Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Строение палочек и колбочек

Палочки по форме напоминают цилиндр, в связи с чем они и получили свое название. Они разделены на четыре сегмента:

  • Базальный, соединяющий между собой нервные клетки;
  • Связующий, обеспечивающий соединение с ресничками;
  • Наружный;
  • Внутренний, содержащий митохондрии, которые вырабатывают энергию.

Энергии одного фотона вполне достаточно, чтобы привести к возбуждению палочки. Это воспринимается человеком как свет, что и позволяет ему видеть даже в условиях очень низкой освещенности.

В палочках имеется особый пигмент (родопсин), который поглощает световые волны в области двух диапазонов. Колбочки по внешнему виду похожи на колбы, поэтому и имеют свое название.

Они содержат в себе четыре сегмента. Внутри колбочек располагается другой пигмент (йодопсин), который обеспечивает восприятие красного и зеленого цвета.

Пигмент, отвечающий за распознавание синего цвета до сих пор не установлен.

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Физиологическая роль палочек и колбочек

Колбочки и палочки выполняют основную функцию, которая заключается в восприятии световых волн и трансформации их в зрительный образ (фоторецепия). Каждый рецептор при этом имеет свои особенности.

Например, палочки нужны для того, чтобы видеть в сумерках. Если по каким-либо причинам они перестают выполнять свою функцию, человек не может видеть в условиях низкой освещенности.

Колбочки же отвечают за четкое цветное зрение при нормальном освещении.

По-другому можно сказать, что палочки относятся к световоспринимающей системе, а колбочки – к цветовоспринимающей системе. Это является основанием для проведения дифференциальной диагностики.

Видео о строении палочек и колбочек

Симптомы поражения палочек и колбочек

При заболеваниях, сопровождающихся поражением палочек и колбочек, возникают следующие симптомы:

  • Снижение остроты зрения;
  • Появление вспышек или бликов перед глазами;
  • Снижение сумеречного зрения;
  • Невозможность различать цвета;
  • Сужение полей зрения (в крайнем случае формирование трубчатого зрения).

Некоторые заболевания имеют очень специфические симптомы, которые без труда позволяют диагностировать патологию. Это касается гемералопии или дальтонизма. Другие симптомы могут присутствовать при различных патологиях, в связи с чем необходимо проводить дополнительное диагностическое обследование.

Методы диагностики при поражении палочек и колбочек

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Для диагностики заболеваний, при которых имеется поражение палочек или колбочек, необходимо выполнить следующие обследования:

  • Офтальмоскопия с определением состояния глазного дна;
  • Периметрия (изучение полей зрения);
  • Диагностика цветовосприятия с применением таблиц Ишихара или 100-оттеночного теста;
  • Ультразвуковое исследование;
  • Флуоресцентная агиография, обеспечивающая визуализацию сосудов;
  • Компьютерная рефрактометрия.

Стоит еще раз напомнить, что фоторецепторы отвечают за цветовосприятие и световосприятие. За счет из работы человек может воспринимать предмет, образ которого формируется в зрительном анализаторе. При патологиях сетчатки, в которой расположены колбочки и палочки, нарушается функция фоторецепторов, что приводит к нарушению зрительной функции в целом.

Заболевания глаза с поражением палочек и колбочек

Патологии, которые затрагивают фоторецепторный аппарат глазного яблока, включают:

  • Дальтонизм (неспособность различить цвета) является наследственной врожденной патологией колбочкового аппарата;
  • Пишментная дегенерация сетчатой оболочки;
  • Хориоретинит, который затрагивает как сосудистую оболочку, так и сетчатку;
  • Куриная слепота (гемералопия) характеризуется изолированным снижением зрения в ночное время, что обусловлено патологией колбочек;
  • Отслойка сетчатки;
  • Макулодистрофия.

Источник: https://mosglaz.ru/blog/item/998-palochki-i-kolbochki-setchatki-glaza.html

Палочки и колбочки сетчатки глаза: строение и функции

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Все оттенки и яркость окружающего мира, независимо от времени суток позволяют нам в полной мере оценить палочки и колбочки, расположенные в области глазной сетчатки. Данные рецепторы фотографического типа обладают достаточно высокой чувствительностью, благодаря чему могут трансформировать световые сигналы в импульсы нервного характера, которые воспринимает человеческая нервная система.

Важно отметить, что каждый вид рецепторов выполняет свою отдельную функцию, если в светлое время суток большая нагрузка ложиться на колбочки, то в условиях недостаточного светового потока в работу включаются палочки.

Что такое палочки и колбочки?

Палочки и колбочки – это фоторецепторы сетчатки глазного яблока. Они преображают «считанное» изображение в нервный импульс, передаваемый по зрительному нерву в мозг. Колбочки отвечают за четкость и восприятие цвета глазом, а палочки – за восприятие при пониженном освещении.

Глазная палочка по своей форме похожа на цилиндр, диаметр которого равномерен по всей длине элемента.

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Своей вытянутой формой подобная часть глазного аппарата обязана особенностям строения, ведь длина палочки больше ее диаметральной характеристики почти в тридцать раз. В основу конструкции здесь положено четыре основных элемента.

Первый сегмент состоит из мембранных дисков, второй связующий слой – это ресничка, третий внутренний уровень состоит из митохондрий и последний сегмент базального типа представляет собой нервную ткань.

Благодаря высокой светочувствительности палочки способны реагировать на очень малые световые вспышки. Даже энергия одного фотона способна пробудить рецептор к действию. Основываясь на такой особенности, именно подобная рецепторная группа отвечает за сумеречное зрение и позволяет видеть четкие очертания предметов в вечернее время.

