Структура и функции сетчатки глаза физиология
Сетчатка представляет собой внутреннюю оболочку глаза, которая имеет чувствительные фоторецепторы. Иначе говоря, сетчатка – скопление нервных клеток, которые отвечают за восприятие и проведение зрительного образа. Состоит сетчатка из десяти слоев, которые включают в себя нервную ткань, сосуды и другие клеточные элементы. За счет сосудистой сети происходят обменные процессы во всех слоях сетчатки.
В структуре сетчатки выделяют специальные рецепторы (колбочки и палочки), которые преобразовывают световые фотоны в электрический импульс. Далее следуют нервные клетки зрительного пути, которые отвечают за периферическое и центральное зрение. Центральное зрение направлено на рассматривание объектов, которые располагаются на различном уровне, кроме того, при помощи центрального зрения человек читает текст. Периферическое зрение в основном необходимо для того, чтобы ориентироваться в пространстве. Колбочковые рецепторы могут быт трех типов, что позволяет воспринимать световые волны с разной длиной, то есть эта система отвечает за цветовосприятие.
Строение сетчатки
В сетчатке выделяют оптическую часть, представленную светочувствительными элементами. Эта зона располагается до зубчатой нити. Также имеется в сетчатке нефункциональная ткань (ресничная и радужковая), которая состоит из двух клеточных слоев.
Изучив эмбриональное развитие сетчатки, ученые отнесли ее к области головного мозга, которая смещена на периферию. Состоит сетчатка из 10 слоев, к которым относят: внутреннюю пограничную мембрану, наружную пограничную мембрану, волокна зрительного нерва, ганглиозные клетки, внутренний плексиформный (сплетениевидный) слой, наружный плексиформный слой, внутренний нуклеарный (ядерный) слой, наружный нуклеарный слой, пигментный эпителий, фоторецепторный слой палочек и колбочек.
Основная функция сетчатки заключается в восприятии и проведении световых лучей. Для этого в структуре сетчатки имеется 100-120 миллионов палочек и около 7 миллионов колбочек. Колбочковые рецепторы бывают трех видов, каждый из которых содержит определенный пигмент (красный, сине-голубой, зеленый). За счет этого у глаза появляется свойство, которое очень важно для полноценного зрения – светоощущение. В палочковых рецепторах имеется родопсин, который представляет собой пигмент, поглощающий лучи красного спектра. В связи с этим ночью изображение формируется в основном за счет работы палочек, а днем – колбочек. В сумеречный период в той или иной степени должен работать весь рецепторный аппарат.
По сетчатке фоторецепторы распределены не равномерно. Наибольшая концентрация колбочек достигается в центральной фовеальной зоне. К периферическим областям плотность этого фоторецепторного слоя постепенно уменьшается. Палочки, наоборот, практически отсутствуют в центральной зоне, а максимальная их концентрация наблюдается в кольце, расположенном вокруг фовальной области. На периферии количество палочковых фоторецепторов также уменьшается.
Зрение является очень сложным процессом, так как при этом в ответ на фотон света, который попадает на фоторецептор, образуется электрический импульс. Этот импульс последовательно попадает в биполярные и ганглиозные нейроны, которые имеют очень длинные отростки, называемые аксонами. Именно эти аксоны и принимают участие в формировании зрительного нерва, который является проводником импульса от сетчатки к центральным структурам головного мозга.
Разрешающая способность зрения зависит от того, какое количество фоторецепторов соединяется с биполярной клеткой. Например, в фовеальной области всего одна колбочка соединяется с двумя ганглиозными клетками. В периферической области на каждую ганглиозную клетку приходится большее количество колбочек и палочек. В результате такого неравномерного соединения фоторецепторов с центральными структурами мозга, в макуле обеспечивается очень высокое разрешение зрения. При этом палочки в периферической зоне сетчатке помогают сформировать нормальное периферическое зрение.
