50279

ФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Лекция

Биология и генетика

Определение ЗА: это сенсорная система, воспринимающая электромагнитные излучения с длинами волн видимого диапазона (400 – 760 нм) и формирующая световые ощущения.

Русский

2014-11-16

6.53 MB

10 чел.

Лекция: ФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

  1.  Определение ЗА: это сенсорная система, воспринимающая электромагнитные излучения с длинами волн видимого диапазона (400 – 760 нм) и формирующая световые ощущения.

Функции:

  1.  Обеспечивает поступление в мозг 90% информации о внешней среде и на ее основе адаптацию организма
  2.  Играет роль в формировании поведения (в функциональной системе поведенческого акта обеспечивает остановочную, пусковую и обратную афферентацию)

Состоит из:

  1.  Периферический отдел – орган зрения – глаз, включает светопреломляющую (диоптрическую) систему и сетчатку;
  2.  Проводниковый отдел – зрительные нервы и зрительные тракты;
  3.  Центральный отдел – корковые зрительные поля: проекционная и гностическая зоны, т.е. первичные и вторичные зоны.

Периферический отдел ЗА – глазные яблоки

Шаровидная форма (для вращения)

Внутри – стекловидное тело

Окружено 3-мя оболочками

Склера (белковая)

Производная склеры - роговица

Сосудистая

Производная – радужка с центральным отверстием – зрачком (2,4 мм)

Сетчатка

Отходит зрительный нерв, являющийся началом зрительного тракта

Желтое пятно

Центральная ямка

Слепое пятно

Место выхода зрительного нерва

Продольная ось нормального глаза – 24,4 мм

Фокусное расстояние – 22,8 мм

Диоптрическая система глаза

Это система линз, обеспечивающая формирование на сетчатке изображения уменьшенного, перевернутого, действительного. Функция – рефракция.

Диоптрическая система глаза

(светопреломляющая и фокусирующая)

Роговица

Хрусталик с сумкой

Стекловидное тело

Передняя и задняя камеры с жидкостью

Радужка и зрачок

Секрет слезных желез

Основные оптические показатели

Функциональный показатель: светопреломляющая сила в диоптриях

Роговица + передняя камера

43 Д

Уплощенный

хрусталик

19,1 Д

Весь

глаз

58,6 Д

Не пропускают ультрафиолетовые лучи!

При рассматривании:

отдаленных предметов – 59 Д

близких предметов – 70,5 Д

Редуцированный глаз – глаз, в котором все оптические среды имеют одинаковую светопреломляющую силу.

Регуляция диоптрической системы глаза осуществляется рефлекторно. При этом достигается ясное видение предмета.

Что возможно: 1) лучи от всех точек предмета должны преломляться на сетчатку;

2) на сетчатку должны фокусироваться только центральные лучи, а периферические необходимо гасить, т.к. они преломляются сильнее и могут давать круги аберрации (светорассеяния).

Обеспечивается 2-мя рефлексами:

  1.  Рефлекс аккомодации, изменяющий кривизну хрусталика
  2.  Зрачковый рефлекс – сужение и расширение зрачка

Рефлекс аккомодации

Изменение кривизны хрусталика. В норме радиус передней поверхности хрусталика –  10 мм, задней – 6 мм. При рефлексе аккомодации радиус передней поверхности уменьшается до 6 мм, а задней – до 5,5 мм. Зависит от:

  1.  Эластичности хрусталика;
  2.  Силы, развиваемой цилиарными мышцами, сосудистой оболочкой и склерой, которые давят на сумку хрусталика.
  3.  Внутриглазного давления.

Звенья:

Раздражитель – нечеткое изображение на сетчатке

Рецептивное поле – сетчатка

Афферентный нервII пара ч.м.н.

Центральное звено – ядро III пары ч.м.н. (непарное парасимпатическое ядро)

Эфферентный нервIII пара ч.м.н., медиатор – АХ, М-ХР

Орган-исполнитель – ресничные мышцы (гладкие): их сокращение ослабляет натяжение цинновых связок сумки хрусталика и выпуклость хрусталика увеличивается. Аккомодационное усилие = 10 Д, поэтому точка ясного видения близких предметов = 10 см. Без аккомодации точка ясного видения лежит в бесконечности (у здорового молодого человека), начинаясь на расстоянии 6 м от предмета. На расстоянии до 6 м от предмета он виден без аккомодационного усилия.

