Analizator wizualny pozwala nie tylko identyfikować obiekty, ale także określić ich położenie w przestrzeni lub zauważyć jej zmiany. Niesamowity fakt- Około 95% wszystkich informacji jest postrzeganych przez osobę poprzez wzrok.
Struktura analizator wizualny
Gałka oczna znajduje się w oczodołach, sparowanych oczodołach czaszki. U podstawy oczodołu widoczna jest niewielka szczelina, przez którą nerwy i naczynia krwionośne łączą się z okiem. Oprócz tego do gałki ocznej dochodzą także mięśnie, dzięki czemu oczy poruszają się na boki. Powieki, brwi i rzęsy stanowią swego rodzaju zewnętrzną ochronę oka. Rzęsy - ochrona przed nadmiernym słońcem, piaskiem i kurzem dostającym się do oczu. Brwi zapobiegają spływaniu potu z czoła na narządy wzroku. Powieki uważane są za uniwersalną „osłonę” oka. Z boku policzka, w górnym kąciku oka gruczoł łzowy który uwalnia łzy po opuszczeniu górna powieka. Szybko nawilżają i myją gałki oczne. Uwolniona łza spływa do kącika oka, znajdującego się blisko nosa, gdzie kanał łzowy, promując uwalnianie nadmiaru łez. To właśnie powoduje, że płacząca osoba łka przez nos.
Zewnętrzna strona gałki ocznej pokryta jest płaszczem białkowym, tzw. twardówką. W przedniej części twardówka łączy się z rogówką. Zaraz za nim znajduje się naczyniówka. Jest koloru czarnego, dzięki czemu analizator wizualny nie rozprasza światła od wewnątrz. Jak wspomniano powyżej, twardówka staje się tęczówką lub tęczówką. Kolor oczu to kolor tęczówki. Pośrodku tęczówki znajduje się okrągła źrenica. Może się kurczyć i rozszerzać dzięki mięśniom gładkim. W ten sposób ludzki analizator wzrokowy reguluje ilość światła wpadającego do oka, niezbędną do zobaczenia obiektu. Soczewka znajduje się za źrenicą. Ma kształt soczewki dwuwypukłej, która dzięki tym samym mięśniom gładkim może stać się bardziej wypukła lub płaska. Aby zobaczyć obiekt znajdujący się w oddali, analizator wizualny wymusza, aby soczewka stała się płaska, a w pobliżu - wypukła. Wszystko wnęka wewnętrzna Oczy są wypełnione szklistym humorem. Nie ma koloru, co pozwala na przenikanie światła bez zakłóceń. Za gałką oczną znajduje się siatkówka.
Struktura siatkówki
Siatkówka ma receptory (komórki w postaci czopków i pręcików) przylegające do naczyniówki, których włókna są chronione ze wszystkich stron, tworząc czarną osłonę. Czopki mają znacznie mniejszą wrażliwość na światło niż pręciki. Znajdują się one głównie w centrum siatkówki, w plamce żółtej. W rezultacie pręciki dominują na obwodzie oka. Są w stanie przesyłać do analizatora wizualnego jedynie obraz czarno-biały, ale ze względu na wysoką światłoczułość działają także w słabym oświetleniu. Znajduje się przed prętami i stożkami komórki nerwowe, odbieranie i przetwarzanie informacji docierających do siatkówki.
Aparat okoruchowy i pomocniczy. Wizualny system sensoryczny pomaga uzyskać aż 90% informacji o otaczającym świecie. Pozwala rozróżnić kształt, odcień i wielkość przedmiotów. Jest to niezbędne do oceny przestrzeni i orientacji w otaczającym świecie. Dlatego warto bardziej szczegółowo rozważyć fizjologię, strukturę i funkcje analizatora wizualnego.
Cechy anatomiczne
Gałka oczna znajduje się w oczodole, utworzone przez kości czaszki Jego średnia średnica wynosi 24 mm, waga nie przekracza 8 g. Schemat oka obejmuje 3 muszle.
Zewnętrzna skorupa
Składa się z rogówki i twardówki. Fizjologia pierwszego pierwiastka zakłada brak naczyń krwionośnych, dlatego jego odżywianie odbywa się poprzez płyn międzykomórkowy. Główną funkcją jest ochrona wewnętrznych elementów oka przed uszkodzeniem. Rogówka zawiera dużą liczbę zakończeń nerwowych, więc dostający się na nią kurz prowadzi do rozwoju bólu.
Twardówka jest nieprzezroczystą, włóknistą torebką oka o białym lub niebieskawym odcieniu. Powłokę tworzą włókna kolagenu i elastyny, ułożone losowo. Twardówka spełnia następujące funkcje: chroni wewnętrzne elementy narządu, utrzymuje ciśnienie wewnątrz oka, przyczepia układ okoruchowy i włókna nerwowe.
Naczyniówka
Warstwa ta zawiera następujące elementy:
- naczyniówka, która odżywia siatkówkę;
- ciało rzęskowe w kontakcie z soczewką;
- Tęczówka zawiera pigment, który określa kolor oczu każdej osoby. Wewnątrz znajduje się źrenica, która może określić stopień przenikania promieni świetlnych.
Wewnętrzna skorupa
Siatkówka, zbudowana z komórek nerwowych, jest cienka skorupa oczy. Tutaj odbierane i analizowane są wrażenia wzrokowe.
Struktura układu załamania
Układ optyczny oka obejmuje następujące elementy.
- Komora przednia znajduje się pomiędzy rogówką a tęczówką. Jego główną funkcją jest odżywianie rogówki.
- Soczewka jest dwuwypukłą przezroczystą soczewką niezbędną do załamania promieni świetlnych.
- Tylna komora oka to przestrzeń pomiędzy tęczówką a soczewką wypełniona płynną zawartością.
- Ciało szkliste- galaretowaty, przezroczysty płyn wypełniający gałkę oczną. Jego głównym zadaniem jest załamanie strumieni świetlnych i zapewnienie trwały kształt organ.
Układ optyczny oka pozwala postrzegać obiekty jako realistyczne: trójwymiarowe, wyraźne i kolorowe. Stało się to możliwe dzięki zmianie stopnia załamania promieni, skupieniu obrazu i stworzeniu wymaganej długości osi.
Budowa aparatu pomocniczego
Analizator wizualny zawiera aparat pomocniczy, który składa się z następujących sekcji:
- spojówka - to cienka błona tkanki łącznej, która jest zlokalizowana wewnątrz wiek Spojówka chroni analizator wzrokowy przed wysychaniem i namnażaniem patogennej mikroflory;
- Aparat łzowy składa się z gruczołów łzowych, które wytwarzają płyn łzowy. Wydzielina jest niezbędna do nawilżenia oka;
- ćwicz mobilność gałki oczne we wszystkich kierunkach. Fizjologia analizatora sugeruje, że mięśnie zaczynają funkcjonować od urodzenia dziecka. Jednak ich tworzenie kończy się o 3 lata;
- brwi i powieki – elementy te pomagają chronić przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych.
