Tongkat menyediakan. Fungsi rod dan kon dalam retina

Kon dan rod adalah fotoreseptor sensitif yang terletak di retina mata. Mereka menukar rangsangan cahaya kepada rangsangan saraf, iaitu, dalam reseptor ini perubahan foton cahaya menjadi impuls elektrik berlaku. Impuls ini kemudiannya memasuki struktur pusat otak di sepanjang gentian saraf optik. Rod terutamanya melihat cahaya dalam keadaan penglihatan yang rendah; kita boleh mengatakan bahawa mereka bertanggungjawab untuk persepsi malam. Oleh kerana kerja kon, seseorang mempunyai persepsi warna dan ketajaman penglihatan. Sekarang mari kita lihat dengan lebih dekat setiap kumpulan fotoreseptor.

radas rod

Fotoreseptor jenis ini berbentuk seperti silinder, diameternya tidak sekata, tetapi lilitannya lebih kurang sama. Panjang fotoreseptor rod, iaitu 0.06 mm, adalah tiga puluh kali lebih besar daripada diameternya (0.002 mm). Dalam hal ini, silinder ini, sebaliknya, kelihatan seperti kayu. Biasanya terdapat kira-kira 115-120 juta batang dalam bola mata manusia.

Jenis fotoreseptor ini boleh dibahagikan kepada empat segmen:

Segmen luar mengandungi cakera membran;
Segmen penghubung ialah cilium;
Segmen dalam mengandungi mitokondria;
Segmen basal adalah plexus saraf.

Kepekaan rod adalah sangat tinggi, jadi tenaga walaupun satu foton cukup untuk mereka menghasilkan impuls elektrik. Sifat inilah yang membolehkan anda melihat objek sekeliling dalam keadaan cahaya malap. Pada masa yang sama, rod tidak dapat membezakan warna kerana strukturnya hanya mengandungi satu jenis pigmen (rhodopsin). Pigmen ini juga dipanggil ungu visual. Ia mengandungi dua kumpulan molekul protein (opsin dan kromofor), jadi terdapat juga dua puncak dalam lengkung penyerapan gelombang cahaya. Salah satu daripada puncak ini adalah dalam zon (278 nm) di mana manusia tidak dapat melihat cahaya (ultraviolet). Maksimum kedua terletak di kawasan 498 nm, iaitu, di sempadan spektrum biru dan hijau.

Adalah diketahui bahawa pigmen rhodopsin, yang terletak dalam rod, bertindak balas terhadap gelombang cahaya lebih perlahan daripada iodopsin, yang terletak di dalam kon. Dalam hal ini, tindak balas rod terhadap dinamik fluks cahaya juga lebih perlahan dan lebih lemah, iaitu, dalam gelap lebih sukar bagi seseorang untuk membezakan objek bergerak.

radas kon

Bentuk fotoreseptor kon, seperti yang anda rasa, menyerupai kelalang makmal. Panjangnya ialah 0.05 mm, diameternya pada titik sempit ialah 0.001 mm, dan pada titik lebarnya empat kali lebih besar. Retina normal bola mata mengandungi kira-kira tujuh juta kon. Kon itu sendiri kurang terdedah kepada sinaran cahaya daripada rod, iaitu, berpuluh kali lebih banyak foton diperlukan untuk merangsang mereka. Walau bagaimanapun, fotoreseptor kon memproses maklumat yang diterima dengan lebih intensif, dan oleh itu lebih mudah bagi mereka untuk membezakan sebarang dinamik fluks cahaya. Ini membolehkan anda melihat objek bergerak dengan lebih baik, dan juga menentukan ketajaman penglihatan yang tinggi seseorang.

Struktur kon juga mempunyai empat elemen:

Segmen luar, yang terdiri daripada cakera membran dengan iodopsin;
Unsur penghubung yang diwakili oleh penyempitan;
Segmen dalam, yang mengandungi mitokondria;
Segmen basal bertanggungjawab untuk sambungan sinaptik.

Fotoreseptor kon boleh melaksanakan fungsinya kerana ia mengandungi iodopsin. Pigmen ini boleh terdiri daripada pelbagai jenis, berkat seseorang itu dapat membezakan warna. Dua jenis pigmen telah diasingkan dari retina mata: erythrolab, yang sangat sensitif terhadap gelombang dari spektrum merah, dan chlorolab, yang sangat sensitif terhadap gelombang cahaya hijau. Jenis pigmen ketiga, yang sepatutnya sensitif kepada cahaya biru, belum lagi diasingkan, tetapi ia dirancang untuk memanggilnya cyanolabe.

Teori persepsi warna (tiga komponen) ini adalah berdasarkan andaian bahawa terdapat tiga jenis reseptor kon. Bergantung pada panjang gelombang cahaya yang melanda mereka, imej warna selanjutnya terbentuk. Walau bagaimanapun, sebagai tambahan kepada teori tiga komponen, terdapat juga teori tak linear dua komponen. Menurutnya, setiap fotoreseptor kon mengandungi kedua-dua jenis pigmen (chlorolab dan erythrolab), iaitu, reseptor ini boleh melihat kedua-dua warna hijau dan merah. Peranan cyanolabe dimainkan oleh rhodopsin, pudar dari batang. Menyokong hipotesis ini adalah hakikat bahawa orang yang buta warna (tritanopsia), yang kehilangan penglihatan warna dalam spektrum biru, mengalami kesukaran melihat pada waktu malam. Ini menunjukkan kerosakan pada radas rod.

