تعد قضبان ومخاريط شبكية العين بمثابة مستقبلات ضوئية فريدة من نوعها. الأعضاء البصرية. المخاريط هي المسؤولة عن تحويل الطاقة الواردة من الضوء إلى أجزاء خاصة من الدماغ، ونتيجة لذلك تكون العين البشرية قادرة على إدراك بيئتها بصريا. القضبان هي المسؤولة عن القدرة على التنقل الوقت المظلمأيام أو ما يسمى رؤية الشفق. تدرك القضبان النغمات الداكنة والفاتحة فقط. في المقابل، تدرك المخاريط ملايين الألوان وظلالها، كما أنها مسؤولة عن حدة البصر. كل من هذه المستقبلات لديه هيكل خاص، بفضله يؤدي وظائفه.
العصي والمخاريط هي مستقبلات حساسة في شبكية العين تعمل على تحويل تحفيز الضوء إلى تحفيز عصبي.
حصلت العصي على اسمها من شكلها الأسطواني. وتنقسم كل عصا إلى أربعة أجزاء رئيسية:
- الجزء القاعدي المسؤول عن ربط الخلايا العصبية.
- الجزء المتصل يوفر الاتصال بالرموش.
- الجزء الخارجي؛
- ويحتوي الجزء الداخلي على الميتوكوندريا التي تنتج الطاقة.
من أجل إثارة المستقبل الضوئي، تكون طاقة فوتون واحد كافية. هذه الطاقة كافية لتتمكن العيون من تمييز الأشياء في الظلام. عند تلقي الطاقة الضوئية، تتهيج قضبان الشبكية، وتبدأ الصبغة الموجودة فيها في امتصاص موجات الضوء.
حصلت المخاريط على اسمها بسبب تشابهها مع دورق طبي عادي. وهي مقسمة أيضًا إلى أربعة أجزاء. وتحتوي المخاريط على صبغة أخرى مسؤولة عن تمييز درجات اللون الأخضر والأحمر. حقيقة مثيرة للاهتمامهو الصباغ الذي يتعرف على الظلال من اللون الأزرق, الطب الحديثغير مثبت.
العصي هي المسؤولة عن الإدراك في ظروف الإضاءة المنخفضة، والمخاريط هي المسؤولة عن حدة البصر وإدراك الألوان دور المستقبلات الضوئية في بنية مقلة العين
يُطلق على العمل المترابط للأقماع والقضبان اسم الاستقبال الضوئي، أي تغيير الطاقة المستقبلة من موجات الضوء إلى صور مرئية محددة. إذا تعطل هذا التفاعل في مقلة العين، فإن الشخص يفقد جزءًا كبيرًا من بصره. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي خلل في القضبان إلى فقدان الشخص القدرة على التنقل في الظلام والشفق.
تستقبل مخاريط الشبكية موجات الضوء القادمة خلال ظروف النهار. وبفضلهم أيضًا، تتمتع العين البشرية برؤية ألوان "واضحة".
أعراض خلل في مستقبلات الضوء
الأمراض المصحوبة بأمراض في منطقة مستقبلات الضوء لها الأعراض التالية:
- تدهور في "جودة" الرؤية.
- المؤثرات الضوئية المختلفة أمام العينين (الوهج، الومضات، الحجاب).
- عدم وضوح الرؤية عند الغسق.
- المشاكل المرتبطة باختلافات اللون.
- تقليل حجم المجالات البصرية.
معظم الأمراض المرتبطة بأجهزة الرؤية لديها الأعراض المميزة، حيث يسهل على الأخصائي التعرف على المرض. قد تشمل هذه الأمراض عمى الألوان والعمى الدموي. ومع ذلك، هناك عدد من الأمراض المصاحبة نفس الأعراض، ومن الممكن تحديد أمراض معينة فقط من خلال التشخيص المتعمق والجمع المطول لبيانات سوابق المريض.
حصلت المخاريط على اسمها بسبب شكلها الذي يشبه قوارير المختبر. تقنية التشخيص
لتشخيص الأمراض المرتبطة بعمل المخاريط والقضبان، يتم وصف مجموعة كاملة من الفحوصات:
- دراسة عرض المجالات البصرية.
