Чим дратуються палички сітківки. Відео про будову паличок та колбочок
Завдяки зору людина пізнає навколишню реальність і орієнтується у просторі. Безумовно, без інших органів чуття складно скласти цілісну картину світу, але очі сприймають майже 90% від загальної інформаціїяка надходить у головний мозок ззовні.
За допомогою зорової функціїлюдина здатна побачити явища, що відбуваються поряд з нею, може аналізувати різні події, знаходити відмінності одного предмета від іншого, а також помічати загрозу, що насувається.
Органи зору влаштовані таким чином, що розрізняють не тільки самі об'єкти, але ще й різноманіття кольорів живий і неживої природи. Відповідальність за це лежить на особливих мікроскопічних клітинах. паличках та колбочкахприсутні в сітківці очі. Саме вони є початковою ланкоюу ланцюжку з передачі інформації про побачений об'єкт у потиличну частинуголовного мозку
У структурну будовусітківки колбочкам і паличкам відведена цілком певна область. Ці зорові рецептори, що пронизують нервову тканину, яка утворює очну сітківку, сприяють швидкому перетворенню одержуваного світлового потоку в комбінацію імпульсів.
У сітківці формується картинка, спроектована за безпосередньою участю очної ділянки рогівки та кришталика. На наступному етапі зображення переробляється, після чого нервові імпульси, переміщаючись зоровим шляхом, доставляють інформацію в потрібний відділ головного мозку. Складний та повністю сформований пристрій очей дає можливість миттєво обробляти будь-яку інформацію.
Основна частка фотографічних рецепторів концентрується в так званій макулі. Це область сітківки, розташована у її центральній зоні. Через відповідний колір макулу ще називають жовтою плямою ока.
Колбочками називають зорові рецептори, які реагують на світлові хвилі. Їхнє функціонування безпосередньо пов'язане зі спеціальним пігментом - йодоспіном. Цей багатоскладовий пігмент складається з хлоролабу (відповідає за сприйняття зелено-жовтого спектру) та еритролабу (чутливий до червоно-жовтого спектру). На сьогоднішній день - це два досконало вивчені пігменти.
Людина з ідеальним зором у сітківці перебуває майже сім мільйонів колбочек. Вони мікроскопічного розміру та в геометричних параметрах поступаються паличкам. Довжина окремо взятої колбочки близько п'ятдесяти мікрометрів, а діаметр близько чотирьох. Слід зазначити, що чутливість колб до світлових променів приблизно в сто разів нижче, ніж у паличок. Однак завдяки їм око може якісно сприймати різкі переміщення об'єктів.
Колбочки утворюють чотири окремі зони. Зовнішня область представлена напівдисками. Перетяжка виступає у ролі сполучного відділу. Внутрішня областьмає у складі набір мітохондрій. Зрештою, четверта зона - це область нейронних контактів.
- Зовнішня область повністю утворена напівдисками, що формуються із плазматичної мембрани. Це мембранні складки мікроскопічних розмірів, які повністю покриті чутливими пігментами. Регулярний фагоцитоз цих утворень, а також їх постійне оновлення в рецепторному тілі дозволяють оновлюватися зовнішньої області колбочки. У цій галузі відбувається продукування пігменту. За добу може оновитись до ста напівдискових плазматичних мембран. Для повноцінного відновленнявсього набору напівдисків знадобиться приблизно два тижні.
- Сполучна область, випинаючи мембрану, створює міст між зовнішнім і внутрішнім ділянкою колб. Налагодження зв'язку здійснюється за участю пари вій і внутрішнього вмісту клітин. Вії та цитоплазма можуть переходити від однієї області до іншої.
- Внутрішня область – зона активного метаболізму. Мітохондрії, що заповнюють цю зону, транспортують енергетичний субстрат для зорової функції. У цій частині розташовується ядро.
- Синаптична область. Тут відбувається енергетичний контакт біполярних клітин.
Гострота зору знаходиться у сфері впливу моносинаптичних біполярних клітин, що зв'язують колбочки та гангліозні клітини.
Існують три типи колб залежно від сприйнятливості до спектральних хвиль:
- S-типу. Демонструють чутливість до коротких хвиль синьо-фіолетового кольору.
- M-типу. Колбочки, що вловлюють із середньохвильового спектру. Це жовто-зелена кольорова гама.
- L-типу. Чутливі до довгих хвиль червоно-жовтого кольору.
Форма паличок схожа на циліндр, що має рівномірний діаметр по всій довжині. Довжина цих рецепторів очей більша за їх діаметр майже в тридцять разів, тому форма паличок візуально витягнута. Палички сітківки складаються з чотирьох елементів: мембранних дисків, вій, мітохондрій та нервової тканини.
