Çubuklar sağlar. Retinadaki çubuk ve konilerin görevleri

Koniler ve çubuklar gözün retinasında bulunan hassas fotoreseptörlerdir. Işık stimülasyonunu sinir stimülasyonuna dönüştürürler, yani bu reseptörlerde bir ışık fotonunun elektriksel bir darbeye dönüşümü meydana gelir. Bu uyarılar daha sonra optik sinirin lifleri boyunca beynin merkezi yapılarına girer. Çubuklar öncelikle düşük görünürlük koşullarında ışığı algılarlar; gece algılamasından sorumlu olduklarını söyleyebiliriz. Konilerin çalışması nedeniyle kişinin renk algısı ve görme keskinliği vardır. Şimdi her fotoreseptör grubuna daha yakından bakalım.

Çubuk aparatı

Bu tip fotoreseptörler, çapı eşit olmayan bir silindir şeklindedir, ancak çevresi yaklaşık olarak aynıdır. Çubuk fotoreseptörünün 0,06 mm olan uzunluğu, çapından (0,002 mm) otuz kat daha fazladır. Bu bakımdan bu silindir tam olarak bir çubuğa benziyor. Normalde insan gözünde yaklaşık 115-120 milyon çubuk bulunur.

Bu tip fotoreseptör dört bölüme ayrılabilir:

Dış kısım membran diskleri içerir;
Bağlantı bölümü bir silyumdur;
İç segment mitokondri içerir;
Bazal segment bir sinir pleksusudur.

Çubukların hassasiyeti çok yüksektir, dolayısıyla tek bir fotonun enerjisi bile onların bir elektriksel darbe üretmesi için yeterlidir. Düşük ışık koşullarında çevredeki nesneleri algılamanızı sağlayan bu özelliktir. Aynı zamanda çubuklar, yapılarının tek tip pigment (rodopsin) içermesi nedeniyle renkleri ayırt edemezler. Bu pigmente görsel mor da denir. İki grup protein molekülü (opsin ve kromofor) içerir, dolayısıyla ışık dalgalarının emilim eğrisinde de iki tepe noktası vardır. Bu piklerden bir tanesi insanların ışığı (ultraviyole) algılayamadığı bölgededir (278 nm). İkinci maksimum 498 nm bölgesinde, yani mavi ve yeşil spektrumların sınırında yer almaktadır.

Çubuklarda bulunan rodopsin pigmentinin, ışık dalgalarına konilerde bulunan iyodopsine göre çok daha yavaş tepki verdiği bilinmektedir. Bu bakımdan çubukların ışık akısının dinamiğine tepkisi de daha yavaş ve zayıftır, yani karanlıkta bir kişinin hareketli nesneleri ayırt etmesi daha zordur.

Koni aparatı

Koni fotoreseptörlerin şekli tahmin edebileceğiniz gibi laboratuvar şişelerine benzemektedir. Uzunluğu 0,05 mm, dar noktada çapı 0,001 mm, geniş noktada ise dört kat daha büyüktür. Göz küresinin normal retinası yaklaşık yedi milyon koni içerir. Konilerin kendisi ışık ışınlarına çubuklara göre daha az duyarlıdır, yani onları uyarmak için onlarca kat daha fazla fotona ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, koni fotoreseptörleri alınan bilgiyi çok daha yoğun bir şekilde işler ve bu nedenle ışık akısının herhangi bir dinamiğini ayırt etmeleri daha kolaydır. Bu, hareketli nesneleri daha iyi algılamanıza olanak tanır ve aynı zamanda bir kişinin yüksek görme keskinliğini de belirler.

Koni yapısının ayrıca dört unsuru vardır:

İyodopsin içeren membran disklerinden oluşan dış bölüm;
Bir daralma ile temsil edilen bir bağlantı elemanı;
Mitokondri içeren iç bölüm;
Sinaptik bağlantıdan sorumlu bazal bölüm.

Koni fotoreseptörleri, iyodopsin içerdikleri için işlevlerini yerine getirebilirler. Bu pigment, bir kişinin renkleri ayırt edebilmesi sayesinde farklı türlerde olabilir. Gözün retinasından halihazırda iki tür pigment izole edilmiştir: özellikle kırmızı spektrumdan gelen dalgalara duyarlı olan eritrolab ve yeşil ışık dalgalarına oldukça duyarlı olan klorolab. Mavi ışığa duyarlı olması gereken üçüncü tip pigment henüz izole edilmedi ancak buna siyanolabe denmesi planlanıyor.

Bu (üç bileşenli) renk algısı teorisi, üç tip koni reseptörünün olduğu varsayımına dayanmaktadır. Onlara çarpan ışık dalgalarının uzunluğuna bağlı olarak daha renkli bir görüntü oluşur. Ancak üç bileşenli teorinin yanı sıra iki bileşenli doğrusal olmayan bir teori de vardır. Buna göre her koni fotoreseptör her iki pigment tipini de (klorolab ve eritrolab) içerir, yani bu reseptör hem yeşil hem de kırmızı renkleri algılayabilir. Siyanolabe'nin rolü, çubuklardan solmuş rodopsin tarafından oynanır. Mavi spektrumda renk görüşünü kaybeden renk körlüğü (tritanopsi) olan kişilerin geceleri görmede zorluk çekmesi de bu hipotezi destekler niteliktedir. Bu çubuk aparatında bir arıza olduğunu gösterir.