Funkcje analizatora
System wizualny składa się z następujących części.
- Układ obwodowy obejmuje siatkówkę – tkankę zawierającą receptory odbierające promienie świetlne.
- Przewodnictwo obejmuje parę nerwów, które tworzą częściowe skrzyżowanie wzrokowe (chiazm). W rezultacie obrazy ze skroniowej części siatkówki pozostają po tej samej stronie. W tym przypadku informacje ze strefy wewnętrznej i nosowej są przekazywane do przeciwnej połowy kory mózgowej. Ten wizualny krzyż pozwala stworzyć trójwymiarowy obraz. Droga wzrokowa jest ważnym elementem przewodzącego układu nerwowego, bez którego widzenie byłoby niemożliwe.
- Centralny. Informacje docierają do części kory mózgowej, w której są przetwarzane. Strefa ta znajduje się w okolicy potylicznej i umożliwia ostateczną transformację przychodzących impulsów w doznania wzrokowe. Kora mózgowa jest część środkowa analizator.
Ścieżka wzrokowa spełnia następujące funkcje:
- postrzeganie światła i koloru;
- tworzenie kolorowego obrazu;
- pojawienie się stowarzyszeń.
Droga wzrokowa jest głównym elementem przekazywania impulsów z siatkówki do mózgu. Fizjologia narządu wzroku sugeruje, że różne zaburzenia narządu wzroku prowadzą do częściowej lub całkowitej ślepoty.
Układ wzrokowy odbiera światło i przekształca promienie z obiektów w wrażenia wzrokowe. Jest to złożony proces, którego schemat obejmuje dużą liczbę ogniw: projekcję obrazu na siatkówkę, stymulację receptorów, skrzyżowanie wzrokowe, percepcję i przetwarzanie impulsów przez odpowiednie strefy kory mózgowej.
Cudowny świat pełen kolorów, dźwięków i zapachów dają nam zmysły.
MAMA. OSTROWSKI
Cel lekcji: badanie analizatora wizualnego.
Zadania: definicja pojęcia „analizator”, nauka działania analizatora, rozwój umiejętności eksperymentalnych i logiczne myślenie, rozwój aktywności twórczej uczniów.
Typ lekcji: prezentacja nowego materiału z elementami działalności eksperymentalnej i integracji.
Metody i techniki: poszukiwanie, badania.
Sprzęt: fałszywe oczy; tabela „Struktura oka”; domowe stoły „Kierunek promieni”, „Pręty i stożki”; materiały informacyjne: karty przedstawiające budowę oka, wady wzroku.
Postęp lekcji
I. Aktualizowanie wiedzy
Pożądane sklepienie stepowego nieba.
Strumienie stepowego powietrza,
Na Tobie jestem w błogości bez tchu
Zatrzymałem oczy.Spójrz na gwiazdy: jest ich wiele
W ciszy nocy
Płonie i świeci wokół księżyca
Na błękitnym niebie.E. Baratyński
Wiatr przyniósł z daleka
Pieśni o wiośnie podpowiadają,
Gdzieś jasno i głęboko
Otworzył się kawałek nieba.
Jakie obrazy stworzyli poeci! Co pozwoliło na ich powstanie? Okazuje się, że pomagają w tym analizatory. Porozmawiamy o nich dzisiaj. Analizator jest złożony system, dostarczając analizę podrażnień. Jak powstają podrażnienia i gdzie są analizowane? Odbiorniki wpływy zewnętrzne– receptory. Gdzie dalej podąża podrażnienie i co się dzieje, gdy zostanie poddane analizie? ( Studenci wyrażają swoje opinie.)
II. Nauka nowego materiału
Podrażnienie przekształca się w impuls nerwowy i przemieszcza się drogą nerwową do mózgu, gdzie jest analizowane. ( Równolegle z rozmową sporządzamy schemat odniesienia, który następnie omawiamy ze studentami.)
Jaka jest rola wzroku w życiu człowieka? Wzrok jest niezbędny do pracy, nauki, rozwoju estetycznego i przekazywania informacji doświadczenie społeczne. Około 70% wszystkich informacji otrzymujemy poprzez wzrok. Oko jest oknem do otaczający nas świat. Organ ten często porównywany jest do aparatu. Rolę soczewki pełni soczewka. ( Demonstracja manekinów, stołów.) Otwór obiektywu to źrenica, której średnica zmienia się w zależności od oświetlenia. Podobnie jak na kliszy fotograficznej czy światłoczułej matrycy aparatu, obraz pojawia się na siatkówce oka. Jednak system wizyjny jest bardziej zaawansowany niż konwencjonalny aparat: siatkówka i mózg same korygują obraz, czyniąc go wyraźniejszym, obszerniejszym, bardziej kolorowym i wreszcie znaczącym.
Zapoznaj się bardziej szczegółowo z budową oka. Przyjrzyj się tabelom i modelom, skorzystaj z ilustracji w podręczniku.
Narysujmy schemat „Struktury oka”.
Włóknista membrana
Tylna – nieprzezroczysta – twardówka
Przednia – przezroczysta – rogówka
Naczyniówka
Przednia – tęczówka, zawiera pigment
W środku tęczówki znajduje się źrenica
Obiektyw
Siatkówka
Brwi
Powieki
Rzęsy
Kanał łzowy
Gruczoł łzowy
Mięśnie okoruchowe
„Ciasna sieć rybacka, rzucona na dno okularu i chwytająca promienie słoneczne! – tak starożytny grecki lekarz Herophilus wyobrażał sobie siatkówkę oka. To poetyckie porównanie okazało się zaskakująco trafne. Siatkówka– właśnie sieć, i to taką, która wyłapuje pojedyncze kwanty światła. Przypomina tort warstwowy o grubości 0,15–0,4 mm, każda warstwa to mnogość komórek, których procesy przeplatają się i tworzą ażurową sieć. Długie procesy rozciągają się od komórek ostatniej warstwy, które tworzą wiązkę nerw wzrokowy.
Ponad milion włókien nerw wzrokowy przenoszą informację zakodowaną przez siatkówkę w postaci słabych impulsów bioelektrycznych do mózgu. Miejsce na siatkówce, w którym włókna zbiegają się w wiązkę, nazywa się ślepy punkt.
Warstwa siatkówki utworzona przez wrażliwe na światło komórki - pręciki i czopki - pochłania światło. To w nich następuje przemiana światła w informację wizualną.
Zapoznaliśmy się z pierwszym ogniwem analizatora wizualnego - receptorami. Spójrz na zdjęcie receptorów światła, mają one kształt pręcików i stożków. Pręciki zapewniają widzenie czarno-białe. Są około 100 razy bardziej wrażliwe na światło niż czopki i są ułożone w taki sposób, że ich gęstość wzrasta od środka do krawędzi siatkówki. Wizualny pigment pręcików dobrze pochłania promienie niebiesko-niebieskie, ale słabo czerwone, zielone i fioletowe. Widzenie kolorów zapewniają trzy rodzaje czopków, które są wrażliwe odpowiednio na kolor fioletowy, zielony i czerwony. Naprzeciwko źrenicy na siatkówce znajduje się największe skupisko czopków. To miejsce nazywa się żółta plama.
