छड़ और शंकु की प्रकाश-संवेदी कोशिकाएँ स्थित होती हैं। रेटिना की छड़ें और शंकु: संरचना

मुख्य प्रकाश संश्लेषक तत्व (रिसेप्टर) दो प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं: एक डंठल के रूप में - चिपक जाती है 110-123 मिलियन. (ऊंचाई 30 µm, मोटाई 2 µm), अन्य छोटे और मोटे - शंकु 6-7 मिलियन. (ऊंचाई 10 माइक्रोन, मोटाई 6-7 माइक्रोन)। वे रेटिना में असमान रूप से वितरित होते हैं। रेटिना (फोविया सेंट्रलिस) के केंद्रीय फोवे में केवल शंकु (140 हजार प्रति 1 मिमी तक) होते हैं। रेटिना की परिधि की ओर, उनकी संख्या घट जाती है, और छड़ की संख्या बढ़ जाती है।

प्रत्येक फोटोरिसेप्टर - रॉड या शंकु - में एक प्रकाश-संवेदनशील बाहरी खंड होता है जिसमें एक दृश्य वर्णक होता है और एक आंतरिक खंड होता है जिसमें नाभिक और माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं जो फोटोरिसेप्टर सेल में ऊर्जा प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं।

बाहरी खंड एक प्रकाश संवेदनशील क्षेत्र है जहां प्रकाश ऊर्जा को रिसेप्टर क्षमता में परिवर्तित किया जाता है। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म अध्ययनों से पता चला है कि बाहरी खंड प्लाज्मा झिल्ली द्वारा गठित झिल्ली डिस्क से भरा होता है। लाठी में, प्रत्येक बाहरी खंड में शामिल हैं 600-1000 डिस्क, जो चपटी झिल्लीदार थैली होती हैं जो सिक्कों के एक स्तंभ की तरह खड़ी होती हैं। शंकु में कम झिल्ली डिस्क होते हैं। यह आंशिक रूप से समझाता है अधिक उच्च संवेदनशीलरोशनी से चिपक जाता है(छड़ी सब कुछ उत्तेजित कर सकती है प्रकाश की एक मात्रा, एक एक शंकु को सक्रिय करने में 100 से अधिक फोटॉन लगते हैं।

प्रत्येक डिस्क एक दोहरी झिल्ली होती है जिसमें एक दोहरी परत होती है फॉस्फोलिपिड अणु जिसके बीच प्रोटीन अणु होते हैं। रेटिना, जो दृश्य वर्णक रोडोप्सिन का हिस्सा है, प्रोटीन अणुओं से जुड़ा होता है।

फोटोरिसेप्टर सेल के बाहरी और आंतरिक खंड झिल्लियों से अलग होते हैं जिसके माध्यम से किरण गुजरती है 16-18 पतले तंतु. आंतरिक खंड एक प्रक्रिया में गुजरता है, जिसकी मदद से फोटोरिसेप्टर सेल सिनैप्स के माध्यम से इसके संपर्क में द्विध्रुवी तंत्रिका कोशिका तक उत्तेजना पहुंचाता है।

रिसेप्टर्स के बाहरी खंड वर्णक उपकला का सामना करते हैं ताकि प्रकाश पहले 2 परतों से होकर गुजरे तंत्रिका कोशिकाएंऔर रिसेप्टर्स के आंतरिक खंड, और फिर वर्णक परत तक पहुँचते हैं।

शंकुउच्च प्रकाश स्थितियों में काम करें दिन और रंग दृष्टि प्रदान करें, और लाठी- के लिए उत्तरदायी हैं गोधूलि दृष्टि।

हमारे लिए दृश्यमान विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्पेक्ट्रम लघु-तरंग (तरंग दैर्ध्य .) के बीच संलग्न है400 एनएम से) विकिरण, जिसे हम बैंगनी और लंबी तरंग विकिरण कहते हैं (तरंग दैर्ध्य700 एनएम . तक ) लाल कहा जाता है।लाठी में एक विशेष वर्णक होता है rhodopsin, (विटामिन ए एल्डिहाइड या रेटिनल और प्रोटीन) या दृश्य बैंगनी, अधिकतम स्पेक्ट्रम, जिसका अवशोषण 500 नैनोमीटर के क्षेत्र में होता है।यह अंधेरे में फिर से संश्लेषित हो जाता है और प्रकाश में फीका पड़ जाता है। विटामिन ए की कमी के साथ, धुंधली दृष्टि बाधित होती है - "रतौंधी"।

तीन प्रकार के शंकु के बाहरी खंडों में ( नीला-, हरा- और लाल-संवेदनशील) में तीन प्रकार के दृश्य वर्णक होते हैं, जिनमें से अधिकतम अवशोषण स्पेक्ट्रा होते हैं नीला (420 एनएम), हरा(531 एनएम)तथा लाल(558 एनएम) स्पेक्ट्रम के हिस्से. लाल शंकु वर्णकनाम रखा गया - "आयोडोप्सिन". आयोडोप्सिन की संरचना रोडोप्सिन के समान होती है।

परिवर्तनों के क्रम पर विचार करें:

फोटोरिसेप्शन की आणविक शरीर क्रिया विज्ञान: जानवरों के शंकु और छड़ से इंट्रासेल्युलर रिकॉर्डिंग से पता चला है कि अंधेरे में, एक डार्क करंट फोटोरिसेप्टर के साथ बहता है, आंतरिक खंड को छोड़कर बाहरी खंड में प्रवेश करता है। रोशनी इस धारा की नाकाबंदी की ओर ले जाती है।रिसेप्टर संभावित ट्रांसमीटर रिलीज को नियंत्रित करता है ( ग्लूटामेट)फोटोरिसेप्टर सिनैप्स पर। यह दिखाया गया है कि अंधेरे में फोटोरिसेप्टर लगातार एक न्यूरोट्रांसमीटर जारी करता है जो कार्य करता है विध्रुवण क्षैतिज और द्विध्रुवी कोशिकाओं की पोस्टसिनेप्टिक प्रक्रियाओं की झिल्लियों पर रास्ता।

छड़ और शंकु में सभी रिसेप्टर्स के बीच एक अद्वितीय विद्युत गतिविधि होती है, प्रकाश की क्रिया के तहत उनकी रिसेप्टर क्षमता - अतिध्रुवीकरण, उनके प्रभाव में कार्य क्षमता उत्पन्न नहीं होती है।

(जब दृश्य वर्णक के एक अणु द्वारा प्रकाश को अवशोषित किया जाता है - रोडोप्सिन, एक तात्कालिक आइसोमराइज़ेशन इसका क्रोमोफोर समूह: 11-सीआईएस-रेटिनल ट्रांस-रेटिनल में बदल जाता है। रेटिना के फोटोइसोमेराइजेशन के बाद, अणु के प्रोटीन भाग में स्थानिक परिवर्तन होते हैं: यह रंगहीन हो जाता है और राज्य में चला जाता है मेथोप्सिन II नतीजतन, दृश्य वर्णक अणु दूसरे के साथ बातचीत करने की क्षमता प्राप्त कर लेता है झिल्ली प्रोटीनजी यूनोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) -बाध्यकारी प्रोटीन - ट्रांसड्यूसिन (टी) .

मेटारोडॉप्सिन के साथ जटिल में, ट्रांसड्यूसिन सक्रिय अवस्था में प्रवेश करता है और अंधेरे में (जीटीपी) के लिए इससे जुड़े गैनोसाइट डिफॉस्फेट (जीडीपी) का आदान-प्रदान करता है। ट्रांसड्यूसिन+ GTP एक अन्य झिल्ली-बद्ध प्रोटीन अणु, फॉस्फोडिएस्टरेज़ (PDE) एंजाइम को सक्रिय करता है। सक्रिय पीडीई कई हजार सीजीएमपी अणुओं को नष्ट कर देता है .

नतीजतन, रिसेप्टर के बाहरी खंड के कोशिका द्रव्य में cGMP की एकाग्रता कम हो जाती है। इससे बाहरी खंड के प्लाज्मा झिल्ली में आयन चैनल बंद हो जाते हैं, जिन्हें खोला गया था अंधेरे मेंऔर जिसके माध्यम से सेल के अंदर Na+ और Ca शामिल हैं।आयन चैनल बंद होने के कारण सीजीएमपी की सांद्रता, जिसने चैनलों को खुला रखा, गिर जाता है।अब यह पाया गया है कि रिसेप्टर में छिद्र किसके कारण खुलते हैं cGMP से चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट .

फोटोरिसेप्टर की प्रारंभिक अंधेरे अवस्था की बहाली का तंत्र cGMP की सांद्रता में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है। (अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज + एनएडीपी की भागीदारी के साथ अंधेरे चरण में)

इस प्रकार, फोटोपिगमेंट अणुओं द्वारा प्रकाश के अवशोषण से Na के लिए पारगम्यता में कमी आती है, जो हाइपरपोलराइजेशन के साथ होती है, अर्थात। रिसेप्टर क्षमता का उद्भव। हाइपरपोलराइजेशन रिसेप्टर क्षमता जो बाहरी खंड की झिल्ली पर उत्पन्न हुई है, फिर कोशिका के साथ अपने प्रीसानेप्टिक अंत तक फैलती है और मध्यस्थ रिलीज की दर में कमी की ओर ले जाती है - ग्लूटामेट . ग्लूटामेट के अलावा, रेटिना न्यूरॉन्स अन्य न्यूरोट्रांसमीटर को संश्लेषित कर सकते हैं, जैसे कि एसिटाइलकोलाइन, डोपामाइन, ग्लाइसिन गाबा.

फोटोरिसेप्टर विद्युत (अंतराल) संपर्कों द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं। यह कनेक्शन चयनात्मक है: लाठी को लाठी से जोड़ा जाता है, और इसी तरह।

फोटोरिसेप्टर से ये प्रतिक्रियाएं क्षैतिज कोशिकाओं पर अभिसरण करती हैं, जो पड़ोसी शंकुओं में विध्रुवण की ओर ले जाती हैं, एक नकारात्मक प्रतिपुष्टिजो प्रकाश विपरीतता को बढ़ाता है।

रिसेप्टर्स के स्तर पर, अवरोध होता है और शंकु संकेत अवशोषित फोटॉनों की संख्या को प्रतिबिंबित करना बंद कर देता है, लेकिन रिसेप्टर के आसपास रेटिना पर प्रकाश की घटना के रंग, वितरण और तीव्रता के बारे में जानकारी रखता है।

रेटिनल न्यूरॉन 3 प्रकार के होते हैं - द्विध्रुवी, क्षैतिज और अमैक्रिन कोशिकाएं।द्विध्रुवी कोशिकाएं फोटोरिसेप्टर को सीधे नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं से बांधती हैं, अर्थात। रेटिना के माध्यम से ऊर्ध्वाधर दिशा में सूचना के संचरण को अंजाम देना। क्षैतिज और अमैक्राइन कोशिकाएं क्षैतिज रूप से सूचना प्रसारित करती हैं।

द्विध्रुवीरेटिना में कोशिकाएं घेर लेती हैं सामरिक स्थिति,चूंकि नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं में आने वाले रिसेप्टर्स में उत्पन्न होने वाले सभी संकेतों को उनके माध्यम से गुजरना होगा।

यह प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुका है कि द्विध्रुवी कोशिकाओं में ग्रहणशील क्षेत्र होते हैं जिसमें आवंटन केंद्र और परिधि (जॉन डाउलिंग- एट अल। हार्वर्ड मेडिकल स्कूल)।

ग्रहणशील क्षेत्र - रिसेप्टर्स का एक सेट जो किसी दिए गए न्यूरॉन को एक या अधिक सिनेप्स के माध्यम से संकेत भेजता है।

ग्रहणशील क्षेत्र का आकार: घ = 10 µm या 0.01 मिमी - केंद्रीय फोसा के बाहर।

बहुत छेद मेंघ = 2.5 µm (इसके कारण, हम 2 बिंदुओं के बीच अंतर करने में सक्षम हैं दृश्य दूरीउनके बीच केवल 0.5 चाप मिनट-2.5 माइक्रोन है - यदि आप तुलना करते हैं, तो यह लगभग 150 मीटर की दूरी पर 5 कोप्पेक का सिक्का है)

द्विध्रुवी कोशिकाओं के स्तर से शुरू होकर, दृश्य प्रणाली के न्यूरॉन्स दो समूहों में अंतर करते हैं जो प्रकाश और अंधेरे के विपरीत तरीके से प्रतिक्रिया करते हैं:

1 - कोशिकाएं, रोशनी से उत्साहित और अंधेरे से बाधित "ऑन" - न्यूरॉन्सतथा

प्रकोष्ठों अंधेरे से उत्साहित और रोशनी से बाधित - " बंद"- न्यूरॉन्स।एक ऑन-सेंटर सेल स्पष्ट रूप से बढ़ी हुई आवृत्ति पर डिस्चार्ज होता है।

यदि आप लाउडस्पीकर के माध्यम से इस तरह के एक सेल के निर्वहन को सुनते हैं, तो सबसे पहले आप सहज आवेगों, अलग-अलग यादृच्छिक क्लिकों को सुनेंगे, और फिर प्रकाश को चालू करने के बाद, मशीन-गन फटने की याद ताजा आवेगों का एक वॉली होता है। इसके विपरीत, ऑफ-रिएक्शन वाली कोशिकाओं में (जब प्रकाश बंद हो जाता है - आवेगों का एक वॉली) यह विभाजन दृश्य प्रणाली के सभी स्तरों पर, कोर्टेक्स तक और सहित संरक्षित है।

रेटिना के भीतर ही सूचना प्रसारित होती है आवेगहीन रास्ता (क्रमिक क्षमता का वितरण और ट्रांससिनेप्टिक ट्रांसमिशन)।

क्षैतिज, द्विध्रुवी और अमोक्राइन कोशिकाओं में, सिग्नल प्रोसेसिंग झिल्ली क्षमता (टॉनिक प्रतिक्रिया) में धीमी गति से परिवर्तन के माध्यम से होती है। पीडी उत्पन्न नहीं होता है।

रॉड, कोन और हॉरिजॉन्टल सेल प्रतिक्रियाएं हाइपरपोलराइजिंग हैं, जबकि बाइपोलर सेल प्रतिक्रियाएं या तो हाइपरपोलराइजिंग या विध्रुवण हो सकती हैं। अमैक्राइन कोशिकाएं विध्रुवण क्षमता पैदा करती हैं।

ऐसा क्यों है, इसे समझने के लिए हमें एक छोटे से चमकीले स्थान के प्रभाव की कल्पना करनी चाहिए। रिसेप्टर्स अंधेरे में सक्रिय होते हैं, और प्रकाश, हाइपरपोलराइजेशन का कारण बनता है, उनकी गतिविधि को कम करता है। यदि एक उत्तेजक अन्तर्ग्रथन, द्विध्रुवी अंधेरे में सक्रिय हो जाएगा, एक प्रकाश में निष्क्रिय हो जाना; यदि सिनैप्स निरोधात्मक है, तो द्विध्रुवीय अंधेरे में बाधित होता है, और प्रकाश में, रिसेप्टर को बंद करने से यह अवरोध दूर हो जाता है, अर्थात द्विध्रुवी कोशिका सक्रिय हो जाती है। उस। रिसेप्टर-द्विध्रुवीय सिनैप्स उत्तेजक या निरोधात्मक है या नहीं, यह रिसेप्टर द्वारा स्रावित मध्यस्थ पर निर्भर करता है।

क्षैतिज कोशिकाएं द्विध्रुवी कोशिकाओं से नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं तक संकेतों के संचरण में शामिल होती हैं, जो फोटोरिसेप्टर से द्विध्रुवी कोशिकाओं और फिर नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं तक सूचना प्रसारित करती हैं।

क्षैतिज कोशिकाएं स्पष्ट स्थानिक योग के साथ हाइपरपोलराइजेशन द्वारा प्रकाश का जवाब देती हैं।

क्षैतिज कोशिकाएं तंत्रिका आवेग उत्पन्न नहीं करती हैं, लेकिन झिल्ली में गैर-रैखिक गुण होते हैं जो क्षीणन के बिना आवेग मुक्त संकेत संचरण सुनिश्चित करते हैं।

कोशिकाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: बी और सी। बी-प्रकार की कोशिकाएं, या चमक, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की परवाह किए बिना, हमेशा हाइपरपोलराइजेशन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। सी-प्रकार की कोशिकाओं, या रंगीन कोशिकाओं को दो- और तीन-चरण में विभाजित किया जाता है। उत्तेजक प्रकाश की लंबाई के आधार पर रंगीन कोशिकाएं हाइपर या विध्रुवण के साथ प्रतिक्रिया करती हैं।

द्विध्रुवीय कोशिकाएं या तो लाल-हरी (लाल बत्ती के साथ विध्रुवित, हरे रंग के साथ हाइपरपोलराइज्ड) या हरी-नीली (हरी रोशनी के साथ विध्रुवित, नीले रंग के साथ हाइपरपोलराइज्ड) होती हैं। त्रिफसिक कोशिकाएं हरी रोशनी से विध्रुवित होती हैं, और नीली और लाल रोशनी झिल्ली हाइपरपोलराइजेशन का कारण बनती हैं। अमैक्रिन कोशिकाएं द्विध्रुवी से नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं तक अगले चरण में अन्तर्ग्रथनी संचरण को नियंत्रित करती हैं।

अमैक्रिन कोशिकाओं के डेंड्राइट आंतरिक परत में शाखा करते हैं, जहां वे बाइपोलर की प्रक्रियाओं और नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं के डेंड्राइट्स के संपर्क में होते हैं। मस्तिष्क से आने वाले अपकेंद्री तंतु अमैक्रिन कोशिकाओं पर समाप्त हो जाते हैं।

अमैक्रिन कोशिकाएं क्रमिक और नाड़ी क्षमता (प्रतिक्रिया की चरणबद्ध प्रकृति) उत्पन्न करती हैं। ये कोशिकाएं प्रकाश को चालू और बंद करने के लिए तेजी से विध्रुवण के साथ प्रतिक्रिया करती हैं और कमजोर दिखाती हैं

केंद्र और परिधि के बीच स्थानिक विरोध।

रेटिना आंख का मुख्य भाग है दृश्य विश्लेषक. यहाँ विद्युत चुम्बकीय प्रकाश तरंगों की धारणा है, उनका परिवर्तन तंत्रिका आवेगऔर ऑप्टिक तंत्रिका को संचरण। दिन (रंग) और रात की दृष्टि विशेष रेटिना रिसेप्टर्स द्वारा प्रदान की जाती है। साथ में वे तथाकथित प्रकाश संवेदी परत बनाते हैं। उनके आकार के आधार पर, इन रिसेप्टर्स को शंकु और छड़ कहा जाता है।

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सामान्य अवधारणाएं

आंख की सूक्ष्म संरचना

हिस्टोलॉजिकल रूप से, रेटिना पर 10 सेल परतें अलग-थलग होती हैं। बाहरी प्रकाश संवेदनशील परत में फोटोरिसेप्टर (छड़ और शंकु) होते हैं, जो न्यूरोपीथेलियल कोशिकाओं के विशेष गठन होते हैं। इनमें दृश्य वर्णक होते हैं जो एक निश्चित तरंग दैर्ध्य की प्रकाश तरंगों को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं। छड़ और शंकु रेटिना पर असमान रूप से वितरित होते हैं। अधिकांश शंकु केंद्र में स्थित हैं, जबकि छड़ें परिधि पर हैं। लेकिन यह उनका एकमात्र अंतर नहीं है:

1. 1. लाठी रात्रि दृष्टि प्रदान करती है। इसका मतलब है कि वे कम रोशनी की स्थिति में प्रकाश की धारणा के लिए जिम्मेदार हैं। तदनुसार, एक व्यक्ति लाठी की मदद से वस्तुओं को केवल काले और सफेद रंग में देख सकता है।
2. 2. शंकु पूरे दिन दृश्य तीक्ष्णता प्रदान करते हैं। उनकी मदद से, एक व्यक्ति दुनिया को एक रंगीन छवि में देखता है।

छड़ें केवल छोटी तरंगों के प्रति संवेदनशील होती हैं, जिनकी लंबाई 500 एनएम (स्पेक्ट्रम का नीला भाग) से अधिक नहीं होती है। लेकिन वे तब भी सक्रिय हैं जब हल्का फैला हुआजब फोटॉन फ्लक्स घनत्व कम हो जाता है। शंकु अधिक संवेदनशील होते हैं और सभी रंग संकेतों को समझ सकते हैं। लेकिन उनके उत्तेजन के लिए बहुत अधिक तीव्रता के प्रकाश की आवश्यकता होती है। अंधेरे में, दृश्य कार्य लाठी द्वारा किया जाता है। नतीजतन, शाम और रात में, एक व्यक्ति वस्तुओं के सिल्हूट देख सकता है, लेकिन उनके रंगों को महसूस नहीं करता है।

रेटिना फोटोरिसेप्टर की शिथिलता के कारण हो सकता है विभिन्न विकृतिनज़र:

• रंग धारणा का उल्लंघन (रंग अंधापन);
• रेटिना की सूजन संबंधी बीमारियां;
• रेटिना झिल्ली का स्तरीकरण;
• बिगड़ा हुआ गोधूलि दृष्टि (रतौंधी);
• फोटोफोबिया।



शंकु

के साथ लोग उत्तम नेत्रज्योतिप्रत्येक आँख में लगभग सात मिलियन शंकु होते हैं। उनकी लंबाई 0.05 मिमी, चौड़ाई - 0.004 मिमी है। किरणों के प्रवाह के प्रति उनकी संवेदनशीलता कम होती है। लेकिन वे रंगों सहित रंगों के पूरे सरगम ​​​​को गुणात्मक रूप से समझते हैं।

वे चलती वस्तुओं को पहचानने की क्षमता के लिए भी जिम्मेदार हैं, क्योंकि वे प्रकाश की गतिशीलता के लिए बेहतर प्रतिक्रिया देते हैं।



शंकु की संरचना



शंकु और छड़ की योजनाबद्ध संरचना

शंकु के तीन मुख्य खंड और एक कसना है:

1. 1. बाहरी खंड। यह वह है जिसमें प्रकाश-संवेदनशील वर्णक आयोडोप्सिन होता है, जो तथाकथित अर्ध-डिस्क में स्थित होता है - प्लाज्मा झिल्ली की सिलवटों। फोटोरिसेप्टर सेल का यह क्षेत्र लगातार अपडेट होता रहता है।
2. 2. प्लाज्मा झिल्ली द्वारा गठित कसना से ऊर्जा को स्थानांतरित करने का कार्य करता है आंतरिक खंडबाहर। यह तथाकथित सिलिया है जो इस संबंध को अंजाम देती है।
3. 3. आंतरिक खंड सक्रिय चयापचय का क्षेत्र है। यहाँ माइटोकॉन्ड्रिया हैं - कोशिकाओं का ऊर्जा आधार। इस खंड में, दृश्य प्रक्रिया के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक ऊर्जा की गहन रिहाई होती है।
4. 4. सिनैप्टिक एंडिंग सिनैप्स का एक क्षेत्र है - कोशिकाओं के बीच संपर्क जो तंत्रिका आवेगों को ऑप्टिक तंत्रिका तक पहुंचाते हैं।



रंग धारणा की तीन-घटक परिकल्पना

यह ज्ञात है कि शंकु में एक विशेष वर्णक होता है - आयोडोप्सिन, जो उन्हें संपूर्ण का अनुभव करने की अनुमति देता है रंग स्पेक्ट्रम. रंग दृष्टि की त्रि-घटक परिकल्पना के अनुसार शंकु तीन प्रकार के होते हैं। उनमें से प्रत्येक में अपने स्वयं के प्रकार का आयोडोप्सिन होता है और यह केवल स्पेक्ट्रम के अपने हिस्से को देखने में सक्षम होता है।

1. 1. एल-प्रकार में एरिथ्रोलैब वर्णक होता है और लंबी तरंगों को पकड़ता है, अर्थात् स्पेक्ट्रम का लाल-पीला हिस्सा।
2. 2. एम-प्रकार में क्लोरोलैब वर्णक होता है और यह स्पेक्ट्रम के हरे-पीले क्षेत्र द्वारा उत्सर्जित मध्यम तरंगों को समझने में सक्षम होता है।
3. 3. एस-प्रकार में वर्णक साइनोलाब होता है और स्पेक्ट्रम के नीले हिस्से को समझते हुए, छोटी तरंगों पर प्रतिक्रिया करता है।