38. Fotoreseptörler (çubuklar ve koniler), aralarındaki farklar. Işık kuantumunun fotoreseptörlerde emilmesi sırasında meydana gelen biyofiziksel süreçler. Çubuk ve konilerin görsel pigmentleri. Rodopsinin fotoizomerizasyonu. Renkli görme mekanizması.

.3. RETİNADA IŞIK ALGILANMASININ BİYOFİZİĞİ Retinanın yapısı

Gözün görüntüyü oluşturan yapısına denir retina(retina). İçinde, en dış katmanda fotoreseptör hücreleri - çubuklar ve koniler vardır. Bir sonraki katman bipolar nöronlar tarafından oluşturulur ve üçüncü katman ganglion hücreleri tarafından oluşturulur (Şekil 4).Bipolarların çubukları (konileri) ile dendritleri arasında ve ayrıca bipolarların aksonları ile ganglion hücreleri arasında öyle sinapslar. Ganglion hücrelerinin aksonları oluşur optik sinir. Retinanın dışında (gözün merkezinden itibaren sayılır), retinadan geçen (fotoreseptörler tarafından emilmeyen) kullanılmayan radyasyonu emen siyah bir pigment epitelyum tabakası bulunur 5*). Retinanın diğer tarafında (merkeze daha yakın) koroid, retinaya oksijen ve besin sağlar.

Çubuklar ve koniler iki parçadan (bölümlerden) oluşur . Dahili segmentçekirdeği, mitokondrisi (fotoreseptörlerde birçoğu vardır) ve diğer yapıları olan sıradan bir hücredir. Dış segment. neredeyse tamamen fosfolipid membranlardan oluşan disklerle doludur (çubuklarda 1000'e kadar disk, konilerde yaklaşık 300 disk). Disklerin zarları yaklaşık %50 fosfolipid ve %50 çubuklarda adı verilen özel bir görsel pigment içerir. Rodopsin(pembe renginde; rhodos Yunanca'da pembedir) ve koni şeklindedir iyodopsin. Aşağıda kısaca sadece çubuklardan bahsedeceğiz; Konilerdeki işlemler benzerdir.Konik ve çubuklar arasındaki farklar başka bir bölümde tartışılacaktır. Rodopsin proteinden oluşur opsin, adı verilen bir grubun bağlı olduğu retinal. . Retinal, kimyasal yapısı itibarıyla vücutta sentezlendiği A vitaminine çok yakındır. Bu nedenle A vitamini eksikliği görme bozukluğuna neden olabilir.

Çubuklar ve koniler arasındaki farklar

1. Hassasiyet Farkı. . Çubuklardaki ışığı algılama eşiği konilere göre çok daha düşüktür. Bu, öncelikle çubuklarda konilerden daha fazla disk bulunması ve dolayısıyla ışık kuantumunu absorbe etme olasılığının daha yüksek olmasıyla açıklanmaktadır. Ancak asıl sebep farklıdır. Elektriksel sinapslar yoluyla komşu çubuklar. adı verilen kompleksler halinde birleştirilir. alıcı alanlar .. Elektriksel sinapslar ( Bağlantılar) açabilir ve kapatabilir; bu nedenle alıcı alandaki çubukların sayısı aydınlatma seviyesine bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir: ışık ne kadar zayıfsa alıcı alanlar da o kadar büyük olur. Çok düşük ışık koşullarında bir alanda binin üzerinde çubuk birleşebilir. Bu kombinasyonun amacı yararlı sinyal/gürültü oranını arttırmasıdır. Termal dalgalanmalar sonucunda çubukların zarlarında gürültü adı verilen kaotik olarak değişen bir potansiyel farkı ortaya çıkar.Düşük ışık koşullarında gürültünün genliği yararlı sinyali yani hiperpolarizasyon miktarını aşabilir. ışığın eylemi. Bu koşullar altında ışığın alınması imkansız gibi görünebilir, ancak ışığın ayrı bir çubukla değil, geniş bir alıcı alanla algılanması durumunda, gürültü ile yararlı bir sinyal arasında temel bir fark vardır. Bu durumda yararlı sinyal, tek bir sistemde birleştirilen çubukların oluşturduğu sinyallerin toplamı olarak ortaya çıkar - alıcı alan . Bu sinyaller tutarlıdır, aynı fazdaki tüm çubuklardan gelirler. Termal hareketin kaotik doğasından dolayı gürültü sinyalleri tutarsızdır; rastgele aşamalarda gelirler. Salınımların eklenmesi teorisinden tutarlı sinyaller için toplam genliğin şuna eşit olduğu bilinmektedir: : Varsayım = A 1 N, Nerede A 1 - tek bir sinyalin genliği, N- sinyallerin sayısı Tutarsız olanlar durumunda. sinyaller (gürültü) Varsayım=A 1 5,7n. Örneğin, faydalı sinyalin genliği 10 μV ve gürültünün genliği 50 μV olsun, sinyalin arka plan gürültüsüne karşı kaybolacağı açıktır. 1000 çubuk alıcı bir alanda birleştirilirse toplam yararlı sinyal 10 μV olacaktır.