38. Fotoreseptor (rod dan kon), perbezaan antara mereka. Proses biofizikal yang berlaku semasa penyerapan kuantum cahaya dalam fotoreseptor. Pigmen visual rod dan kon. Pengisomeran foto rhodopsin. Mekanisme penglihatan warna.

.3. BIOFIZIK PERSEPSI CAHAYA DALAM RETINA Struktur retina

Struktur mata yang menghasilkan imej dipanggil retina(retina). Di dalamnya, di lapisan paling luar, terdapat sel fotoreseptor - rod dan kon. Lapisan seterusnya dibentuk oleh neuron bipolar, dan lapisan ketiga dibentuk oleh sel ganglion (Rajah 4). Antara rod (kon) dan dendrit bipolar, serta antara akson bipolar dan sel ganglion di sana. adalah sinaps. Akson sel ganglion terbentuk saraf optik. Di luar retina (mengira dari tengah mata) terdapat lapisan hitam epitelium pigmen, yang menyerap sinaran yang tidak digunakan (tidak diserap oleh fotoreseptor) melalui retina 5*). Di bahagian lain retina (lebih dekat dengan pusat) adalah koroid, membekalkan oksigen dan nutrien ke retina.

Rod dan kon terdiri daripada dua bahagian (segmen) . Segmen dalaman ialah sel biasa dengan nukleus, mitokondria (terdapat banyak dalam fotoreseptor) dan struktur lain. Segmen luar. hampir keseluruhannya dipenuhi dengan cakera yang dibentuk oleh membran fosfolipid (sehingga 1000 cakera dalam rod, kira-kira 300 dalam kon). Membran cakera mengandungi kira-kira 50% fosfolipid dan 50% pigmen visual khas, yang dalam rod dipanggil rhodopsin(dalam warna merah jambu; rhodos berwarna merah jambu dalam bahasa Yunani), dan dalam kon iodopsin. Di bawah, untuk ringkasnya, kita hanya akan bercakap tentang tongkat; proses dalam kon adalah serupa.Perbezaan antara kon dan rod akan dibincangkan dalam bahagian lain. Rhodopsin terdiri daripada protein opsin, yang dilampirkan kumpulan yang dipanggil retina. . Retina dalam struktur kimianya sangat dekat dengan vitamin A, dari mana ia disintesis dalam badan. Oleh itu, kekurangan vitamin A boleh menyebabkan gangguan penglihatan.

Perbezaan antara rod dan kon

1. Perbezaan dalam Sensitiviti. . Ambang untuk mengesan cahaya dalam rod adalah jauh lebih rendah daripada dalam kon. Ini, pertama sekali, dijelaskan oleh fakta bahawa terdapat lebih banyak cakera dalam rod daripada dalam kon dan, oleh itu, terdapat kemungkinan yang lebih besar untuk menyerap kuanta cahaya. Walau bagaimanapun, sebab utama adalah berbeza. Batang jiran melalui sinaps elektrik. digabungkan menjadi kompleks yang dipanggil bidang penerimaan .. Sinaps elektrik ( sambungan) boleh membuka dan menutup; oleh itu, bilangan rod dalam medan penerimaan boleh berbeza-beza bergantung pada tahap pencahayaan: semakin lemah cahaya, semakin besar medan penerimaan. Dalam keadaan cahaya yang sangat malap, lebih seribu batang boleh bersatu dalam satu medan. Inti dari gabungan ini ialah ia meningkatkan nisbah isyarat kepada bunyi yang berguna. Akibat turun naik haba, perbezaan potensi yang berubah-ubah secara huru-hara muncul pada membran rod, yang dipanggil hingar. Dalam keadaan cahaya rendah, amplitud bunyi boleh melebihi isyarat berguna, iaitu jumlah hiperpolarisasi yang disebabkan oleh tindakan cahaya. Nampaknya dalam keadaan sedemikian penerimaan cahaya akan menjadi mustahil.Walau bagaimanapun, dalam kes persepsi cahaya bukan oleh rod yang berasingan, tetapi oleh medan penerimaan yang besar, terdapat perbezaan asas antara bunyi dan isyarat yang berguna. Isyarat berguna dalam kes ini timbul sebagai jumlah isyarat yang dicipta oleh rod bersatu menjadi satu sistem - medan penerimaan . Isyarat ini adalah koheren, ia datang dari semua rod dalam fasa yang sama. Oleh kerana sifat pergerakan terma yang huru-hara, isyarat hingar tidak koheren; ia tiba dalam fasa rawak. Daripada teori penambahan ayunan diketahui bahawa untuk isyarat koheren jumlah amplitud adalah sama dengan : Asumm = A 1 n, Di mana A 1 - amplitud isyarat tunggal, n- bilangan isyarat. Dalam kes yang tidak koheren. isyarat (bunyi) Asumm=A 1 5.7n. Biarkan, sebagai contoh, amplitud isyarat berguna ialah 10 μV, dan amplitud bunyi 50 μV. Jelas bahawa isyarat akan hilang terhadap bunyi latar belakang. Jika 1000 rod digabungkan ke dalam medan penerimaan, jumlah isyarat berguna ialah 10 μV

