Стъбла и конуси на ретината - структура и функция

Конусите и пръчките принадлежат към рецепторския апарат на очната ябълка. Те са отговорни за предаването на светлинната енергия, превръщайки я в нервен импулс. Последният преминава през влакната на оптичния нерв в централните структури на мозъка. Пръчките осигуряват виждане в условия на недостатъчно осветление, те са способни да възприемат само светлината и тъмнината, което е черно-бяло изображение. Конусите са способни да възприемат различни цветове, те също са показател за зрителната острота. Всеки фоторецептор има структура, която му позволява да изпълнява функциите си.

Структурата на пръчки и шишарки

Пръчките във форма приличат на цилиндър, във връзка с който те са получили името си. Те са разделени на четири сегмента:

  • Basal, свързващи нервни клетки;
  • Binder, осигуряващ връзка с ресни;
  • Открит;
  • Вътрешни, съдържащи митохондрии, които произвеждат енергия.

Енергията на един фотон е достатъчно, за да доведе до възбуждане на пръчка. Тя се възприема от човека като светлина, която му позволява да вижда дори при много слаба светлина.

В пръчките има специален пигмент (родопсин), който поглъща светлинни вълни в района на два диапазона.
Конусите изглеждат като бутилки на външен вид, затова имат свое собствено име. Те съдържат четири сегмента. Вътре в конусите има още един пигмент (йодопин), който осигурява възприятие на червено и зелено. Пигментът, отговорен за разпознаването на синия цвят, все още не е установен.

Физиологичната роля на пръчки и шишарки

Конусите и пръчките изпълняват основната функция, която се състои в възприемане на светлинните вълни и превръщането им в визуален образ (фоторецепция). Всеки рецептор има свои собствени характеристики. Например, пръчки са необходими, за да видите привечер. Ако по някаква причина те престанат да изпълняват своята функция, човекът не може да вижда в условия на слаба осветеност. Конусите са отговорни за ясното цветово виждане при нормално осветление.

По друг начин можем да кажем, че пръчките принадлежат към системата за приемане на светлина, а конусите към системата за наблюдение на цветовете. Това е основата за диференциална диагноза.

Видео за структурата на пръчки и шишарки

Симптомите на поражението на пръчки и шишарки

При заболявания, придружени от поражение на пръчки и шишарки, възникват следните симптоми:

  • Намалена зрителна острота;
  • Появата на мига или блясък пред очите;
  • Намаляване на зрението;
  • Невъзможност за различаване на цветовете;
  • Намаляване на зрителните полета (в крайни случаи, образуване на тубуларен изглед).

Някои заболявания имат много специфични симптоми, които лесно могат да диагностицират патологията. Това се отнася до гемърмелопия или цветна слепота. Други различни симптоми могат да се наблюдават при различни патологии, което налага допълнителен диагностичен преглед.

Методи за диагностика при поражение на пръчки и шишарки

За да диагностицирате заболявания, при които има лезия на пръчки или шишарки, трябва да извършите следните изследвания:

  • Офталмоскопия с определение на състоянието на фундуса;
  • Периметрия (изучаване на визуални полета);
  • Диагностика на цветовото възприятие с помощта на таблиците Ishihara или тест с 100 тона;
  • Ултразвуков преглед;
  • Флуоресцентна агиография, осигуряваща визуализация на съдове;
  • Компютърна рефрактометрия.

Струва си да си припомним отново, че фоторецепторите са отговорни за възприемането на цветовете и възприемането на светлината. Поради работата човек може да възприеме обект, образът на който се образува във визуалния анализатор. Заболявания на ретината, които са разположени в пръчки и конуси, функцията фотоклетка се разрушават, което води до нарушаване на зрителната функция като цяло.

Болести на окото с поражението на пръчки и шишарки

Патологиите, които засягат фоторецепторния апарат на очната ябълка, включват:

  • Цветната слепота (неспособността да се различават цветовете) е наследствена вродена патология на конусообразния апарат;
  • Пигментирана дегенерация на ретикулярната мембрана;
  • Хориоретинит, който засяга както хороида, така и ретината;
  • Пилешката слепота (херосталопия) се характеризира с изолирано намаляване на зрението през нощта, което се дължи на патологията на конусите;
  • Отрязване на ретината;
  • Макулна дегенерация.

Какви са пръчките и конусите на ретината

Човешкото око всъщност е сложен орган. Състои се от набор от елементи, всеки от които изпълнява специфична функция.

конуси

Рецептори, които реагират на светлината. Те изпълняват своята функция за сметка на специален пигмент. Йодопинът е многокомпонентен пигмент, състоящ се от:

  • Хлоралаб (отговорен за чувствителността към зелено-жълтия спектър);
  • erythrolab (червено-жълт спектър).

В момента това са два вида изследвани пигменти.

При хората с абсолютна визия има около 7 милиона конуса. Те са много малки по размер, по-малки от пръчки. Дължината на конусите е около 50 μm, а в диаметър - до 4 μm. Трябва да кажа, че конусите са по-малко чувствителни към лъчите, отколкото към пръчиците. Приблизително тази чувствителност е сто пъти по-малка. Въпреки това, с тяхната помощ окото възприема по-качествени движения по-резки.

структура

Конусите включват четири зони. Външната част има половин дискове. Закрепването е свързващият отдел. Вътрешен, както и с клечки, включва и метохондрия. Четвъртата част е синаптичната област.

