Зрительный анализатор и его роль в восприятии световых ощущений. Рецепторный аппарат зрительного анализатора. Фотохимические процессы сетчатки глаза при действии света

•Зрительный анализатор представляет собой совокупность защитных, оптических, рецепторных и нервных структур, воспринимающих и анализирующих световые раздражители. Через зрительную систему человек получает более 80% информации о внешнем мире.

• Острота зрения-минимальное различимое глазом угловое расстояние между 2 объектами.

•Зрительная система обладает определенной инерционностью:после включения стимула необходимо время для появления зрительной реакции (оно включает время, требующееся для развития химических процессов в рецепторах). Исчезает зрительное впечатление не сразу, а через некоторое время после прекращения действия на глаз света или изображения, поскольку для восстановления зрительного пигмента сетчатке глаза требуется время.

•Чем короче зрительный стимул, тем большую интенсивность он должен иметь, чтобы вызвать зрительное ощущение. Таким образом, для возникновения зрительного ощущения имеет значение суммарное количество световой энергии. Эта связь между длительностью и интенсивностью сохраняется лишь при коротких стимулах-до 20 м сек. Для более длительных сигналов (от 20 до 250 мсек) полная компенсация пороговой интенсивности (яркости) за счет длительности уже не наблюдается. При больших длительностях решающей становится интенсивность.

Мышцы глаза

•Вокруг глаза расположены три пары глазодвигательных мышц. Одна пара поворачивает глаз влево и вправо, другая -вверх и вниз, а третья вращает его относительно оптической оси.

•Сами глазодвигательные мышцы управляются сигналами, поступающими из мозга. Эти три пары мышц служат исполнительными органами, обеспечивающими автоматическое слежение, благодаря чему глаз может легко сопровождать взором всякий движущийся вблизи и вдали объект (рис.).

Ход лучей через оптическую систему глаза определяется: радиусом преломляющих поверхностей и показателем преломления сред глаза.Преломляющая сила тем больше, чем короче фокусное расстояние.Приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов или фокусирование глаза осуществляется при помощи механизмов аккомодации, которые обеспечиваются нейpональными элементами подкорковых и корковых зрительных центров, чувствительных к четкости контуров изображения и регулируется за счет изменения тонуса цилиарной мышцы.При рассмотрении далѐких предметов реснитчатая мышца расслаблена, циннова связка натянута, в результате чего происходит сдавливание (спереди назад) и растягивание хрусталика. В результате лучи фокусируются на сетчатку.При рассмотрении близких предметов происходят обратные процессы. В нормальном глазе (эмметропический глаз) при полностью расслабленной аккомодации изображение достаточно удаленных предметов фокусируется на сетчатке, что обеспечивает их четкое видение.

Лучи света фокусируются оптической системой глаза на особом рецепторном (воспринимающем) аппарате -сетчатой оболочке.

• Сетчатка глаза-передний край мозга, сложное как по структуре, так и по функциям образование. В сетчатке позвоночных обычно различают 10 слоев нервных элементов, связанных между собой не только структурно -морфологически, но и функционально.

•Главным слоем сетчатки является тонкий слой светочувствительных клеток -фоторецепторов. Они бывают двух видов: отвечающие на слабый свет (палочки) и отвечающие на сильный свет (колбочки).

Сетчатка – слоистая структура, объединяющая рецепторы и нейроны.

• Фоторецепторные клетки –палочки и колбочкирасположены в пигментном слое, наиболее удаленном от хрусталика.

•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 на пути света, создавая препятствие на пути его попадания в рецепторы. Место выхода нервных элементов из сетчатки к мозгу получило название слепого пятна из-за отсутствия здесь светочувствительных элементов.

• «Дефект изображения» происходит из-за того, что свет, попадающий на сетчатку в обл. слепого пятна на воспринимается элементами сетчатки, но это компенсируют высшие зрительные центры

Палочки и колбочки отличаются структурно и функциональноЗрительный пигмент (родопсин) содержится только в палочках.

В колбочках находится другие зрительные пигменты –иодопсин, хрололаб, эритлаб, необходимы для цветового зрения.

Палочка в 500 раз чувствительнее к свету, чем колбочка, но не цветочувствительнее. Зрительные пигменты расположены в наружном сегменте палочек и колбочек. Во внутреннем сегменте находятся ядро и митохондрии, принимающие участие в энергетических процессах, при действии света.

• В глазу человека 6 млн. колбочек и 120 млн. палочек.

•Плотность колбочек наиболее высока в центре сетчатки и падает к периферии.

•В центре сетчатки находятся только колбочки-центральная ямка (плотность их расположения 150000 на 1 мм2 –поэтому острота зрения здесь максимальная.

•Палочек в центре сетчатки мало, их больше на периферии, но острота «периферического зрения» при хорошей освещенности невелика.

•В условиях суммарного освещения преобладает периферическое зрение, а острота зрения в области центральной ямки пропадает.

•Таким образом, колбочки функционируют при ярком свете и выполняют функцию восприятия света, палочки воспринимают свет и обеспечивают зрительное восприятие при слабой освещенности.

•Первичный процесс зрительной рецепции –фотохимическая реакция. Фотоны поглощаются молекулами зрительных пигментов. Каждая молекула пигментов поглощает один фотон (квант света) и переходит на более высокий энергетический уровень.