Зрительный анализатор

Зрительный  анализатор.

Это совокупность органов и тканей, обеспечивающая восприятие, кодирование и декодирование зрительной информации.

Зрительный анализатор обеспечивает.

1) кодирование длины волны и интенсивности света.

2) восприятие формы предмета.

3) ясное видение за счет работы аккомодационного аппарата.

4) зрачок обеспечивает глубину  резкости.

5) адаптацию к различной освещенности.

Характеристика раздражений: частоты видимого спектра, интенсивности действия света.

Свет – это электромагнитные колебания, которые характеризуются частотой и длиной волны, интенсивностью.

1)Частота колебаний видимой части спектра 10 – 15 гц. Для характеристики излучения используют длину волны в нм. Это расстояние, которое проходит свет за время, необходимое для одного колебания.

Спектральные компоненты с большой длиной волны кажутся красным светом, с меньшей длиной – синефиолетовыми. Невидимая часть спектра – инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.

Видимая часть спектра находится  в диапазоне 400 – 700 нм.

2) Интенсивность – это яркость выражается в децибелах.

Психологические корреляты интенсивности:

160 дб – болевой порог.

140 дб – солнечный свет.

60 дб – экран телевизора.

40 – 20 дб – различные цвета  при наименьшей освещенности.

Кодирование параметров света начинается в фоторецепторе. Это частотное кодирование.

Нейрофизиология зрения.

Кодирование информации в сетчатке.

Сетчатка – отдел мозга, вынесенный на периферию. Состоит из рецепторов и нейронов.

В сетчатке различают 2 нейронные сети.

I «Вертикальная» сеть воспринимает информацию и передает в мозг. Образована:

1) фоторецепторами.

2) биполярными клетками.

3) ганглиозными, образующими зрительный нерв. Вертикальная  сеть представляет собой сходящуюся  воронку: 130 млн. фоторецепторов и 1,3 млн. волокон зрительного нерва. Т.е. явление конвергенции фоторецепторов на биполярных клетках и биполярных клеток на ганглиозных.

II Горизонтальная сеть.

Модифицирует передачу информации. Образована:

1) горизонтальными  клетками.

2) амакриновыми.

Это тормозные нейроны, ограничивают распространение зрительного возбуждения внутри сетчатки. Обеспечивают латеральное торможение.

Горизонтальные соединяют фоторецепторы с одной биполярной клеткой, изменяя величину рецептивного поля биполярной клетки.

Амакриновые клетки обеспечивают подключение различного количества биполярных клеток к одной ганглиозной, регулируя ее рецептивное поле. Горизонтальная нейронная сеть участвует в обеспечении процессов световой и темновой адаптации, обеспечивает восприятие формы предмета через латеральное торможение.

Биоэлектрические явления.

Электроретинограмма – суммарный электрический потенциал сетчатки при действие света.

 Различают несколько волн.

                                                                                                                                                                                                      

 

А – возбуждение фоторецепторов - гипероляризационный потенциал.

В – активность глиальных клеток.

С – активность клеток пигментного эпителия.

D – активность горизонтальных клеток.

Электрическая активность путей и центров зрительного  анализатора.

В сетчатке передача информации происходит безимпульсным путем – медиатором и постсинаптическим потенциалом. Ганглиозная клетка первая генерирует ПД. В обработке зрительной информации принимают участие верхние бугры четверохолмия, латеральное коленчатое тело, затылочная область коры.

Роль отделов ЦНС.

Бугры четверохолмия управляют наведением взора, если объект появляется на периферии поля зрения.

Латеральное коленчатое тело – обеспечивает восприятие контраста, света и темноты.

Кора. В восприятии зрительной информации принимают участие 3 поля по Бродману: 17,18, 19.

17 поле – в затылочной области  – является первичной зрительной  корой. Первичная зрительная кора  образует связи с вторичной (поле 18) и третичной (поле 19) зрительной корой, а также с верхними буграми четверохолмия.

В зрительных областях коры происходит:

1) бинокулярная суммация возбуждений  от правого и левого глаза,  причем во многих случаях сигналы  от какого – либо одного глаза доминируют.

2) в затылочной доле – зрительный анализатор речи.

3) в височной области – зрительное  обучение, понимание образов.

Окончательное понимание образов  осуществляется с участием ассоциативной  коры.

Периферический отдел  зрительного анализатора.

1) Оптическая система глаза – обеспечивает ясное видение.

Это сложная линзовая система, которая  формирует на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение. Представлена: – роговицей,

- передней и задней камерами  глаза,

- радужной оболочкой,

- хрусталиком,

- стекловидным телом.

Стекловидное тело – это внеклеточная жидкость с коллагеном и гиалуроновой кислотой в коллоидном растворе.

Оптическая система глаза обеспечивает преломление (рефракцию) лучей.

Ясное видение возможно в том случае, если изображение предмета после преломления отраженных от него лучей оказывается на сетчатке.

Аномалии рефракции.

1) Близорукость – миопия. Причина – продольная ось глаза очень велика. Изображение падает перед сетчаткой, а на сетчатке круги светорассеяния. Точка ясного видения находится близко от глаза.

Коррекция – вогнутые линзы. Они являются рассеивающие и уменьшают преломляющую силу хрусталика.

2)Дальнозоркость – гиперметропия – изображение падает позади сетчатки. Причина – короткая продольная ось глаза.

Коррекция – двояковыпуклые линзы, увеличивают преломляющую силу глаза. Или напряжение аккомодационных мышц.

3) Астигматизм – неодинаковое  преломление лучей в разных направлениях, вследствие неравномерной кривизны роговицы. Компенсируется цилиндрическими стеклами. Лучше для коррекции астигматизма контактные линзы.