  1. Външната част е изпълнена с мембрани на полу-диск, които се образуват от плазмената мембрана. Това е вид микроскопични гънки на плазмената мембрана, които са напълно покрити с чувствителен пигмент. Благодарение на фагоцитозата на полу-дисковете, както и на редовното образуване на нови рецептори в тялото, външният регион на колоната често се актуализира. В тази част се получава пигментът. Около осемдесет половинки се обновяват приблизително на ден. Пълното възстановяване на всички изисква около 10 дни.
  2. Свързващият отдел практически отделя външната част от вътрешната част поради изпъкналостта на мембраната. Тази връзка се установява от двойка ресни и цитоплазмата. Те се преместват от един обект в друг.
  3. Вътрешната част е област, в която се извършва активният метаболизъм. Метохондриите, пълни с тази част, доставят енергия за визуални функции. Ето ядрото.
  4. Синаптичната част поема процеса на образуване на синапс с биполярни клетки.

За зрителната острота отговарят моносинаптичните биполярни клетки, които свързват конуса и ганглионната клетка.

Общо са известни три вида конуси. Видовете се определят въз основа на чувствителността към вълните на спектъра:

  1. S-тип. Чувствителен към късовълновия спектър. Синьо-виолетов цвят.
  2. М-тип. Те хващат средните вълни. Това са жълто-зелени цветове.
  3. L-тип. Тези рецептори улавят дълги вълни от червено-жълт цвят.

пръчки

Един от фоторецепторите на ретината. Те приличат на малки клетъчни процеси. Името на тези елементи се дължи на специална форма - цилиндрична. Общо около сто и двадесет милиона пръчки запълват ретината. По размер, те са изключително малки. При диаметър те не надвишават 0,002 мм и тяхната дължина е от порядъка на 0,06 мм. Те превръщат светлинния стимул в нервно вълнение. С прости думи, те са един и същ елемент на окото, чрез който той реагира на осветлението.

структура

Пръчките се състоят от външен сегмент, който включва мембранни дискове, свързващо вещество, нарича се също цилиарно, поради формата, вътрешната част с митохондриите. Нервните окончания са в основата на пръчката.

Пигментният родопсин, наличен в пръчки, е отговорен за чувствителността към светлината. С действието на светлинните лъчи пигментът е обезцветен.

Разпределението на пръчки по протежение на тялото на ретината е неравномерно. Един квадратен милиметър може да има от двадесет до двеста хиляди пръта. В периферните райони тяхната плътност е по-малка от тази на централните. Това създава възможност за нощно и периферно зрение. В жълтото петно ​​няма почти никакви пръчки.

сътрудничество

Заедно с пръчките, шишарките служат за разграничаване на цветовете и зрителната острота. Фактът е, че пръчките са чувствителни само към смарагдо-зелената област на спектъра. Всички останали са конуси. Дължината на вълната, уловена от прътите, не надвишава 500 nm (а именно 498). Трябва да кажа, че поради разширената чувствителност, конусите реагират на всички вълни. На своя спектър е просто по-чувствителна.

Но през нощта, когато потокът от фотони не е достатъчен за възприемането на конусите, пръчката участва във видението. Човек вижда очертанията на обектите, силуети, но не възприема цветове.

И така, какво заключение може да се направи? Пръчките и конусите са два вида фоторецептори, които се намират в структурата на ретината. Конусите са отговорни за възприемането на цветните вълни, пръчките са по-податливи на очертания. Оказва се, че през нощта визуалната функция се извършва в по-голямата част благодарение на пръчиците, а следобед конусите работят повече. В случай на дисфункция на определена част от фоторецепторите може да има проблеми с периферното зрение, както и с възприемането на цвета. Ако набор от конуси, отговорни за един спектър, не функционира, окото няма да възприеме този спектър.

Пръчки и конуси върху ретината и ролята им в цветовото и светлинното възприятие

Важно е да знаете! Ако зрението започна да се проваля, незабавно добавете този професионалист към вашата диета. Прочетете повече >>

Ретината е основната част на визуалния анализатор. Тук има възприятие за електромагнитни светлинни вълни, тяхната трансформация в нервни импулси и предаването им към оптичния нерв. Ден (цвят) и нощно виждане се осигуряват от специални ретинови рецептори. Заедно те образуват така наречения слой фотосензор. В съответствие с формата си, тези рецептори се наричат ​​конуси и пръчки.

Микроскопична структура на окото

Хистологично, 10 клетъчни слоя се секретират върху ретината на окото. Външният светлочувствителен слой се състои от фоторецептори (пръчки и конуси), които представляват специални образувания на невроепителни клетки. Те съдържат визуални пигменти, които могат да абсорбират светлинни вълни с определена дължина. Пръчките и конусите са неравномерно разположени върху ретината. Основният брой конуси се намира в центъра, докато пръчките са в периферията. Но това не е единствената им разлика:

  1. 1. Пръчките осигуряват нощно виждане. Това означава, че те са отговорни за възприемането на светлината при условия на слаба светлина. Следователно, с помощта на пръчки човек може да вижда предмети само в черно и бяло.
  2. 2. Конусите осигуряват зрителна острота през целия ден. С тяхна помощ човек вижда света в цветен образ.