Рефлекс аккомодации сопровождается зрачковым рефлексом и рефлексом конвергенции и дивергенции осей зрения.

Зрачковый рефлекс

Размер зрачка = 2,4 мм, может расширяться до 7,5 мм.

Сужение

Парасимпатический рефлекс

М-ХР, ацетилхолин

Миоз

Сопровождается сужением глазной щели до 1,8 мм (синдром Горнера)

Расширение

Симпатический рефлекс

α1-АР, норадреналин

Мидриаз

Одностороннее сужение или расширение – анизокория, которая может проявляться миозом (при поражении симпатической иннервации) или мидриазом (при поражении парасимпатической иннервации)  

 

Рефлекс конвергенции или дивергенции

Центральное звеноIII и IV пары ч.м.н. 

Иннервация глазных мышц:   

  1.  Наружная прямая мышца;
  2.  Внутренняя прямая мышца;
  3.  Верхняя прямая мышца;
  4.  

Нижняя прямая мышца;

  1.  2 косые мышцы

                 

Аномалии рефракции

Nэмметропия – фокусирование лучей на сетчатке.

Гиперметропия (дальнозоркость) – уплощенное глазное яблоко – фокусирование лучей за сетчаткой; корректируется собирательной линзой.

Миопия (близорукость) – вытянутая олива глазного яблока – фокусирование лучей перед сетчаткой; корректируется рассеивающей линзой.

Астигматизм – разная преломляющая сила роговицы в разных плоскостях; корректируется цилиндрической или собирательной линзой.

Старческая дальнозоркость – механизм: потеря эластичности хрусталика.

Внутриглазное давление

18-26 мм рт.ст.

Создается соотношением вырабатываемой и отводимой жидкости глаза

Влияет на форму глаза и состояние диоптрического аппарата – рефракцию

Вырабатывается путем фильтрации из капилляров цилиарного тела и поступает сначала в заднюю, а потом в переднюю камеру глаза

Отток жидкости происходит в трабекулярную систему сосудов глаза, а оттуда через шлеммов канал в венозную систему.

Сужение зрачка облегчает отток жидкости, расширение зрачка затрудняет его.

Слезная жидкость

Вырабатывается в слезных железах; по составу близка к плазме крови, содержит много бактерицидных веществ.

Функции:  1) предохраняет роговицу от пересыхания;

 2) смывает инородные тела;

 3) противовоспалительное действие.

РЕЦЕПТОРНЫЙ АППАРАТ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Функция: обеспечивает начальный этап трансформации световой энергии в энергию нервного возбуждения путем фотохимических реакций, происходящих в палочках и колбочках – светочувствительном аппарате сетчатки.

Состоит из:

  1.  Пигментные клетки – содержат меланин.

Функции:  а) не позволяют рассеиваться световой энергии;

в) депо витамина А в сетчатке;

с) защитная – фагоцитоз продуктов распада фоторецепторов.

  1.  

Слой фоторецепторов

  1.  Слой горизонтальных нейронов
  2.  Слой биполярных нейронов
  3.  Слой амакриновых клеток
  4.  Слой ганглиозных нейронов

Строение фоторецепторов

Наружный членик

Внутренний членик

У палочек – мембранный диски (до 1000) + родопсин

У колбочек – складки плазматической мембраны + йодопсин

Митохондрии +

K-Na-насос

 

1000 мембранных дисков + родопсин

Складки плазматической мембраны колбочек содержат зрительные пигменты (йодопсин, хлоролаб, эритролаб)


Центральная ямка – здесь 1 колбочка контактирует с 1 биполярной клеткой; здесь самая большая плотность колбочек (на периферии их нет). Палочки расположены и в центре (наибольшая их плотность), и на периферии. Центральная ямка - место наилучшего видения.

Желтое пятно – часть центральной ямки с наибольшим количеством колбочек.

Слепое пятно – часть сетчатки, где фоторецепторы отсутствуют.

