Локализация колбочек в сетчатке

Способность к ясному и четкому виденью — уникальная особенность не только человека, но и животных. При помощи зрения происходит ориентация в пространстве и окружающей среде, получение большого количества информации: известно, что при помощи органа зрения человек получает до 90% всей информации о предметах и окружающей среде. Уникальное строение и клеточный состав позволил сетчатке не только воспринимать источники светового раздражения, но и различать их спектральные характеристики. Давайте разберем, как устроена сетчатка, функции и особенности ее нейрональной организации. Но только говорить о ее строении будем не с точки зрения человека, несущего груз научных знаний, а с точки зрения среднестатистического гражданина.

Функции сетчатки глаза

Начнем с основных моментов. Ответ на вопрос, какие основные функции сетчатки глаза имеет, достаточно прост. Прежде всего это восприятие светового раздражения.

По своей природе свет является электромагнитной волной с определённой частотой колебаний, которая обуславливает восприятие сетчаткой различных цветов. Способность к цветному зрению — уникальная особенность эволюции млекопитающих. При помощи научных достижений, современного оборудования, новых люминесцентных химических соединений удалось поглубже заглянуть в структуру органов зрения, уточнить биохимические процессы и получше понять, как сетчатка функции свои реализует. А их, как оказывается, немало, и каждая уникальна.

Сетчатка глаза: строение и функции

Многие знают, что сетчатка расположена внутри глаза и является самой внутренней его оболочкой. Известно, что в своем составе она содержит так называемые фоточувствительные клетки. Непосредственно благодаря им и выполняет сетчатка функции фоторецепции.

Их названия произошли от того, какую форму имеют клетки. Так, палочкообразные клетки получили название «палочки», а клетки, похожие на химический сосуд под названием «колба» — получили наименование «колбочек».

Палочки и колбочки отличаются между собой не только особенностями гистологического строения. Главное различие между ними состоит в том, каким образом они воспринимают свет и его спектральные характеристики. Палочки отвечают за восприятие светового потока в сумеречное время – именно тогда, когда, как говорится, «все кошки серые». А вот колбочки отвечают за восприятие цветного зрения.

Функциональные особенности колбочек

Среди колбочек выделяют три особых класса: колбочки, ответственные за восприятие зелёной, красной и синей частей спектра соответственно. Каждая колбочка вносит свой вклад в формирование цветного зрения, обрабатывая проецируемое хрусталиком изображение. В живописи формирование окончательного цвета зависит от того, в каких пропорциях взяты изначально краски художником. Аналогичным образом сетчатка передает информацию о спектральной характеристике света: в зависимости от того, каким образом разряжаются импульсами колбочки каждой из групп, у нас происходит видение того или иного цвета.

Например, если мы видим зелёный цвет, то наиболее сильно разряжаются колбочки, ответственные за зелёную область спектра. А если видим красный — то, соответственно, за красную. Таким образом, функции сетчатки глаза человека заключаются не только в восприятии светового потока, но и в первичной оценке его спектральных характеристик.

Слои сетчатки, и зачем они необходимы

Возможно, кто-то думает, что сразу после хрусталика свет напрямую попадает на палочки и колбочки, а те уже в свою очередь соединяются с волокнами зрительного нерва и несут информацию в головной мозг. На самом деле это не так. Прежде чем достигнуть палочек и колбочек, свету необходимо преодолеть все слои сетчатки (а их насчитывается 10) и только после этого воздействовать на светочувствительные клетки (палочки и колбочки).

Самым наружным слоем сетчатки является пигментный слой. Его задача заключается в том, чтобы препятствовать переотражению света. Этот слой пигментных клеток представляет собой некое подобие чёрной камеры пленочного фотоаппарата (именно чёрный цвет не создает бликов, а это значит, что изображение становится более чётким, исчезают переотражения света). Этот слой обеспечивает формирование резкого изображения при помощи оптических сред глаза. В самой непосредственной близости к слою пигментных клеток прилегают палочки и колбочки, и эта особенность дает возможность резко видеть. Выходит, что слои сетчатки расположены как бы задом наперёд. Самым внутренним слоем является слой специфических клеток, которые через клетки-посредники среднего слоя обрабатывают поступающую информацию от палочек и колбочек. Аксоны данных клеток собираются вместе со всей поверхности сетчатки и покидают глазное яблоко через так называемое слепое пятно.

В этом месте отсутствуют светочувствительные палочки и колбочки, а из глазного яблока выходит зрительный нерв. Более того, именно здесь входят сосуды, которые обеспечивают трофику сетчатки. Состояние организма может отражаться на состоянии сосудов сетчатки, что является удобным и специфическим критерием для диагностики различного рода заболеваний.

Локализация палочек и колбочек

Природой задумано так, что палочки и колбочки неравномерно расположены по всей поверхности сетчатки. В центральной ямке (области наилучшего виденья) наблюдается наибольшая концентрация колбочек. Это обусловлено тем, что данная область отвечает за наиболее ясное виденье. По мере удаления от центральной ямки количество колбочек снижается, а количество палочек — увеличивается. Таким образом, периферия сетчатки представлена только палочками. Такая особенность строения обеспечивает нам ясное виденье при высоком уровне освещенности и помогает различать очертания предметов при низкой.