Пръчките са чувствителни само към къси вълни, чиято дължина не надвишава 500 nm (синята част от спектъра). Но те са активни дори и в дифузната светлина, когато плътността на потока от фотони е понижена. Конусите са по-чувствителни и могат да възприемат всички цветни сигнали. Но за възбуждането им е необходима светлина с много по-голяма интензивност. На тъмно визуалната работа се извършва с пръчки. В резултат на това привечер и през нощта човек може да види силуети на предмети, но не усеща техните цветове.

Увредените фоторецепторни функции на ретината могат да доведат до различни патологии на зрението:

  • нарушаване на цветовото възприятие (цветна слепота);
  • възпалителни заболявания на ретината;
  • стратификация на мембраната на ретината;
  • нарушение на зрението на нощна светлина (нощна слепота);
  • фотофобия.

ПАКЕТИ И КОЛЪРИ

Научен и технически енциклопедичен речник.

Вижте какво "пръчки и камбани" в други речници:

Раници (ретина) - Този термин има и други значения, вижте пръчките. Сечение на слоя на ретината... Wikipedia

пръчки - Рецепторни клетки, разположени върху ретината на окото. Пръчките са по-активни в слабо осветление, докато конусите са по-активни в условия на добро осветление. Животните, водещи нощния живот, имат много повече визуални пръчки... Великата психологическа енциклопедия

СТОЛОВЕ - фоторецептори на ретината, осигуряващи сумрак (скотопично) зрение. Out. Рецепторният процес дава на клетката форма на П (оттук името). Няколко. П. свързани синаптични. връзка с една биполярна клетка и няколко. биполярно, на свой ред, с един... Биологичен енциклопедичен речник

конуси - напречно сечение на ретината на окото... Wikipedia

Конуси (ретина) - Напречно сечение на ретиновия слой. Структурата на конуса (ретината). 1 мембрана ди... Уикипедия

конуси - Визуални рецептори в ретината, които осигуряват цветно зрение. Те са по-гъсто разположени в централната опора на ретината и, колкото по-близо до периферията, толкова по-рядко. Конусите имат праг на чувствителност, по-висок от пръчките, и участват, преди...... обяснителния речник на психологията

конуси - визуални рецептори в ретината на окото, осигуряващи цветно виждане и участващи ден или фотопикално виждане. Те са по-гъсто разположени в централната опора на ретината и се срещат по-рядко при приближаването им към периферията. Имате още...... Енциклопедичен речник на психологията и педагогиката

ретина - и; Добре. Анат. Вътрешна светлочувствителна черупка на окото; ретината. * Ретината (ретина), вътрешната обвивка на очите, състояща се от множество пръчковидни леки чувствителни и конусовидни клетки (човешки ретината около 7 Mill. И конуси 75...... Collegiate речник

EYE - зрителния орган, който възприема светлината. Човешкото око има сферична форма, диаметърът му е приблизително. 25 мм. Стената на тази сфера (очната ябълка) се състои от три главни черупки: външни, представлявани от склерата и роговицата; средна, съдова система,...... Енциклопедия на Колиър

зрение - част от физическото. Ние виждаме обектите около нас, когато лъчите, които идват от тях, се пречупват в различна среда на окото и пресичат, формират различни образи на обектите върху ретината. За всеки такъв образ има определен...... Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон

Стъбла и шишарки на ретината

Пръчките и конусите са чувствителни рецептори на ретината, които трансформират светлинната стимулация в нервната, т.е. те превръщат светлината в електрически импулси, които преминават през оптичния нерв към мозъка. Прътовете са отговорни за възприятието при слабо осветление (отговорно за нощното виждане), конуси за зрителна острота и цветово възприятие (виждане през деня). Да разгледаме всеки от типовете фоторецептори поотделно.

Чопстици на ретината

Пръчките са във формата на цилиндър с нееднакъв, но приблизително равен диаметър на обиколката по дължината. В допълнение, дължината (равна на 0.000006 м или 0.06 мм) е 30 пъти по-голяма от диаметъра им (0.000002 м или 0.002 мм), поради това, че надлъжно разширеният цилиндър е много подобен на пръчка. В окото на здравия човек има около 115-120 милиона пръчки.

Дланта на очите на човека се състои от 4 сегмента:

1 - Външен сегмент (съдържа мембранни дискове),

2 - Свързващ сегмент (целум),

3 - вътрешен сегмент (съдържа митохондрии),

4 - Основен сегмент (невронна връзка)

Пръчките са изключително чувствителни към светлината. Достатъчна енергия на един фотон (най-малката, елементарна частица светлина) за реакцията на пръчките. Този факт помага при така нареченото нощно виждане, което позволява да се види на вечер.

Пръчките не са в състояние да различават цветовете, на първо място, това се дължи на наличието в пръчките на само един пигмент родопсин. Родопсин, или пък тя се нарича визуално лилаво, благодарение на обхваща две групи от протеини (хромофор и опсин) има две максимална абсорбция светлина, въпреки че за това, че един от тези максимуми е извън видимия да светлината на човешкото око (278 нм - това е ултравиолетовата област, не се виждат от окото), си струва да ги наречем максимална абсорбция на вълните. Вторият абсорбционен максимум обаче все още е видим за окото - той е на ниво 498 nm, което изглежда е на границата между зеления цветен спектър и синьото.