- دراسة حالة قاع الأعضاء البصرية.
- اختبار شامل لإدراك الألوان وظلالها؛
- الأشعة فوق البنفسجية والموجات فوق الصوتية مقلة العين;
- FA - فحص يسمح لك بتصور حالة نظام الأوعية الدموية؛
- قياس الانكسار.
يعتمد الإدراك الصحيح للألوان وحدة البصر بشكل مباشر على عمل العصي والأقماع. من المستحيل الإجابة على سؤال حول عدد المخاريط الموجودة في شبكية العين، حيث أن عددها بالملايين. في امراض عديدةشبكية العين من الجهاز البصري، يتم انتهاك عمل هذه المستقبلات، مما قد يؤدي إلى جزئي أو خسارة كاملةرؤية.
أمراض مستقبلات الضوء
اليوم معروف الأمراض التاليةالتأثير على المستقبلات الضوئية للأعضاء البصرية:
- انفصال شبكية مقلة العين.
- تنكس الشبكية المرتبط بالعمر.
- الضمور البقعي الشبكي.
- عمى الألوان؛
- التهاب المشيمية والشبكية.
تحتوي شبكية العين البالغة على حوالي 7 ملايين مخروط. الوقاية من أمراض العيون
إجهاد العين على المدى الطويل هو السبب الرئيسي للتعب والتوتر في الأعضاء البصرية. الحمل المستمر يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمةوتسبب التطور أمراض خطيرةمما قد يؤدي إلى فقدان البصر.
يقول الخبراء أنه من خلال اتباع تقنية معينة، يمكنك بنجاح مكافحة إجهاد العين ومنع حدوثه التغيرات المرضية. العامل الرئيسي في هذه المسألة- هذه هي الإضاءة الصحيحة. لا ينصح أطباء العيون بالقراءة أو العمل على جهاز كمبيوتر في غرفة ذات إضاءة خافتة. يمكن أن يسبب نقص الإضاءة توتر قويفي مقل العيون.
إذا كنت تستخدم عدسات بصريةوالنظارات، ويجب اختيار حجم الديوبتر من قبل متخصص. للقيام بذلك، يمكنك الخضوع لاختبارات خاصة في مكتب طبيب العيون، والتي ستكشف عن حدة البصر.
يؤدي العمل المستمر على الكمبيوتر إلى حقيقة أن مقلة العين تبدأ في فقدان الرطوبة. ولهذا السبب من المهم أن تأخذ فترات زمنية صغيرة حتى تتمكن عيناك من الراحة. الحل الأمثل للصحة البصرية هو أخذ استراحة لمدة خمس دقائق كل ساعة. ما عليك القيام به مرة واحدة كل ثلاث أو أربع ساعات تمارين الجمبازللعيون.
عامل مهم آخر في الوقاية من أمراض أجهزة الرؤية هو نظام غذائي سليم. يجب أن يحتوي الطعام المستهلك على فيتامينات و مادة مفيدة. يوصى بتناول المزيد الخضروات الطازجةوالفواكه والتوت وكذلك منتجات الألبان.
في الواقع، تتكون شبكية العين أيضًا من طبقة من الخلايا الحساسة للضوء - المستقبلات الضوئية، والتي تأتي في نوعين: المخاريطو العصي، والتي حصلت على اسمها ببساطة لأنها تبدو مثل المخاريط والقضبان؛).
يحدث أن لديهم مسؤوليات مختلفة: العصي أكثر حساسية للضوء، لكنها لا تميز الألوان، لذلك تعمل بنشاط في الإضاءة المنخفضة. المخاريط حساسة للألوان، ولكنها أقل حساسية للضوء، وبالتالي تعتبر جهازا رؤية اليوم.
هناك العديد من العصي - حوالي 130 مليونًا، وهي منتشرة في جميع أنحاء شبكية العين باستثناء المركز ذاته. بفضلهم، نرى الأشياء حتى على مشارف مجال رؤيتنا، بما في ذلك في الإضاءة المنخفضة.
