Палочки и колбочки сетчатки глаза что это, строение, функции

Одной из наиболее чувствительных и ключевых (с точки зрения восприятия зрительных образов) оболочек глаза считается сетчатка . В чем ее исключительность и важность для зрительной системы человека, попробуем рассмотреть более подробно.

Строение сетчатки

С внутренней сторона сетчатка глаза прилегает к стекловидному телу, с наружной стороны соприкасается с сосудистой оболочкой глаза. Она имеет две части, зрительную – это самая большая часть её протяженность достигает ресничного тела и переднюю – малая часть, которая лишена фоточувствительных рецепторов – слепая часть. В соответствие частям сосудистой оболочки в слепой часть выделяют ресничную и радужковую.

В зрительной части сетчатой оболочки глаза выделяют 10 слоев:

  1. Пигментный слой. Самый наружный слой сетчатки, примыкающий к внутренней поверхности сосудистой оболочки
  2. Слой палочек и колбочек (фоторецепторы) свето- и цветовоспринимающие элементы сетчатой оболочки
  3. Наружная пограничная пластинка (мембрана)
  4. Наружный зернистый (ядерный) слой ядра палочек и колбочек
  5. Наружный сетчатый (ретикулярный) слой — отростки палочек и колбочек, биполярные клетки и горизонтальные клетки с синапсами
  6. Внутренний зернистый (ядерный) слой — тела биполярных клеток
  7. Внутренний сетчатый (ретикулярный) слой биполярных и ганглиозных клеток
  8. Слой ганглиозных мультиполярных клеток
  9. Слой волокон зрительного нерва — аксоны клеток ганглиев
  10. Внутренняя пограничная пластинка (мембрана) самый внутренний слой сетчатки, прилегающий к стекловидному телу.
Строение сетчатки

В сетчатке глаза выделяют два главных типа нервных клеток. Это горизонтальные и амакриновые, их главной задачей является связь между всеми нейронами сетчатки. Сама сетчатая оболочка глаза, также как и сосудистая полностью лишена чувствительных нервных окончаний, это является причиной безболезненного течения их заболеваний.

Диск зрительного нерва располагается в 4 мм от центральной части в носовой половине сетчатой оболочки, который не имеет фоторецепторов.

Размер сетчатой оболочки на разных участках меняется. Её тонкая часть расположена в центральной зоне, а толстая часть находится в зоне зрительного нерва.

Палочки

Палочка сетчатки глаза по форме напоминает цилиндр с равномерным диаметром по всей его длине. Вся длина палочки превышает ее диаметр практически в 30 раз, что делает форму этого фоторецептора вытянутой. Строение палочек сетчатки представлено четырьмя элементами:

  • мембранными дисками;
  • ресничкой;
  • митохондриями;
  • нервной тканью.
Палочки

Палочки обладают максимальной светочувствительностью, это обеспечивает их реагирование даже на самые минимальные внешние световые вспышки. Рецептор палочек начинает действовать даже при получении энергии в один фотон. Это особенность и позволяет палочкам обеспечивать сумеречное зрение и помогает максимально четко видеть объекты в вечерние часы.

Однако, поскольку в состав палочек сетчатки входит всего один пигментный элемент, обозначаемый как родопсин или зрительный пурпур, то оттенки и цвета различаться не могут. Белок палочек родопсин и не может так же быстро реагировать на световые раздражители, как делают это пигментные элементы колбочек.

Строение сетчатки

Анатомия сетчатки специфичная, она состоит из нескольких слоев:

