Vizuālais analizators ļauj cilvēkam ne tikai identificēt objektus, bet arī noteikt to atrašanās vietu telpā vai pamanīt tā izmaiņas. Apbrīnojams fakts- Aptuveni 95% no visas informācijas cilvēks uztver caur redzi.
Struktūra vizuālais analizators
Acs ābols atrodas acs dobumos, galvaskausa pāru ligzdās. Orbītas pamatnē ir manāma neliela sprauga, caur kuru nervi un asinsvadi savienojas ar aci. Turklāt acs ābolā nonāk arī muskuļi, pateicoties kuriem acis pārvietojas uz sāniem. Plakstiņi, uzacis un skropstas ir sava veida ārēja acu aizsardzība. Skropstas - aizsardzība pret pārmērīgu saules, smilšu un putekļu iekļūšanu acīs. Uzacis neļauj sviedriem no pieres plūst uz redzes orgāniem. Plakstiņi tiek uzskatīti par universālu acu "apvalku". Vaiga pusē atrodas acs augšējā stūrī asaru dziedzeris kas nolaižot atbrīvo asaras augšējais plakstiņš. Tie nekavējoties mitrina un mazgā acs ābolus. Izdalītā asara ieplūst acs kaktiņā, kas atrodas tuvu degunam, kur asaru kanāls, veicinot lieko asaru izdalīšanos. Tieši tas liek raudošam cilvēkam šņukstēt caur degunu.
Acs ābola ārpuse ir pārklāta ar proteīna apvalku, tā saukto sklēru. Priekšējā daļā sklēra saplūst ar radzeni. Uzreiz aiz tā ir dzīslene. Tas ir melnā krāsā, tāpēc vizuālais analizators neizkliedē gaismu no iekšpuses. Kā minēts iepriekš, sklēra kļūst par varavīksneni vai varavīksneni. Acu krāsa ir varavīksnenes krāsa. Varavīksnenes vidū ir apaļš zīlītes. Tas var sarauties un paplašināties, pateicoties gludajiem muskuļiem. Tādā veidā cilvēka vizuālais analizators regulē acī pārraidītās gaismas daudzumu, kas nepieciešams objekta apskatei. Lēca atrodas aiz zīlītes. Tam ir abpusēji izliekta lēca forma, kas var kļūt izliektāka vai plakana, pateicoties tiem pašiem gludajiem muskuļiem. Lai skatītu objektu, kas atrodas attālumā, vizuālais analizators piespiež objektīvu kļūt plakanam, bet tuvu tam - izliektam. Visi iekšējā dobumā Acis ir piepildītas ar stiklveida humoru. Tam nav krāsas, kas ļauj gaismai iziet cauri bez traucējumiem. Aiz acs ābola atrodas tīklene.
Tīklenes struktūra
Tīklenei ir receptori (šūnas konusu un stieņu formā), kas atrodas blakus koroidam, kuru šķiedras ir aizsargātas no visām pusēm, veidojot melnu apvalku. Konusiem ir daudz mazāka gaismas jutība nekā stieņiem. Tie atrodas galvenokārt tīklenes centrā, makulā. Līdz ar to acs perifērijā dominē stieņi. Tie spēj pārraidīt tikai melnbaltu attēlu uz vizuālo analizatoru, taču tie darbojas arī vājā apgaismojumā, jo ir augsta fotosensitivitāte. Atrodas stieņu un konusu priekšā nervu šūnas, saņemot un apstrādājot informāciju, kas nonāk tīklenē.
Acu motors un palīgaparāti. Vizuāls maņu sistēma palīdz iegūt līdz pat 90% informācijas par apkārtējo pasauli. Tas ļauj cilvēkam atšķirt objektu formu, nokrāsu un izmēru. Tas ir nepieciešams, lai novērtētu telpu un orientāciju apkārtējā pasaulē. Tāpēc ir vērts sīkāk apsvērt vizuālā analizatora fizioloģiju, struktūru un funkcijas.
Anatomiskās īpašības
Acs ābols atrodas kontaktligzdā, ko veido kauli galvaskausus Tās vidējais diametrs ir 24 mm, svars nepārsniedz 8 g Acu diagrammā ir iekļauti 3 čaumalas.
Ārējais apvalks
Sastāv no radzenes un sklēras. Pirmā elementa fizioloģija paredz, ka nav asinsvadu, tāpēc tā uzturu veic caur starpšūnu šķidrumu. Galvenā funkcija ir aizsargāt acs iekšējos elementus no bojājumiem. Radzene satur lielu skaitu nervu galu, tāpēc putekļu nokļūšana uz tās izraisa sāpju attīstību.
Sklēra ir acs necaurspīdīga šķiedraina kapsula ar baltu vai zilganu nokrāsu. Apvalku veido kolagēna un elastīna šķiedras, kas sakārtotas nejauši. Sklēra veic šādas funkcijas: aizsargā orgāna iekšējos elementus, uztur spiedienu acs iekšienē, piestiprina acu kustību sistēmu un nervu šķiedras.
Koroīds
Šis slānis satur šādus elementus:
- dzīslene, kas baro tīkleni;
- ciliārais ķermenis saskarē ar lēcu;
- Varavīksnene satur pigmentu, kas nosaka katra cilvēka acu krāsu. Iekšpusē ir skolēns, kas var noteikt gaismas staru iespiešanās pakāpi.
Iekšējais apvalks
Tīklene, ko veido nervu šūnas, ir plāns apvalks acis. Šeit tiek uztvertas un analizētas vizuālās sajūtas.
Refrakcijas sistēmas uzbūve
Acs optiskā sistēma ietver šādas sastāvdaļas.
- Priekšējā kamera atrodas starp radzeni un varavīksneni. Tās galvenā funkcija ir radzenes barošana.
- Lēca ir abpusēji izliekta caurspīdīga lēca, kas nepieciešama gaismas staru laušanai.
- Acs aizmugurējā kamera ir atstarpe starp varavīksneni un lēcu, kas piepildīta ar šķidru saturu.
- Stiklveida ķermenis- želatīns dzidrs šķidrums, kas piepilda acs ābolu. Tās galvenais uzdevums ir lauzt gaismas plūsmas un nodrošināt pastāvīga forma orgāns.
Acs optiskā sistēma ļauj uztvert objektus kā reālistiskus: trīsdimensiju, skaidrus un krāsainus. Tas kļuva iespējams, mainot staru laušanas pakāpi, fokusējot attēlu un izveidojot nepieciešamo ass garumu.
Papildu aparāta uzbūve
Vizuālais analizators ietver palīgierīci, kas sastāv no šādām sadaļām:
- konjunktīva – ir plāna saistaudu membrāna, kas atrodas ar iekšā gadsimtā Konjunktīva aizsargā vizuālo analizatoru no izžūšanas un patogēnās mikrofloras izplatīšanās;
- Asaru aparāts sastāv no asaru dziedzeriem, kas ražo asaru šķidrumu. Noslēpums ir nepieciešams, lai mitrinātu aci;
- vingrinājumu mobilitāte acs āboli visos virzienos. Analizatora fizioloģija liecina, ka muskuļi sāk darboties no bērna piedzimšanas. Taču to veidošanās beidzas līdz 3 gadiem;
- uzacis un plakstiņi - šie elementi palīdz aizsargāt pret ārējo faktoru kaitīgo ietekmi.
