Колбочка сетчатки глаза что это такое

Данные фоторецепторы имеют форму цилиндра, длина которого составляет примерно 0,06 мм, а диаметр около 0,002 мм. Таким образом, подобный цилиндр действительно весьма похож на палочку. Глаз здорового человека содержит примерно 115-120 млн. палочек.

Палочку глаза человека можно разделить на 4 сегментарные зоны:

1 — Наружная сегментарная зона (включает мембранные диски, содержащие родопсин),
2 — Связующая сегментарная зона (ресничка),
3 — Внутренняя сегментарная зона (включает митохондрии),
4 — Базальная сегментарная зона (нервное соединение).

Палочки в высшей степени светочувствительны. Так, для их реакции, достаточно энергии 1 фотона (мельчайшей, элементарной частицы света). Данный факт очень важен при ночном зрении, что позволяет видеть при низком освещении.

Палочки не могут различать цвета, это, в первую очередь, связано с присутствием в них только одного пигмента — родопсина. Пигмент родопсин, называемый иначе зрительным пурпуром, благодаря включенным группам белков (хромофорам и опсинам) имеет 2 максимума светопоглощения. Правда, один из максимумов существует за гранью света, видимого человеческим глазом (278 нм – область уф-излучения), поэтому, наверное стоит называть его максимумом волнопоглощения. Но, второй максимум виден глазу — он существует на отметке 498 нм, расположенной на границе зелёного и синего цветового спектра.

Достоверно известно, родопсин, присутствующий в палочках, реагирует на свет много медленнее, чем йодопсин, содержащийся в колбочках. Потому, для палочек характерна слабая реакция на динамику световых потоков, и кроме того, они плохо различают движения объектов. И острота зрения не является их прерогативой.

Эти фоторецепторы, также получили свое название благодаря характерной форме, схожей с формой лабораторных колб. Длина колбочки составляет приблизительно 0,05 мм, диаметр ее в наиболее узком месте равен примерно 0,001 мм, а в самом широком — 0,004. Сетчатка здорового взрослого человека содержит около 7 млн. колбочек.

Колбочки имеют меньшую чувствительность к свету. То есть для возбуждения их деятельности потребуется световой поток, который в десятки раз более интенсивен, чем для возбуждения работы палочек. Но колбочки обрабатывают световые потоки значительно интенсивнее палочек, поэтому они лучше воспринимают и их изменение (к примеру, лучше различают свет при движении объектов, в динамике относительно глаза). Кроме того, они более четко определяют изображения.

Колбочки человеческого глаза, также включают 4 сегментарные зоны:

1 — Наружная сегментарная зона (включает мембранные диски, содержащие йодопсин),
2 — Связующая сегментарная зона (перетяжка),
3 — Внутренняя сегментарная зона (включает митохондрии),
4 — Зона синаптического соединения или базальный сегмент.

Причина вышеописанных свойств колбочек — это содержание в них специфического пигмента йодопсина. Сегодня выделены и доказаны 2 вида данного пигмента: эритролаб (йодопсин, чувствительный к красному спектру и длинным L-волнам), а также хлоролаб (йодопсин, чувствительный к зеленому спектру и средним M-волнам). Пигмент, который чувствителен к синему спектру и коротким S-волнам, пока не найден, хотя название за ним уже закрепилось – цианолаб.

Подразделение колбочек по видам доминирования в них цветового пигмента (эритролаба, хлоролаба, цианолаба) обусловлено трехкомпонентной гипотезой зрения. Существует, однако, и другая теория зрения — нелинейная двухкомпонентная. Ее приверженцы считают, что все колбочки, включают в себя эритролаб, и хлоролаб одновременно, а потому способны воспринимать цвета и красного, и зеленого спектра. Роль цианолаба, при этом, выполняет выцветший родопсин палочек. Эту теорию подтверждают и примеры людей, страдающих дальтонизмом, а именно невозможностью различать синюю часть спектра (тританопия). Они так же испытывают затруднения с сумеречным зрением (гемералопия), что является признаком аномальной деятельности палочек сетчатки глаза.

• Снижение остроты зрения.
• Нарушение цветовосприятия.
• «Молнии» перед глазами.
• Сужение поля зрения.
• Пелена перед глазами.
• Ухудшение сумеречного зрения.

Поражение палочек и колбочек глаза возможно при различных патологиях сетчатки:

• Гемералопия («куриная слепота»).
• Макулодистрофия.
• Пигментная абиотрофия сетчатки.
• Дальтонизм.
• Отслойка сетчатки.
• Воспаление сетчатки (ретинит, хориоретинит).

источник

С помощью зрения человек знакомится с окружающим миром и ориентируется в пространстве. Несомненно, остальные органы также важны для нормальной жизнедеятельности, но именно с помощью глаз люди получают 90% всей информации. Око человека уникально по своему строению, оно способно не только распознавать объекты, но и различать оттенки. За цветовосприятие отвечают палочки и колбочки сетчатки. Именно они передают сведения, полученные из окружающей среды, в головной мозг.

Глаза занимают совсем немного места, но при этом отличаются содержанием огромного количества разнообразных анатомических структур, с помощью которых человек видит.

Зрительный аппарат практически напрямую связан с головным мозгом, при проведении особых офтальмологических обследований можно увидеть пересечение глазного нерва.

Око включает в себя такие элементы, как стекловидное тело, хрусталик, переднюю и заднюю камеры. Глазное яблоко визуально напоминает шарик и находится в выемке под названием орбита, она образует кости черепной коробки. Снаружи зрительный аппарат имеет защиту в виде склеры.

Склера занимает примерно 5/6 всей поверхности ока, главное её предназначение – предотвратить травмирование органа зрения. Часть внутренней оболочки выходит наружу и постоянно контактирует с негативными внешними факторами, она называется роговицей. Данный элемент имеет ряд характеристик, благодаря которым человек четко различает предметы. К ним относят:

• Светопропускная и преломляющая способности;
• Прозрачность;
• Гладкая поверхность;
• Увлажненность;
• Зеркальность.

Скрытая часть внутренней оболочки называется склера, она состоит из плотной соединительной ткани. Под ней располагается сосудистая система. Средний отдел включает в себя радужную оболочку, цилиарное тело и хориоидею. Также в её состав входит зрачок, представляющий собой микроскопическое отверстие, на которое не заходит радужка. Каждый из элементов имеет свои функции, необходимые для обеспечения бесперебойной работы органа зрения.

Внутренняя оболочка зрительного аппарата является важной частью мозгового вещества. В ее состав входят многочисленные нейроны, устилающие изнутри весь глаз. Именно благодаря сетчатке человек различает объекты, окружающие его. На ней происходит сосредоточение преломленных световых лучей и формируется четкое изображение.

Нервные окончания сетчатой оболочки переходят по зрительным фибрам, откуда по волокнам сведения передаются мозгу. Также здесь расположено небольшое пятнышко жёлтого цвета под названием макула. Оно находится в центре сетчатки и обладает самой большой способностью к визуальному восприятию. В макуле «проживают» палочки и колбочки, отвечающие за дневное и ночное зрение.
Вернуться к оглавлению

Главное их предназначение – дарить человеку возможность видеть. Элементы выступают своеобразными преобразователями черно-белого и цветного зрения. Оба типа клеток относятся к категории светочувствительных рецепторов.

