Реферат: Зрительная система человека

2.5.1 Слои сетчатки

Сетчатка состоит из трех слоев. Самый наружный слой сет­чатки от центра глазного яблока представлен фоторецепторами палочками и колбочками. Затем идет промежуточный слой, содержащий

Рис. 14 Слои сетчатки

1 - фоточувствительный слой. Состоит из тел фоторецепторов:

2 - промежуточный слой. Он состоит из тел биполярных и амакриновых нейронов;3 - внутренний слой. Образован ганглиозными клеткам.

биполярные нейроны, которые связывают фоторецепторы с клетками третьего слоя. Третий, внутренний, слой образован ганглиозными клетками, дендриты которых соединены с биполярными клетками, а аксоны образуют зрительный нерв.

Рис.15 Строение сетчатки. 1 - палочка, 2 - мембранные диски, 3 - колбочка; 4 - складки; 5 -плазматическая мембрана; 6 - пара ресничек; 7 - митохондрии; 8 - ядро;9 - концевое утолщение: 10 -горизонтальная клетка: 11 -синаптические окончания: 12 -биполярная клетка; 13 амакриновая клетка; 14 -направление лучей света; 15 -нейроны зрительного нерва; 16 -внутренний поверхностный слой:

17 - промежуточный слой; 18 -синаптический участок; 19 -внутренний сегмент, 20 - слой фоторецепторов; 21 - сужение: 22 - наружный сегмент; 23 - эпителий сосудистой оболочки; 24 - склера;

25 - пигментный слой.

2.5.2 Фоторецепторы

У человека слой рецепторов сетчатки состоит примерно из 120 млн. палочек и 6 млн. колбочек.

Палочки и колбочки выполняют разные функции. Палочки осуществляют темновое видение, колбочки - цветовое. Более чув­ствительны к свету палочки. Они обеспечивают зрение при слабом освещении. Несмотря на различные функции, палочки и колбочки сходны по своему строению. Фоторецептор состоит из 4 участков:

наружный сегмент, перетяжка, внутренний сегмент, синоптичес­кая область.

Наружный сегмент. Это светочувствительный участок, где световая энергия преобразуется в рецепторный потенциал. Весь наружный сегмент заполнен мембранными дисками, образованны­ми плазматической мембраной и отделившимися от нее. В палоч­ках число этих дисков составляет 600-1000, и они представляют собой уплощенные мембранные мешочки, уложенные наподобие стопки монет. В колбочках мембранных дисков меньше, и они пред­ставляют собой складки плазматической мембраны.

Образование мембранных дисков или складок плазматичес­кой мембраны увеличивает площадь фоторецептивной поверхнос­ти мембраны и позволяет увеличить общее количество молекул зрительного пигмента в них.

Рис.16 Структура мембранного диска наружных сегментов палочек и мембранных складок наружных сегментов колбочек.

Следовательно, повышается вероятность поглощения фотонов света. Компактное расположение таких струк­турных единиц стопкой на пути светового луча увеличивает ко­эффициент поглощения фоторецептора, что ведет к повышению его абсолютной чувствительности.

Перетяжка . В этой области наружный сегмент почти пол­ностью отделен от внутреннего впячиванием наружной мембраны. Связь между сегментами осуществляется через цитоплазму и пару ресничек, переходящих из одного сегмента в другой.

Внутренний сегмент . Здесь происходят интенсивные обмен­ные процессы. Наблюдается большое количество митохондрий, об­разующих энергию для процессов зрения, и полирибосом, на кото­рых синтезируются белки, участвующие в образовании мембран­ных дисков и зрительного пигмента. В этом же участке расположе­но ядро клетки.

Синоптическая область. В этом участке клетки образуются синапсы с биполярными нервными клетками, к которым поступа­ют

импульсы от нескольких фоторецепторов, т.е. происходит сум­мирование возбуждения от нескольких фоторецепторов на бипо­лярной клетке. Этот процесс называют конвергенцией. Это умень­шает остроту зрения, но повышает светочувствительность. В слу­чае связи одной колбочки с одной биполярной и одной ганглиозной клеткой обеспечивается большая острота зрения.

2.5.3 Фотохимические реакции

Фотохимические процессы в принципе одинаковы у всех животных, как у беспозвоночных, так и у позвоночных. В палочках у человека содержится пигмент родопсин, а в колбочках - иодопсин. Родопсин представляет сложную молекулу, состоящую из липопротеина и ретиналя - альдегидной формы витамина А. При дей­ствии света происходит цикл фотохимических реакций, ведущих к расщеплению родопсина. Вслед за фотохимическими процессами происходят биоэлектрические изменения рецепторного потенциа­ла, и далее возбуждение через биполярные нервные клетки перехо­дит к ганглионарным клеткам, и по зрительному нерву достигает центральной нервной системы. В темноте происходит ресинтез ро­допсина. Процесс обновления наружных сегментов палочек осу­ществляется постепенно. Например, у некоторых обезьян - макак и резусов - каждая палочка обновляется за 9-12 дней. Эту функцию обновления, а также хранения витамина А и его производных вы­полняют пигментные клетки. Глаз предохраняет себя от избыточ­ной освещенности путем изменения величины зрачка. Помимо этого сама сетчатка способна компенсировать увеличение яркости: су­ществуют колбочки и палочки, функционирующие в разных диа­пазонах яркости, происходит перестройка рецептивных областей.

Если на сетчатку попадает мало света, то синтез родопсина интенсифицируется, и концентрация родопсина увеличивается. Это фотохимическая основа темновой адаптации глаза. Одновременно зрение переходит на палочковую систему с помощью горизонталь­ных клеток и рецептивные поля этих нейронов увеличиваются. Также размер зрачка увеличивается.

2.5.4 Промежуточный слой

Промежуточный слой сетчатки содержит как биполярные, так и горизонтальные и апокриновые клетки. Биполярные клетки име­ют входы от рецепторов, и часть их передает сигналы непосред­ственно к ганглиозным клеткам. Кроме такой прямой передачи им­пульсов в ганглиозные клетки существует и другой путь. Благодаря наличию горизонтальных и амакриновых клеток информация от рецепторов может распространяться параллельно сетчатке. Уже здесь происходит обработка зрительной информации.