Меню

Какие рецепторы раздражаются ярким светом



Распределение колбочек и палочек в сетчатке человека

→ Цветное зрение — дифференцированное восприятие и выделение сфокусированных базовых лучей

Рис.1. Глаз с центральной ямкой сетчатки, частью периферийной зоны периферийного зрения. Рис.2.Схема областей бинокулярного и периферийного зрения Рис.3.Боковое зрение человеческого глаза. Рис.4.Поле зрения человеческого глаза.

Распределение колбочек и палочек в сетчатке

— свойства и расположение в пространстве совокупности клеток сетчатки глаза. Пространственное распределение различных типов клеток в сетчатке важно знать для понимания организации визуальных связей и их строения.

Точки, определяющие центральное зрение — центральная ямка сетчатки, а по поводу нецентрального зрения — см. статью периферийное зрение.

  • Центральное зрение (5°) (см. рис. 3).
  • Периферийное зрение разделяется на три пояса (см. рис.4):
  • 1) Ближне-периферийное
    иногда называемое
    Пара-центральное
    зрение, находящееся по соседству с центром взгляда. [нужная цитата]. Именно область
    Пара-центральное зрение
    содержит наибольшее количество синих S-колбочек, которые участвуют в оппонентном отборе основных базовых лучей кружка нерезкости RGB сфокусированной предметной точки в зоне центральной ямки с колбочками L,M. сетчатки.
  • 2) Средне-периферийное
    зрение, находящееся в области середины поля зрения (mid perip.);
    Пара-центральное зрение
    ,
  • 3) Далеко-периферийное
    зрение, находящееся в области, расположенной на краях поля зрения (far perip.);[1]

Палочки

Периферические отростки условно-цилиндрической формы. Длина палочек составляет 0,06 мм, их диаметр 0,002 мм. В составе палочек находится пигмент родопсин, обесцвечивающийся под воздействии света. Палочка может фиксировать попадание нескольких фотонов света.

В структуру палочки входят

  • Наружный сегмент, в котором находятся постоянно обновляемые диски с родопсином;
  • Связующий отдел;
  • Внутренний сегмент с митохондриями, источниками энергии и ядром;
  • Сегмент с нервными окончаниями.

Палочки способны синхронизироваться и собираться в группы для выполнения общей задачи. Благодаря периферийным зрением люди улавливают быстрые движения и воспринимают происходящее вне угла зрения.

Работа палочек зависима от освещенности. В сумерках палочки, когда световых фотонов мало, зрительную функцию исполняют только палочки. При ярком освещении палочки могут воспринимать волны синей части спектра, помогая колбочкам. Поскольку в сумерках колбочки не действуют, глаз человека воспринимает информацию только от палочек и этим объясняется монохромность восприятия в темноте.

Строение зрительной сетчатки глаза

Если говорить о структуре сетчатки глаза, то палочки и колбочки располагаются на одном из лидирующих мест. Наличие данных фоторецепторов на нервных тканях помогает мгновенно трансформировать принятый световой поток в импульсный набор.

Сетчатка заполучает изображение, которое конструируется при помощи глазной части и хрусталика. Потом картинка перерабатывается и поступает на импульсы при помощи зрительных путей в нужную область головного мозга. Сложнейший тип структуры глаза совершает цельное обрабатывание информационных данных за малейшие секунды. Наибольшая часть рецепторов находится в макуле, расположение которой находится в центре сетчатки

Функции палочек и колбочек в сетчатке глаза

Палочки и колбочки имеют непохожую структуру и функции. Палочки позволяют человеку сконцентрироваться на объектах в темноте, а колбочки, наоборот, помогают различить цветовое восприятие окружающего мира. Но несмотря на это, они обеспечивают слаженную работу всего зрительного органа. Поэтому можно сделать вывод, что оба фоторецептора необходимы для выполнения зрительной функции.

