским радиоляриям , крошечные скелеты которых превосходят всё, что только может представить себе самая взыскательная фантазия художника и скульптора. Некоторое представление об изумительном разнообразии скелета радиолярий может дать знакомое нам с детства разнообразие форм снежинок, так удивляющее нас в морозный зимний день. Не правда ли, странным представляется нам термин «простейшие» в применении к этим причудливым существам микроскопического мира?
И всё же радиолярии с научной точки зрения имеют сравнительно простое строение, так как «чудеса их архитектуры» сосредоточены только в скелете. Что же касается внутренней организации, то здесь первое место принадлежит инфузориям - наиболее высоко организованным и сложно устроенным простейшим.
Современная микроскопическая техника: микроскопы с увеличением в 2 тысячи раз; микротомы, микроманипуляторы и микрометры, позволяющие разрезать, оперировать и измерять инфузорий; методы окрашивания, выявляющие структуры, не видимые в обычных условиях; микрофотография и микрокинематография раскрывают тончайшие детали в строении не различимых простым глазом организмов. В последнее время на помощь обычному световому микроскопу пришло такое мощное орудие исследования как электронный микроскоп, дающий увеличение в 20 тысяч и более раз.
В настоящее время прекрасно изучено строение органов движения инфузорий - ресничек, в количестве нескольких тысяч покрывающих тело животного. Выяснена структура крошечных стрекательных телец - трихоцист, выбрасывающих при раздражении острые, длинные нити и создающих защитную зону вокруг растительноядных инфузорий; у хищных они служат орудием нападения. Теперь можно проследить подробности процесса захватывания, поглощения и переваривания пищи, который в своей основе протекает так же, как у высших животных.
А - в пробирке при рассмотрении невооружённым глазом; Б - под лупой (увеличение? 10); В - при малом увеличении микроскопа (? 80); Г - при большом увеличении микроскопа (? 750); Д - часть окрашенного среза при сильном увеличении; в центре видно ядро, снаружи - реснички; под ними в протоплазме - ряд тёмно окрашенных трихоцист; справа - две отдельные трихоцисты, одна из них нормальная, другая - с выброшенной стрекательной нитью; Е - инфузория, окружённая пучком «выстреленных» трихоцист (среднее увеличение); Ж - концевой участок трихоцисты под электронным микроскопом; З - ресничка в поле зрения электронного микроскопа.
У большинства инфузорий обнаружены скелетные нити, обусловливающие сохранение определённой формы тела. При помощи тончайших мускульных волоконец - мионем - инфузории изменяют форму тела: съёживаются, изгибаются и вытягиваются. Описаны нейрофаны - своего рода нервные нити, координирующие работу ресничек и других частей тела. Подробно исследована работа сократительных вакуолей - постоянно и ритмично сокращающихся и расширяющихся «насосов», удаляющих из организма излишки воды и вредные продукты обмена. Выяснено значение и роль большого и малого ядер в жизнедеятельности и размножении инфузорий.
Внешнее строение различных видов инфузорий очень разнообразно и порой весьма сложно. Особенно хорошо это видно на инфузориях, в миллионных количествах населяющих в качестве безвредных сожителей желудок быка, лошади, зебры, антилопы, овцы и других копытных животных. Прилагаемые рисунки некоторых из этих инфузорий, которыми много занимался ленинградский зоолог проф. В. А. Догель, показывают, что совсем непросто устроены эти простейшие организмы .
Интересно отметить, что красота и разнообразие форм простейших была использована как материал для декорации сцены «Сад Черномора» при первой постановке оперы М. И. Глинки «Руслан и Людмила» в 1842 году. Рисунки были заимствованы из красочного атласа инфузорий Эренберга, изданного в Германии в тридцатых годах прошлого столетия.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
Можно посмотреть видео, демонстрирующие увеличение данных организмов под микроскопом. Это современные устройства, позволяющие рассмотреть невидимые человеческому глазу частицы. Они дают возможность достаточно точно узнать, как устроен мир одноклеточных, а также что такое бактерия, максимально подробно.
Разновидности микроскопов
Познакомиться с импровизированным видео под увеличительными линзами, где бактерии двигаются, можно в лабораторных и домашних условиях. Все зависит от наличия специального оборудования. Микроскопы, позволяющие производить наблюдение за организмами, имеют свою классификацию, построенную на основе конструкции оборудования, предоставляемых им возможностей. Выделяют следующие доступные виды:
- обычный (биологические лаборатории, классы образовательных учреждений);
- фазово-контрастный (исследует бактерии в моче);
- темнопольный;
- электронный.