وهناك مخاريط أصغر حجماً - حوالي 7 ملايين وتقع بشكل رئيسي في وسط الشبكية، في ما يسمى "البقعة الصفراء"، والتي يتم فيها حفر حفرة مملوءة بالكامل بالمخاريط فقط. يمر خط الرؤية الرئيسي دائمًا على طول المحور: النقرة - مركز العدسة - الجسم المعني. ولذلك فإن النقرة هي مكان الرؤية النهارية وأفضلها إدراك اللون. كلما ابتعدنا عن البقعة، قل عدد المخاريط التي تحتويها الشبكية وزاد عدد العصي التي تحتوي عليها.
بشكل عام، نلجأ إلى مساعدة القضبان فقط عند الغسق، عندما تصبح المخاريط مجرد مصدر إزعاج. كان من الممكن أن نرى أفضل بكثير في الليل لولا عادتنا الغبية المتمثلة في تركيز الصورة على البقعة الصفراء، ولكن ببساطة النظر. ولهذا السبب نرى الأشياء بشكل أفضل في الليل، والتي تظهر صورتها على المناطق الجانبية للشبكية، أي. عندما لا ننظر مباشرة إلى الشيء الذي نريد رؤيته.
نعم، كدت أنسى أن العلماء رأوا في مجاهرهم ثلاثة أنواع من المخاريطوقسمتها حسب حساسيتها القصوى للألوان الأساسية الثلاثة للطيف المرئي:
- برتقالة حمراء؛
- أخضر؛
- أزرق.
بالمناسبة، في صناعة الكمبيوتر تسمى هذه الألوان أيضًا بالألوان الأساسية الثلاثة - RGB(احمر اخضر ازرق). وتبين أنه يمكن إنشاء جميع الألوان الموجودة في الطبيعة عن طريق مزج هذه الألوان وتغيير كثافتها. مزيج من 100% من كل لون ينتج الضوء الأبيض. غياب جميع الألوان يعطي غياب الضوء أو الضوء الأسود.
حسنًا، دعنا نواصل الحديث عن بنية العين. ماذا بقي لنا؟ نعم، العصب البصري. العصب البصري- نظير للكابل الذي ينقل الإشارة من الخلايا الكهروضوئية إلى جهاز التسجيل في كاميرا الفيديو، وفي العين - من القضبان والأقماع إلى الدماغ. ويحدث أنه في المكان الذي يدخل فيه هذا العصب إلى العين، لا توجد قضبان أو مخاريط، بل فقط "أسلاك". وهذا يعني أن هناك مكانًا صغيرًا في أعيننا لا يمكننا فيه رؤية أي شيء على الإطلاق. هذا المكان يسمى نقطة عمياء . كان الفيزيائي الفرنسي إدمي ماريوت أول من علم بوجودها في عام 1668. حتى أنه توصل إلى رسم خاص للعثور عليها.
انه سهل. أغمض عينك اليسرى وانظر إلى الصليب بعينك اليمنى (علامة زائد، لمن يشعر براحة أكبر)،
مع تقريب الرسم أو إبعاده عن العين. في مرحلة ما، سوف تختفي الدائرة السوداء. سحر؟ السحر؟ - مُطْلَقاً! إنها مجرد نقطة عمياء لدينا.
حسنًا، في الختام، أقول إننا نرى كل شيء رأسًا على عقب، ومن لم يصدق فلينظر إلى الصورة.
إن دماغنا، بناءً على تجربة الماضي ومنطقه، هو الذي يقلب الصورة ويجعلها كما ينبغي أن تكون.
يمكنك حتى إجراء التجربة التالية: إذا كنت ترتدي نظارات خاصة تقلب الصورة قبل أن تدخل ثقب العدسة، فسوف تنعكس على شبكية العين ليس بشكل مقلوب، ولكن بشكل "طبيعي". لكن دماغنا، بحكم العادة، سيقلب الصورة رأسًا على عقب، ويبدو لك أنك تقف رأسًا على عقب.
بشكل عام، نظرا لأن عيننا هي نظام بصري، فإن انكسار الضوء فيه، كما هو الحال في أي شيء النظام البصريقد ينكسر - لا أحد في مأمن من الأعطال. لذلك، تشمل هذه الاضطرابات: قصر النظر، طول النظر والاستجماتيزم.