У паличок відзначається максимальна світлочутливість, що гарантує їх реагування на незначний світловий спалах. Рецепторний апарат паличок буде активізований навіть за впливу одного фотона енергії. Ця унікальна здатність паличок допомагає людині орієнтуватися у сутінках та забезпечує максимальну чіткість об'єктів у темний час доби.
На жаль, у своєму складі палички мають лише один пігментний елемент, який отримав назву - родопсин. Його також позначають як зоровий пурпур. Той факт, що пігмент всього в єдиному екземплярі, не дає змоги цим зоровим рецепторам розрізняти відтінки та кольори. Родопсин не може миттєво відповідати на зовнішній світловий подразник, як це можуть робити пігменти колб.
Будучи складним білковим з'єднанням, що має у складі набір зорових пігментів, родопсин відносять до групи хромопротеїнів. Своєю назвою він завдячує яскраво-червоному забарвленню. Пурпуровий відтінок паличок сітківки було виявлено в результаті численних лабораторних досліджень. Зоровий пурпур має у складі два компоненти – жовтий пігмент та безбарвний протеїн.
Під впливом променів світла родопсин починає прискорено розкладатися. Продукти його розпаду впливають формування зорової збудливості. Відновившись, родопсин підтримує сутінковий зір. Від яскравого освітленнябілок розкладається, яке світлочутливість зміщується синю область зору. Повне відновленнябілка паличок у здорової людиниможе тривати приблизно півгодини. За цей проміжок часу нічний зір досягає свого максимального рівня, і людина починає переглядати контури предметів.
Симптоми ураження паличок та колб очей
Патології, що відзначаються ушкодженням цих зорових рецепторів, супроводжуються такими симптомами:
- Втрачається гострота зору.
- З'являються раптові спалахи та відблиски перед очима.
- Знижується здатність бачити у темряві.
- Людина не може знайти відмінності між різними кольорами.
- Звужується поля зорового сприйняття. У поодиноких випадкахформується трубчастий зір.
Хвороби, які пов'язані з порушенням фоторецепторних функцій паличок та колбочок:
- Дальтонізм. Спадкова вроджена патологія, що виражається в нездатності розрізняти кольори.
- Гемералопія. Патологія паличок викликає зниження гостроти зору в темний час доби.
- Відшарування сітківкиочі.
- Макулодистрофія. Порушення харчування судин ока призводить до зниження центрального зору.
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 нервовій тканині, 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.
ПАЛОЧКИ І КОЛБОЧКИ
ПАЛОЧКИ І КОЛБОЧКИ(Фоторецептори), клітини СІТЧАТКИ ОЧІ, чутливі до світла. Палички розташовані в забарвленому шарі, виділяють родопсін і є рецепторами світла низької інтенсивності. Колбочки виділяють йодоп-син, здатні розрізняти кольори. Палички розрізняють лише відтінки чорного та білого, але особливо чутливі до руху.
Науково-технічний енциклопедичний словник.
Дивитись що таке "ПАЛОЧКИ І КОЛБОЧКИ" в інших словниках:
Цей термін має й інші значення, див. Палички. Перетин шару сітківки ока … Вікіпедія
Палички - Рецепторні клітини, розташовані на сітківці ока. Палички більш активні при тьмяному освітленні, тоді як колбочки активніші в умовах хорошого освітлення. Тварини, які ведуть нічний спосіб життя, мають набагато більше зорових паличок … Велика психологічна енциклопедія
Фоторецептори сітківки, що забезпечують сутінковий (скотопічний) зір. Зовнішньо. рецепторний відросток надає клітині форму П. (звідси назв.). Неск. П. пов'язані синаптіч. зв'язком з однією біполярною клітиною, а дек. біполярів, у свою чергу, з одного … Біологічний енциклопедичний словник
Перетин шару сітківки ока … Вікіпедія
Перетин шару сітківки ока Будова колбочки (сітківка). 1 мембранні полуди … Вікіпедія
КОЛБОЧКИ- Зорові рецептори у сітківці, які забезпечують кольоровий зір. Вони більш щільно розташовуються в центральній ямцісітківки і чим ближче до периферії, тим рідше. Колбочки мають поріг чутливості вище, ніж палички, і беруть участь, перш за все. Тлумачний словникз психології
Колбочки- зорові рецептори в сітківці ока, що забезпечують кольоровий зір та беруть участь у денному чи фотопічному зорі. Більш щільно розташовані в центральній ямці сітківки і трапляються все рідше в міру наближення до її периферії. Мають більше… … Енциклопедичний словникз психології та педагогіки
І; ж. Анат. Внутрішня світлочутлива оболонка ока; ретіна. * * * сітківка (ретина), внутрішня оболонка ока, що складається з безлічі світлочутливих паличкових та колбочкових клітин (у людини в сітківці близько 7 млн. колб та 75… …). Енциклопедичний словник
Орган зору сприймає світло. Око людини має сферичну форму, Діаметр його бл. 25 мм. Стінка цієї сфери ( очного яблука) складається з трьох основних оболонок: зовнішньої, представленої склерою та рогівкою; середньої, судинного тракту,… … Енциклопедія Кольєра
Частина фізична Ми бачимо навколишні предмети, коли промені, що йдуть від них, переломлюються в різних серединах ока і, перетинаючи, утворюють на сітківці чіткі зображення предметів. Кожному такому зображенню відповідає певне… Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона
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 нервав 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 відповідають за чіткий кольоровий зір при нормальному освітленні.