10 mV ve toplam gürültü 50 μV 5. 7 = 1650 μV = 1,65 mV yani sinyal 6 kat daha fazla gürültü olacaktır. Bu tavırla sinyal güvenle algılanacak ve ışık hissi yaratılacaktır. Koniler, tek bir konide bile sinyalin (PRP) gürültüden çok daha büyük olduğu iyi aydınlatmada çalışır. Bu nedenle her koni genellikle sinyalini bipolar ve ganglion hücrelerine diğerlerinden bağımsız olarak gönderir. Ancak aydınlatma azalırsa koniler de alıcı alanlar halinde birleşebilir. Doğru, bir alandaki koni sayısı genellikle azdır (birkaç düzine). Genel olarak koniler gündüz görüşünü, çubuklar ise alacakaranlık görüşünü sağlar.

2.Çözünürlük Farkı.. Gözün çözünürlüğü, bir nesnenin iki bitişik noktasının hala ayrı ayrı görülebildiği minimum açı ile karakterize edilir. Çözünürlük esas olarak bitişik fotoreseptör hücreleri arasındaki mesafeyle belirlenir. İki noktanın bir noktada birleşmesini önlemek için, görüntülerinin aralarında başka bir noktanın olacağı iki koninin üzerine düşmesi gerekir (bkz. Şekil 5). Ortalama olarak bu, yaklaşık bir dakikalık minimum görüş açısına karşılık gelir, yani koni görüşünün çözünürlüğü yüksektir. Çubuklar genellikle alıcı alanlar halinde birleştirilir. Görüntüleri bir alıcı alana düşen tüm noktalar algılanacaktır.

Bir nokta gibi yemin ederim, çünkü alıcı alanın tamamı merkezi sinir sistemine tek bir toplam sinyal gönderir. Bu yüzden çözünürlük (görme keskinliği)çubuk (alacakaranlık) görüşü ile düşüktür. Yetersiz aydınlatma olduğunda çubuklar da alıcı alanlarda birleşmeye başlar ve görme keskinliği azalır. Bu nedenle görme keskinliğini belirlerken masanın iyi aydınlatılması gerekir, aksi takdirde önemli bir hata yapılabilir.

3. Yerleştirme farkı. Bir nesneye daha iyi bakmak istediğimizde, bu nesne görüş alanının merkezinde olacak şekilde döneriz. Koniler yüksek çözünürlük sağladığından, retinanın merkezinde koniler baskındır; bu, iyi bir görme keskinliğine katkıda bulunur. Konilerin rengi sarı olduğundan retinanın bu bölgesine makula makula adı verilir. Çevrede ise tam tersine çok daha fazla çubuk var (koniler de olmasına rağmen). Orada görme keskinliği, görme alanının merkezine göre belirgin şekilde daha kötü. Genel olarak çubukların sayısı konilerin 25 katı kadardır.

4. Renk algısındaki farklılık.Renkli görme yalnızca konilerin doğasında vardır; Çubukların ürettiği görüntü tek renklidir.

Renkli görme mekanizması

Görme duyusunun ortaya çıkması için ışık kuantumunun fotoreseptör hücrelerde, daha doğrusu rodopsin ve iyodopsinde emilmesi gerekir. Işık emilimi ışığın dalga boyuna bağlıdır; Her maddenin belirli bir absorpsiyon spektrumu vardır. Araştırmalar, farklı absorpsiyon spektrumlarına sahip üç tip iyodopsin olduğunu göstermiştir. sen

bir türün maksimum emilimi spektrumun mavi kısmında yer alır, diğeri - yeşil ve üçüncüsü - kırmızı (Şek. 5). Her koni tek bir pigment içerir ve bu koninin gönderdiği sinyal, ışığın o pigment tarafından emilmesine karşılık gelir. Farklı bir pigment içeren koniler farklı sinyaller gönderecektir. Retinanın belirli bir alanına düşen ışık spektrumuna bağlı olarak, farklı koni türlerinden gelen sinyallerin oranı farklı olduğu ve genel olarak merkezi sinirin görsel merkezi tarafından alınan sinyallerin toplamının farklı olduğu ortaya çıkıyor. sistem algılanan ışığın spektral bileşimini karakterize edecektir; öznel renk hissi.

İnsan gözü, çevredeki tüm bilgilerin algılanmasından sorumlu olan en karmaşık organlardan biridir. Çubuklar ve koniler, ışık ve renk sinyallerinin sinir uyarılarına dönüştürüldüğü görüntü oluşumunda önemli bir rol oynar. Çubuklar ve koniler gözün retinasında bulunur ve görüntüleri oluşturan ve beyne ileten fotosensör bir katman oluşturur. Bunlar sayesinde kişi renkleri ayırt eder ve karanlıkta görebilir.

Çubuklar hakkında temel bilgiler

Gözdeki çubukların şekli, uzunluğu yaklaşık 0,06 milimetre olan uzun dikdörtgenlere benzer. Her yetişkinin 120 milyondan fazla çubuğu vardır ve bunların çoğu retinanın çevresinde bulunur. Reseptörler aşağıdaki katmanlardan oluşur:

özel bir pigment rodopsin içeren zarlarla dış;
birden fazla silia ile temsil edilen, sinyalleri dıştan içe ve tersi yönde ileten bir bağlayıcı;
enerjinin üretimi ve yeniden dağıtımına yönelik mitokondriyi içeren iç;
tüm uyarıları ileten sinir liflerini içeren bazal.