Нейрональная организация сетчатки

Сразу за слоем палочек и колбочек расположены два слоя нервных клеток. Это слои биполярных и ганглиозных клеток. Кроме этого, существует ещё третий (средний) слой горизонтальных клеток. Основным назначением данной группы является первичная обработка афферентной импульсации, которая поступает от палочек и колбочкам.

Интересные факты о строении сетчатки

Теперь нам известно, что такое сетчатка. Строение и функции ее мы уже рассмотрели. Необходимо упомянуть также и о наиболее интересных фактах, связанных с этой темой.

Для того чтобы достигнуть пигментного слоя, свет должен пройти через все слои нервных клеток, проникнуть сквозь палочки и колбочки и достигнуть пигментного слоя!

Другой особенностью строения сетчатки является организация обеспечения ясного виденья в дневное время. Суть заключается в том, что в центральной ямке каждая колбочка соединяется со своей ганглиозной клеткой, а по мере удаления к периферии уже одна ганглиозная клетка собирает информацию от нескольких палочек и колбочек.

Заболевания сетчатки и их диагностика

Так какую функцию выполняет сетчатка? Конечно же, это восприятие светового потока, который формируют преломляющие среды глаза. Нарушение данной функции приводит к нарушениям ясного зрения. В офтальмологии существует большое количество заболеваний сетчатки. Это и болезни, обусловленные дегенеративными процессами, и заболевания, в основе которых лежат дистрофические и опухолевые процессы, отслоение, кровоизлияния.

Основной и первичной симптоматикой, которая может говорить о заболеваниях сетчатки, является расстройство остроты зрения. В дальнейшем могут возникать оптические круги, выпадения полей зрения и множество другой симптоматики. Необходимо помнить, что при снижении остроты зрения следует незамедлительно проконсультироваться у офтальмолога и пройти необходимое обследование.

Заключение

Зрение – огромный дар природы, а сетчатка, функции и ее строение — тонко организованный как структурно, так и функционально элемент глазного яблока.

Своевременная консультация и профилактические осмотры у офтальмолога помогут выявить заболевания зрительного анализатора и вовремя начать лечение. К счастью, современная медицина обладает уникальными технологиями, позволяющими буквально за 20-30 минут избавиться от зрительных расстройств и вновь приобрести способность к ясному виденью. А зная, какую сетчатка выполняет функцию, можно ее восстановить.

Палочки и колбочки – это особые чувствительные рецепторы сетчатки глаза, которая отвечает за зрительное восприятие изображений в любое время суток. Благодаря особому строению палочки и колбочки обеспечивают максимальную чувствительность человеческого глаза к свету и самым разнообразным цветам.

Функции палочек и колбочек

Функция светочувствительных рецепторов заключается в преобразовании световых раздражителей в нервные. Функция палочек заключается в восприятии зрительных изображений при плохом освещении (в сумерках). Колбочки отвечают за восприятие цветных изображений и остроту зрительного восприятия в дневное время.

Палочки и колбочки отличаются друг от друга различным принципом действия, что обусловлено их разным строением.

Колбочки и их строение

Колбочки имеют коническую форму. Они представляют собой отростки светочувствительных клеток, имеющихся в сетчатке. Чувствительность к свету колбочек обусловлена содержанием в их составе пигмента йодопсина, в состав которого, в свою очередь, входит несколько зрительных пигментов. К хорошо изученным на данный момент среди них относятся:

• Хлоролаб (колбочки M-типа) – отличается чувствительностью к желто-зелёному спектру.
• Эритролаб (колбочки L-типа) – чувствителен к жёлто-красному спектру.

Недостаточно изученным пигментом является цианолаб (колбочки S-типа). Известно, что он отличается чувствительностью к фиолетово-синему спектру.

В сетчатке обычного человека, который имеет 100% зрение, находится приблизительно 6-7 млн. колбочек. Диаметр одной колбочки составляет 1-4 мкм, длина – 50 мкм.

Чувствительность колбочек к свету в 100 раз ниже по сравнению с палочками, однако они отличаются лучшей восприимчивостью к быстрым движениям.

Колбочка состоит из:

• Наружного сегмента с мембранными дисками, которые покрыты светочувствительным пигментом. При контакте со светом пигментный эпителий засвечивается, а в теле фоторецептора постоянно образуются новые мембранные диски. Таким образом осуществляется процесс постоянной регенерации зрительного пигмента. В течение суток регенерируется приблизительно 80 полудисков, а все диски полностью обновляются приблизительно в течение 10 дней.
• Связующего отдела (перетяжки).
• Внутренней зоны с митохондриями, полирибосомами и ядром. Митохондрии выполняют функцию доставки энергии, требующейся для нормального зрения. Полирибосомы участвуют в синтезе белков и формировании мембранных дисков со зрительным пигментом.
• Синаптической области, в которой образуются биополярные клетки.

Палочки и их строение

Палочки имеют цилиндрическую форму. Их диаметр составляет 0,002 мкм, а длина – 0.06 мкм. Сетчатка состоит приблизительно из 120 млн палочек, которые выполняют функцию преобразования световых раздражений в нервное возбуждение. Чувствительность палочек к свету обусловлена присутствуем в их составе пигмента родопсина. Свет, воздействуя на этот пигмент, ведёт к его обесцвечиванию, а в теле фоторецептора непрерывно образуются новые мембранные клетки пигментного эпителия.

Палочки имеют чувствительность только к изумрудно-зелёному спектру. Они обеспечивают зрение в ночное время, когда колбочки не могут нормально работать из-за недостаточного потока фотонов. Именно поэтому при плохом освещении люди не способны различать цвета.

Палочки ответственны за периферической зрение, в то время как колбочки – за центральное.

Палочки состоят из следующих частей:

• Наружный сегмент, который, как и колбочки, состоит из мембранных дисков, покрытых светочувствительным пигментом.
• Связующая часть, которая представляет собой ресничку.
• Внутренний отдел с митохондриями.
• Отдел с нервными окончаниями.

Болезни и симптомы поражения палочек и колбочек сетчатки

Повреждение сетчатки может возникнуть вследствие:

• Близорукости, дальнозоркости.
• Травмы головного мозга или глаз.
• Врождённых патологий сетчатки.
• Отравления, сильного стресса или перенесённой операции.
• Наличия сахарного диабета, ревматизма, патологий печени, атеросклероза, заболеваний крови и некоторых других заболеваний, которые, на первый взгляд, не имеют никакого отношения к органам зрения.

Поражение сетчатки, которая состоит из палочек и колбочек, ведёт к развитию офтальмологических заболеваний, сопровождающихся значительным снижением зрения или полной слепотой.

Макулодистрофия

При макулодистрофии происходит поражение центральной части сетчатки (макулы). Патология характеризуется нарушением функции сосудистой оболочки и сосудов, питающих сетчатку. В результате кислородного голодания и дефицита питательных веществ происходит нарушение функции макулы, что ведёт к потере центрального зрения и искажению изображений. Данное заболевание развивается у пациентов старше 50 лет. Наиболее распространённой причиной его возникновения являет истончение ткани макулы, вызванное возрастными изменениями. Также причиной развития патологии может стать накопление в макуле пигмента и формирование очагов отслойки.

Опасность заболевания заключается в его бессимптомном протекании и высоком риске потери зрения. Выявить макулодистрофию можно по снижению центрального зрения и появлению искажённых изображений.

Отслойка сетчатки

При данной патологии внутренняя оболочка глаза отделяется от сосудистой, что ведёт к нарушению её питания. В результате происходит отмирание фиторецепторов. При несвоевременном или неправильном лечении человек может навсегда потерять зрение, поэтому очень важно вовремя выявить заболевание.

Его симптомами являются:

• Ухудшение зрения.
• Сужение полей зрения.
• Мушки, точки, пелена перед глазами.
• Деформация изображений.
• Исчезновение бокового зрения.

По статистике, отслойка сетчатки глаза чаще всего диагностируется у людей, страдающих близорукостью, перенёсших гипертонический криз или травму.

Диабетическая ретинопатия

Патология формируется на фоне сахарного диабета. Недостаток в организме инсулина приводит к метаболическим нарушениям и разрушению клеток, которые поддерживают в тонусе мелкие сосуды. В результате ослабления сосудистых стенок в сетчатке возникают кровоизлияния, а из-за патологического формирования новых кровеносных сосудов может произойти необратимая отслойка сетчатки и развиться полная слепота.

Заболевание характеризуется медленным и бессимптомным развитием даже на выраженных стадиях. Как правило, развитие диабетической ретинопатии происходит через 5-10 лет после возникновения сахарного диабета. Отсутствие лечения часто становится причиной необратимой слепоты, поэтому людям, страдающим диабетом, необходимо регулярно проходить осмотры у офтальмолога. Согласно статистике, около 40% пациентов, страдающих сахарным диабетом, имеют диабетическую ретинопатию.

Макулярный отёк

Заболевание характеризуется образованием отёка в области макулы, которая расположена в центральной зоне сетчатки и отвечает за центральное зрение. Формирование отёка обусловлено скоплением жидкости в макуле, что ведёт к существенному снижению зрения. Причиной развития патологии может стать диабетическая ретинопатия, травма глаза, хирургическая операция, увеит или окклюзия сосудов сетчатки.

Симптомами заболевания являются:

• Фотофобия.
• Размытие и искажение изображений.
• Возникновение розоватого оттенка изображений.
• Временное снижение зрения (как правило, по утрам).
• Нарушение цветового восприятия.

Во избежание тяжёлых последствий, связанных с нарушением функции сетчатки и светочувствительных рецепторов, необходимо внимательно относиться к своему здоровью и при возникновении подозрительных симптомов срочно обращаться к врачу. Особенно важно проходить регулярные осмотры у офтальмолога людям, страдающим близорукостью, диабетом, ревматизмом, а также пациентам, которые перенесли операцию на глазах или имеют травмы органов зрения.