Pamiętajcie o czerwonym maku i niebieskim chabrze. W dzień są jaskrawo wybarwione, o zmroku mak jest prawie czarny, a chaber biało-niebieski. Dlaczego? ( Studenci wyrażają opinie.) W dzień przy dobrym oświetleniu działają zarówno szyszki jak i pręciki, a w nocy gdy szyszki nie mają wystarczającej ilości światła tylko pręciki. Fakt ten po raz pierwszy opisał czeski fizjolog Purkinje w 1823 roku.
Eksperyment „Wizja pręta”. Weź mały przedmiot, np. ołówek, w kolorze czerwonym i patrząc na wprost, spróbuj zobaczyć go wzrokiem peryferyjnym. Obiekt należy stale przesuwać, wtedy będzie można znaleźć pozycję, w której kolor czerwony będzie postrzegany jako czarny. Wyjaśnij, dlaczego ołówek jest ustawiony tak, że jego obraz jest wyświetlany na krawędzi siatkówki. ( Na krawędzi siatkówki prawie nie ma czopków, a pręciki nie rozróżniają kolorów, dlatego obraz wydaje się prawie czarny.)
Wiemy już, że strefa wzrokowa kory mózgowej znajduje się w części potylicznej. Stwórzmy diagram referencyjny „Analizatora Wizualnego”.
Zatem analizator wizualny jest złożonym systemem postrzegania i przetwarzania informacji świat zewnętrzny. Analizator wizualny ma duże rezerwy. Siatkówka oka zawiera 5–6 milionów czopków i około 110 milionów pręcików, a kora wzrokowa półkul mózgowych zawiera około 500 milionów neuronów. Pomimo wysokiej niezawodności analizatora wizualnego, jego funkcje mogą zostać zakłócone pod wpływem różne czynniki. Dlaczego tak się dzieje i do jakich zmian to prowadzi? ( Studenci wyrażają swoje opinie.)
Należy pamiętać, że przy dobrym wzroku obraz obiektów znajdujących się w oddali najlepsza wizja(25 cm), powstaje dokładnie na siatkówce. Na zdjęciu w podręczniku możesz zobaczyć, jak powstaje obraz u osoby krótkowzrocznej i dalekowzrocznej.
Krótkowzroczność, dalekowzroczność, astygmatyzm i ślepota barw są częstymi wadami wzroku. Mogą być dziedziczne, ale mogą też zostać nabyte w trakcie życia zły tryb praca, słabe oświetlenie pulpitu, nieprzestrzeganie zasad bezpieczeństwa podczas pracy przy komputerze, w warsztatach i laboratoriach, podczas długiego oglądania telewizji itp.
Badania wykazały, że po 60 minutach ciągłego siedzenia przed telewizorem następuje pogorszenie ostrości wzroku i zdolności rozróżniania kolorów. Komórki nerwowe zostają „przeciążone” niepotrzebnymi informacjami, w wyniku czego pogarsza się pamięć i słabnie uwaga. W ostatnie lata zarejestrowany specjalny kształt dysfunkcja układu nerwowego - fotopadaczka, której towarzyszą drgawki, a nawet utrata przytomności. W Japonii 17 grudnia 1997 roku zarejestrowano masowy atak tej choroby. Jak się okazało, powodem było szybsze miganie obrazów w jednej ze scen kreskówki „Małe potwory”.
III. Konsolidacja zdobytej wiedzy, podsumowanie, ocena
Oczy, narząd wzroku, można porównać do okna na otaczający nas świat. Poprzez wzrok otrzymujemy około 70% wszystkich informacji, np. o kształcie, rozmiarze, kolorze obiektów, odległości od nich itp. Analizator wizualny steruje motoryką i aktywność zawodowa osoba; Dzięki wizji możemy za pomocą książek i ekranów komputerów badać doświadczenia zgromadzone przez ludzkość.
Narząd wzroku składa się z gałki ocznej i aparatu pomocniczego. Aparatura dodatkowa - brwi, powieki i rzęsy, gruczoł łzowy, kanaliki łzowe, mięśnie okoruchowe, nerwy i naczynia krwionośne
Brwi i rzęsy chronią oczy przed kurzem. Dodatkowo brwi odprowadzają pot z czoła. Wszyscy wiedzą, że dana osoba stale mruga (2-5 ruchów powiek na minutę). Ale czy wiedzą dlaczego? Okazuje się, że w momencie mrugnięcia powierzchnia oka zostaje zwilżona płynem łzowym, co chroni ją przed wysychaniem i jednocześnie oczyszcza z kurzu. Płyn łzowy wytwarzany jest przez gruczoł łzowy. Zawiera 99% wody i 1% soli. Dziennie wydziela się do 1 g płynu łzowego, który gromadzi się w wewnętrznym kąciku oka, a następnie przedostaje się do kanalików łzowych, skąd jest odprowadzany do oka. jama nosowa. Jeśli ktoś płacze, płyn łzowy nie ma czasu na ucieczkę przez kanaliki do jamy nosowej. Następnie łzy spływają dolną powieką i kroplami spływają po twarzy.
Gałka oczna znajduje się w zagłębieniu czaszki - na orbicie. Ma kulisty kształt i składa się z rdzenia wewnętrznego pokrytego trzema błonami: zewnętrzną - włóknistą, środkową - naczyniową i wewnętrzną - siatkową. Błona włóknista jest podzielona na tylną nieprzezroczystą część - osłonkę białawą lub twardówkę i przednią przezroczystą część - rogówkę. Rogówka to wypukło-wklęsła soczewka, przez którą światło wpada do oka. Naczyniówka znajduje się pod twardówką. Jej przednia część nazywa się tęczówką i zawiera pigment określający kolor oczu. Pośrodku tęczówki znajduje się niewielki otwór - źrenica, która odruchowo, za pomocą mięśni gładkich, może rozszerzać się lub kurczyć, wpuszczając do oka wymaganą ilość światła.
Sama naczyniówka jest penetrowana przez gęstą sieć naczyń krwionośnych zaopatrujących gałkę oczną. Od wewnątrz warstwa komórek pigmentowych pochłaniających światło przylega do naczyniówki, dzięki czemu światło nie jest rozpraszane ani odbijane wewnątrz gałki ocznej.
Bezpośrednio za źrenicą znajduje się dwuwypukła przezroczysta soczewka. Potrafi odruchowo zmieniać swoją krzywiznę, zapewniając wyraźny obraz na siatkówce – wewnętrznej warstwie oka. W siatkówce znajdują się receptory: pręciki (receptory światła zmierzchu, które odróżniają światło od ciemności) i czopki (mają mniejszą wrażliwość na światło, ale rozróżniają kolory). Większość czopków znajduje się na siatkówce naprzeciwko źrenicy, w plamce żółtej. Obok tego miejsca wychodzi nerw wzrokowy, nie ma tu żadnych receptorów, dlatego nazywa się to plamką ślepą.