Gözün retinasında bulunan çubuklar, gece görüşünden sorumlu, ışığa duyarlı elementlerdir. Renkleri algılayamıyorlar ama tek bir fotona bile tepki veriyorlar. Onlar sayesinde bir kişi karanlıkta görebiliyor, ancak görüntü yalnızca siyah beyaz olacak.

Karanlıkta bile ışığı algılama yeteneği, rodopsin pigmenti tarafından sağlanır. Parlak ışığa maruz kaldığında "yanar" ve yalnızca kısa dalgalara yanıt verir. Karanlığa girdikten sonra pigment yenilenir ve küçük ışık ışınlarını bile yakalar.

Koniler hakkında temel bilgiler

Koniler, kimyasal araştırmalarda kullanılan kaplara benzer şekilde isimlendirilmiştir. Bu reseptörler yaklaşık 0,05 milimetre uzunluğunda ve 0,004 milimetre genişliğindedir. Ortalama olarak insan gözünde yedi milyondan fazla koni bulunur ve bunların çoğu retinanın orta kısmında bulunur. Işık ışınlarına karşı hassasiyetleri düşüktür ancak tüm renk gamını algılarlar ve hareketli nesnelere hızlı tepki verirler.

Konilerin yapısı aşağıdaki bölümleri içerir:

İçinde iyodopsin pigmenti ile dolu membran kıvrımlarının bulunduğu dış kısım. Bu segment sürekli güncellenerek tam renkli görüş sağlar.
Mitokondrinin bulunduğu ve enerji metabolizmasının gerçekleştiği iç kısım.
Sinaptik, optik sinire sinyal ileten kontakları (sinapsları) içerir.
Enerjinin iç bölümden dışarıya doğru aktığı plazma tipi bir zar olan bir daralma. Bunu yapmak için çok sayıda mikroskobik kirpik vardır.

Tüm renk gamının tam olarak algılanması, çeşitli türleri olan iyodopsin tarafından sağlanır:

Erythrolab (L tipi), kırmızı-sarı tonları ileten uzun dalgaların algılanmasından sorumludur.
Klorolab (M tipi), yeşil-sarı tonlarının karakteristik orta dalgalarını algılar.
Cyanolab (S tipi), yalnızca mavi renklerden sorumlu olan kısa dalga boylarına tepki verir.

Konilerin üç kategoriye bölünmesinin (üç bileşenli görsel hipotez) tek doğru olarak kabul edilmediğini belirtmekte fayda var. Konilerin yalnızca iki tür rodopsin içerdiğine dair bir teori var - eritrolab ve klorolab, bu da onların yalnızca kırmızı, sarı ve yeşil tonları algılayabildikleri anlamına geliyor. Mavi renk yanmış rodopsin kullanılarak iletilir. Bu teori, tritanopiden (mavi spektrumun algılanmaması) muzdarip kişilerin ayrıca geceleri görme güçlüğünden şikayetçi olmaları gerçeğiyle desteklenmektedir. Ve "gece körlüğü" olarak adlandırılan durum, çubukların fonksiyon bozukluğu nedeniyle ortaya çıkar.

Reseptör durumunun teşhisi

Gözdeki çubuk ve konilerin işleyişinde arıza şüphesi varsa göz doktorundan randevu almalısınız. Hasarın ana belirtileri şunlardır:

görme keskinliğinde keskin bir azalma;
parlak parıltıların, parıltıların, kelebeklerin ve yıldızların gözlerin önünde ortaya çıkması;
alacakaranlıkta görsel işlevin bozulması;
renkli görüntünün eksikliği;
görme alanlarının azaltılması.

Doğru bir teşhis koymak için yalnızca bir göz doktoruna danışmaya değil, aynı zamanda özel testlere de ihtiyacınız olacak. Bunlar şunları içerir:

100 renk testi veya Ishihara tabloları kullanılarak renk algısı fonksiyonunun incelenmesi.
Oftalmoskopi, retinanın durumunu belirlemek için gözün fundusunun muayenesidir.
Göz küresinin ultrason muayenesi.
Perimetri – görme alanlarının belirlenmesi.
Kan damarlarını vurgulamak için gerekli olan floresan tipi hagiografi.
Gözün kırma gücünü belirleyen bilgisayarlı refraktometri.

Veriler alındıktan sonra hastalıklardan biri tespit edilebilir. Çoğu zaman teşhis edilir:

Belirli bir spektrumdaki renkleri ayırt edememenin olduğu renk körlüğü.
Hemeralopia veya "gece körlüğü", kişinin akşam karanlığında normal göremediği bir patolojidir.
Makula dejenerasyonu, retinanın orta kısmını etkileyen ve hızlı görme keskinliği kaybına yol açan bir anomalidir.
Çok sayıda hastalık ve dış faktörün neden olabileceği retina dekolmanı.
Retina pigment dejenerasyonu, ciddi görme bozukluğuna yol açan kalıtsal bir patolojidir.
Koryoretinit, retinanın tüm katmanlarını etkileyen inflamatuar bir süreçtir.