आधुनिक ऊतक विज्ञान की समस्याओं से निपटने वाले कई वैज्ञानिक रंग धारणा की तीन-घटक परिकल्पना की हीनता पर ध्यान देते हैं, क्योंकि तीन प्रकार के शंकुओं के अस्तित्व की पुष्टि अभी तक नहीं हुई है। इसके अलावा, अभी तक कोई वर्णक नहीं खोजा गया है, जिसे पहले सायनोलैब नाम दिया गया था।

रंग धारणा की दो-घटक परिकल्पना

इस परिकल्पना के अनुसार, सभी रेटिना शंकु में एरिटोलैब और क्लोरोलैब दोनों होते हैं। इसलिए, वे लंबे और दोनों को देख सकते हैं मध्य भागस्पेक्ट्रम। और इसका छोटा हिस्सा, इस मामले में, छड़ में निहित वर्णक रोडोप्सिन को मानता है।

इस सिद्धांत के पक्ष में यह तथ्य है कि जो लोग स्पेक्ट्रम की छोटी तरंगों (अर्थात उसका नीला भाग) को देखने में सक्षम नहीं हैं, वे एक साथ कम रोशनी की स्थिति में दृश्य हानि से पीड़ित होते हैं। अन्यथा, इस विकृति को कहा जाता है " रतौंधीऔर यह रेटिनल रॉड्स की शिथिलता के कारण होता है।

चिपक जाती है



रेटिना पर छड़ (ग्रे) और शंकु (हरा) की संख्या का अनुपात

छड़ें लगभग 0.06 मिमी लंबे छोटे लम्बी सिलेंडरों की तरह दिखती हैं। एक स्वस्थ वयस्क व्यक्ति की प्रत्येक आंख में रेटिना पर इन रिसेप्टर्स में से लगभग 120 मिलियन होते हैं। वे पूरे रेटिना को भरते हैं, मुख्य रूप से परिधि पर ध्यान केंद्रित करते हैं। मैक्युला लुटिया (रेटिना का वह क्षेत्र जहां दृष्टि सबसे तीव्र होती है) में व्यावहारिक रूप से कोई छड़ नहीं होती है।

रंगद्रव्य जो छड़ को प्रकाश के प्रति अत्यधिक संवेदनशील बनाता है उसे रोडोप्सिन या दृश्य बैंगनी कहा जाता है। . तेज रोशनी में, वर्णक फीका पड़ जाता है और यह क्षमता खो देता है। इस बिंदु पर, यह केवल छोटी प्रकाश तरंगों के लिए अतिसंवेदनशील होता है, जो स्पेक्ट्रम के नीले क्षेत्र को बनाते हैं। अंधेरे में उसका रंग और गुण धीरे-धीरे बहाल हो जाते हैं।

लाठी की संरचना

छड़ की संरचना शंकु के समान होती है। इनमें चार मुख्य भाग होते हैं:

1. 1. झिल्ली डिस्क वाले बाहरी खंड में वर्णक रोडोप्सिन होता है।
2. 2. कनेक्टिंग सेगमेंट या सिलियम बाहरी और आंतरिक वर्गों के बीच संपर्क बनाता है।
3. 3. आंतरिक खंड में माइटोकॉन्ड्रिया होता है। यहाँ ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया है।
4. 4. बेसल खंड में शामिल हैं तंत्रिका सिराऔर आवेगों का संचरण करता है।

फोटॉन के प्रभाव के लिए इन रिसेप्टर्स की असाधारण संवेदनशीलता उन्हें प्रकाश उत्तेजना को . में परिवर्तित करने की अनुमति देती है तंत्रिका उत्तेजनाऔर दिमाग को भेजो। इस प्रकार प्रकाश तरंगों की धारणा की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है। मनुष्य की आंख- फोटोरिसेप्शन।

मनुष्य ही एकमात्र ऐसा जीवित प्राणी है जो दुनिया को उसके सभी रंगों और रंगों की समृद्धि में देखने में सक्षम है। आंखों की सुरक्षा हानिकारक प्रभावऔर दृश्य हानि की रोकथाम इस अनूठी क्षमता को कई वर्षों तक बनाए रखने में मदद करेगी।

नमस्कार प्रिय पाठकों! हम सभी ने सुना है कि कम उम्र से ही आंखों के स्वास्थ्य की रक्षा की जानी चाहिए, क्योंकि खोई हुई दृष्टि हमेशा वापस नहीं हो सकती। क्या आपने कभी सोचा है कि आंख कैसे काम करती है? यदि हम इसे जानते हैं, तो हमारे लिए यह समझना आसान होगा कि कौन सी प्रक्रियाएं हमारे आसपास की दुनिया की दृश्य धारणा प्रदान करती हैं।

मानव आँख की एक जटिल संरचना होती है। शायद सबसे रहस्यमय और जटिल तत्व है रेटिना। यह की एक पतली परत है दिमाग के तंत्रऔर जहाजों। लेकिन यह उस पर है कि आवश्यक कार्यआंख द्वारा प्राप्त जानकारी को तंत्रिका आवेगों में संसाधित करना, मस्तिष्क को एक रंगीन त्रि-आयामी चित्र बनाने की अनुमति देता है।

आज हम रेटिना के तंत्रिका ऊतक के रिसेप्टर्स के बारे में बात करेंगे - अर्थात् छड़। रेटिनल रॉड रिसेप्टर्स की प्रकाश संवेदनशीलता क्या है और हमें अंधेरे में क्या देखने की अनुमति देता है?

छड़ और शंकु

ये दोनों तत्व हैं अजीब नाम- फोटोरिसेप्टर जो लेंस और कॉर्निया के कुछ हिस्सों द्वारा तय की गई छवि देते हैं।

मानव आंखों में उनमें से बहुत से और अन्य हैं। शंकु (वे छोटे गुड़ की तरह दिखते हैं) - लगभग 7 मिलियन, और छड़ ("सिलेंडर") और भी अधिक - 120 मिलियन तक! बेशक, उनके आयाम नगण्य हैं और मिलीमीटर (माइक्रोन) के अंशों की मात्रा है। एक छड़ी की लंबाई 60 माइक्रोन होती है। शंकु और भी छोटे होते हैं - 50 माइक्रोन।

लाठी को उनके आकार के कारण उनका नाम मिला: वे सूक्ष्म सिलेंडरों से मिलते जुलते हैं।

वे से मिलकर बनता है:

• झिल्ली डिस्क;
• दिमाग के तंत्र;
• माइटोकॉन्ड्रिया।

और उन्हें सिलिया प्रदान किया जाता है। एक विशेष रंगद्रव्य - प्रोटीन रोडोप्सिन - कोशिकाओं को प्रकाश को "महसूस" करने की अनुमति देता है।

रोडोप्सिन (यह एक प्रोटीन और एक पीला रंगद्रव्य है) प्रकाश की किरण पर निम्नलिखित तरीके से प्रतिक्रिया करता है: प्रकाश दालों की क्रिया के तहत, यह विघटित हो जाता है, जिससे ऑप्टिक तंत्रिका में जलन होती है। मुझे कहना होगा, "सिलेंडर" की संवेदनशीलता अद्भुत है: वे 2 फोटॉन से भी जानकारी प्राप्त करते हैं!

आंख में फोटोरिसेप्टर के बीच अंतर

मतभेद स्थान से शुरू होते हैं। केंद्र के करीब "जुग" "भीड़"। वे "जिम्मेदार" हैं केंद्रीय दृष्टि. रेटिना के केंद्र में, तथाकथित "पीले स्थान" में, विशेष रूप से उनमें से कई हैं।

इसके विपरीत, "सिलेंडर" के संचय का घनत्व आंख की परिधि की ओर अधिक होता है।

इसके अलावा, निम्नलिखित विशेषताओं पर ध्यान दिया जा सकता है:

• शंकु में छड़ की तुलना में कम फोटोपिगमेंट होते हैं;
• "सिलेंडर" की कुल संख्या 2 दर्जन गुना अधिक है;
• लाठी किसी भी प्रकाश को देखने में सक्षम हैं - विसरित और प्रत्यक्ष; और शंकु असाधारण रूप से सीधे हैं;
• परिधि पर स्थित कोशिकाओं की सहायता से हम काले रंग का अनुभव करते हैं सफेद रंग(वे अक्रोमेटिक हैं);
• केंद्र में इकट्ठा होने वालों की मदद से - सभी रंग और रंग (वे रंगीन हैं)।

हम में से प्रत्येक सक्षम है, एक हजार रंगों को देखने के लिए "जुग" के लिए धन्यवाद। और कलाकार की आंख और भी अधिक संवेदनशील होती है: वह एक लाख रंगों तक भी देखती है!