قصر النظر.في الأشخاص الذين يعانون من قصر النظر، لا تتشكل الصورة على شبكية العين، بل أمامها. مثل هذا الشخص عادة إما أن يكون لديه مسافة متزايدة من القرنية إلى شبكية العين، أو أن نصف قطر انحناء القرنية صغير جدًا، أي. القرنية "شديدة الانحدار" وتكسر أشعة الضوء بقوة. ولكن في كثير من الأحيان يكون هناك مزيج من هاتين اللحظتين.
طول النظر. وهنا تتشكل الصورة خلف الشبكية. في هذه الحالة، على العكس من ذلك، إما أن يكون لدى الشخص مسافة صغيرة بين القرنية وشبكية العين، أو أن القرنية نفسها مسطحة للغاية وتكسر أشعة الضوء بشكل ضعيف.
مثله:
الاستجماتيزم. حسنًا، يعد هذا بشكل عام نوعًا خاصًا من البنية البصرية للعين ويحدث الاستجماتيزم في أغلب الأحيان بسبب عدم انتظام انحناء القرنية. اتضح أن سطحه الأمامي ليس سطح كرة، حيث تكون جميع أنصاف الأقطار متساوية، ولكنه جزء من شكل إهليلجي دوار، حيث يكون لكل نصف قطر طوله الخاص - مثل كرة الرجبي. لذا فإن صورة الجسم التي يتم الحصول عليها عند مرور أشعة الضوء عبر مثل هذه القرنية على شبكية العين ليست على شكل نقطة، بل على شكل قطعة مستقيمة، بينما يرى الإنسان الصورة مشوهة - بعض الخطوط واضحة والبعض الآخر ضبابية.
حسنا، هل نظرت؟ استمع الآن.
تتمتع العصي بأقصى حساسية للضوء، مما يضمن استجابتها حتى لأصغر ومضات الضوء الخارجية. يبدأ مستقبل القضيب في العمل حتى عند استقبال طاقة فوتون واحد. تتيح هذه الميزة للقضبان توفير رؤية الشفق وتساعد على رؤية الأشياء بوضوح قدر الإمكان في ساعات المساء.
ومع ذلك، نظرًا لأن قضبان الشبكية تحتوي على عنصر صبغي واحد فقط، وهو الرودوبسين أو اللون الأرجواني البصري، فلا يمكن أن تختلف الظلال والألوان. لا يمكن لبروتين رودوبسين العصوي أن يتفاعل بسرعة مع المنبهات الخفيفة كما تفعل العناصر الصبغية في المخاريط.
المخاريط
إن العمل المنسق للقضبان والأقماع، على الرغم من اختلاف هيكلها بشكل كبير، يساعد الشخص على رؤية الواقع المحيط بأكمله بالحجم النوعي الكامل. كلا النوعين من المستقبلات الضوئية في شبكية العين يكملان بعضهما البعض في عملهما، وهذا يساعد في الحصول على الصورة الأكثر وضوحًا ووضوحًا وسطوعًا قدر الإمكان.
حصلت المخاريط على اسمها لأن شكلها يشبه القوارير المستخدمة في المختبرات المختلفة. تحتوي شبكية العين البالغة على حوالي 7 ملايين مخروط.
ويتكون المخروط الواحد، مثل القضيب، من أربعة عناصر.
- يتم تمثيل الطبقة الخارجية (الأولى) من مخاريط شبكية العين بأقراص غشائية. تمتلئ هذه الأقراص بمادة اليودوبسين، وهي صبغة ملونة.
- الطبقة الثانية من المخاريط الموجودة في شبكية العين هي الطبقة المتصلة. وهو بمثابة انقباض، مما يسمح بتكوين شكل معين من هذا المستقبل.
- ويمثل الجزء الداخلي من المخاريط الميتوكوندريا.
- يوجد في وسط المستقبل قطعة قاعدية تعمل كحلقة وصل.
وينقسم اليودوبسين إلى عدة أنواع، مما يسمح بالحساسية الكاملة للمخاريط المسار البصريعند إدراك أجزاء مختلفة من طيف الضوء.
بالهيمنة أنواع مختلفةالعناصر الصباغية، يمكن تقسيم جميع المخاريط إلى ثلاثة أنواع. كل هذه الأنواع من المخاريط تعمل بشكل متضافر، وهذا يسمح للإنسان بذلك رؤية طبيعيةنقدر كل ثراء ظلال الأشياء التي يراها.