  • Однако наличие в составе палочки всего одного пигментного компонента (родопсина), не позволяет различать цвета и оттенки таким элементам.
  • Так же важно отметить, что родопсин способен реагировать на световые раздражители гораздо медленнее, чем пигментное наполнение колбочек.
  • Обе рецепторные группы сетчатки удачно дополняют друг друга и способствуют получению органами зрения четкой и ясной картинки.

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Свое название колбочки получили благодаря характерной форме, отдаленно напоминающей колбы, которые встречаются во многих лабораториях. Глазная сетчатка взрослого человека способна уместить около семи миллионов таких рецепторов.

Как и палочка, колбочка также состоит из четырех основных элементов. Первый наружный слой представляет собой набор мембранных дисков заполненных цветовым пигментом – йодопсином, второй связующий ярус исполняет роль перетяжки, формируя своеобразную форму рецептора.

  1. Затем следует внутренняя часть, состоящая из митохондрий, и в центре конструкции располагается связующее звено под названием базального сегмента.
  2. Особый красящий пигмент позволяет колбочкам выполнять все свои функции в полном объеме, ведь именно йодопсин, нескольких видов определяет чувствительность таких элементов зрительного пути к различным частям светового спектра.
  3. Все колбочки, которые содержит сетчатка по доминированию того или иного вида пигментного вещества можно разделить на три разных типа.
  4. Согласованная работа всех типов подобных рецепторов дает человеку возможность оценить все богатство красок и оттенков в окружающем пространстве.
  5. Палочки и колбочки занимают свое особое место в строении сетчатки глаза.
  6. Наличие подобных рецепторов на тонкой нервной ткани, из которой состоит данная глазная область, позволяет быстро трансформировать полученную световую информацию в набор нервных импульсов.

Сама по себе сетчатка получает картинку, спроектированную глазным отделом роговицы и хрусталиком. Затем переработанное изображение посредством зрительного пути передается в соответствующую область мозга человека. Благодаря весьма сложной структуре обработка всей увиденной глазом информации занимает считанные мгновения.

  • Основная часть фотографических рецепторов сетчатки сконцентрирована в небольшой центральной области желтоватого оттенка под названием макула.
  • Палочки и колбочки сетчатки глаза выполняют разные функции, однако обеспечить бесперебойную работу всего зрительного аппарата может только участие обеих групп фотографических рецепторов.
  • Если палочки благодаря своему строению способны воспринимать даже очень маленькие световые раздражители, при низкой степени освещенности, но совершенно не различают оттенки светового спектра, то колбочки напротив позволяют зрительной системе оценить все богатство цветовой палитры мира.

Поэтому обе рецепторные группы одинаково важны и необходимы нашему зрению для получения качественного достоверного изображения в любое время суток и, не взирая, на погодные условия.

5 из 5:

Источник: https://www.zrenimed.com/stroenie-glaza/palochki-i-kolbochki

Палочки и колбочки сетчатки глаза — строение и функции

Все яркие оттенки окружающего мира, которые радуют нас в любое время суток, мы видим только за счет сетчатки глаза, а точнее особых фоторецепторов. Это палочки и колбочки.

Палочки и колбочки относятся к фотографическим рецепторам, и их строение обеспечивает максимальную степень чувствительности.

Благодаря этому качеству колбочки и палочки сетчатки глаза трансформируют поступающие извне световые сигналы в особые импульсы, которые затем может воспринимать нервная система человека.

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Особое строение каждого вида фоторецепторов позволяет им выполнять определенные функции. В светлое время дня большую нагрузку испытывают колбочки глаза. При снижении поступления светового потока, то есть в сумерках, свою работу начинают выполнять палочки сетчатки глаза.

Строение палочек и колбочек различно за счет того, что эти фоторецепторы имеют разный принцип работы и по-разному участвуют в световосприятии.

Палочки

Палочка сетчатки глаза по форме напоминает цилиндр с равномерным диаметром по всей его длине. Вся длина палочки превышает ее диаметр практически в 30 раз, что делает форму этого фоторецептора вытянутой. Строение палочек сетчатки представлено четырьмя элементами:

  • мембранными дисками;
  • ресничкой;
  • митохондриями;
  • нервной тканью.

Палочки обладают максимальной светочувствительностью, это обеспечивает их реагирование даже на самые минимальные внешние световые вспышки. Рецептор палочек начинает действовать даже при получении энергии в один фотон. Это особенность и позволяет палочкам обеспечивать сумеречное зрение и помогает максимально четко видеть объекты в вечерние часы.

Однако, поскольку в состав палочек сетчатки входит всего один пигментный элемент, обозначаемый как родопсин или зрительный пурпур, то оттенки и цвета различаться не могут. Белок палочек родопсин и не может так же быстро реагировать на световые раздражители, как делают это пигментные элементы колбочек.

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Колбочки

Согласованная работа палочек и колбочек, несмотря на то, что их строение существенно различается, помогает человеку видеть всю окружающую действительность в полном качественном объеме. Оба вида фоторецепторов сетчатки глаза дополняют в работе друг друга, это способствует получению максимально четкой, ясной и яркой картинки.

Колбочки получили свое название благодаря тому, что их форма сходна с колбами, используемыми в различных лабораториях. Сетчатка у взрослого человека умещает около 7 миллионов колбочек.
Одна колбочка, так же как и палочка, состоит из четырех элементов.

  • Наружный (первый) слой у колбочек сетчатки глаза представлен мембранными дисками. Эти диски заполнены йодопсином – цветовым пигментом.
  • Второй слой колбочек сетчатки глаза – это связующий ярус. Он выполняет роль перетяжки, что позволяет сформировать определенную форму этого рецептора.
  • Внутренняя часть колбочек представлена митохондриями.
  • В центре рецептора располагается базальный сегмент, выполняющий роль связующего звена.
Читайте также:  Линзы шаринган и риненган: разновидности, особенности выбора и ношения

Йодопсин подразделяется на несколько видов, что позволяет обеспечить полную чувствительность колбочек зрительного пути при восприятии различных частей светового спектра.