На фото продемонстрированы данные категории для , которые можно приобрести. Ознакомившись с видео, можно без труда научиться пользоваться каждой моделью, не допуская ошибок.
Выбор подходящей модели
Многих начинающих исследователей интересует, какой прибор выбрать, чтобы рассмотреть кисломолочные, а также другие распространенные категории бактерий.
Бюджетный сегмент микроскопов, демонстрирующих 640-кратное увеличение, не даст того эффекта, который можно оценить на видео, сделанном более мощным микроскопом. Бактерии в моче, к примеру, можно увидеть только под линзами оборудования, увеличивающим в 1000 крат и больше.
Электронная микроскопия: эффективный метод
При помощи электронного устройства ученым удалось проследить процесс деления клетки. На фото можно увидеть бактерию стафилококка, часто присутствующую в моче человека и вызывающую серьезные заболевания, в состоянии деления. Исследования дали возможность снимать видео для изучения процессов на базе образовательных учреждений.
Что можно рассмотреть?
Каждый теперь может увидеть фото и видео всех известных науке бактерий в свободном доступе. Кисломолочные - это кокки и палочки, бактерии в моче - правильной формы шары (стафилококки), прямые палочки, нити (протеусы). Особенно хорошо они видны под электронным прибором на фото.
Исследуемый материал нужно фиксировать специальным методом, чтобы избежать быстрого распада и снизить уровень токсичности (второе актуально для исследования не всегда безопасных микроорганизмов в моче).
Увидеть бактерии в электронный микроскоп можно после предварительного нагрева стекла, на который нанесен образец для рассмотрения. Не обязательно покупать горелку – бытовые источники огня и стандартный пинцет позволят это сделать. В этих же целях можно использовать метиловый спирт или ацетон. Химическая фиксация требует осторожности (лучше рассмотреть для начала видео). Далее производится окраска образца с последующим увеличением его под микроскопом (наиболее распространенная краска - метиленовая синяя).
Учитывая, какой вид бактериальных организмов был окрашен, можно увидеть палочки или шарик. Они могут присутствовать в открытых ранах или моче человека.
Подвижные и неподвижные организмы
Под электронным или обычным микроскопом с многократным увеличением будет видно движение клеток. Независимо от того, какой тип бактерий исследуется – шары-стафилоккоки (находящиеся в моче) или кисломолочные, с жгутиками или без – они не останутся неподвижными. Возникает закономерный вопрос: почему двигаются те образцы, у которых жгутиков от природы нет?
Причина - не самостоятельное движение, как у имеющих дополнительные элементы, позволяющие шевелиться, а броуновское движение (беспорядочное, теплового типа). Палочки и нити могут.
При нарушении рефракции (дальнозоркость, близорукость, астигматизм) человек испытывает серьезный дискомфорт. Однако состояния эти довольно хорошо поддаются коррекции. Гораздо страшнее полная слепота, которая нередко становится необратимой. В связи с этим, необходимо очень внимательно относится к любым изменениям зрения, которые могут сигнализировать о начале заболевания.
В организме человека все системы и органы взаимосвязаны между собой и любые отклонения могут быть замечены внимательным пациентом. Небольшие изменения нередко предупреждают человека о куда более значительных отклонениях. Одним из таких изменений в работе оптической системы является нарушение полей зрения. Более подробно этот вопрос обсуждается ниже.
Понятие поля зрения
Поле зрения представляет собой все пространство, которое воспринимает глаз. Определить поле зрения можно при фиксации взгляда и неподвижном положении глаз и головы. При этом испытуемый четко воспринимает только центральную зону, а предметы в периферической зоне будут восприниматься более расплывчатыми.
Выпадение полей зрения
В норме человек может воспринимать пальцы руки, которая отведена в сторону на 85 градусов. Если этот угол меньше, то у пациента отмечается сужение поля зрения.
Если испытуемый может воспринимать только половину пространства, то имеется выпадение половины поля зрения. Этот симптом нередко сопровождает серьезные заболевания центральной нервной системы, в том числе головного мозга.