Koni ve çubukların işleyişindeki bozukluklar, yaralanmaların yanı sıra ilerlemiş inflamatuar göz hastalıkları ve yaygın görülen ciddi bulaşıcı hastalıklardan da kaynaklanabilir.

Koniler ve çubuklar göz küresinin reseptör aparatına aittir. Işık enerjisini sinir impulsuna dönüştürerek iletmekten sorumludurlar. İkincisi, optik sinirin lifleri boyunca beynin merkezi yapılarına geçer. Çubuklar, düşük ışık koşullarında görüş sağlar; yalnızca aydınlık ve karanlığı, yani siyah beyaz görüntüleri algılama yeteneğine sahiptirler. Koniler farklı renkleri algılama yeteneğine sahiptir ve aynı zamanda görme keskinliğinin de bir göstergesidir. Her fotoreseptör, fonksiyonlarını yerine getirmesini sağlayacak bir yapıya sahiptir.

Çubuk ve konilerin yapısı

Çubuklar silindir şeklinde olduğundan bu ismi almıştır. Dört bölüme ayrılırlar:

Bazal, sinir hücrelerini birbirine bağlayan;
Kirpiklerle bağlantıyı sağlayan bağlayıcı;
Dış;
İç kısımda enerji üreten mitokondri bulunur.

Bir fotonun enerjisi çubuğu harekete geçirmek için oldukça yeterlidir. Bu, kişi tarafından ışık olarak algılanır ve bu da onun çok düşük ışık koşullarında bile görmesini sağlar.

Çubuklar, ışık dalgalarını iki aralıkta emen özel bir pigment (rodopsin) içerir.
Koniler görünüş olarak şişelere benzerler, bu yüzden isimlerini alırlar. Dört segment içerirler. Konilerin içinde kırmızı ve yeşil renklerin algılanmasını sağlayan başka bir pigment (iyodopsin) bulunur. Mavi rengin tanınmasından sorumlu olan pigment henüz tanımlanmamıştır.

Çubuk ve konilerin fizyolojik rolü

Koniler ve çubuklar, ışık dalgalarını algılama ve bunları görsel bir görüntüye dönüştürme (fotoresepsiyon) ana işlevini yerine getirir. Her reseptörün kendine has özellikleri vardır. Örneğin akşam karanlığında görmek için çubuklara ihtiyaç vardır. Herhangi bir nedenle işlevlerini yerine getirmeyi bırakırlarsa kişi düşük ışık koşullarında göremez. Koniler normal aydınlatmada net renk görüşünden sorumludur.

Başka bir deyişle çubukların ışığı algılayan sisteme, konilerin ise renk algılayan sisteme ait olduğunu söyleyebiliriz. Ayırıcı tanının temeli budur.

Çubuk ve konilerin yapısı hakkında video

Çubuk ve konilerdeki hasarın belirtileri

Çubuk ve koni hasarının eşlik ettiği hastalıklarda aşağıdaki belirtiler ortaya çıkar:

Görme keskinliğinde azalma;
Gözlerin önünde yanıp sönme veya parlamanın ortaya çıkması;
Alacakaranlık görüşünde azalma;
Renkleri ayırt edememe;
Görme alanlarının daralması (aşırı durumlarda boru şeklinde görme oluşumu).

Bazı hastalıkların patolojiyi teşhis etmeyi kolaylaştıran çok spesifik semptomları vardır. Bu hemeralopia veya için geçerlidir. Çeşitli patolojilerde başka semptomlar da mevcut olabilir ve bu nedenle ek tanı testleri gereklidir.

Çubuk ve konilerdeki hasar için teşhis yöntemleri

Çubuklara veya konilere zarar veren hastalıkları teşhis etmek için aşağıdaki muayenelerin yapılması gerekir:

durum tanımıyla;
(görsel alanların incelenmesi);
Ishihara tabloları veya 100 renk testi kullanılarak renk algısının teşhisi;
Ultrasonografi;
Kan damarlarının görselleştirilmesini sağlayan floresan hagiografi;
Bilgisayar refraktometrisi.

Fotoreseptörlerin renk algısından ve ışık algısından sorumlu olduğunu bir kez daha hatırlamakta fayda var. Çalışma sayesinde kişi, görsel analiz cihazında görüntüsü oluşturulan bir nesneyi algılayabilir. Patolojiler için

Bir kişi, etrafındaki dünya hakkındaki bilgilerin% 90'ını görme organı aracılığıyla alır. Retinanın rolü görsel fonksiyondur. Retina, özel bir yapıya sahip fotoreseptörlerden oluşur - koniler ve çubuklar.

Çubuklar ve koniler yüksek hassasiyete sahip fotoğraf reseptörleridir; dışarıdan gelen ışık sinyallerini merkezi sinir sistemi - beyin tarafından algılanan dürtülere dönüştürürler.

Aydınlatıldığında - gündüz saatlerinde - koniler artan strese maruz kalır. Çubuklar alacakaranlık görüşünden sorumludur; eğer yeterince aktif değillerse gece körlüğü meydana gelir.

Retinadaki koni ve çubukların işlevleri farklı olduğundan farklı yapılara sahiptirler.

