Физиология сенсорных систем. Зрительная сенсорная система. Механизм аккомодации глаза

Физиология сенсорных систем

Часть 2 Зрительная сенсорная система

Зрительная сенсорная система – система, воспринимающая электромагнитное излучение с длинами волн видимого диапазона (400-700 нм) и формирующая световые ощущения. Зрительная сенсорная система обеспечивает поступление в мозг около 90% информации о внешней среде.

Вспомогательный аппарат глаза (слезный аппарат)

• Функции слезной жидкости:
• предохраняет роговицу и конъюнктиву от высыхания;
• улучшает оптические свойства роговицы;
• уменьшает трение между веками и глазным яблоком;
• обладает бактерицидным действием (содержит лизоцим, IgA и др.)
• способствует удалению инородных тел.

Глазодвигательные мышцы А – вид спереди, Б – вид сверху

Движения глаз

• Виды движения глаз:
• Поворот глаз в сторону нового раздражителя (ориентировочный рефлекс)
• Плавные (следящие) движения глаз при движения предметов в поле зрения
• Саккады (скачкообразные движения глаз, сохраняющие восприятие неподвижных объектов)
• Бинокулярная координация – содружественные движения глаз.

Диоптрический аппарат глаза

• Диоптрический аппарат глаза – это система линз, формирующая на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение внешнего мира.
• Компоненты диоптрического аппарата глаза:
• секрет слезных желез
• роговица
• передняя и задняя камера
• зрачок радужной оболочки
• хрусталик
• стекловидное тело

Аккомодация глаза

Механизм аккомодации глаза

Взгляд на близкорасположенный предмет Фоторецепторы сетчатки (стимул – нечеткое изображение объекта) Зрительные нервы и тракты Парасимпатическое ядро глазодвигательного нерва Сокращение цилиарной мышцы Ослабление натяжения связок сумки хрусталика Увеличение кривизны хрусталика – увеличение преломляющей силы хрусталика Четкая фокусировка близкого объекта

Аномалия рефракции: близорукость

Миопия (близорукость) – фокусировка предметов происходит перед сетчаткой

Аномалии рефракции: дальнозоркость

Дальнозоркость – лучи фокусируются за сетчаткой.

Гиперметропия – укорочение (чаще врожденное) продольной оси глазного яблока

Пресбиопия – возрастное уменьшение эластичности хрусталика

Схема строения сетчатки

Направление световых лучей

Волокна зрительного нерва

Ганглиозные нейроны – генерируют потенциал действия, распространяющийся по их аксонам в ЦНС; аксоны ганглиозных клеток образуют зрительный нерв.

Слой биполярных, горизонтальных и амакриновых нейронов – проводят информацию от фоторецепторов к ганглиозным клеткам

Слой фоторецепторов (палочек и колбочек) – рецепция светового раздражителя

Пигментный эпителий – препятствует отражению и рассеиванию света, фагоцитирует продукты распада фоторецепторов, депонирует витамин А в сетчатке

Рецепторный аппарат зрительной сенсорной системы

Палочки – около 120 млн. Их мало в центре сетчатки и много по периферии сетчатки. Наружный сегмент содержит около 1000 мембранных дисков. Содержат зрительный пигмент родопсин (белок опсин +11-цис-ретиналь). Имеют высокую чувствительность к свету (обеспечивают «сумеречное» зрение), обеспечивают периферическое зрение. Острота зрения, обеспечиваемая полочками невелика, так как на один ганглиозный нейрон конвергируют несколько палочек (см. следующий слайд).

Колбочки – около 6 млн. Их плотность максимальна в центральной ямке, в других участках сетчатки плотность колбочек низкая. Наружный сегмент состоит из складок плазматической мембраны. Существует три вида колбочек с различными видами опсина, воспринимающие, соответственно, синий зеленый и красный цвет. Осуществляют цветовосприятие, отвечают за центральное зрение. Обеспечивают остроту зрения, так как каждая колбочка соединяется с одним ганглиозным нейроном (см. следующий слайд).

Зрительные рецепторы – вторичночувствующие фоторецепторы, экстерорецепторы

Колбочковое зрение: центральное цветовое острое дневное

Палочковое зрение: боковое черно-белое не острое сумеречное

слепое пятно

Распределение палочек и колбочек в сетчатке

Фотохимические и электрические процессы в фоторецепторах

В темноте фоторецепторные клетки деполяризованы (имеют заряд от -25 до -40 мВ) из-за высокой проницаемости мембраны для Na+. На свету фоторецепторы гиперполяризуются. Поглощение света зрительным пигментом запускает цепь реакций: переход 11-цис-ретиналя в транс-ретиналь, понижение внутриклеточного уровня цГМФ, закрытие Na+-каналов, гиперполяризация фоторецепторов. При гиперполяризации фоторецепторов уменьшается выделение медиатора (глутамата) в синапсе между фоторецепторной клеткой и биполярным нейроном. При этом биполярные клетки возбуждаются, так как глутамат является для них тормозным медиатором.

Электроретинография

Р1 – компонент палочек; Р2 – реакция биполярных клеток; Р3 – торможение в рецепторных клетках

Электроретинограмма – суммарный потенциал сетчатки глаза при действии света. Состоит из нескольких волн, отражающих изменение мембранного потенциала фоторецепторов, биполярных, горизонтальных, амакриновых, глиальных клеток.

Проводниковый отдел зрительной сенсорной системы

Проводниковый отдел зрительной сенсорной системы

• 1-ый и 2-ой нейроны зрительной сенсорной системы находятся в сетчатке