एक दिलचस्प तथ्य: आवेगों के संचरण के लिए, कई छड़ों को केवल एक न्यूरॉन की आवश्यकता होती है। शंकु "अधिक मांग" हैं: प्रत्येक को अपने स्वयं के न्यूरॉन की आवश्यकता होती है।

"सिलेंडर" अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, "जग" को मजबूत प्रकाश दालों की आवश्यकता होती है ताकि वे उन्हें देख सकें और प्रसारित कर सकें।

वास्तव में, उनके लिए धन्यवाद हम अंधेरे में देख सकते हैं। कम रोशनी की स्थिति में (देर शाम, रात में), शंकु "काम" नहीं कर सकते। लेकिन लाठी पूरी ताकत से काम करने लगती है। और चूंकि वे परिधि पर स्थित हैं, अंधेरे में हम आंदोलनों को सीधे हमारे सामने नहीं, बल्कि पक्षों पर पकड़ते हैं।

ओह, और एक और बात: लाठी तेजी से प्रतिक्रिया करती है।

ध्यान दें: अंधेरे में कहीं जाते समय, सीधे अपनी आंखों के सामने वाले क्षेत्र को देखने की कोशिश न करें। आप वैसे भी कुछ भी नहीं देखेंगे, क्योंकि रेटिना के केंद्र में स्थित "जग" अब शक्तिहीन हैं। लेकिन अगर आप परिधीय दृष्टि को "चालू" करते हैं, तो आप बहुत बेहतर तरीके से नेविगेट करने में सक्षम होंगे। यह "सिलेंडर" है जो "काम" करता है।

प्रकृति द्वारा निर्धारित कार्यों के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण अंतर के बावजूद, फोटोरिसेप्टर को एक दूसरे से अलग नहीं माना जा सकता है। केवल एक साथ वे एक समग्र चित्र देते हैं।

प्रकाश क्वांटा को अवशोषित करके, कोशिकाएं ऊर्जा को तंत्रिका आवेग में परिवर्तित करती हैं। यह दिमाग में जाता है। परिणाम - हम दुनिया देखते हैं!

बिल्लियाँ हमें अंधेरे में बेहतर क्यों देखती हैं?

अब, अध्ययन कर रहे हैं सामान्य शब्दों मेंफोटोरिसेप्टर की संरचना और कार्य, हम इस सवाल का जवाब दे सकते हैं कि हमारे मूंछ वाले पालतू जानवर अंधेरे में नेविगेट करने में हमसे बेहतर क्यों हैं।

ताबूत सरलता से खुलता है: इस स्तनपायी की आंख की संरचना मानव के समान होती है। लेकिन अगर किसी व्यक्ति के पास प्रति 1 शंकु में लगभग 4 छड़ें हैं, तो एक बिल्ली के पास 25! यह आश्चर्य की बात नहीं है कि घरेलू शिकारी लगभग पूर्ण अंधेरे में वस्तुओं की रूपरेखा को पूरी तरह से अलग करता है।

छड़ और शंकु हमारे सहायक हैं

"सिलेंडर" और "गुड़" प्रकृति का एक अद्भुत आविष्कार है। यदि वे सही ढंग से कार्य करते हैं, तो व्यक्ति प्रकाश में अच्छी तरह से देखता है और अंधेरे में नेविगेट कर सकता है।

यदि वे अपने कार्यों को पूर्ण रूप से करना बंद कर देते हैं, तो ये हैं:

• आंखों के सामने हल्की चमक;
• अंधेरे में दृश्यता में गिरावट;
• पहले से ही देखने के क्षेत्र में हैं।

समय के साथ, दृश्य तीक्ष्णता बदतर के लिए बदल जाती है। रंग अंधापन, हेमरालोपिया (रात की दृष्टि में कमी), रेटिना टुकड़ी - ये फोटोरिसेप्टर के उल्लंघन के परिणाम हैं।

लेकिन आइए अपनी बातचीत को उस दुखद नोट पर समाप्त न करें। आधुनिक दवाईउन अधिकांश बीमारियों का सामना करना सीखा जो पहले अंधेपन का कारण बनती थीं। रोगी को केवल एक वार्षिक निवारक परीक्षा की आवश्यकता होती है।

क्या आपको हमारे लेख में कोई लाभ मिला? यदि आपके पास दृष्टि अंगों की संरचना और संचालन से संबंधित कुछ कम प्रश्न हैं, तो हम अपने कार्य को पूरा मान सकते हैं। और एक और बात: कृपया प्राप्त जानकारी को अपने दोस्तों के साथ साझा करें, और आप हमें अपनी टिप्पणी और टिप्पणी भेज सकते हैं। हम प्रतिक्रियाओं की प्रतीक्षा कर रहे हैं। आपकी प्रतिपुष्टि का हमेशा स्वागत है!

दृष्टि के लिए धन्यवाद, एक व्यक्ति आसपास की वास्तविकता को पहचानता है और खुद को अंतरिक्ष में उन्मुख करता है। बेशक, बाकी इंद्रियों के बिना दुनिया की पूरी तस्वीर संकलित करना मुश्किल है, लेकिन आंखें लगभग 90% का अनुभव करती हैं। सामान्य जानकारीजो दिमाग में बाहर से प्रवेश करती है।

का उपयोग करके दृश्य समारोहएक व्यक्ति अपने बगल में होने वाली घटनाओं को देखने में सक्षम है, विभिन्न घटनाओं का विश्लेषण कर सकता है, एक वस्तु और दूसरी वस्तु के बीच अंतर ढूंढ सकता है और एक आसन्न खतरे को भी नोटिस कर सकता है।

दृष्टि के अंगों को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि वे न केवल वस्तुओं को अलग करते हैं, बल्कि जीवन की रंग विविधता और निर्जीव प्रकृति. इसके लिए जिम्मेदारी विशेष सूक्ष्म कोशिकाओं के पास है - लाठी और शंकुआंख के रेटिना में मौजूद है। यह वे हैं जो हैं प्रारंभिक लिंकमस्तिष्क के पश्चकपाल भाग में देखी गई वस्तु के बारे में जानकारी प्रसारित करने के लिए श्रृंखला में।

पर संरचनात्मक संरचनारेटिना शंकु और छड़ों को एक सुपरिभाषित क्षेत्र दिया गया है। ये दृश्य रिसेप्टर्स, तंत्रिका ऊतक को भेदते हैं जो बनते हैं रेटिना, परिणामी प्रकाश प्रवाह के दालों के संयोजन में तेजी से रूपांतरण में योगदान करते हैं।

रेटिना में एक छवि बनती है, जिसे कॉर्निया और लेंस के आंख क्षेत्र की प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ बनाया गया है। अगले चरण में, छवि को संसाधित किया जाता है, जिसके बाद तंत्रिका आवेग, साथ चलती है दृश्य मार्गमस्तिष्क के दाहिने हिस्से तक जानकारी पहुंचाना। आंखों का जटिल और पूर्ण रूप से गठित उपकरण किसी भी जानकारी को तुरंत संसाधित करना संभव बनाता है।

फोटोग्राफिक रिसेप्टर्स का मुख्य हिस्सा तथाकथित मैक्युला में केंद्रित है। यह इसके मध्य क्षेत्र में स्थित रेटिना का क्षेत्र है। इसी रंग के कारण मैक्युला को आंख का पीला धब्बा भी कहा जाता है।

शंकु दृश्य रिसेप्टर्स हैं जो प्रकाश तरंगों का जवाब देते हैं। उनका कामकाज सीधे एक विशेष वर्णक - आयोडोस्पिन से संबंधित है। इस बहु-घटक वर्णक में क्लोरोलैब (हरे-पीले स्पेक्ट्रम की धारणा के लिए जिम्मेदार) और एरिथ्रोलैब (लाल-पीले स्पेक्ट्रम के प्रति संवेदनशील) होते हैं। आज तक, ये दो अच्छी तरह से अध्ययन किए गए वर्णक हैं।

पूर्ण दृष्टि वाले व्यक्ति के रेटिना में लगभग सात मिलियन शंकु होते हैं। वे आकार में सूक्ष्म हैं और ज्यामितीय मापदंडों में लाठी से नीच हैं। एक शंकु की लंबाई लगभग पचास माइक्रोमीटर होती है, और व्यास लगभग चार होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शंकु की प्रकाश किरणों की संवेदनशीलता छड़ की तुलना में लगभग सौ गुना कम है। हालांकि, उनके लिए धन्यवाद, आंख गुणात्मक रूप से वस्तुओं की तेज गति को समझ सकती है।

शंकु चार अलग-अलग क्षेत्र बनाते हैं। बाहरी क्षेत्र को सेमी-डिस्क द्वारा दर्शाया जाता है। कमर एक जोड़ने वाले विभाग के रूप में कार्य करता है। आंतरिक क्षेत्रमाइटोकॉन्ड्रिया का एक सेट होता है। अंत में, चौथा क्षेत्र तंत्रिका संपर्कों का क्षेत्र है।

1. बाहरी क्षेत्र पूरी तरह से प्लाज्मा झिल्ली से बने अर्ध-डिस्क द्वारा निर्मित होता है। ये सूक्ष्म आयामों के झिल्लीदार तह होते हैं, जो पूरी तरह से संवेदनशील रंगद्रव्य से ढके होते हैं। इन संरचनाओं के नियमित फागोसाइटोसिस, साथ ही रिसेप्टर बॉडी में उनका निरंतर नवीनीकरण, शंकु के बाहरी क्षेत्र के नवीनीकरण की अनुमति देता है। इस क्षेत्र में वर्णक उत्पादन होता है। प्रति दिन सौ हाफ-डिस्क तक अपडेट किया जा सकता है प्लाज्मा झिल्ली. के लिये पूर्ण पुनर्प्राप्तिहाफ डिस्क के पूरे सेट में लगभग दो सप्ताह लगेंगे।
2. कनेक्टिंग क्षेत्र, झिल्ली को फैलाकर, शंकु के बाहरी और आंतरिक भागों के बीच एक पुल बनाता है। संचार सिलिया की एक जोड़ी और कोशिकाओं की आंतरिक सामग्री की भागीदारी के साथ स्थापित किया गया है। सिलिया और साइटोप्लाज्म एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में जा सकते हैं।
3. आंतरिक क्षेत्र सक्रिय चयापचय का क्षेत्र है। इस क्षेत्र को भरने वाले माइटोकॉन्ड्रिया दृश्य कार्य के लिए ऊर्जा सब्सट्रेट का परिवहन करते हैं। इस भाग में केन्द्रक होता है।
4. सिनैप्टिक क्षेत्र। यहां द्विध्रुवी कोशिकाओं का ऊर्जा संपर्क होता है।

दृश्य तीक्ष्णता मोनोसिनेप्टिक द्विध्रुवी कोशिकाओं के प्रभाव में होती है जो शंकु और नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं को जोड़ती हैं।

वर्णक्रमीय तरंगों की संवेदनशीलता के आधार पर तीन प्रकार के शंकु होते हैं:

• एस प्रकार. नीले-बैंगनी प्रकाश की लघु तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशीलता प्रदर्शित करें।
• एम-प्रकार. शंकु जो मध्य-तरंग स्पेक्ट्रम से कब्जा करते हैं। यह पीले-हरे रंग की योजना है।
• एल प्रकार. लंबी तरंग दैर्ध्य लाल-पीले रंगों के प्रति संवेदनशील।

लाठी का आकार एक सिलेंडर के समान होता है, जिसकी पूरी लंबाई के साथ एक समान व्यास होता है। इन नेत्र रिसेप्टर्स की लंबाई उनके व्यास से लगभग तीस गुना अधिक होती है, इसलिए छड़ का आकार नेत्रहीन रूप से लम्बा होता है। रेटिना की छड़ें चार तत्वों से बनी होती हैं: झिल्ली डिस्क, सिलिया, माइटोकॉन्ड्रिया और तंत्रिका ऊतक।

स्टिक्स में अधिकतम प्रकाश संवेदनशीलता होती है, जो सबसे छोटे प्रकाश फ्लैश के प्रति उनकी प्रतिक्रिया की गारंटी देता है। ऊर्जा के एक फोटॉन के संपर्क में आने पर भी छड़ का ग्राही तंत्र सक्रिय हो जाएगा। छड़ की यह अनूठी क्षमता एक व्यक्ति को शाम के समय नेविगेट करने में मदद करती है और अंधेरे में वस्तुओं की अधिकतम स्पष्टता प्रदान करती है।

दुर्भाग्य से, उनकी संरचना में, छड़ियों में केवल एक वर्णक तत्व होता है, जिसे रोडोप्सिन कहा जाता है। इसे विजुअल पर्पल भी कहा जाता है। तथ्य यह है कि केवल एक वर्णक है, इन दृश्य रिसेप्टर्स के लिए रंगों और रंगों के बीच अंतर करना असंभव बनाता है। रोडोप्सिन में बाहरी प्रकाश उत्तेजना का तुरंत जवाब देने की क्षमता नहीं होती है, जैसा कि शंकु वर्णक कर सकते हैं।

एक जटिल प्रोटीन यौगिक होने के कारण दृश्य वर्णक का एक सेट होता है, रोडोप्सिन क्रोमोप्रोटीन के समूह से संबंधित होता है। इसका नाम इसके चमकीले लाल रंग के कारण है। रेटिना की छड़ों के बैंगनी रंग की खोज कई के परिणामस्वरूप हुई है प्रयोगशाला अनुसंधान. दृश्य बैंगनी में दो घटक होते हैं - एक पीला रंगद्रव्य और एक रंगहीन प्रोटीन।

प्रकाश किरणों की क्रिया के तहत, रोडोप्सिन तेजी से विघटित होने लगता है। इसके क्षय के उत्पाद दृश्य उत्तेजना के गठन को प्रभावित करते हैं। ठीक होने के बाद, रोडोप्सिन गोधूलि दृष्टि को बनाए रखता है। से उज्ज्वल प्रकाशप्रोटीन विघटित हो जाता है, और इसकी प्रकाश संवेदनशीलता दृष्टि के नीले क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाती है। पूर्ण पुनर्प्राप्तिछड़ी गिलहरी स्वस्थ व्यक्तिलगभग आधा घंटा लग सकता है। इस अवधि के दौरान, रात की दृष्टि अपने अधिकतम स्तर पर पहुंच जाती है, और व्यक्ति वस्तुओं की रूपरेखा को देखना शुरू कर देता है।

आंखों की छड़ और शंकु को नुकसान के लक्षण

इन दृश्य रिसेप्टर्स को नुकसान से चिह्नित पैथोलॉजी निम्नलिखित लक्षणों के साथ हैं:

• दृश्य तीक्ष्णता खो जाती है।
• आंखों के सामने अचानक चमक और चकाचौंध होती है।
• अंधेरे में देखने की क्षमता कम होना।
• एक व्यक्ति विभिन्न रंगों के बीच अंतर नहीं कर सकता।
• दृश्य धारणा के क्षेत्र को संकुचित करता है। पर दुर्लभ मामलेट्यूबलर दृष्टि बनती है।

छड़ और शंकु के फोटोरिसेप्टर कार्यों के उल्लंघन से जुड़े रोग:

• एक प्रकार का नेत्र रोग जिस में लल और हरे रंग में भेद नही जान पड़ताएम. वंशानुगत जन्मजात विकृतिरंगों में अंतर करने में असमर्थता व्यक्त की।
• हेमरालोपिया. छड़ की विकृति अंधेरे में दृश्य तीक्ष्णता में कमी का कारण बनती है।
• रेटिना अलग होनाआँखें।
• चकत्तेदार अध: पतन. आंख के जहाजों के पोषण का उल्लंघन, केंद्रीय दृष्टि में कमी की ओर जाता है।