Чтобы более точно диагностировать патологию у пациента с выпадением полей зрения, необходимо обратиться к врачу. Для обследования этих пациентов применяют различные методики.
При выпадении половин полей зрения или даже четвертей, речь идет о гемианопсии. Обычно эта патология двусторонняя, то есть поле зрения повреждено с обеих сторон.
Иногда выпадение полей зрения имеет концентрический характер. При этом состояние может ухудшиться вплоть до трубочного зрения. Подобный симптом возникает при атрофии зрительного нерва или при тяжелом течении глаукомы. Иногда такое сужение поля зрения носит временный характер и связано с психопатией.
При очаговом выпадении поля зрения речь идет о скотоме, которая характеризуется появлением теней или островков отсутствия или снижения зрения. В ряде случаев скотому удается обнаружить только при специальном обследовании пациента, то есть сам он нарушения зрения не замечает.
Если скотома располагается в центральной зоне, то, скорее всего, она связана с макулодистрофией, возрастными изменениями в области желтого пятна.
В связи с тем, что в последнее время появились весьма эффективные методы лечения этих серьезных заболеваний, следует выполнять все предписания лечащего врача.
Причины нарушений
В зависимости от причины выпадения поля зрения, характер патологии может быть различным. Обычно при этом имеется нарушение работы воспринимающего аппарата оптической системы. Если патология проявляется так называемой занавеской с одной стороны, то, скорее всего, причина заболевания кроется в нарушении работы проводящих путей или отслойке сетчатки. В последнем случае к нарушению полей зрения присоединяется искажение формы предметов и излом прямых линий. Также может различаться размер дефекта поля зрения в утренние часы и вечером. В ряде случаев пациент воспринимает окружающие предметы в виде плавающих фигур. Отслойка сетчатки чаще развивается на фоне выраженной миопии, травматического повреждения глаза, дистрофии клеток этого слоя.
Если имеется двустороннее выпадение полей зрения со стороны висков, то, вероятно, речь идет об аденоме гипофиза.
Если поле зрения нарушено в виде полупрозрачной или плотной занавески, которая расположена с назальной стороны, то это свидетельствует о высоком внутриглазном давлении. Также при глаукоме возникают радужные круги при взгляде на точечные источники света или туман перед глазами.
Полупрозрачная занавеска с одной из сторон может появляться при снижении прозрачности оптических сред глаза. К ним относят бельмо, катаракту, птеригиум, помутнение стекловидного тела.
При выпадении центрального участка поля зрения причина заболевания чаще вызвана нарушением питания этой области при макулоистрофии или патологией зрительного нерва и его атрофией. При макулодистрофии также имеется нарушение восприятия формы предметов, неравномерное изменение размеров изображения, искривление линий.
При концентрическом (вплоть до трубчатого) сужении поля зрения обычно речь идет о пигментной дегенерации вещества сетчатки. При этом центральная острота зрения сохраняется в норме довольно длительное время. Также концентрическое сужение поля зрения наблюдается при глаукоме, однако в этом случае острота центрального зрения также снижена.
Обычно концентрическое сужение поля зрения проявляется тем, что человек очень долго ищет замочную скважину в двери, не может ориентироваться в незнакомой обстановке и т.д.
При склеротическом изменении артерий головного мозга нарушается питание нервных клеток в корковых зрительных центрах. Это состояние также может вызывать концентрическое сужение поля зрения, однако при этом снижается и острота центрального зрения, а также имеется другая симптоматика нарушения питания мозга (забывчивость, головокружение).
Как производится проверка?
Чтобы определить у пациента наличие дефектов поля зрения, необходимо провести полное обследование. При этом врач сможет установить область поражения, а также уровень изменения в структуре оптической системы. Это поможет установить диагноз заболевания или же приведет к необходимости провести ряд дополнительных обследований.
Чтобы оценить поля зрения, можно воспользоваться одной из общепринятых методик.
Эксперимент, который просто провести, позволит приблизительно оценить состояние зрение. При этом нужно посмотреть вдаль, а руки вытянуть в стороны (на уровне плеч). После этого нужно пошевелить пальцами. При нормальном периферическом зрении человек без труда заметит шевеление пальцев. Если же пациент не может заметить шевеление пальцев, то он утратил периферическое зрение.
Некоторые полагают, что важным является только центральное зрение, но это не так. Например, при отсутствии периферического зрения невозможно ориентироваться в пространстве, водить автомобиль и т.д.