10 mV, dan jumlah bunyi ialah 50 μV 5. 7 = 1650 μV = 1.65 mV, iaitu isyarat akan menjadi 6 kali lebih banyak bunyi. Dengan sikap ini, isyarat akan dapat dilihat dengan yakin dan mewujudkan perasaan ringan. Kon berfungsi dalam pencahayaan yang baik, walaupun dalam kon tunggal isyarat (PRP) jauh lebih besar daripada bunyi. Oleh itu, setiap kon biasanya menghantar isyaratnya kepada sel bipolar dan ganglion secara bebas daripada yang lain. Walau bagaimanapun, jika pencahayaan berkurangan, kon juga boleh bergabung menjadi medan penerimaan. Benar, bilangan kon dalam bidang biasanya kecil (beberapa dozen). Secara umum, kon memberikan penglihatan siang hari, rod memberikan penglihatan senja.

2.Perbezaan dalam Resolusi.. Resolusi mata dicirikan oleh sudut minimum di mana dua titik bersebelahan objek masih boleh dilihat secara berasingan. Resolusi terutamanya ditentukan oleh jarak antara sel fotoreseptor bersebelahan. Untuk mengelakkan dua titik daripada bergabung menjadi satu, imej mereka mesti jatuh pada dua kon, di antaranya akan ada satu lagi (lihat Rajah 5). Secara purata, ini sepadan dengan sudut visual minimum kira-kira satu minit, iaitu, resolusi penglihatan kon adalah tinggi. Batang biasanya digabungkan menjadi medan penerimaan. Semua titik yang imejnya jatuh pada satu medan penerimaan akan dilihat

bersumpah seperti satu titik, kerana seluruh medan penerimaan menghantar satu jumlah isyarat ke sistem saraf pusat. sebab tu resolusi (ketajaman penglihatan) dengan penglihatan rod (senja) ia rendah. Apabila pencahayaan tidak mencukupi, rod juga mula bersatu menjadi medan penerimaan, dan ketajaman penglihatan berkurangan. Oleh itu, apabila menentukan ketajaman visual, jadual mesti diterangi dengan baik, jika tidak, kesilapan yang ketara boleh dibuat.

3. Perbezaan dalam penempatan. Apabila kita ingin melihat objek dengan lebih baik, kita berpaling supaya objek ini berada di tengah-tengah medan penglihatan. Memandangkan kon memberikan resolusi tinggi, kon mendominasi bahagian tengah retina - ini menyumbang kepada ketajaman penglihatan yang baik. Oleh kerana warna kon adalah kuning, kawasan retina ini dipanggil makula makula. Di pinggir, sebaliknya, terdapat banyak lagi batang (walaupun terdapat juga kon). Di sana, ketajaman penglihatan adalah lebih teruk daripada di tengah-tengah medan penglihatan. Secara umum, terdapat 25 kali lebih banyak batang daripada kon.

4. Perbezaan dalam persepsi warna.Penglihatan warna hanya wujud pada kon; imej yang dihasilkan oleh kayu adalah monokromatik.

Mekanisme penglihatan warna

Agar sensasi visual timbul, quanta cahaya perlu diserap dalam sel fotoreseptor, atau lebih tepat lagi, dalam rhodopsin dan iodopsin. Penyerapan cahaya bergantung pada panjang gelombang cahaya; Setiap bahan mempunyai spektrum penyerapan tertentu. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa terdapat tiga jenis iodopsin dengan spektrum penyerapan yang berbeza. U

daripada satu jenis, penyerapan maksimum terletak pada bahagian biru spektrum, satu lagi - dalam hijau dan satu pertiga - dalam merah (Rajah 5). Setiap kon mengandungi pigmen tunggal, dan isyarat yang dihantar oleh kon itu sepadan dengan penyerapan cahaya oleh pigmen itu. Kon yang mengandungi pigmen yang berbeza akan menghantar isyarat yang berbeza. Bergantung pada spektrum kejadian cahaya pada kawasan tertentu retina, nisbah isyarat yang datang dari pelbagai jenis kon ternyata berbeza, dan secara umum, keseluruhan isyarat yang diterima oleh pusat visual saraf pusat. sistem akan mencirikan komposisi spektrum cahaya yang dirasakan, yang memberi perasaan subjektif warna.

Mata manusia adalah salah satu organ yang paling kompleks, bertanggungjawab untuk persepsi semua maklumat sekeliling. Rod dan kon memainkan peranan penting dalam pembentukan imej, dengan bantuan isyarat cahaya dan warna ditukar menjadi impuls saraf. Batang dan kon terletak pada retina mata, membentuk lapisan fotosensori yang membentuk dan menghantar imej ke otak. Terima kasih kepada mereka, seseorang membezakan warna dan dapat melihat dalam gelap.