Колбочки глаза получили свое название благодаря форме, которая визуально напоминает конус. Они связывают между собой ЦНС и сетчатую оболочку. Основная функция – преобразовать световые сигналы из внешней среды в электроимпульсы, которые обрабатывает мозг. Палочки глаза отвечают за ночное зрение, в них также содержится пигментный элемент – родопсин, при попадании на него лучей света он обесцвечивается.

Фоторецептор по внешнему виду напоминает конус. В сетчатой оболочке сосредоточенно до семи миллионов колбочек. Однако, большое количество не означает гигантские параметры. Элемент имеет скромную длину (всего 50 мкм), ширина равняется четырем миллиметрам. Содержат пигмент йодопсин. Менее чувствительны, чем палочки, но быстрей реагируют на движения.

В состав рецептора входят:

• Наружный элемент (мембранные диски);
• Промежуточная часть (перетяжка);
• Внутренний отдел (митохондрии);
• Синаптическая область.

Существует три типа колбочек, каждая из которых содержит уникальную разновидность йодопсина и воспринимает определенную часть цветового спектра:

• Хлоролаб (M-тип). Реагирует на желтый и зеленый оттенки;
• Эритролаб (L-тип). Воспринимает желто-красную гамму;
• Цианолаб (S-тип). Отвечает за реакцию на синюю и фиолетовую часть спектра.

Современные ученые, изучающие трехкомпонентную систему зрительного восприятия, отмечают ее несовершенство, поскольку научно не доказано существование трех типов колбочек. К тому же на сегодняшний день так и не обнаружен пигмент цианолаб.

Данная гипотеза утверждает, что в состав колбочек входит только эритолаб и хлоролаб, воспринимающие длинную и среднюю часть цветового спектра, соответственно. За короткие волны «отвечает» родопсин, являющийся главным компонентом палочек.

В пользу данного утверждения говорит то, что пациенты, не различающие синий спектр (т.е. короткие волны), страдают от проблем с ночным зрением.

Данный рецептор приступает к работе, когда на улице или в помещении недостаточно света. По внешнему виду напоминают цилиндр. В сетчатке сосредоточенно примерно сто двадцать миллионов палочек. Этот большой элемент имеет скромные параметры. Он отличается небольшой длиной (в районе 0,06 мм) и шириной (примерно 0,002 мм).

В состав палочек входит четыре основных элемента:

• Наружный отдел. Представлен в форме мембранных дисков;
• Промежуточный участок (ресничка);
• Внутренний сектор (митохондрии);
• Тканевая основа с нервными окончаниями.

Рецептор реагирует на самые слабые световые вспышки, поскольку обладает высокой степенью чувствительности. В состав палочек входит уникальное вещество под названием зрительный пурпур. В условиях хорошей освещенности он распадается и чувствительно воспринимает синий зрительный спектр. Ночью или вечером вещество регенерируется, и око различает предметы даже в кромешной тьме.

Родопсин получил необычное наименование благодаря кроваво-красному оттенку, который на свету превращается в жёлтый, затем и вовсе обесцвечивается.

Палочки и колбочки воспринимают поток света и направляют его в центральную нервную систему. Обе клеточки способны плодотворно трудиться в дневное время суток. Главное отличие заключается в том, что колбочки обладают более высокой светочувствительностью, чем палочки.

За передачу сигнала ответственны интернейроны, к каждой клеточке прикреплено одновременно несколько рецепторов. При соединении ряда палочек, повышается степень чувствительности зрительного аппарата. В офтальмологии явление носит название «конвергенция». Благодаря ей человек может одновременно осматривать сразу несколько зрительных полей и улавливать малейшие колебания световых потоков.

Оба фоторецептора требуются глазам для различения дневного и ночного зрения, выявления цветных изображений. Уникальное строение ока дарит человеку огромное количество возможностей: видеть в любое время суток, воспринимать большую площадь окружающего мира и т.д.

Также глаза человека имеют необычную способность – бинокулярное зрение, значительно расширяющее обзор. Палочки и колбочки принимают участие в восприятии всего цветового спектра, поэтому в отличие от животных, люди различают все оттенки окружающего мира.

При развитии в организме недуга, затрагивающего главные рецепторы сетчатки, наблюдаются следующие признаки:

• Падение остроты зрения;
• Дальтонизм;
• Появление ярких бликов перед глазами;
• Проблемы с ночным видением;
• Сужение зрительного обзора.

Часть патологий имеет специфическую симптоматику, поэтому не составит труда их диагностировать. К ним относится дальтонизм и «куриная слепота». Для выявления остальных заболеваний потребуется пройти дополнительное медицинское обследование.

При подозрении на развитие патологических процессов в зрительном аппарате пациента отправляют на следующие исследования:

• Офтальмоскопия. Используют для анализа состояния глазного дна;
• Периметрия. Изучает зрительные поля;
• Компьютерная рефрактометрия. Применяют для выявления таких недугов, как миопия, гиперметропия или астигматизм;
• Ультразвуковое обследование;
• Диагностика восприятия цветов. Для этого чаще всего окулисты используют тест Ишихара;
• Флуоресцентная агиография. Помогает визуально оценить состояние сосудистой системы.

К недугам, затрагивающим рецепторы сетчатой оболочки, относят:

• Неспособность различать оттенки (дальтонизм). Чаще всего болезнь передается по наследству, причиной отклонения становится патология колбочкового аппарата;
• Хориоретинит. Затрагивает сосуды и сетчатку;
• Пигментная дегенерация внутренней оболочки глаза;
• Гемералопия. Проблемы с ночным зрением обусловлены отклонением в работе колбочек;
• Отслоение сетчатки.

Любое из перечисленных заболеваний требует незамедлительной терапии, чтобы избежать развития серьезных недугов, способных нанести вред здоровью и глазам.

Человек – единственное живое существо на Земле, воспринимающее окружающий мир во всех его ярких красках. Чтобы сохранить этот дар природы на долгие года, защищайте глаза от вредного ультрафиолетового излучения и регулярно посещайте офтальмолога, который сможет выявить патологию на ранней стадии и подобрать эффективную терапию.

Подробней о строении колбочек и палочек вы узнаете из видеоролика

источник

Основной отдел зрительного анализатора представляет сетчатка глаза. Именно здесь происходит восприятие световых электромагнитных волн, их трансформация в нервные импульсы и дальнейшая передача в зрительный нерв. Дневное (цветовое) и ночное зрение обеспечивают особыми рецепторами сетчатки. В совокупности они образуют фотосенсорный слой. В зависимости от формы подобные рецепторы называют палочки и колбочки.

Функции палочек и колбочек

В этой статье мы постарались более детально разобраться с вопросом, где находятся палочки и колбочки и разобрались, какие они выполняют функции.

Гистологически на сетчатке глаза можно выделить 10 клеточных слоев. Светочувствительный слой состоит из специальных фоторецепторов, которые представляют собою особые образования нейроэпителиальных клеток. В них содержаться уникальные зрительные пигменты, которые поглощают световые волны определенной длины. Палочки и колбочки располагаются на сетчатке неравномерно. Основная часть колбочек чаще всего расположена по центру. Палочки в свою очередь обычно расположены на периферии. К дополнительным отличиям можно отнести:

1. Палочки необходимы для обеспечения ночного зрения. Это означает, что они ответственны за восприятие света в условиях пониженного освещения. Соответственно, с помощью палочек человек сможет видеть предметы только в черно-белом изображении.
2. Колбочки обеспечивают остроту зрения на протяжении всего дня. С их помощью каждый человек может видеть окружающий мир в цветном изображении.