  1. Пигментный эпителий — важный слой сетчатки, он прилегает к сосудистой оболочке. Он окружен палочками и колбочками, частично заходит на них. Клетки доставляют соли, кислород, метаболиты туда и обратно. Если образуются очаги воспаления глаза, то клетки этого слоя способствуют рубцеванию.
  2. Второй слой — это светочувствительные клетки, т.е. наружные сегменты. Форма клеток цилиндрическая. Различаются внутренний и внешний сегменты. Дендриты подходят к пресинаптическим окончаниям. Строение таких клеток следующее: цилиндр в виде тонкой палочки содержит родопсин, его наружный сегмент расширен в виде конуса, содержит зрительный пигмент. Колбочки отвечают за центральное зрение, ощущение цвета. Палочки предназначены для обеспечения зрения при условиях плохой освещенности.
  3. Следующий слой сетчатки — пограничная мембрана, которая еще называется мембраной Верхофа. Она представляет собой полосу из сцеплений межклеточного типа, именно через такую мембрану во внешнее пространство проникают отдельные сегменты рецепторов.
  4. Ядерный наружный слой образуется ядрами рецепторов.
  5. Плексиформный слой, который также называется сетчатым. Функция: отделяет два ядерных, т. е. наружный и внутренний слои, друг от друга.
  6. Ядерный внутренний слой, который состоит из нейтронов 2-го порядка. В состав входят такие клетки, как мюллеровские, амакриновые, горизонтальные.
  7. Плексиформный слой включает отростки нервных клеток. Это разделитель для наружной сосудистой части и внутренней сетчатой оболочки.
  8. Ганглиозные клетки 2-го порядка, количество нейронов идет на уменьшение ближе к периферическим частям.
  9. Аксоны нейронов, которые образуют зрительный нерв.
  10. Последний слой покрыт сетчатой оболочкой, функция — образование основания для нейроглиальных клеток.
Читайте также:  5 методов проведения ультразвукового исследования глаз

Строение сетчатки

В общем строении сетчатки палочки и колбочки занимают вполне определенное место. Наличие этих рецепторов на нервной ткани, из которой состоит глазная сетчатка, помогает быстро преобразовать получаемый световой поток в набор импульсов.

Сетчатка получает картинку, которая проектируется глазным участком роговицы и хрусталиком. После этого переработанное изображение в виде импульсов поступает при помощи зрительного пути в соответствующий отдел головного мозга. Сложная и полностью сформированная структура глаза позволяет совершить полную обработку информации за считанные мгновения.

Большая часть фоторецепторов сконцентрирована в макуле – центральной области сетчатки, которая за счет желтоватого оттенка носит также название желтого пятна глаза.

Функции палочек и колбочек

Особое строение палочек позволяет фиксировать малейшие световые раздражители при самой низкой степени освещенности, но при этом оттенки светового спектра эти рецепторы отличить не могут. Колбочки, напротив, помогают нам увидеть и оценить все богатство окружающих нас красок мира.

Несмотря на то, что, по сути, палочки и колбочки имеют разные функции, обеспечить бесперебойную работу всего глаза может только согласованное участие обеих групп рецепторов.

Строение сетчатки

Таким образом, оба фоторецептора важны для нашей зрительной функции. Это позволяет нам всегда видеть достоверную картинку, независимо от погодных условий и времени суток.

Родопсин – строение и функции

Родопсин – это группа зрительных пигментов, по строению белок, относящийся к хромопротеинам. Свое название родопсин, или зрительный пурпур, получил за ярко-красный оттенок. Пурпурная окраска палочек сетчатки была обнаружена и доказана в ходе многочисленных исследований. Белок сетчатки родопсин состоит из двух компонентов – желтого пигмента и бесцветного белка.

Под воздействием света родопсин разлагается, и один из продуктов его разложения влияет на возникновение зрительного возбуждения. Восстановленный родопсин действует при сумеречном освещении, и отвечает белок в это время за ночное зрение. При ярком освещении родопсин разлагается и его чувствительность смещается в синюю область зрения. Белок сетчатки родопсин полностью восстанавливается у человека примерно за 30 минут. За это время сумеречное зрение достигает своего максимума, то есть человек начинает в темноте видеть все отчетливее.

Существует два типа фоторецепторов: палочки, которые чувствительны к низкому уровню освещения, и колбочки, которые чувствительны к свету различных областей спектра.

Подавляющее большинство фоторецепторов в глазу — палочки. Подсчитано, что сетчатка содержит примерно 120 миллионов палочек и всего 6 миллионов колбочек. Кроме этого, палочки примерно в 300 раз более чувствительны к свету, чем колбочки.