Kornea, görme organının ön tarafında yer alan, sklerayı çevreleyen, kan damarları ve sinir uçlarını içeren şeffaf bir zardır. Ön kamara kornea ile iris arasındadır ve göz içi sıvısını içerir. İris, gözbebeği açıklığının bulunduğu göz bölgesidir. Yapısı: Işık değiştiğinde gözbebeğinin çapını değiştiren ve ışık akışını düzenleyen kaslar. Gözbebeği, ışığın göze girdiği bir açıklıktır. Lens, görsel görüntülere anında uyum sağlayabilen elastik şeffaf bir lenstir; nesnelerin boyutunu ve onlara olan mesafeyi değerlendirmek için odağı değiştirin. Vitreus gövdesi, gözün küresel bir şekle sahip olması sayesinde jel benzeri kıvamda, kesinlikle şeffaf bir maddedir. Görme organında metabolik bir fonksiyon gerçekleştirir. Retina - 3 katmandan oluşur, görme ve renk algısından sorumludur, kan damarlarını, sinir liflerini ve son derece hassas fotoreseptörleri içerir. Farklı uzunluklardaki ışık dalgalarının algılanması sonucu ortaya çıkan dürtülerin beyne girmesi, retinanın bu yapısı sayesinde sağlanır. Retinanın bu yeteneği sayesinde kişi ana renkleri ve bunların birçok tonunu ayırt edebilir. Farklı insan türleri farklı renk hassasiyetine sahiptir. Sklera, gözün korneaya kadar uzanan dış tabakasıdır.

Görme organı ayrıca damar kısmını ve dışarıdan alınan sinyalleri beyne ileten optik siniri de içerir. Beynin bilgiyi alan ve dönüştüren kısmı da görsel sistemin parçalarından biri olarak kabul edilir.

Çubuklar ve koniler nerede bulunur? Neden listeye yansıtılmıyorlar? Bunlar retinayı oluşturan sinir dokusundaki reseptörlerdir. Koniler ve çubuklar sayesinde retina, kornea ve mercek tarafından kaydedilen görüntüyü alır. Dürtüler görüntüyü bilgi işlemenin gerçekleştiği merkezi sinir sistemine iletir. Bu işlem birkaç saniye içinde, neredeyse anında gerçekleştirilir.

Hassas fotoreseptörlerin çoğu, retinanın merkezi bölgesi olarak adlandırılan makulada bulunur. Makulanın ikinci adı gözün sarı noktasıdır. Makula bu ismi almıştır çünkü bu alan incelendiğinde sarımsı bir renk tonu açıkça görülmektedir.

Retinanın dış kısmının yapısında pigment, iç kısmında ise ışığa duyarlı elementler bulunur.

Koniler isimlerini tam olarak şişelere benzedikleri için aldılar, sadece çok küçüktüler. Yetişkin bir insanın retinasında bu reseptörlerden 7 milyon adet bulunur.

Her koni 4 katmandan oluşur:

dış - renk pigmenti iyodopsin içeren membran diskleri; farklı uzunluklardaki ışık dalgalarını algılarken yüksek hassasiyet sağlayan bu pigmenttir; bağlantı katmanı - ikinci katman - hassas bir reseptör şeklinin oluşmasına izin veren bir daralma - mitokondriden oluşur; iç kısım – bazal segment, bağlantı bağlantısı; sinaptik alan.

Şu anda, bu tip fotoreseptörlerdeki yalnızca 2 ışığa duyarlı pigment tam olarak incelenmiştir - klorolab ve eritrolab. Birincisi sarı-yeşil spektral bölgenin algılanmasından, ikincisi ise sarı-kırmızı bölgenin algılanmasından sorumludur.

Retina çubukları silindirik bir şekle sahiptir, uzunluğu çapı 30 kat aşmaktadır.

Çubuklar aşağıdaki unsurları içerir:

membran diskleri; kirpikler; mitokondri; sinir dokusu.

Maksimum ışığa duyarlılık, rodopsin pigmenti (görsel mor) tarafından sağlanır. Renk tonlarını ayırt edemiyor ancak dışarıdan aldığı minimum ışık parıltısına bile tepki veriyor. Çubuk alıcısı, enerjisi yalnızca bir foton olan bir flaşla bile heyecanlanır. Alacakaranlıkta görmenizi sağlayan bu yetenektir.

Rodopsin, görsel pigmentler grubundan bir proteindir ve kromoproteinlere aittir. Araştırma sırasında ikinci adını (görsel mor) aldı. Diğer pigmentlerle karşılaştırıldığında parlak kırmızı tonuyla keskin bir şekilde öne çıkıyor.

Rodopsin iki bileşen içerir; renksiz bir protein ve sarı bir pigment.

Rodopsinin bir ışık ışınına reaksiyonu şu şekildedir: ışığa maruz kaldığında pigment ayrışır ve optik sinirin uyarılmasına neden olur. Gündüzleri gözün hassasiyeti mavi bölgeye kayar, geceleri ise 30 dakika içerisinde görsel morluk eski durumuna döner.

Bu süre zarfında insan gözü alacakaranlığa uyum sağlar ve çevredeki bilgileri daha net algılamaya başlar. İnsanların zamanla karanlıkta neden daha net görmeye başladıklarını açıklayabilecek şey tam olarak budur. Ne kadar az ışık gelirse, alacakaranlık görüşü o kadar keskin olur.

