post

Зрителна сетивна система. Човешко око – устройство

Зрителна сетивна система (зрителна система, зрение) – тя осъществява възприемането на формите, размерите, цветовете, разположението и движението в пространството на обектите от околната среда. Зрителните органи използват сложни механизми за усвояване и преобразуване на светлинните сигнали в нервни импулси. Те от своя страна се предават по зрителен нерв до мозъка, където се обработват от нервните центрове на зрителната зона в мозъчната кора.

Органът за възприемане на светлинните дразнения от човешката зрителна сетивна система е окото. Всеки здрав индивид притежава две очи. В тях се намират рецепторите за светлина. Очите осъществяват оптичния контрол и трансформацията на  дразненията в нервни импулси.

Човешкото зрение е способно да възприема електромагнитните светлинни вълни с дължина от 400 до 700 nm в така наречения видим спектър на светлината. Електромагнитни лъчения с по-малка дължина на вълната (ултравиолетова) или такива с по-голяма дължина на вълната (инфрачервена) са невидими за невъоръженото око.

(Кожата, с помощта на рецепторите си за топлина, също може да предаде информация на главния мозък, за наличието на силен светлинен източник, но тя не е част от човешката зрителна сетивна система.)

Устройство на око

Окото се състои от очна ябълка, очни мускули и защитна система от приспособления. Очните мускули осъществяват движенията на очната ябълка. Веждите, клепачите, миглите и слъзните жлези предпазват окото от нараняване и изсъхване. Очните ябълки  лежат в очните кухини, разположени в предната част на черепа и са изградени от три основни слоя: склера, увея и ретина.

анатомично устройство на око - зрителна сетивна система

анатомично устройство на око – зрителна сетивна система

Склера

Склерата е най-външният пласт (бял), който предпазва и придава форма на окото. Склералната конюнктива е вид лигавица, която покрива клепачите отвътре и видимата част на склерата, като я предпазва от изсъхване. Самата склера е съставена от три части: непосредствено под конюнктивата е еписклерата – изградена от рехава съединителна тъкан, под нея се разполага плътната бяла тъкан на същинската склера, а най-вътрешният слой се нарича lamina fusca. В предната част на окото склерата продължава в роговицата – прозрачна и много чувствителна структура, която пропуска светлината.

Увея

Увеята е средният пласт на окото и обхваща хороидеята, ириса и ресничестото тяло.

Под склерата в задната част на очните ябълки се намира хороидеята, която се характеризира с богато кръвоснабдяване, тъй като основната ѝ функция е да осигурява на окото достъп до кислород и хранителни вещества.

Ирисът е овална структура в предната част на увеята, чийто цвят варира при различните индивиди от светло сиво до почти чисто черно. Различното оцветяване на ириса се дължи на разликите в количеството на пигмента меланин и се определя от генетични фактори. В центъра си ирисът има отвор – зеница, а чрез промяна на ширината на зеничния отвор се регулира и светлинния поток, който прониква в окото.

човешко око, зрителна сетивна система

човешко око разположено в черепа (страничен разрез) художник: Patrick J. Lynch, medical illustrator; лиценз на изображението: CC BY 2.5;

Ресничестото тяло (наричано още цилиарно) се състои от цилиарни мускули и ресничест епител, който секретира вътреочната течност. Зад ириса е разположена лещата. Очната леща е прозрачна, еластична структура, която с помощта на цилиарните мускули може да променя своята форма. Това позволява на окото да коригира фокусното разстояние и да постига ясен образ на различно отдалечени от окото обекти.

Упоменатото свойство на нагласяне на фокусното разстояние е познато като зрителна акомодация и се регулира от вегетативната нервна система. Лещата и ретината са отделени от желеобразна прозрачна маса, наречена стъкловидно тяло.

Ретина

Ретината е най-вътрешната част на окото, която съдържа зрителните сетивни клетки – фоторецептори. Именно ретината е мястото, където електро-магнитните светлинни сигнали се трансформират в нервни импулси. Освен фоторецепторите, които заемат най-задната ѝ част, в ретината на по-предна позиция са разположени няколко слоя от различни неврони и глиални клетки, формиращи нервни мрежи с важно значение за зрителните възприятия. Фоторецепторите се разполагата върху пигментния епител. Това е слой от клетки, съдържащи меланин, чиято роля е да поема и задържа преминалата през ретината светлина, за да се предотврати обратното ѝ преминаване.