Analizatora funkcijas
Vizuālā sistēma ietver šādas daļas.
- Perifērā ietilpst tīklene, audi, kas satur receptorus, kas spēj uztvert gaismas starus.
- Vadīšana ietver nervu pāri, kas veido daļēju optisko chiasm (chiasm). Rezultātā attēli no tīklenes temporālās daļas paliek tajā pašā pusē. Šajā gadījumā informācija no iekšējām un deguna zonām tiek pārraidīta uz pretējo smadzeņu garozas pusi. Šis vizuālais krusts ļauj veidot trīsdimensiju attēlu. Redzes ceļš ir svarīga vadošās nervu sistēmas sastāvdaļa, bez kuras redze kļūtu neiespējama.
- Centrālā. Informācija nonāk tajā smadzeņu garozas daļā, kurā tiek apstrādāta informācija. Šī zona atrodas pakauša rajonā un ļauj ienākošos impulsus galīgi pārveidot vizuālās sajūtās. Smadzeņu garoza ir centrālā daļa analizators.
Vizuālajam ceļam ir šādas funkcijas:
- gaismas un krāsu uztvere;
- krāsaina attēla veidošana;
- asociāciju rašanās.
Vizuālais ceļš ir galvenais elements impulsu pārraidē no tīklenes uz smadzenēm. Redzes orgāna fizioloģija liecina, ka dažādi trakta traucējumi novedīs pie daļēja vai pilnīga akluma.
Vizuālā sistēma uztver gaismu un pārveido starus no objektiem vizuālās sajūtās. Tas ir sarežģīts process, kura shēmā ir iekļauts liels skaits saišu: attēla projicēšana uz tīklenes, receptoru stimulēšana, optiskais kiasms, impulsu uztvere un apstrāde ar attiecīgajām smadzeņu garozas zonām.
Brīnišķīgu pasauli, kas ir pilna ar krāsām, skaņām un smaržām, mums dāvā mūsu sajūtas.
M.A. OSTROVSKIS
Nodarbības mērķis: vizuālā analizatora izpēte.
Uzdevumi: jēdziena “analizators” definīcija, analizatora darbības izpēte, eksperimentālo prasmju attīstība un loģiskā domāšana, studentu radošās darbības attīstība.
Nodarbības veids: jauna materiāla prezentācija ar eksperimentālās darbības un integrācijas elementiem.
Metodes un tehnikas: meklēšana, izpēte.
Aprīkojums: viltus acis; tabula “Acs uzbūve”; paštaisīti galdi “Staru virziens”, “Stieņi un čiekuri”; izdales materiāls: kartītes, kurās attēlota acs uzbūve, redzes traucējumi.
Nodarbības progress
I. Zināšanu papildināšana
Vēlamā stepju debesu velve.
Stepes gaisa strūklas,
Uz tevi es esmu elpas svētlaimē
Apturēja manas acis.Paskatieties uz zvaigznēm: zvaigžņu ir daudz
Nakts klusumā
Deg un spīd ap mēnesi
Zilajās debesīs.E. Baratynskis
Vējš atnesa no tālienes
Dziesmas par pavasara mājienu,
Kaut kur gaišs un dziļš
Pavērās debess gabals.
Kādus tēlus radīja dzejnieki! Kas ļāva viņiem izveidoties? Izrādās, ka analizatori palīdz šajā jautājumā. Par tiem mēs šodien runāsim. Analizators ir sarežģīta sistēma, sniedzot kairinājumu analīzi. Kā rodas kairinājumi un kur tie tiek analizēti? Uztvērēji ārējām ietekmēm- receptori. Kur rodas kairinājums un kas notiek, kad to analizē? ( Studenti izsaka savu viedokli.)
II. Jauna materiāla apgūšana
Kairinājums tiek pārveidots par nervu impulsu un virzās pa nervu ceļu uz smadzenēm, kur tas tiek analizēts. ( Vienlaikus ar sarunu mēs sastādām atsauces diagrammu, pēc tam pārrunājam to ar skolēniem.)
Kāda ir redzes loma cilvēka dzīvē? Vīzija ir nepieciešama darbam, mācībām, estētiskai attīstībai, pārraidei sociālā pieredze. Apmēram 70% no visas informācijas mēs saņemam caur redzi. Acs ir logs uz pasaule ap mums. Šo orgānu bieži salīdzina ar kameru. Lēcas lomu veic objektīvs. ( Manekenu, galdu demonstrēšana.) Lēcas apertūra ir zīlīte, tās diametrs mainās atkarībā no apgaismojuma. Tāpat kā fotofilmā vai kameras gaismjutīgajā matricā, attēls parādās uz acs tīklenes. Tomēr redzes sistēma ir progresīvāka nekā parastā kamera: tīklene un smadzenes pašas koriģē attēlu, padarot to skaidrāku, apjomīgāku, krāsaināku un, visbeidzot, saturīgāku.
Sīkāk iepazīstieties ar acs uzbūvi. Apskatiet tabulas un modeļus, izmantojiet mācību grāmatas ilustrācijas.
Uzzīmēsim "acs struktūras" diagrammu.
Šķiedru membrāna
Aizmugurējā – necaurspīdīgā – sklēra
Priekšējā – caurspīdīga – radzene
Koroīds
Priekšpuse – varavīksnene, satur pigmentu
Varavīksnenes centrā atrodas skolēns
Objektīvs
Tīklene
Uzacis
Plakstiņi
Skropstas
Asaru kanāls
Asaru dziedzeris
Okulomotorie muskuļi
“Stingrs zvejas tīkls, aizmests līdz acs stikla apakšai un ķer saules stari!” – tā acs tīkleni iztēlojies sengrieķu ārsts Herofils. Šis poētiskais salīdzinājums izrādījās pārsteidzoši precīzs. Tīklene– tieši tīkls un tāds, kas uztver atsevišķus gaismas kvantus. Tas atgādina 0,15–0,4 mm biezu kārtainu, katrs slānis ir daudz šūnu, kuru procesi savijas un veido ažūra tīklu. Ilgi procesi stiepjas no pēdējā slāņa šūnām, kuras, savācot saišķī, veidojas redzes nervs.
Vairāk nekā miljons šķiedru redzes nervs pārnēsā tīklenes kodēto informāciju vāju bioelektrisko impulsu veidā uz smadzenēm. Tiek saukta vieta uz tīklenes, kur šķiedras saplūst saišķī aklā vieta.
Tīklenes slānis, ko veido gaismas jutīgās šūnas - stieņi un konusi - absorbē gaismu. Tieši tajos notiek gaismas pārvēršanās vizuālā informācijā.