По доминированию разных видов пигментных элементов все колбочки можно подразделить на три типа. Все эти виды колбочек работают согласованно, и это позволяет человеку при нормальном зрении оценить все богатство оттенков видимых им предметов.

Строение сетчатки

В общем строении сетчатки палочки и колбочки занимают вполне определенное место. Наличие этих рецепторов на нервной ткани, из которой состоит глазная сетчатка, помогает быстро преобразовать получаемый световой поток в набор импульсов.

Сетчатка получает картинку, которая проектируется глазным участком роговицы и хрусталиком. После этого переработанное изображение в виде импульсов поступает при помощи зрительного пути в соответствующий отдел головного мозга. Сложная и полностью сформированная структура глаза позволяет совершить полную обработку информации за считанные мгновения.

Большая часть фоторецепторов сконцентрирована в макуле – центральной области сетчатки, которая за счет желтоватого оттенка носит также название желтого пятна глаза.

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Функции палочек и колбочек

Особое строение палочек позволяет фиксировать малейшие световые раздражители при самой низкой степени освещенности, но при этом оттенки светового спектра эти рецепторы отличить не могут. Колбочки, напротив, помогают нам увидеть и оценить все богатство окружающих нас красок мира.

Несмотря на то, что, по сути, палочки и колбочки имеют разные функции, обеспечить бесперебойную работу всего глаза может только согласованное участие обеих групп рецепторов.

Таким образом, оба фоторецептора важны для нашей зрительной функции. Это позволяет нам всегда видеть достоверную картинку, независимо от погодных условий и времени суток.

Родопсин – строение и функции

Родопсин – это группа зрительных пигментов, по строению белок, относящийся к хромопротеинам. Свое название родопсин, или зрительный пурпур, получил за ярко-красный оттенок. Пурпурная окраска палочек сетчатки была обнаружена и доказана в ходе многочисленных исследований. Белок сетчатки родопсин состоит из двух компонентов – желтого пигмента и бесцветного белка.

Под воздействием света родопсин разлагается, и один из продуктов его разложения влияет на возникновение зрительного возбуждения. Восстановленный родопсин действует при сумеречном освещении, и отвечает белок в это время за ночное зрение.

При ярком освещении родопсин разлагается и его чувствительность смещается в синюю область зрения. Белок сетчатки родопсин полностью восстанавливается у человека примерно за 30 минут.

За это время сумеречное зрение достигает своего максимума, то есть человек начинает в темноте видеть все отчетливее.

Источник: http://samvizhu.ru/stroenie-glaza/ctroenie-funkcii-palochek-kolbochek-setchatki-glaza.html

Палочки и колбочки – основа острого и четкого зрения

Россия+7 (910) 990-43-11

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

За правильное видение, несут ответственность, в первую очередь, палочки и колбочки, зрительные клетки, реагирующие на свет.

Микроскопические, но очень важные

Палочки и колбочки – это окончания нервных клеток (нейронов), ответственных за нашу способность к зрению. Они очень чувствительны к любым повреждениям, что объясняет их огромное количество: например, число палочек достигает 100 миллионов!

Палочки и колбочки глаза: функции, расположение

Палочки и колбочки сетчатки – это начало пути, который проходит в мозг и передает нам нервные импульсы преобразованные из световых стимулов.

Колбочки – цвет и резкость зрения

Колбочки отвечают за восприятие цвета – синего, красного и зеленого. «Захваченный» зависит от спектра падающего на колбочку света. Эти основные цвета, соединяясь между собой, образуют изображения определенного цвета.

Расположение колбочек на сетчатке весьма не равномерно – в некоторых частях, они усажены очень плотно, а в других их нет вовсе нет. Это тесно связано с углом падения света на глаз и позволяет оптимально распознавать увиденные нами цвета при различном освещении.

Место, с наибольшим скоплением колбочек в сетчатке называется желтым пятном – оно находится в районе середины глаза и является местом самого острого зрительного восприятия.

Многие устройства отображения изображений, такие как телевизоры или компьютерные мониторы, созданы по образцу колбочек в сетчатке глаза.

Палочки – черно-белые зрение и в темноте

Палочки, в отличие от колбочек, не нуждаются в сильном освещении для своего нормального функционирования. Они отвечают за объемное видение предметов, а также обнаружение движения. Благодаря им мы знаем размеры наблюдаемого нами объекта и мы в состоянии определить его положение и факт перемещения.

Сами палочки не распознают цвета объектов, для них все образы черно-белые. Палочек более чем в 10 раз больше, чем колбочек. Несмотря на это, палочки позволяют видеть с меньшей точностью и резкостью и без способности распознавания деталей.

Как можно видеть без колбочек и палочек

  • Каждый из нас имеет свое уникальное количество колбочек и палочек в сетчатке – это объясняет различия в остроты зрения у лиц без дефектов зрения.
  • Полное их отсутствие приводит к слепоте (абсолютное отсутствие способности к зрению), а отсутствие палочек – приводит к слепоте в сумерках (отсутствие способности видеть при малом освещении).
  • Только правильное сочетание числа колбочек и палочек обеспечивает правильное видение при любом освещении, даже искусственном, в любое время суток.

Источник: https://oftolog.ru/blog/palochki_i_kolbochki_osnova_ostrogo_i_chetkogo_zrenija/2013-07-01-106

38. Фоторецепторы (палочки и колбочки), различия между ними

38.
Фоторецепторы (палочки и колбочки),
различия между ними. Биофизические
процессы, происходящие при поглощении
кванта света в фоторецепторах. Зрительные
пигменты палочек и колбочек. Фотоизомеризация
родопсина. Механизм цветового зрения.

