Дослідження основних зорових функцій.

Дослідження краще розпочинати з визначення гостроти зору, або бінокулярного зору, бо при аналізі результатів дослідження слід звернути увагу студентів на фокусування зображення на сітківку ока та механізми формування рецепторного потенціалу у паличках або колбочках.

У паличках зоровий пігмент родопсин розташований у їх зовнішньому сегменті у мембрані дисків, у його складі є білок скотопсин і альдегід вітаміну А – ретиналь. Коли світло падає на сітківку ретиналь родопсину переходить із форми 11 цис-ретиналь у повний транс-ретиналь, який через серію проміжних речовин перетворюється на метародопсин ІІ, який активує на мембрані дисків G-білок, що має назву трансдуцин, який в свою чергу активую фермент фосфодіестеразу. Фосфодіестераза каталізує перетворення цГМФ до 5-ГМФ, а концентрація цГМФ зменшується, що призводить до закривання воріт натрієвих кналів, наслідком чого є виникнення гіперполяризації у фоторецепторах.

 

 

Гіперполяризація мембрани фоторецептора призводить до зменшення виділення гальмівного медіатора, завдяки чому виникає деполяризація біполярних клітин сітківки, які передають інформацію на гангліонарні клітини, аксони яких утворюють зоровий нерв, в якому генеруються ПД.

Світло у фоторецепторах викликає каскад реакцій, що знижують концентрацію внутріклітинного цГМФ і закриття натрієвих каналів, зменшує вміст у фоторецепторі не тільки Na⁺, але і Ca²⁺. В результаті пониження концентрації Ca²⁺ активується фермент гуанилатциклаза, що призводить до синтезу цГМФ, і в клітині збільшується вміст цГМФ. Це приводить до гальмування функцій активованою світлом фосфодиестерази. Обидва цих процеси сприяють підвищенню вмісту цГМФ і гальмуванню активності фосфодиестерази, що повертає фоторецептор до початкового стану відкриття натрієвих каналів.

У сітківці на 100 млн. паличок і 3 млн. колбочок доводиться близько 1,6 млн. гангліозних клітин. В середньому на одну гангліозну клітку конвергує 60 паличок і 2 колбочки. Існують великі відмінності між периферичними і центральними відділами сітківки в кількості паличок і колбочок, конвергуючих на гангліозні нейрони.

В області центральної ямки залишаються тільки колбочки (близько 35000), і кількість волокон зорового нерва, що виходять з цієї області, дорівнює кількості колбочок. Це створює високий ступінь гостроти зору в центральній ямці в порівнянні з щодо слабкою гостротою зору на периферії сітківки.

Нейрони сітківки синтезують L-глутамінову кислоту, гліцин, ГАМК, ацетилхолін. Деякі нейрони містять, його аналоги (індоламіни) і нейропептиди. Палички і колбочки в синапсах з біполярними клітками секретують глутамат. Різні амакринні клітини виділяють, гліцин, дофамін, ацетілхолін і індоламін, завдяки чому можливе збудження і гальмуанния, що забезпечує обробку інформації.

Запропонувати студентам намалювати схему зорових шляхів та проаналізувати рівні обробки інформації.

.

Зорові шляхи (А) і центри кори (Б). Літерами показано місце пошкодження зорових шляхів і зміни поля зору.

У колонках зорової кори є нейрони, виконуючі абсолютно певні функції (наприклад, аналіз контрасту, меж і напрямів ліній зорового образу й ін.).

У основі детекторної функції нейронів лежить, перш за все, аналіз контрасту зорового образу. Спочатку виявляються межі, ступінь і градієнт контрасту, після чого інші нейрони деталізують зоровий образ об'єкту. Розташовані в зовнішніх шарах зорової кори нейрони є детекторами ліній, певної довжини, кутів і інших форм зорових образів. Деякі групи нейронів визначають межі ліній і їх напрям (детектори орієнтацій). Це прості клітини. Інші клітини визначають напрям ліній при їх вертикальному або бічному зсуві (комплексні клітини).

При дослідженні кольорового зору слід проаналізувати механізми сприйняття кольору.

Сприйняття кольору - це функція колбочок. Існує три типи колбочок, кожний з яких містить тільки один з трьох різних зорових пігментів (червоний, зелений і синій).

Трихромазія - можливість розрізняти будь-які кольори, визначається присутністю в сітківці всіх трьох зорових пігментів (для червоного, зеленого і синього - первинні кольори). Ці основи теорії кольорового зору запропонував Томас Юнг у 1802р. і розвинув Г.Гельмгольц.

Д іхромазія (колірна сліпота, або дальтонізм) — дефекти колірного сприйняття (переважно у чоловіків; наприклад, в Європі різні спадкові дефекти у чоловіків складають 8% загальній популяції) по одному з первинних кольорів. Діхромазію підрозділяють на протанопію, дейтанопію і тританопію (від грецького - перший, другий і третій (є на увазі порядкові номери первинних кольорів: відповідно червоний, зелений, синій).

Повна колірна сліпота - ахромазія зустрічається украй рідко. При ахромазії вражається весь колбочковий апарат, і людина бачить всі предмети в різних відтінках сірого.

Формування гіперполяризаційного рецепторного потенціалу у колбочках при дії певного виду світлового спектру здійснюється так само, як і у паличках.

Таким чином, комплексне дослідження зорових функцій дозволяє оцінити стан зорової системи.