Mēs iepazināmies ar vizuālā analizatora pirmo saiti - receptoriem. Paskatieties uz gaismas receptoru attēlu, tie ir veidoti kā stieņi un konusi. Stieņi nodrošina melnbaltu redzi. Tie ir aptuveni 100 reižu jutīgāki pret gaismu nekā konusi un ir sakārtoti tā, ka to blīvums palielinās no tīklenes centra līdz malām. Stieņu vizuālais pigments labi absorbē zili zilos starus, bet slikti sarkanos, zaļos un violetos starus. Krāsu redze nodrošina trīs veidu konusus, kas ir jutīgi pret attiecīgi violetu, zaļu un sarkanu krāsu. Pretī zīlītei uz tīklenes atrodas lielākā konusu koncentrācija. Šo vietu sauc dzeltens plankums.
Atcerieties sarkano magoņu un zilo rudzupuķi. Dienas laikā tie ir spilgti krāsoti, un krēslas laikā magones ir gandrīz melnas, bet rudzupuķe ir bālganzila. Kāpēc? ( Studenti izsaka viedokli.) Pa dienu pie laba apgaismojuma strādā gan čiekuri, gan stieņi, gan naktī, kad čiekuriem nepietiek gaismas, tikai stieņi. Pirmo reizi šo faktu aprakstīja čehu fiziologs Purkinje 1823. gadā.
Eksperiments "Rod Vision". Paņemiet nelielu priekšmetu, piemēram, sarkanu zīmuli, un, skatoties taisni uz priekšu, mēģiniet to saskatīt ar savu perifēro redzi. Objekts ir nepārtraukti jāpārvieto, tad varēs atrast pozīciju, kurā sarkanā krāsa tiks uztverta kā melna. Paskaidrojiet, kāpēc zīmulis ir novietots tā, lai tā attēls tiktu projicēts uz tīklenes malu. ( Tīklenes malās gandrīz nav konusu, un stieņi neatšķir krāsu, tāpēc attēls šķiet gandrīz melns.)
Mēs jau zinām, ka smadzeņu garozas vizuālā zona atrodas smadzeņu pakauša daļā. Izveidosim “Vizuālā analizatora” atsauces diagrammu.
Tādējādi vizuālais analizators ir sarežģīta sistēma informācijas uztveršanai un apstrādei ārpasauli. Vizuālajam analizatoram ir lielas rezerves. Acs tīklenē ir 5–6 miljoni konusu un aptuveni 110 miljoni stieņu, un smadzeņu pusložu redzes garozā ir aptuveni 500 miljoni neironu. Neskatoties uz vizuālā analizatora augsto uzticamību, tā funkcijas var tikt traucētas dažādi faktori. Kāpēc tas notiek un pie kādām izmaiņām tas noved? ( Studenti izsaka savu viedokli.)
Lūdzu, ņemiet vērā, ka ar labu redzi objektu attēls no attāluma labākais redzējums(25 cm), veidojas tieši uz tīklenes. Mācību grāmatas attēlā var redzēt, kā veidojas tēls tuvredzīgā un tālredzīgā cilvēkā.
Tuvredzība, tālredzība, astigmatisms, krāsu aklums ir bieži sastopami redzes traucējumi. Tās var būt iedzimtas, bet var būt arī iegūtas dzīves laikā sakarā ar nepareizs režīms darbs, slikts darbvirsmas apgaismojums, drošības noteikumu neievērošana, strādājot pie datora, darbnīcās un laboratorijās, ilgstoši skatoties televizoru utt.
Pētījumi liecina, ka pēc 60 minūšu nepārtrauktas sēdēšanas pie televizora samazinās redzes asums un spēja atšķirt krāsas. Nervu šūnas tiek “pārslogotas” ar nevajadzīgu informāciju, kā rezultātā pasliktinās atmiņa un pavājinās uzmanība. IN pēdējos gados reģistrēts īpaša forma nervu sistēmas disfunkcija - fotoepilepsija, ko papildina konvulsīvi krampji un pat samaņas zudums. Japānā 1997. gada 17. decembrī tika reģistrēts masveida šīs slimības uzbrukums. Kā izrādījās, iemesls bija ātrāka attēlu mirgošana vienā no multfilmas “Mazie briesmoņi” ainām.
III. Apgūtā nostiprināšana, summēšana, atzīmēšana
Acis, redzes orgānu, var salīdzināt ar logu uz apkārtējo pasauli. Mēs saņemam apmēram 70% no visas informācijas caur redzi, piemēram, par objektu formu, izmēru, krāsu, attālumu līdz tiem utt. Vizuālais analizators kontrolē motoru un darba aktivitāte persona; Pateicoties redzei, mēs varam izmantot grāmatas un datoru ekrānus, lai pētītu cilvēces uzkrāto pieredzi.
Redzes orgāns sastāv no acs ābola un palīgaparāta. Papildu aparāti - uzacis, plakstiņi un skropstas, asaru dziedzeri, asaru kanāliņi, acu motori, nervi un asinsvadi
Uzacis un skropstas aizsargā acis no putekļiem. Turklāt uzacis izvada sviedrus no pieres. Ikviens zina, ka cilvēks pastāvīgi mirkšķina (2-5 plakstiņu kustības minūtē). Bet vai viņi zina, kāpēc? Izrādās, ka mirkšķināšanas brīdī acs virsma tiek samitrināta ar asaru šķidrumu, kas pasargā to no izžūšanas, vienlaikus attīroties no putekļiem. Asaru šķidrumu ražo asaru dziedzeris. Tas satur 99% ūdens un 1% sāls. Dienā izdalās līdz 1 g asaru šķidruma, tas sakrājas acs iekšējā kaktiņā un pēc tam nonāk asaru kanāliņos, kas to izvada deguna dobums. Ja cilvēks raud, asaru šķidrumam nav laika izkļūt caur kanāliņiem deguna dobumā. Tad asaras plūst caur apakšējo plakstiņu un pilienu veidā tek pa seju.
Acs ābols atrodas galvaskausa padziļinājumā - orbītā. Tam ir sfēriska forma un tas sastāv no iekšējā serdes, kas pārklāta ar trim membrānām: ārējā - šķiedraina, vidējā - asinsvadu un iekšējā - retikulāra. Šķiedru membrāna ir sadalīta aizmugurējā necaurspīdīgā daļā - tunica albuginea jeb sklērā un priekšējā caurspīdīgā daļā - radzenē. Radzene ir izliekta-ieliekta lēca, caur kuru gaisma iekļūst acī. Koroīds atrodas zem sklēras. Tās priekšējo daļu sauc par varavīksneni, un tajā ir pigments, kas nosaka acu krāsu. Varavīksnenes centrā ir neliela atvere - zīlīte, kas refleksīvi, ar gludo muskuļu palīdzību var paplašināties vai sarauties, ielaižot acī nepieciešamo gaismas daudzumu.
Pašā dzīslā iekļūst blīvs asinsvadu tīkls, kas apgādā acs ābolu. No iekšpuses pigmenta šūnu slānis, kas absorbē gaismu, atrodas blakus koroidam, tāpēc gaisma netiek izkliedēta vai atstarota acs ābola iekšpusē.