На качество зрения могут повлиять различные заболевания, в том числе глаукома. При этом происходит постепенно уменьшение поля зрения, то есть его концентрическое сужение. Этот симптом является поводом для немедленного обращения за медицинской помощью.
При проведении диагностических манипуляций врач с высокой точностью может установить локализацию повреждения в оптической системе (до или после зрительного перекреста, непосредственно в зоне хиазмы).
Если окулист выявил скотому только с одной стороны, то повреждение располагается до хиазмы, то есть затрагивает либо рецепторы сетчатки, либо волокна зрительного нерва.
Расстройства зрения могут присутствовать самостоятельно или же сочетаться с другими патологиями центральных структур нервной системы, к которым относят расстройства сознания, двигательной активности, речи и т.д. Иногда они являются следствием нарушения кровотока в артериях, которые кровоснабжают зрительные центры головного мозга. Чаще всего этому состоянию подвержены молодые пациенты или лица среднего возраста.
При вегетососудистых нарушениях первым делом появляется выпадение поля зрения. Спустя несколько минут эти дефекты перемещаются влево, вправо. Также они могут ощущаться при замкнутых веках. Это приводит к значительному снижению остроты зрения, а затем к выраженной головной боли.
Помочь пациенту в таком состоянии можно, если дать ему отдохнуть в собственной кровати, предварительно расстегнув стесняющую одежду. Кроме того, можно использовать рецепторные препараты, например, дать пациенту рассосать таблетку валидола. Если такое состояние повторится, то помимо окулиста, следует обязательно посетить невролога.
Чтобы оценить состояние пациента, нужно использовать специальные компьютеризированные установки. В них на темном фоне неравномерно вспыхивают световые точки, которые могут иметь одинаковую или разную яркость и размер. После этого установка регистрирует те зоны, которые не попали в поля зрения.
Изменения поля зрения
Нарушение поля зрения может быть связано с разными патологиями. Все эти изменения можно разделить на две большие группы:
- Очаговые дефекты поля зрения, или скотомы.
- Концентрическое сужение границ поля зрения.
При этом для каждого конкретного заболевания характерно появление тех или иных дефектов поля зрения. Эти симптомы врач использует для топической диагностики заболеваний центральной нервной системы.
Очаговые дефекты (скотомы)
Если зрение снижено или отсутствует на определенном участке, границы которого не примыкают к наружному контуру поля зрения, то речь идет о скотоме. При этом дефекты зрения могут не восприниматься пациентом, потому что изображение достраивается за счет второго глаза. Такие скотомы называют отрицательными. При положительных скотомах пациент воспринимает дефект как пятно или тень, располагающуюся в поле зрения.
Форма скотом может быть различной (сектор, дуга, овал, круг, неправильный многоугольник). В зависимости от расположения скотом относительно центральной точки фиксации они также имеют различное название (периферические, секторальные, перицентральные, парацентральные, центральные). Если в зоне дефекта зрение отсутствует полностью, то скотому называют абсолютной, в ином случае - относительной (нарушается только четкость восприятия).
Интересным является факт, что у одного пациента скотома может быть одновременно относительной и абсолютной (при исследовании поля зрения с применением меток различного цвета).
Помимо различных патологических скотом, у каждого пациента существуют и так называемые физиологические скотомы. К ним относят слепое пятно и сосудистый рисунок.
В первом случае речь идет об абсолютной скотоме овальной формы, которая располагается в височной зоне поля зрения. Эта скотома соответствует проекции диска зрительного нерва. В зоне слепого пятна полностью отсутствует световоспринимающий аппарат.
У физиологической скотомы имеются четкие размеры и местоположение. Если происходит изменение этих параметров, например, увеличение размера, то скотома становится патологической. В частности, увеличение размера слепого пятна наблюдается при отеке диска зрительного нерва, глаукоме, гипертонии.
Чтобы определить скотомы раньше врачи прибегали к довольно трудоемким исследованиям поля зрения. В последнее время используют в основном автоматические периметры, а также тестеры для центрального зрения, что значительно облегчает процедуру и сокращает время ее выполнения до нескольких минут.
Изменение границ поля зрения
Сужение границ поля зрения может быть концентрическим, то есть глобальным, или же локальным. В последнем случае формирование дефекта происходит на каком-то определенном участке, тогда как на остальном периметре границы поля зрения не нарушены.