Добре известно е, че родопсин, съдържащ се в пръчки, реагира по-бавно на светлина от йодопин в конуси. Ето защо прътите реагират слабо на динамиката на светлинния поток и лошо разграничават обектите в движение. По същата причина зрителната острота също не е специализацията на пръчките.

Конусите на ретината

Шишарки са така наречените заради формата, подобно на колба. Дължината на конуса е 0.00005 метра, или 0.05 мм. Диаметърът му в най-тясната точка е около 0.000001 м, или 0.001 mm, както и 0.004 mm най-широко. На ретината на здрав възрастен, около 7 милиона конуси.

Конуси са по-малко чувствителни към светлина, с други думи, те се нуждаят от възбуждане светлинен поток десет пъти по-интензивно, отколкото за възбуждане прът. Въпреки това, шишарки могат да се справят по-интензивни леки пръчки, поради което те са по-добре възприемани промяна в светлинен поток (например, по-добре се придържа разграничи светлина в динамиката на движението на обекти спрямо окото), и също така определят ясно изображение.

Конусът на човешкото око се състои от 4 сегмента:

1 - Външен сегмент (съдържа мембранни дискове с йодопин),

2 - Свързващ сегмент (шийка),

3 - вътрешен сегмент (съдържа митохондрии),

4 - Зона на синтактична връзка (основен сегмент).

Причината за описаните по-горе свойства на конусите е съдържанието на биологичния пигмент йодопин в тях. В е установено време на това писание (разпределени и доказано) два вида iodopsin: eritrolab (пигмент чувствителна към червената област на спектъра на дългите L-вълни) hlorolab (пигмент чувствителни към зелен част на спектъра на средните M-вълни). Към днешна дата, пигмент, който е чувствителен към синята част на спектъра, на кратко S-вълни не могат да бъдат открити, въпреки че той щеше да си осигури титлата - tsianolab.

Разделяне на конуси на 3 вида (за господство в тези цветни пигменти: eritrolaba, hlorolaba, tsianolaba) се нарича трикомпонентна хипотеза на оглед. Въпреки това, има нелинейна теория на двукомпонентен, чиито последователи вярват, че всеки конус съдържа едновременно и eritrolab и hlorolab, и по този начин е в състояние да възприемат цветовете червено и зелено спектър. В този случай ролята на цианола се приема от избледнелия родопсин от пръчките. В подкрепа на тази теория е фактът, че хората, които страдат от далтонизъм, а именно слепота в синята част на спектъра (acyanopsia), също имат трудности с нощно виждане (нощна слепота), което е знак за ненормална работа на ретината пръти на окото.

Разни / Всеки / Физика теми 1-52 разширен курс / 38. Фоторецептори (пръчки и шишарки), разликите между тях

38. Фоторецептори (пръчки и шишарки), разликите между тях. Биофизични процеси, настъпващи при абсорбцията на квантова светлина във фоторецепторите. Визуални пигменти от пръчки и шишарки. Фотоизомеризация на родопсин. Механизмът на цветното зрение.

.3. БИОФИЗИКА НА ПОЯСНЕНИЕТО НА СВЕТЛИНА В МРЕЖАТА Структура на ретината

Структурата на окото, на която се получава изображението, се нарича ретина (окото на кожата). В нея в най-външния слой има фоторецепторни клетки - пръчки и шишарки. Следващият слой за образуване на биполярно клетка, и трети слой - (. Фигура 4) ганглийни клетки.Mezhdu пръчки (конуси) и биполярни дендрити и аксони между биполярни и ганглийни клетки синапси. Аксоните на ганглионните клетки се образуват оптичен нерв. Извън ретината (измерено от центъра на окото) лежи черен пигмент епител слой, който абсорбира преминава през ретината неизползван (не абсорбира от фоторецептори) радиация 5 *). От другата страна на ретината (по-близо до центъра) е хороидеа, Кислородът и хранителните вещества се доставят на ретината.

Пръчките и конусите са съставени от две части (сегменти). Вътрешен сегмент - това е обикновена клетка с ядро, митохондрии (има много от тях във фоторецепторите) и други структури. Външен сегмент. почти изцяло напълнени с дискове, които се образуват от фосфолипидни мембрани (в пръчки до 1000 диска, в конуси около 300). Дискови мембрани съдържат около 50% фосфолипиди и 50% от специалния визуален пигмент, който се нарича "пръчки" родопсинкиназа (в розов цвят, родосски в гръцки розов цвят) и в шишарки iodopsin. След това, за краткост, ще говорим само за пръчки; процесите в конусите са подобни. Разликите между шишарки и пръчки ще бъдат обсъдени в друг раздел. Родопсинът се състои от протеини опсин, към който се добавя група, наречена на ретината.. Ретината в своята химическа структура е много близо до витамин А, от който се синтезира в организма. Ето защо, липсата на витамин А може да причини увреждане на зрението.