Функции родопсина в сетчатке глаза

Родопсин относится к зрительным пигментам, по строению являющийся белком. Относится он к хромопротеинам. В практике его еще принято называть зрительный пурпур. Свое название он получил за счет ярко-красного оттенка. Пурпурное окрашивание палочек обнаружилось и доказалось при проведении многочисленных обследований. Родопсин имеет в своем составе два компонента — желтый пигмент и бесцветный белок.

Читайте также:  Свет для уличной съемки

При воздействии светового потока пигмент начинает разлагаться. Восстановление родопсина происходит во время сумеречного освещения при помощи белка. При яркой освещенности он опять разлагается и его восприимчивость сменяется на синюю зрительную область. Белок родопсина полностью возобновляется в течение тридцати минут. К этому времени зрение сумеречного типа приходит к своему максимуму, то есть человек начинает видеть в темном помещение гораздо лучше.

Признаки поражения палочек и колбочек

  • Понижение зрительной остроты.
  • Нарушение в цветовом восприятии.
  • Проявление молний перед глазами.
  • Суженность зрительного поля.
  • Возникновение пелены перед глазами.
  • Падение сумеречного зрения.


Колбочки

Периферические отростки условно-конической формы. Этот тип клеток преобразует световые сигналы в нервные импульсы. В состав колбочек входит пигмент йодопсин, состоящий из хлоролаба, реагирующего на жёлто-зелёную часть спектра и эритролаба, реагирующего на жёлто-красный участок спектра.

По размеру колбочки меньше палочек — их длина

0 мкм, а диаметр — 2-4 мкм. Колбочки на несколько порядков слабее воспринимают свет, чем палочки, но зато лучше реагируют на быстрые движения.

В структуру колбочки входят

  • наружный сегмент с постоянно обновляемыми и возникающими мембранными полудисками;
  • связующий отдел;
  • внутренний сегмент (включает ядро, митохондрии и полирибосомы);
  • синаптическую область, образующую синапсы с биполярными клетками.

Функции колбочек в сетчатке глаза

Колбочки по форме смахивают на колбы, применяющиеся при лабораторных исследованиях. В сетчатки глаза у людей размещается приблизительно семь миллионов таких рецепторов. Одна колбочка в своем составе имеет четыре элемента.

  1. Поверхностный слой представляется мембранными дисками, которые наполнены цветовым пигментом под названием йодопсин.
  2. Связующий ярус является вторым слоем в колбочках. Его основной ролью выступает перетяжка, которая формирует определенный вид у рецепторов.
  3. Внутренней частью колбочек являются митохондрии.
  4. В центральной части рецептора расположился основной сегмент, осуществляющий функцию связующих звеньев.

Цветовой пигмент йодопсин подразделяют на несколько типов. Это обеспечивает полноценную восприимчивость колбочек при определении разных участков светового спектра. При доминантности разных типов пигментов колбочки подразделяются на три основных типа. Все они воздействуют настолько слаженно, что дает людям при прекрасном зрении воспринимать все цвета видимых объектов.

Способность к цветовой восприимчивости глаза

Палочки и колбочки нужны не только для того, чтобы отличать дневное и вечернее зрение, но и определять цвета на картинках. Строение зрительного органа выполняет множество функций: благодаря ему воспринимается огромная площадь окружающего мира. Ко всему этому, человек имеет одно из интересных свойств, которое подразумевает под собой бинокулярное зрение. Рецепторы принимают участие в восприятии цветовых спектров, в результате чего человек является единственным представителем, который различает все краски мира.

Цветное зрение

Колбочки делят на три вида в зависимости от чувствительности к световым волнам различной длины.

Коротковолновой участок спектра 443 нм Фиолетово-синий S-тип колбочек
Средневолновой участок спектра 544 нм Зелено-желтый M-тип колбочек
Длинноволновый участок спектра 570 нм Желто-красный L-тип колбочек

Число колбочек типов S-, M- и L- также различно. Больше всего колбочек длинно- и средневолновых. Самые малочисленные — S-колбочки, в центральной ямке их также нет.