Maklumat asas tentang kayu

Bentuk batang di mata menyerupai segi empat tepat memanjang, panjangnya kira-kira 0.06 milimeter. Setiap orang dewasa mempunyai lebih daripada 120 juta batang, yang kebanyakannya terletak di pinggir retina. Reseptor terdiri daripada lapisan berikut:

luaran dengan membran yang mengandungi rhodopsin pigmen khas;
pengikat, diwakili oleh berbilang silia, menghantar isyarat dari luar ke dalam dan sebaliknya;
dalaman, yang mengandungi mitokondria yang bertujuan untuk pengeluaran dan pengagihan semula tenaga;
basal, yang mengandungi gentian saraf yang menghantar semua impuls.

Batang yang terletak di retina mata adalah unsur sensitif cahaya yang bertanggungjawab untuk penglihatan malam. Mereka tidak dapat melihat warna, tetapi mereka bertindak balas walaupun kepada satu foton. Terima kasih kepada mereka bahawa seseorang dapat melihat dalam gelap, tetapi imej itu akan menjadi hitam dan putih secara eksklusif.

Keupayaan untuk melihat cahaya walaupun dalam gelap disediakan oleh pigmen rhodopsin. Apabila terdedah kepada cahaya terang, ia "terbakar" dan bertindak balas hanya kepada gelombang pendek. Selepas memasuki kegelapan, pigmen dijana semula dan menangkap sinar cahaya walaupun kecil.

Maklumat asas tentang kon

Kon berbentuk seperti bekas yang digunakan untuk penyelidikan kimia, selepas itu ia dinamakan. Reseptor ini adalah kira-kira 0.05 milimeter panjang dan 0.004 milimeter lebar. Secara purata, mata manusia mempunyai lebih daripada tujuh juta kon, kebanyakannya terletak di bahagian tengah retina. Mereka mempunyai kepekaan yang rendah kepada sinaran cahaya, tetapi mereka melihat keseluruhan gamut warna dan bertindak balas dengan cepat kepada objek bergerak.

Struktur kon termasuk segmen berikut:

Yang luar, di mana terdapat lipatan membran yang dipenuhi dengan pigmen iodopsin. Segmen ini sentiasa dikemas kini, memberikan penglihatan penuh warna.
Dalaman, di mana mitokondria terletak dan metabolisme tenaga berlaku.
Sinaptik, yang termasuk kenalan (sinaps) menghantar isyarat ke saraf optik.
Penyempitan, iaitu membran jenis plasma yang melaluinya tenaga mengalir dari bahagian dalam ke bahagian luar. Untuk melakukan ini, ia mempunyai sejumlah besar silia mikroskopik.

Persepsi penuh terhadap keseluruhan gamut warna dipastikan oleh iodopsin, yang seterusnya terdapat dalam beberapa jenis:

Erythrolab (jenis L) bertanggungjawab untuk persepsi gelombang panjang yang menghantar warna merah-kuning.
Chlorolab (jenis M) melihat ciri gelombang sederhana warna hijau-kuning.
Cyanolab (jenis S) bertindak balas secara eksklusif kepada panjang gelombang pendek yang bertanggungjawab untuk warna biru.

Perlu diingat bahawa pembahagian kon kepada tiga kategori (hipotesis visual tiga komponen) tidak dianggap satu-satunya yang betul. Terdapat teori bahawa kon mengandungi hanya dua jenis rhodopsin - erythrolab dan chlorolab, yang bermaksud bahawa mereka hanya dapat melihat warna merah, kuning dan hijau. Warna biru dihantar menggunakan rhodopsin yang terbakar. Teori ini disokong oleh fakta bahawa orang yang menderita tritanopia (kekurangan persepsi spektrum biru) juga mengadu tentang kesukaran melihat pada waktu malam. Dan apa yang dipanggil "buta malam" berlaku kerana disfungsi batang.

Diagnosis status reseptor

Sekiranya terdapat kecurigaan kerosakan dalam fungsi batang dan kon di mata, maka anda harus membuat temu janji dengan pakar mata. Tanda-tanda utama kerosakan termasuk:

penurunan tajam dalam ketajaman penglihatan;
penampilan kilat terang, silau, rama-rama dan bintang di hadapan mata;
kemerosotan fungsi visual pada waktu senja;
kekurangan imej warna;
pengurangan medan visual.

Untuk menubuhkan diagnosis yang tepat, anda memerlukan bukan sahaja perundingan dengan pakar oftalmologi, tetapi juga ujian khusus. Ini termasuk:

Kajian fungsi persepsi warna menggunakan ujian 100-warna atau jadual Ishihara.
Oftalmoskopi adalah pemeriksaan fundus mata untuk menentukan keadaan retina.
Pemeriksaan ultrabunyi pada bola mata.
Perimetri - penentuan medan visual.
Hagiografi jenis pendarfluor, perlu untuk menyerlahkan saluran darah.
Refraktometri komputer, yang menentukan kuasa biasan mata.