Сужение концентрическое
При концентрическом сужении многое зависит от степени этого процесса. Так, в тяжелых случаях формируется так называемое трубочное зрение, при котором периферическое восприятие практически полностью утрачивается.
Концентрическое сужение зрения может быть связано с разными патологиями, включая неврозы, неврастении, истерии. При таких состояниях нервной системы сужение поля зрения носит функциональный характер.
Однако, концентрическое сужение поля зрения чаще связано с органической патологией, например, с периферическим хориоретинитом, атрофией или невритом волокон зрительного нерва, пигментным ретинитом, глаукомой.
Для точного определения характера сужения поля зрения (функциональный или органический), необходимо провести ряд исследований. В них используют объекты разного размера, цвета, яркости. В случае функциональных отклонений размер предмета и другие его характеристики не влияют на результат исследования. Кроме того, в качестве отличительного признака используют способность пациента ориентироваться в пространстве. Если это свойство нарушено, то, скорее всего, речь идет об органическом поражении.
При локальном сужении поля зрения процесс может быть двусторонним или односторонним. При двустороннем поражении дефекты могут располагаться симметрично или в различных областях поля зрения.
При этом важное диагностическое значение имеют некоторые характерные области выпадения зрения, например, гемианопсия (половинчатое выпадение полей зрения). При этом состоянии речь идет о поражении зрительного пути в зоне хиазмы или ближе к центральным структурам.
Гемианопсии можно диагностировать самостоятельно, но чаще такие нарушения зрения выявляют при обследовании пациента.
Гемианопсия бывает гомонимной (выпадение височной половины с одной стороны и носовой с другой) или гетеронимной (одновременное выпадение носовых или височных половин в обеих сторон). Также бывает квадрантная гемианопсия, когда начало дефекта совпадает с точкой фиксации.
Гемианопсия
Гомонимная гемианопсия чаще возникает в результате патологических объемных образований в головном мозге (опухоль, абсцесс, гематома) или же при ретрохиазмальном поражении зрительного пути (противоположная сторона). У таких пациентов могут выявляться гемианопсические скотомы, которые расположены в симметричных участках поля зрения.
При гетеронимной гемианопсии дефекты могут быть расположены с наружной стороны (битемпоральная гемианопсия) или с внутренней стороны (биназальная гемианопсия). В первом случае поражается зрительный путь в зоне хиазмы, что характерно для опухолевого процесса в ткани гипофиза. При биназальной гемианопсии имеется поражение неперекрещенных волокон зрительного пути в зоне хиазмы. Это может возникать при давлении аневризмы внутренней сонной артерии на наружные нервные волокна в зоне перекреста.
Где лечить?
Лечение при дефектах поля зрения зависит от причины заболевания. В связи с этим очень важно провести быструю и качественную диагностику на современном оборудовании. Полученные данные помогут врачу назначить правильное лечение, в противном случае состояние пациента может ухудшиться.
С тех пор, как ученые обнаружили микробов, они учились их выращивать на различных питательных средах. Ведь для того чтобы знать, как бороться с тем или иным микроорганизмом, нужно изучить не только его форму, но и повадки, образ жизни, потребности в питании. Сейчас в лабораториях исследователи могут выращивать практически любой микроорганизм, для этого разработано огромное количество питательных сред. Но в прошлом, во времена Луи Пастера - родителя современной науки о микробах (микробиологии), в распоряжении ученых была доступна для изучения лишь вода из лесных луж и водоемов, настой сена и мясной бульон.
Слово "микроорганизм" понятие собирательное, в него входят все невидимые невооруженным глазом организмы - бактерии, грибы, одноклеточные и еще целый ряд микрожителей. К слову, вирусы не относят к микробам. Их выделяют в отдельную группу, и наблюдать их в обычный световой микроскоп не представляется возможным.
Микробы вездесущи, обнаружить их можно буквально на всем, что нас окружает. Они бывают аэробами, т.е. для их жизнедеятельности требуется присутствие свободного молекулярного кислорода, но могут быть и анаэробами, способными прожить в условиях без доступа кислорода. Размеры, форма и принципы питания у микробов очень разнятся, но из них всех, пожалуй, самой красивой и причудливой является инфузория туфелька.