.3.
БИОФИЗИКА ВОСПРИЯТИЯ СВЕТА В СЕТЧАТКЕ
Строение
сетчатки

Структура глаза, на которой получается изображение, назыывается
сетчаткой

(сетчатой оболочкой). В ней в самом
наружном слое расположены 
фоторецепторные клетки -палочки и
колбочки. Следующий слой образуют
биполярные нейроны, а третий слой
— ганглиозные клетки  (рис. 4).

Между
палочками (колбочками) и дендритами
биполяров, а также между аксонами
биполяров и ганглиозными клетками
имеются синапсы.
Аксоны ганглиозных клеток образуют
зрительный
нерв
. Снаружи
сетчатки (считая от центра глаза) лежит
чёрный слой пигментного эпителия,
поглощающий прошедшее через сетчатку
неиспользованное (не- поглощённое
фоторецепторами) излучение 5*).

С
другой стороны сетчатки (ближе к центру) находится
сосудистая оболочка
,
подводящая к сетчатке кислород и
питательные вещества.

Палочки и колбочки
состоят из двух частей (сегментов)
Внутренний сегмент

— это обычная клетка с ядром, митохондриями
(их в фоторецепторах очень много) и
другими структурами. Наружный
сегмент
 .

почти целиком заполнен дисками, которые
образованы фосфолипидными мембранами
(в палочках до 1000 дисков, в колбочках
около 300).

Мембраны дисков содержат
примерно 50% фосфолипидов и 50% особого
зрительного пигмента, который в палочках
называется 
родопсин
(по
своему розовому цвету;родос- по-гречески
розовый), а в колбочках  иодопсин . Далее для краткости мы будем говорить
только о палочках; процессы в колбочках аналогичны.

Различия между колбочками
и палочками будут рассмотрены в другом
разделе. Родопсин состоит из белка 
опсина, к которому присоедина группа,называемая 
ретиналь. .
Ретиналь по своей химической структуре
очень близок к витамину А, из которого
он и синтезируется в организме. Поэтому
недостаток витамина А может вызвать
ухудшение зрения.

Различия между
палочками и колбочками

1.
Различие в чувствительности
 .
. Порог ощущения света у палочек
значительно ниже, чем у колбочек. Это,
во-первых, объясняется тем, что в палочках
болье дисков, чем в колбочках и, значит,
больше вероятность поглощения световых
квантов. Однако, главная причина в
другом. Соседние палочки с помощью
электрических синапсов.

объединяются
в комплексы, на- зываемые  рециптивными
полями
 ..
Электрические синапсы (коннексоны)
могут открываться и закрываться; поэтому
число палочек в рециптивном поле может
меняться в широких пределах в зависимости
от величины освещённости: чем слабее
свет, тем крупнее рецептивные поля.

При
очень малой освещённости в поле может
объединиться свыше тысячи палочек.
Смысл такого объединения в том, что оно
повышает отношение полезного сигнала
к шуму. В результате тепловых флюктуаций
на мембранах палочек возникает хаотически
меняющаяся разность потенциалов, которую называют шумом.

При малой
освещённости амплитуда шума может
превысить полезный сигнал,то есть
величину гиперполяризации, вызванной
действием света. Может показаться, что в таких условиях рецепция света станет
невозможной.

Однако, в случае восприятия
света не отдельной палочкой, а большим
рецептивным полем, между шумом и
полезным сигналом есть принципиальная
разница. Полезный сигнал в этом случае
возникает как сумма сигналов,создаваемых
палочками,объединёнными в единую
систему-рецептивное
поле
. Эти
сигналы  когерентны .

, они приходят
от всех палочек в одной фазе. Шумовые сигналы из-за хаотического характера
теплового движения некогерентны, они
приходят в случайных фазах.

Из теории
сложения колебаний известно, что для
когерентных сигналов суммарная амплитуда
равна: Асумм
= А
1n, где А1
— амплитуда единичного сигнала, n
число сигналов.В случае  некогерентных .
сигналов (шума) Асумм=А1 5,7n
. Пусть,например, амплитуда полезного
сигнала 10 мкВ, а амплитуда шума 50 мкВ.Ясно,
что сигнал потеряется на фоне шума. Если
в рецептивное поле объединились 1000
палочек, суммарный полезный сигнал
будет 10 мкВ

=10 мВ, а суммарный
шум — 50 мкВ 5. 7 = 1650 мкВ = 1,65 мВ, то
есть сигнал будет в 6 раз больше шума. При таком отношении сигнал будет
уверенно воспринят и создаст ощущение
света. Колбочки работают при хорошй
освещённости, когда даже в единичной
колбочке сигнал (ПРП) много больше шума.

Поэтому каждая колбочка обычно посылает свой сигнал в биполяр и ганглиозную
клетку независимо от других. Однако,
если освещённость понижается, колбочки
тоже могут объединяться в рецептивные
поля. Правда,число колбочек в поле,
обычно, невелико (несколько десятков).

В целом колбочки обеспечивают дневное
зрение, палочки-сумеречное.

2.Разница
в разрешающей способности
 .. Разрешающую способность глаза
характеризуют минимальным углом, под
которым две соседние точки предмета
ещё видны по-отдельности. Разрешающая
способность, в основном, определяется
расстоянием между соседними фоторецепторными
клетками.

Чтобы две точки не слилимсь
в одну,их изображение должно попасть
на две колбочки, между которыми будет
ещё одна (см.рис. 5). В среднем это
соответствует минимальному углу зрения
около одной минуты, то есть разрешающая
способность колбочкового зрения высокая. Палочки, как правило, объединены в
рецептивные поля.