Wnętrze oka wypełnione jest przezroczystym i bezbarwnym ciałem szklistym.
Percepcja bodźców wzrokowych. Światło wpada do gałki ocznej przez źrenicę. Obiektyw i szklisty służą do przewodzenia i skupiania promieni świetlnych na siatkówce. Sześć mięśni okoruchowych zapewnia położenie gałki ocznej tak, aby obraz obiektu padał dokładnie na siatkówkę, na nią żółta plama.
W receptorach siatkówki światło przekształca się w impulsy nerwowe, które przekazywane są wzdłuż nerwu wzrokowego do mózgu przez jądra śródmózgowia (wzgórek górny) i międzymózgowie (jądra wzrokowe wzgórza) - do strefy wzrokowej kory mózgowej , zlokalizowany w okolicy potylicznej. Postrzeganie koloru, kształtu, oświetlenia obiektu i jego szczegółów, które zaczyna się w siatkówce, kończy się analizą w korze wzrokowej. Tutaj wszystkie informacje są gromadzone, odszyfrowywane i podsumowywane. W rezultacie powstaje pomysł na temat.
Upośledzenie wzroku. Wzrok człowieka zmienia się wraz z wiekiem, ponieważ soczewka traci elastyczność i zdolność do zmiany swojej krzywizny. W tym przypadku obraz blisko położonych obiektów zaciera się - rozwija się dalekowzroczność. Inną wadą wzroku jest krótkowzroczność, kiedy wręcz przeciwnie, ludzie mają trudności z widzeniem odległych obiektów; rozwija się później długotrwały stres, niewłaściwe oświetlenie. Krótkowzroczność często występuje u dzieci wiek szkolny z powodu niewłaściwych warunków pracy, złego oświetlenia miejsca pracy. W przypadku krótkowzroczności obraz obiektu skupia się przed siatkówką, a w przypadku dalekowzroczności za siatkówką i dlatego jest postrzegany jako niewyraźny. Te wady wzroku mogą być również spowodowane wrodzonymi zmianami w gałce ocznej.
Krótkowzroczność i dalekowzroczność korygujemy specjalnie dobranymi okularami lub soczewkami.
- Ludzki analizator wzrokowy ma niesamowitą czułość. Tym samym możemy wyróżnić otwór w ścianie podświetlony od wewnątrz o średnicy zaledwie 0,003 mm. Osoba przeszkolona (a kobiety są w tym znacznie lepsze) potrafi rozróżnić setki tysięcy odcieni kolorów. Analizator wizualny potrzebuje zaledwie 0,05 sekundy, aby rozpoznać obiekt pojawiający się w polu widzenia.
Sprawdź swoją wiedzę
- Co to jest analizator?
- Jak działa analizator?
- Wymień funkcje aparatu pomocniczego oka.
- Jak działa gałka oczna?
- Jakie funkcje spełniają źrenica i soczewka?
- Gdzie znajdują się pręty i stożki, jaka jest ich funkcja?
- Jak działa analizator wizualny?
- Co to jest martwy punkt?
- Jak objawia się krótkowzroczność i dalekowzroczność?
- Jakie są przyczyny zaburzeń widzenia?
Myśleć
Dlaczego mówią, że oko patrzy, ale mózg widzi?
Narząd wzroku tworzy gałka oczna i aparat pomocniczy. Gałka oczna może się poruszać dzięki szóstce mięśnie zewnątrzgałkowe. Źrenica to mały otwór, przez który światło wpada do oka. Rogówka i soczewka są aparatem refrakcyjnym oka. Receptory (komórki światłoczułe – pręciki, czopki) zlokalizowane są w siatkówce.
RAPORT NA TEMAT:
FIZJOLOGIA ANALIZATORA WIZUALNEGO.
STUDENCI: Putilina M., Adzhieva A.
Nauczyciel: Bunina T.P.
Fizjologia analizatora wizualnego
Analizator wzrokowy (lub wzrokowy układ sensoryczny) jest najważniejszym z narządów zmysłów człowieka i większości wyższych kręgowców. Dostarcza ponad 90% informacji docierających do mózgu ze wszystkich receptorów. Dzięki szybkiemu ewolucyjnemu rozwojowi mechanizmów wzrokowych mózg zwierząt mięsożernych i naczelnych przeszedł dramatyczne zmiany i osiągnął znaczną doskonałość. Percepcja wzrokowa jest procesem wieloogniwowym, rozpoczynającym się od projekcji obrazu na siatkówkę i pobudzeniem fotoreceptorów, a kończąc na podjęciu przez wyższe partie analizatora wzrokowego, zlokalizowane w korze mózgowej, decyzji o obecności określony obraz wizualny w polu widzenia.
Struktury analizatora wizualnego:
Gałka oczna.
Aparatura pomocnicza.
Budowa gałki ocznej:
Jądro gałki ocznej otoczone jest trzema błonami: zewnętrzną, środkową i wewnętrzną.
Zewnętrzna - bardzo gęsta włóknista błona gałki ocznej (tunica fibrosabulbi), do której przyczepione są zewnętrzne mięśnie gałki ocznej, działa funkcję ochronną i dzięki turgorowi określa kształt oka. Składa się z przedniej przezroczystej części - rogówki i tylnej nieprzezroczystej białawej części - twardówki.
Gra środkowa, czyli naczyniówka, warstwa gałki ocznej ważną rolę w procesach metabolicznych, zapewniając odżywienie oka i usuwanie produktów przemiany materii. Ona jest bogata naczynia krwionośne i pigment (bogate w pigment komórki naczyniówki zapobiegają przenikaniu światła przez twardówkę, eliminując rozpraszanie światła). Tworzy go tęczówka, ciało rzęskowe i faktycznie naczyniówka. W centrum tęczówki znajduje się okrągły otwór – źrenica, przez którą promienie świetlne wnikają do gałki ocznej i docierają do siatkówki (wielkość źrenicy zmienia się w wyniku współdziałania włókien mięśni gładkich – zwieracza i rozszerzacza, zawarte w tęczówce i unerwione przez nerwy przywspółczulny i współczulny). Tęczówka zawiera różną ilość pigmentu, który decyduje o jej kolorze – „kolorze oczu”.