Палочки чувствительны только к тем волнам, длина которых не превышает 500 нм. Однако, они остаются активными, даже когда фотонный поток понижен. Колбочки можно считать более чувствительными, и они способны воспринимать все цветовые сигналы. Однако, для их возбуждения порой может потребоваться свет с гораздо большей интенсивностью.

В темное время суток зрительную работу осуществляют палочки. В результате этого человек может хорошо видеть очертания предметов, но просто не сможет различить их цвет. При нарушении функции фоторецепторов могут возникнуть следующие проблемы и патологии зрения:

• нарушение восприятия цвета;
• различные воспалительные заболевания сетчатки;
• расслоение оболочки сетчатки;
• нарушение сумеречного зрения;
• светобоязнь.

У людей с хорошим зрением в каждом глазу присутствует около миллиона колбочек. Их длина составляет 0,05 мм, а ширина 0,004 мм. Чувствительность к потоку лучей у них невелика. Однако, все они качественно будут воспринимать цветовую гамму, включая различные оттенки.

Также они отвечают за возможность распознавания движущихся объектов, поэтому намного лучше реагируют на динамику освещения.

В колбочках присутствует три основных сегмента и перетяжка:

1. Наружный сегмент. Он включает в себя чувствительный к свету пигмент йодопсин, который располагается в полудисках – складках плазматической мембраны. Этот участок фоторецепторных клеток постоянно обновляется.
2. Перетяжка – образуется плазматической мембраной и служит для передачи энергии из внутреннего сегмента вовне. Если рассмотреть ее более детально тогда можно заметить, что она представляет так называемые реснички, осуществляющие эту связь.
3. Внутренний сегмент. Это область активного обмена веществ. Здесь располагаются митохондрии – энергетическая база клеток. В этом сегменте также происходит интенсивное высвобождение энергии, которая нужна для осуществления зрительного процесса.
4. Синаптическое окончание представляет собою область синапсов. Эти контакты между клетками в дальнейшем будут передавать нервные импульсы в зрительный нерв.

Уже многим известно, что в колбочках присутствует специальный пигмент, йодопсин, который позволяет воспринимать весь цветовой спектр. Согласно трехкомпонентной гипотезе цветного зрения существует три вида колбочек. В каждом определенном виде присутствует свой тип йодопсина, который воспринимает только свою часть спектра:

1. L – тип содержит в себе пигмент под названием эритролаб и устанавливает длинные волны, а именно красно-желтую часть спектра.
2. M – тип содержит пигмент хлоролаб и способен воспринимать средние волны, которые излучает желто-зеленая область спектра.
3. S – содержит пигмент цианолаб и реагирует только на короткие волны, воспринимая синюю часть спектра.

Важно знать! На сегодняшний день многие ученые занимаются проблемами современной гистологии и отмечают неполноценность трехкомпонентной гипотезы цветовосприятия. Это связано с тем, что еще не найдено подтверждение существованию трех видов колбочек. Также еще не обнаружили пигмент, которому заранее присвоили название цианолаб.

Если верить этой гипотезе тогда можно понять, что все колбочки сетчатки содержат в себе эритолаб, а также хлоролаб. Поэтому они прекрасно могут воспринимать длинную и среднюю часть спектра. Короткую часть спектра в этом случае воспринимает пигмент родопсин, который содержится в палочках.

В пользу подобной теории может выступить тот факт, что люди, которые не способны воспринимать короткие волны спектра, одновременно страдают нарушениями зрения в условиях плохой освещенности. Подобная патология имеет название «куриная слепота».

Если рассмотреть палочки более детально, то можно заметить, что они имеют вид вытянутых цилиндров длиною около 0.06 мм. У взрослого человека в каждом глазу присутствует около 120 миллионов таких рецепторов. Они заполняют собою всю сетчатку концентрируясь при этом на периферии.

Пигмент, который обеспечивает палочкам достаточно высокую чувствительность к свету имеет название родопсин или зрительный пурпур. На ярком свету подобный пигмент выцветает и полностью теряет свою способность. В этот момент он будет восприимчивым только к коротким световым волнам, которые составляют синюю область спектра. В темноте его цвет и качества постепенно восстанавливаются.

Строение палочек практически ничем не отличается от строения колбочек. В них присутствует 4 основные части:

1. Наружный сегмент с мембранными дисками включает в себя пигмент родопсин.
2. Связывающий сегмент или ресничка обеспечивает надежный контакт между наружным и внутренним отделом.
3. Внутренний сегмент включает в себя митохондрии. Здесь будет идти процесс выработки энергии.
4. Базальный сегмент содержит нервные окончания и осуществляет передачу импульсов.

Чувствительность подобных рецепторов к воздействию фотонов позволяет преобразовывать световое раздражение в нервное возбуждение и передавать его в головной мозг. Таким образом осуществляется процесс восприятия световых волн человеческим глазом – фоторецепция.

Как видите, человек является единственным из живых существ кто может воспринимать окружающий мир во всем многообразии красок. Сохранить уникальную способность на длительные годы поможет надежная защита органов зрения от вредных воздействий, а также профилактика нарушений зрения. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

источник

Колбочки получили такое название благодаря своей форме, похожей на лабораторные колбы. Длина колбочки равна 0,00005 метра, или 0,05 мм. Ее диаметр в самом узком месте составляет около 0,000001 метра, или 0,001 мм, и 0,004 мм в самом широком. На сетчаткездорового взрослого человека около 7 миллионов колбочек.

Колбочки менее чувствительны к свету, другими словами, для их возбуждения потребуется световой поток в десятки раз интенсивнее, чем для возбуждения палочек. Однако колбочки способны обрабатывать свет интенсивнее палочек, из-за чего они лучше воспринимают изменение светового потока (например, лучше палочек различают свет в динамике при движении объектов относительно глаза), а также определяют более четкое изображение.

Колбочка человеческого глаза состоит из 4 сегментов:

1 — Наружный сегмент (содержит мембранные диски с йодопсином),

2 — Связующий сегмент (перетяжка),

3 — Внутренний сегмент (содержит митохондрии),

4 — Область синаптического соединения (базальный сегмент).

Причиной вышеописанных свойств колбочек является содержание в них биологического пигмента йодопсина. На момент написания этой статьи были найдены (выделены и доказаны) два вида йодопсина: эритролаб (пигмент, чувствительный к красной части спектра, к длинным L-волнам), хлоролаб (пигмент, чувствительный к зеленой части спектра, к средним M-волнам). На сегодняшний день пигмент, который чувствителен к синей части спектра, к коротким S-волнам, не найден, хотя за ним уже закреплено название – цианолаб.