Все точки,изображения
которых попадут на одно рецептивное
поле, будут восприни-

Читайте также:  Что такое расфокусировка зрения: причины и лечение

маться, как одна
точка, поскольку всё рецептивное поле
посылает в ЦНС единый суммарный сигнал. Поэтому
разрешающая способрность (острота
зрения) при
палочковом (сумеречном) зрении низкая.

При недостаточной освещённости палочки
тоже начинают объединяться в рецептивные
поля, и острота зрения падает.

Поэтому
при определении остроты зрения таблица
должна быть хорошо освещена, иначе
можно сделать существенную ошибку.

3.
Различие в размещении
. Когда мы хотим получше рассмотреть
предмет, мы так поворачиваемся, чтобы
этот предмет оказался в центре поля
зрения.

Так как высокую разрешающую
способность обеспечивают колбочки, в
центре сетчатки преобладают именно
колбочки — это способствует хорошей остроте зрения. Так как цвет колбочек
желтый, это место сетчатки называют
желтым пятном.

На периферии, наоборот,
гораздо больше палочек (хотя есть и
колбочки). Там острота зрения заметно
хуже,чем в центре поля зрения. Вообще
же палочек в 25 раз больше, чем колбочек.

4. Различие
в цветоощущении
 .Цветное
зрение присуще только колбочкам;
изображение, даваемое палочками,
одноцветно.

Mеханизм
цветного зрения

Чтобы возникло
зрительное ощущение, необходимо, чтобы
кванты света  поглощались в
фоторецепторных клетках , а точнее
— в родопсине и иодопсине. Поглощение
света зависит от длины волны света;
каждое вещество имеет специфический 
спектр поглощения. Исследования
показали,что существуют три вида
иодопсина с различными спектрами
поглощения. У

одного вида максимум
поглощения лежит в синей части спектра,
у другого -в
зелёной и у третьего — в красной (рис.
5). В каждой
колбочке присутствует какой-то один
пигмент, и посылаемый этой колбочкой
сигнал соответствует поглощению света
данным пигментом. Колбочки, содержащие
другой пигмент, будут посылать другие
сигналы.

В зависимости от спектра света,
падающего на данный участок сетчатки, соотношение сигналов,поступающих от
колбочек разных типов, оказывается
разным, а в целом совокупность сигналов,
получаемых зрительным центром ЦНС,
будет характеризовать спектральный
состав воспринимаемого света, что и
даёт субъективное
ощущение цвета.

Источник: https://studfile.net/preview/6685240/

Палочки и колбочки глаза: строение, функции, заболевания и лечение

Все предметы и оттенки окружающего мира мы видим благодаря сложной работе наших органов зрения. Не последняя роль в этой системе отведена рецепторам сетчатки глаза — палочкам и колбочкам.

Палочки и колбочки — что это?

Палочки и колбочки — это особые рецепторы глазного яблока, которые отвечают за передачу световой энергии и ее трансформацию в нервный импульс. Нервный импульс в свою очередь передает информацию в головной мозг, где формируется реальное изображение.

Палочки воспринимают только светлое и темное излучение, то есть только черно-белое изображение. Колбочки же распознают различные цвета и являются показателем остроты зрения. Слаженная работа рецепторов и особенность их строения обеспечивают высокую остроту зрения.

Палочки напоминают по форме цилиндр, почему и получили такое название. Их делят на четыре сегмента:

  1. Базальный, который соединяет нервные клетки между собой
  2. Связующий, который обеспечивает соединение с ресничками
  3. Наружный
  4. Внутренний — с митохондриями (энергетическими центрами клетки), вырабатывающими энергию.

Энергия приводит палочки к возбуждению, которое человек воспринимает как свет и поэтому может видеть предметы даже при низкой освещенности. В палочках содержится особый пигмент — родопсин (основной зрительный пигмент, отвечающий за возникновение зрительного возбуждения).

Колбочки по форме напоминают — соответственно — колбочки. В них содержится другой пигмент — йодопсин, обеспечивающий восприятие зеленого, синего и красного цветов. Под воздействием света различных длин волн происходит разрушение зрительных пигментов (родопсина и йодопсина) и образование нервных импульсов, отвечающих за формирование зрительного образа.

Итак, основная функция этих рецепторов — восприятие световых волн и их трансформация в зрительный образ. Палочки помогают нам видеть в сумерках, а колбочки — при нормальном освещении.

Симптоматика заболеваний палочек и колбочек

Палочки и колбочки составляют 1 из 10 слоев сетчатки и повреждаются при ее заболеваниях. Среди основных заболеваний выделяют:

  • Макулодистрофию — возрастные изменения сетчатки
  • Дальтонизм — неспособность различать цвета из-за наследственной патологии колбочек
  • Отслойку сетчатки — нарушение соединения сетчатки с питательной сосудистой оболочкой
  • Ретинит — воспалительное заболевание сетчатой оболочки
  • Пигментную абиотрофию сетчатки — врожденное заболевание, при котором происходит разрушение палочек.

При развитии описанных патологий возникают следующие симптомы:

  1. Снижение остроты зрения, в том числе в темноте
  2. Изменение полей зрения (сужение, выпадение, появление скотом-пятен (темные пятна, закрывающие часть рассматриваемого предмета) в поле зрения.
  3. Появление бликов или вспышек перед глазами
  4. Ухудшение цветовосприятия.

Подобные признаки могут сигнализировать об очень многих заболеваниях глаз, при появлении любых ухудшений зрения мы советуем обратиться сразу к врачу-офтальмологу.

