Зрительный анализатор

Зрение является одним из наиболее эффективных способов дистантного получения информации о состоянии окружающей среды. Зрительная система обеспечивает поступление в мозг не менее 90% всей сенсорной информации.

Зрительный анализатор обеспечивает процессы, начинающиеся от проекции изображения на сетчатку и заканчивающиеся принятием решения о наличии в поле зрения зрительного образа. Органом зрения у человека является глаз. Оптическая система глаза обеспечивает проекцию изображения на сетчатку и включает: роговицу, жидкость передней камеры, хрусталик, стекловидное тело. Преломление лучей идет на границе этих сред. Преломляющую силу глаза выражают в диоптриях (1D равна силе линзы с фокусным расстоянием в 100 см). При взгляде в даль преломляющая сила глаза равна 59 D, вблизи – 70,5 D. На сетчатке возникает истинное, перевернутое изображение, уменьшенное во столько раз, во сколько расстояние от сетчатки до центра хрусталика меньше, чем до предмета.

Аккомодация – способность глаза четко видеть предметы, находящиеся на разном расстоянии от него. Аккомодация обеспечивается изменением кривизны хрусталика под влиянием регуляторных влияний парасимпатической нервной системы (ПНС). Если предмет удален в бесконечность, то ресничная мышца расслабляется, при этом циннова связка, крепящая хрусталик, натягивается и уплощает его капсулу (кривизна хрусталика уменьшается). Если глаз рассматривает близкий предмет, то ресничная мышца под влиянием ПНС сокращается и ослабляет циннову связку, при этом капсула хрусталика вследствие эластичности увеличивает его кривизну. Таким образом дальняя точка ясного видения может находиться в бесконечности, а ближняя – на расстоянии 10 см. С возрастом хрусталик становится менее эластичным и ближняя точка ясного видения отодвигается – возникает старческая дальнозоркость (пресбиопия). К другим аномалиям рефракции относят: миопию (близорукость), она возникает при удлинении оптической оси глаза или аномальном повышении кривизны хрусталика. При этом лучи сходятся перед сетчаткой и для коррекции зрения фокус нужно «отодвинуть», для этого используют рассеивающие линзы.

Гиперметропия (дальнозоркость) возникает при укорочении оптической оси глаза или снижении преломляющей силы хрусталика. При этом лучи сходятся «за сетчаткой» и для коррекции необходимо «приблизить» фокус, для чего используют собирающие линзы.

Астигматизм – аномалия рефракции, при которой преломляющая сила роговицы различна в разных меридианах. При этом лучи на сетчатке собираются не в фокусе лишь в какой-нибудь одной проекции и для коррекции необходима линза-цилиндр (оптически активная лишь в этой проекции).

Радужка образует зрачок – отверстие диаметром 1,8 – 7,5 мм, которое изменяет свой размер пропорционально логарифму освещенности. Это способствует равномерной освещенности сетчатки и устранению радужных кругов вокруг предмета. Регуляция размера осуществляется m. sphincter pupilla (суживает зрачок под действием парасимпатической нервной системы) и m. dilatator pupilla (расширяет зрачок под влиянием СНС).

Сетчатка – внутренняя оболочка, состоит из нескольких слоев клеток и отдалена к белочной оболочке по отношению к падающему свету. Световоспринимающие рецепторы лежат не у внешней, а у внутренней поверхности. Внутренний ряд представлен пигментными клетками, где происходит поглощение отраженного и рассеянного света и ресинтез зрительных пигментов. Фоторецепторами являются палочки и колбочки (следующий ряд), состоящие из двух члеников: внутреннего – содержащего ядро и митохондрии и внешнего (собственно рецепторного конца). Палочки обеспечивают черно-белое сумеречное зрение, их больше на периферии сетчатки, они вносят основной вклад в формирование полей зрения. Колбочки обеспечивают цветное зрение и его остроту. В следующих слоях расположены биполярные и ганглионарные нейроны, связанные с рецепторными клетками. При этом идет конвергенция информации, поскольку на 130 млн рецепторных клеток приходится только 1,25 млн ганглионарных. Наибольшее количество рецепторов локализовано в, так называемом, желтом пятне, а в месте выхода зрительного нерва их нет (слепое пятно).

Фотохимические явления в рецепторах обеспечивает ряд пигментов на основе ретинола (квант света вызывает его переход из цис- в транс- форму), при этом генерируется первичный потенциал с латентным временем 1 мс, изменяется проводимость и сопротивление ионных каналов, что приводит к генерации вторичного рецепторного потенциала, проявляющегося гиперполяризацией мембраны колбочки или палочки (от -25 до -40 мв), снижается натриевая проводимость.

От рецепторов через биполярные клетки сигналы поступают на дендриты ганглиозных клеток. Здесь выражены явления конвергенции и дивергенции. Ганглиозные клетки выполняют операцию пространственной суммации возбуждения и (или) торможения, развивающихся в разных зонах ее рецептивных полей. Ощущение света может быть отождествлено с возбуждением нейрона с on-центром, темноты – с возбуждением нейрона с off-центром, а количественная оценка яркости освещенности – с частотой импульсации.

Адаптация к темноте происходит за счет суммации возбуждения от рецептивных полей и увеличением концентрации пигмента. При ярком освещении площадь on-центра уменьшается за счет латерального торможения. Адаптация обеспечивается уже на уровне рецептора, причем основную роль играют колбочки и пигмент родопсин.

Поиск по сайту: