Світлочутливі елементи палички та колбочки розташовані в. Палички та колбочки сітківки ока – будова та функції

Колбочки та палички відносяться до рецепторного апарату очного яблука. Вони відповідають за передачу світлової енергії шляхом трансформації її в нервовий імпульс. Останній проходить по волокнах зорового нерва в центральні структуриголовного мозку Палички забезпечують зір в умовах недостатнього освітлення, вони здатні сприймати лише світле та темне, тобто чорно-біле зображення. Колбочки здатні сприймати різні кольори, також є показником гостроти зору. Кожен фоторецептор має будову, яка дозволяє виконувати функції.

Будова паличок та колбочок

Палички формою нагадують циліндр, у зв'язку з чим вони і отримали свою назву. Вони поділені на чотири сегменти:

• Базальний, що з'єднує між собою нервові клітини;
• Сполучний, що забезпечує з'єднання з віями;
• Зовнішній;
• Внутрішній, що містить мітохондрії, що виробляють енергію.

Енергії одного фотона цілком достатньо, щоб призвести до збудження палички. Це сприймається людиною як світло, що дозволяє йому бачити навіть в умовах дуже низького освітлення.

У паличках є спеціальний пігмент (родопсин), який поглинає світлові хвилі в області двох діапазонів.
Колбочки по зовнішньому виглядусхожі на колби, тому мають свою назву. Вони містять у собі чотири сегменти. Усередині колб розташовується інший пігмент (йодопсин), який забезпечує сприйняття червоного і зеленого кольору. Пігмент, який відповідає за розпізнавання синього кольорудосі не встановлено.

Фізіологічна роль паличок та колбочок

Колбочки та палички виконують основну функцію, яка полягає у сприйнятті світлових хвиль та трансформації їх у зоровий образ (фоторецепія). Кожен рецептор має свої особливості. Наприклад, палички потрібні для того, щоб бачити у сутінках. Якщо з якихось причин вони перестають виконувати свою функцію, людина не може бачити в умовах низького освітлення. Колбочки ж відповідають за чітке кольоровий зірпри нормальному висвітленні.

По-іншому можна сказати, що палички відносяться до світлосприймаючої системи, а колбочки - до коліросприймаючої системи. Це є підставою щодо диференціальної діагностики.

Відео про будову паличок та колбочок

Симптоми ураження паличок та колбочок

При захворюваннях, що супроводжуються ураженням паличок та колб, виникають наступні симптоми:

• Зниження гостроти зору;
• Поява спалахів або відблисків перед очима;
• Зниження сутінкового зору;
• Неможливість розрізняти кольори;
• Звуження полів зору (у крайньому випадкуформування трубчастого зору).

Деякі захворювання мають дуже специфічні симптоми, які легко дозволяють діагностувати патологію. Це стосується гемералопії чи . Інші симптоми можуть бути при різних патологіях, у зв'язку з чим необхідно проводити додаткове діагностичне обстеження.

Методи діагностики при ураженні паличок та колбочок

Для діагностики захворювань, при яких є ураження паличок або колб, необхідно виконати наступні обстеження:

• з визначенням стану;
• (Вивчення полів зору);
• Діагностика сприйняття кольорів із застосуванням таблиць Ішихара або 100-відтінкового тіста;
• ультразвукове дослідження;
• Флуоресцентна агіографія, що забезпечує візуалізацію судин;
• Комп'ютерна рефрактометрія.

Фоторецептори відповідають за коліросприйняття і світлосприйняття. За рахунок роботи людина може сприймати предмет, образ якого формується в зоровому аналізаторі. При патологіях

Доповніть пропозиції 1) При сильних забитих місцях і опіках не можна... 2) Рівень вуличного шуму знижують.. Виберіть правильні твердження: 1.

Білкова оболонка ока (склер) прозора.

2. Судинна оболонкаочі яскраво-червоного кольору.

3. Носослезний потік відводить надлишок слізної рідини носову порожнину.

4. Рецепторами сітківки є палички та колбочки.

5. Центральний зоровий аналізатор знаходиться в потиличній частці кори великих півкуль, а слуховий - у скроневій.

6. Рецептори слуху перебувають у барабанної перетинки.

7. Причиною роздратування слухових рецепторівє деформація їх волоскових клітин, що виникає при коливанні основної мембрани під пластиною покривної.

8. У дотику беруть участь теплові, тактильні, м'язові рецептори, рецептори, що сприймають тиск і біль.

А1.Нервова система утворена клітинами нервової тканини, особливістю якої є

1. Швидка регенерація 2.Збудливість та провідність 3.Збудливість та скоротливість 4.Волокниста будова
А2. З перерахованих функцій для спинного мозкуне характерна наступна
1. Здійснення найпростіших рефлексів 2. Проведення сигналів від рецепторів тіла до головного мозку 3. Проведення команд головного мозку до скелетним м'язам 4. Управління довільними рухамискелетних м'язів

А3. Величину зіниці та кривизну кришталика регулюють нервові центрирозташовані
1. У довгастому мозку 2. У середньому мозку 3. У мозочку 4. у потиличних частках великих півкуль

А4.Центри умовних рефлексіврозташовані
1. у корі великих півкуль 2. у довгастому мозку 3. проміжному мозку 4. у спинному мозку

А5. Парасимпатична нервова системаактивізується
1..при великій фізичного навантаження 2. у разі небезпеки 3. під час стресу 4. під час відпочинку

А6. Аналізатором називають систему, що включає в себе
1. симпатичні та парасимпатичні волокна 2. рецептор, чутливий шлях, ділянка центральної нервової системи, руховий шлях, виконавчий орган 3. нейрони, що сприймають, проводять та обробляють інформацію 4. різні відділиголовного мозку
А7. Торкаючись кінчиком язика до гіркої пігулки, людина не відчуває гіркого смаку, т.к.
1. рецептори, що сприймають гіркий смак, знаходяться в стінках стравоходу; 2. рецептори, що сприймають гіркий смак, розташовані на стінках. ротової порожнини 3. рецептори, що сприймають гіркий смак, розташовані ближче до кореня мови 4. у людини немає рецепторів, що сприймають гіркий смак
А8. Сутінковий зір забезпечується
1. райдужною оболонкою 2. Колбочками 3. паличками 4. Кришталиком
А9.В результаті подразнення пилом або попадання мікробів слизова оболонка ока запалюється - розвивається
1. короткозорість 2. далекозорість 3. кон'юктивіт 4. Катаракта
А. 10 Слухова труба середнього вуха забезпечує
. 1. коливання рідини в равлику внутрішнього вуха 2. передачу звукових коливаньвід барабанної перетинки до сухих кісточок середнього вуха 3.
3 перетворення механічних коливань в нервові імпульси 4. Вирівнювання тиску по різним сторонамбарабанної перетинки

В1. Виберіть три правильні відповіді з шести. При короткозорості
1.очне яблука укорочене 2.зображення фокусується перед сітківкою
3. необхідно носити окуляри з двоопуклими лінзами
4. Очне яблукомає подовжену форму
5.зображення фокусується за сітківкою
6. рекомендуються окуляри з лінзами, що фокусують
Відповідь:______________

Встановіть відповідність між відділом нервової системи та його функціями Функції Відділ нервової системи

Додайте пропозиції.

1. Зображення в короткозорому оці фокусується ... січатки, а в далекозорому ... її.
2. Короткозорість виправляється виправляється ... окулярами, далекозорість ... .
3. При сильних забитих місцяхі опіках не можна .... .

4. Причиною запалення середнього вуха може стати проникнення збудників ангіни та грипу ... у середнє вухо.
5. Рівень вуличного шуму знижують .... .
6. На гойдалці добре тренерується .... .
7. Щоб дізнатися запах предмета, треба направити струмінь повітря до ... .Вдихати пари незнайомої речовини ... .

Позначте вірні твердження.
1. Білкова оболонка ока (склер) прозора.
2. Судинна оболонка ока яскраво-червоного кольору.
3. Носослезная протока відводить надлишок слізної рідини в носову порожнину.
4. Рецепторами сечатки є палички та колбочки.
5. Центральний зоровий аналізатор знаходиться в потиличній частці кори півкуль, а слуховий - у скроневій.
6. Рецептори слуху перебувають у барабанній перетинці.
7. Причиною подразнення слухових рецепторів є деформація їх волоскових клітин, що виникає при коливанні основної мамбрани під пластиною поктів.

8. У відношенні беруть участь теплові, тактильні, м'язові рецептори, що сприймають тиск і біль.
_________________________________________________________________
Виберіть правильну відповідь
1. "Сліпа пляма" розташована в місці, де знаходяться (перебуває) :
а) палички;
б) колбочки;
в) вихід зорового нерва;
г) судинна оболонка.
2. Овальне м кругле вікна, затягнуті перетинкою, знаходяться між:
а) слуховою трубоюта ковткою;
б) зовнішнім та середнім вухом;
в) середнім та внутрішнім вухом.

А15. Яке утворення шкіри виконує функцію виділення?

1.клітини епідермісу

2. потові залози

3. холодові та теплові рецептори

4. підшкірна жирова клітковина

А16. Соматична нервова система керує роботою

1. скелетних м'язів

2. серця та судин

3. кишечника

1. виконавчим органом

2. чутливим нейроном

3. рецептором

4. Вставний нейрон

А18. У якій оболонці ока знаходяться рецептори у вигляді паличок та колб?

1. білковий

2. судинної

3. райдужний

4. сітківці

А19. Соціальна природалюдини проявляється в

1. пристосованості до прямоходіння

2. мовної діяльності

4. Утворення умовних рефлексів

А20. На зріст людини великий впливнадають гормони

1. надниркових залоз

2. гіпофіза

3. щитовидної залози

4. підшлункової залози

А21. Приклад залози змішаної секреції

1. гіпофіз

3. підшлункова залоза

4. щитовидна залоза

А22. При читанні книг у транспорті, що рухається відбувається втома м'язів

1. що змінюють кривизну кришталика

2. верхніх та нижніх повік

3. регулюючих розмір зіниці

4. змінюють обсяг очного яблука

А23. Дихати слід через ніс, тому що в носовій порожнині

1. відбувається газообмін

2. утворюється багато слизу

3. є хрящові півкільця

4. повітря зігрівається та очищається

А24. Підвищення артеріального тискуу людини – це

1. нормотонія

2. гіпердинамія

3. гіпертонія

4. гіпотонія

А25. Для зменшення набряку та болю при вивиху суглоба слід

1. зігріти пошкоджений суглоб

2. прикласти міхур із льодом до пошкодженого суглоба

3. самостійно вправити вивих у пошкодженому суглобі

4.спробувати, перемагаючи біль, розробити пошкоджений суглоб

ДОПОМОЖІТЕ ДУЖЕ ТРЕБА >>>ВІДМІТЬТЕ ВІРНІ ТВЕРДЖЕННЯ.>>>

1 .Білкова оболонка ока(склера) прозора. 2 . Судинна оболонка ока яскраво-червоного кольору. 3 . Носослезная протока відводить надлишок сльозової рідини носову порожнину. 4. Рецепторами сітківки є палички та колбочки. 5 . Центральний зоровий аналізатор знаходиться в потиличній частці кори великих півкуль. а слухових - у скроневій 6 . Рецептори слуху перебувають у барабанній перетинці. 7. Причиною подразнення слухових рецепторів є деформація їх волоскових клітин, що виникає при коливанні основної мембрани під покривною пластинкою. 8 . У дотику беруть участь теплові, тактильні, рецептори м'язів, що сприймають тиск і біль.Будь ласка, допоможіть!!!))

Основними світлочутливими елементами (рецепторами) є два види клітин: одні у вигляді стеблинки - палички 110-123 млн. (висота 30 мкм, товщина 2мкм), інші більш короткі і товстіші колбочки 6-7 млн. (Висота 10мкм, товщина 6-7 мкм). Вони розподілені у сітківці нерівномірно. Центральна ямка сітківки (fovea centralis) містить лише колбочки (до 140 тис. на 1 мм). У напрямку периферії сітківки їх кількість зменшується, а кількість паличок зростає.

Кожен фоторецептор - паличка або колбочка складається з чутливого до дії світла зовнішнього сегмента, що містить зоровий пігмент і внутрішнього сегмента, який містить ядро ​​та мітохондрії, що забезпечують енергетичні процеси у фоторецепторній клітині.

Зовнішній сегмент світлочутливої ​​ділянки, де світлова енергія перетворюється на рецепторний потенціал Електронно-мікроскопічні дослідження виявили, що зовнішній сегмент заповнений мембранними дисками, утвореними плазматичною мембраною. У паличках, у кожному зовнішньому сегменті, міститься 600-1000 дисків, які є сплощені мембранні мішечки, укладені як стовпчик монет. У колбочках мембранних дисків менше. Це частково пояснює більше високу чутливістьпалички до світла(паличку може порушити все один квант світла, а для активації колбочки потрібно понад сотню квантів).

Кожен диск є подвійною мембраною, що складається з подвійного шару. молекул фосфоліпідів між якими знаходяться молекули білка. З молекулами білка пов'язаний ретиналь, що входить до складу пігменту зорового родопсину.

Зовнішній та внутрішній сегменти фоторецепторної клітини розділені мембранами, через які проходить пучок з 16-18 тонких фібрил. Внутрішній сегмент переходить у відросток, за допомогою якого фоторецепторна клітина передає збудження через синапс на біполярну нервову клітину, що контактує з нею.

Зовнішні сегменти рецепторів звернені до пігментного епітелію, тому світло на початку проходить через 2 шари. нервових клітинта внутрішні сегменти рецепторів, а потім досягає пігментного шару.

Колбочкифункціонують в умовах великих освітленостей - забезпечують денний та колірний зір, а палички- відповідають за сутінковий зір.

Видимий нами спектр електромагнітних випромінювань укладений між короткохвильовим (довжина хвилівід 400нм) випромінюванням, яке ми називаємо фіолетовим кольором та довгохвильовим випромінюванням (довжина хвилідо 700 нм ) званим червоним кольором.У паличках знаходиться особливий пігмент. родопсин, (складається з альдегіду вітаміну А або ретиналю і білка) або зоровий пурпур, максимум спектру, поглинання якого знаходиться в області 500 нанометрів.Він ресинтезується у темряві та вицвітає на світлі. При нестачі вітаміну А порушується сутінковий зір- "куряча сліпота".

У зовнішніх сегментах трьох типів колб ( синьо-, зелено- та червоно-чутливих) міститься три типи зорових пігментів, максимум спектрів поглинання яких знаходиться в синій (420 нм), зелений(531 нм)і червоний (558 нм) частинах спектру. Червоний колбочковий пігментотримав назву - "йодопсин". Структура йодопсину близька до родопсину.

Розглянемо послідовність змін:

Молекулярна фізіологія фоторецепції: Внутрішньоклітинні реєстрації від колб та паличок тварин показали, що у темряві вздовж фоторецептора тече темновий струм, що виходить із внутрішнього сегмента і входить у зовнішній сегмент. Висвітлення призводить до блокади цього струму.Рецепторний потенціал модулює виділення медіатора ( глутамату)у синапсі фоторецептора. Було показано, що у темряві фоторецептор безперервно виділяє медіатор, який діє деполяризуючим чином на мембрани постсинаптичних відростків горизонтальних та біполярних клітин.

Палички та колбочки мають унікальну серед усіх рецепторів електричну активність, їх рецепторні потенціали при дії світла. гіперполяризуючі, потенціали дії під впливом не виникають.

( При поглинанні світла молекулою зорового пігменту – родопсину в ній відбувається миттєва ізомеризація її хромофорної групи: 11-цис-ретиналь перетворюється на транс-ретиналь. Слідом за фотоізомеризацією ретиналю відбуваються просторові зміни в білковій частині молекули: вона знебарвлюється і перетворюється на стан метородопсину II В результаті цього молекула зорового пігменту набуває здатності до взаємодії з іншим примембранним білкомг уанозин трифосфат(ГТФ) -зв'язуючим білком – трансдуцином (Т) .

У комплексі з метародопсином трансдуцин переходить в активний стан та обмінює пов'язаний з ним у темряві ганозитдифосфат (ГДФ) на (ГТФ). Трансфдуцин+ ГТФ активують молекулу іншого примеммбранного білка - ферменту фосфодіестерази (ФДЕ). Активована ФДЕ руйнує кілька тисяч молекул цГМФ .

Внаслідок цього падає концентрація цГМФ у цитоплазмі зовнішнього сегмента рецептора. Це призводить до закриття іонних каналів у плазматичній мембрані зовнішнього сегмента, які були відкриті у темрявіі через які всередину клітини входили Na + і Ca.Іонні канали закриваються через те, що падає концентрація цГМФ, яка тримала канали відкритими.В даний час з'ясовано, що пори в рецепторі відкриваються завдяки цГМФ циклічному гуанозинмонофосфату .

Механізм відновлення вихідного темного стану фоторецептора пов'язаний із підвищенням концентрації цГМФ. (У темнову фазу за участю алкагольдегідрогенази + НАДФ)

Т.о поглинання світла, молекулами фотопігменту призводить до зниження проникності Nа, що супроводжується гіперполяризацією, тобто. виникненням рецепторного потенціалу. Гіперполяризаційний рецепторний потенціал, що виник на мембрані зовнішнього сегмента, потім поширюється вздовж клітини до її пресинаптичного закінчення і призводить до зменшення швидкості виділення медіатора - глутамату . Крім глутамату нейрони сітківки можуть синтезувати інші нейромедіатори, такі як ацетилхолін, дофамін, гліцин ГАМК.

Фоторецептори пов'язані між собою – електричними (щілинними) контактами. Цей зв'язок вибірковий: палички пов'язані з паличками тощо.

Ці відповіді від фоторецепторів сходяться на горизонтальні клітини, які призводять до деполяризації в сусідніх колбочках, виникає негативний зворотний зв'язок, який підвищує світловий контраст.

На рівні рецепторів відбувається гальмування і сигнал колбочки перестає відображати число поглинених фотонів, а несе інформацію про колір, розподіл та інтенсивність світла, що падає на сітківку в околицях рецептора.

Існує 3 типи нейронів сітківки. біполярні, горизонтальні та амакринові клітини.Біполярні клітини безпосередньо пов'язують фоторецептори із гангліозними клітинами, тобто. здійснюють передачу інформації через сітківку у вертикальному напрямку. Горизонтальні та амакринові клітини передають інформацію по горизонталі.

Біполярніклітини займають у сітківці стратегічну позицію,оскільки всі сигнали, що виникають у рецепторах, що надходять до гангліозних клітин, повинні пройти через них.

Експериментально було доведено, що біполярні клітини мають рецептивні поля у яких виділяють центр та переферію (Джон Даулінг- та ін. Гарвардська медична школа).

Рецептивне поле - сукупність рецепторів, що посилають даному нейрону сигнали через один або більше синапсів.

Розмір рецептивних полів: d=10 мкм або 0,01 мм - поза центральною ямкою.

У самій ямціd=2,5мкм (завдяки цьому ми здатні розрізняти 2-і точки при видимій відстаніміж ними лише 0,5 кутових хвилин-2,5мкм – якщо порівняти, то це монета в 5 копійок на відстані близько 150 метрів)

Починаючи з рівня біполярних клітин нейрони зорової системи диференціюються на дві групи, що протилежним чином реагують на освітлення та затемнення.

1 - клітини, що збуджуються при освітленні і гальмуються при затемненні "on" - нейрониі

Клітини що збуджуються при затемненні та гальмуються при освітленні - " off "- нейрони.Клітина з on-центром розряджається із помітно підвищеною частотою.

Якщо слухати розряди такої клітини через гучномовець, то спочатку ви почуєте спонтанну імпульсацію, окремі випадкові клацання, а потім після включення світла виникає залп імпульсів, що нагадує кулеметну чергу. Навпаки у клітинах з off-реакцією (при вимиканні світла - залп імпульсів) Такий поділ зберігається всіх рівнях зорової системи, до кори включно.

У межах самої сітківки передача інформації здійснюється безімпульсним шляхом (поширенням та транссинаптичною передачею градуальних потенціалів).

У горизонтальних, біполярних та амокринових клітинах переробка сигналу відбувається шляхом повільних змін мембрани потенціалів (тонічна відповідь). ПД не генерується.

Відповіді паличок, колб і горизонтальних клітин є гіперполяризуючими, а відповіді біполярних клітин можуть бути як гіперполяризуючі, так і деполяризуючі. Амакринові клітини створюють потенціали, що деполяризують.

Щоб зрозуміти, чому це так, слід уявити собі вплив малої світлої плями. Рецептори активні у темряві, а світло, викликаючи гіперполяризацію, зменшує їхню активність. Якщо синапс збудливий, біполяр активуватиметься у темряві, а інактивуватися на світлі; якщо ж синапс гальмівний, біполяр у темряві гальмується, але в світла, виключаючи рецептор, знімає це гальмування, тобто біполярна клітина активується. Т.о. чи є рецепторно-біполярний синапс збуджуючим або гальмівним, залежить від медіатора, що виділяється рецептором.

У передачі сигналів від біполярних клітин на гангліозні беруть участь горизонтальні клітини, які передають інформацію від фоторецепторів до біполярних клітин і далі до гангліозних.

Горизонтальні клітини відповідають світ гіперполяризацією з яскраво вираженою просторовою суммацією.

Горизонтальні клітини не генерують нервових імпульсів, але мембрана має нелінійні властивості, що забезпечують безімпульсне проведення сигналу без загасання.

Клітини поділяються на два типи: В та С. Клітини В-типу, або яскравісні, завжди відповідають гіперполяризацією незалежно від довжини хвилі світла. Клітини С-типу, або хроматичні діляться на дво- та трифазні. Хроматичні клітини відповідають чи гіпер, чи деполяризацією залежно від довжини стимулюючого світла.

Двофазні клітини бувають або червоно-зелені (деполяризуються червоним світлом, гіперполяризуються зеленим), або зелено-сині (деполяризуються зеленим світлом, гіперполяризуються синім). Трифазні клітини деполяризуються зеленим світлом, а синє та червоне світло викликає гіперполяризацію мембрани. Амакринові клітини регулюють синаптичну передачу на наступному етапі від біполярів до гангліозних клітин.

Дендрити амакринових клітин розгалужуються у внутрішньому шарі, де контактують з відростками біполярів та дендритами гангліозних клітин. На амакринових клітинах закінчуються відцентрові волокна, що йдуть з головного мозку.

Амакринові клітини генерують градуальні та імпульсні потенціали (фазний характер відповіді). Ці клітини відповідають швидкоплинною деполяризацією на включення та вимикання світла та демонструють слабкий

просторовий антагонізм між центром та периферією.

Сітківка ока є основним відділом зорового аналізатора. Тут відбувається сприйняття електромагнітних світлових хвиль, трансформація їх у нервові імпульси та передача в зоровий нерв. Денний (колірний) та нічний зір забезпечуються особливими рецепторами сітківки. Разом вони утворюють так званий фотосенсорний прошарок. Відповідно до своєї форми ці рецептори називаються колбочки та палички.

Показати все

Загальні поняття

Мікроскопічна будова ока

Гістологічно на сітківці ока виділяють 10 клітинних шарів. Зовнішній світлочутливий шар складається з фоторецепторів (паличок і колб), які є особливими утвореннями нейроепітеліальних клітин. Вони містять зорові пігменти, здатні поглинати світлові хвилі певної довжини. Палички та колбочки розташовані на сітківці нерівномірно. Основна кількість колб розташовується по центру, в той час як палички знаходяться на периферії. Але це не єдина їхня відмінність:

1. 1. Палички забезпечують нічний зір. Це означає, що вони відповідальні сприйняття світла за умов зниженого висвітлення. Відповідно, за допомогою паличок людина може побачити предмети лише у чорно-білому зображенні.
2. 2. Колбочки забезпечують гостроту зору протягом дня. З їхньою допомогою людина бачить світ у кольоровому зображенні.

Палички чутливі лише до коротких хвиль, довжина яких не перевищує 500 нм (синя частина спектру). Але вони активні навіть за розсіяному світліколи щільність фотонного потоку знижена. Колбочки більш чутливі і можуть сприймати всі сигнали кольору. Але для їх збудження потрібно світло набагато більшої інтенсивності. У темряві зорову роботу здійснюють палички. В результаті в сутінках і вночі людина може бачити силуети предметів, але не відчуває їхнього кольору.

Порушення функцій фоторецепторів сітківки можуть призвести до різним патологіямзору:

• порушення сприйняття кольору (дальтонізм);
• запальні захворювання сітківки;
• розшарування оболонки сітківки;
• порушення сутінкового зору (куряча сліпота);
• світлобоязнь.



Колбочки

Люди з добрим зороммають у кожному оці близько семи мільйонів колб. Їхня довжина становить 0,05 мм, ширина – 0,004 мм. Чутливість до потоку променів у них невелика. Зате вони якісно сприймають усю гаму кольорів, включаючи відтінки.

Вони ж відповідають за можливість розпізнавати об'єкти, що рухаються, оскільки краще реагують на динаміку освітлення.



Будова колб



Схематична будова колбочки та палички

Колбочка має три основні сегменти та перетяжку:

1. 1. Зовнішній сегмент. Саме він містить чутливий до світла пігмент йодопсин, який знаходиться в так званих напівдисках - складках плазматичної мембрани. Ця ділянка фоторецепторної клітини постійно оновлюється.
2. 2. Перетяжка, утворена плазматичною мембраною, служить передачі енергії з внутрішнього сегментазовні. Вона є так звані вії, що здійснюють цей зв'язок.
3. 3. Внутрішній сегмент – сфера активного обміну речовин. Тут знаходяться мітохондрії – енергетична база клітин. У цьому сегменті відбувається інтенсивне вивільнення енергії, необхідної для здійснення зорового процесу.
4. 4. Синаптичне закінчення є область синапсів – контактів між клітинами, що передають нервові імпульси в зоровий нерв.



Трикомпонентна гіпотеза сприйняття кольору

Відомо, що колбочки містять спеціальний пігмент - йодопсин, що дозволяє їм сприймати весь колірний спектр. Згідно з трикомпонентною гіпотезою кольорового зору існує три види колб. Кожен містить свій тип йодопсину і здатний сприймати лише свою частину спектра.

1. 1. L-тип містить пігмент еритролабу і вловлює довгі хвилі, а саме червоно-жовту частину спектра.
2. 2. М-тип містить пігмент хлоролаб і здатний сприймати середні хвилі, які випромінює зелено-жовту область спектра.
3. 3. S-тип містить пігмент ціанолаб і реагує на короткі хвилі, сприймаючи синю частину спектра.

Багато вчених, які займаються проблемами сучасної гістології, відзначають неповноцінність трикомпонентної гіпотези сприйняття кольору, оскільки ще не знайдено підтвердження існуванню трьох видів колбочок. До того ж досі не виявлено пігменту, якому заздалегідь було присвоєно назву ціанолаб.

Двокомпонентна гіпотеза сприйняття кольору

Відповідно до цієї гіпотези всі колбочки сітківки містять у собі і еритолаб, і хлоролаб. Тому вони можуть сприймати і довгу і середню частинуспектра. А коротку його частину в цьому випадку сприймає пігмент родопсин, що міститься в паличках.

На користь цієї теорії говорить той факт, що люди, не здатні сприймати короткі хвилі спектру (тобто синю його частину), одночасно страждають і порушеннями зору в умовах поганого освітлення. Інакше ця патологія називається « курячою сліпотою» та викликається дисфункцією паличок сітківки.

Палички



Співвідношення кількості паличок (сірі) та колб (зелені) на сітківці ока

Палички мають вигляд невеликих витягнутих циліндрів, довжиною близько 0,06 мм. Дорослий здорова людинамає у кожному оці на сітківці приблизно 120 мільйонів таких рецепторів. Вони заповнюють собою всю сітківку, концентруючись головним чином периферії. Жовта пляма (область сітківки, де зір найбільш гострий) паличок практично не містить.

Пігмент, що забезпечує паличкам високу чутливість до світла, називається родопсин або зоровий пурпур. . На яскравому світлі пігмент вицвітає і втрачає свою здатність. У цей момент він сприйнятливий лише до коротких світлових хвиль, які становлять синю область спектра. У темряві його колір та якості поступово відновлюються.

Будова паличок

Палички мають будову, аналогічну будові колб. Вони складаються з чотирьох основних частин:

1. 1. Зовнішній сегмент із мембранними дисками містить пігмент родопсин.
2. 2. Сполучний сегмент або вія здійснює контакт між зовнішнім та внутрішнім відділом.
3. 3. Внутрішній сегмент містить мітохондрії. Тут триває процес вироблення енергії.
4. 4. Базальний сегмент містить нервові закінченнята здійснює передачу імпульсів.

Виняткова чутливість даних рецепторів до впливу фотонів дозволяє їм перетворити світлове подразнення нервове збудженнята передати його в головний мозок. Так здійснюється процес сприйняття світлових хвиль людським оком- Фоторецепція.

Людина - єдина з живих істот, здатна сприймати світ у всьому багатстві його фарб і відтінків. Захист очей від шкідливих впливівта профілактика порушень зору допоможуть зберегти цю унікальну здатність на багато років.