Wewnętrzna lub siateczkowa powłoka gałki ocznej (tunica internabulbi), siatkówka, jest częścią receptorową analizatora wzrokowego, w tym przypadku bezpośrednie postrzeganie światła, przemiany biochemiczne pigmentów wzrokowych, zmiany właściwości elektrycznych neuronów i przekazywanie sygnałów informację do centrali układ nerwowy. Siatkówka składa się z 10 warstw:
Pigmentowy;
Fotosensoryczny;
Zewnętrzna membrana ograniczająca;
Zewnętrzna warstwa ziarnista;
Zewnętrzna warstwa siatki;
Wewnętrzna warstwa ziarnista;
Wewnętrzna siatka;
Warstwa komórek zwojowych;
Warstwa włókien nerwu wzrokowego;
Wewnętrzna membrana ograniczająca
Dołek centralny (plamka plamka). Obszar siatkówki zawierający tylko czopki (fotoreceptory wrażliwe na kolor); w związku z tym ma ślepotę zmierzchową (hemerolopię); Obszar ten charakteryzuje się miniaturowymi polami recepcyjnymi (jeden stożek - jeden dwubiegunowy - jedna komórka zwojowa), a co za tym idzie, maksymalną ostrością wzroku
Z funkcjonalnego punktu widzenia błony oka i jego pochodne dzielą się na trzy aparaty: refrakcyjny (załamujący światło) i akomodacyjny (adaptacyjny), które tworzą układ optyczny oka, oraz aparat sensoryczny (receptywny).
Aparat refrakcyjny światła
Aparat oka załamujący światło to złożony układ soczewek, który tworzy na siatkówce zredukowany i odwrócony obraz świata zewnętrznego; obejmuje rogówkę, humor komorowy - płyny przedniej i tylnej komory oka, soczewkę , a także ciało szkliste, za którym znajduje się siatkówka, która odbiera światło.
Soczewka (łac. soczewka) - przezroczysty korpus umieszczony wewnątrz gałki ocznej naprzeciw źrenicy; Będąc soczewką biologiczną, soczewka jest ważną częścią aparatu załamującego światło oka.
Soczewka jest przezroczystą, obustronnie wypukłą, okrągłą, elastyczną formacją, kołowo przymocowaną do ciała rzęskowego. Tylna powierzchnia soczewki przylega do ciała szklistego, przed nią znajduje się tęczówka oraz przednia i przednia tylny aparat.
Maksymalna grubość soczewki osoby dorosłej wynosi około 3,6-5 mm (w zależności od napięcia akomodacyjnego), jej średnica wynosi około 9-10 mm. Promień krzywizny przedniej powierzchni soczewki w spoczynku wynosi 10 mm, a tylnej powierzchni 6 mm; przy maksymalnym naprężeniu akomodacyjnym porównuje się promienie przedni i tylny, zmniejszając się do 5,33 mm.
Współczynnik załamania soczewki jest niejednorodny pod względem grubości i wynosi średnio 1,386 lub 1,406 (rdzeń), również w zależności od stanu akomodacji.
W spoczynku moc refrakcyjna soczewki wynosi średnio 19,11 dioptrii, przy maksymalnym napięciu akomodacyjnym - 33,06 dioptrii.
U noworodków soczewka jest prawie kulista, ma miękką konsystencję i siłę załamania do 35,0 dioptrii. Jego dalszy wzrost następuje głównie ze względu na wzrost średnicy.
Aparatura noclegowa
Aparat akomodacyjny oka zapewnia skupienie obrazu na siatkówce, a także przystosowanie oka do natężenia światła. Obejmuje tęczówkę z otworem pośrodku - źrenicę - i ciało rzęskowe z pasmem rzęskowym soczewki.
Ostrość obrazu zapewnia zmiana krzywizny soczewki, którą reguluje mięsień rzęskowy. W miarę wzrostu krzywizny soczewka staje się bardziej wypukła i mocniej załamuje światło, dostosowując się do widzenia pobliskich obiektów. Kiedy mięsień się rozluźnia, soczewka staje się bardziej płaska, a oko przystosowuje się do widzenia odległych obiektów. U innych zwierząt, zwłaszcza głowonogów, podczas akomodacji dominuje właśnie zmiana odległości soczewki od siatkówki.
Źrenica to otwór w tęczówce o zmiennej wielkości. Pełni funkcję przepony oka, regulując ilość światła padającego na siatkówkę. W jasnym świetle mięśnie okrężne tęczówki kurczą się, a mięśnie promieniowe rozluźniają, źrenica zwęża się i zmniejsza się ilość światła wpadającego do siatkówki, co chroni ją przed uszkodzeniem. Natomiast przy słabym oświetleniu mięśnie promieniowe kurczą się, a źrenica rozszerza się, wpuszczając więcej światła do oka.
więzadła Zinna (pasma rzęskowe). Procesy ciała rzęskowego kierowane są do torebki soczewki. W stanie rozluźnionym mięśnie gładkie ciała rzęskowego maksymalnie rozciągają torebkę soczewki, w wyniku czego jest ona maksymalnie spłaszczona, a jej zdolność refrakcyjna jest minimalna (dzieje się to podczas oglądania obiektów znajdujących się w dużej odległości od oczy); w warunkach ściągniętego stanu mięśni gładkich ciała rzęskowego pojawia się odwrotny obraz (podczas badania obiektów blisko oczu)
Odpowiednio przednia i tylna komora oka są wypełnione cieczą wodnistą.
Aparat receptorowy analizatora wizualnego. Budowa i funkcje poszczególnych warstw siatkówki
Siatkówka to wewnętrzna warstwa oka, która ma złożoną wielowarstwową strukturę. Istnieją dwa rodzaje fotoreceptorów o różnym znaczeniu funkcjonalnym - pręciki i czopki oraz kilka typów komórek nerwowych z ich licznymi procesami.
Pod wpływem promieni świetlnych w fotoreceptorach zachodzą reakcje fotochemiczne, polegające na zmianach w światłoczułych pigmentach wzrokowych. Powoduje to pobudzenie fotoreceptorów, a następnie pobudzenie synaptyczne komórek nerwowych związanych z pręcikiem i czopkiem. Te ostatnie tworzą właściwy aparat nerwowy oka, który przekazuje informacje wzrokowe do ośrodków mózgu i bierze udział w ich analizie i przetwarzaniu.
URZĄDZENIE POMOCNICZE
Aparat dodatkowy oka obejmuje urządzenia ochronne i mięśnie oka. Do urządzeń ochronnych zaliczają się powieki z rzęsami, spojówka i narząd łzowy.
Powieki to sparowane fałdy skórno-spojówkowe, które zakrywają gałkę oczną z przodu. Przednia powierzchnia powieki pokryta jest cienką, łatwo fałdującą się skórą, pod którą znajduje się mięsień powieki, który na obwodzie przechodzi w skórę czoła i twarzy. Tylna powierzchnia powieki pokryta jest spojówką. Powieki mają przednie krawędzie powiek, na których znajdują się rzęsy, oraz tylne krawędzie powiek, które łączą się ze spojówką.
Pomiędzy powiekami górnymi i dolnymi znajduje się szczelina powiekowa o kącie środkowym i bocznym. W środkowym kąciku szczeliny powieki, przednia krawędź każdej powieki ma niewielkie wzniesienie - brodawkę łzową, na szczycie której otwiera się kanał łzowy z otworkiem. Grubość powiek obejmuje chrząstkę, która jest ściśle połączona ze spojówką i w dużej mierze determinuje kształt powiek. Chrząstki te są wzmocnione aż do krawędzi oczodołu przez więzadła przyśrodkowe i boczne powiek. W grubości chrząstki znajdują się dość liczne (do 40) gruczoły chrzęstne, których kanały otwierają się w pobliżu wolnych tylnych krawędzi obu powiek. Osoby pracujące w zakurzonych warsztatach często doświadczają zablokowania tych gruczołów, co objawia się stanem zapalnym.