Диагностика и лечение заболеваний палочек и колбочек

Для выявления заболеваний, при которых происходит поражение палочек или колбочек, доктор проводит различные исследования:

  • Офтальмоскопию — осмотр глазного дна
  • Периметрию — определение полей зрения
  • Оценку цветовосприятия с помощью специальных таблиц или теста
  • ОКТ (ОСТ — оптическую когерентную томографию) — оценка толщины и состояния слоев сетчатки
  • Ультразвуковые исследования и другие методы диагностики.

Лечение заболевания подбирается индивидуально в каждом случае и проводится комплексно: в первую очередь с устранения причины развития патологии.

Пройти полное обследование органов зрения можно в Глазной клинике доктора Беликовой. Мы используем только качественное современное оборудование и сопровождаем Пациента на всем пути — от диагностики до полного выздоровления.

Источник: https://Belikova.net/encyclopedia/stroenie_glaza/palochki_i_kolbochki/

Анализаторы. Зрительный анализатор. Строение и функции глаза. Биология 9 класс Сапин



1. Что такое анализатор? Как он устроен?

  • Анализатор – система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нём какого – либо вида информации (зрительной, слуховой, обонятельной и другие).
  • Все анализаторы состоят из 3 основных частей:
  • • Рецептор (периферический отдел): рецепторы воспринимают раздражение и преобразуют энергию раздражителя (света, звука, температуры) в нервные импульсы.
  • • Проводящие нервные пути (проводниковый отдел)
  • • Центральный отдел: нервные центры в определенных областях коры больших полушарий головного мозга, в которой осуществляется превращение нервного импульса в специфическое ощущение.

2. Чем представлены периферический, проводниковый и центральный отделы зрительного анализатора?

Периферический отдел: палочки и колбочки сетчатки. Проводниковый отдел: зрительный нерв, верхние бугры четверохолмия (средний мозг) и зрительные ядра таламуса. Центральный отдел: зрительная зона коры больших полушарий (затылочная область).

3. Перечислите структуры вспомогательного аппарата глаза и их функции.

К вспомогательному аппарату глаза относят брови и ресницы, веки, слёзную железу, слёзные канальцы, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды. Брови отводят стекающий со лба пот, а также брови и ресницы защищают глаза от пыли. Слёзная железа вырабатывает слезную жидкость, которая, при моргании, смачивает, дезинфицирует и очищает глаз.

Избыток жидкости и собирается в углу глаза и отводится через слёзные канальцы в полость носа. Веки защищают глаз от световых лучей, пыли; моргание (периодическое смыкание и размыкание век) обеспечивает равномерное распределение слезной жидкости по поверхности глазного яблока. Благодаря глазодвигательным мышцам мы можем следить за движущимися предметами не поворачивая головы.

Сосуды обеспечивают питание глаза и его вспомогательных структур.

4. Как устроено глазное яблоко?

Глазное яблоко имеет форму шара и располагается в специальном углублении черепа – глазнице. Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек: наружной фиброзной, средней сосудистой и сетчатки. Полость глазного яблока заполнена бесцветным и прозрачным стекловидным телом.

Фиброзная оболочка – наружная белковая оболочка глаза, полностью покрывающая его и служащая для защиты остальных частей глаза. В ней выделяют заднюю непрозрачную часть – белочную оболочку (склера) и переднюю прозрачную – роговицу.

Роговица выпуклая вперед, она не имеет кровеносных сосудов и в ней происходит наибольшее преломление световых лучей. Сосудистая оболочка располагается под фиброзной, в ней выделяют собственно сосудистую оболочку (лежит под склерой, пронизана множеством сосудиков и обеспечивает питание глаза), ресничное тело, и радужку.

Клетки радужки содержат меланин, от которого и зависит цвет глаз. В центре радужки находится небольшое отверстие – зрачок, способный расширяться или сужаться в зависимости от количества света, попадающего на глаз или от влияния симпатической и парасимпатической нервной системы.

Непосредственно за зрачком лежит хрусталик (прозрачное двояковыпуклое образование диаметром до 1 см). Внутренняя оболочка глаза – сетчатка, состоящая из рецепторов (палочек и колбочек) и нервных клеток, соединяющих все рецепторы в единую сеть и передающих информацию в зрительный нерв.

Большинство колбочек размещается в сетчатке напротив зрачка, в жёлтом пятне (место наилучшего видения). Рядом с жёлтым пятном, в месте выхода зрительного нерва, находится участок сетчатки лишенный рецепторов — слепое пятно.

5. Какое значение имеет способность хрусталика менять свою кривизну?

Благодаря изменениям кривизны хрусталика изображение в глазу четко фокусируется на поверхности сетчатки в одной точке, что можно сравнить с наведением резкости на фотоаппарате.

6. Какую функцию выполняет зрачок?

Зрачок регулирует количество света, поступающего в глаз. Расширение зрачка при малой освещенности и его сужение при ярком освещении получило название аккомодационной способности глаза.

7. Где располагаются палочки и колбочки, в чём их сходство и различия?

Палочки и колбочки располагаются в сетчатке. И палочки, и колбочки являются фоторецепторами, лежат единым слоем и содержат специфические белки, молекулы которых возбуждаются под действием света. Они различаются по форме и степени чувствительности к свету и цвету.

Колбочки – фоторецепторы, воспринимающие очертания и детали объектов и обеспечивающие цветовое зрение. По трехкомпонентной теории света существует три типа колбочек, каждый из которых лучше воспринимает определенный цвет: красно-оранжевый, желто-зеленый, сине-фиолетовый.

Палочки – фоторецепторы, обеспечивающие черно-белое зрение и обладающие высокой чувствительностью к свету. Колбочки менее чувствительны к свету, чем палочки.