В самой сетчатке имеется два типа нервных клеток. Горизонтальные нервные клетки располагаются в наружном сплетениевидном (плексиформном) слое, а амакриновые – во внутреннем. Они обеспечивают взаимосвязь нейронов, расположенных в сетчатке, между собой. Диск зрительного нерва находится в 4 мм от центральной фовеальной области в носовой половине. В этой зоне нет фоторецепторов, поэтому фотоны, попавшие на диск, не передаются в головной мозг. В поле зрения формируется так называемое физиологическое пятно, которое соответствует диску.
Толщина сетчатки различается в разных областях. Наименьшая толщина наблюдается в центральной зоне (фовеальная область), которая отвечает за зрение с высоким разрешением. Наиболее толстая сетчатка имеется в области формирования диска зрительного нерва.
Снизу к сетчатке прикрепляется сосудистая оболочка, которая сращена с ней плотно только в некоторых местах: вокруг зрительного нерва, вдоль хода зубчатой линии, по краю макулы. В остальных зонах сетчатки сосудистая оболочка прикрепляется рыхло, поэтому в этих областях имеется повышенный риск отслоения сетчатки.
Для питания клеток сетчатки имеется два источника. Шесть слоев сетчатки, расположенные внутри, кровоснабжаются центральной артерией сетчатки, наружные четыре слоя – собственно сосудистой оболочкой (хориокапиллярный слой).
Диагностика при заболеваниях сетчатки
При подозрении на патологию сетчатки следует провести следующее обследование:
- Определение контрастной чувствительности для установления сохранности функции макулы.
- Определение остроты зрения.
- Исследование цветовых порогов и цветоощущения.
- Определение полей зрения при помощи периметрии.
- Электрофизиологическое исследование для оценки состояния нервных клеток сетчатки.
- Офтальмоскопия.
- Оптическая когерентная томография, которая позволяет установить качественные изменения в сетчатке.
- Флуоресцентная ангиография, помогающая оценить сосудистую патологию в этой зоне.
- Фотографирование глазного дна является очень важной для изучения патологического процесса в динамике.
Симптомы при патологии сетчатки
При врожденной патологии сетчатки могут присутствовать следующие признаки заболевания:
- Альбиотоническое глазное дно.
- Колобома сетчатки.
- Миелиновые волокна сетчатки.
Среди приобретенных изменений сетчатки выделяют:
- Ретиношизис.
- Ретинит.
- Отслойку сетчатки.
- Нарушение кровотока по артериям и венам сетчатки.
- Ретинопатию, вызванную системной патологией (сахарный диабет, болезни крови, гипертония и т.д.).
- Берлиновское помутнение сетчатки в результате травматического повреждения.
- Факоматозы.
- Очаговую пигментацию сетчатки.
При повреждении сетчатки чаще всего имеется снижение зрительной функции. Если поражается центральная зона, то зрение особенно страдает и нарушение его может привести к полной центральной слепоте. При этом периферическое зрение сохраняется, поэтому человек может ориентироваться в пространстве. Если же при заболевании сетчатки поражается только периферическая область, то патология длительное время может протекать бессимптомно. Определяется подобное заболевание чаще во время офтальмологического обследования (проверка периферического зрения). Если зона повреждения периферического зрения обширная, то имеется дефект в поле зрения, то есть некоторые участки становятся слепыми. Кроме того, снижается способность ориентироваться в пространстве в условиях недостаточной освещенности, а в ряде случаев меняется цветовосприятие.
Источник
Внутренняя оболочка
глаза — сетчатка — выстилает всю внутреннюю
поверхность сосудистой оболочки. Это
тонкая прозрачная оболочка, прочно
соединенная с сосудистой оболочкой
только в двух местах — у зубчатого края
ресничного тела и вокруг диска зрительного
нерва. На всем остальном протяжении
сетчатка прилежит к сосудистой оболочке,
чему способствует в основном внутриглазное
давление.
В сетчатке различают
два отдела: задний — оптическая часть
сетчатки — простирается от диска
зрительного нерва до плоской части
ресничного тела, где заканчивается
зубчатой линией, и передний — неоптическая
часть сетчатки — от зубчатой линии до
зрачка, покрывает внутреннюю поверхность
ресничного тела и радужки, образуя
вокруг зрачка кайму коричневого цвета.