Разделение колбочек на 3 вида (по доминированию в них цветовых пигментов: эритролаба, хлоролаба, цианолаба) носит название трехкомпонентной гипотезы зрения. Однако существует и нелинейная двухкомпонентная теория зрения, приверженцы которой считают, что каждая колбочка одновременно содержит в себе и эритролаб, и хлоролаб, а значит, способна воспринимать цвета красного и зеленого спектра. При этом роль цианолаба принимает на себя выцветший родопсин из палочек. В поддержку этой теории говорит и то, что люди, страдающие дальтонизмом, а именнослепотойв синей части спектра (тританопией), так же испытывают трудности с сумеречным зрением (куриная слепота), что является признаком ненормальной работы палочек сетчатки глаза.6.

Зачастую нарушения рефракции обусловлены генетическими факторами, однако в данном случае детям передается не сама патология, а только склонность к ее развитию.

К основным видам аномалий рефракции глаза у детей относятся:

дальнозоркость (гиперметропия). Это особенность преломления лучей, при которой изображения удаленных предметов фокусируются за пределами сетчатки. Однако в данном случае дальнозоркость– не совсем удачный термин, так как при таком нарушении человек плохо видит как вдаль, так и вблизи. Для коррекции этой аномалии детям назначаются очки для постоянного ношения с выпуклой очковой линзой («плюсовые»). Не000000000000000000000обходимо отметить, что на первом году жизни такого родарефракция глаза у детей является нормальным явлением. К 3 годам она постепенно уменьшается, однако иногда в незначительной степени может наблюдаться и в более позднем возрасте.

близорукость (миопия). При этой аномалии изображение фокусируется перед сетчаткой глаза, и зрительный орган достаточно хорошо видит вблизи. Такое нарушение рефракции корректируется при помощи очков с вогнутой очковой линзой («минусовых»). Иногда у детей в период наиболее интенсивного роста (в 5–10 лет) развивается временная миопия.

астигматизм. Эта аномалия не считается обособленным видом нарушения рефракции, так как в данной ситуации в зрительном органе одновременно присутствуют 2 оптических фокуса, из-за чего человек видит одни предметы достаточно четко, а другие – размыто. В детском возрасте астигматизм зачастую является временным явлением, возникающим по причине неравномерного роста глаз и изменения круглого очертания роговицы на овальное. Вместе с тем спровоцировать развитие нарушения может неправильная форма хрусталика (хрусталиковый астигматизм), а также различные травмы глаза. Коррекция астигматизма в детском возрасте производится посредством специальных очков и контактных линз.

Что делать при нарушениях рефракции

При миопии. При нарушениях рефракции этого типа лечение обычно консервативное. Исключением являются прецеденты быстро прогрессирующей миопии у ребенка. В остальных случаях для коррекции аномалий рефракции применяют комплексную терапию. Это позволяет устранить причины, приводящие к прогрессированию болезни. Помимо очков для постоянного или временного ношения, используются занятия на аппаратах, домашние тренировки, медикаментозное лечение специальными каплями, поддерживающая терапия и т. д.

При дальнозоркости. Для коррекции патологий рефракции этого типа назначаются очки для постоянного ношения. Кроме того, используются аппаратные методы лечения аномалии оптической системы глаза.

При астигматизме. В тех случаях, когдаастигматизмвыявляется у ребенка, обычно проводится консервативное лечение. Хирургические методы при данной аномалии рефракции глаза, как правило, задействуются только после 18 лет. В зависимости от типа астигматизма применяется коррекция либо с помощью специальных очков, либо посредством контактных линз (у детей более старшего возраста). При своевременном выявлении прогноз благоприятный, к тому же степень врожденного астигматизма обычно снижается в течение первого года жизни, а к семилетнему возрасту при отсутствии патологии роговицы, как правило, стабилизируется.

7. К моменту рождения зрительная сенсорная система морфологически подготовлена к деятельности, но окончательное ее морфофункциональное созревание происходит к 11 — 12 годам.

У новорожденных глазное яблоко более шаровидное, его длина короче, чем у взрослых (у взрослых — 23 мм, новорожденных — 16 мм), поэтому лучи от дальних предметов сходятся за сетчаткой, т.е. глаз новорожденных естественно дальнозоркий. Глазное яблоко у ребенка расположено в глазнице более поверхностно по сравнению со взрослыми, поэтому глаза кажутся большими.

С возрастом увеличивается длина глазного яблока и постепенно уменьшается степень дальнозоркости, в три года количество дальнозорких детей составляет 82%, в 5 — 7 лет — 69%, 8 — 10 лет — 59,5%, в 15 лет — около 40%. Эта естественная дальнозоркость не мешает четкому видению близких предметов, так как хрусталик у детей обладает большей эластичностью, чем у взрослых, и может принимать почти шарообразную форму. Поэтому ближайшая точка ясного видения у детей до 10 лет находится на расстоянии 6 — 7 см от глаза. У пожилых людей вследствие уменьшения эластичности хрусталика и ослабления натяжения волокон цинновых связок кривизна хрусталика увеличивается незначительно, либо не изменяется и развивается возрастная дальнозоркость (пресбиопия), поэтому ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаза: в 45 лет она составляет в среднем 33 см, в 70 лет — 100 — 120 см.

Острота зрения у детей в первые недели и даже месяцы низкая, постепенно она увеличивается и достигает максимума к 5 годам.

Наиболее созревшими к моменту рождения являются защитные мигательный и зрачковый рефлексы на яркий свет. Слезный рефлекс проявляется в конце 2-го месяца, до этого времени грудные дети плачут без слез или с малым их количеством, так как не полностью созрели слезные железы и центры слезоотделения.

Радужная оболочка у большинства детей содержит мало пигмента и имеет голубовато-сероватый оттенок. Окончательная окраска радужки формируется только к 10 — 12 годам.

В процессе развития существенно меняются цветоощущения ребенка. У новорожденных в сетчатке функционируют только палочки, лишь у 30% детей первые признаки цветоощущения появляются в конце первой недели. Устойчивое дифференцирование основных цветов (красного, синего, зеленого, желтого) отмечается в 3 — 4 месяца. К этому времени для развития цветового зрения нужно развешивать над кроваткой на расстоянии 50 см (и более) цветные гирлянды (они должны иметь в центре красные, желтые, оранжевые, зеленые шары, а синие или с примесью синего по краям гирлянды), периодически менять цвета, давать в руки ребенку яркие цветные игрушки. К девяти месяцам ребенок различает все основные цвета, но полноценное цветовое зрение формируется только к концу третьего года жизни. Форму предметов дети распознают раньше, чем узнают цвет. При знакомстве с предметом у дошкольников первую реакцию вызывает его форма, затем размеры и в последнюю очередь цвет.

Процесс развития и совершенствования зрительной сенсорной системы в целом, как и других сенсорных систем, идет от периферии к центру. Развитие моторных и сенсорных функций зрения, происходит, как правило, синхронно.

Механизмы координации и способность синхронно фиксировать предмет взглядом интенсивно формируются в возрасте от пяти дней до трех — пяти месяцев. Движения глаз в первые дни после рождения могут быть независимы друг от друга (один глаз смотрит прямо, другой — в сторону, при засыпании один глаз может быть уже закрыт, другой — полуоткрыт). Это связано с неполной миелинизацией нервных волокон глазодвигательных нервов и зрительных проводящих путей. Миелинизация их заканчивается у большинства детей к трем — четырем месяцам жизни.