आंख का प्रकाश-संवेदनशील हिस्सा रेटिना पर स्थित प्रकाश-उत्तरदायी कोशिकाओं (फोटोरिसेप्टर) का मोज़ेक होता है। आंख के रेटिना में दो प्रकार के प्रकाश-संवेदनशील रिसेप्टर्स होते हैं, जो दृश्य अक्ष के सापेक्ष लगभग 170 ° के समाधान वाले क्षेत्र पर कब्जा करते हैं: 120 ... 130 मिलियन छड़ (लंबी और पतली रात दृष्टि रिसेप्टर्स), 6.5 ... 7.0 मिलियन शंकु (छोटे और मोटे दिन दृष्टि रिसेप्टर्स)। रेटिना तक पहुँचने से पहले, प्रकाश को पहले तंत्रिका ऊतक की एक परत और एक परत से गुजरना चाहिए रक्त वाहिकाएं. ऐसी व्यवस्था प्रकाश संवेदनशील तत्वदेखने की दृष्टि से व्यावहारिक बुद्धिइष्टतम नहीं है। टेलीविज़न कैमरे का कोई भी डिज़ाइनर कनेक्टिंग तारों को माउंट करने का ध्यान रखेगा ताकि प्रकाश कोशिकाओं पर पड़ने वाले प्रकाश में हस्तक्षेप न हो। रेटिना एक अलग सिद्धांत पर बनाया गया है और रेटिना के इस उलट होने के कारणों को पूरी तरह से समझा नहीं गया है।

छड़ें और शंकु लम्बी भुजाओं के साथ एक दूसरे से कसकर सटे हुए हैं। उनके आयाम बहुत छोटे हैं: छड़ की लंबाई 0.06 मिमी है, व्यास 0.002 मिमी है, शंकु की लंबाई और व्यास क्रमशः 0.035 और 0.006 मिमी है। छड़ और शंकु का घनत्व विभिन्न क्षेत्रोंरेटिना 20,000 से 200,000 प्रति 1 मिमी 2 तक होता है। इस मामले में, शंकु रेटिना के केंद्र में प्रबल होते हैं, छड़ - परिधि पर। रेटिना के केंद्र में तथाकथित पीला धब्बा है अंडाकार आकार(लंबाई 2 मिमी, चौड़ाई 0.8 मिमी) इस स्थान पर लगभग केवल शंकु हैं। "पीला स्थान" रेटिना का वह क्षेत्र है जो सबसे स्पष्ट तेज दृष्टि प्रदान करता है।

छड़ और शंकु में प्रकाश-संवेदी पदार्थों में अंतर होता है। लाठी का पदार्थ रोडोप्सिन (दृश्य बैंगनी) है। रोडोप्सिन का अधिकतम प्रकाश अवशोषण लगभग 510 एनएम (हरी बत्ती) की तरंग दैर्ध्य से मेल खाता है, अर्थात, छड़ों में λ = 510 एनएम के साथ विकिरण के प्रति अधिकतम संवेदनशीलता होती है। . शंकु (आयोडोप्सिन) में प्रकाश संवेदनशील पदार्थ तीन प्रकार में आता है, जिनमें से प्रत्येक का अधिकतम अवशोषण होता है विभिन्न क्षेत्रस्पेक्ट्रम।

प्रकाश के प्रभाव में, प्रकाश संवेदनशील पदार्थों के अणु सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित कणों में विघटित (अपघटित) हो जाते हैं। जब आयनों की सांद्रता और, परिणामस्वरूप, उनका कुल आवेशएक निश्चित मूल्य तक पहुंचने पर, तंत्रिका फाइबर में एक चार्ज की कार्रवाई के तहत, एक वर्तमान नाड़ी उत्पन्न होती है, जिसे मस्तिष्क में भेजा जाता है।

रोडोप्सिन और आयोडोप्सिन की प्रकाश क्षय प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती होती हैं, अर्थात, प्रकाश की क्रिया के तहत आयनों में विघटित होने के बाद और आयनों के आवेश ने तंत्रिका में एक वर्तमान नाड़ी को उत्तेजित कर दिया है, इन पदार्थों को उनके मूल प्रकाश में फिर से बहाल किया जाता है- संवेदनशील रूप। पुनर्प्राप्ति के लिए ऊर्जा उन उत्पादों द्वारा प्रदान की जाती है जो छोटी रक्त वाहिकाओं के व्यापक नेटवर्क के माध्यम से आंख में प्रवेश करते हैं। इस प्रकार, आंख में विनाश का एक निरंतर चक्र और बाद में प्रकाश संवेदनशील पदार्थों की बहाली स्थापित होती है।

यदि आंख पर अभिनय करने वाले प्रकाश की मात्रा का स्तर समय के साथ नहीं बदलता है, तो क्षय की स्थिति में पदार्थों की सांद्रता और मूल प्रकाश-संवेदनशील रूप के बीच एक मोबाइल संतुलन स्थापित होता है। इस सांद्रता का मान किसी दिए गए या पिछले क्षण में आंख पर अभिनय करने वाले प्रकाश की मात्रा पर निर्भर करता है, अर्थात। प्रकाश संवेदनशीलताआँखे बदल जाती है विभिन्न स्तरसक्रिय प्रकाश।

यह ज्ञात है कि यदि आप तेज रोशनी से बहुत कम रोशनी वाले कमरे में प्रवेश करते हैं, तो पहली बार में आंख कुछ भी भेद नहीं करती है। धीरे-धीरे, आंखों की वस्तुओं को अलग करने की क्षमता बहाल हो जाती है। लंबे समय तक अंधेरे में रहने (लगभग 1 घंटे) के बाद, आंख की संवेदनशीलता अधिकतम हो जाती है, क्योंकि प्रकाश संवेदनशील पदार्थों की एकाग्रता अपनी ऊपरी सीमा तक पहुंच जाती है। यदि, हालांकि, अंधेरे में लंबे समय तक रहने के बाद, आप प्रकाश में बाहर जाते हैं, तो पहले क्षण में आंख अंधेपन की स्थिति में होगी: प्रकाश संश्लेषक पदार्थों की बहाली उनके क्षय के पीछे है। धीरे-धीरे, आंख रोशनी के स्तर के अनुकूल हो जाती है और सामान्य रूप से काम करना शुरू कर देती है।

याद रखें कि अभिनय प्रकाश की मात्रा के स्तर के अनुकूल होने के लिए आंख की संपत्ति, जो इसकी प्रकाश संवेदनशीलता में परिवर्तन द्वारा व्यक्त की जाती है, कहलाती है अनुकूलन.

लाठी - रात दृष्टि।छड़ें प्रकाश की सबसे छोटी मात्रा पर प्रतिक्रिया कर सकती हैं। वे हमारी देखने की क्षमता के लिए जिम्मेदार हैं चांदनी, तारों वाले आकाश का प्रकाश, और यहां तक ​​कि उन मामलों में भी जहां यह तारों वाला आकाश बादलों द्वारा छिपा हुआ है। अंजीर पर। 2.2, बिंदीदार वक्र तरंग दैर्ध्य पर छड़ की संवेदनशीलता की निर्भरता को दर्शाता है। छड़ें सफेद, ग्रे और काले रंग के रूप में केवल अक्रोमेटिक या रंग तटस्थ धारणा प्रदान करती हैं। इसके अलावा, प्रत्येक छड़ी का मस्तिष्क से कोई सीधा संबंध नहीं है। वे समूह बनाते हैं। ऐसा उपकरण रॉड दृष्टि की उच्च संवेदनशीलता की व्याख्या करता है, लेकिन इसकी मदद से सबसे छोटे विवरणों को भेद करने से रोकता है। ये तथ्य सामान्य रंगहीनता और रात्रि दृष्टि की अस्पष्टता और कहावत की वैधता की व्याख्या करते हैं: “रात में सभी बिल्लियाँ होती हैं