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 присутніми при різних патологіях, у зв'язку з чим потрібно 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
Палички мають форму циліндра з нерівномірним, але приблизно рівним діаметром кола по довжині. До того ж довжина (рівна 0,000006 м або 0,06 мм) у 30 разів перевищує їх діаметр (0,000002 м або 0,002 мм), через що витягнутий у довжину циліндр дійсно дуже схожий на паличку. В оці здорової людини налічується близько 115-120 мільйонів паличок.
Паличка ока людини складається з 4 сегментів:
1 - Зовнішній сегмент (містить мембранні диски),
2 - Сполучний сегмент (війка),
4 - Базальний сегмент (нервове з'єднання)
Палички вкрай світлочутливі. Достатньо енергії одного фотона (найдрібніша, елементарна частка світла) для реакції паличок. Цей факт допомагає за так званого нічного зору, дозволяючи бачити в сутінках.
Палички не здатні розрізняти кольори, насамперед це пов'язано з наявністю в паличках всього одного пігменту родопсину. Родопсин, або інакше його називають зоровий пурпур, завдяки включеним в себе двом групам білків (хромофор і опсин) має два максимуми світлопоглинання, хоча, враховуючи, що один з цих максимумів знаходиться за межею видимого людським оком світла (278 нм – це область ультрафіолету, не видно оком), варто називати їх максимумами хвилепоглинання. Однак другий максимум поглинання все ж таки видно оку - він знаходиться на позначці 498 нм, що ніби на межі між зеленим колірним спектромта синім.
Достовірно відомо, що родопсин, що міститься в паличках, реагує на світло повільніше, ніж йодопсин у колбочках. Тому палички слабше реагують на динаміку світлового потоку і погано розрізняють об'єкти у русі. З цієї причини гострота зору теж спеціалізація паличок.
Колбочки сітківки ока
Колбочки отримали таку назву завдяки своїй формі, схожій на лабораторні колби. Довжина колбочки дорівнює 0,00005 метра, або 0,05 мм. Її діаметр у найвужчому місці становить близько 0,000001 метра, або 0,001 мм, і 0,004 мм у найширшому. На здорову дорослу людину близько 7 мільйонів колб.
Колбочки менш чутливі до світла, тобто для їх збудження знадобиться світловий потік в десятки разів інтенсивніше, ніж для збудження паличок. Однак колбочки здатні обробляти світло інтенсивніше за палички, через що вони краще сприймають зміну світлового потоку (наприклад, краще паличок розрізняють світло в динаміці при русі об'єктів щодо ока), а також визначають більш чітке зображення.
Колбочка людського окаскладається з 4 сегментів:
1 - Зовнішній сегмент (містить мембранні диски з йодопсином),
2 - Сполучний сегмент (перетяжка),
3 - Внутрішній сегмент(містить мітохондрії),
4 - Область синаптичного з'єднання (базальний сегмент).
Причиною вищеописаних властивостей колб є вміст у них біологічного пігменту йодопсину. На момент написання цієї статті було знайдено (виділено та доведено) два види йодопсину: еритролаб (пігмент, чутливий до червоної частини спектру, до довгих L-хвиль), хлоролаб (пігмент, чутливий до зеленої частини спектру, до середніх M-хвиль). На сьогоднішній день пігмент, який чутливий до синьої частини спектру, до коротких S-хвиль, не знайдено, хоча за ним вже закріплено назву – ціанолаб.
Поділ колб на 3 види (за домінуванням у них колірних пігментів: еритролабу, хлоролабу, ціанолабу) носить назву трикомпонентної гіпотези зору. Однак існує й нелінійна двокомпонентна теоріязору, прихильники якої вважають, що кожна колбочка одночасно містить у собі і еритролаб, і хлоролаб, а отже, здатна сприймати кольори червоного та зеленого спектру. При цьому роль ціанолабу приймає він вицвілий родопсин з паличок. На підтримку цієї теорії говорить і те, що люди, які страждають, а саме в синій частині спектру (тританопією), так само зазнають труднощів з сутінковим зором (куряча сліпота), що є ознакою ненормальної роботи паличок сітківки ока.