Разлики между пръчки и шишарки

1. Разлика в чувствителността.. Прагът на усещане за светлина в пръчките е много по-нисък от този на конусите. Това, на първо място, се дължи на факта, че пръчките имат по-големи дискове в сравнение с конусите и следователно вероятността за поглъщане на светлинните кванти е по-голяма. Основната причина обаче е различна. Съседни пръчки с електрически синапси. се комбинират в комплекси, наречени реципрочни полета.. Електрически синапси (connexon) могат да бъдат отворени и затворени; Следователно, броят на пръчки в retsiptivnom поле може да варира в широки граници в зависимост от количеството на излагане на светлина: по-слабата светлина, по-голям възприемчиви областта. При много ниско осветление повече от хиляда пръчки могат да се комбинират на полето. Значението на такава комбинация е, че тя увеличава съотношението на полезния сигнал към шума. В резултат на флуктуация на мембраните на прът възниква случайно вариране на потенциална разлика, която се нарича светлина шум shumom.Pri малка амплитуда може да надвишава полезния сигнал, т.е. величината на хиперполяризацията предизвикана от действието на светлината. Тя може да изглежда, че при тези условия на светлина приемане става nevozmozhnoy.Odnako, ако не отделна светлина наблюдение пръчка, и голям възприемчиви област, между шума и желания сигнал има фундаментална разлика. Полезен сигнал в този случай възниква като сума от сигнали, генерирани от пръчки, обединени в една система,възприемчиво поле. Тези сигнали са съгласувани, идват от всички пръчки в една фаза. Шумовите сигнали, дължащи се на хаотичната природа на топлинното движение, са непоследователни, идват на произволни етапи. От теорията за добавяне на трептения е известно, че за кохерентни сигнали общата амплитуда е: Asumm = A1п, където А1 - амплитуда на единичен сигнал, п- брой сигнали.В случай на несъответствие. сигнали (шум) Asumm = A1 5,7n. Нека например, амплитудата на полезния сигнал да бъде 10 μV, а амплитудата на шума е 50 μV. Ясно е, че сигналът се губи на фона на шума. Ако 1000 полета са обединени в приемателното поле, общият полезен сигнал ще бъде 10 μV

= 10 mV, а общият шум е 50 μV 5. 7 = 1650 μV = 1.65 mV, т.е. сигналът ще бъде 6 пъти по-висок от шума. С това отношение, сигналът ще бъде уверено възприет и ще създаде усещане за светлина. Конусите работят на добро осветление, когато дори в един конус сигналът (PRP) е много по-шумен. Следователно всеки конус обикновено изпраща сигнала си до биполярните и ганглионните клетки, независимо от останалите. Въпреки това, ако осветлението е намалено, конусите могат да бъдат комбинирани и в полета на възприемане. Вярно е, че броят на конусите в полето обикновено е малък (няколко десетки). Най-общо, конусите осигуряват виждане през деня, пръчките са полумрак.

2.Разликата в резолюцията.. Разделителната способност на окото се характеризира с минимален ъгъл, при който две съседни точки на обекта са все още видими отделно. Разделителната способност се определя главно от разстоянието между съседни фоторецепторни клетки. Двете точки не се сливат в един, образът им трябва да пада върху два шишарки, между които има друг (виж фиг.5). Средно това съответства на минимален ъгъл на наблюдение от около една минута, т.е. разделителната способност на конусообразния изглед е висока. Пръстените, като правило, се обединяват в полета на приемане. Ще се възприемат всички точки, изображения от които попадат на едно прието поле

Като единична точка, тъй като цялото приемателно поле изпраща един общ сигнал към централната нервна система. следователно разделителна способност (зрителна острота) с ослепително (полумрак) зрение. В случай на недостатъчно осветяване, пръчките също започват да се съединяват в полетата на възприемане и зрителната острота намалява. Следователно, когато се определя зрителната острота, таблицата трябва да бъде добре осветена, в противен случай може да се направи значителна грешка.

3. Разлика в местоположението. Когато искаме да разгледаме по-добре обект, ние се обръщаме така, че този обект да е в центъра на зрителното поле. Тъй като високата разделителна способност се осигурява от конусите, в центъра на ретината преобладават конусите, което допринася за добра зрителна острота. Тъй като цветът на конусите е жълт, това място на ретината се нарича жълто петно. В периферията, напротив, има много повече пръчки (въпреки че има и конуси). Зрителната острота е забележимо по-лоша, отколкото в центъра на зрителното поле. Най-общо пръчките са 25 пъти по-големи от конусите.

4. Разлика в цветовото възприятие.Цветното зрение е присъщо само в конусите; изображението, дадено от пръчици, монохромно.

Механизмът на цветното зрение

За да има визуално усещане, е необходимо квантите на светлината да се абсорбират в фоторецепторните клетки, или по-точно - в родопсин и йодопин. Поглъщането на светлина зависи от дължината на вълната на светлината; всяко вещество има специфичен абсорбционен спектър. Проучванията показват, че има три вида йодопин с различни абсорбционни спектри. в

Един вид абсорбционен максимум се намира в синята част на спектъра, другият в зелено и третият в червено (фигура 5). Във всеки конус има един пигмент, а сигналът, изпратен от този конус, съответства на абсорбцията на светлината от този пигмент. Конусите, съдържащи другия пигмент, ще изпратят други сигнали. В зависимост от спектъра на светлината, падаща върху активната част на ретината, съотношението на сигналите от различни видове шишарки, е различна, и целия набор от получените сигнали CNS визуален център ще характеризират спектрален състав на светлината възприема като дава субективно усещане за цвят.

Пръчици и конуси

Основната част от визуалния анализатор е ретината на окото. Тук възприемането на светлинните електромагнитни вълни, превръщането им в нервни импулси и по-нататъшното им предаване към оптичния нерв. Ден (цвят) и нощно виждане осигуряват специални рецептори на ретината. Заедно те образуват фотосензорен слой. В зависимост от формата, тези рецептори се наричат ​​пръчки и конуси.

