Фотохимические процессы в сетчатке глаза

В рецепторных клетках сетчатки нахо­дятся светочувствительные пигменты — сложные белковые вещества хромопротеиды, которые обесцвечиваются на свету. В палоч­ках на мембране наружных сегментов содер­жится родопсин, в колбочках — йодопсин и другие пигменты.

Родопсин и йодопсин состоят из ретиналя (альдегид витамина А) и гликопротеида опсина. Имея сходство в фотохимических про­цессах, они различаются тем, что максимум поглощения находится в различных областях спектра. Так, палочки, содержащие родоп­син, имеют максимум поглощения в области 500 нм, а колбочки имеют три максимума в спектре поглощения — в синей (420 нм), зе­леной (551 нм) и красной (558 нм) частях, что обусловлено наличием трех типов зри­тельных пигментов. Красный колбочковый пигмент получил название «йодопсин». Источником ретиналя в ор­ганизме служат каротиноиды.

Фотохимические процессы в сетчатке про­текают весьма экономно. При действии даже яркого света расщепляется только небольшая часть (около 0,006 %) имеющегося в палоч­ках родопсина.

В темноте происходит ресинтез пигмен­тов, который протекает с поглощением энер­гии. Восстановление йодопсина происходит в 530 раз быстрее, чем родопсина. Если в орга­низме снижается содержание витамина А, то процессы ресинтеза родопсина ослабевают, что приводит к нарушению сумеречного зре­ния — так называемой «куриной слепоте». При постоянном и равномерном освещении устанавливается равновесие между скорос­тью распада и ресинтеза пигментов. Когда количество света, падающего на сетчатку, уменьшается, это динамическое равновесие нарушается и сдвигается в сторону более вы­соких концентраций пигмента. Этот фотохи­мический феномен лежит в основе темновой адаптации.

 

Механизм зрения.

Свет вначале проходит через роговицу, водянистую влагу, хрусталик, стекловидное тело. Эти свето­преломляющие среды глаза направляют пучок света в цен­тральную ямку сетчатки (место наилучшего видения). Благо­даря механизму аккомодации свет попадает именно на это ме­сто сетчатки. Свет проникает в глубокие слои сетчатки, вызы­вает там сложные фотохимические превращения зрительного пигмента в палочках и колбочках, рассмотренные выше, в результате чего в этих клетках возникает нервный импульс. Нервный импульс пере­дается другим нейронам сетчатки. Аксоны крупных нейронов (ганглиозных нейроцитов), формирующих один из слоев сет­чатки, образуют зрительный нерв. Каждый зритель­ный нерв выходит из полости глазницы через зрительный ка­нал и направляется к нижней поверхности головного мозг, где в области гипоталамуса проме­жуточного мозга, зрительные нервы образуют зрительный пе­рекрест. Нервные волокна, идущие от медиальной (носовой) половины сетчатки, переходят на другую сторону, а те волок­на, которые идут от латеральной ее половины (височной), на другую сторону не переходят. После зрительного перекреста нервные волокна образуют зрительный тракт. Далее нервные во­локна зрительного тракта следуют к подкорковым центрам зрения, к которым относятся латеральные коленчатые тела промежуточного мозга и верхние холмики крыши среднего мозга. С участием этих подкорковых центров осуществляются подсознательные реакции на свет: сужение зрачков при ярком освещении, поворот глаз на внезапный световой луч, падаю­щий сбоку, и др. Аксоны нервных клеток, образующих ядра в подкорковых центрах зрения, направляются в кору большого мозга, в затылочную долю, где находится корковый (цен­тральный) отдел зрительного анализатора. Здесь происходит высший анализ зрительных восприятий.