هيكل الشبكية
في الهيكل العامتحتل العصي والمخاريط مكانًا محددًا جدًا في شبكية العين. وجود هذه المستقبلات على الأنسجة العصبية التي تتكون منها شبكية العينيساعد على تحويل تدفق الضوء الناتج بسرعة إلى مجموعة من النبضات.
تستقبل شبكية العين الصورة التي يتم إسقاطها من منطقة العين في القرنية والعدسة. بعد ذلك، تصل الصورة المعالجة على شكل نبضات عبر المسار البصري إلى الجزء المقابل من الدماغ. يسمح الهيكل المعقد والمكتمل للعين بالمعالجة الكاملة للمعلومات في غضون لحظات.
تتركز معظم المستقبلات الضوئية في البقعة - المنطقة الوسطى من شبكية العين، والتي تسمى أيضًا بقعة العين بسبب لونها المصفر.
وظائف القضبان والمخاريط
يسمح لهم الهيكل الخاص للقضبان باكتشاف أدنى محفزات ضوئية عند أدنى درجة من الإضاءة، ولكن في نفس الوقت لا تستطيع هذه المستقبلات التمييز بين ظلال طيف الضوء. على العكس من ذلك، تساعدنا المخاريط على رؤية وتقدير ثراء ألوان العالم من حولنا.
على الرغم من حقيقة أن العصي والمخاريط لها في الواقع وظائف مختلفة، إلا أن المشاركة المنسقة لكلتا مجموعتي المستقبلات هي وحدها القادرة على ضمان الأداء السلس للعين بأكملها.
وبالتالي، فإن كلا المستقبلين الضوئيين مهمان بالنسبة لنا وظيفة بصرية. يتيح لنا ذلك رؤية صورة موثوقة دائمًا، بغض النظر عن الظروف الجوية والوقت من اليوم.
رودوبسين - الهيكل والوظائف
رودوبسين عبارة عن مجموعة من الأصباغ البصرية، وهي بنية بروتين ينتمي إلى البروتينات الكروموبروتينية. رودوبسين، أو اللون الأرجواني البصري، يحصل على اسمه من لونه الأحمر الساطع. تم اكتشاف اللون الأرجواني لقضبان الشبكية وإثباته في العديد من الدراسات. يتكون بروتين رودوبسين في شبكية العين من مكونين - صبغة صفراء وبروتين عديم اللون.
تحت تأثير الضوء، يتحلل الرودوبسين، ويؤثر أحد منتجات تحلله على حدوث التحفيز البصري. يعمل الرودوبسين المستعاد في إضاءة الشفق، والبروتين مسؤول عن الرؤية الليلية في هذا الوقت. في الضوء الساطع، يتحلل الرودوبسين وتنتقل حساسيته إلى المنطقة الزرقاء في الرؤية. يتم استعادة بروتين الشبكية رودوبسين بالكامل لدى البشر في حوالي 30 دقيقة. خلال هذا الوقت، تصل رؤية الشفق إلى الحد الأقصى، أي أن الشخص يبدأ في الرؤية بوضوح أكبر في الظلام.
القسم الرئيسي محلل بصرييمثل شبكية العين. هذا هو المكان الذي يحدث فيه إدراك الضوء موجات كهرومغناطيسيةوتحولها إلى نبضات عصبية وانتقالها إلى العصب البصري. يتم توفير الرؤية النهارية (اللونية) والليلية بواسطة مستقبلات خاصة في شبكية العين. ويشكلون معًا الطبقة الحسية الضوئية. اعتمادًا على شكلها، تسمى هذه المستقبلات بالقضبان والمخاريط.
وظائف القضبان والمخاريط
في هذه المقالة، حاولنا أن نفهم بمزيد من التفصيل مسألة مكان وجود القضبان والأقماع ومعرفة الوظائف التي تؤديها.