Aparat mięśniowy każdego oka składa się z trzech par antagonistycznie działających mięśni okoruchowych:
Górne i dolne linie proste,
Linie proste wewnętrzne i zewnętrzne,
Skośne górne i dolne.
Wszystkie mięśnie, z wyjątkiem mięśnia skośnego dolnego, zaczynają się, podobnie jak mięśnie unoszące górną powiekę, od pierścienia ścięgnistego zlokalizowanego wokół kanału wzrokowego oczodołu. Następnie cztery mięśnie proste są kierowane, stopniowo rozchodząc się, do przodu i po przebiciu torebki Tenona wlatują ścięgnami do twardówki. Linie ich przyczepu znajdują się w różnych odległościach od rąbka: wewnętrzne proste - 5,5-5,75 mm, dolne - 6-6,6 mm, zewnętrzne - 6,9-7 mm, górne - 7,7-8 mm.
Górny mięsień skośny z otworu wzrokowego jest skierowany do bloku ścięgna kostnego znajdującego się w górnym wewnętrznym rogu oczodołu i po rozprzestrzenieniu się przez niego przechodzi do tyłu i na zewnątrz w postaci zwartego ścięgna; przyczepia się do twardówki w górnej zewnętrznej ćwiartce gałki ocznej w odległości 16 mm od rąbka.
Mięsień skośny dolny zaczyna się od dolnej ściany kostnej oczodołu, nieco z boku od wejścia do kanału nosowo-łzowego, biegnie do tyłu i na zewnątrz pomiędzy dolną ścianą oczodołu a mięśniem prostym dolnym; przyczepia się do twardówki w odległości 16 mm od rąbka (dolny zewnętrzny kwadrant gałki ocznej).
Mięśnie proste wewnętrzne, górne i dolne oraz mięsień skośny dolny unerwione są przez gałęzie nerwu okoruchowego, mięśnie proste zewnętrzne – przez nerw odwodzący, a skośny górny – przez nerw bloczkowy.
Kiedy jeden lub drugi mięsień się kurczy, oko porusza się wokół osi prostopadłej do jego płaszczyzny. Ten ostatni biegnie wzdłuż włókien mięśniowych i przecina punkt obrotu oka. Oznacza to, że w przypadku większości mięśni okoruchowych (z wyjątkiem mięśni prostych zewnętrznych i wewnętrznych) osie obrotu mają taki lub inny kąt nachylenia w stosunku do pierwotnych osi współrzędnych. W rezultacie, gdy takie mięśnie kurczą się, gałka oczna wykonuje złożony ruch. I tak na przykład mięsień prosty górny, mając oko w pozycji środkowej, unosi go do góry, obraca do wewnątrz i lekko obraca w stronę nosa. Pionowe ruchy oka będą się zwiększać wraz ze zmniejszaniem się kąta rozbieżności między płaszczyzną strzałkową i mięśniową, tj. gdy oko zwróci się na zewnątrz.
Wszystkie ruchy gałek ocznych dzielą się na połączone (powiązane, sprzężone) i zbieżne (fiksacja obiektów w różnych odległościach z powodu zbieżności). Ruchy kombinowane to takie, które są skierowane w jednym kierunku: w górę, w prawo, w lewo itp. Ruchy te wykonują mięśnie - synergetycy. Na przykład, patrząc w prawo, mięsień prosty zewnętrzny kurczy się w prawym oku, a mięsień prosty wewnętrzny kurczy się w lewym oku. Ruchy zbieżne realizowane są poprzez działanie mięśni prostych wewnętrznych każdego oka. Różnorodne z nich to ruchy fuzyjne. Ponieważ są bardzo małe, wykonują szczególnie precyzyjną fiksację oczu, tworząc w ten sposób warunki do swobodnego łączenia dwóch obrazów siatkówkowych w jeden jednolity obraz w korowej części analizatora.
Postrzeganie światła
Światło postrzegamy dzięki temu, że jego promienie przechodzą przez układ optyczny oka. Tam pobudzenie jest przetwarzane i przekazywane do centralnych części układu wzrokowego. Siatkówka to złożona warstwa oka zawierająca kilka warstw komórek różniących się kształtem i funkcją.
Pierwszą (zewnętrzną) warstwą jest warstwa pigmentu, składająca się z gęsto rozmieszczonych komórek nabłonkowych zawierających fucynę czarnego pigmentu. Pochłania promienie świetlne, przyczyniając się do wyraźniejszego obrazu obiektów. Druga warstwa to warstwa receptorowa, utworzona przez komórki światłoczułe – receptory wzrokowe – fotoreceptory: czopki i pręciki. Postrzegają światło i przekształcają jego energię w impulsy nerwowe.
Każdy fotoreceptor składa się z światłoczułego segmentu zewnętrznego zawierającego pigment wizualny oraz segment wewnętrzny zawierający jądro i mitochondria, które zapewniają procesy energetyczne w komórce fotoreceptorowej.
Badania mikroskopii elektronowej wykazały, że zewnętrzny segment każdego pręcika składa się z 400–800 cienkich płytek, czyli krążków, o średnicy około 6 mikronów. Każdy dysk jest podwójną membraną składającą się z jednocząsteczkowych warstw lipidów znajdujących się pomiędzy warstwami cząsteczek białka. Siatkówka, która jest częścią barwnika wzrokowego rodopsyny, jest powiązana z cząsteczkami białek.
Zewnętrzne i wewnętrzne segmenty komórki fotoreceptorowej są oddzielone błonami, przez które przechodzi wiązka 16-18 cienkich włókienek. Segment wewnętrzny przechodzi w proces, za pomocą którego komórka fotoreceptorowa przekazuje wzbudzenie przez synapsę do stykającej się z nią komórki nerwu dwubiegunowego.
W oku człowieka znajduje się około 6-7 milionów czopków i 110-125 milionów pręcików. Pręciki i czopki są rozmieszczone nierównomiernie w siatkówce. Centralny dołek siatkówki (fovea centralis) zawiera tylko czopki (do 140 000 czopków na 1 mm2). W kierunku obwodu siatkówki liczba czopków maleje, a rośnie liczba pręcików. Obwód siatkówki zawiera prawie wyłącznie pręciki. Czopki działają w jasnym świetle i postrzegają kolory; pręciki to receptory odbierające promienie świetlne w warunkach widzenia o zmierzchu.