Selepas menerima data, salah satu penyakit boleh dikenalpasti. Selalunya didiagnosis:

Buta warna, di mana terdapat ketidakupayaan untuk membezakan warna spektrum tertentu.
Hemeralopia atau "buta malam" adalah patologi di mana seseorang tidak dapat melihat secara normal pada waktu senja.
Degenerasi makula adalah anomali yang menjejaskan bahagian tengah retina dan membawa kepada kehilangan ketajaman penglihatan yang cepat.
Detasmen retina, yang boleh disebabkan oleh sejumlah besar penyakit dan faktor luaran.
Degenerasi pigmen retina adalah patologi keturunan yang membawa kepada gangguan penglihatan yang serius.
Chorioretinitis adalah proses keradangan yang menjejaskan semua lapisan retina.

Gangguan dalam fungsi kon dan rod boleh disebabkan oleh kecederaan, serta penyakit mata radang lanjutan dan penyakit berjangkit teruk yang biasa.

Kon dan batang tergolong dalam radas reseptor bola mata. Mereka bertanggungjawab untuk menghantar tenaga cahaya dengan mengubahnya menjadi impuls saraf. Yang terakhir melalui gentian saraf optik ke dalam struktur pusat otak. Rod memberikan penglihatan dalam keadaan cahaya malap; ia hanya mampu melihat terang dan gelap, iaitu imej hitam dan putih. Kon mampu melihat warna yang berbeza dan juga merupakan penunjuk ketajaman penglihatan. Setiap fotoreseptor mempunyai struktur yang membolehkannya melaksanakan fungsinya.

Struktur rod dan kon

Kayu itu berbentuk seperti silinder, itulah sebabnya mereka mendapat namanya. Mereka dibahagikan kepada empat segmen:

Basal, menghubungkan sel-sel saraf;
Pengikat yang menyediakan sambungan dengan bulu mata;
Luar;
Dalaman, mengandungi mitokondria yang menghasilkan tenaga.

Tenaga satu foton cukup untuk merangsang joran. Ini dianggap oleh seseorang sebagai cahaya, yang membolehkan dia melihat walaupun dalam keadaan cahaya yang sangat rendah.

Batang mengandungi pigmen khas (rhodopsin), yang menyerap gelombang cahaya dalam dua julat.
Kon mempunyai rupa yang serupa dengan kelalang, itulah sebabnya ia mempunyai nama mereka. Mereka mengandungi empat segmen. Di dalam kon terdapat pigmen lain (iodopsin), yang memberikan persepsi warna merah dan hijau. Pigmen yang bertanggungjawab untuk mengenali warna biru masih belum dikenal pasti.

Peranan fisiologi rod dan kon

Kon dan rod melaksanakan fungsi utama untuk melihat gelombang cahaya dan mengubahnya menjadi imej visual (photoreception). Setiap reseptor mempunyai ciri tersendiri. Sebagai contoh, joran diperlukan untuk melihat pada waktu senja. Jika atas sebab tertentu mereka berhenti melaksanakan fungsi mereka, seseorang tidak dapat melihat dalam keadaan cahaya malap. Kon bertanggungjawab untuk penglihatan warna yang jelas dalam pencahayaan biasa.

Dengan cara lain, kita boleh mengatakan bahawa rod tergolong dalam sistem persepsi cahaya, dan kon tergolong dalam sistem persepsi warna. Ini adalah asas untuk diagnosis pembezaan.

Video tentang struktur rod dan kon

Gejala kerosakan pada rod dan kon

Dalam penyakit yang disertai dengan kerosakan pada batang dan kon, gejala berikut berlaku:

Pengurangan ketajaman penglihatan;
Kemunculan kilat atau silau di hadapan mata;
Penglihatan senja berkurangan;
Ketidakupayaan untuk membezakan warna;
Penyempitan medan visual (dalam kes yang melampau, pembentukan penglihatan tiub).

Sesetengah penyakit mempunyai gejala yang sangat spesifik yang memudahkan untuk mendiagnosis patologi. Ini terpakai kepada hemeralopia atau. Gejala lain mungkin terdapat dalam pelbagai patologi, dan oleh itu ujian diagnostik tambahan diperlukan.

Kaedah diagnostik untuk kerosakan pada rod dan kon

Untuk mendiagnosis penyakit di mana terdapat kerosakan pada batang atau kon, perlu melakukan pemeriksaan berikut:

dengan definisi negeri;
(kajian bidang visual);
Diagnosis persepsi warna menggunakan jadual Ishihara atau ujian 100 warna;
Ultrasonografi;
Hagiografi pendarfluor, memberikan visualisasi saluran darah;
Refraktometri komputer.

Perlu diingat sekali lagi bahawa fotoreseptor bertanggungjawab untuk persepsi warna dan persepsi cahaya. Oleh kerana kerja, seseorang dapat melihat objek, imej yang terbentuk dalam penganalisis visual. Untuk patologi

Seseorang menerima 90% maklumat tentang dunia di sekelilingnya melalui organ penglihatan. Peranan retina adalah fungsi visual. Retina terdiri daripada fotoreseptor struktur khas - kon dan rod.

Rod dan kon adalah reseptor fotografi dengan tahap kepekaan yang tinggi; mereka menukar isyarat cahaya yang datang dari luar kepada impuls yang dirasakan oleh sistem saraf pusat - otak.

Apabila diterangi - semasa waktu siang - kon mengalami peningkatan tekanan. Batang bertanggungjawab untuk penglihatan senja - jika mereka tidak cukup aktif, rabun malam berlaku.