Tieši aiz zīlītes atrodas abpusēji izliekta caurspīdīga lēca. Tas var refleksīvi mainīt savu izliekumu, nodrošinot skaidru attēlu uz tīklenes - acs iekšējā slāņa. Tīklenē ir receptori: stieņi (krēslas gaismas receptori, kas atšķir gaismu no tumsas) un konusi (tiem ir mazāka gaismas jutība, bet atšķiras krāsas). Lielākā daļa konusi atrodas uz tīklenes pretī zīlītei, makulā. Blakus šai vietai ir vieta, kur iziet redzes nervs, šeit nav receptoru, tāpēc to sauc par aklo zonu.
Acs iekšpuse ir piepildīta ar caurspīdīgu un bezkrāsainu stiklveida humoru.
Vizuālo stimulu uztvere. Gaisma iekļūst acs ābolā caur zīlīti. Objektīvs un stiklveida kalpo gaismas staru vadīšanai un fokusēšanai uz tīkleni. Seši okulomotoriskie muskuļi nodrošina acs ābola stāvokli tā, lai priekšmeta attēls precīzi nokristu uz tīklenes, uz tās dzeltens plankums.
Tīklenes receptoros gaisma tiek pārvērsta nervu impulsos, kas pa redzes nervu tiek pārraidīti uz smadzenēm caur vidussmadzeņu (superior colliculus) un diencefalonu (talāmu redzes kodoli) kodoliem - uz smadzeņu garozas redzes zonu. , kas atrodas pakauša rajonā. Krāsu, formas, objekta apgaismojuma un tā detaļu uztvere, kas sākas tīklenē, beidzas ar analīzi redzes garozā. Šeit visa informācija tiek apkopota, atšifrēta un apkopota. Rezultātā veidojas priekšstats par tēmu.
Redzes traucējumi. Cilvēku redze mainās līdz ar vecumu, jo lēca zaudē elastību un spēju mainīt savu izliekumu. Šajā gadījumā tuvu novietotu objektu attēls izplūst – attīstās tālredzība. Vēl viens redzes defekts ir tuvredzība, kad cilvēkiem, gluži pretēji, ir grūtības redzēt tālu objektus; tas attīstās pēc ilgstošs stress, nepareizs apgaismojums. Miopija bieži rodas bērniem skolas vecums nepareizu darba apstākļu, slikta darba vietas apgaismojuma dēļ. Ar tuvredzību objekta attēls ir fokusēts tīklenes priekšā, bet tālredzības gadījumā tas ir fokusēts aiz tīklenes un tāpēc tiek uztverts kā izplūdis. Šos redzes defektus var izraisīt arī iedzimtas izmaiņas acs ābolā.
Tuvredzība un tālredzība tiek koriģēta ar īpaši izvēlētām brillēm vai lēcām.
- Cilvēka vizuālajam analizatoram ir pārsteidzoša jutība. Tādējādi mēs varam atšķirt no iekšpuses apgaismotu caurumu sienā, kura diametrs ir tikai 0,003 mm. Apmācīts cilvēks (un sievietes šajā ziņā ir daudz labākas) var atšķirt simtiem tūkstošu krāsu toņu. Vizuālajam analizatoram nepieciešamas tikai 0,05 sekundes, lai atpazītu objektu, kas nonāk redzes laukā.
Pārbaudi savas zināšanas
- Kas ir analizators?
- Kā darbojas analizators?
- Nosauciet acs palīgaparāta funkcijas.
- Kā darbojas acs ābols?
- Kādas funkcijas veic zīlīte un lēca?
- Kur atrodas stieņi un konusi, kādas ir to funkcijas?
- Kā darbojas vizuālais analizators?
- Kas ir aklā zona?
- Kā rodas tuvredzība un tālredzība?
- Kādi ir redzes traucējumu cēloņi?
Padomājiet
Kāpēc saka, ka acs skatās, bet smadzenes redz?
Redzes orgānu veido acs ābols un palīgaparāti. Acs ābols var kustēties, pateicoties sešiem ekstraokulāri muskuļi. Skolēns ir mazs caurums, pa kuru acī iekļūst gaisma. Radzene un lēca ir acs refrakcijas aparāts. Receptori (gaismas jutīgās šūnas - stieņi, konusi) atrodas tīklenē.
ZIŅOJUMS PAR TĒMU:
VIZUĀLĀ ANALIZATORI FIZIOLOĢIJA.
STUDENTI: Putiļina M., Adžijeva A.
Skolotājs: Bunina T.P.
Vizuālā analizatora fizioloģija
Vizuālais analizators (vai vizuālā maņu sistēma) ir vissvarīgākais no cilvēka un vairuma augstāko mugurkaulnieku maņu orgāniem. Tas nodrošina vairāk nekā 90% informācijas, kas nonāk smadzenēs no visiem receptoriem. Pateicoties redzes mehānismu straujajai evolucionārajai attīstībai, plēsēju dzīvnieku un primātu smadzenes ir piedzīvojušas dramatiskas izmaiņas un sasniegušas ievērojamu pilnību. Vizuālā uztvere ir vairāku saišu process, sākot ar attēla projicēšanu uz tīkleni un fotoreceptoru ierosināšanu un beidzot ar to, ka vizuālā analizatora augstākās daļas, kas lokalizētas smadzeņu garozā, pieņem lēmumu par tīklenes klātbūtni. konkrēts vizuālais attēls redzes laukā.
Vizuālā analizatora struktūras:
Acs ābols.
Papildu aparāti.
Acs ābola struktūra:
Acs ābola kodolu ieskauj trīs membrānas: ārējā, vidējā un iekšējā.
Ārējā – ļoti blīvā acs ābola šķiedraina membrāna (tunica fibrosa bulbi), kurai ir piestiprināti acs ābola ārējie muskuļi. aizsardzības funkcija un, pateicoties turgoram, nosaka acs formu. Tas sastāv no priekšējās caurspīdīgās daļas - radzenes un aizmugures necaurspīdīgas bālganas daļas - sklēras.
Spēlē acs ābola vidējais jeb dzīslenes slānis svarīga loma vielmaiņas procesos, nodrošinot acu uzturu un izvadot vielmaiņas produktus. Viņa ir bagāta asinsvadi un pigmentu (ar pigmentiem bagātas koroidālās šūnas neļauj gaismai iekļūt sklērā, novēršot gaismas izkliedi). To veido varavīksnene, ciliārais ķermenis un patiesībā koroids. Varavīksnenes centrā ir apaļš caurums - zīlīte, caur kuru gaismas stari iekļūst acs ābolā un sasniedz tīkleni (zīlītes izmērs mainās gludo muskuļu šķiedru - sfinktera un paplašinātāja - mijiedarbības rezultātā, ko satur varavīksnene un inervē parasimpātiskie un simpātiskie nervi). Varavīksnene satur dažādu daudzumu pigmenta, kas nosaka tās krāsu - "acu krāsu".