Функции на пръчки и шишарки

В тази статия се опитахме да разберем по-подробно въпроса къде се намират пръчките и конусите и да разберат какви функции изпълняват.

Обща информация

Хистологично, върху ретината на окото могат да бъдат идентифицирани 10 клетъчни слоя. Фоточувствителният слой се състои от специални фоторецептори, които са специални структури на невроепителните клетки. Те съдържат уникални визуални пигменти, които поглъщат светлинни вълни с определена дължина. Пръчките и конусите са неравномерно разпределени на ретината. Повечето от конусите най-често се намират в центъра. Пръчките на свой ред обикновено се намират на периферията. Допълнителните разлики включват:

  1. За осигуряване на нощно виждане са необходими пръчки. Това означава, че те са отговорни за възприемането на светлината при условия на слаба светлина. Съответно, с помощта на пръчици, човек може да вижда предмети само в черно и бяло.
  2. Конусите осигуряват зрителна острота през целия ден. С тяхна помощ всеки може да види околния свят в цветен образ.

Пръчките са чувствителни само към тези вълни, чиято дължина не надвишава 500 nm. Те обаче остават активни дори когато фотонният поток е понижен. Конусите могат да се считат за по-чувствителни и са способни да възприемат всички цветни сигнали. Въпреки това, за тяхното възбуждане, светлина може понякога да се изисква с много по-голяма интензивност.

В тъмните часове визуалната работа се извършва с пръчки. В резултат на това човек може ясно да види очертанията на обектите, но просто не може да различи техния цвят. Ако функцията на фоторецепторите е нарушена, могат да възникнат следните проблеми и патологични зрението:

  • нарушаване на възприемането на цветовете;
  • различни възпалителни заболявания на ретината;
  • стратификация на мембраната на ретината;
  • нарушение на зрението;
  • фотофобия.

конуси

Хората с добро зрение имат около един милион конуси във всяко око. Тяхната дължина е 0,05 мм, а широчината е 0,004 мм. Чувствителността към потока от лъчи в тях е малка. Въпреки това, всички от тях качествено ще възприемат цветовата гама, включително различни нюанси.

Те също са отговорни за разпознаването на движещи се обекти, така че да реагират много по-добре на динамиката на осветлението.

Структура на конусите

В конусите има три основни сегмента и свиване:

  1. Външен сегмент. Той включва светлочувствителен пигмент йодопин, който се намира в полудисклетите на плазмената мембрана. Този регион на фоторецепторните клетки постоянно се актуализира.
  2. Констрикция - образувана от плазмена мембрана и служи за пренасяне на енергия от вътрешния сегмент навън. Ако го разгледате по-подробно, тогава можете да видите, че той представлява т.нар. Ресни, които осъществяват тази връзка.
  3. Вътрешен сегмент. Това е областта на активния метаболизъм. Тук има митохондрии - енергийната база на клетките. В този сегмент има и интензивно отделяне на енергия, което е необходимо за осъществяването на визуалния процес.
  4. Синаптичният край е област от синапси. Тези контакти между клетките в бъдеще ще предават нервни импулси на оптичния нерв.

Трикомпонентна хипотеза за възприемане на цветовете

Много вече знаят, че в конусите има специален пигмент, йодопин, който ви позволява да възприемате целия цветови спектър. Съгласно трикомпонентната хипотеза за цветно виждане, има три вида конуси. Във всяка специфична форма има един вид йодопин, който възприема само неговата част от спектъра:

  1. L-типът съдържа пигмент, наречен erythrolab, и определя дълги вълни, а именно червеникаво-жълтата част от спектъра.
  2. М-типът съдържа хлоралабния пигмент и е в състояние да усети средните вълни, които излъчват жълто-зелената област на спектъра.
  3. S - съдържа пигмент цианолаб и реагира само на къси вълни, възприемайки синята част от спектъра.

Важно е да знаете! Досега много учени се занимават с проблемите на съвременната хистология и отбелязват непълноценността на трицветната хипотеза за възприемане на цветовете. Това се дължи на факта, че съществуването на три вида конуси все още не е потвърдено. Също така, пигментът, който предварително е получил името цианолаб, не е открит.

Двукомпонентна хипотеза за възприемане на цветовете

Ако вярвате в тази хипотеза, тогава можете да разберете, че всички шишарки на ретината съдържат еритолаб, както и хлоралаб. Следователно, те могат перфектно да възприемат дългата и средната част на спектъра. Кратка част от спектъра в този случай възприема пигментния родопсин, който се съдържа в пръчките.

В полза на тази теория може да е фактът, че хората, които не са в състояние да възприемат къси дължини на вълните на спектъра, същевременно страдат от зрителни увреждания в условията на лошо осветление. Подобна патология се нарича "нощна слепота".

пръчки

Ако разгледате прътите по-подробно, можете да видите, че те имат формата на продълговати цилиндри с дължина около 0,06 мм. При възрастни около 120 милиона такива рецептори присъстват във всяко око. Запълват цялата ретина, концентрираща се в периферията.

Пигментът, който осигурява на пръчката достатъчно висока чувствителност към светлина, се нарича родопсин или визуално лилаво. При ярка светлина този пигмент избледнява и напълно губи способността си. В този момент тя ще бъде податлива само на къси светлинни вълни, които представляват синия регион на спектъра. На тъмно цветът и качествата му постепенно се възстановяват.

