Экзамен / Ответы на вопросы / 32.Рецепторный аппарат глаза человека. Различия между дневным н сумеречным зрением. Механизм

Вопрос №32

Рецепторный аппарат глаза человека.

Различают оптическую (преломляющую) систему глаза, формирующую изображение видимых предметов, и рецепторный аппарат – сетчатку. В последней находятся фоторецепторные клетки – колбочки и палочки. Примерно половина объёма этих клеток занята внутренними мембранами (дисками), содержащими особый интегральный белок (зрительный пигмент). В палочках он называется родопсин, а в колбочках - иодопсин.

Родопсин состоит из белка опсина, к которому присоединена группа, называемая ретиналь. Опсин обладает свойствами фермента, но пока к нему присоединён ретиналь, опсин этих свойств не проявляет (он не активен). Структура иодопсина аналогична, но белок в нём несколько отличается по составу. Ретиналь по своей химической природе очень близок к витамину А, из которого он и синтезируется в организме; поэтому недостаток витамина А может вызвать нарушения зрения.

Когда на рецепторную клетку попадает квант света, он поглощается ретиналем. Энергия кванта вызывает перестройку ретиналя, и он отрывается от опсина. При этом белок (опсин) активируется и катализирует синтез медиатора пока ещё не известной природы. Медиатор воздействует на наружную мембрану рецепторной клетки, изменяя её проницаемость для ионов натрия, в результате чего на мембране возникает сдвиг потенциала (рецепторный потенциал). Величина рецепторного потенциала зависит от числа квантов, одновременно попавших в рецептор. Через синапсы этот РП преобразуется в потенциалы действия, частота которых тем больше, чем больше был рецепторный потенциал. Эти ПД по волокну зрительного нерва передаются в зрительный центр мозга, где и происходит восприятие света.

Различия между дневным н сумеречным зрением.

При хорошей освещённости (днём) работают, в основном, колбочки, а при малой освещённости (в сумерки) – в основном палочки, то есть порог восприятия света у палочек значительно ниже, чем у колбочек. Более высокая чувствительность палочек частично зависит от того, что в них больше дисков, но главная причина в другом. Соседние палочки с помощью электрических синапсов объединяются в большие группы (рецептивные поля). Смысл такого объединения в том, что оно повышает отношение полезного сигнала к шуму и позволяет улавливать очень слабый свет.

Колбочки работают при достаточной освещённости, когда световой сигнал во много раз больше шума. Поэтому каждая колбочка связана с отдельным нервным волокном и посылает в зрительный центр свой отдельный сигнал. Для палочек, объединённых в большое рецептивное поле, сигнал поступает от всей группы в целом. Изображения близких предметов попадают на одно рецептивное поле, и зрительный центр не может их различить. В результате разрешающая способность (способность различать близко расположенные предметы) у колбочек много выше, чем у палочек. При недостаточном освещении преобладает палочковое зрение, поэтому при определении остроты зрения таблица должна быть хорошо освещена, иначе можно сделать существенную ошибку.

Механизм цветового зрения.

Цветовое зрение присуще только колбочкам; изображение, даваемое палочками, одноцветно. Это объясняется тем, что все палочки одинаковы, а колбочек существует три типа; точнее, имеются три вида иодопсина с разными спектрами поглощения. Поэтому у одних колбочек максимум поглощения света лежит в синей части спектра, у других – в зелёной и у третьих – в красной. В зависимости от спектра света, падающего на данный участок сетчатки, соотношение сигналов, поступающих в зрительный центр, будет разным, что и даёт субъективное ощущение цвета. Кстати сказать, спектры излучения цветных кинескопов подбирают в соответствии со спектрами поглощения трёх типов колбочек, показанными на рис. 8; при этом качество передачи цвета оказывается наилучшим.