Палочки сетчатки раздражаются ярким светом и не воспринимают свет

Палочки и колбочки сетчатки глаза являются своеобразными фоторецепторами зрительных органов. В сфере ответственности колбочек лежит преобразование энергии, полученной от света в специальные отделы головного мозга, в результате которого человеческий глаз способен зрительно воспринимать окружающую его среду. Палочки отвечают за способность ориентироваться в темное время суток или так называемое сумеречное зрение. Палочки воспринимают только темные и светлые тона. В отличие от них колбочки воспринимают миллионы цветов и их оттенков, а также отвечают за остроту зрения. Каждый из этих рецепторов обладает особым строением, благодаря которому осуществляет свои функции.

Палочки и колбочки являются чувствительными рецепторами сетчатки глаза преображающие световое раздражение в нервное

Структура палочек и колбочек

Палочки получили свое название благодаря своей цилиндрической форме. Каждая палочка разделяется на четыре основных части:

• базальная часть, отвечает за соединение нервных клеток;
• связывающая часть, обеспечивает соединение с ресницами;
• наружная часть;
• внутренняя часть — здесь содержатся митохондрии, вырабатывающие энергию.

Для того чтобы вызвать возбуждения фоторецептора, достаточно энергии одного фотона. Этой энергии хватает для того, чтобы глаза получили возможность различать предметы в условиях темноты. Получая световую энергию, палочки сетчатки раздражаются, а содержащийся в них пигмент начинает поглощать волны света.

Колбочки получили свое название благодаря схожести с обычной медицинской колбой. Они также разделяются на четыре части. В колбочках содержится другой пигмент, отвечающий за распознавание зеленых и красных оттенков. Интересным фактом является то, что пигмент, распознающий оттенки синего цвета, современной медициной не установлен.

Палочки ответственны за восприятие в условиях пониженного освещения, колбочки — за остроту зрения и цветовосприятие

Роль фоторецепторов в строении глазного яблока

Взаимосвязанная работа колбочек и палочек называется фоторецепией, то есть изменением полученной энергии от волн света в конкретные зрительные образы. Если в глазном яблоке это взаимодействие нарушено, то человек теряет значительную часть зрения. Так, например, нарушение в работе палочек может привести к тому, что человек теряет способность ориентироваться в условиях темноты и сумерек.

Колбочки сетчатки глаза воспринимают волны света, поступающие в условиях дневного освещения. Также благодаря им человеческий глаз обладает «четким» цветным зрением.

Симптомы нарушения работы фоторецепторов

Заболевания, сопровождающиеся патологиями в области фоторецепторов, имеют следующую симптоматику:

• ухудшение «качества» зрения.
• различные световые эффекты перед глазами (блики, вспышки, пелена).
• ухудшение зрения в сумерках;
• проблемы, связанные с различием цветов;
• уменьшение размеров зрительных полей.

Большинство из заболеваний, связанных с органами зрения, имеют характерные симптомы, по которым специалисту достаточно легко выявить болезнь. Такими заболеваниями могут быть дальтонизм и гемералопия. Однако существует целый ряд болезней, которые сопровождаются одинаковыми симптомами, и выявить определенную патологию можно лишь при углубленной диагностике и продолжительном сборе данных анамнеза.

Колбочки получили такое название благодаря своей форме, похожей на лабораторные колбы

Методика диагностики

Для диагностирования патологий, связанных с работой колбочек и палочек, назначается целый комплекс обследований:

• изучение ширины зрительных полей;
• изучение состояния дна зрительных органов;
• комплексная проверка на восприятие цветов и их оттенков;
• УФИ и УЗИ глазного яблока;
• ФАГ – обследование, позволяющее визуализировать состояние сосудистой системы;
• рефрактометрия.

Правильное восприятие цветов и острота зрения напрямую зависит от работы палочек и колбочек. На вопрос, сколько колбочек в сетчатке, точно ответить невозможно, так как их количество исчисляется миллионами. При различных заболеваниях сетчатой оболочки зрительного органа нарушается работа этих рецепторов, что может привести к частичной или полной потере зрения.

Заболевания фоторецепторов

На сегодняшний день известны следующие заболевания, затрагивающие фоторецепторы зрительных органов:

• отслоение сетчатой оболочки глазного яблока;
• возрастная дегенерация сетчатки;
• макулодистрофия ретины;
• дальтонизм;
• хориоретинит.

