Зрительный анализатор. 
Физиология сенсорных систем

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР — это совокупность защитных, оптических, рецепторных и нервных структур, воспринимающих и анализирующих световые раздражители.

Световые раздражители представляют собой электромагнитное излучение с различными длинами волн — от коротких (красная часть спектра) до длинных (синяя часть спектра) и характеризуются.

Частотой (определяет окраску цвета) и Интенсивностью (яркость) Зрительный анализатор обеспечивает получение более 80% информации о внешнем мире за счёт:

пространственной разрешающей способности (острота зрения);

временной разрешающей способности (время суммации и критическая частота мельканий);

порога чувствительности, адаптации, способности к восприятию цветов, стереоскопии (восприятие глубины и объема).

ОРГАН ЗРЕНИЯ включает ОПТИЧЕСКУЮ систему глаза и РЕЦЕПТОРНЫЙ аппарат сетчатки.

Оптическая система включает радужную оболочку, роговицу, глазные среды и хрусталик.

РАДУЖНАЯ ОБОЛОЧКА — определяет количество попадающего в глаз света (парасимпатические влияния суживают, а симпатические — расширяют зрачок).

РОГОВИЦА, ГЛАЗНЫЕ СРЕДЫ и ХРУСТАЛИК образуют эффективную систему фокусировки, создающую изображение на светочувствительной сетчатке ХОД ЛУЧЕЙ через оптическую систему глаза определяется:

радиусом преломляющих поверхностей и показателем преломления сред глаза. Преломляющая СИЛА тем больше, чем короче ФОКУСНОЕ РАСТОЯНИЕ (расстояние от оптического центра системы до той точки, в которой сходятся преломленные лучи);

приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов или фокусирование глаза осуществляется при помощи механизмов АККОМОДАЦИИ, которые обеспечиваются нейрональными элементами подкорковых и корковых зрительных центров, чувствительных к четкости контуров изображения и регулируются за счет изменения тонуса ЦИЛЛИАРНОЙ мышцы.

При рассмотрении ДАЛЕКИХ предметов реснитчатая мышца расслаблена, циннова связка натянута, в результате чего происходит сдавливание (спереди назад) и растягивание хрусталика.

В результате ЛУЧИ ФОКУСИРУЮТСЯ на СЕТЧАТКУ.

При рассмотрении БЛИЗКИХ предметов происходят обратные процессы.

В нормальном глазе (ЭММЕТРОПИЧЕСКИЙ глаз) при полностью расслабленной аккомодации изображение достаточно удаленных предметов фокусируется на сетчатке, что обеспечивает их четкое видение.

Недостатки оптики человеческого глаза (анатомические или функциональные) приводят к нечеткости изображения на сетчатке, что является следствием АНОМАЛИИ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЛУЧЕЙ или РЕФРАКЦИИ. К нарушениям рефракции относятся:

МИОПИЯ (близорукость) — возникает в удлиненном глазе, когда главный фокус располагается перед сетчаткой.

ГИПЕРМЕТРОПИЯ (дальнозоркость) — возникает в коротком глазе. При этом зона четкого изображения располагается за сетчаткой.

СФЕРИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — возникает, когда лучи, проходящие через периферическую часть хрусталика, преломляются сильнее. Следствием является искажение изображения.

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — возникает, когда хрусталик неодинаково преломляет свет различной длины.

АСТИГМАТИЗМ — дефект светопреломляющих сред глаз, связанный с неодинаковой кривизной их преломляющих поверхностей.

ПРЕСБИОПИЯ (старческая дальнозоркость) — возникает в результате постепенной утраты (в течение жизни) хрусталиком своих основных свойств (прозрачности и эластичности). При этом сила аккомодации уменьшается, и точка ближнего ясного видения отодвигается вдаль.

КАТАРАКТА — это помутнение и потеря эластичности хрусталика в результате дегенераации его внутренних слоев, которые находятся (с точки зрения обмена веществ) в наиболее неблагоприятных условиях.

Рецепторная система представлена в СЕТЧАТКЕ, где происходит первичная обработка зрительной информации и преобразование оптических сигналов в биоэлектрические реакции.

Сетчатка имеет многослойное строение и содержит ФОТОРЕЦЕПТОРЫ (включающие палочки и колбочки, которые обеспечивают синтез зрительных пигментов и поглощение световых лучей) и несколько слоев нейронов (передающих рецепторный потенциал на волокна зрительного нерва).

ФОТОХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЗРИТЕЛЬНЫХ ПИГМЕНТОВ запускается поглощением одного кванта света одной молекулой пигмента ПАЛОЧКИ (120 млн.) — содержат зрительный пигмент РОДОПСИН и обеспечивают НОЧНОЕ зрение.

КОЛБОЧКИ (6 млн.) — содержат зрительный пигмент ИОДОПСИН. Они обеспечивают ДНЕВНОЕ зрение и восприятие ЦВЕТА.

В результате распада пигментов (родопсина в палочках и родопсина в колбочках) через ряд химических превращений образуются белок ОПСИН и витамин А.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ (РЕСИНТЕЗ) ПИГМЕНТОВ происходит в темноте в результате цепи химических реакций, протекающих с поглощением энергии с обязательным участием цис-изомера витамина А.

ПРИ ПОСТОЯННОМ ОСВЕЩЕНИИ фотохимический распад пигментов уравновешен с ресинтезом пигментов.

НЕРВНАЯ ПЕРЕДАЧА в СЕТЧАТКЕ осуществляется следующим образом Световые лучи проходят слои сетчатки и поглощаются в наружных сегментах рецепторных клеток, в результате чего запускается фотохимический процесс зрительных пигментов.

В результате формируется рецепторный потенциал в фоторецепторах, который приводит к генерации потенциала действия в волокнах зрительного нерва.

ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ В НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ осуществляется по зрительному нерву в продолговатый мозг (мигательный защитный рефлекс).

В передних буграх четверохолмия среднего мозга находятся первичные зрительные центры, который обеспечивают зрительные ориентировочные рефлексы, рефлекторные движения глаз, зрачковый рефлекс, аккомодацию глаз, сведение зрительных осей.

В задней доле мозжечка находятся центры, отвечающие за движения глаз.

В зрительных буграх гипоталамуса находятся ядра, отвечающие за расширение (задние ядра) зрачков и глазных щелей и сужение (передние ядра) зрачков и глазных щелей.

В таламусе (латеральное коленчатое тело) находится переключающее ядро зрительных сигналов.

В затылочной доле коры головного мозга находится зрительная зона, где осуществляется проекция сетчатки глаз.