В первый месяц жизни в связи с недоразвитием коры головного мозга зрение обеспечивается подкорковыми отделами (ядрами верхних бугров четверохолмия среднего мозга). Зрительное восприятие у новорожденных проявляется в виде слежения, продолжающегося в течение нескольких секунд (это врожденная реакция). Со второй недели жизни проявляется более длительная фиксация взора (задержка взора на предмете). Созревание зрительных сенсорных зон коры головного мозга происходит к семи — девяти годам.

Поле зрения у детей меньше, чем у взрослых, лишь к семи годам достигает 80% от размеров поля зрения взрослого человека. Это является одной из причин частых дорожно-транспортных происшествий с детьми дошкольного возраста. К 12 — 14 годам границы полей зрения приближается к уровню взрослого человека.

Склера у детей значительно тоньше, чем у взрослых, обладает повышенной растяжимостью. Напряженная зрительная работа на близком расстоянии, особенно с мелким шрифтом и в условиях дефицита света, может вызвать у детей развитие близорукости.

Это может быть объяснено следующими причинами:

1. При работе на близком расстоянии происходит сильное напряжение ресничной мышцы, обеспечивающей аккомодацию, что может вызвать ее спастическое сокращение (спазм аккомодации) и ресничная мышца теряет способность расслабляться. При переводе взгляда на дальний предмет хрусталик остается в более выпуклом состоянии, с большей преломляющей силой, чем это необходимо для четкого видения дальнего предмета, и, несмотря на нормальную длину глазного яблока, глаз становится близоруким.

2. При работе на близком расстоянии происходит сильное напряжение глазодвигательных мышц, обеспечивающих конвергенцию (сведение зрительных осей на предмете), в результате сильного сдавливания ими глазного яблока оно постепенно уплощается, удлиняется в переднезаднем направлении. Организм вынужден приспосабливать оптическую систему глаза к четкому видению близких предметов, развивается истинная близорукость,

Таким образом, основные причины прогрессирующей близорукости у детей кроются в чрезмерном напряжении аккомодации глаза, что вызвано большой зрительной нагрузкой. Поэтому она выявляется, в основном, в школьном возрасте: в младших классах – как спазм аккомодации, в старших – как истинная близорукость. Причины прогрессирующей близорукости носят также региональный характер. Например, число близоруких в северных районах больше, чем в южных; в некоторых странах (в Японии) количество близоруких существенно выше. Эти отклонения связывают с уровнем инсоляции, особенностями пищевого рациона. В городах близоруких больше, чем в сельской местности; в специализированных школах больше, чем в обычных школах.

Близорукость быстрее развивается у физически ослабленных детей (плохое питание, хронические заболевания), нежели среди занимающихся спортом.

У детей, перенесших рахит, близорукость встречается в 5 раз чаще. К семи годам количество близоруких детей составляет в среднем 4 — 7 % от общего количества сверстников, за время обучения в школе % близоруких детей возрастает до 35 — 40 %. особенно в возрасте от 11 до 14 лет,

Следует заметить, что предрасположенность к близорукости передается по наследству (наследуется, в частности, недостаточная жёсткость склеры). Однако наследственные факторы, определяющие возникновение и прогрессирование близорукости, не являются фатальными. Нельзя игнорировать влияние среды и этим оправдывать своё бездействие.

Также способствует развитию близорукости чтение детьми книг в положении лежа, в движущемся транспорте,

Для профилактики близорукости на уроках необходимо чередовать зрительную работу на близком расстоянии с другими видами работы (с таблицами, доской), т.е переводить взгляд на удаленные от глаза предметы.

Внутреннее ухо- (звуковоспринимающий аппарат), среднее ухо(звукопередающий аппарат) и наружное ухо (звукоулавливающий аппарат) объединяются в понятие орган слуха.

-Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Обеспечивает улавливание звуков, концентрацию их в направлении наружного слухового прохода и усиление интенсивности звуков. Кроме того структуры наружного уха выполняют защитную функцию, охраняя барабанную перепонку от механических и температурных воздействий внешней среды.

На границе между наружным и средним ухом находится барабанная перепонка.- тонкая соединительнотканная пластинка, толщиной около 0,1 мм, снаружи покрыта эпителием, а изнутри слизистой оболочкой.

Барабанная перепонка расположена наклонна и начинает колебаться , когда на нее падают со стороны наружного слухового прохода звуковые колебания. Барабанная перепонка не имеет собственного периода колебания, она колеблется при всяком звуке соответственно его длине волны.

Среднее ухо представлено барабанной полостью. В ней находится цепь слуховых косточек: молоточек, наковальня и стремя.

Рукоятка молоточка срастается с барабанной перепонкой, а его головка образует сустав с наковальней, которая также соединяется суставом с головкой стремени. На медиальной стенке барабанной полости находятся отверстия: окно преддверия (овальное) и окно улитки (круглое). Основание стремени закрывает окно преддверия, ведущее в полость внутреннего уха, а окно улитки затянуто вторичной барабанной перепонкой. Барабанная полость соединяется с носоглоткой посредством слуховой,

или евстахиевой, трубы. Через нее из носоглотки в полость среднего уха попадает воздух, благодаря чему выравнивается давление на барабанную перепонку со стороны наружного слухового прохода и барабанной полости.

Внутреннее ухо— полое костное образование в височной кости, разделенное на костные каналы и полости, содержащие рецепторный аппарат слухового и стаокинетического (вестибулярного) анализаторов.

Внутреннее ухо находится в толще каменистой части височной кости и состоит из системы сообщающихся друг с другом костных каналов – костного лабиринта, в котором расположен перепончатый лабиринт. Очертания костного лабиринта почти полностью повторяют очертания перепончатого. Пространство между костным и перепончатым лабиринтом, называемое перилимфатическим, заполнено жидкостью — перилимфой, которая по составу сходна с цереброспинальной жидкостью. Перепончатый лабиринт погружен в перилимфу, он прикреплен к стенкам костного футляра соединительнотканными тяжами и заполнен жидкостью — эндолимфой, по составу несколько отличающейся от перилимфы. Перилимфатическое пространство связано с субарахноидальным узким костным каналом — водопроводом улитки. Эндолимфатическое пространство замкнуто, имеет слепое выпячивание, выходящее за пределы внутреннего уха и височной кости — водопровод преддверия. Последний заканчивается эндолимфатическим мешочком, заложенным в толще твердой мозговой оболочки на задней поверхности пирамиды височной кости.

Костный лабиринт (рис.2) состоит из трех отделов: преддверия, полукружных каналов и улитки. Преддверие образует центральную часть лабиринта. Кзади оно переходит в полукружные каналы, а кпереди — в улитку. Внутренняя стенка полости преддверия обращена к задней черепной ямке и составляет дно внутреннего слухового прохода. Ее поверхность делится небольшим костным гребнем на две части, одна из которых называется сферическим углублением, а другая — эллиптическим углублением. В сферическом углублении расположен перепончатый сферический мешочек, соединенный с улитковым ходом; в эллиптическом — эллиптический мешочек, куда впадают концы перепончатых полукружных каналов. В срединной стенке обоих углублений расположены группы мелких отверстий, предназначенных для веточек вестибулярной части преддверно-улиткового нерва. Наружная стенка преддверия имеет два окна — окно преддверия и окно улитки, обращенные к барабанной полости. Полукружные каналы расположены в трех почти перпендикулярных друг к другу плоскостях. По расположению в кости различают: верхний (фронтальный), или передний, задний (сагиттальный) и латеральный (горизонтальный) каналы.