Сетчатка у взрослого человека умещает около 7 миллионов колбочек

Профилактика заболеваний органов зрения

Длительные нагрузки на глаза — основная причина усталости и напряжения зрительных органов. Постоянная нагрузка может привести к тяжелым последствиям и стать причиной развития серьезных заболеваний, в результате которых может произойти потеря зрения.

Специалисты говорят о том, что соблюдая определенную методику, можно успешно бороться с усталостью глаз и предупредить появление патологических изменений. Главный фактор в данном вопросе — это правильное освещение. Офтальмологи не рекомендуют чтение и работу за компьютером в помещении с тусклым светом. Недостаток освещения может вызвать сильное напряжение в глазных яблоках.

Если вы используете оптические линзы и очки, размер диоптрий должен быть подобран специалистом. Для этого в кабинете офтальмолога можно пройти специальные тесты, которые выявят остроту зрения.

Постоянная работа за компьютером приводит к тому, что глазное яблоко начинает терять влагу. Именно поэтому важно делать небольшие промежутки, чтобы глаза могли отдохнуть. Идеальным решением для здоровья зрительных органов будут пятиминутные перерывы с промежутком в один час. Раз в три или четыре часа необходимо совершать гимнастические упражнения для глаз.

Еще одним немаловажным фактором профилактики заболеваний органов зрения является правильный рацион. Употребляемая пища должна содержать в себе витамины и полезные вещества. Рекомендуется есть больше свежих овощей, фруктов и ягод, а также кисломолочных изделий.

Внутренняя оболочка – сетчатка прилегает с середины к сосудистой, устилает дно глаза.

Она имеет несколько рдел: внешний слой – пигментные клетки (черный пигмент – фусцин) ; дальше идет слой рецепторных клеток – фоторецепторов (палочки и колбочки) ; следующий слой – вставные нейроны построенный из нервных клеток, аксоны которых образуют чувствительный зрительный нерв.

Полости глазного яблока содержат хрусталик и стекловидное тело.

Хрусталик имеет вид двояковипуклой линзы, содержится сзади зеницы, способный изменять свою кривизну (выпуклость) , преломлять и фокусировать пучок света так, чтобы изображение предметов на сетчатке было более четким. .

Стекловидное тело лежит за хрусталиком и занимает большую часть полости глаза. Оно являет собой прозрачную топкую массу, которая не содержит ни кровеносных сосудов, ни нервов.

Стекловидное тело хранит шаровидную форму глаза.

Когда смотреть на сетчатку со стороны зеницы, то на дне видно круглое пятно белесоватости – место выхода зрительного нерва; здесь нет светочувствительных элементов (потому световые лучи не воспринимаются – за что и называется слепым пятном.

Кое-что сбоку от нее находится зона наилучшего виденья – желтое пятно (здесь находится наибольшее количество фоторецепторов) .

В сетчатке находится около 7 млн колбочек и 130 млн. палочек.

Палочки – вмещают зрительный пигмент родопсин; воспринимают свет в условиях сумрачного освещения.

Колбочки – вмещают зрительный пигмент йодопсин. Воспринимают цвета, при достаточно ярком освещении. В составе родопсину и йодопсину есть белок – опсин и окиснений витамин А.

Колбочки – рецепторы дневного зрения, способные воспринимать разные цвета. Цветное зрение объясняется тем, что в сетчатке есть три роды колбочек: одни возбуждаются красным светом, вторые зеленым, третьи – синим. Ощущение всех других цветов возникает в результате возбуждения этих колбочек в разных соотношениях. Бывают случаи, когда человек не различает некоторых цветов – цветная слепота, дальтонизм.
Ход лучей света через оптический аппарат: сначала светло проходит через роговицу, жидкость передней камеры, зеницу, хрусталик, стекловидное тело и наконец попадает на сетчатку.