Оптическая часть
сетчатки — это периферический рецепторный
отдел зрительного анализатора,
высокодифференцированная нервная
ткань. Микроскопически сетчатка
представляет собой цепь трех нейронов,
в совокупности они образуют 10 слоев
сетчатки: 1) пигментный эпителий; 2) слой
палочек и колбочек; 3) наружную пограничную
мембрану; 4) наружный зернистый слой; 5)
наружный сетчатый слой; 6) внутренний
зернистый слой; 7) внутренний сетчатый
слой; 8) слой ганглиозных клеток; 9) слой
нервных волокон; 10) внутреннюю пограничную
мембрану.
Функциональный
центр сетчатки — желтое пятно (макула),
представляет собой бессосудистый
участок округлой формы, желтый цвет
которого обусловлен наличием пигментов
лютеина и зеаксантина. Наиболее
светочувствительная часть желтого
пятна — центральная ямка, или фовеола.
В сетчатке
расположены 3 первых нейрона зрительного
анализатора: фоторецепторы (первый
нейрон) — палочки и колбочки, биполярные
клетки (второй нейрон) и ганглиозные
клетки (третий нейрон). В палочках
находится зрительный пурпур — родопсин
(фотопигмент белковой природы, который
изменяется под воздействием света,
продуцируя химическую энергию), колбочки
содержат другое красящее вещество —
йодопсин. Палочки отвечают за периферическое
и сумеречное зрение, колбочки — за
центральное зрение и цветоощущение.
Палочки и колбочки
представляют собой рецепторную часть
зрительного анализатора и находятся в
наружных слоях сетчатки, непосредственно
у ее пигментного эпителия.
На периферии
сетчатки, наоборот, на несколько палочек
приходится одна биполярная клетка, а
на несколько биполярных — одна ганглиозная
клетка. Суммация раздражений обеспечивает
периферической части сетчатки
исключительно высокую чувствительность
к минимальному количеству света.
Аксоны ганглиозных
клеток сходятся, образуя зрительный
нерв. Диск зрительного нерва соответствует
месту выхода нервных волокон из глазного
яблока и не содержит светочувствительных
элементов.
Классификация
заболеваний сетчатки:
1. Виды патологических
изменений сетчатки
Кровоизлияния в
сетчатку.
Отек сетчатки.
Разрывы сетчатки
Изменения положения
слоев сетчатки
2. Сосудистые
заболевания
• Тромбоз
центральной вены сетчатки
• Окклюзия
центральной артерии сетчатки
• Диабетическая
ретинопатия
• Изменения
сетчатки при артериальной гипертензии
3. Дистрофические
и дегенеративные заболевания
• Возрастная
макулодистрофия
• Пигментная
дегенерация сетчатки
4. Отслойка сетчатки
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Министерство здравоохранения Российской Федерации
Саратовский Государственный Медицинский Университет
Кафедра глазных болезней
Заведующий кафедрой:
Преподаватель:
Реферат на тему:
Физиология глаза.
4
Саратов 2003 г.
Зрительная сенсорная система, как и любая другая, состоит из трех отделов:
1. Периферический отдел –глазное яблоко, в частности — сетчатка глаза (воспринимает световое раздражение)
2. Проводниковый отдел — аксоны ганглиозных клеток — зрительный нерв — зрительный перекрест — зрительный тракт — промежуточный мозг (коленчатые тела)- средний мозг (четверохолмие ) -таламус
3. Центральный отдел — затылочная доля : область шпорной борозды и прилегающих извилин
Периферический отдел зрительной сенсорной системы .
Глаз — комплексное образование, состоящее из глазного яблока и вспомогательного аппарата (брови, веки, слезные железы). С точки зрения сенсорной системы основным структурным компонентом глазного яблока является сетчатка, в которой заложены не только рецепторные клетки – палочки и колбочки, но и часть проводящей и управляющей системы — цепь нейронов: биполярные, горизонтальные, амакриновые и ганглиозные клетки. Кроме того в сетчатке есть глиальные клетки, которые выполняют трофическую, опорную, разграничительную и защитную функции.