Костная улитка представляет собой извитой канал, отходящий от преддверия; он спирально 2,5 раза огибает свою горизонтальную ось (костный стержень) и постепенно суживается к верхушке. Вокруг костного стержня спирально извивается узкая костная пластинка, к которой прочно прикреплена продолжающая ее соединительная перепонка — базальная мембрана, составляющая нижнюю стенку перепончатого канала (улиткового хода). Кроме того, от костной спиральной пластинки под острым углом латерально кверху отходит тонкая соединительнотканная перепонка — преддверная (вестибулярная) мембрана, называемая также рейсснеровой мембраной; она составляет верхнюю стенку улиткового хода. Образующееся между базальной и вестибулярной мембраной пространство с наружной стороны ограничено соединительнотканной пластинкой, прилегающей к костной стенке улитки. Это пространство называется улитковым ходом (протоком); оно заполнено эндолимфой. Кверху и книзу от него находятся перилимфатические пространства. Нижнее называется барабанной лестницей, верхнее — лестницей преддверия. Лестницы на верхушке улитки соединяются друг с другом отверстием улитки. Стержень улитки пронизан продольными кольцами, через которые проходят нервные волокна. По периферии стержня тянется спирально ее обвивающий канал, в нем помещаются нервные клетки, образующие спиральный узел улитки). К костному лабиринту из черепа ведет внутренний слуховой проход, в котором проходят преддверно-улитковый и лицевой нервы.

Перепончатый лабиринт состоит из двух мешочков преддверия, трех полукружных протоков, протока улитки, водопроводов преддверия и улитки. Все эти отделы перепончатого лабиринта представляют собой систему сообщающихся друг с другом образований.

функция, обеспечивающая восприятие человеком и животными звуковых сигналов.

Механизм слухового ощущения обусловливается деятельностью слухового анализатора. Периферическая часть анализатора включает наружное, среднее и внутреннее ухо. Ушная раковина преобразует поступающий извне акустический сигнал, отражая и направляя в наружный слуховой проход звуковые волны. В наружном слуховом проходе, выступающем в роли резонатора, изменяются свойства акустического сигнала — увеличивается интенсивность тонов частотой 2—3 кГц. Наиболее значительное преобразование звуков происходит в среднем ухе (Среднее ухо). Здесь вследствие разницы площади барабанной перепонки и основания стремени, а также благодаря рычажному механизму слуховых косточек и работе мышц барабанной полости значительно нарастает интенсивность проводимого звука при уменьшении его амплитуды. Система среднего уха обеспечивает переход колебаний барабанной перепонки на жидкие среды внутреннего уха (Внутреннее ухо) — перилимфу и эндолимфу. При этом нивелируется в той или иной степени (в зависимости от частоты звука) акустическое сопротивление воздуха, в котором распространяется звуковая волна, и жидкостей внутреннего уха. Преобразованные волны воспринимаются рецепторными клетками, расположенными на базиллярной пластинке (мембране) улитки, которая колеблется на различных участках, довольно строго соответствующих частоте возбуждающей ее звуковой волны. Возникающее возбуждение в определенных группах рецепторных клеток распространяется по волокнам слухового нерва в ядра ствола мозга, подкорковые центры, расположенные в среднем мозге, достигая слуховой зоны коры, локализующейся в височных долях, где и формируется слуховое ощущение. При этом в результате перекреста проводящих путей звуковой сигнал и из правого, и из левого уха попадает одновременно в оба полушария головного мозга. Слуховой путь имеет пять синапсов, в каждом из которых нервный импульс кодируется по-разному. Механизм кодирования остается до настоящего времени окончательно не раскрытым, что существенно ограничивает возможности практической аудиологии.

источник

Долгожданный отдых на берегу моря. Радуют взор синие волны, зеленые пальмы, желтый песок, красные экзотические птички летают вокруг. Наслаждаясь яркими цветовыми гаммами, даже не задумываешься, что все это великолепие нам передают маленькие фоторецепторы — колбочки и палочки сетчатки глаза.

Человек воспринимает изображение окружающей среды посредством оптической системы организма — глаза. Единица света, фотон, проходя через хрусталик, фокусируется на сетчатке. И тут в работу вступают светочувствительные клетки. Периферические отростки этих клеток и есть палочки и колбочки. Основная задача — перевод раздражения от света в нервный импульс, который передается в верхние бугры четверохолмия головного мозга для последующей обработки.

Наименование фоторецепторы получили за свою форму. Размеры очень малы — палочки длиной всего шесть сотых миллиметра, диаметром в две сотых, колбочки — около пятидесяти микрометров, длина варьируется от одного до четырех. Успешно выполнять свои функции при таких небольших размерах, получается за счет количества. Палочек находится в сетчатке около ста двадцати миллионов, колбочек — в районе семи.

Палочка складывается из четырех базовых элементов:

• Наружный — в нем находятся мембранные диски в большом количестве, которые заключают в себе молекулы со зрительным пигментом родопсином, отвечающим за передачу световых ощущений;
• Связующий — ресничка, соединяющая наружные и внутренние элементы конструкции;
• Внутренний — в нем находится ядро, митохондрии — поставщики энергии, полирибосомы — участники синтеза белков для наружных элементов;
• Нервные окончания — интернейроны.

Сигналы с сетчатки собираются не одной палочкой, а объединенной группой, что увеличивает чувствительность зрения на периферии.

Также с четырехкомпонентным строением:

1. Наружный — хранит мембранные полудиски с молекулами пигмента йодопсина, отвечающим за цветопередачу;
2. Связующий — перетяжка, компоненты — цитоплазма и пара ресничек;
3. Внутренний — ядро, митохондрии, полирибосомы;
4. Синаптический — место связи нейрона со специальными ганглиозными клетками, обеспечивающими содружество палочек и колбочек.

Обладают высокой чувствительностью к фотонам. Основное действие — ночное зрение. Родопсин, содержащийся в мембранах, обеспечивает восприятие в черно-белых тонах. На свету идет разложение пигмента и смещение в область синего спектра, что, при совместном действии с колбочками, обеспечивает цветовое зрение. Продукты разложения раздражают зрительный нерв, что обеспечивает передачу импульса. Параллельно с распадом, постоянно происходит процедура регенерации. Восстанавливается родопсин около получаса, с этим связана человеческая особенность привыкать к темноте через определенный промежуток времени.

Чувствительность к свету значительно ниже, почти в сто раз, поэтому в темноте они не работают. Бывают трех видов, способных различать различные цвета:

• Коротковолновые — отвечают за синий;
• Средневолновые — несут ответственность за зеленый;
• Длинноволновые — красный.

Каждому виду, по трехкомпонентной теории, соответствует своя разновидность йодопсина. Эритролаб отвечает за длинноволновой спектр восприятия, хлоролаб — за средневолновой. В теории считается, что коротковолновому спектру должен соответствовать цианолаб, однако этот компонент до сих пор не был обнаружен. На основании имеющихся данных, имеет много сторонников иная, двухкомпонентная теория. В соответствии с ней, колбочки содержат только два компонента, а синий спектр остается в ведении палочек — разложившемся на свету родопсине. Данная теория имеет некоторые подтверждения, в частности — больные с нарушением видения синих цветов, страдают параллельно и от проблем с сумеречным зрением.