Читайте также:  Глиома зрительного нерва — Глазные болезни

Заболевания сетчатки глаза

В структуре офтальмологических болезней и патологий, заболеваемость сетчатки, по приблизительным подсчетам, занимает не ˃1%. Наиболее встречающиеся нарушения условно можно разбить на несколько групп:

  • дистрофические патологии сетчатки (врожденные или приобретенные);
  • воспалительные заболевания;
  • поражения вследствие травм глаза;
  • аномалии, связанные с сопутствующими заболеваниями – сердечнососудистой системы, эндокринными нарушениями, патологическими новообразованиями и пр.

Общая симптоматика

Заболевания сетчатки глаза

При аномальном функционировании сетчатки пациенты отмечают сходные симптомы:

  • падает острота зрения;
  • проявляются аномалии поля зрения (оно сужается, наблюдаются «слепые» области – скотомы);
  • ухудшается адаптация глаза к темноте;
  • возникают аномалии цветового зрения.

Болевых ощущений при заболеваниях сетчатки, как правило, нет – нервные импульсы не передаются вследствие отсутствия чувствительной иннервации.

Некоторые болезни

Для примера следует рассмотреть несколько самых распространенных патологий сетчатки:

Заболевания сетчатки глаза
  • нарушение периферического зрения – пигментная дегенерация сетчатки, являющаяся наследственной болезнью;
  • нарушение центрального зрения – дистрофия пятна сетчатки (гибнут или повреждаются клетки желтого пятна);
  • аномалия фоторецепторов сетчатки – палочко-колбочковая дистрофия;
  • отслоение сетчатки – происходит ее отделение от задней стенки глазного яблока;
  • злокачественные новообразования – ретинобластома (в сетчатке образовывается опухоль);
  • патология сосудистой системы центральной зоны сетчатки – макулодистрофия.

По самому принципу существования – архитектонике, сетчатка сопоставима с головным мозгом: ее кровоснабжение формируется по аналогичной схеме, сложность строения и множественность структурных единиц обеспечивают богатую функциональность в процессе адекватной передачи и восприятия зрительных образов окружающего мира. Этим и обусловлена особая исключительность сетчатки в работе зрительной системы человека.

Основные данные про колбочки

Колбочки по своей форме напоминают сосуды для проведения химических исследований, в честь которых и были названы. Длина этих рецепторов составляет примерно 0,05 миллиметра при ширине 0,004 миллиметра. В среднем в человеческом глазу имеется более семи миллионов колбочек, расположенных в большей степени в центральной части сетчатки. Они обладают низкой чувствительностью к световым лучам, но зато воспринимают всю цветовую гамму и быстро реагируют на движущиеся предметы.

Строение колбочек включает в себя такие сегменты:

  • Внешний, в котором имеются складки мембраны, заполненные пигментом йодопсином. Этот сегмент постоянно обновляется, обеспечивая полноценное цветное зрение.
  • Внутренний, в котором располагаются митохондрии и осуществляется энергетический обмен.
  • Синаптический, включающий в себя контакты (синапсы) передающие сигналы на зрительный нерв.
  • Перетяжку, представляющую собой мембрану плазматического типа, с помощью которой энергия перетекает из внутреннего сегмента во внешний. Для этого на ней имеется огромное количество микроскопических ресничек.

Полноценное восприятие всей цветовой гаммы обеспечивает йодопсин, который в свою очередь бывает нескольких видов:

  • Эритролаб (L тип) отвечает за восприятие длинных волн, передающих красно-желтые оттенки.
  • Хлоролаб (M тип) воспринимает средние волны, характерные для зелено-желтых оттенков.
  • Цианолаб (S тип) реагирует исключительно на короткие волны, отвечающие за синие цвета.

Стоит отметить, что разделение колбочек на три категории (трехкомпонентная зрительная гипотеза) считается не единственно верной. Существует теория о том, что в колбочках присутствует только два вида родопсина – эритролаб и хлоролаб, из чего следует, что они способны воспринимать только красные, желтые и зеленые оттенки. Синий же цвет передается с помощью выгоревшего родопсина. В подтверждение этой теории используется тот факт, что люди, страдающие от тританопии (отсутствие восприятия синего спектра) дополнительно жалуются на трудности со зрением в темное время суток. А так называемая «куриная слепота» возникает при дисфункции палочек.