 

Почему я щурюсь? Легче всего ответить на этот вопрос следующим образом: мы щуримся, чтобы улучшить зрение. Поэтому вопрос нужно сформулировать иначе: почему прищур улучшает зрение? Чтобы не забираться глубоко в технические описания, скажем так: глаз улавливает лучи света и искажает их, проецируя полученный образ на небольшой участок сетчатки; Однако все может пойти по-другому. Если лучи начинают фокусироваться перед сетчаткой, у человека возникает близорукость (миопия) и далекие объекты он видит расплывчатыми. Если же лучи фокусируются за сетчаткой, человек видит размытыми ближайшие объекты (дальнозоркость). По словам доктора Стивена Миллера, директора Центра клинической помощи при Американской оптиметрической ассоциации в Сент-Луисе, «форма глазного яблока и мощность фокусировки хрусталика и роговицы помогают установить фокус, однако угол, под которым лучи проходят в глаз, также играет свою роль».  Он объясняет: «Свет поступает в глаз со всех направлений. Лучи, входящие под углом сверху или снизу, обычно фокусируются перед центром зрения или за ним», а «лучи, входящие перпендикулярно глазу, оказываются точно на хрусталике, создавая четкий образ того, на что человек смотрит».  Поэтому, по словам доктора Миллера, «основной смысл прищуривания — снизить число поверхностных или периферических лучей, поступающих в глаз, чтобы в него попадали только те лучи, что идут прямо и фокусируются на сетчатке».  В конечном итоге «прищуривание отрезает большинство лучей, оказывающихся не в фокусе, и избавляет человека от восприятия размытого изображения».  Доктор Миллер считает, что -человек не решит проблемы, возникающие с его зрением, постоянно прищуриваясь; эта техника поможет лишь тому, кто потерял свои очки и хочет разглядеть дорожный знак». Чрезмерное прищуривание способно вызвать головные боли и спровоцировать появление морщин на лице. Если вы начали прищуриваться чересчур часто, обратитесь к окулисту. Иногда на эту привычку вам могут указать другие люди. С точки зрения долговременной перспективы лучше исправить свое зрение, а не прищуриваться. Это гораздо более дальновидное решение. Правда ли, что телевизор вредит глазам? То, что телевизор разрушает зрение, — всеобщее заблуждение. Хотя контраст между ярким телевизионным экраном и темной комнатой может временно утомить глаз, телевизор не наносит зрению существенного ущерба. Более того, не существует риска повредить глаза из-за того, что на экране будет видно отражение неудачно расположенной лампы или другого источника света. Не следует бояться, если ребенок захочет сесть близко к экрану, потому что он не станет от этого близоруким и не испортит зрение. По словам доктора Теодора Лоувилла, представителя Американской академии офтальмологии, «некоторые люди с умеренной катарактой при приглушенном свете видят экран даже чуть лучше». Доктор Лоувилл, добавляет, что дети «любят сидеть близко к экрану, и если бы смогли, то забрались бы в телевизор с головой».  Дело в том, что малыши умеют точно фокусировать взгляд на объектах, расположенных в нескольких сантиметрах от их глаз. По мере взросления это расстояние увеличивается. Так что, по словам доктора Лоувилла, дети, конечно, «могут загораживать экран другим зрителям, но такое положение не вредит их здоровью». Доктор Уильям Бекнер, старший научный сотрудник Национального совета США по радиационной безопасности и измерениям в Вашингтоне, рассеивает миф о том, что телевизионное излучение вредит глазам. Доктор Бекнер говорит, что по сравнению с теми телевизионными приборами, что были построены 25 лет назад, когда его организация первая предупреждала о возможном риске радиации, современные приборы производятся иначе, используют более низкое напряжение и лучшее экранирование. Неважно, насколько близко вы сидите к экрану, поскольку рентгеновские лучи больше не создают проблем» Может ли туго затянутый галстук повлиять на мое зрение? Это вопрос Тодда Маккалла из Монтан Ривервью, Новый Южный Уэльс. Туго затянутый галстук действительно может сказаться на вашем зрении. В процессе исследования 94 офисных работников было выяснено, что у 67% из них ухудшение зрения связано с плотно затянутыми галстуками. Галстук ограничивает приток крови к глазам. Некоторые исследователи Даже утверждают, что тугие воротнички влияют на кровяное давление, а кровяное давление, безусловно, оказывает влияние на зрение.

Задание. Зарисовать схему зрительного анализатора

Вопросы для повторения и самоконтроля

1. Что такое анализатор? Какие части различают у анализатора?

2. Глазное яблоко, строение, функции структур.

3. Какой процесс называют аккомодацией? Какие структуры глазного яблока участвуют в аккомодации?

4. Вспомогательный аппарат глаза, структуры, функции.

5. Зрительный перекрест, особенности строения.