Kon dan batang dalam retina mempunyai struktur yang berbeza kerana fungsinya berbeza.

Kornea adalah membran telus dengan saluran darah dan ujung saraf, bersempadan dengan sklera, terletak di bahagian depan organ penglihatan. Ruang anterior berada di antara kornea dan iris dan mengandungi cecair intraokular. Iris adalah kawasan mata dengan bukaan untuk anak mata. Strukturnya: otot yang mengubah diameter pupil apabila pencahayaan berubah dan mengawal aliran cahaya. Pupil adalah lubang yang melaluinya cahaya masuk ke dalam mata. Kanta ialah kanta lutsinar elastik yang boleh menyesuaikan diri dengan imej visual serta-merta - menukar fokus untuk menilai saiz objek dan jarak ke objek tersebut. Badan vitreous adalah bahan yang benar-benar telus dengan konsistensi seperti gel, yang mana mata mempunyai bentuk sfera. Menjalankan fungsi metabolik dalam organ penglihatan. Retina - terdiri daripada 3 lapisan, bertanggungjawab untuk penglihatan dan persepsi warna, ia termasuk saluran darah, gentian saraf dan fotoreseptor yang sangat sensitif. Terima kasih kepada struktur retina inilah impuls memasuki otak, yang timbul akibat persepsi gelombang cahaya dengan panjang yang berbeza. Terima kasih kepada keupayaan retina ini, seseorang membezakan antara warna primer dan banyak warnanya. Jenis orang yang berbeza mempunyai sensitiviti warna yang berbeza. Sklera adalah lapisan luar mata yang meluas ke kornea.

Organ penglihatan juga termasuk bahagian vaskular dan saraf optik, yang menghantar isyarat yang diterima dari luar ke otak. Bahagian otak yang menerima dan mengubah maklumat juga dianggap sebagai salah satu bahagian sistem visual.

Di manakah terletaknya rod dan kon? Mengapa mereka tidak ditunjukkan dalam senarai? Ini adalah reseptor dalam tisu saraf yang membentuk retina. Terima kasih kepada kon dan rod, retina menerima imej yang dirakam oleh kornea dan kanta. Impuls menghantar imej ke sistem saraf pusat, di mana pemprosesan maklumat berlaku. Proses ini dijalankan dalam beberapa saat - hampir serta-merta.

Kebanyakan fotoreseptor sensitif terletak di makula, yang dipanggil kawasan tengah retina. Nama kedua untuk makula ialah bintik kuning mata. Makula menerima nama ini kerana apabila memeriksa kawasan ini, warna kekuningan jelas kelihatan.

Struktur bahagian luar retina termasuk pigmen, dan bahagian dalam mengandungi unsur sensitif cahaya.

Kon mendapat nama mereka kerana ia berbentuk persis seperti kelalang, hanya sangat kecil. Pada orang dewasa, retina merangkumi 7 juta reseptor ini.

Setiap kon terdiri daripada 4 lapisan:

luar - cakera membran dengan pigmen warna iodopsin; pigmen inilah yang memberikan sensitiviti tinggi apabila melihat gelombang cahaya dengan panjang yang berbeza; peringkat penghubung - lapisan kedua - penyempitan yang membolehkan pembentukan bentuk reseptor sensitif - terdiri daripada mitokondria; bahagian dalaman - segmen basal, pautan penghubung; kawasan sinaptik.

Pada masa ini, hanya 2 pigmen sensitif cahaya dalam fotoreseptor jenis ini telah dikaji sepenuhnya - chlorolab dan erythrolab. Yang pertama bertanggungjawab untuk persepsi kawasan spektrum kuning-hijau, yang kedua - kuning-merah.

Batang retina mempunyai bentuk silinder, panjangnya melebihi diameter sebanyak 30 kali ganda.

Tongkat mengandungi unsur-unsur berikut:

cakera membran; silia; mitokondria; tisu saraf.

Fotosensitiviti maksimum disediakan oleh pigmen rhodopsin (ungu visual). Dia tidak dapat membezakan warna warna, tetapi dia bertindak balas walaupun kepada kilatan cahaya minimum yang dia terima dari luar. Reseptor rod teruja walaupun dengan kilat yang tenaganya hanya satu foton. Kebolehan inilah yang membolehkan anda melihat pada waktu senja.

Rhodopsin ialah protein daripada kumpulan pigmen visual dan tergolong dalam kromoprotein. Ia menerima nama kedua - ungu visual - semasa penyelidikan. Berbanding dengan pigmen lain, ia menonjol dengan ketara dengan warna merah terang.

Rhodopsin mengandungi dua komponen - protein tidak berwarna dan pigmen kuning.

Reaksi rhodopsin kepada pancaran cahaya adalah seperti berikut: apabila terdedah kepada cahaya, pigmen terurai, menyebabkan rangsangan saraf optik. Pada siang hari, sensitiviti mata beralih ke kawasan biru, dan pada waktu malam, ungu visual dipulihkan dalam masa 30 minit.