Палички мають максимальну світлочутливість, це забезпечує їх реагування навіть на мінімальні зовнішні світлові спалахи. Рецептор паличок починає діяти навіть при отриманні енергії в один фотон. Це особливість і дозволяє паличкам забезпечувати сутінковий зір і допомагає максимально чітко бачити об'єкти у вечірній час.

Однак, оскільки до складу паличок сітківки входить лише один пігментний елемент, що позначається як родопсин або зоровий пурпур, то відтінки та кольори відрізнятися не можуть. Білок паличок родопсин і не може так само швидко реагувати на світлові подразники, як це роблять пігментні елементи колб.

Колбочки

Узгоджена робота паличок і колб, незважаючи на те, що їх будова суттєво різниться, допомагає людині бачити всю навколишню дійсність у повному якісному обсязі. Обидва види фоторецепторів сітківки ока доповнюють у роботі один одного, це сприяє отриманню максимально чіткої, ясної та яскравої картинки.

Колбочки отримали свою назву завдяки тому, що їхня форма подібна до колбів, що використовуються в різних лабораторіях. Сітківка у дорослої людини вміщує близько 7 мільйонів колб.
Одна колбочка, як і і паличка, складається з чотирьох елементів.

• Зовнішній (перший) шар у колб сітківки ока представлений мембранними дисками. Ці диски заповнені йодопсином – колірним пігментом.
• Другий шар колб сітківки ока – це сполучний ярус. Він виконує роль перетяжки, що дозволяє сформувати певну форму цього рецептора.
• Внутрішня частина колб представлена ​​мітохондріями.
• У центрі рецептора розташовується базальний сегмент, що виконує роль сполучної ланки.

Йодопсин поділяється на кілька видів, що дозволяє забезпечити повну чутливість колб. зорового шляхупри сприйнятті різних частинсвітловий спектр.

По домінуванню різних видівпігментних елементів всі колбочки можна поділити на три типи. Всі ці види колбочок працюють узгоджено, і це дозволяє людині при нормальному зоріоцінити все багатство відтінків видимих ​​їм предметів.

Будова сітківки

У загальну будовусітківки палички та колбочки займають цілком певне місце. Наявність цих рецепторів на нервової тканини, з якої складається очна сітківка, допомагає швидко перетворити одержуваний світловий потік на набір імпульсів.

Сітківка отримує картинку, яка проектується очною ділянкою рогівки та кришталиком. Після цього перероблене зображення у вигляді імпульсів надходить за допомогою зорового шляху у відповідний відділ головного мозку. Складна та повністю сформована структура ока дозволяє здійснити повну обробку інформації за лічені миті.

Більшість фоторецепторів сконцентрована в макулі - центральній області сітківки, яка за рахунок жовтуватого відтінку носить також назву жовтої плямиочі.

Функції паличок та колбочок

Особлива будова паличок дозволяє фіксувати найменші світлові подразники за найнижчого ступеня освітленості, але при цьому відтінки світлового спектра ці рецептори відрізнити не можуть. Колбочки, навпаки, допомагають нам побачити і оцінити все багатство навколишніх фарб світу.

Незважаючи на те, що, по суті, палички та колбочки мають різні функції, забезпечити безперебійну роботу всього ока може лише узгоджена участь обох груп рецепторів.

Таким чином, обидва фоторецептори важливі для нашої зорової функції. Це дозволяє нам завжди бачити достовірну картинку, незалежно від погодних умовта часу доби.

Родопсин – будова та функції

Родопсин - це група зорових пігментів, за будовою білок, що відноситься до хромопротеїнів. Свою назву родопсин, або зоровий пурпур, отримав за яскраво-червоний відтінок. Пурпурне забарвлення паличок сітківки було виявлено та доведено під час численних досліджень. Білок сітківки родопсин складається з двох компонентів – жовтого пігменту та безбарвного білка.

Під впливом світла родопсин розкладається, і з продуктів його розкладання впливає виникнення зорового збудження. Відновлений родопсин діє при сутінковому освітленні, і білок тим часом за нічний зір. При яскравому висвітленні родопсин розкладається та його чутливість зміщується у синю область зору. Білок сітківки родопсин повністю відновлюється у людини приблизно за 30 хвилин. За цей час сутінковий зір досягає свого максимуму, тобто людина починає у темряві бачити все виразніше.