Механизм действия йодопсина похож на родопсин — под воздействием световых волн происходит процесс распада, что вызывает возбуждение нервных окончаний. Более низкая чувствительность объясняет преимущественно дневное цветовое восприятие — ночного освещения недостаточно для реакции этого пигмента. Зато скорость регенерации значительно выше, примерно в пятьсот раз.

Палочки и колбочки сетчатки глаза работают в содружестве, передавая возбуждение нейронам. Они располагаются на пигментном слое клеток, содержащих фуксин. Этот элемент отвечает за поглощение световых волн и обеспечение четкости предметного восприятия.

Не всегда наши органы работают как часы, иногда возникают различные нарушения. Случается такое и в службе фоторецепции. Тревогу следует поднимать при появлении следующих симптомов:

1. Падение остроты;
2. Тусклое восприятие цветов;
3. Появление пленки перед глазами;
4. Сужение полей зрения;
5. Мелькание, сполохи, вспышки перед взором;
6. Проблемы с распознаванием деталей в сумерках.

Широкую известность имеет под названием «куриная слепота». Резкое нарушение сумеречного зрения, связано с патологией в работе палочек — нарушением синтеза родопсина. Выделяют три разновидности:

• Врожденная — наследственно обусловлена, проявляется в раннем детстве, неизлечима;
• Эссенциальная — развивается на фоне резкой недостачи витаминов А, РР и В, толчком могут послужить заболевания эндокринной системы, ЖКТ, печени, диеты, инфекции; лечится диетотерапией и приемом витаминных капель;
• Симптоматическая — проявляется как сопутствующее явление при других глазных заболеваниях, лечится в комплексе с основной причиной.

Патология центральной части сетчатки, где расположены фотопигменты. Связано с сосудистыми патологиями. При влажной форме позади сетчатки возникают новые сосуды, вызывающие кровоизлияния и повреждение светочувствительных клеток. При сухой форме истончается макула (центр сетчатки), при этом процессе погибают клетки пигментов. Эффективных форм лечения нет.

Генетически обусловленное поражение палочек. На поздних стадиях страдают и колбочки. Заболевание протекает длительно, в течение нескольких десятков лет. Начинается в детском возрасте — прогрессирует разрушение наружного слоя сетчатки. Постепенно процесс переходит на центральные зоны. Лечение отсутствует, применяют витаминотерапию для торможения патологии.

Наследственная патология. В большинстве случаев страдают мужчины, женщины — носительницы. Передается с х-хромосомой матери, поэтому у девочки замещается здоровыми генами х-хромосомы отца. Возможен обратный вариант, но в любом случае ребенок становится носителем дефектной хромосомы. Только при встрече носителя женского пола и больного — мужского, возможно проявление дальтонизма у дочерей, вероятность крайне низка. Проявляется в отсутствии способности различать цвета. Выделяют четыре вида:

1. Протанопия — не различаются красные цвета;
2. Тританопия — сине-фиолетовый спектр;
3. Дейтеранопия — отсутствие восприятия зеленого;
4. Ахроматопсия — полностью отсутствует способность воспринимать цвет.

Воспаление сосудистой оболочки. Страдает сетчатка. Причины разнообразны. Лечение проводится в соответствии с возбудителем — антибактериальная, противовоспалительная, дезинтоксикационная, иммунотерапия.

Процесс отторжения эпителия сетчатки от фоторецепторного слоя вследствие скопления жидкости между ними. Может быть вызвано нарушениями трофики, работы эндокринной системы организма, травмами, воспалениями, кровоизлияниями, анемиями. Лечение хирургическое.

Генетически обусловленные заболевания предотвратить невозможно, но в некоторых случаях возможно отсрочить последствия. Приобретенных патологий вполне реально избежать при некоторых мерах профилактики.

• Сбалансированное питание;
• Соблюдение зрительного режима — гимнастика, тренировки, своевременный отдых после нагрузки на орган зрения;
• Адекватный профессиональный подбор корригирующих очков при миопии, пресбиопии, астигматизме, гиперметропии. И использование в соответствии с рекомендациями офтальмолога;
• Умеренная физическая общеукрепляющая нагрузка;
• Соблюдение светового режима;
• Защита глаз от ультрафиолета с помощью солнцезащитных очков с качественными фильтрами.

Существуют очень маленькие части нашего организма, выполняющие огромную роль. Безустанно трудятся фоторецепторы — колбочки и палочки сетчатки глаза — для того, чтобы наша жизнь расцветала красками.

источник

Ко́лбочки или шишки — ( англ. cй7one ) клетки являются одним из трех типов фоторецепторов в сетчатке глаза млекопитающих (например, глаза человека). Они отвечают за цветовое зрение и лучше функционируют в сравнительно ярком свете, в отличие от палочек, которые работают лучше при тусклом свете. Колбочки являются ответственными за цвет, цветное зрение; колбочки функционируют лучше всего в относительно ярком свете c длиной волн более 498 нм, в противоположность клеткам фоторецепторов палочек, которые работают лучше в тусклом свете с длиной волн менее 498 нм. Колбочки плотно упакованы в ямке фовеа «централь», с диаметром 0.3 мм стержня — свободная зона с очень тонкими, плотно упакованными колбочками, которые быстро уменьшаются количественно к периферии сетчатки глаза. [5]

Вариант колбочки с тремя пигментами опсина S,M,L) (См.рис.1a), которые часто не корректно иллюстрируют в виде трёх колбочек (как трихроматизм), отличаются тем, что колбочка содержат различные пигменты, определяющие цветовое ощущение (зрение), а именно: S-колбочки (синий цвет), M-колбочки (зелёный цвет) и L-колбочки (красный цвет). Колбочка поэтому чувствительна к видимым длинам волн света, которые соответствуют длинам волн: коротковолновой, средней длине волны и длинной волне света RGB (См. рис.1a). Откуда и пошло трихроматизм (три цвета). [6] [7]

Колбочки — специализированные нервные клетки, воспринимающие и преобразующие световые лучи, являющиеся наиболее чувствительными к свету и расположены в основном на центральном участке сетчатки (жёлтое пятно — fovea) и отвечающее за ясное центральное цветовое зрение. Клетки, трансдукцирующие нервное возбуждение в виде биоэлектрических цветовых сигналов, идущих в мозг.

Колбочки более чувствительны к более лёгким, слабым световым лучам, чем клетки палочек (работающих в условиях малой освещённости) в сетчатке, благодаря чему колбочки поддерживают видение в условиях легких световых лучей S,M,L), что даёт возможность восприятию цвета. Они также в этой связи в состоянии чувствовать более прекрасные детали и более быстрые изменения в изображениях (например, при движениях объекта), потому что их времена ответа к стимулам быстрее, чем таковые у палочек . [8]

Реакция на световое воздействие происходит в органоиде, названном внешней долей с перепончатой структурой в виде дисков (мембране), где находятся вложенные легкие абсорбирующие белки фотопигментов опсины (версия Миг) (opsins). Имеется два главных типа фоторецепторов у большинства позвоночных в сетчатке глаз в фокальной поверхности — колбочки и палочки. Колбочки менее чувствительны к свету, но быстры и могут приспособиться к самым ярким огням, но почти недоступными для насыщения светом от них (Прямое попадание солнца, электродуговая сварка и др.). Палочки очень чувствительны, но медленны, и их ответ происходит при насыщении светом в условиях лёгких уровней освещенности (вечернее и ночное), где колбочки функционируют оптимально.