Поэтому в сумерках зрение обеспечивается только палочками, из-за чего в этих условиях человек плохо различает цвета.

8. В какой части глаза находятся рецепторы, воспринимающие свет и преобразующие его в нервный импульс?

Фоторецепторы (палочки и колбочки) находятся в сетчатке.

9. Где расположено слепое пятно?

Рядом с жёлтым пятном, в месте выхода зрительного нерва, находится участок сетчатки лишенный рецепторов — слепое пятно.

10. В какой части сетчатки формируется наиболее чёткое цветное изображение? С чем это связано?

Читайте также:  Замена хрусталика глаза при катаракте - какие хрусталики лучше

Наиболее четкое изображение предметов формируется в желтом пятне, области в центральной части сетчатки, в которой колбочки расположены с максимальной плотностью, а палочки отсутствуют. На желтое пятно проецируются световые лучи от той точки, на которую направлен наш взгляд.

11. Опишите работу зрительного анализатора от поступления света на орган зрения до формирования зрительного образа в головном мозге.

Свет поступает на глазное яблоко, глазодвигательные мышцы обеспечивают оптимальное его положение. Свет проходит через прозрачную роговицу и зрачок и попадает на хрусталик. Хрусталик обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, после прохождения его через прозрачное стекловидное тело. На сетчатке изображение получается уменьшенным и перевернутым.

Свет на сетчатке вызывает возбуждение фоторецепторов и преобразование света в нервные импульсы. Нервные импульсы передаются в головной мозг через зрительный нерв. Зрительные нервы проникают в череп через специальные отверстия и сходятся вместе, а затем внутренние части нерва перекрещиваются и снова расходятся, формируя зрительные тракты.

В результате все, что мы видим справа, оказывается в левом зрительном тракте, а то, что слева, в правом. Зрительные тракты заканчиваются в верхних буграх четверохолмия среднего мозга и зрительных буграх таламуса, где информация проходит дополнительную обработку.

Окончательная обработка информации происходит в зрительных зонах затылочных долей обоих полушарий, там изображение снова переворачивается «с головы на ноги».

12. В чём причина таких нарушений зрения, как близорукость и дальнозоркость? Какие процессы корректируют линзами очков? Расскажите о профилактике этих заболеваний.

Близорукость – нарушение зрения, при котором изображение формируется перед сетчаткой. Близорукий человек четко видит только близко расположенные предметы. Дальнозоркость – нарушение зрения, при котором изображение формируется перед сетчаткой.

Человек с такой патологией лучше видит предметы, расположенные на расстоянии. Причины таких патологий бывают врожденными и приобретенными. К врожденным относятся врожденные удлиненное (близорукость) или укороченное (дальнозоркость) глазное яблоко.

К приобретенным относятся увеличение кривизны хрусталика или ослабление ресничной мышцы (близорукость); уплотнение хрусталика, приводящее к потере его эластичности и уменьшению кривизны (дальнозоркость, чаще встречается у стариков).

Линзы очков создают дополнительное рассеивание света при дальнозоркости или больший угол преломления при близорукости.

Профилактика этих заболеваний состоит в соблюдении определенной гигиены зрения. К этому можно отнести занятия зрительной гимнастикой при утомлении глаз, чтение и письмо при достаточном освещении, так чтобы для правшей свет падал слева, а для левшей справа.

Расстояния от глаза до предмета должно составлять 30-35 см; после каждых 30-40 мин работы за компьютером необходимо делать 10-15 мин перерывы, при просмотре телевизора расстояние до него должно быть не менее 2,5 -3 м и время просмотра не должно превышать 30-40 мин в день.

В вечернее время при работе за компьютером или при просмотре телевизора необходимо включать освещение.

13. Почему говорят, что глаз смотрит, а мозг видит?

Глаз является только периферическим отделом зрительного анализатора, обработка же изображений происходит в коре больших полушарий. При травмах затылочной доли человек перестает видеть, то есть изображение формируется на сетчатке глаза, он как бы смотрит, но не распознает и не узнает предметы, он их не видит.

Источник: https://resheba.me/gdz/biologija/9-klass/sapin/e:0-a:12

Палочки и колбочки глаза – что это такое?

Информацию об окружающем мире на 90% человек получает через орган зрения. Роль сетчатки – зрительная функция. Сетчатка состоит из фоторецепторов особого строения – колбочек и палочек.

Палочки и колбочки – фотографические рецепторы с высокой степенью чувствительности, они преобразуют световые сигналы, поступающие извне, в импульсы, воспринимаемые центральной нервной системой – головным мозгом.

При освещении – в течение светового дня – повышенную нагрузку испытывают колбочки. Палочки отвечают за сумеречное зрение – если они недостаточно активны, появляется куриная слепота.

Колбочки и палочки в сетчатке глаза имеют разное строение, так как их функции различны.

  1. Роговица – прозрачная оболочка с сосудами и нервными окончаниями, граничащая со склерой, находится на передней части органа зрения.
  2. Передняя камера между роговицей и радужкой, в ней находится внутриглазная жидкость.
  3. Радужка – область глаза с отверстием для зрачка. Ее строение: мышцы, меняющие диаметр зрачка при изменении освещения и регулирующие поступление света.
  4.  Зрачок – это отверстие, через него свет проходит внутрь глаза.
  5. Хрусталик – эластичная прозрачная линза, способная мгновенно подстраиваться под зрительные образы – менять фокус для оценки величины предметов и расстояния до них.
  6. Стекловидное тело – абсолютная прозрачная субстанция гелеобразной консистенции, благодаря ей глаз имеет сферическую форму. Выполняет обменную функцию в органе зрения.
  7. Сетчатка – состоит из 3 слоев, отвечает за зрение и цветовосприятие, в нее входят кровеносные сосуды, нервные волокна и фоторецепторы высокой чувствительности. Именно благодаря подобному строению сетчатки в головной мозг поступают импульсы, которые возникают вследствие восприятия световых волн разной длины. Благодаря данной способности сетчатки человек различает основные цвета и их многочисленные оттенки. У разных типов людей цветочувствительность различна.
  8. Склера – внешняя оболочка глаза, которая переходит в роговицу.

