Фоторецепторы в глазу у человека – система, позволяющая воспринимать окружающий мир

Сетчатка глаза – часть органа зрения, благодаря которой человек воспринимает оттенки объектов окружающего мира. Точнее, фоторецепторы в глазу у человека, находящиеся в ней, позволяют видеть их. Представлены они палочками и колбочками, строением которых обусловлена их высокая чувствительность. Последняя позволяет фоторецепторам преобразовывать световые импульсы, которые поступают извне, в сигналы, которые сможет идентифицировать нервная система.

Фоторецепторы в глазу у человека: строение

Палочки и колбочки находятся в наружном сетчаточном слое, а их строение практически одинаково, и состоят они из таких участков:

• Наружный сегмент. Это светочувствительная область, которая трансформирует световую энергию в рецепторный потенциал. Она заполнена мембранными дисками, которые образует плазматическая мембрана. В палочках содержится большее количество мембранных дисков, нежели в колбочках;
• Перетяжка. Это место разделения внутреннего и внешнего сегментов посредством сужения наружной оболочки. Сегменты связаны между собой парой ресничек, которые переходят из одного в другой сегмент, и цитоплазмой;
  

  Так работают фоторецепторы в глазу у человека

• Внутренний сегмент. В данном участке находятся митохондрии, которые передают энергию для осуществления зрительного процесса, а также полирибосомами, которые служат местом продуцирования белков, которые принимают участие в формировании зрительного пигмента и мембранных дисков. В этом же сегменте располагается ядро;
• Синаптический отдел. В этом месте формируются синапсы и биполярные клетки.

Сетчатка содержит большее количество палочек, нежели колбочек. Количество первых составляет 120 млн, а вторых – 6-7 млн.

Палочки: особенности фоторецепторов

Размер их составляет 50х3 мкм.

Палочки, являющиеся тонкими и вытянутыми, равномерно расположены по всей области сетчатки. Исключение составляет центральная ямка, в которой находятся преимущественно колбочки. Размещены они плотно, поэтому на данном участке отмечается высокая острота зрения. У палочек больший уровень светочувствительности, из-за чего они способны реагировать даже на неинтенсивное освещение.

Данные фоторецепторы глаза функционируют, даже если получают энергию в 1 фотон. Эти элементы принимают участие в большей степени в восприятии окружающего мира в ночное и сумеречное время.

В палочках присутствует только один зрительный пигмент – родопсин, который не различает цвета. Не способен родопсин и оперативно реагировать на раздражители в виде ярких световых сигналов, тогда как пигменты колбочек такую способность имеют.

Палочки напоминают по своей форме цилиндр, имеющий по всей длине фоторецептора одинаковый диаметр. Длина элемента более его диаметра почти в 30 раз. Это и способствует тому, что форма палочек является вытянутой.

Родопсин

Под этим названием известна группа пигментов, являющихся белком по своему строению. Относятся они к группе хромопротеинов. Субстанция обладает ярко-красным окрасом, благодаря чему получила свое второе название – зрительный пурпур. Многочисленные исследования доказали, что пигмент обладает именно таким цветом.

Таким образом расположены палочки и колбочки в глазу у человека

В состав сетчаточного белка родопсина входят такие компоненты:

• Бесцветный белок;
• Желтый пигмент.

Когда на орган зрения воздействует свет, родопсин распадается, при этом один из продуктов распада провоцирует зрительное возбуждение. Когда пигмент восстанавливается, субстанция начинает участвовать в восприятии изображений в условиях сумеречного и ночного освещения. В условиях яркого освещения родопсин распадается со смещением в синее поле зрения.

Полное восстановление родопсина осуществляется за полчаса, и сумеречное зрение в этот период достигает максимума своей четкости. Это значит, что человек начинает все четче видеть в темноте.

Особенности колбочек

Размеры колбочек составляют 60х1,5 мкм.

Этот вид зрительных фоторецепторов получил свое название в силу своей схожести с одноименным сосудом, который используется для лабораторных нужд.

В наружном слое колбочек располагаются мембранные диски, заполненные цветовым пигментом йодопсином. Последний делится на несколько разновидностей, и благодаря этому обеспечивается абсолютная чувствительность колбочек по отношению к разным участкам светового спектра.

В зависимости от доминирования различных разновидностей элементов пигмента колбочки делятся на три типа, с помощью которых органы зрения людей различают весь спектр цветов. К слову, на цвет глаз колбочки не влияют, будучи анализатором, а не окрашивающим веществом.

Согласованность работы их всех и позволяет воспринимать изображения в полной гамме красок. Если этого не происходит, могут развиваться разного рода болезни глаз. В случае врожденного недостатка колбочек, точнее, отсутствия в глазах одной из разновидностей пигмента развивается дальтонизм.

Как устроена сетчатка?

Фоторецепторы в глазу у человека расположены в его части, которая называется сетчаткой. Колбочки и палочки занимают в ней свое место – на нервных тканях, являющих составляющей сетчатой оболочки. Это и позволяет трансформировать в набор нервных сигналов поступающие на нее световые лучи.

Строение сетчатки глаза с колбочками и палочками

На сетчатку поступает изображение, проецируемое хрусталиком и глазным роговичным отделом. Далее по зрительному пути оно передается в головной мозг в виде нервных импульсов.

Структура органов зрения совершенна и сложна, поэтому полный курс обработки информации из окружающего мира занимает несколько мгновений.

Львиная доля фоторецепторных клеток сетчатки располагается в макуле, представляющей собой центральную часть сетчатой оболочки. Данная область имеет еще название «желтое пятно глаза» из-за того, что имеет желтоватый оттенок.

Функции, выполняемые колбочками и палочками

Деятельность колбочек и палочек согласована, и то, что их функции несколько отличаются, и позволяет человеку воспринимать окружающий мир качественно, в полном объеме. Две разновидности фоторецепторов сетчатой оболочки органа зрения по своим функциям дополняют друг друга, чем обеспечена возможность ярко, ясно и четко воспринимать изображения извне, корректно различать цвета.

При этом по вине фоторецепторов не могут развиваться такие серьезные заболевания, как ангиосклероз сетчатки, дистрофия сетчатки глаз или ее последствие — атрофия сетчатки.

Без согласованной деятельности палочек и колбочек не будет бесперебойной, корректной работы сетчатки глаз. В силу этого обе разновидности фоторецепторов одинаково важны для обеспечения нормального зрения.