Оболочки глаза

Склера занимает примерно 5/6 всей поверхности ока, главное её предназначение – предотвратить травмирование органа зрения. Часть внутренней оболочки выходит наружу и постоянно контактирует с негативными внешними факторами, она называется роговицей. Данный элемент имеет ряд характеристик, благодаря которым человек четко различает предметы. К ним относят:

  • Светопропускная и преломляющая способности;
  • Прозрачность;
  • Гладкая поверхность;
  • Увлажненность;
  • Зеркальность.

Скрытая часть внутренней оболочки называется склера, она состоит из плотной соединительной ткани. Под ней располагается сосудистая система. Средний отдел включает в себя радужную оболочку, цилиарное тело и хориоидею. Также в её состав входит зрачок, представляющий собой микроскопическое отверстие, на которое не заходит радужка. Каждый из элементов имеет свои функции, необходимые для обеспечения бесперебойной работы органа зрения.

Основные различия между палочками и колбочками

Палочки Колбочки
Обеспечивают ночной тип зрения при слабой освещенности Отвечают за дневной тип зрения
Количество палочек в 20 раз превышает кол-во колбочек
Имеют фоточувствительный пигмент одного типа Имеют три типа пигментов
Мембранные диски не связаны с клеточной мембраной Мембранные диски фиксируются на наружной мембране
Обладают высокой чувствительностью. Могу принимать прямой и рассеянный свет Могут распознавать только прямой свет
Достаточно медленная реакция на свет Быстрая реакция на свет, улавливают перемещения
В центральной ямке отсутствуют Находятся преимущественно в центральной ямке
Низкая острота зрения Великолепное разрешение
Повреждения палочек приводят к дневной слепоте или никталопии Повреждения вызывают слепоту или потерю цветового зрения

Строение органа зрения человека

Глаза занимают совсем немного места, но при этом отличаются содержанием огромного количества разнообразных анатомических структур, с помощью которых человек видит.
Зрительный аппарат практически напрямую связан с головным мозгом, при проведении особых офтальмологических обследований можно увидеть пересечение глазного нерва.

Око включает в себя такие элементы, как стекловидное тело, хрусталик, переднюю и заднюю камеры. Глазное яблоко визуально напоминает шарик и находится в выемке под названием орбита, она образует кости черепной коробки. Снаружи зрительный аппарат имеет защиту в виде склеры.

Внутренняя оболочка зрительного аппарата является важной частью мозгового вещества. В ее состав входят многочисленные нейроны, устилающие изнутри весь глаз. Именно благодаря сетчатке человек различает объекты, окружающие его. На ней происходит сосредоточение преломленных световых лучей и формируется четкое изображение.

Профилактика заболеваний органов зрения

Длительные нагрузки на глаза — основная причина усталости и напряжения зрительных органов. Постоянная нагрузка может привести к тяжелым последствиям и стать причиной развития серьезных заболеваний, в результате которых может произойти потеря зрения.

Специалисты говорят о том, что соблюдая определенную методику, можно успешно бороться с усталостью глаз и предупредить появление патологических изменений. Главный фактор в данном вопросе — это правильное освещение. Офтальмологи не рекомендуют чтение и работу за компьютером в помещении с тусклым светом. Недостаток освещения может вызвать сильное напряжение в глазных яблоках.

Если вы используете оптические линзы и очки, размер диоптрий должен быть подобран специалистом. Для этого в кабинете офтальмолога можно пройти специальные тесты, которые выявят остроту зрения.

Постоянная работа за компьютером приводит к тому, что глазное яблоко начинает терять влагу. Именно поэтому важно делать небольшие промежутки, чтобы глаза могли отдохнуть. Идеальным решением для здоровья зрительных органов будут пятиминутные перерывы с промежутком в один час. Раз в три или четыре часа необходимо совершать гимнастические упражнения для глаз.

Еще одним немаловажным фактором профилактики заболеваний органов зрения является правильный рацион. Употребляемая пища должна содержать в себе витамины и полезные вещества. Рекомендуется есть больше свежих овощей, фруктов и ягод, а также кисломолочных изделий.

Особенности передачи световых импульсов

Палочки и колбочки воспринимают поток света и направляют его в центральную нервную систему. Обе клеточки способны плодотворно трудиться в дневное время суток. Главное отличие заключается в том, что колбочки обладают более высокой светочувствительностью, чем палочки.