Acs ābola iekšējais jeb retikulārais apvalks (tunica interna bulbi), tīklene, ir vizuālā analizatora receptora daļa, kas nodrošina tiešo gaismas uztveri, vizuālo pigmentu bioķīmiskās pārvērtības, neironu elektrisko īpašību izmaiņas un pārnešanu. informācija centrālajai daļai nervu sistēma. Tīklene sastāv no 10 slāņiem:
Pigmentārs;
Fotosensors;
Ārējā ierobežojošā membrāna;
Ārējais granulēts slānis;
Ārējais sieta slānis;
Iekšējais granulēts slānis;
Iekšējais siets;
Ganglija šūnu slānis;
Redzes nerva šķiedru slānis;
Iekšējā ierobežojošā membrāna
Centrālā fovea (macula macula). Tīklenes apgabals, kurā ir tikai konusi (krāsu jutīgi fotoreceptori); saistībā ar to viņam ir krēslas aklums (hemerolopija); Šai zonai ir raksturīgi miniatūri uztveres lauki (viens konuss - viens bipolārs - viena ganglija šūna), un rezultātā maksimālais redzes asums
No funkcionālā viedokļa acs membrānas un tās atvasinājumi ir sadalīti trīs aparātos: refrakcijas (gaismas laušanas) un akomodatīvajā (adaptīvā), kas veido acs optisko sistēmu, un sensorajā (uztvērēja) aparātā.
Gaismas refrakcijas aparāts
Acs gaismas laušanas aparāts ir sarežģīta lēcu sistēma, kas veido samazinātu un apgrieztu ārējās pasaules attēlu uz tīklenes, kurā ietilpst radzene, kameras humors - acs priekšējās un aizmugurējās kameras šķidrumi, lēca; , kā arī stiklveida ķermenis, aiz kura atrodas tīklene, kas uztver gaismu.
Lēca (lat. lens) - caurspīdīgs korpuss, kas atrodas acs ābola iekšpusē pretī skolēnam; Tā kā lēca ir bioloģiska lēca, tā ir svarīga acs gaismas laušanas aparāta daļa.
Lēca ir caurspīdīgs abpusēji izliekts apaļš elastīgs veidojums, kas apļveida veidā piestiprināts pie ciliārā ķermeņa. Lēcas aizmugurējā virsma atrodas blakus stiklveida ķermenim, tās priekšā atrodas varavīksnene un priekšējā un aizmugures kamera.
Maksimālais pieauguša cilvēka lēcas biezums ir aptuveni 3,6-5 mm (atkarībā no izmitināšanas spriedzes), tā diametrs ir aptuveni 9-10 mm. Lēcas priekšējās virsmas izliekuma rādiuss miera stāvoklī ir 10 mm, un aizmugurējā virsma ir 6 mm pie maksimālā akomodācijas sprieguma, tiek salīdzināts priekšējais un aizmugurējais rādiuss, samazinot līdz 5,33 mm.
Lēcas refrakcijas indekss ir neviendabīgs biezumā un ir vidēji 1,386 vai 1,406 (kodols), arī atkarībā no izmitināšanas stāvokļa.
Atpūtas stāvoklī objektīva laušanas spēja vidēji ir 19,11 dioptrijas, pie maksimālā izmitināšanas sprieguma - 33,06 dioptrijas.
Jaundzimušajiem lēca ir gandrīz sfēriska, tai ir mīksta konsistence un refrakcijas spēja līdz 35,0 dioptrijām. Tās turpmākā izaugsme galvenokārt notiek diametra palielināšanās dēļ.
Izmitināšanas aparāti
Acs akomodatīvais aparāts nodrošina attēla fokusēšanu uz tīkleni, kā arī acs pielāgošanos gaismas intensitātei. Tajā ietilpst varavīksnene ar caurumu centrā — zīlīte — un ciliārais ķermenis ar lēcas ciliāro joslu.
Attēla fokusēšana tiek nodrošināta, mainot lēcas izliekumu, ko regulē ciliārais muskulis. Palielinoties izliekumam, objektīvs kļūst izliektāks un spēcīgāk lauž gaismu, noskaņojot sevi, lai redzētu tuvumā esošos objektus. Kad muskulis atslābina, lēca kļūst plakanāka un acs pielāgojas, lai redzētu tālus objektus. Citiem dzīvniekiem, jo īpaši galvkājiem, izmitināšanas laikā dominē tieši attāluma izmaiņas starp lēcu un tīkleni.
Skolēns ir mainīga izmēra caurums varavīksnenē. Tas darbojas kā acs diafragma, regulējot gaismas daudzumu, kas krīt uz tīkleni. Spilgtā gaismā varavīksnenes apļveida muskuļi saraujas un radiālie muskuļi atslābinās, savukārt zīlīte sašaurinās un samazinās gaismas daudzums, kas nonāk tīklenē, tas pasargā to no bojājumiem. Vājā apgaismojumā, gluži pretēji, radiālie muskuļi saraujas un zīlīte paplašinās, ielaižot acī vairāk gaismas.
Zinn saites (ciliārās saites). Ciliārā ķermeņa procesi tiek virzīti uz lēcas kapsulu. Atslābinātā stāvoklī ciliārā ķermeņa gludajiem muskuļiem ir maksimāla izstiepšanas iedarbība uz lēcas kapsulu, kā rezultātā tā tiek maksimāli saplacināta un refrakcijas spēja ir minimāla (tas notiek, skatot objektus, kas atrodas lielā attālumā no lēcas kapsulas). acis); ciliārā ķermeņa gludo muskuļu saraušanās apstākļos rodas pretējs attēls (pētot objektus tuvu acīm)
Acs priekšējā un aizmugurējā kamera attiecīgi ir piepildīta ar ūdens šķidrumu.
Vizuālā analizatora receptoru aparāts. Atsevišķu tīklenes slāņu uzbūve un funkcijas
Tīklene ir acs iekšējais slānis, kam ir sarežģīta daudzslāņu struktūra. Ir divu veidu fotoreceptori ar atšķirīgu funkcionālo nozīmi - stieņi un konusi un vairāku veidu nervu šūnas ar to daudzajiem procesiem.
Gaismas staru ietekmē fotoreceptoros notiek fotoķīmiskās reakcijas, kas sastāv no gaismas jutīgo vizuālo pigmentu izmaiņām. Tas izraisa fotoreceptoru ierosmi un pēc tam stieņa un ar konusu saistīto nervu šūnu sinaptisko ierosmi. Pēdējie veido faktisko acs nervu aparātu, kas pārraida vizuālo informāciju uz smadzeņu centriem un piedalās tās analīzē un apstrādē.
PALĪGIERĪCE
Acs palīgierīcē ietilpst acs aizsargierīces un muskuļi. Aizsarglīdzekļos ietilpst plakstiņi ar skropstām, konjunktīva un asaru aparāts.
Plakstiņi ir sapārotas ādas-konjunktīvas krokas, kas aptver acs ābolu priekšā. Plakstiņa priekšējo virsmu klāj plāna, viegli salocīta āda, zem kuras atrodas plakstiņa muskulis un kura perifērijā pāriet pieres un sejas ādā. Plakstiņa aizmugurējā virsma ir izklāta ar konjunktīvu. Plakstiņiem ir plakstiņu priekšējās malas, uz kurām ir skropstas, un plakstiņu aizmugurējās malas, kas saplūst konjunktīvā.