Функции фоторецепторов

Палочки

1)высокая светочувствительность (в 500 раз выше, чем у колбочек);

2)ночное зрение;

3)периферическое зрение (размер поля зрения);

4)движущиеся предметы

Содержат родопсин (зрительный пурпур)

11 цис-ретиналь-опсин (белок) (альдегид витамина А)

Палочки содержат только 1 вид опсина (от аминокислотного состава зависит поглощение лучей определенной части спектра)

Палочки воспринимают лучи длиной 500 нм (сине-зеленая часть спектра)

При поражении палочек или нехватке витамина А – отсутствие сумеречного зрения, отсутствие темновой адаптации

Колбочки

1)цветное зрение (цветовосприятие);

2)центральное зрение;

3)острота зрения

Содержат родопсин (ретиналь-опсин)

Содержат 3 типа опсина:

Синий – 420 нм (мах поглощение лучей)

Зеленый – 530 нм

Красный – 560 нм

Наиболее интенсивно поглощают желто-оранжевую часть спектра

При поражении колбочек – светобоязнь: на свету человек слепнет, в сумерках зрение нормальное. Отсутствие световой адаптации.

Электрические явления в сетчатке

В темноте МП = - 25 – - 40 mV (деполяризация)

На свету МП = - 90 mV (гиперполяризация)

Уменьшение выделения глутамата (тормозный медиатор)

Биполярные нейроны on-реакции возбуждаются, off-реакции – тормозятся

При возбуждении выделяется АХ

Ганглиозные клетки через холинергический синапс возбуждаются

Это первые нейроны зрительного пути от рецепторов сетчатки к КБП

Схема процесса

Свет Родопсин Ретиналь Через цепь химических Гидролиз цГМФ в

   Опсин  превращений  наружном сегменте

          палочек и колбочек

          Закрытие Na-каналов

          Гиперполяризация

Уменьшение выделения глутамата

Возбуждение биполярных нейронов on-реакции    (торможение нейронов off-реакции)

Выделение АХ в синапсах биполярных нейронов и ганглиозных нейронов

Формирование ПД (зашифрованы все свойства поглощенного света)

Функциональные показатели сетчатки

  1.  Световая чувствительность – оценивается абсолютным порогом чувствительности:

1*10-17 – 1*10-18 Вт

1 палочка – 1 квант света (на свету)

1 палочка – 8-47 квантов (в темноте)

  1.  Острота зрения

Проводниковый отдел ЗА

Зрительный нерв   Х     зрительный тракт    КБП

Функциональный показатель состояния проводящего отдела –

поле зрения (гемианопсия, скотомы)

Оценка в таламусе:  Роль таламуса  Наружные коленчатые тела

1.Степени освещенности;

2.Степени контрастности;

3.Цвета раздражителя

На кору – ассоциативная теменная кора – произвольное движение глаз в контрлатеральную сторону

В верхнее двухолмие – на ядро III, IV, VI пар ч.м.н. – зрительный сторожевой рефлекс (движение глаза в сторону света)

КБП: Корковый отдел анализатора

Проекция сетчатки на КБП (проекционная зона)

Правые половины сетчатки обоих глаз – на правое полушарие, левые половины сетчатки – на левое полушарие

Правое полушарие оценивает раздражитель в целом.

Левое полушарие расчленяет его на составляющие, оценивает тонкие признаки – основа логического мышления.

Восприятие цвета

Трехкомпонентная теория цветовосприятия (Ломоносов, Юнг, Гельмгольц):

В колбочках находятся зрительные пигменты восприятия 3 цветов: синего, красного, зеленого. Смешение цветов спектра дает белый цвет; он же может получиться при смешении парных цветов: красного-синего, синего-желтого. Промежуточные цвета получаются при смешении цветов из различных пар.

Нарушение цветовосприятия

Черно-белое зрение (полное отсутствие цветовосприятия) – ахромазия – дальтонизм – восприятие окружающего мира в оттенках серого цвета.

 Частичная потеря цветовосприятия:

Красной части спектра – протанопия – краснослепые

Зеленой части спектра – дейтеранопия – зеленослепые

Фиолетовой части спектра – тританопия – не воспринимают синий и фиолетовый цвета

При частичной потере цветовосприятия зрение дихроматическое вследствие отсутствия в колбочках одного из трех зрительных пигментов.