Pada masa ini, mata manusia menyesuaikan diri dengan senja dan mula melihat maklumat sekeliling dengan lebih jelas. Inilah yang boleh menjelaskan mengapa orang mula melihat dengan lebih jelas dalam kegelapan dari semasa ke semasa. Semakin sedikit cahaya masuk, semakin tajam penglihatan senja.

Fotoreseptor tidak boleh dipertimbangkan secara berasingan - dalam alat visual mereka membentuk satu keseluruhan dan bertanggungjawab untuk fungsi visual dan persepsi warna. Tanpa kerja penyelarasan reseptor kedua-dua jenis, sistem saraf pusat menerima maklumat yang herot.

Penglihatan warna disediakan oleh simbiosis rod dan kon. Rod sensitif di bahagian hijau spektrum - 498 nm, tidak lebih, dan kemudian kon dengan pelbagai jenis pigmen bertanggungjawab untuk persepsi.

Untuk menilai julat kuning-merah dan biru-hijau, kon gelombang panjang dan sederhana dengan zon fotosensitif lebar dan pertindihan dalaman zon ini digunakan. Iaitu, fotoreseptor bertindak balas secara serentak kepada semua warna, tetapi mereka teruja dengan lebih kuat kepada warna mereka sendiri.

Pada waktu malam adalah mustahil untuk membezakan warna; satu pigmen warna hanya boleh bertindak balas kepada kilatan cahaya.

Sel biopolar meresap dalam retina membentuk sinaps (titik sentuhan antara neuron dan sel yang menerima isyarat, atau antara dua neuron) dengan beberapa batang sekaligus - ini dipanggil penumpuan sinaptik.

Peningkatan persepsi sinaran cahaya disediakan oleh sel bipolar monosinaptik yang menghubungkan kon dengan sel ganglion. Sel ganglion adalah neuron yang terletak di retina mata dan menghasilkan impuls saraf.

Bersama-sama, rod dan kon menghubungkan sel amacrylic dan mendatar, supaya pemprosesan pertama maklumat berlaku di retina itu sendiri. Ini memastikan reaksi cepat seseorang terhadap apa yang berlaku di sekelilingnya. Sel amakrilik dan mendatar bertanggungjawab untuk perencatan sisi - iaitu, pengujaan satu neuron menghasilkan kesan "menenangkan" pada yang lain, yang meningkatkan ketajaman persepsi maklumat.

Walaupun struktur fotoreseptor berbeza, ia saling melengkapi fungsi masing-masing. Terima kasih kepada kerja mereka yang diselaraskan, adalah mungkin untuk mendapatkan imej yang jelas dan jelas.

Penglihatan adalah salah satu cara untuk memahami dunia di sekeliling kita dan mengemudi di angkasa. Walaupun fakta bahawa deria lain juga sangat penting, dengan bantuan mata seseorang melihat kira-kira 90% daripada semua maklumat yang datang dari persekitaran. Terima kasih kepada keupayaan untuk melihat apa yang ada di sekeliling kita, kita boleh menilai peristiwa semasa, membezakan objek antara satu sama lain, dan juga melihat faktor yang mengancam. Mata manusia direka sedemikian rupa sehingga, sebagai tambahan kepada objek itu sendiri, mereka juga membezakan warna di mana dunia kita dicat. Sel mikroskopik khas bertanggungjawab untuk ini - rod dan kon, yang terdapat dalam retina setiap daripada kita. Terima kasih kepada mereka, maklumat yang kita anggap tentang rupa persekitaran kita dihantar ke otak.

Struktur mata: gambar rajah

Walaupun mata mengambil sedikit ruang, ia mengandungi banyak struktur anatomi yang memberi kita keupayaan untuk melihat. Organ penglihatan hampir bersambung terus ke otak, dan dengan bantuan kajian khas, pakar oftalmologi melihat persimpangan saraf optik. Bola mata mempunyai bentuk bola dan terletak di ceruk khas - orbit, yang dibentuk oleh tulang tengkorak. Untuk memahami mengapa pelbagai struktur organ penglihatan diperlukan, anda perlu mengetahui struktur mata. Rajah menunjukkan bahawa mata terdiri daripada struktur seperti badan vitreus, kanta, ruang anterior dan posterior, saraf optik dan membran. Bahagian luar organ penglihatan dilindungi oleh sklera - bingkai pelindung mata.

Cengkerang mata

Sklera melakukan fungsi melindungi bola mata daripada kerosakan. Ia adalah kulit luar dan menduduki kira-kira 5/6 daripada permukaan organ penglihatan. Bahagian sklera yang berada di luar dan meluas terus ke persekitaran sekeliling dipanggil kornea. Ia mempunyai sifat yang menyebabkan kita mempunyai keupayaan untuk melihat dengan jelas dunia di sekeliling kita. Yang utama ialah ketelusan, spekuler, kelembapan, kelancaran dan keupayaan untuk menghantar dan membiaskan sinar. Selebihnya lapisan luar mata - sklera - terdiri daripada asas tisu penghubung yang padat. Di bawahnya adalah lapisan seterusnya - lapisan vaskular. Cangkang tengah diwakili oleh tiga formasi yang terletak secara berurutan: iris, badan ciliary (ciliary) dan koreoid. Di samping itu, lapisan vaskular termasuk murid. Ia adalah lubang kecil yang tidak ditutupi oleh iris. Setiap formasi ini mempunyai fungsinya sendiri, yang diperlukan untuk penglihatan. Lapisan terakhir ialah retina mata. Ia bersentuhan terus dengan otak. Struktur retina sangat kompleks. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ia dianggap sebagai membran paling penting bagi organ penglihatan.