Приспособление к ясному видению разноудаленных предметов обеспечивает аккомодационная система глаза, меняющая преломляющую способность хрусталика. При рассматривании близких предметов преломляющая способность глаза = 70 Д., далеких – 59 Д.

При рассматривании близких предметов  цилиарная мышца напрягается, натяжение цинновых связок ослабевает, и капсула меньше давит на хрусталик, его кривизна увеличивается.

При рассматривании далеких предметов  – кривизна хрусталика уменьшается, т.к. цилиарная мышца расслабляется, и капсула сжимает хрусталик. (III п. ЧМН).

Зрачок – отверстие в радужной оболочке. Обеспечивает ясное видение путем регуляции потока света на сетчатку и отсечение периферических лучей, на сетчатку попадают центральные лучи.

Зрачок  меняет величину в зависимости от освещенности благодаря изменению  тонуса мышц радужной оболочки.

Зрачковый рефлекс – сужение зрачка на свет, осуществляется III п. ЧМН, вегетативным ядром через цилиарный ганглий. Постганглионарные волокна иннервируют сфинктер зрачка.

Схема рефлекторной дуги зрачкового рефлекса.                                                                                            

                                                                                                                                                          

 Медиаторы и рецепторы. 

Преганглионарное  волокно выделяет АХ, рецептор на ганглионарных  нейронах Н – ХР, блокируется атропином.

Расширение  зрачка вызывает симпатическая система. Эфферентное звено рефлекторной дуги симпатического рефлекса на зрачок начинается в боковых рогах 1 – 2 – грудных сегментов – (центр Будге). Преганглионарное волокно образует синапс в верхнем шейном симпатическом ганглии. Постганглионарное волокно выделяет норадреналин, вызывающий сокращение радиальных мышц радужной оболочки.

Сетчатка глаза.

В онтогенезе развивается как часть промежуточного мозга. Покрывает внутреннюю поверхность  задней части глазного яблока. состоит  из нескольких слоев:

1) клеток  пигментного эпителия.

2) фоторецепторов.

3) 4 слоя  нейронов.

Выходной  слой образован ганглиозными клетками. Их аксоны образуют зрительный нерв (до перекреста). Место выхода нерва  называется «слепое пятно».

«Центральная ямка» сетчатки. В отличие от остальной сетчатки в этой области слой рецепторов не загорожен другими нейронами сетчатки. Острота зрения здесь максимальна. При фиксировании объекта глазом его изображение попадает в центральную ямку.

Фоторецепторы.

1) Палочки (110 – 125 млн.) – располагаются преимущественно на периферии сетчатки, содержат пигмент «родопсин». Обладают высокой чувствительностью, являются аппаратом сумеречного зрения без различения цветов (черно – белое зрение).

2) Колбочки (6 – 7 млн.). Обеспечивают полихроматическое зрение. Наиболее плотно располагаются в желтом пятне. 3 типа. Содержат пигменты:

йодопсин – воспринимающий сине – фиолетовую часть спектра.

эритролаб – красную.

хлоролаб – зеленую.

Видимая часть спектра находится в диапазоне от 400 до 700 нм.

фиолетовый – 400 нм (390 – 450)

синий – 450

зеленый – 500

желто – зеленый – 550

оранжевый – 600

красный – 620 – 760

Фоторецепторы светочувствительными члениками погружены в промежутки между клетками пигментного слоя.

Фотохимические процессы в сетчатке.

Зрительные пигменты светочувствительных члеников фоторецепторов распадаются на свету. Этот процесс очень экономичный. При действии даже яркого света расщепляются только около 0,006% пигмента.

В темноте происходит ресинтез пигментов, который протекает с поглощением энергии. Скорость восстановления пигментов колбочек в 530 раз выше, чем палочек.

Если в организме снижено  содержание витамина. А, то процессы ресинтеза  пигментов ослабевают, т. к. в пигменты входит альдегид витамина А. Особенно страдает ресинтез родопсина и нарушается сумеречное зрение («куриная слепота»).

Особое значение в ресинтезе  пигмента имеет пигментный слой сетчатки, эпителиальные клетки которого содержат фусцин. (обеспечивает черную окраску). 

Адаптация к изменению  освещенности.

1) Осуществляется путем изменения величины зрачка и изменения потока света на сетчатку.

2) Адаптация имеет нейрофизиологические и биохимические механизмы.

Нейрофизиологические  механизмы.

1) Темновая адаптация  развивается в течение 1 часа при переходе из светлого в темное помещение.

Осуществляется путем увеличения количества рецепторов, подключенных к одной ганглиозной клетке.

2) Световая адаптация возникает при переходе из темного пространства в светлое. Вначале возникает временное ослепление, затем уменьшается количество фоторецепторов, подключенных к одной ганглиозной клетке.

Изменение величины рецептивного поля ганглиозной клетки осуществляют горизонтальные и амакриновые клетки сетчатки.

Биохимические механизмы  адаптации.

Темновая адаптация связана с восстановлением зрительных пигментов в темноте. Более быстро пигмент восстанавливается в колбочках, поэтому первый период темновой адаптации связан с работой колбочек, чувствительность которых невелика.

Затем восстанавливается пигмент родопсин и светочувствительность резко повышается.

Это теория Лазарева.

Теория цветового зрения.

Основана на существовании в  сетчатке 3 различных типов колбочек, чувствительных к красному, зеленому и фиолетовому цветам, и называется трехкомпонентная теория.

Впервые была предложена М.В.Ломоносовым, затем Юнгом и Гельмгольцем.

Суть ее в том, что в сетчатке глаза имеются три вида колбочек, реагирующих на красный, зеленый  или сине – фиолетовый цвета.

Всякий цвет действует на три  типа колбочек в разной степени. В колбочках происходят фотохимические реакции, возникают гиперполяризационные потенциалы.