Читайте также:  Что значит фраза свет клином не сошелся

За передачу сигнала ответственны интернейроны, к каждой клеточке прикреплено одновременно несколько рецепторов. При соединении ряда палочек, повышается степень чувствительности зрительного аппарата. В офтальмологии явление носит название «конвергенция». Благодаря ей человек может одновременно осматривать сразу несколько зрительных полей и улавливать малейшие колебания световых потоков.

Принцип работы фоторецепторов

Процесс деятельности колбочек до сих пор остается не разгаданным. Сегодня существует две ведущих версии, способные наиболее точно описать этот процесс.

Колбочки отвечают за остроту зрения и цветовосприятие (дневное зрение)

Трехкомпонентная гипотеза зрения

Приверженцы данной версии, говорят о том, что в сетчатой оболочке человеческого глаза, расположены несколько видов колбочек, содержащих в себе разные пигменты. Йодопсин – главный пигмент, расположенный в наружном отделе колбочек, имеет 3 разновидности:

И если первые две разновидности пигмента уже детально изучены, то существование третьего имеет место только в теории, и его существование подтверждают исключительно косвенные факты. Так к какому цвету чувствительны колбочки сетчатки? Если использовать данную теорию как основную, то можно сказать следующее. Колбочки, которые содержат в себе эритролаб, способны к восприятию лишь излучения, имеющего длинные волны, а это желто-красный отдел спектра. Излучение, имеющее среднюю длину или желто-зеленый отдел спектра, воспринимаются колбочками содержащими хлоролаб.

Не лишено логики и утверждение о том, что существуют колбочки, которые обрабатывают излучение коротких волн (оттенки синего цвета), и именно на этом утверждении строится трехкомпонентная теория строения глазной сетчатки.

Нелинейная двухкомпонентная теория

Сторонники этой теории, полностью отрицают существование третьей разновидности пигмента. Они обосновываются тем, что для нормального световосприятия остальных частей спектра, достаточно наличие работы такого механизма, как палочки. Исходя из этого, можно утверждать, что сетчатая оболочка глазного яблока способна воспринимать всю цветовую гамму лишь при совместной работе колбочек и палочек. Также эта теория подразумевает то, что взаимодействие этих структур, порождает способность определения наличия желтых оттенков в гамме видимых цветов. К какому цвету избирательно чувствительны колбочки сетчатки, сегодня ответа нет, так как этот вопрос является не решенным.

На сетчатке здорового взрослого человека около 7 миллионов колбочек

Научно доказано существование людей с редкой аномалией – дополнительной колбочкой глазной сетчатки. Это означает то, что у людей с этим явлением, в глазном яблоке расположен еще один фоторецептор. Люди с данной аномалией, способны различать в 10 раз больше оттенков, чем человек с нормальным количеством рецепторов. Противоречивые исследования приводят следующие данные.

Выявленная патология встречается лишь у 2% процентов населения, притом исключительно женского пола. Однако, вторая исследовательская группа утверждает, что сегодня такая особенность выявлена у четверти Земного населения.

Ретина – сетчатая оболочка глазного яблока, способна воспринимать информацию полноценно, лишь при правильной работе всех внутренних механизмов. Если в одном из компонентов не вырабатываются необходимые вещества, то восприятие цветного спектра значительно сужается. Это явление получило общее название дальтонизм. Пациенты с данным диагнозом, не имеют возможности различать определенные цвета, так как заболевание является генетической наследственностью и не имеет определённого метода лечения.

Улавливание света и распознавание цвета обеспечивают палочки и колбочки сетчатки глаза человека. Это небольшие рецепторы, что расположены в слое сетчатки, помогают глазам улавливать и изменять поток света в импульс. После эти импульсы передаются в мозг. Анатомия рецепторов практически одинаковое. Различие состоит в том, что палочки сетчатки помогают видеть предметы в приглушенном свете, а колбочки — при дневном свете.

Источник

Adblock
detector