Starp augšējo un apakšējo plakstiņu ir plakstiņu plaisa ar mediālo un sānu leņķi. Plakstiņu plaisas mediālajā stūrī katra plakstiņa priekšējai malai ir neliels pacēlums - asaru papilla, kuras augšpusē ar adatas caurumu atveras asaru kanāls. Plakstiņu biezums satur skrimšļus, kas ir cieši saauguši ar konjunktīvu un lielā mērā nosaka plakstiņu formu. Šos skrimšļus līdz orbītas malai stiprina plakstiņu mediālās un sānu saites. Skrimšļa biezumā atrodas diezgan daudz (līdz 40) skrimšļa dziedzeru, kuru kanāli atveras netālu no abu plakstiņu brīvajām aizmugurējām malām. Cilvēkiem, kas strādā putekļainās darbnīcās, bieži rodas šo dziedzeru bloķēšana ar sekojošu iekaisumu.
Katras acs muskuļu aparāts sastāv no trim antagonistiski iedarbīgu okulomotoru muskuļu pāriem:
Augšējās un apakšējās taisnās līnijas,
iekšējās un ārējās taisnes,
Augšējais un apakšējais slīpums.
Visi muskuļi, izņemot apakšējo slīpo, sākas, tāpat kā muskuļi, kas paceļ augšējo plakstiņu, no cīpslas gredzena, kas atrodas ap orbītas optisko kanālu. Pēc tam četri taisnie muskuļi, pakāpeniski novirzoties, tiek virzīti uz priekšu un pēc Tenona kapsulas perforēšanas ielido cīpslas sklērā. To stiprinājuma līnijas atrodas dažādos attālumos no limbus: iekšējā taisnā - 5,5-5,75 mm, apakšējā - 6-6,6 mm, ārējā - 6,9-7 mm, augšējā - 7,7-8 mm.
Augšējais slīpais muskulis no redzes atveres ir vērsts uz kaula-cīpslu bloku, kas atrodas orbītas augšējā iekšējā stūrī, un, izkliedēts pa to, kompaktas cīpslas formā iet uz aizmuguri un uz āru; piestiprinās pie sklēras acs ābola augšējā ārējā kvadrantā 16 mm attālumā no limbusa.
Apakšējais slīpais muskulis sākas no orbītas apakšējās kaulainās sienas nedaudz sāniski līdz ieejai nasolacrimālajā kanālā, iet uz aizmuguri un uz āru starp orbītas apakšējo sienu un apakšējo taisno muskuļu; piestiprinās pie sklēras 16 mm attālumā no limbusa (acs ābola apakšējā ārējā kvadrantā).
Iekšējos, augšējos un apakšējos taisnos muskuļus, kā arī apakšējo slīpo muskuli inervē okulomotorā nerva zari, ārējo taisno - ar abducens nervu, bet augšējo slīpo - ar trohleāro nervu.
Kad viens vai otrs muskulis saraujas, acs pārvietojas ap asi, kas ir perpendikulāra tās plaknei. Pēdējais iet gar muskuļu šķiedrām un šķērso acs rotācijas punktu. Tas nozīmē, ka lielākajai daļai okulomotorisko muskuļu (izņemot ārējos un iekšējos taisnos muskuļus) rotācijas asīm ir viens vai otrs slīpuma leņķis attiecībā pret sākotnējām koordinātu asīm. Tā rezultātā, kad šādi muskuļi saraujas, acs ābols veic sarežģītu kustību. Tā, piemēram, augšējais taisnais muskulis, kad acs atrodas vidējā stāvoklī, paceļ to uz augšu, griežas uz iekšu un nedaudz pagriež deguna virzienā. Acs vertikālās kustības palielināsies, samazinoties novirzes leņķim starp sagitālo un muskuļu plakni, t.i., kad acs pagriežas uz āru.
Visas acs ābolu kustības ir sadalītas kombinētajās (saistītās, konjugētās) un konverģentajās (objektu fiksācija dažādos attālumos konverģences dēļ). Kombinētās kustības ir tās, kas ir vērstas vienā virzienā: uz augšu, pa labi, pa kreisi utt.. Šīs kustības veic muskuļi – sinerģisti. Tā, piemēram, skatoties pa labi, labajā acī saraujas ārējais taisnais muskulis, bet kreisajā acī saraujas iekšējais taisnais muskulis. Konverģentas kustības tiek realizētas, izmantojot katras acs iekšējo taisno muskuļu darbību. Daudzas no tām ir saplūšanas kustības. Būdami ļoti mazi, tie veic īpaši precīzu acu fiksāciju, tādējādi radot apstākļus netraucētai divu tīklenes attēlu saplūšanai vienā cietā attēlā analizatora kortikālajā daļā.
Gaismas uztvere
Mēs uztveram gaismu tāpēc, ka tās stari iziet cauri acs optiskajai sistēmai. Tur ierosme tiek apstrādāta un pārraidīta uz vizuālās sistēmas centrālajām daļām. Tīklene ir sarežģīts acs slānis, kas satur vairākus šūnu slāņus, kas atšķiras pēc formas un funkcijas.
Pirmais (ārējais) slānis ir pigmenta slānis, kas sastāv no blīvi izvietotām epitēlija šūnām, kas satur melno pigmentu fuscīnu. Tas absorbē gaismas starus, veicinot skaidrāku objektu attēlu. Otrais slānis ir receptoru slānis, ko veido gaismas jutīgās šūnas - redzes receptori - fotoreceptori: konusi un stieņi. Viņi uztver gaismu un pārvērš tās enerģiju nervu impulsos.
Katrs fotoreceptors sastāv no gaismas jutīga ārējā segmenta, kas satur vizuālais pigments, un iekšējais segments, kurā atrodas kodols un mitohondriji, kas nodrošina enerģijas procesus fotoreceptoru šūnā.
Elektronu mikroskopiskie pētījumi atklāja, ka katra stieņa ārējais segments sastāv no 400-800 plānām plāksnēm jeb diskiem, kuru diametrs ir aptuveni 6 mikroni. Katrs disks ir dubultā membrāna, kas sastāv no monomolekulāriem lipīdu slāņiem, kas atrodas starp olbaltumvielu molekulu slāņiem. Tīklene, kas ir daļa no redzes pigmenta rodopsīna, ir saistīta ar olbaltumvielu molekulām.
Fotoreceptoru šūnas ārējos un iekšējos segmentus atdala membrānas, caur kurām iziet 16-18 plānu fibrilu saišķis. Iekšējais segments pāriet procesā, ar kura palīdzību fotoreceptoru šūna caur sinapsēm pārraida ierosmi uz bipolāro nervu šūnu, kas saskaras ar to.
Cilvēkam acī ir aptuveni 6-7 miljoni konusu un 110-125 miljoni stieņu. Stieņi un konusi tīklenē ir sadalīti nevienmērīgi. Tīklenes centrālajā foveā (fovea centralis) ir tikai konusi (līdz 140 000 konusu uz 1 mm2). Virzoties uz tīklenes perifēriju, konusu skaits samazinās un stieņu skaits palielinās. Tīklenes perifērijā ir gandrīz tikai stieņi. Konusi darbojas spilgtā apgaismojumā un uztver krāsas; stieņi ir receptori, kas uztver gaismas starus krēslas redzes apstākļos.
