Вопрос 17. Фоторецепторы: палочки, колбочки, сумеречное и цветовое зрение

Фоторецепторные клетки – палочки и колбочки – расположены в пигментном слое, наиболее удаленном от хрусталика. Они повернуты от пучка падающего света таким образом, что их светочувствительные концы спрятаны в промежутках между сильно пигментированными эпителиальными клетками. Эпителиальные пигментные клетки участвуют в метаболизме фоторецепторов и синтезе зрительных пигментов. Все нервные волокна, выходящие из сетчатки, лежат в виде переплетенного пучка света, создавая препятствие на пути его попадания в рецепторы. В том месте, где они выходят из сетчатки по направлению к мозгу, отсутствуют светочувствительные элементы – это слепое пятно. Палочки и колбочки отличаются как структурно, так и функционально. Зрительный пигмент содержится только в палочках. В колбочках находятся другие зрительные пигменты – йодопсин, хлоролаб, эритлаб, необходимые для цветового зрения. Палочка в 500 раз более чувствительна к свету, чем колбочка, но не реагирует а свет с разной длиной волны, т.е. она не цветочувствительная. Зрительные пигменты расположены в наружной сегменте палочек и колбочек. Во внутреннем сегменте находиться ядро и митохондрии, принимающие участие в энергетических процессах при действии света.

В глазу человека около 6 млн. колбочек и 120 млн. палочек – всего около 130 млн. фоторецепторов. Плотность колбочек наиболее высока в центре сетчатки и падает к периферии. В центре сетчатки, в небольшом ее участке, находятся только колбочки. Этот участок называется центральной ямкой. Здесь плотность колбочек равна 150 тысячам на 1 квадратный миллиметр, поэтому в области центральной ямки острота зрения максимальна. Палочек в центре сетчатки очень мало. Колбочки функционируют при ярком свете и выполняют функцию восприятия цвета, палочки воспринимают свет и обеспечивают зрительное восприятие при слабой освещенности.  

Рисунок – Палочки и колбочки сетчатки

Цветовое зрение

Особенности сумеречного зрения:

1) Бесцветность. Поскольку при низких освещенностяхколбочки не функционируют, цвета ночью не воспринимаются. Поэтому сумеречное и ночное зрение ахроматично.

2) Изменение яркости цветов. Феномен Пуркенье: «теплые» цветовые тона (красный, оранжевый, желтый) в сумерках кажутся более темными, а «холодные» (голубые, синие, зеленые) – более светлыми.

3) Перефирический характер. В сумерках не функционируют колбочки, обеспечивающие центральное зрение, поэтому при снижении освещенности зрение становится периферическим.

В основе цветового восприятия лежит свойство света вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого излучения. Видимая часть спектра светового излучения образована волнами различной длины, которые воспринимаются глазом в виде семи основных цветов, выделяемых в зависимости от длины волны света в три группы.
Длинноволновое световое излучение вызывает ощущение красного и оранжевого цвета, средневолновое — желтого и зеленого, коротковолновое — голубого, синего и фиолетового. Цвета разделяют на хроматические и ахроматические. Хроматические цвета обладают тремя основными качествами: цветовым тоном, который зависит от длины волны светового излучения; насыщенностью, зависящей от доли основного цветового тона и примесей других цветовых тонов; яркостью цвета, т.е. степенью близости его к белому цвету.