Сетчатки глаза. Механизм возбуждения фоторецепторов. проводниковый глаза корковый отделы зрительного анализатора

Сетчатка - внутренняя светочувствительная оболочка глаза. Структура и функции слоев сетчатки:

- Пигментный слой - ряд эпит. клеток, слой имеет черный цвет. Этот пигмент поглощает свет, препятствуя его отражению и рассеиванию. Клетки пигментного эпителия плотно окружают фоторецепторы, Пигментный эпителий участвует в регенерации зрительного пигмента, в механизме обновления наружных сегментов зрительных клеток.

- Фоторецепторы. К пигментному слою изнутри примыкает слой фоторецепторов: палочек и колбочек. Они распределены в сетчатке неравномерно. Центральная ямка содержит только колбочки. По направлению к периферии сетчатки их число уменьшается, а число палочек возрастает. Колбочки обеспечивают дневное и цветовое зрение; палочки ответственны за сумеречное зрение.

Б) виды фоторецепторов и механизмы их возбуждения

Два вида вторичночувствующих фоторецепторов: палочка или колбочка: наружный сегмент (чувствит. к действию света), внутренний сегмент (содержит зрительный пигмент), соединительная ножка, ядерная часть и пресинаптическое окончание. В палочках сетчатки содержится родопсин (зрительный пурпур). В наружных сегментах трех типов колбочек (сине-, зелено-и красно-чувствительных) содержится три типа зрительных пигментов.

Наружный сегмент палочки: при поглощении кванта света родопсин изомеризуется (из 11-цис-ретиналя в транс-ретиналь) - белковая часть молекулы обесцвечивается и переходит в метародопсин II, кот. связывается с трансдуцином (примембранный ГТФ-связывающий белок) -

активируется фосфодиэстераза - разрушение цГМФ - закрытие ионных каналов в мембране наружного сегмента, через которые внутрь клетки входили Na+ и Са2+ - гиперполяризация мембраны - рецепторный потенциал - распространяется вдоль клетки и приводит к уменьшению скорости выделения медиатора (глутамата).

Мех-м восстановления исходного состояния фоторецептора: из-за закрытия ионного канала мембраны падает концентрация в цитоплазме Са2+ - активация ГЦ - повышение цГМФ в цитоплазме - цГМФ связывается с ионными каналами мембраны и открывает их - через открытый канал внутрь клетки вновь начинают входить Na+ и Са2+, деполяризуя мембрану рецептора и переводя его в «темновое» состояние. Из пресинаптического окончания деполяризованного рецептора вновь ускоряется выход медиатора.

В) биоэлектрические явления в рецепторном, проводниковом и корковом отделах зрительного анализатора

Электрические явления в сетчатке и зрительном нерве. При действии света в рецепторах и в нейронах сетчатки генерируются электрические потенциалы, отражающие параметры действующего раздражителя. По волокнам зрительного нерва в мозг устремляются импульсы. Рецептивные поля ганглиозных клеток округлой формы и концентрически построены. При увеличении размера светового пятнышка в центре рецептивного поля, ответ ганглиозной клетки увеличивается - пространственная суммация. Одновременное возбуждение близко расположенных ганглиозных клеток приводит к их взаимному торможению - латеральное торможение. Рецептивные поля соседних ганглиозных клеток частично перекрываются, так что одни и те же рецепторы могут участвовать в генерации ответов нескольких нейронов.

Возбуждение в подкорковом зрительном центре (латеральное коленчатое тело): рецептивные поля этих нейронов также круглые, но меньше, чем в сетчатке. Ответы нейронов, генерируемые в ответ на вспышку света, здесь короче, чем в сетчатке. На уровне лат. коленчатых тел происходит взаимодействие афферентных сигналов, пришедших из сетчатки, с эфферентными сигналами из зрительной области коры, а также через ретикулярную формацию от слуховой и других сенсорных систем. Импульсные разряды поступают в затылочную часть полушарий большого мозга, где расположена первичная проекционная область зрительной зоны коры (поле 17). Нейроны зрительной зоны коры имеют вытянутые рецептивные поля небольшого размера.