Остальные структуры глаза выполняют вспомогательные функции: светопроводящую, светопреломляющую, увлажняющую, различные виды защиты. Хотя эти функции не являются основными, но нарушение любой из них отражается на качестве и количестве зрительной информации вплоть до полного прекращения ее поступления в ЦНС.
ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА, СТРОЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЯ СЕТЧАТКИ
К оптической системе глаза относятся: роговица, водянистая влага, радужка, зрачок, хрусталик и стекловидное тело
Глазное яблоко, имеет шаровидную форму и помещается в костной воронке — глазнице. Спереди он защищен веками. По свободному краю века растут ресницы, которые защищают глаз от попадания в него частиц пыли. У верхненаружного края глазницы расположена слезная железа, выделяющая слезную жидкость, омывающую глаз. Глазное яблоко имеет несколько оболочек, одна из которых — наружная — склера, или белочная оболочка (белого цвета). В передней части глазного яблока она переходит в прозрачную роговицу (преломляет лучи света)
Под белочной оболочкой расположена сосудистая оболочка, состоящая из большого количества сосудов. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в ресничное тело и радужную оболочку (радужку). Она содержит пигмент, придающий цвет глазу. В ней имеется круглое отверстие — зрачок. Здесь расположены мышцы, которые изменяют величину зрачка и, в зависимости от этого, в глаз попадает большее или меньшее количество света, т.е. происходит регуляция поступления потока света. Позади радужки в глазу располагается хрусталик, представляющий собой эластичную, прозрачную двояковыпуклую линзу, окруженную ресничной мышцей. Его оптической функцией является преломление и фокусировка лучей, кроме того он отвечает за аккомодацию глаза. Хрусталик может менять свою форму — становиться более или менее выпуклые и соответственно сильнее или слабее преломлять лучи света. Благодаря этому человек способен отчетливо видеть предметы, расположенные на разном расстоянии. Роговица и хрусталик обладают светопреломляющей способностью
За хрусталиком полость глаза заполняется прозрачной желеобразной массой — стекловидным телом, которое пропускает лучи света и является светопреломляющей средой.
Светопроводящие и светопреломляющие среды (роговица, водянистая влага, хрусталик, стекловидное тело) выполняют также функцию фильтрации света, пропуская только световые лучи с диапазоном длин волн от400 до 760 мкм. При этом ультрафиолетовые лучи задерживаются роговицей, а инфракрасные — водянистой влагой.
Внутренняя поверхность глаза выстлана тонкой, сложной по строению и наиболее функционально важной оболочкой — сетчаткой. В ней выделяют два отдела: задний отдел или зрительную часть и передний отдел – слепую часть. Граница, их отделяющая называется зубчатой линией. Слепая часть прилежит изнутри к цилиарному телу и к радужной оболочке и представляет собой два слоя клеток:
— внутренний – слой кубических пигментных клеток
— внешний – слой призматических клеток, лишенных пигмента меланина.
В сетчатке ( в зрительной ее части) содержатся не только периферический отдел анализатора — рецепторные клетки , но и значительная часть его промежуточного отдела. Фтоторецепторные клетки (палочки и колбочки) по данным большинства исследователей, являются своеобразно измененными нервными клетками и потому относятся к первично чувствующим или нейросенсорным рецепторам. Нервные волокна, отходящие от этих клеток, собираются вместе и образуют зрительный нерв.
Микроскопически в сетчатке выделяют 10 слоев :
1. Слой пигментных клеток
2. Слой палочек и колбочек
3. Наружная глиальная пограничная мембрана
4. Наружный ядерный слой
5. Наружный сетчатый слой
6. Внутренний ядерный слой
7. Внутренний сетчатый слой
8. Ганглиозный слой
9. Слой нервных волокон
10. Внутренняя глиальная пограничная мембрана
В структурно-функциональном отношении ведущими элементами сетчатки являются нервные клетки, которые располагаются в три слоя:
Существует два типа связи между структурными элементами сетчатки:
— вертикальные – образуют своеобразные вертикальные колонки, которые обеспечивают главным образом передачу нервных импульсов в центростремительном направлении.