Stymulacja różnych części siatkówki pokazuje, że różne kolory są najlepiej odbierane, gdy bodźce świetlne zostaną przyłożone do dołka siatkówki, gdzie zlokalizowane są prawie wyłącznie czopki. W miarę oddalania się od środka siatkówki postrzeganie kolorów ulega pogorszeniu. Obwód siatkówki, na którym znajdują się tylko pręciki, nie postrzega koloru. Czułość aparatu czopkowego siatkówki na światło jest wielokrotnie mniejsza niż elementów związanych z pręcikami. Dlatego o zmierzchu i w warunkach słabego oświetlenia centralne widzenie czopków jest znacznie zmniejszone i dominuje peryferyjne widzenie pręcików. Ponieważ pręty nie postrzegają kolorów, człowiek nie rozróżnia kolorów o zmierzchu.
Ślepy punkt. Punkt wejścia nerwu wzrokowego do gałki ocznej, sutek wzrokowy, nie zawiera fotoreceptorów i dlatego jest niewrażliwy na światło; Jest to tak zwany martwy punkt. Istnienie martwego pola można zweryfikować za pomocą eksperymentu Marriott.
Marriott przeprowadził eksperyment w następujący sposób: umieścił dwóch szlachciców w odległości 2 m naprzeciw siebie i poprosił ich, aby jednym okiem patrzyli w określony punkt z boku - wtedy każdemu wydawało się, że jego odpowiednik nie ma głowy.
Co ciekawe, dopiero w XVII wieku ludzie dowiedzieli się, że na siatkówce ich oczu znajduje się „martwa plamka”, o której nikt wcześniej nie myślał.
Neurony siatkówki. Do wewnątrz od warstwy komórek fotoreceptorowych siatkówki znajduje się warstwa neuronów dwubiegunowych, które od wewnątrz sąsiadują z warstwą komórek nerwowych zwojowych.
Aksony komórek zwojowych tworzą włókna nerwu wzrokowego. Zatem wzbudzenie zachodzące w fotoreceptorze pod wpływem światła wchodzi do włókien nerwu wzrokowego przez komórki nerwowe - dwubiegunowe i zwojowe.
Postrzeganie obrazów obiektów
Wyraźny obraz obiektów na siatkówce zapewnia złożony, unikalny układ optyczny oka, składający się z rogówki, płynów komory przedniej i tylnej, soczewki i ciała szklistego. Promienie świetlne przechodzą przez wymienione ośrodki układ optyczny oczach i ulegają w nich załamaniu zgodnie z prawami optyki. Soczewka odgrywa kluczową rolę w załamywaniu światła w oku.
Aby móc wyraźnie postrzegać obiekty, konieczne jest, aby ich obraz był zawsze skupiony na środku siatkówki. Funkcjonalnie oko jest przystosowane do oglądania odległych obiektów. Jednak ludzie mogą wyraźnie odróżnić obiekty znajdujące się w różnych odległościach od oka, dzięki zdolności soczewki do zmiany swojej krzywizny, a co za tym idzie, siły refrakcyjnej oka. Zdolność oka do przystosowania się do wyraźnego widzenia obiektów znajdujących się w różnych odległościach nazywa się akomodacją. Naruszenie zdolności akomodacyjnej soczewki prowadzi do pogorszenia ostrości wzroku i wystąpienia krótkowzroczności lub dalekowzroczności.
Przywspółczulne włókna przedzwojowe pochodzą z jądra Westphala-Edingera (trzewna część jądra III pary nerw czaszkowy), a następnie idą jako część trzeciej pary nerwów czaszkowych do zwoju rzęskowego, który leży bezpośrednio za okiem. Tutaj włókna przedzwojowe tworzą synapsy z pozazwojowymi neuronami przywspółczulnymi, które z kolei wysyłają włókna jako część nerwów rzęskowych do gałki ocznej.
Nerwy te pobudzają: (1) mięsień rzęskowy, który reguluje ogniskowanie soczewek oka; (2) zwieracz tęczówki, który zwęża źrenicę.
Źródłem współczulnego unerwienia oka są neurony rogów bocznych pierwszego odcinka piersiowego rdzeń kręgowy. Wyłaniające się stąd włókna współczulne wchodzą do łańcucha współczulnego i wznoszą się do zwoju szyjnego górnego, gdzie łączą się z neuronami zwojowymi. Ich włókna pozazwojowe biegną wzdłuż powierzchni tętnicy szyjnej i dalej wzdłuż mniejszych tętnic, docierając do oka.
Tutaj włókna współczulne unerwiają włókna promieniowe tęczówki (które rozszerzają źrenicę), a także niektóre mięśnie zewnątrzgałkowe oka (omówione poniżej w odniesieniu do zespołu Hornera).
Dla utrzymania wysokiej ostrości wzroku ważny jest mechanizm akomodacji, skupiający układ optyczny oka. Akomodacja następuje w wyniku skurczu lub rozluźnienia mięśnia rzęskowego oka. Skurcz tego mięśnia zwiększa siłę refrakcyjną soczewki, a rozluźnienie ją zmniejsza.
Akomodacja soczewki jest regulowana przez mechanizm ujemny informacja zwrotna, który automatycznie dostosowuje moc refrakcyjną soczewki, aby uzyskać najwyższy stopień ostrości wzroku. Kiedy oczy skupione na jakimś odległym obiekcie muszą nagle skupić się na obiekcie bliskim, soczewka zwykle dostosowuje się w czasie krótszym niż 1 sekunda. Chociaż dokładny mechanizm regulacyjny powodujący to szybkie i dokładne skupienie oka nie jest jasny, niektóre jego cechy są znane.
Po pierwsze, gdy nagle zmienia się odległość do punktu fiksacji, moc refrakcyjna soczewki zmienia się w kierunku odpowiadającym osiągnięciu nowego stanu skupienia w ułamku sekundy. Po drugie, różne czynniki pomagają zmienić siłę soczewki w pożądanym kierunku.
1. Aberracja chromatyczna. Na przykład promienie czerwone skupiają się nieco za promieniami niebieskimi, ponieważ promienie niebieskie są bardziej załamywane przez soczewkę niż promienie czerwone. Oczy wydają się być w stanie określić, który z tych dwóch rodzajów promieni jest lepiej skupiony, i ten „klucz” przekazuje informację do mechanizmu akomodacyjnego w celu zwiększenia lub zmniejszenia mocy soczewki.
2. Konwergencja. Kiedy oczy skupiają się na bliskim obiekcie, oczy się zbiegają. Mechanizmy konwergencji nerwowej wysyłają jednocześnie sygnał zwiększający siłę refrakcyjną soczewki oka.
3. Jasność ostrości w głębi dołka jest inna niż klarowność ostrości na krawędziach, ponieważ dołek centralny leży nieco głębiej niż reszta siatkówki. Uważa się, że ta różnica daje również sygnał, w jakim kierunku należy zmienić moc obiektywu.
4. Stopień akomodacji soczewki ulega ciągłym niewielkim wahaniom z częstotliwością do 2 razy na sekundę. W takim przypadku obraz staje się wyraźniejszy, gdy moc obiektywu zmienia się we właściwym kierunku, i staje się mniej wyraźny, gdy moc obiektywu zmienia się w złym kierunku. Może to zapewnić szybki sygnał do wybrania prawidłowego kierunku zmiany mocy obiektywu, aby zapewnić odpowiednią ostrość. Obszary kory mózgowej regulujące funkcję akomodacji są ściśle połączone równolegle z obszarami kontrolującymi ruchy gałek ocznych w fiksacji.