Палочки и колбочки сетчатки глаза – строение и функции

Все яркие оттенки окружающего мира, которые радуют нас в любое время суток, мы видим только за счет сетчатки глаза, а точнее особых фоторецепторов. Это палочки и колбочки.

Читайте также:  Причины глаукомы, профилактика и лечение

Палочки и колбочки относятся к фотографическим рецепторам, и их строение обеспечивает максимальную степень чувствительности.

Благодаря этому качеству колбочки и палочки сетчатки глаза трансформируют поступающие извне световые сигналы в особые импульсы, которые затем может воспринимать нервная система человека.

Особое строение каждого вида фоторецепторов позволяет им выполнять определенные функции. В светлое время дня большую нагрузку испытывают колбочки глаза. При снижении поступления светового потока, то есть в сумерках, свою работу начинают выполнять палочки сетчатки глаза.

Строение палочек и колбочек различно за счет того, что эти фоторецепторы имеют разный принцип работы и по-разному участвуют в световосприятии.

Строение сетчатки

В общем строении сетчатки палочки и колбочки занимают вполне определенное место. Наличие этих рецепторов на нервной ткани, из которой состоит глазная сетчатка, помогает быстро преобразовать получаемый световой поток в набор импульсов.

Палочки и колбочки сетчатки глаза – строение и функции

Сетчатка получает картинку, которая проектируется глазным участком роговицы и хрусталиком. После этого переработанное изображение в виде импульсов поступает при помощи зрительного пути в соответствующий отдел головного мозга. Сложная и полностью сформированная структура глаза позволяет совершить полную обработку информации за считанные мгновения.

Большая часть фоторецепторов сконцентрирована в макуле – центральной области сетчатки, которая за счет желтоватого оттенка носит также название желтого пятна глаза.

Родопсин – строение и функции

Родопсин – это группа зрительных пигментов, по строению белок, относящийся к хромопротеинам. Свое название родопсин, или зрительный пурпур, получил за ярко-красный оттенок. Пурпурная окраска палочек сетчатки была обнаружена и доказана в ходе многочисленных исследований. Белок сетчатки родопсин состоит из двух компонентов – желтого пигмента и бесцветного белка.

Под воздействием света родопсин разлагается, и один из продуктов его разложения влияет на возникновение зрительного возбуждения. Восстановленный родопсин действует при сумеречном освещении, и отвечает белок в это время за ночное зрение.

При ярком освещении родопсин разлагается и его чувствительность смещается в синюю область зрения. Белок сетчатки родопсин полностью восстанавливается у человека примерно за 30 минут.

За это время сумеречное зрение достигает своего максимума, то есть человек начинает в темноте видеть все отчетливее.

Палочки

Данный рецептор приступает к работе, когда на улице или в помещении недостаточно света. По внешнему виду напоминают цилиндр. В сетчатке сосредоточенно примерно сто двадцать миллионов палочек. Этот большой элемент имеет скромные параметры. Он отличается небольшой длиной (в районе 0,06 мм) и шириной (примерно 0,002 мм).

Строение

В состав палочек входит четыре основных элемента:

  • Наружный отдел. Представлен в форме мембранных дисков;
  • Промежуточный участок (ресничка);
  • Внутренний сектор (митохондрии);
  • Тканевая основа с нервными окончаниями.

Рецептор реагирует на самые слабые световые вспышки, поскольку обладает высокой степенью чувствительности. В состав палочек входит уникальное вещество под названием зрительный пурпур. В условиях хорошей освещенности он распадается и чувствительно воспринимает синий зрительный спектр. Ночью или вечером вещество регенерируется, и око различает предметы даже в кромешной тьме.

Родопсин получил необычное наименование благодаря кроваво-красному оттенку, который на свету превращается в жёлтый, затем и вовсе обесцвечивается.

Джинейшен - портал о здоровом образе жизни