Dažādu tīklenes daļu stimulēšana liecina, ka dažādas krāsas vislabāk uztver, ja gaismas stimuli tiek piemēroti fovea, kur konusi atrodas gandrīz tikai. Atkāpjoties no tīklenes centra, krāsu uztvere pasliktinās. Tīklenes perifērija, kur atrodas tikai stieņi, neuztver krāsu. Tīklenes konusa aparāta gaismas jutība ir daudzkārt mazāka nekā elementiem, kas saistīti ar stieņiem. Tāpēc krēslas stundās vāja apgaismojuma apstākļos centrālā konusa redze ir strauji samazināta un dominē perifērā stieņa redze. Tā kā stieņi neuztver krāsas, cilvēks krēslā krāsas neatšķir.
Aklā vieta. Redzes nerva ieejas punkts acs ābolā, redzes sprauslā, nesatur fotoreceptorus un tāpēc ir nejutīgs pret gaismu; Šī ir tā sauktā aklā zona. Aklās zonas esamību var pārbaudīt, izmantojot Marriott eksperimentu.
Marriotts eksperimentu veica šādi: viņš novietoja divus dižciltīgos 2 m attālumā vienu pret otru un lūdza viņiem paskatīties ar vienu aci noteiktā punktā sānos - tad katram šķita, ka viņa kolēģim nav galvas.
Savādi, bet tikai 17. gadsimtā cilvēki uzzināja, ka uz viņu acu tīklenes ir "aklā vieta", par kuru neviens iepriekš nebija domājis.
Tīklenes neironi. Uz iekšu no fotoreceptoru šūnu slāņa tīklenē atrodas bipolāru neironu slānis, kas no iekšpuses atrodas blakus ganglija nervu šūnu slānim.
Ganglija šūnu aksoni veido redzes nerva šķiedras. Tādējādi ierosme, kas notiek fotoreceptorā gaismas iedarbībā, caur nervu šūnām - bipolāru un gangliju - nonāk redzes nerva šķiedrās.
Priekšmetu attēlu uztvere
Skaidru objektu attēlu uz tīklenes nodrošina sarežģītā unikālā acs optiskā sistēma, kas sastāv no radzenes, priekšējās un aizmugurējās kameras šķidrumiem, lēcas un stiklveida ķermeņa. Gaismas stari iziet cauri uzskaitītajiem medijiem optiskā sistēma acis un tajās laužas saskaņā ar optikas likumiem. Lēcai ir galvenā nozīme gaismas refrakcijā acī.
Lai skaidri uztvertu objektus, ir nepieciešams, lai to attēls vienmēr būtu fokusēts tīklenes centrā. Funkcionāli acs ir pielāgota tālu objektu apskatei. Tomēr cilvēki var skaidri atšķirt objektus, kas atrodas dažādos attālumos no acs, pateicoties lēcas spējai mainīt savu izliekumu un attiecīgi acs refrakcijas spēku. Acs spēju pielāgoties skaidri redzamiem objektiem, kas atrodas dažādos attālumos, sauc par akomodāciju. Lēcas pielāgošanās spēju pārkāpums izraisa redzes asuma pasliktināšanos un tuvredzības vai tālredzības rašanos.
Parasimpātiskās preganglioniskās šķiedras rodas no Vestfāla-Edingera kodola (kodola viscerālā daļa III pāri galvaskausa nervs) un pēc tam kā daļa no III galvaskausa nervu pāra pāriet uz ciliāru gangliju, kas atrodas tieši aiz acs. Šeit preganglioniskās šķiedras veido sinapses ar postganglionālajiem parasimpātiskajiem neironiem, kas savukārt nosūta šķiedras kā daļu no ciliārajiem nerviem uz acs ābolu.
Šie nervi uzbudina: (1) ciliāru muskuļu, kas regulē acs lēcu fokusēšanu; (2) varavīksnenes sfinkteris, kas sašaurina zīlīti.
Acs simpātiskās inervācijas avots ir pirmā krūškurvja segmenta sānu ragu neironi muguras smadzenes. Simpātiskās šķiedras, kas rodas no šejienes, nonāk simpātiskajā ķēdē un paceļas uz augšējo kakla gangliju, kur tās sinapsē ar ganglija neironiem. To postganglioniskās šķiedras iet gar miega artērijas virsmu un tālāk pa mazākām artērijām un sasniedz aci.
Šeit simpātiskās šķiedras inervē varavīksnenes radiālās šķiedras (kas paplašina zīlīti), kā arī dažus acs ekstraokulāros muskuļus (par Hornera sindromu ir runāts tālāk).
Izmitināšanas mehānisms, kas fokusē acs optisko sistēmu, ir svarīgs, lai uzturētu augstu redzes asumu. Akomodācija notiek acs ciliārā muskuļa kontrakcijas vai relaksācijas rezultātā. Šī muskuļa kontrakcija palielina lēcas refrakcijas spēku, un relaksācija to samazina.
Objektīva novietojumu regulē negatīvais mehānisms atsauksmes, kas automātiski pielāgo objektīva refrakcijas spēku, lai sasniegtu augstāko redzes asuma pakāpi. Kad acis, kas fokusētas uz kādu tālu objektu, pēkšņi ir jāfokusē uz tuvu objektu, objektīvs parasti pielāgojas mazāk nekā 1 sekundē. Lai gan precīzs regulēšanas mehānisms, kas izraisa šo ātru un precīzu acs fokusēšanu, nav skaidrs, dažas tā pazīmes ir zināmas.
Pirmkārt, pēkšņi mainoties attālumam līdz fiksācijas punktam, objektīva refrakcijas spēja mainās virzienā, kas atbilst jauna fokusa stāvokļa sasniegšanai sekundes daļas laikā. Otrkārt, dažādi faktori palīdz mainīt objektīva stiprumu vēlamajā virzienā.
1. Hromatiskā aberācija. Piemēram, sarkanie stari ir fokusēti nedaudz aiz zilajiem stariem, jo zilos starus lēca lauž vairāk nekā sarkanos starus. Šķiet, ka acis spēj noteikt, kurš no šiem diviem staru veidiem ir labāk fokusēts, un šī "atslēga" pārraida informāciju pielāgojošajam mehānismam, lai palielinātu vai samazinātu objektīva jaudu.
2. Konverģence. Kad acis pievēršas tuvam objektam, acis saplūst. Neironu konverģences mehānismi vienlaikus sūta signālu, kas palielina acs lēcas refrakcijas spēju.
3. Fovea dziļuma fokusa skaidrība atšķiras no fokusa skaidrības malās, jo centrālā fovea atrodas nedaudz dziļāk nekā pārējā tīklenes daļa. Tiek uzskatīts, ka šī atšķirība sniedz arī signālu, kurā virzienā jāmaina objektīva jauda.
4. Lēcas akomodācijas pakāpe visu laiku nedaudz svārstās ar frekvenci līdz 2 reizēm sekundē. Šajā gadījumā vizuālais attēls kļūst skaidrāks, kad objektīva jauda svārstās pareizajā virzienā, un kļūst mazāk skaidrs, ja objektīva jauda svārstās nepareizā virzienā. Tas var nodrošināt ātru signālu, lai izvēlētos pareizo objektīva jaudas maiņas virzienu, lai nodrošinātu atbilstošu fokusu. Smadzeņu garozas zonas, kas regulē izmitināšanu, darbojas ciešā paralēlā saistībā ar zonām, kas kontrolē fiksācijas acu kustības.