Микроскопическое строение сетчатки: 1. пигментный эпителий 2. слой палочек и колбочек 3. наружная глиальная пограничная мембрана 4. наружный зернистый слой 5. наружный сетчатый слой 6. внутренний зернистый слой 7. внутренний сетчатый слой 8. ганглионарный слой 9. слой нервных волокон 10. внутренняя глиальная пограничная мембрана

В случаях, когда лучи света, пройдя через оптические среды глаза, фокусируются не на сетчатке. Возникают аномалии зрения: если спереду ее близорукисть, если позади – дальнозоркость. Для выравнивания близорукости используют двояковигнути. А дальнозоркости – двояковипукли линзы очков.

При попадании света на фоторецепторы (колбочки и палочки) в них возникают сложные фотохимические, электрические, ионные и ферментативни процессы, которые предопределяют нервное возбуждение – сигнал. Он поступает по зрительному нерву к подкорковым (четиригорбкове тело зрительный горб) центрам зрения. Потом направляется в кору затылочных долей мозга, где воспринимается в виде зрительного ощущения.

51. Функции органа зрения и его гигиена

Возникновение изображений предметов на сетчатке. Лучи от предметов, на которые направлен наш глаз, проходят через роговицу, жидкость, находящуюся между нею и радужной оболочкой, хрусталик и стекловидное тело. В каждой из этих сред они изменяют свое направление — преломляются. Так как хрусталик благодаря способности изменять свою кривизну может увеличивать или уменьшать преломление лучей в глазу, мы остановимся только на его роли.

У людей с нормальным зрением преломившиеся лучи попадают на сетчатку и образуют на ней четкие изображения предметов.

По рисунку 121 можно проследить, что лучи от нижней точки предмета В, преломившись, собираются на поверхности сетчатки выше главной оптической оси глаза в точке В1; лучи, исходящие от верхней точки А, собираются ниже этой линии в точке А1. Таким образом, на сетчатке возникает уменьшенное обратное изображение предмета АВ — А1В1.

Приспособление глаза к видению на разных расстояниях. При рассматривании близких предметов четкое изображение их может возникнуть на сетчатке только в том случае, если преломление лучей в глазу будет большим, чем при рассматривании отдаленных предметов. Почему же мы четко видим и предметы, которые находятся на сравнительно большом расстоянии от нас, и предметы, расположенные близко к нам ?

Двояковыпуклый хрусталик благодаря окружающей его ресничной мышце может изменять свою кривизну, становиться более выпуклым или более плоским (рис. 122).

При рассматривании близких предметов кривизна хрусталика увеличивается (1). Поэтому преломление лучей в глазу становится большим, и на сетчатке возникает четкое изображение рассматриваемого предмета. Когда мы вглядываемся в отдаленные предметы, хрусталик уплощается (2) и преломление лучей в нем становится меньшим. Вот почему и в этом случае изображение предметов на сетчатке четкое.

Зрительные рецепторы. В сетчатке расположены зрительные рецепторы — световоспринимающие клетки, которые прилегают к сосудистой оболочке (рис. 123). Среди них можно обнаружить отличающиеся друг от друга по строению и функциям палочки (рис. 124, 1) и колбочки (2). Палочки раздражаются слабым сумеречным светом, но не обладают способностью воспринимать цвет. Колбочки раздражаются только ярким светом. Эти рецепторы способны воспринимать и цвета. Возникающие в рецепторах возбуждения передаются по центростремительным нейронам, отростки которых собираются в определенном участке сетчатки в зрительный нерв. Он проходит через все оболочки глазного яблока, выходит из него и направляется к головному мозгу. В том месте, где зрительный нерв выходит из сетчатки, в ней нет световоспринимающих клеток. Изображения предметов, возникающие на этом участке сетчатки, не воспринимаются нами. Вот почему он получил название слепого пятна.

В середине сетчатки, прямо напротив зрачка, находится скопление колбочек — желтое пятно. Поэтому наиболее ясно мы видим те предметы, которые находятся прямо против зрачков. Сокращения мышц, поворачивающих глазное яблоко, позволяют нам изменять направление взгляда. Это дает возможность рассматривать те или иные окружающие предметы.

Восприятие зрительных раздражений. Сложный процесс восприятия зрительных раздражений начинается в сетчатке и заканчивается в зрительной зоне коры больших полушарий. Он осуществляется благодаря зрительному анализатору (цвет. табл. XIII, II). Как же функционирует этот анализатор ?