Инфузорий можно часами наблюдать в микроскоп. Они имеют очень необычную форму и легко узнаются среди прочих микроорганизмов. Для наблюдения за ней не требуется длительных подготовок и специальных навыков. Ее может увидеть любой желающий даже с помощью самого простого микроскопа.
Проведение опыта с инфузорией
Для проведения опыта понадобится совсем немного воды из лесной лужи, зацветшего водоема, из вазы с цветами или даже из аквариума. Идеально, если в воде окажется несколько веточек водорослей. Препарат с инфузорией можно приготовить по принципу раздавленной капли, или сделать "висячую" каплю на предметном стекле с выемкой.
При рассматривании образца под микроскопом (лучше всего это делать на среднем или большом увеличении) можно заметить двигающихся овальных существ. Строго говоря, они не совсем овальные - передний конец инфузории заострен, а задний, наоборот, имеет сильно округлую форму. Одна из боковых сторон, приблизительно по центру туловища, вогнута, что придает существу большое сходство с подошвой туфли. Отсюда и название микроорганизма - инфузория туфелька. Вокруг всего тела инфузории располагаются в несколько слоев реснички, которые помогают ей двигаться и "загонять" пищу в ротовое отверстие, расположенное неподалеку от головного конца.
Для особо пытливых исследователей будет интересно понаблюдать за процессом пищеварения у инфузории. Пища, попавшая в ротовое отверстие, постепенно перемещается в "желудок" - пищеварительную вакуоль, похожую на пузырек. В ней пища переваривается, а затем выталкивается в другую вакуоль - сократительную, которая является чем то, наподобие кишечника у животных. Сократительная вакуоль служит для устранения остатков пищи наружу. Для того чтобы увидеть, как происходят эти процессы, нужно покормить инфузорию, например, несколькими капельками обычной туши для заправки перьевых ручек. После того, как инфузория заглотнет ее, можно рассмотреть месторасположение пищеварительной вакуоли - темный шарик на фоне светлого тела микроорганизма.
Многие знают, что инфузории относятся к классу простейших, но это название довольно относительное, т.к. многочисленные опыты над инфузориями обнаружили у них зачатки психической деятельности. К примеру, инфузорию помещали в узкую трубку, диаметр которой совсем немного превосходил размер самого животного. Трубку с обеих сторон запаивали. Когда инфузория доплывала до одной стороны, она делала попытки проплыть дальше, но вскоре разворачивалась головным концом и направлялась в другую сторону. Со временем инфузория стала тратить на развороты все меньше времени и сил, а значит, смогла приспособиться к новым условиям.
Но поражает в инфузории даже не это. В человеческом или другом сложном организме все клетки узкоспециализированы и выполняют какую-либо одну функцию. Инфузория же состоит из одной-единственной клетки, в которой есть, хоть и примитивная, но выделительная и пищеварительная системы, мышечная система, состоящая из сократительных волокон, двигательный аппарат из ресничек. Следовательно, эта единственная клетка может полностью обеспечивать все стороны жизнедеятельности. Возможно поэтому ученые прошлого с таким уважением относились к инфузории и часами просиживали над микроскопом, изучая и зарисовывая ее повадки.
Какие же микроскопы подойдут?
В микроскоп, способный давать увеличение не менее 600-800х крат, можно понаблюдать не только простейших, но и бактерий. Самый простой способ это сделать - собрать небольшое количество зубного налета и развести его в капельке воды. Так можно увидеть основных представителей царства бактерий. В простом лабораторном микроскопе они будут выглядеть неказисто - маленькие шарики, палочки или нити с нечеткими контурами. Но при использовании фазово-контрастного метода на более дорогостоящих лабораторных моделях можно рассмотреть гораздо больше. Их контуры станут четче, а тела будут выделяться ярким светом на темном фоне. И хотя внутреннюю структуру при таком исследовании изучить не получится (для этого нужно убить бактерий и окрасить), можно увидеть движение бактерий. А по характеру движений ученые определяют принадлежность бактерий к тому или иному классу и выявляют возбудителей некоторых болезней.
Для лабораторных же исследований, направленных на выявление и более точную идентификацию болезнетворных организмов, часто используются жидкие и плотные питательные среды. В них можно наблюдать не только отдельных микроорганизмов, но и целые колонии, т.е. большие скопления клеток, видимые невооруженным глазом. Однако эта техника достаточно сложная и не годится для применения в домашних условиях.