— горизонтальные — обеспечивают обработку нервных импульсов
а)Фоторецепторами являются палочки и колбочки , расположенные в наружном слое сетчатки . Палочки и колбочки сходны по своему строению, они состоят из четырех участков:
· Наружный сегмент — светочувствительный участок, где световая энергия преобразуется в рецепторный потенциал . Наружный сегмент заполнен мембранными дисками, образованными плазматической мембраной. В палочках в каждом наружном сегменте содержится 600 — 1000 дисков, которые представляют собой уплощенные мембранные мешочки, уложенные как столбик монет. В колбочках мембранных дисков меньше, они представляют собой складки плазматической мембраны.
· Перетяжка — место, где наружный сегмент почти полностью отделен от внутреннего впячиванием наружной мембраны. Связь между двумя сегментами осуществляется через цитоплазму и пару ресничек, переходящих из одного сегмента в другой.
· Внутренний сегмент — область активного метаболизма, заполненная митохондриями.
На уровне рецепторов происходит торможение и сигнал колбочки перестает отражать число поглощенных фотонов, а несет информацию о цвете, распределении и интенсивности света, падающего на сетчатку в окрестностях рецептора.
б)Горизонтальные клетки отвечают на свет гиперполяризацией с ярко выраженной пространственной суммацией.Суммация осуществляется по всему полю: и в центре, и на периферии. Одновременное включение пятна (возбуждает только центр рецепторного поля) и кольца (возбуждает только периферию поля) вызывает сложение ответов.
Горизонтальные клетки не генерируют нервных импульсов, но мембрана обладает нелинейными свойствами, обеспечивающими безимпульсное проведение сигнала без затухания. Существует 2 типа горизонтальных клеток:
1) Клетки В-типа, или яркостные, всегда отвечают гиперполяризацией вне зависимости от длины волны света.
2) Клетки С-типа, или хроматические, делятся на двух- и трехфазные.
Хроматические клетки отвечают гипер- или деполяризацией в зависимости от длины волны стимулирующего света.
o Двухфазные клетки бывают либо красно-зеленые(деполяризуются красным светом, гиперполяризуются зеленым), либо зелено-синие (деполяризуются зеленым светом, гиперполяризуются синим).
o Трехфазные клетки деполяризуются зеленым светом, а синий и красный свет вызывает гиперполяризацию мембраны.
в) В биполярных клетках гиперполяризация возникает при стимуляции центра поля, а возбуждение периферии приводит к деполяризации мембраны клетки . У клетки другого типа мембрана деполяризуется при стимуляции пятном и гиперполяризуется при включении кольца. Сигналы от рецепторов, поступающие на входы биполярных клеток, регулируются горизонтальными клетками.
г) Амакриновые клетки генерируют градуальные и импульсные потенциалы. Эти клетки отвечают быстротекущей деполяризацией на включение и выключение света и демонстрируют слабый пространственный антагонизм между центром и периферией . Спайки появляются при включении и выключении пятна и кольца. Во внутреннем синаптическом слое биполярные клетки управляют амакриновыми клетками и за счет обратной связи через синапсы с амакриновых на биполярные клетки медленные потенциалы (тонический характер ответа) биполярных клеток преобразуются в быстротекущую активность (фазный характер ответа) амакриновых клеток.
д) Ганглиозные клетки по своим свойствам являются нейронами обычного типа. В них возникают возбуждающие (деполяризационные) и тормозные (гиперполяризацонные)постсинаптические; потенциалы, которые и определяют частоту импульсов, распространяющихся по аксонам клетки в мозг. Ганглиозные клетки, получающие сигналы непосредственно от биполярных , генерируют ответы тонического типа — импульсы возникают в течение действия стимула при стимуляции центра поля. При дополнительном раздражении периферии происходит торможение разряда на включение стимула, а при выключении возникает длительный ответ.
Источник