Fotoreseptörler ayrı ayrı düşünülemez - görsel aparatta tek bir bütün oluştururlar ve görsel işlevlerden ve renk algısından sorumludurlar. Her iki tipteki reseptörlerin koordineli çalışması olmadan merkezi sinir sistemi çarpık bilgi alır.

Renkli görme, çubuk ve konilerin simbiyozuyla sağlanır. Çubuklar spektrumun yeşil kısmında hassastır - 498 nm, daha fazla değil ve algılamadan farklı pigment türlerine sahip koniler sorumludur.

Sarı-kırmızı ve mavi-yeşil aralığını değerlendirmek için geniş ışığa duyarlı bölgelere ve bu bölgelerin iç örtüşmesine sahip uzun ve orta dalga konileri kullanılır. Yani fotoreseptörler tüm renklere aynı anda tepki verir, ancak kendi renklerine göre daha yoğun uyarılırlar.

Geceleri renkleri ayırt etmek imkansızdır; bir renk pigmenti yalnızca ışık parlamalarına tepki verebilir.

Retinadaki yaygın biyopolar hücreler, aynı anda birkaç çubukla sinapslar (bir nöron ile sinyal alan bir hücre arasındaki veya iki nöron arasındaki temas noktası) oluşturur - buna sinaptik yakınsama denir.

Işık radyasyonunun artan algısı, konileri ganglion hücresine bağlayan monosinaptik bipolar hücreler tarafından sağlanır. Ganglion hücresi, gözün retinasında bulunan ve sinir uyarıları üreten bir nörondur.

Çubuklar ve koniler birlikte, akrilik ve yatay hücreleri birbirine bağlar, böylece bilginin ilk işlenmesi retinanın kendisinde gerçekleşir. Bu, kişinin çevresinde olup bitenlere hızlı tepki vermesini sağlar. Amakrilik ve yatay hücreler, yanal inhibisyondan sorumludur - yani, bir nöronun uyarılması, diğeri üzerinde "sakinleştirici" bir etki yaratır ve bu da bilgi algısının keskinliğini artırır.

Fotoreseptörlerin farklı yapılarına rağmen birbirlerinin işlevlerini tamamlarlar. Koordineli çalışmaları sayesinde net ve net bir görüntü elde etmek mümkündür.

Vizyon, etrafımızdaki dünyayı anlamanın ve uzayda gezinmenin yollarından biridir. Diğer duyular da çok önemli olmasına rağmen kişi, çevreden gelen tüm bilgilerin yaklaşık %90'ını gözlerin yardımıyla algılar. Etrafımızda olanı görebilme yeteneğimiz sayesinde güncel olayları yargılayabilir, nesneleri birbirinden ayırt edebilir, aynı zamanda tehdit edici faktörleri de fark edebiliriz. İnsan gözü, nesnelerin yanı sıra dünyamızın boyandığı renkleri de ayırt edecek şekilde tasarlanmıştır. Bundan özel mikroskobik hücreler sorumludur - her birimizin retinasında bulunan çubuklar ve koniler. Onlar sayesinde çevremizin görünümüne ilişkin algıladığımız bilgiler beyne iletilir.

Gözün yapısı: diyagram

Göz çok az yer kaplamasına rağmen görme yeteneğimizi sağlayan pek çok anatomik yapıyı bünyesinde barındırır. Görme organı neredeyse doğrudan beyne bağlıdır ve özel bir çalışma yardımıyla göz doktorları optik sinirin kesişimini görürler. Göz küresi bir top şeklindedir ve kafatasının kemiklerinin oluşturduğu özel bir girintide - yörüngede bulunur. Görme organındaki sayısız yapıya neden ihtiyaç duyulduğunu anlamak için gözün yapısını bilmeniz gerekir. Diyagram, gözün vitreus gövdesi, mercek, ön ve arka odalar, optik sinir ve zarlar gibi yapılardan oluştuğunu göstermektedir. Görme organının dış kısmı gözün koruyucu çerçevesi olan sklera ile kaplıdır.

Göz kabukları

Sklera, göz küresini hasardan koruma işlevini yerine getirir. Dış kabuktur ve görme organının yüzeyinin yaklaşık 5/6'sını kaplar. Skleranın dışta bulunan ve doğrudan çevreye uzanan kısmına kornea adı verilir. Etrafımızdaki dünyayı net bir şekilde görme yeteneğine sahip olduğumuz özelliklere sahiptir. Bunlardan başlıcaları şeffaflık, aynasallık, nem, pürüzsüzlük ve ışınları iletme ve kırma yeteneğidir. Gözün dış katmanının geri kalanı - sklera - yoğun bir bağ dokusu tabanından oluşur. Altında bir sonraki katman var - vasküler katman. Orta kabuk, sırayla yerleştirilmiş üç oluşumla temsil edilir: iris, siliyer (siliyer) cisim ve koreoid. Ayrıca damar tabakası gözbebeğini de içerir. İris tarafından kapatılmayan küçük bir deliktir. Bu oluşumların her birinin görme için gerekli olan kendi işlevi vardır. Son katman gözün retinasıdır. Doğrudan beyinle temasa geçer. Retinanın yapısı oldukça karmaşıktır. Bunun nedeni görme organının en önemli zarı olarak kabul edilmesidir.