रे"।

चावल। 2.2. छड़ और शंकु की सापेक्ष वर्णक्रमीय संवेदनशीलता

शंकु - दिन दृष्टि।शंकु की प्रतिक्रिया छड़ की तुलना में अधिक जटिल होती है। केवल प्रकाश और अंधेरे के बीच अंतर करने और कई अलग-अलग चीजों को समझने के बजाय ग्रे फूलशंकु रंगीन रंगों की धारणा के लिए जिम्मेदार हैं। दूसरे शब्दों में, शंकु की दृष्टि से, हम विभिन्न रंग देख सकते हैं। तरंग दैर्ध्य द्वारा शंकु दृष्टि की संवेदनशीलता का वर्णक्रमीय वितरण अंजीर में दिखाया गया है। 2.2 एक ठोस रेखा के साथ। इस वक्र को दृश्यता वक्र कहा जाता है, साथ ही आंख की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता का वक्र भी कहा जाता है। शंकु दृष्टि की तुलना में रॉड दृष्टि, दृश्य स्पेक्ट्रम के लघु-तरंग दैर्ध्य भाग में विकिरण के प्रति अधिक संवेदनशील होती है, और स्पेक्ट्रम के लंबे-तरंग दैर्ध्य (लाल) भाग में विकिरण की संवेदनशीलता लगभग शंकु के समान होती है। . हालांकि, शंकु आपतित प्रकाश की तीव्रता (रेटिना पर प्रतिबिम्ब का निर्माण) की तीव्रता में मामूली वृद्धि का जवाब देना जारी रखते हैं, तब भी जब कुछ समय के लिए इसके फ्लक्स का घनत्व इतना अधिक हो जाता है कि छड़ें अब उनका जवाब नहीं देतीं - वे संतृप्त हो जाती हैं। . दूसरे शब्दों में, इस मामले में सभी छड़ें अधिकतम देती हैं संभावित संख्यातंत्रिका संकेत। इस प्रकार, हमारी दिन की दृष्टि लगभग पूरी तरह से शंकु द्वारा प्रदान की जाती है। शंकु (दिन) दृष्टि से छड़ (या रात) दृष्टि में तरंग दैर्ध्य अक्ष के साथ प्रकाश की संवेदनशीलता में बदलाव को पर्किनजे प्रभाव (अधिक सही ढंग से पर्किनेट) कहा जाता है। चेक वैज्ञानिक पुर्किनजे के नाम पर यह "पुर्किनजे शिफ्ट", जिसने पहली बार 1823 में इसकी खोज की थी, इस तथ्य को निर्धारित करता है कि एक वस्तु जो दिन के उजाले में लाल होती है, हमें रात या गोधूलि प्रकाश में काली के रूप में माना जाता है, जबकि एक वस्तु को दिन के दौरान माना जाता है। यह नीला दिखता है, रात में यह हल्का भूरा दिखाई देता है।

मनुष्यों में दो प्रकार के प्रकाश-संवेदनशील रिसीवर (छड़ और शंकु) होने से एक बड़ा फायदा होता है। सभी जानवर इतने भाग्यशाली नहीं होते। उदाहरण के लिए, मुर्गियों के पास केवल शंकु होते हैं और इसलिए उन्हें सूर्यास्त के समय बिस्तर पर जाना चाहिए। उल्लू के पास केवल लाठी होती है; उन्हें पूरे दिन अपनी आंखें मूंदनी पड़ती हैं।

छड़ और शंकु - गोधूलि दृष्टि।छड़ और शंकु दोनों ही मंद दृष्टि में शामिल होते हैं। गोधूलि रोशनी की वह सीमा है जो आकाश से विकिरण द्वारा उत्पन्न रोशनी से फैली हुई है, जब सूरज क्षितिज से कुछ डिग्री से अधिक नीचे डूब गया है और आकाश में ऊंचे उठने से उत्पन्न रोशनी तक। साफ आसमानआधा चरण में चंद्रमा। गोधूलि दृष्टि में मंद रोशनी वाले (उदाहरण के लिए, मोमबत्तियाँ) कमरे में दृष्टि भी शामिल है। चूंकि ऐसी परिस्थितियों में कुल दृश्य धारणा के लिए रॉड और शंकु दृष्टि का सापेक्ष योगदान लगातार बदल रहा है, रंग निर्णय बेहद अविश्वसनीय हैं। हालांकि, ऐसे कई उत्पाद हैं जिन्हें इस तरह की मिश्रित दृष्टि का उपयोग करके रंग-रेटेड करने की आवश्यकता है, क्योंकि वे हमारे द्वारा मंद प्रकाश में उपभोग के लिए अभिप्रेत हैं। एक उदाहरण फॉस्फोरसेंट पेंट है जिसका उपयोग किया जाता है सड़क के संकेतअंधेरे की स्थिति के लिए।

मस्तिष्कीय कार्य

रिसेप्टर्स से सूचना ऑप्टिक तंत्रिका के साथ मस्तिष्क में प्रेषित की जाती है, जिसमें लगभग 800,000 फाइबर होते हैं। रेटिना से मस्तिष्क केंद्रों तक उत्तेजना के इस प्रत्यक्ष संचरण के अलावा, नियंत्रण के लिए एक जटिल प्रतिक्रिया होती है, उदाहरण के लिए, नेत्रगोलक की गति।

कहीं न कहीं रेटिना में सूचना का एक जटिल प्रसंस्करण होता है - वर्तमान घनत्व का लघुगणक और लघुगणक का आवेगों की आवृत्ति में परिवर्तन। इसके अलावा, पल्स आवृत्ति द्वारा एन्कोडेड चमक के बारे में जानकारी, ऑप्टिक तंत्रिका फाइबर के माध्यम से मस्तिष्क को प्रेषित की जाती है। हालाँकि, न केवल एक करंट तंत्रिका से होकर गुजरता है, बल्कि कठिन प्रक्रियाउत्तेजना, विद्युत और रासायनिक घटनाओं का कुछ संयोजन। भिन्न विद्युत प्रवाहइस तथ्य पर बल दिया कि तंत्रिका के साथ संकेत प्रसार की गति बहुत कम है। यह 20 से 70 m/s की सीमा में स्थित है।

तीन प्रकार के शंकुओं से आने वाली जानकारी को आवेगों में परिवर्तित किया जाता है और मस्तिष्क में संचरण से पहले रेटिना में एन्कोड किया जाता है। यह एन्कोडेड जानकारी तीनों प्रकार के शंकुओं से एक चमक संकेत के रूप में भेजी जाती है, साथ ही हर दो रंगों के लिए एक अंतर संकेत (चित्र। 2.3)। दूसरा ब्राइटनेस चैनल भी यहां जुड़ा हुआ है, शायद एक स्वतंत्र रॉड सिस्टम से उत्पन्न हो रहा है।

पहला अंतर रंग संकेत है शॉर्ट-सर्किट सिग्नल. यह लाल और हरे रंग के शंकु से बनता है। दूसरा संकेत है संकेत जे-एस, जो एक समान तरीके से प्राप्त किया जाता है, सिवाय इसके कि के बारे में जानकारी पीलाइनपुट संकेतों को जोड़कर प्राप्त किया गया

के + जेड शंकु से नकद।

चित्र 2.3। दृश्य प्रणाली मॉडल

मस्तिष्क की तुलना एक से अधिक बार एक विशाल केंद्र से की गई है जो बड़ी मात्रा में जानकारी एकत्र करता है और संसाधित करता है। इस अविश्वसनीय रूप से लाखों यौगिकों का पता लगाने की कोशिश की जा रही है जटिल उपकरणमें थे काफी हद तकसफल। उदाहरण के लिए, हम जानते हैं कि एक आंख की ऑप्टिक तंत्रिका दूसरी आंख की ऑप्टिक तंत्रिका से जुड़ती है (क्रॉस .) ऑप्टिक तंत्रिका) ताकि स्नायु तंत्र दाहिना आधाएक रेटिना दूसरे रेटिना के दाहिने आधे हिस्से से तंतुओं के बगल में जाती है और, मध्य मस्तिष्क में रिले स्टेशन (जीनिक्यूलेट बॉडी) से गुजरने के बाद, मस्तिष्क के ओसीसीपिटल लोब में लगभग उसी स्थान पर अपनी यात्रा समाप्त करती है, में इसका पिछला हिस्सा। रेटिना के उत्तेजनाओं को इस लोब में प्रक्षेपित किया जाता है, और उनमें से एक हिस्सा, आंख के केंद्र के अनुरूप होता है ( पीला स्थान), में काफी हद तकरेटिना के अन्य भागों के उत्तेजनाओं की तुलना में वृद्धि हुई है। रिले स्टेशन में साइड कनेक्शन की क्षमता है, और स्वयं पश्चकपाल भागमस्तिष्क के अन्य सभी भागों से कई संबंध हैं।