Световые раздражения вызывают возбуждение светочувствительных клеток сетчатки (1), которое проводится от них по зрительному нерву (2) к зрительной зоне (3) коры больших полушарий, где и происходит окончательное различение раздражений. Именно поэтому мы различаем форму предметов, их окраску, величину, освещенность, расположение, движение.

Часто спрашивают, почему мы видим все предметы так, как они расположены на самом деле, хотя на сетчатке глаза возникают их обратные изображения. Объяснить причину этого помог остроумный опыт.

На глаза человека надели специально изготовленные очки. Их стекла были подобраны так, что на сетчатке возникали не обратные, а прямые изображения предметов. И человеку весь мир показался опрокинутым. Потолок он видел внизу, пол — вверху. Первое время человек не мог сделать с открытыми глазами ни одного шага, ни одного правильного движения. И все же в течение нескольких дней он не снимал очков. Остальные органы чувств давали человеку правильную информацию.

Когда испытуемый делал шаг, звук слышался снизу, а пение птицы, сидевшей на дереве, — сверху. Рецепторы, находящиеся в мышцах, сигнализировали ему о том, что сила тяжести его тела направлена вниз. Чтобы поднять предмет с пола, он нагибался, а не тянулся вверх.

И через несколько дней возбуждения, поступавшие в мозг от всех остальных органов чувств, выправили ошибку зрения. Мир вернулся в обычное положение, и все вещи стали на свои места. Две недели человек носил очки и чувствовал себя так, словно никаких стекол на его глазах не было. Но вот очки сняли — и мир вновь опрокинулся. Опять понадобилось несколько дней, чтобы человек снова мог увидеть окружающее таким, каково оно в действительности. Этот опыт позволил установить, что мы воспринимаем внешний мир благодаря взаимодействию возбуждений, поступающих от всех органов чувств. Это взаимодействие осуществляется в головном мозге.

Нарушения зрения. Разнообразные нарушения зрения очень распространены. Чаще всего встречаются близорукость и дальнозоркость. У людей, близоруких от рождения, глазное яблоко имеет удлиненную форму. Поэтому изображения предметов, расположенных далеко от глаз, возникают не на сетчатке, а впереди нее (рис. 125, 1). Вот почему очертания отдаленных предметов кажутся близоруким расплывчатыми. Близорукость может возникнуть и из-за увеличения выпуклости хрусталика, которое приобретается в течение жизни.

При врожденной дальнозоркости глазное яблоко укороченное. Поэтому изображения предметов, расположенных близко к глазам, возникают позади сетчатки (2). Дальнозоркость может развиться и вследствие уменьшения выпуклости хрусталика. Такое явление наблюдается чаще всего у пожилых людей.

Близорукие и дальнозоркие люди видят окружающие предметы неясно, расплывчато. Но если человек, страдающий одним из названных недостатков зрения, носит очки со специальными стеклами, подобранными врачом, то видит он нормально. Для близоруких подбирают очки с двояковогнутыми стеклами (3), уменьшающими преломление настолько, что изображения предметов возникают на сетчатке. Чтобы увеличить преломление лучей, дальнозорким людям нужно носить очки с двояковыпуклыми стеклами (4). Но самим подбирать себе очки или пользоваться чужими очками нельзя. Это ведет к дальнейшему ухудшению зрения.

Бывает, что в результате заболеваний или травм люди теряют зрение частично или полностью. Еще совсем недавно такая слепота считалась неизлечимой. Отечественная офтальмология — раздел медицинской науки о глазных болезнях — опровергла такие представления. В 1924 году В. П. Филатов впервые в мире разработал и осуществил операцию по пересадке роговицы. Эта операция возвратила зрение многим десяткам тысяч людей. В наши дни советские офтальмологи добились новых успехов. Так, профессор М. Л. Краснов путем сложнейшей операции возвратил зрение человеку, потерявшему его вследствие несчастного случая, соединив сохранившиеся части двух пострадавших глаз. В результате совершенно слепой человек стал видеть одним «составленным» глазом.

Профессор С. Н. Федоров пошел по совершенно новому пути. Он начал применять глазные протезы, изготовленные из пластмасс. Искусственные хрусталики, роговицы и более сложные комбинированные протезы возвращают зрение людям, часто уже потерявшим надежду увидеть окружающий мир.