Видове фоторецептори – устройство и функции

Фоторецепторите са два вида – пръчици и колбички. И двата вида специализирани сетивни клетки имат сходно морфологично устройство. Те са разделени на външен и вътрешен участък, обособени от стеснение, означавано като шийка.

Клетъчната мембрана на външния сегмент е с множество вгъвания, което многократно увеличава площта ѝ. При пръчиците мембранните вгъвания са под формата на самостоятелни дискчета, докато мембраната на колбичките не се прекъсва при нагъването. Този участък на фоторецепторите съдържа голямо количество зрителен пигмент, който е ключов елемент за възприемането на светлинните сигнали.

зрителна сетивна система ретина

зрителна сетивна система – ретина на окото

Във вътрешния сегмент са поместени ядрото и клетъчните органели, както и везикули, изпълнени с медиатора глутамат. Фоторецепторите са крайно диференцирани клетки, които не се делят, но външният им участък се обновява периодично чрез формиране на нови вгъвания и разграждане на старите.

Пръчиците са фоторецепторите, отговорни за зрението при намалена осветеност (нощно виждане). Те се намират в голямо количество в периферията на ретината. Техният зрителен пигмент е веществото родопсин – ковалентно свързани молекули ретинал и опсин.

Ретинолът представлява алдехид на витамин А, което е причината да се препоръчва приема на храни, богати на този витамин, за подобряване на зрението. Опсинът е вид трансмембранен протеин. Зрителният пигмент в колбичките има същия химичен състав като родопсина, с разликата, че трансмембранният протеин е различен вид опсин.

Колбичките са фоторецепторите на цветното зрение и зрението при висока осветеност (дневно виждане). Те са разположени предимно в центъра на ретината.

Улавяне и обработка на светлинните сигнали

Светлината навлиза в окото и достигайки до фоторецепторите, се поглъща от зрителния пигмент. Под влияние на светлинната енергия, при ретиналът в родопсина се наблюдава геометрична изомерия и той преминава от цис-формата си в нетрайния транс-изомер. Следват няколко бързи превръщания на зрителния пигмент в различни съединения до формирането на метародопсин II.

Метародопсин II активира каскада от биохимични реакции. Резултатът е затваряне на натриевите канали на фоторецепторната мембрана, нейната хиперполяризация и възникване на рецепторен потенциал. Преминавайки по сложни нервни пътища, зрителната информация достига до corpus geniculatum lateralis в таламуса. Впоследствие преминава към първичната зрителна зона на мозъчната кора. Лявата половина на мозъка обработва информацията, получена от дясната част на зрителното поле и обратно.

Нарушения във функциите на човешката зрителна сетивна система

За да се осигури безупречното изпълнение на важните ѝ функции, е необходимо всички компоненти на човешката зрителна система да са със запазена цялост и механизми на действие. Нарушаването на прозрачността на лещата е често срещано при възрастни хора, страдащи от диабет и други заболявания състояние, наречено очна катаракта или „перде”, и води до сериозно влошаване на зрението.

Едни от най-разпространените зрителни проблеми са късогледстовото (миопия) и далекогледството (хиперметропия). При тях има несъответствие между големината на очната ябълка и силата, с която окото пречупва светлината. Това води до фокусиране на образа пред или съответно, зад ретината. В тези случаи зрението се коригира с очила, които представляват разсейващи при късогледство и събирателни лещи при далекогледство.

Астигматизмът е неспособност на окото да фокусира добре обектите, причинена от дефект във формата на роговицата или лещата. Всички споменати зрителни смущения причиняват размазано зрение, главоболие, напрежение и дискомфорт.

При състоянието цветна слепота (дисхроматопсия) хората са неспособни да различават отделните цветове. В най-тежките случаи всички цветове се възприемат като сиво (монохроматзъм). В по-леките форми липсва възприятието за определен цвят: за зелено (деутеранопия), за червено (протанопия) и много рядко срещаната цветна слепота за синия цвят – тританопия. Широко използван е терминът далтонизъм, наречен на английския учен Джон Далтон. Неговият проблем с възприемането на червения и зеления цвят е първият описан случай на цветна слепота.

Сходни Публикации

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Leave the field below empty!