Зрительная адаптация

Темновая

При переходе из освещенного помещения в темное

В течение 30-60 с

Повышается возбудимость, а порог раздражения снижается

Связано с восстановлением родопсина из ретиналя и опсина (медленно, в течение часа)

Световая

При переходе из темного помещения в яркоосвещенное

Несколько секунд

Снижается возбудимость сетчатки

Функциональные показатели зрительного анализатора

Порог различения по силе (интенсивности светового потока) – 1-1,5%

Порог различения по времени – 50 мс

Порог различения пространства – 1°

Абсолютный порог чувствительности – 1*10-17-1*10-18 Вт


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21851. Разработка и планирование проекта 130 KB
  Разработка и планирование проекта. Планирование проекта. Сущность планирования состоит в обосновании целей и способов их удовлетворения на основе выявления детального комплекса работ определения эффективных методов и способов ресурсов всех видов необходимых для их выполнения и установления взаимодействия между организациямиучастниками проекта. Основная цель планирования интеграция всех участников проекта для выполнения комплекса работ обеспечивающих достижение конечных результатов проекта.
21852. Управление геомеханическими процессами при системах с искусственным поддержанием выработанного пространства: с магазинированием руды и креплением очистного пространства 433 KB
  Магазинирование полезного ископаемого накопление отбитого полезного ископаемого очистной выработке. Различают полное магазинирование полезного ископаемого если оно ведётся на всю высоту этажа блока или частичное слоевое если оно ведётся в пределах отдельных частей блока. Магазинирование полезного ископаемого составляет технологическую основу специального класса систем разработки. Отличительной особенностью этого класса систем: выемка полезного ископаемого в восходящем порядке; выпуск 3040 отбитой руды; поддержание боков...
21853. Управление геомеханическими процессами при системах с обрушением руды и вмещающих пород 854 KB
  Управление геомеханическими процессами при системах с обрушением руды и вмещающих пород. Факторы определяющие характер сдвижения и обрушения пород. Закономерности сдвижения горных пород. Последовательность обрушения пород.
21854. Управление геомеханическими процессами при подработке водных объектов 776.5 KB
  Подработка переходных и специфических водных объектов системами с обрушением налегающих пород. гравитационной воды в порах и трещинах скальных горных пород или их отвалов пленочной воды в порах глинистых и песчаноглинистых пород и техногенных отложений. Линейные Сели ледники Подземные Площадные Псевдоплывунные породы. Линейные Разломы зоны дробления заполненные водой и псевдоплывунными породами Специфические Поверхностные Площадные Торфяники золоотвалы отвалы песчаноглинистых пород.
21855. Управление геомеханическими процессами при комбинированной разработке месторождений полезных ископаемых 474.5 KB
  Особенности напряжённодеформированного состояния опорных и потолочных целиков в зоне влияния карьера. Погашение подземных пустот в бортах и под дном карьера. Важно также знать допустимые вертикальные обнажения пород в пустотах выходящих на уступы карьера. Определение безопасной толщины потолочного целика над подземными пустотами между уступами карьера и подземными пустотами.
21856. Управление геомеханическими процессами в условиях динамических проявлений горного давления 2.48 MB
  Способы предупреждения горных ударов и внезапных выбросов пород и газа. Наряду со статическими формами проявлений горного давления в массивах горных пород могут происходить динамические внезапные разрушения участков массива пород находящихся в определенных условиях напряженного состояния при больших действующих напряжениях. При ведении же горных работ таковыми являются собственно динамические явления: шелушения горных пород стреляния динамическое заколообразование горные удары горнотектонические удары техногенные землетрясения; ...
21857. Методы охраны объектов и сооружений в зоне влияния горных работ 335.5 KB
  Методы охраны объектов и сооружений в зоне влияния горных работ. Методы ведения горных работ при подработке сооружений. Конструктивные меры защиты подрабатываемых сооружений. Для защиты объектов и сооружений от вредного влияния подземных горных разработок и предотвращения прорывов воды в горные выработки применяют различные меры охраны которые условно можно разделить на четыре группы: профилактические горнотехнические конструктивные комплексные.
21858. Взаимосвязь геомеханических процессов в массивах пород с методами ведения горных работ и естественным геомеханическим состоянием массива 132.5 KB
  Взаимосвязь геомеханических процессов в массивах пород с методами ведения горных работ и естественным геомеханическим состоянием массива. Анализ современных подходов к вопросам проблемы Управление состоянием массива пород и перспективные направления её решения с целью повышения эффективности и безопасности подземных горных работ и сокращения вредных воздействий на окружающую среду. При этом освещаются основы этой науки науки о прочности устойчивости и деформируемости массивов горных пород горнотехнических объектов и сооружений в поле...
21859. Факторы, определяющие формы проявления геомеханических процессов 272.5 KB
  Состав строение и физические свойства горных пород. Структурные особенности массивов горных пород. Естественное напряженное состояние массивов пород. Основным предметом изучения в геомеханике является массив горных пород и механические процессы происходящие в нём.