Структура на пръчките

Структурата на пръчките практически не се различава от структурата на конусите. Има 4 основни части:

  1. Външният сегмент с мембранни дискове включва пигментния родопсин.
  2. Свързващият сегмент или цилият осигурява надежден контакт между външните и вътрешните части.
  3. Вътрешният сегмент включва митохондриите. Ще има процес на производство на енергия.
  4. Базовият сегмент съдържа нервни окончания и импулси за прехвърляне.

Чувствителността на такива рецептори към действието на фотоните позволява да се преобразува светлинното стимулиране в невронно възбуждане и да се предаде на мозъка. Така се осъществява процесът на възприемане на светлинните вълни от човешкото око - фоторецепция.

данни

Както виждате, човекът е единственото живо същество, което може да възприема околния свят в цялото разнообразие от цветове. Поддържането на уникална способност за идните години ще спомогне за надеждната защита на очите от вредни ефекти, както и за предотвратяване на зрителни увреждания. Надяваме се, че тази информация е полезна и интересна.

конуси

конуси - (. Engl конус) един от двата вида фоторецептори, ретината периферните процеси фоточувствителни клетки очите, така наречени за конична си форма. Това са високо специализирани клетки, които превръщат светлинните стимули в нервно възбуждане.

Конусите са чувствителни към светлина, поради наличието в тях на специфичен пигмент - йодопин. От своя страна йодопинът се състои от няколко визуални пигмента. Към днешна дата са добре познати и изследвани два пигмента: хлоролаб (чувствителен към жълто-зелената област на спектъра) и еритролаб (чувствителен към жълто-червената част на спектъра).

В ретината на окото един възрастен със 100% зрение има около 6-7 милиона конуси. Размерите им са много малки: дължина около 50 микрона, диаметър - от 1 до 4 микрона.

Конусите са приблизително 100 пъти по-малко чувствителни към светлина от пръчките (друг тип клетки на ретината), но те са много по-склонни да възприемат бързите движения.

Конусите и пръчките са сходни по структура и се състоят от четири секции.

В структурата на конуса е обичайно да се прави разграничение (виж фигурата):

  • Външен сегмент (съдържа мембранни полудиски),
  • свързващ отдел (укрепване),
  • вътрешен сегмент (съдържа митохондрии),
  • синаптична област.

Външният сегмент е изпълнен с мембранни полу-дискове, образувани от плазмената мембрана, и се отделят от него. Това са гънките на плазмената мембрана, покрити с фоточувствителен пигмент. Реализирано към светлина, външната част на колоната, на полу-дискове, постоянно се обновява - поради фагоцитоза "осветен" полу-дискове пигментния епител клетки и постоянно образуване на нови полу-дискове в тялото на фоторецепторния. Така възниква възстановяването на визуалния пигмент. Средно на ден фагоцитозиртани около 80 полу-дискове и пълно обновяване на всички полу-дискове на фоторецепторния среща при около 10 дни. В конусите на мембранни половин дискове, по-малки от дисковете в пръчката, броят им е от порядъка на няколкостотин. Площта на картата свързващо вещество (милувки) външния сегмент е почти напълно отделен от вътрешната външната инвагинация на мембраната. Връзката между двата сегмента е чрез цитоплазмата и двойка ресни, които преминават от един сегмент в друг. Кремовете съдържат само 9 периферни дублета микротубули: отсъства двойка централни микротубули, характерни за резена.

Вътрешният сегмент е областта на активния метаболизъм; тя е пълна с митохондрии, енергията доставена процесите на и polyribosomes, които са синтезирани на протеини, участващи в образуването на мембранните дискове и визуалната пигмент. В същата секция има ядро.

В синаптичната област клетките формират синапси с биполярни клетки. Дифузни биполярни клетки могат да образуват синапси с няколко пръчки. Това явление се нарича синаптична конвергенция.

Моносинаптични биполярни клетки свърже един колба с ганглий клетки, което осигурява по-голяма в сравнение с пръчки зрителната острота. хоризонтален и amacrine клетките свързват няколко пръчки и шишарки. Благодарение на тези клетки визуалната информация дори преди излизане от ретината претърпява определена обработка; тези клетки, по-специално, участват в странично инхибиране [1].

Къде са пръчките и конусите, какви са техните функции?

Къде са пръчките и конусите, какви са техните функции?

Пръчки и конуси - името на фоточувствителните клетки, разположени на ретината. Пръчките имат висока чувствителност и нямат спектрални (цветни) предпочитания. В полумрака ние ги виждаме точно и затова не разграничаваме цветовете (през нощта всички котки са сяра). Излизането от пръчките води до загуба на зрение от нощния свят (нощна слепота, ниталопия). Конусите имат много по-ниска чувствителност, но те са чувствителни към различни части от видимия спектър и благодарение на тях разграничаваме цветовете. Има три вида конуси - сини, зелени и червени. Ето защо човешкото виждане е трицветно и всички устройства за изобразяване на цветовете (например монитор) имат три вида фосфор - излъчващи светлина - червено, синьо, зелено. Провалът на един вид конус води до цветна слепота (цветна слепота).