Колбочка только отвечает на энергию, которую она поглощает (Максвелл 1872). Полная длина волны света может произвести идентичные ответы колбочкой, если энергия, поглощенная колбочкой — аналогична для этой длины волны (рис. 2). Колбочки — страдающие дальтонизмом, создающие не адекватный (univariant) ответ, отражают только количество энергии, которую они поглощают. Обнаружение у объектов энергии, отраженной от их поверхностей, однако, может терпеть неудачу, когда объекты отражают подобное количество энергии как их фон.

Фоторецепторы чувствительны к различным видам видимого спектра. Для людей видимый диапазон спектра света приблизительно лежит в диапазоне длин волн от 380 до 740 нм. Вообще, восприятие цвета (света) фоторецепторами глаза разделяется на :

• Восприятие света-цвета в условиях дневного (нормального) освещения; [9]
• Восприятие в условиях вечернего-ночного (слабого) освещения.

Колбочки чувствительны к свету благодаря наличию в них разновидностей фотопигмента опсина, специфического пигмента — кон-опсина — йодопсина. В свою очередь йодопсин состоит из трёх зрительных пигментов. На сегодняшний день выделены два пигмента: хлоролаб (чувствительный к жёлто-зелёной области спектра) и эритролаб (чувствительный к жёлто-красной части спектра). Однако, в настоящее время обнаружено, что разновидность фотопиемента опсина — родопсин имеет видоизменяемую структуру, которая имеет строение в зависимости от вида воздейстыующго на него монохроматического излучения в диапазоне видимых и ультрафиолетовых лучей. Откуда, колбочка имеет не выделенный фотопигмент родопсина — цианолаб (версия Миг), реагирующий на синий спектр S, тем самым колбочки снабжены тремя видами пигмента S,M,L (RGB), что определяет принцип трихроматизма или трёхкомпонентную модель цветного зрения откуда и создана трёхкомпонентная теория цветного зрения. При этом принцип трихроматизма у человка обязан строению колбочки, которая одинакова по строению биологически состоит из внешней конусной мембраны, которая имеет три участка поперечного сечения, где расположены пигменты разновидностей опсина, воспринимающих цветовые лучи S,M,L. При этом первый слой наибольшего сечения конуса — содержит красный пигмент (L), второй слой — зелёный (M) и третий — синий (L).

Природа позаботилась так, что при цветном зрении воспринимаются дневные красные, зелёные и синие лучи (менее 498 нм) света более ярко, давая животным выжить и в условиях дикой природы добывать пищу. (Хотя при преломлении света синие лучи фокусируются ближе, но мембрана их тормозит и пропускает красные, зелёные, а затем синие лучи. (См. рис.1)).

Одновременно Фоточувствительные клетки сетчатки ipRGC (версия Миг) связаны с колбочками и мозгом участвуют в цветном зрении при воздействии высокочастотных электромагнитных излучений синих-S, ультрафиолетовых лучей-УФ), содержащих фотопигмент меланопсин (версия Миг) . [10]

В сетчатке глаза у взрослого человека насчитывается около

6 млн . . [11] «Учебник устрицы» (1999) цитирует работу Curcio и др. (1990), где указаны средние числа ближе к 4.5 миллионам клеток колбочек и 90 миллионам клеток палочек в человеческой сетчатке . [12] «Topography of the layer of rods and cones in the human retina, » Acta Ophthalmol., Suppl. 13:6, pp. 1‒102. Размеры колбочек весьма малы: длина около 50мкм, диаметр — от 1 до 5мкм. Колбочки приблизительно в 100 раз менее чувствительны к свету, чем палочки (другой тип клеток сетчатки), которые гораздо лучше воспринимают быстрые движения.

Поскольку люди обычно имеют колбочки с различными видами опсинов, которые имеют различные кривые ответа и таким образом отвечают на изменение в цвете по-разному, но они морфологически одинаковы и любая колбочка работает в системе трихроматизма (trichromatic) зрения. (Страдающие дальтонизмом не подпадают под трихроматизм). Так же были сообщения людей с четырьмя или более типами колбочек в системе четырехроматизма видения . [13] [14] [15]

Колбочки и палочки сходны по строению и состоят из зон (см. рис.1).

• — Наружный сегмент (содержит мембранные диски с йодопсином),
• — Соединительные ресницы (перетяжка),
• — Внутренний сегмент (содержит митохондрии),
• — Жировая капля (содержит отфильтрованные, конечные основные монохроматические видеосигналы после трансдукции, например, RGB)(см. рис.1а) , [16]
• — Миод — пигмент сократимых фибрилл
• — Синапсическая область

Наружный сегмент колбочки заполнен мембранными полудисками, образованными плазматической мембраной, отделившимися от нее. Они представляют собой складки плазматической мембраны. В колбочках мембранных полудисков значительно меньше, чем дисков в палочке, и их количество составляет примерно нескольких сотен.

Обращённая к свету, наружная часть столбика из полудисков — постоянно обновляется, за счет фагоцитоза «засвеченных» полудисков клетками пигментного эпителия, и постоянного образования новых полудисков, в теле фоторецептора. Так происходит регенерация зрительного пигмента. В среднем, за сутки фагоцитируется около 80 полудисков, а полное обновление всех полудисков фоторецептора, происходит примерно за 10 дней.

В районе разделительного связующего места (перетяжки — ресницами) наружний сегмент (мембрана) почти полностью отделен от внутреннего сегмента впадиной между ними. Связь между двумя сегментами осуществляется через цитоплазму и пару ресничек, переходящих из одного сегмента в другой. Реснички содержат только 9 периферических дублетов микротрубочек: пара центральных микротрубочек, характерных для ресничек, отсутствует.

Внутренний сегмент — это область активного метаболизма. Она заполнена митохондриями, доставляющими биоэнергию для процессов зрения, а также полирибосомами, на которых синтезируются белки, участвующие в образовании мембранных дисков и зрительного пигмента. В этом же участке располагается ядро.

В синаптической области клетка образует синапсы с биполярными клетками.

Диффузные биполярные клетки могут образовывать синапсы с несколькими палочками. Это явление называемое синаптической конвергенцией.

Моносинаптические биполярные клетки связывают одну колбочку с одной ганглиозной клеткой — фоторецептором ipRGC), что обеспечивает большую по сравнению с палочками остроту зрения, и что важно в трансдукции фиолетово-синего сигнала в мозг за счёт пигмента меланопсина.

Горизонтальные и амакриловые клетки связывают вместе некоторое число палочек и колбочек. Благодаря этим клеткам зрительная информация еще до выхода из сетчатки подвергается определенной переработке; эти клетки, в частности, участвуют в латеральном торможении, при котором, например, палочки блокируются при ясном дневном свете . , [17] [18]

источник