Зрительная рецепция

Учебные материалы по биологии / Физиология человека и животных / Зрительная рецепция

Страница 2

Сенсорные рецепторы по структурным особенностям делят на первично- и вторично-чувствующие рецепторы. В первично-чувствующих рецепторы в восприятие раздражителя осуществляется непосредственно (т.е. первично) нервными окончаниями сенсорного нейрона. У вторично-чувствующих рецепторы между раздражителем и сенсорным нейроном находится специализированная клетка, из которой при действии раздражителя выделяется медиатор, действующий непосредственно на воспринимающие окончания сенсорного нейрона. К рецепторам первого типа относятся нервно-мышечные и нервно-сухожильные веретена и обонятельные нервные клетки, к рецепторам второго типа - рецепторы органов зрения, слуха, вкуса, вестибулярного аппарата и др. Многие рецепторы имеют вспомогательный аппарат различной степени сложности, например капсула у инкапсулированных тканевых рецепторов, звукопроводящие структуры органа слуха и т.д.

Важнейшей характеристикой рецепторов является их высокая чувствительность к действию адекватного раздражителя. Наименьшая сила раздражителя, вызывающая возбуждение рецептора и его проведение по афферентным нервным волокнам, характеризует абсолютный порог чувствительности рецептора. На его величину могут влиять различные биологически активные вещества, приносимые к рецептору с кровью, деятельность нервной системы и т.д.

Зрительный анализатор состоит из воспринимающей части (сетчатка), проводящих путей (зрительный нерв, хиазма, зрительные тракты), подкорковых центров и высших зрительных центров в затылочных долях коры больших полушарий.

Рис. Зрительный анализатор

- Поле зрения; 2 - Сетчатка; 3 - Зрительный нерв; 4 - Зрительный перекрест (хиазма); 5 - Левый зрительный тракт (волокна, идущие от левых половин сетчатки); 6 - Правый зрительный тракт (волокна, идущие от правых половин сетчатки); 7 - Наружные коленчатые тела (подкорковый центр - первичная обработка зрительной информации); 8 - Четверохолмие (подкорковая регуляция работы органа зрения); 9 - Проводящие волокна; 10 - Комиссурные (межполушарные) волокна; 11 - зрительный центр коры больших полушарий.

Сетчатка - это внутренняя оболочка глаза, имеющая сложную многослойную структуру. Она содержит два вида различных по своему функциональному значению фоторецепторов (палочки, колбочки и несколько видов нервных клеток). Под воздействием света в фоторецепторах идут фотохимические реакции, суть которых заключается в изменении структуры светочувствительных зрительных пигментов. Последнее вызывает возбуждение фоторецепторов и последующее синаптическое возбуждение связанных с ними нервных клеток. Нервный аппарат глаза передает зрительную информацию в виде электрических импульсов в центры головного мозга. Поэтому сетчатку можно рассматривать как бы частью мозга, вынесенной на периферию. Кратко рассмотрим структуру и функцию всех слоев сетчатки.

Пигментный слой сетчатки (наружный, наиболее удаленный от зрачка) образован пигментным эпителием, содержащим фусцин. Фусцин (пигмент) поглощает свет, препятствуя его рассеиванию и отражению, что увеличивает четкость зрительного восприятия. У ряда ночных животных, имеется дополнительный отражающий свет слой, состоящий из особых субстанций. Наличие отражающего свет слоя вызывает попадание на фоторецепторы не только прямых, но и отраженных лучей, что при слабой освещенности увеличивает чувствительность восприятия света. Второй по удаленности от зрачка слой состоит из пигментных клеток, отростки которых окружают светочувствительные компоненты колбочек и палочек. К слою пигментного эпителия изнутри примыкает слой фоторецепторов, которые своими светочувствительными компонентами (члениками) обращены в сторону, обратную свету. Фоторецептор (палочка или колбочка) состоит из чувствительного к действию света наружного сегмента, содержащего зрительный пигмент, и, содержащего ядро и митохондрии внутреннего сегмента, обеспечивающего энергетические процессы в клетке. Человеческий глаз содержит около 6-7 миллионов колбочек и 110-125 миллионов палочек. Палочки и колбочки распределяются в сетчатке неравномерно. Центральная ямка (зрительное пятно или макула) сетчатки содержит колбочки (до 140 тысяч колбочек на 1 мм2). К периферии сетчатки их количество уменьшается, а количество палочек растет. Края сетчатки содержит минимальное количество колбочек и преимущественно состоит из палочек. Известно, что колбочки функционируют в условиях достаточной освещенности и воспринимают цвета, в то время как палочки являются рецепторами, воспринимающими световые лучи в условиях слабого (сумеречного) освещения. У всех ночных животных в сетчатке преобладают палочки, а у дневных животных колбочки. У человека, как и у приматов, ведущих смешанный образ жизни в сетчатке находят оба вида рецепторов.