В состав органа зрения также входят сосудистая часть и зрительный нерв, передающий сигналы, получаемые извне, в головной мозг. Отдел головного мозга, который получает и преобразует информацию, также считается одним из отделов зрительной системы.

Где находятся палочки и колбочки?  Почему они не отражены в перечне? Это рецепторы нервной ткани, составляющие сетчатку.

Благодаря колбочкам и палочкам сетчатка получает картинку, зафиксированную участком роговицы и хрусталиком.

Импульсы передают изображение в центральную нервную систему, где и происходит обработка информации. Этот процесс осуществляется за считанные доли секунды – практически мгновенно.

Большинство из чувствительных фоторецепторов расположены в макуле – так называется центральная область сетчатки. Второе название макулы – желтое пятно глаза. Это название получила макула потому, что при осмотре данной зоны ясно виден желтоватый оттенок.

В строение наружной части сетчатки входит пигмент, во внутреннюю – светочувствительные элементы.

Колбочки получили название потому, что они по форме похожи именно на колбы, только очень маленькие. У взрослого человека сетчатка включает 7 млн. этих рецепторов.

Каждая колбочка состоит из 4 слоев:

  • наружный – мембранные диски с цветовым пигментом йодопсином; именно этот пигмент обеспечивает высокую чувствительность при восприятии световых волн различной длины;
  • связующий ярус – второй слой – перетяжка, позволяющая сформировать форму чувствительного рецептора – состоит из митохондрий;
  • внутренняя часть – базальный сегмент, связующее звено;
  • синаптическая область.

В настоящее время полностью изучены только 2 светочувствительных пигмента в составе фоторецепторов данного вида – хлоролаб и эритролаб. Первые отвечает за восприятие жёлто-зелёной спектральной области, второй – желто-красной.

Палочки сетчатки глаза имеют цилиндрическую форму, длина превышает величину диаметра в 30 раз.

В состав палочек входят следующие элементы:

  • мембранные диски;
  • реснички;
  • митохондрии;
  • нервная ткань.

Максимальная светочувствительность обеспечена пигментом родопсином (зрительным пурпуром). Он не может различить цветовые оттенки, но зато реагирует даже на минимальные световые вспышки, которые получает извне. Рецептор палочек возбуждается даже на вспышку, энергия которой составляет всего один фотон. Именно эта способность позволяет видеть в сумерках.

Родопсин – белок из группы зрительных пигментов, относится к хромопротеинам. Свое второе название – зрительный пурпур – он получил во время исследований. По сравнению с другими пигментами он резко выделяется ярко-красным оттенком.

В составе родопсина два компонента – бесцветный белок и желтый пигмент.

Реакция родопсина на световой луч следующая: при воздействии света пигмент разлагается, вызывая возбуждение зрительного нерва. В дневное время чувствительность глаза смещается в синюю область, в ночное – происходит восстановление зрительного пурпура в течение 30 минут.

За это время глаз человека приспосабливается к сумеркам и начинает более четко воспринимать окружающую информацию.  Именно этим и можно объяснить, что в темноте со временем начинают видеть отчетливее. Чем меньше поступает света, тем более обостряется сумеречное зрение.

Нельзя рассматривать фоторецепторы отдельно – в зрительном аппарате они составляют единое целое и отвечают за зрительные функции и цветовое восприятие. Без согласованной работы рецепторов обоих видов центральная нервная система получает искаженную информацию.

Цветное зрение обеспечивается за счет симбиоза палочек и колбочек. Палочки чувствительны в зеленой части спектра – 498 нм, не более, а далее за восприятие отвечают колбочки с разными типами пигмента.

Для оценки желто-красного и сине-зеленого диапазона привлекаются длинноволновые и средневолновые колбочки с широкими светочувствительными зонами и внутренним перекрытием этих зон. То есть фоторецепторы реагируют одновременно на все цвета, но на свой они возбуждаются более интенсивно.

В ночное время различать цвета невозможно, один цветовой пигмент способен только реагировать на световые вспышки.

Диффузные биополярные клетки в сетчатке глаза образовывают синапсы (место контакта между нейроном и клеткой, получающей сигнал, или между двумя нейронами) сразу с несколькими палочками – это называется синаптической конвергенцией.

Повышенное восприятие светового излучения обеспечивают моносинаптические биполярные клетки, связывающие колбочки с ганглиозной клеткой. Ганглиозная клетка – это нейрон, который находится в глазной сетчатке и генерирует нервные импульсы.

Вместе палочки и колбочки связывают амакриловые и горизонтальные клетки, благодаря чему первая обработка информации происходит еще в самой сетчатке глаза.

Это обеспечивает быструю реакцию человека на происходящее вокруг него.

Амакриловые и горизонтальные клетки отвечают за латеральное торможение – то есть возбуждение  одного нейрона производит «успокаивающее» действие на другой, что увеличивает остроту восприятия информации.

Несмотря на разное строение фоторецепторов, они дополняют функции друг друга. Благодаря их согласованной работе и возможно получить четкое и ясное изображение.

Материалы, размещённые на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций. Определение диагноза и выбор методики лечения остаётся исключительной прерогативой вашего лечащего врача.

Источник: https://allergology.ru/glaza/palochki-i-kolbochki-glaza

Ссылка на основную публикацию