Retinanın yapısı

Görme organının iç astarı medullanın bir parçasıdır. Gözün içini kaplayan nöron katmanlarıyla temsil edilir. Retina sayesinde etrafımızdaki her şeyin görüntüsünü alırız. Kırılan tüm ışınlar ona odaklanır ve net bir nesneye dönüşür. Retinanın sinir hücreleri, bilgilerin beyne ulaştığı lifler aracılığıyla optik sinire geçer. Gözün iç kabuğunun ortasında yer alan ve görme yeteneğinin en fazla olduğu küçük bir nokta vardır. Bu kısma makula denir. Burası görsel hücrelerin (gözün çubukları ve konileri) bulunduğu yerdir. Çevremizdeki dünyanın hem gündüz hem de gece görüşünü sağlarlar.

Çubuk ve konilerin görevleri

Bu hücreler gözün retinasında bulunur ve görmek için gereklidir. Çubuklar ve koniler, siyah-beyaz ve renkli görüşün dönüştürücüleridir. Her iki hücre türü de gözde ışığa duyarlı reseptörler olarak görev yapar. Koniler, konik şekillerinden dolayı bu şekilde adlandırılmıştır; bunlar retina ile merkezi sinir sistemi arasındaki bağlantıdır. Ana işlevleri, dış ortamdan alınan ışık hislerinin beyin tarafından işlenen elektrik sinyallerine (impulslara) dönüştürülmesidir. Koniler, içerdikleri pigment olan iyodopsin nedeniyle gün ışığını tanımaya özeldir. Bu madde, spektrumun farklı kısımlarını algılayan çeşitli hücre türlerine sahiptir. Çubuklar ışığa daha duyarlıdır, bu nedenle asıl işlevleri daha zordur - alacakaranlıkta görünürlük sağlar. Ayrıca güneş ışığına maruz kaldığında rengi değişen bir pigment bazı olan rodopsin maddesi de içerirler.

Çubuk ve konilerin yapısı

Bu hücreler, silindirik ve konik şekillerinden dolayı isimlerini almıştır. Çubuklar, konilerden farklı olarak, retinanın çevresi boyunca daha fazla bulunur ve makulada pratik olarak yoktur. Bunun nedeni, gece görüşünün yanı sıra çevresel görsel alanlar sağlama işlevlerinden kaynaklanmaktadır. Her iki hücre türü de benzer yapıya sahiptir ve 4 bölümden oluşur:

Dış bölüm - bir zarla kaplı çubuk veya koninin ana pigmentini içerir. Rodopsin ve iyodopsin özel kaplarda - disklerde bulunur.
Silyum, hücrenin dış ve iç bölümleri arasındaki iletişimi sağlayan bir parçasıdır.Mitokondri – enerji metabolizması için gereklidir. Ayrıca tüm hücresel bileşenlerin sentezini sağlayan EPS ve enzimleri içerirler. Bütün bunlar iç segmentte bulunur: Sinir uçları.

Retinadaki ışığa duyarlı reseptörlerin sayısı büyük ölçüde değişir. Çubuk hücrelerinin sayısı yaklaşık 130 milyondur. Retinanın konileri sayıca önemli ölçüde düşüktür, ortalama olarak yaklaşık 7 milyon adet vardır.

Işık darbelerinin iletiminin özellikleri

Çubuklar ve koniler ışığı alıp merkezi sinir sistemine iletme yeteneğine sahiptir. Her iki hücre türü de gündüzleri çalışabilmektedir. Aradaki fark, konilerin ışığa duyarlılığının çubuklardan çok daha yüksek olmasıdır. Alınan sinyallerin iletimi, her biri birkaç reseptöre bağlı olan ara nöronlar sayesinde gerçekleştirilir. Birkaç çubuk hücresinin aynı anda kombinasyonu, görme organının hassasiyetini çok daha büyük hale getirir. Bu olguya “yakınsama” denir. Bize aynı anda birden fazla görüş alanı hakkında genel bir bakış sağlamanın yanı sıra çevremizde meydana gelen çeşitli hareketleri yakalama yeteneği sağlar.

Renkleri algılama yeteneği

Her iki retina reseptörü türü de yalnızca gün ışığı ve alacakaranlık görüşünü ayırt etmek için değil, aynı zamanda renkli görüntüleri algılamak için de gereklidir. İnsan gözünün yapısı çok şey sağlar: Çevrenin geniş bir alanını algılamak, günün herhangi bir saatinde görmek. Ek olarak, ilginç yeteneklerden birine sahibiz: görüşümüzü önemli ölçüde genişletmemize olanak tanıyan binoküler görme. Çubuklar ve koniler, neredeyse tüm renk spektrumunun algılanmasında rol oynar; bu sayede insanlar, hayvanlardan farklı olarak bu dünyanın tüm renklerini ayırt eder. Renkli görme büyük ölçüde 3 tipte (kısa, orta ve uzun dalga boyu) bulunan koniler tarafından sağlanır. Ancak çubuklar aynı zamanda spektrumun küçük bir bölümünü algılama yeteneğine de sahiptir.