Функции на пръчки и шишарки в ретината на окото

Благодарение на визуалния орган хората виждат света по всичките си цветове. Всичко това се случва за сметка на ретината на окото, на която се намират специални фоторецептори. В медицината те се наричат ​​пръчки и шишарки.

Те гарантират най-висока степен на чувствителност на обектите. Пръчките и конусите на ретината на окото прехвърлят входящите светлинни сигнали в импулси. Тогава нервната система ги взема и предава информацията на лицето.

Всеки тип фоторецептор има своя специфична функция. Например, през деня претоварването се усеща най-много от конусите. Когато има спад в потока светлина, тогава пръчките влизат в игра.

Функции на пръчки в ретината на окото

Пръчката има удължена форма, наподобяваща малък цилиндър и се състои от четири важни връзки: мембранни дискове, ресни, митохондрии и нервна тъкан. Този тип фоторецептори са увеличили чувствителността към светлината, което осигурява удара дори при най-малките светлини. Пръчките започват да действат върху приемането на енергия в един фотон. Това свойство на пръчките влияе върху визуалната функция при здрач и помага да се разпознават обектите на тъмно. Тъй като пръчките в структурата им имат само един пигмент, наречен родопсин, цветовете не се различават.

Функции на конусите в ретината на окото

  1. Повърхностният слой представлява мембранни дискове, които са напълнени с цветен пигмент, наречен йодопин.
  2. Свързващият слой е вторият слой в конусите. Основната му роля е свиване, което формира специфична форма в рецепторите.
  3. Вътрешната част на конусите са митохондриите.
  4. В централната част на рецептора е разположен основният сегмент, който изпълнява функцията на свързващи връзки.

Цветният пигмент йодопин е разделен на няколко вида. Това осигурява пълна възприемчивост на конусите при определяне на различни области на светлинния спектър. С доминирането на различни видове пигменти, шишарите са разделени на три основни типа. Всички те действат така хармонично, че дава на хората в перфектно зрение да възприемат всички цветове на видимите предмети.

Възможност за оцветяване на чувствителността на окото

Необходими са пръчки и шишарки не само за да се разграничи видението през деня, но и за определяне на цветовете в снимките. Структурата на визуалния орган изпълнява много функции: благодарение на него се възприема огромна площ от околния свят. За всичко това, човек има един от интересните свойства, които предполагат бинокулярно виждане. Рецепторите вземат участие в възприемането на цветовите спектри, в резултат на което човек е единственият представител, който отличава всички цветове на света.

Структура на визуалната ретина

Ако говорим за структурата на ретината, пръчките и конусите са разположени на едно от водещите места. Наличието на данни от фоторецепторите върху нервните тъкани спомага незабавно да трансформира получения светлинен поток в импулсен диск.

Ретината получава изображение, което е проектирано с помощта на окото и лещата. Тогава картината се обработва и идва с импулси с помощта на визуални пътеки до желаната област на мозъка. Най-сложният тип структура на очите извършва пълна обработка на информационните данни в най-малките секунди. Най-голямата част от рецепторите е в макулата, чието местоположение е в центъра на ретината

Функции на пръчки и шишарки в ретината на окото

Пръчките и конусите имат различна структура и функция. Пръчките позволяват на човек да се съсредоточи върху предмети в тъмното, а конусите, напротив, помагат да се разбере цветното възприятие на околния свят. Но въпреки това те осигуряват координираната работа на целия визуален орган. Следователно, можем да заключим, че и фоторецепторите са необходими за осъществяването на визуална функция.

Функции на родопсин в ретината на окото

Родопсин се отнася до визуални пигменти, които са протеини в структурата. Той се отнася до хромопротеините. На практика все още е обичайно да се нарича визуално лилаво. Името му се дължи на ярък червен цвят. Липсващото оцветяване на пръчките беше открито и доказано по време на многобройни изследвания. Родопсин има в състава си два компонента - жълт пигмент и безцветен протеин.

Когато се приложи светлинният поток, пигментът започва да се разлага. Възстановяването на родопсин възниква по време на светлината със светкавица с помощта на протеини. При ярко осветление, тя отново се разлага и нейната чувствителност се заменя със синя визуална област. Протеинът на родопсин се подновява напълно в рамките на тридесет минути. По това време визията за тип "здрач" достига своя максимум, т.е. човек започва да вижда много по-добре в тъмна стая.

Симптоми на привързаност на пръчки и шишарки

  • Намалена зрителна острота.
  • Нарушение в цветовото възприятие.
  • Светкавица пред очите.
  • Тежестта на зрителното поле.
  • Появата на завесата пред очите ви.
  • Падането на зрелищно зрение.

Болести, които засягат пръчките и шините в ретината на окото

Поражението на фоторецепторите се проявява при различни аномалии на ретината под формата на заболявания.

  1. Нощна слепота. Хората наричат ​​слепота за пилета, която засяга зрението на зрението.
  2. Макулна дегенерация. Патология на централната част на ретината.
  3. Пигментирана абиотрофия на ретината.
  4. Цветна слепота. Невъзможност за разграничаване на синята област от спектъра.
  5. Отделяне на ретината.
  6. Възпалителен процес в ретината на окото.
  7. Наранявания на окото.

Визуалният орган играе важна роля в човешкия живот, а основните функции при възприемането на цветовете са пръчки и шишарки. Ето защо, ако някой от фоторецепторите страда, тогава цялата работа на визуалната система е нарушена.