Šajā gadījumā vizuālo signālu analīzi veic garozas apgabalos, kas atbilst Brodmana laukiem 18 un 19, un motoriskie signāli uz ciliāru muskuļu tiek pārraidīti caur smadzeņu stumbra pretektālo zonu, pēc tam caur Vestfāla-Edingera zonu. kodolu un galu galā caur parasimpātiskām nervu šķiedrām uz acīm.
Fotoķīmiskās reakcijas tīklenes receptoros
Cilvēku un daudzu dzīvnieku tīklenes nūjiņas satur pigmentu rodopsīnu jeb vizuāli violetu, kura sastāvs, īpašības un ķīmiskās pārvērtības ir detalizēti pētītas pēdējās desmitgadēs. Pigments jodopsīns ir atrodams konusos. Konusi satur arī pigmentus hlorolabu un eritrolabu; pirmais no tiem absorbē starus, kas atbilst zaļajam, bet otrais - sarkanajai spektra daļai.
Rodopsīns ir augstas molekulmasas savienojums (molekulārā masa 270 000), kas sastāv no tīklenes, A vitamīna aldehīda un opsīna stara. Gaismas kvantu iedarbībā notiek šīs vielas fotofizikālo un fotoķīmisko pārvērtību cikls: tīklene tiek izomerizēta, sānu ķēde tiek iztaisnota, tiek pārtraukts savienojums starp tīkleni un proteīnu, tiek aktivizēti proteīna molekulas fermentatīvie centri. Konformācijas izmaiņas pigmenta molekulās aktivizē Ca2+ jonus, kas difūzijas ceļā sasniedz nātrija kanālus, kā rezultātā samazinās vadītspēja Na+. Nātrija vadītspējas samazināšanās rezultātā fotoreceptoru šūnā palielinās elektronegativitāte attiecībā pret ārpusšūnu telpu.
Pēc tam tīklene tiek atdalīta no opsīna. Fermenta, ko sauc par tīklenes reduktāzi, ietekmē tā tiek pārveidota par A vitamīnu.
Kad acis kļūst tumšākas, atjaunojas vizuāli violeta krāsa, t.i. rodopsīna resintēze. Šis process prasa, lai tīklene saņemtu A vitamīna cis izomēru, no kura veidojas tīklene. Ja organismā nav A vitamīna, tiek strauji traucēta rodopsīna veidošanās, kas izraisa nakts akluma attīstību.
Fotoķīmiskie procesi tīklenē notiek ļoti ekonomiski, t.i. Ja tiek pakļauta pat ļoti spilgtai gaismai, tiek sadalīta tikai neliela daļa no stieņos esošā rodopsīna.
Jodopsīna struktūra ir tuva rodopsīnam. Jodopsīns ir arī tīklenes savienojums ar proteīnu opsīnu, kas veidojas konusos un atšķiras no opsīna stieņos.
Rodopsīna un jodopsīna gaismas absorbcija ir atšķirīga. Jodopsīns visspēcīgāk absorbē dzelteno gaismu aptuveni 560 nm viļņa garumā.
Krāsu uztvere
Krāsu uztvere sākas ar gaismas absorbciju ar konusi - tīklenes fotoreceptoriem (fragments zemāk). Konuss vienmēr reaģē uz signālu vienādi, bet tā darbība tiek pārraidīta uz diviem dažādi veidi neironi, ko sauc par ON un OFF tipa bipolārajām šūnām, kas, savukārt, ir savienoti ar ON un OFF tipa ganglija šūnām, un to aksoni nes signālu uz smadzenēm - vispirms uz sānu genikulāta ķermeni un no turienes tālāk uz smadzenēm. redzes garoza
Daudzkrāsains tiek uztverts tāpēc, ka konusi reaģē uz noteiktu gaismas spektru izolēti. Ir trīs veidu konusi. 1. tipa konusi pārsvarā reaģē uz sarkanu, 2. tipa uz zaļu un 3. tipa uz zilu. Šīs krāsas sauc par primārajām. Ja tiek pakļauti dažāda garuma viļņiem, katrs konusa veids tiek uzbudināts atšķirīgi.
Garākais viļņa garums atbilst sarkanajam, īsākais violetajam;
Krāsas starp sarkano un violeto ir sakārtotas labi zināmā secībā sarkans-oranžs-dzeltens-zaļš-zils-zils-violets.
Mūsu acs uztver viļņu garumus tikai 400-700 nm diapazonā. Fotoni ar viļņu garumu virs 700 nm tiek klasificēti kā infrasarkanais starojums un tiek uztverti siltuma veidā. Fotoni ar viļņu garumu zem 400 nm tiek klasificēti kā ultravioletais starojums to augstās enerģijas dēļ, tiem var būt kaitīga ietekme uz ādu un gļotādām; Pēc ultravioletā starojuma nāk rentgena un gamma starojums.
Rezultātā katrs viļņa garums tiek uztverts kā īpaša krāsa. Piemēram, kad mēs skatāmies uz varavīksni, mums šķiet visievērojamākās primārās krāsas (sarkana, zaļa, zila).
Pamatkrāsu optiski sajaucot, var iegūt citas krāsas un toņus. Ja visi trīs konusu veidi tiek satraukti vienlaicīgi un vienādi, rodas baltas krāsas sajūta.
Krāsu signāli tiek pārraidīti pa lēnajām ganglija šūnu šķiedrām
Signālu, kas satur informāciju par krāsu un formu, sajaukšanas rezultātā cilvēks var redzēt kaut ko tādu, kas nebūtu gaidāms, pamatojoties uz no objekta atstarotās gaismas viļņa garuma analīzi, kā to skaidri parāda ilūzijas.
Vizuālie ceļi:
Ganglija šūnu aksoni rada redzes nervu. Labais un kreisais redzes nervs saplūst galvaskausa pamatnē, veidojot chiasmu, kur nervu šķiedras, kas nāk no abu tīklenes iekšējām pusēm, krustojas un pāriet uz pretējo pusi. Šķiedras, kas nāk no katras tīklenes ārējām pusēm, apvienojas ar atdalītu aksonu saišķi no kontralaterālā redzes nerva, veidojot redzes traktu. Optiskais trakts beidzas vizuālā analizatora primārajos centros, kas ietver sānu ģenikulāta ķermeni, augšējo kolikulu un smadzeņu stumbra pretektālo reģionu.
Sānu geniculate ķermeņi ir pirmā centrālās nervu sistēmas struktūra, kurā ierosmes impulsi ieslēdzas ceļā starp tīkleni un smadzeņu garozu. Tīklenes un sānu ķermeņa neironi analizē vizuālos stimulus, novērtējot to krāsu īpašības, telpisko kontrastu un vidējo apgaismojumu dažādās redzes lauka daļās. Sānu genikulāta ķermeņos binokulārā mijiedarbība sākas no labās un kreisās acs tīklenes.