W tym przypadku analizę sygnałów wzrokowych przeprowadza się w obszarach kory odpowiadających polom Brodmanna 18 i 19, a sygnały motoryczne do mięśnia rzęskowego przekazywane są przez strefę przedtekcyjną pnia mózgu, a następnie przez pasmo Westphala-Edingera jądro i ostatecznie przez przywspółczulne włókna nerwowe do oczu.
Reakcje fotochemiczne w receptorach siatkówki
Pręciki siatkówki ludzi i wielu zwierząt zawierają barwnik rodopsynę, czyli fiolet wzrokowy, którego skład, właściwości i przemiany chemiczne zostały szczegółowo zbadane w ostatnich dziesięcioleciach. Pigment jodopsyna występuje w szyszkach. Szyszki zawierają również pigmenty chlorolab i erythrolab; pierwszy z nich pochłania promienie odpowiadające zielonej, a drugi - czerwonej części widma.
Rodopsyna to związek o dużej masie cząsteczkowej (masa cząsteczkowa 270 000), składający się z siatkówki, aldehydu witaminy A i wiązki opsyny. Pod działaniem kwantu światła następuje cykl przemian fotofizycznych i fotochemicznych tej substancji: siatkówka ulega izomeryzacji, prostowaniu jej łańcucha bocznego, rozrywaniu połączenia siatkówki z białkiem i aktywowaniu centrów enzymatycznych cząsteczki białka. Zmiana konformacyjna cząsteczek pigmentu aktywuje jony Ca2+, które poprzez dyfuzję docierają do kanałów sodowych, w wyniku czego zmniejsza się przewodność Na+. W wyniku spadku przewodnictwa sodu następuje wzrost elektroujemności wewnątrz komórki fotoreceptorowej w stosunku do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Następnie siatkówka jest oddzielana od opsyny. Pod wpływem enzymu zwanego reduktazą siatkówkową, ta ostatnia przekształca się w witaminę A.
Kiedy oczy ciemnieją, regeneruje się fiolet wizualny, tj. resynteza rodopsyny. Proces ten wymaga, aby siatkówka otrzymała izomer cis witaminy A, z którego powstaje siatkówka. Jeśli w organizmie nie ma witaminy A, tworzenie rodopsyny zostaje gwałtownie zakłócone, co prowadzi do rozwoju ślepoty nocnej.
Procesy fotochemiczne w siatkówce zachodzą bardzo ekonomicznie, tj. Pod wpływem nawet bardzo jasnego światła rozkładana jest tylko niewielka część rodopsyny znajdującej się w pręcikach.
Struktura jodopsyny jest zbliżona do rodopsyny. Jodopsyna jest także związkiem siatkówki z białkiem opsyną, które tworzy się w czopkach i różni się od opsyny w pręcikach.
Absorpcja światła przez rodopsynę i jodopsynę jest różna. Jodopsyna najsilniej absorbuje światło żółte o długości fali około 560 nm.
Percepcja kolorów
Postrzeganie koloru rozpoczyna się od absorpcji światła przez czopki – fotoreceptory siatkówki (fragment poniżej). Stożek zawsze reaguje na sygnał w ten sam sposób, ale jego aktywność przekazywana jest na dwa różne typy neurony zwane komórkami dwubiegunowymi typu ON i OFF, które z kolei łączą się z komórkami zwojowymi typu ON i OFF, a ich aksony przenoszą sygnał do mózgu – najpierw do bocznego ciała kolankowatego, a stamtąd dalej do kora wzrokowa
Wielokolorowość jest postrzegana dzięki temu, że czopki reagują na określone spektrum światła w izolacji. Istnieją trzy rodzaje stożków. Szyszki typu 1 reagują głównie na kolor czerwony, typ 2 na kolor zielony, a typ 3 na kolor niebieski. Kolory te nazywane są podstawowymi. Każdy rodzaj stożka pod wpływem fal o różnej długości jest wzbudzany inaczej.
Najdłuższa długość fali odpowiada czerwieni, najkrótsza fioletowi;
Kolory pomiędzy czerwienią a fioletem układają się w dobrze znaną sekwencję czerwony-pomarańczowy-żółty-zielony-niebieski-niebieski-fioletowy.
Nasze oko odbiera fale jedynie z zakresu 400-700 nm. Fotony o długości fali powyżej 700 nm zaliczane są do promieniowania podczerwonego i odbierane są w postaci ciepła. Fotony o długości fali poniżej 400 nm zaliczane są do promieniowania ultrafioletowego, ze względu na wysoką energię, mogą działać szkodliwie na skórę i błony śluzowe; Po ultrafiolecie przychodzi promieniowanie rentgenowskie i gamma.
W rezultacie każda długość fali jest postrzegana jako specjalny kolor. Na przykład, gdy patrzymy na tęczę, kolory podstawowe (czerwony, zielony, niebieski) wydają nam się najbardziej zauważalne.
Poprzez optyczne mieszanie kolorów podstawowych można uzyskać inne kolory i odcienie. Jeśli wszystkie trzy typy czopków zostaną wzbudzone jednocześnie i jednakowo, pojawi się wrażenie białego koloru.
Sygnały kolorów są przesyłane wzdłuż wolnych włókien komórek zwojowych
W wyniku zmieszania się sygnałów niosących informację o kolorze i kształcie człowiek może zobaczyć coś, czego by się nie spodziewał na podstawie analizy długości fali światła odbitego od obiektu, co wyraźnie pokazują iluzje.
Ścieżki wizualne:
Z aksonów komórek zwojowych powstaje nerw wzrokowy. Prawy i lewy nerw wzrokowy łączą się u podstawy czaszki, tworząc skrzyżowanie, w którym włókna nerwowe wychodzące z wewnętrznych połówek obu siatkówek krzyżują się i przechodzą na przeciwną stronę. Włókna wychodzące z zewnętrznych połówek każdej siatkówki łączą się z rozdzieloną wiązką aksonów z przeciwnego nerwu wzrokowego, tworząc przewód wzrokowy. Droga wzrokowa kończy się w głównych ośrodkach analizatora wzrokowego, do których należą ciało kolankowate boczne, wzgórek górny i obszar przedtekcyjny pnia mózgu.
Ciała kolankowate boczne są pierwszą strukturą ośrodkowego układu nerwowego, w której impulsy wzbudzenia przełączają się na drodze między siatkówką a korą mózgową. Neurony siatkówki i ciała kolankowatego bocznego analizują bodźce wzrokowe, oceniając ich charakterystykę kolorystyczną, kontrast przestrzenny i średnie oświetlenie w różnych częściach pola widzenia. W bocznych ciałach kolankowatych interakcja obuoczna rozpoczyna się od siatkówki prawego i lewego oka.