Struktur retina

Lapisan dalaman organ penglihatan adalah sebahagian daripada medula. Ia diwakili oleh lapisan neuron yang melapisi bahagian dalam mata. Terima kasih kepada retina, kita mendapat imej semua yang ada di sekeliling kita. Semua sinar terbias tertumpu padanya dan terbentuk menjadi objek yang jelas. Sel-sel saraf retina masuk ke saraf optik, melalui gentian yang maklumatnya sampai ke otak. Terdapat bintik kecil pada cangkang dalam mata, yang terletak di tengah dan mempunyai keupayaan terbesar untuk penglihatan. Bahagian ini dipanggil makula. Di sinilah sel visual - batang dan kon mata - terletak. Mereka memberi kita penglihatan siang dan malam tentang dunia di sekeliling kita.

Fungsi rod dan kon

Sel-sel ini terletak pada retina mata dan diperlukan untuk melihat. Rod dan kon adalah penukar penglihatan hitam-putih dan warna. Kedua-dua jenis sel bertindak sebagai reseptor sensitif cahaya di mata. Kon ini dinamakan sedemikian kerana bentuk konnya, ia adalah penghubung antara retina dan sistem saraf pusat. Fungsi utama mereka ialah transformasi sensasi cahaya yang diterima dari persekitaran luaran kepada isyarat elektrik (impuls) yang diproses oleh otak. Kon adalah khusus untuk pengecaman siang hari kerana pigmen yang terkandung di dalamnya, iodopsin. Bahan ini mempunyai beberapa jenis sel yang melihat bahagian spektrum yang berbeza. Rod lebih sensitif kepada cahaya, jadi fungsi utamanya lebih sukar - memberikan penglihatan pada waktu senja. Mereka juga mengandungi asas pigmen - bahan rhodopsin, yang berubah warna apabila terdedah kepada cahaya matahari.

Struktur rod dan kon

Sel-sel ini mendapat namanya kerana bentuknya - silinder dan kon. Batang, tidak seperti kon, terletak lebih di sepanjang pinggir retina dan hampir tidak ada di makula. Ini disebabkan oleh fungsi mereka - menyediakan penglihatan malam, serta medan visual persisian. Kedua-dua jenis sel mempunyai struktur yang serupa dan terdiri daripada 4 bahagian:

Segmen luar - ia mengandungi pigmen utama batang atau kon, ditutup dengan membran. Rhodopsin dan iodopsin terletak dalam bekas khas - cakera.
Cilium ialah sebahagian daripada sel yang menyediakan komunikasi antara segmen luar dan dalam. Mitokondria – ia diperlukan untuk metabolisme tenaga. Di samping itu, ia mengandungi EPS dan enzim yang memastikan sintesis semua komponen selular. Semua ini terletak dalam segmen dalaman. hujung saraf.

Bilangan reseptor sensitif cahaya pada retina sangat berbeza. Sel rod berjumlah kira-kira 130 juta. Kon retina jauh lebih rendah daripada bilangannya, secara purata terdapat kira-kira 7 juta daripadanya.

Ciri-ciri penghantaran denyutan cahaya

Rod dan kon mampu menerima cahaya dan menghantarnya ke sistem saraf pusat. Kedua-dua jenis sel mampu bekerja pada waktu siang. Perbezaannya ialah sensitiviti cahaya kon adalah lebih tinggi daripada rod. Penghantaran isyarat yang diterima dilakukan terima kasih kepada interneuron, yang masing-masing dilampirkan pada beberapa reseptor. Gabungan beberapa sel rod sekaligus menjadikan sensitiviti organ penglihatan lebih besar. Fenomena ini dipanggil "konvergensi." Ia memberikan kita gambaran keseluruhan beberapa bidang penglihatan sekaligus, serta keupayaan untuk menangkap pelbagai pergerakan yang berlaku di sekeliling kita.

Keupayaan untuk melihat warna

Kedua-dua jenis reseptor retina diperlukan bukan sahaja untuk membezakan antara penglihatan siang dan senja, tetapi juga untuk mengesan imej berwarna. Struktur mata manusia membolehkan banyak: untuk melihat kawasan persekitaran yang luas, untuk melihat pada bila-bila masa sepanjang hari. Di samping itu, kami mempunyai salah satu kebolehan yang menarik - penglihatan binokular, yang membolehkan kami mengembangkan pandangan kami dengan ketara. Batang dan kon terlibat dalam persepsi hampir keseluruhan spektrum warna, berkat orang, tidak seperti haiwan, membezakan semua warna dunia ini. Penglihatan warna sebahagian besarnya disediakan oleh kon, yang terdapat dalam 3 jenis (panjang gelombang pendek, sederhana dan panjang). Walau bagaimanapun, rod juga mempunyai keupayaan untuk melihat sebahagian kecil daripada spektrum.