Где располагаются зрительные рецепторы и как они называются?

Большую часть информации (до 90 %) об окружающем нас мире мы получаем посредством зрения. Но зрительный анализатор – это не только наш орган зрения, глаз. Весь процесс видения состоит из трех этапов, но самый важный – светочувствительные рецепторы. Для тех, кто не помнит: это колбочки и палочки. Зрительные рецепторы располагаются в одной из оболочек глазного яблока – сетчатке. О зрительном анализаторе расскажем в данной статье. А еще о том, как устроены и где находятся зрительные рецепторы, воспринимающие цвет.

Общие сведения

Процесс видения – сложный и состоит из следующих этапов:

Концентрация информации на маленьком поле. Этой функции подчинена вся оптическая система глазного яблока: роговица, влажная камера глаза, зрачок, хрусталик, стекловидное тело.
Фоторецепторная часть, где происходит перевод электромагнитного излучения света на язык порогового сопротивления мембран и потока нейромедиаторов, в результате чего образуется нервный импульс. Зрительные рецепторы расположены в оболочке глаза, называемой сетчаткой.
Анализ и обработка информации в зрительных долях затылочной части коры больших полушарий головного мозга. При этом сетчатка, где располагаются рецепторы зрительного анализатора, является «филиалом» головного мозга. Частичный анализ видения начинается в ней.

В статье мы сосредоточимся на той части зрительного анализатора, где располагаются рецепторы, на светочувствительной оболочке глаза и на строении самих рецепторов – колбочек и палочек.

Сетчатая оболочка

Ретина (сетчатка) – внутренняя оболочка глазного яблока, где располагаются зрительные рецепторы. В плане световосприятия это самая важная часть глаза.

Эта оболочка генетически составляет единое целое со зрительным нервом. Внутренняя ее поверхность граничит со стекловидным телом, а снаружи - с сосудистой оболочкой. Зрительные рецепторы располагаются в задней зрительной части сетчатки, которая, в свою очередь, состоит из пигментного и нервного слоя:

Пигментный слой ретины прилегает к сосудистой оболочке, клетки имеют микроворсинки, которые прилегают к фоторецепторам. Именно они обеспечивают последние всеми необходимыми для жизнедеятельности веществами. Еще одна функция пигментного слоя сетчатки – это поглощение части света, который прошел через фоторецепторный слой.
Нервный слой ретины состоит из 9 слоев, не разделенных физиологически. Самый важный элемент данного слоя и смысл его существования – в зрительных рецепторах. Располагаются они в верхних слоях сетчатки. В цитологическом плане световоспринимающие клетки – это высокоспецифичные сенсорные нейроны. Они представлены двумя типами клеток.

Палочки и колбочки

В сетчатке глазного яблока человека палочек - 120 миллионов, а колбочек – 7 миллионов. И расположены они неравномерно.

Колбочки, которые работают при ярком свете и отвечают за цветное восприятие, сосредоточены в центральной части сетчатки. Особенно их много в области центральной ямки (фовеа) – самого высокочувствительного места сетчатки.

Палочки расположены преимущественно на периферии и отвечают за сумеречное зрение при невысокой освещенности.

Общий план строения фоторецепторов

Как уже говорилось, палочки и колбочки – это сенсорные нейроны, в строении которых выделяют три сегмента:

Наружный. Этой частью рецепторные клетки вдаются в пигментный слой. У палочек этот сегмент тонкий и цилиндрический, образован фоторецепторными дисками, в которых содержится белок родопсин. У колбочек он более утолщенный, а фоторецепторных дисков намного меньше, чем в палочках. В дисках содержится пигмент йодопсин. Последний состоит в свою очередь из нескольких пигментов, которые чувствительны к желто-зеленой части спектра (хлоролаб), к желто-красной части (эритролаб) и к синей части спектра (цианолаб).
Цилия. Это тонкая ножка, которая соединяет наружный и внутренний сегменты.
Внутренний. Тут находятся ядро, клеточные органеллы (митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сетка, рибосомы). В этой части протекают все метаболические процессы клетки. Оконечность этого сегмента переходит в аксон нейрона.

Функционал палочек

Сетчатка, где располагаются зрительные рецепторы, обеспечивает фоторецепцию. При этом функционально колбочки и палочки имеют свои особенности восприятия.

Для формирования нервного импульса, а значит, и светочувствительности палочек достаточно всего лишь одного фотона света. Именно этим и обеспечивается сумеречное зрение. Но палочки не различают цвета, ведь их пигмент родопсин состоит из двух белков – хромофора и опсина. Таким образом, формируется два максимума светопоглощения – на уровне ультрафиолета (278 нм) и на границе между зеленым и синим спектром (498 нм).

На свет пигмент палочек реагирует медленнее, чем пигменты колбочек. Именно поэтому палочки слабо реагируют на динамику потока света и плохо различают движущиеся объекты.

Разноцветные колбочки

Для возбуждения колбочек необходимо наличие светового потока в десятки раз более интенсивного, чем для палочек. Именно поэтому в темноте все кошки серые – колбочкам не хватает света для различения цветов.

Скорость обработки сигналов колбочками высокая, они хорошо воспринимают динамику света и движущиеся объекты. А также фокусируют более четкое изображение.

Колбочки делятся на три вида по преобладанию в них одного из трех пигментов. В тех, где больше эритролаба, фиксируются световые потоки желто-красной части спектра, хлоролаба – желто-зеленой, цианолаба – зелено-синей части.

Патологии, связанные с фоторецепторным аппаратом

Нарушения в работе рецепторов и патологии самой сетчатой оболочки глаза могут приводить к различным нарушениям зрения и восприятия. Например:

С нарушением работы колбочек связано заболевание дальтонизмом, который бывает трех видов в зависимости от того, какого пигмента в колбочках нет. Чаще всего дальтонизм является наследственным недугом.
С патологиями палочек связана гемералопия (куриная слепота) – снижение зрения в сумерках.
Дегенерация пигментного слоя сетчатки связана с разрушением клеток пигментного слоя. Чаще это наследственная патология, но причины ее развития и сегодня не выяснены.
Хориоретинит. В воспалительный процесс вовлекается сетчатка и сосудистая оболочка. Этиология болезни связана с инфицированием различными микроорганизмами (бактериями туберкулеза, трепонемами сифилиса, токсоплазмой, паразитическими кокками, вирусами)
Отслоение сетчатки. На фоне микроразрывов под сетчатку проникает стекловидное тело и сама оболочка отходит от сосудистого слоя. Причин такой болезни много, от врожденных патологий (недоношенность) до онкологических заболеваний и механических повреждений.