Гигиена зрения. Для предупреждения нарушений зрения, охраны глаза от различных вредных воздействий окружающей среды нужно соблюдать ряд гигиенических правил. Их должен знать каждый.

Некоторые люди, работая, например, на сборке точных механизмов из мелких деталей, слишком приближают их к своим глазам. Когда человек читает или пишет в малоприспособленных для этой цели условиях — за высоким столом или при слабом освещении, он вынужден напряженно рассматривать печатный или написанный текст на чересчур близком расстоянии. В таких случаях хрусталик долго находится в положении увеличенной выпуклости, что может с течением времени привести к развитию близорукости.

Вот почему во время чтения, письма, вышивания или другой работы, при которой приходится рассматривать мелкие предметы, надо располагать их на расстоянии 30 — 35 см от глаза. Важно следить и за тем, чтобы рабочее место было хорошо освещено. Свет на него должен падать слева.

Слишком яркое освещение чрезмерно раздражает световоспринимающие клетки сетчатки глаза. Это вредит зрению. Поэтому в быту и на производстве источники сильного света прикрывают абажурами или плафонами из молочного стекла. Сталевары и электросварщики защищают глаза от ослепительного блеска и брызг раскаленного металла специальными темными очками.

Многим людям приходится ежедневно ездить в трамвае, автобусе, метро и т. п. Чтобы скоротать время, они читают в движущемся транспорте. Это ослабляет зрение. Из-за постоянных толчков книга то удаляется от глаз, то приближается к ним, то отклоняется в стороны. При этом кривизна хрусталика то увеличивается, то уменьшается, а глаза все время поворачиваются вправо, влево, вверх и вниз, ловя ускользающий текст. В результате ослабевает ресничная мышца и наступает нарушение зрения. Когда мы читаем лежа, положение книги по отношению к глазам тоже постоянно изменяется, освещенность ее обычно недостаточна. Вот почему привычка читать лежа наносит непоправимый вред зрению.

Иногда расстройства зрения возникают из-за авитаминоза. Вы уже знаете, какое значение для предупреждения таких расстройств имеет употребление пищи, в которой содержится достаточное количество витамина А. Вредное действие на зрение оказывает и курение табака. В молодости, особенно в школьном возрасте, ядовитый никотин, который содержится в табаке, может вызвать тяжелое поражение зрительного нерва. Под действием раздражающих газов, находящихся в табачном дыме, глаза курильщиков начинают слезиться, веки краснеют.

Когда в глаза попадает пыль, она раздражает их. Вместе с пылью в глаз могут быть занесены болезнетворные микробы. Инфекция иногда попадает в глаза и с грязных рук, нечистого полотенца, носового платка. Это может вызвать различные заболевания глаз, например воспаление конъюнктивы — конъюнктивит — и другие, которые нередко приводят к ухудшению зрения, а иногда и к слепоте. Вот почему нужно беречь глаза от пыли, не тереть их руками, вытирать только совершенно чистым полотенцем или носовым платком.

■ Палочки. Колбочки. Слепое пятно. Желтое пятно. Близорукость. Дальнозоркость.

? 1. Как возникают изображения предметов на сетчатке глаза? 2. Как приспосабливается наш глаз к рассматриванию предметов на различном расстоянии? 3. Где происходит восприятие зрительных раздражений и где они различаются? 4. Из каких частей состоит зрительный анализатор? 5. Как устраняют помехи, причиняемые человеку близорукостью или дальнозоркостью? 6. Как действует на глаза курение? 7. Как уберечь свои глаза от нарушения нормальных функций и от заболеваний ?

! 1. Почему в сумерки мы не различаем окраску предметов? 2. Почему свет на рабочее место должен падать слева?

▲ 1. Прикройте рукой левый глаз и поместите рисунок 126 на расстоянии примерно 15 см от глаз. Смотрите правым глазом на крестик и медленно то приближайте книгу к себе, то отодвигайте ее до тех пор, пока один из трех кружков не перестанет быть виден. Чем объясняется это явление? 2. Проверьте у себя дома, правильно ли падает свет на рабочее место, где вы готовите уроки. Не действует ли в вечерние часы блеск электрической лампочки на ваши глаза? Устраните замеченные недостатки (переставьте свой стол, сделайте козырек или абажур для лампы).