معلومات عامة
من الناحية النسيجية، يمكن تمييز 10 طبقات من الخلايا في شبكية العين. تتكون الطبقة الحساسة للضوء من مستقبلات ضوئية خاصة، وهي عبارة عن تكوينات خاصة للخلايا الظهارية العصبية. أنها تحتوي على أصباغ بصرية فريدة من نوعها تمتص موجات الضوء بطول معين. يتم توزيع العصي والمخاريط بشكل غير متساو على شبكية العين. غالبًا ما يقع الجزء الرئيسي من المخاريط في المركز. وعادة ما توجد القضبان بدورها على المحيط. تشمل الاختلافات الإضافية ما يلي:
- العصي ضرورية للرؤية الليلية. وهذا يعني أنهم مسؤولون عن استشعار الضوء في ظروف الإضاءة المنخفضة. وبناء على ذلك، بمساعدة عيدان تناول الطعام، سيكون الشخص قادرا على رؤية الأشياء باللونين الأبيض والأسود فقط.
- توفر المخاريط حدة البصر طوال اليوم. بمساعدتهم، يمكن للجميع رؤية العالمفي صورة ملونة.
العصي حساسة فقط لتلك الموجات التي لا يتجاوز طولها 500 نانومتر. ومع ذلك، فإنها تظل نشطة حتى عندما ينخفض تدفق الفوتون. يمكن اعتبار المخاريط أكثر حساسية وقادرة على إدراك جميع إشارات الألوان. ومع ذلك، قد تكون هناك حاجة في بعض الأحيان إلى ضوء ذو كثافة أعلى بكثير لإثارة هذه المشاعر.
في الظلام، يتم تنفيذ العمل البصري بالعصي. ونتيجة لذلك، يمكن للشخص أن يرى بوضوح الخطوط العريضة للأشياء، ولكن ببساطة لا يستطيع التمييز بين لونها. في حالة انتهاك وظيفة المستقبلات الضوئية، قد تحدث المشاكل وأمراض الرؤية التالية:
- متنوع الأمراض الالتهابيةشبكية العين؛
- تشريح الشبكية
- ضعف الرؤية في الشفق.
- رهاب الضوء.
في الناس مع بصر جيدةهناك حوالي مليون مخروط في كل عين. طولها 0.05 ملم وعرضها 0.004 ملم. حساسيتهم لتدفق الأشعة منخفضة. ومع ذلك، فإنهم جميعا سوف يدركون نوعيا التدرج اللوني، بما في ذلك ظلال مختلفة.
مستقبلات الضوء المخروطية كما أنها مسؤولة عن القدرة على التعرف على الأجسام المتحركة، لذا فهي تستجيب بشكل أفضل لديناميكيات الإضاءة.
هيكل مخروطي
المخاريط لها ثلاثة قطاعات رئيسية وانقباض:
- الجزء الخارجي. ويشمل صبغة اليودوبسين الحساسة للضوء، والتي تقع في نصف أقراص - طيات غشاء البلازما. وتتجدد هذه المنطقة من الخلايا المستقبلة للضوء باستمرار.
- الانقباض - يتكون من غشاء البلازما ويعمل على نقل الطاقة من الجزء الداخلي إلى الخارج. إذا نظرنا إليها بمزيد من التفصيل، يمكننا أن نرى أنها تمثل ما يسمى بالأهداب التي تقوم بهذا الاتصال.
- الجزء الداخلي. هذه منطقة التمثيل الغذائي النشط. وتقع هنا الميتوكوندريا، وهي قاعدة الطاقة للخلايا. يوجد في هذا الجزء أيضًا إطلاق مكثف للطاقة، وهو أمر ضروري للعملية البصرية.
- المحطة التشابكية هي منطقة المشابك العصبية. هذه الاتصالات بين الخلايا سوف تنقل بعد ذلك نبضات عصبية إلى العصب البصري.
فرضية ثلاثية المكونات لإدراك اللون
يعرف الكثير من الناس بالفعل أن المخاريط تحتوي على صبغة خاصة، اليودوبسين، والتي تسمح لنا بإدراك طيف الألوان بأكمله. وفقا للفرضية الثلاثية لرؤية الألوان، هناك ثلاثة أنواع من المخاريط. في كل شكل معينهناك نوع خاص به من اليودوبسين، والذي يرى فقط الجزء الخاص به من الطيف:
- النوع L يحتوي على صبغة تسمى erythrolab ويحدد موجات طويلة، وهي الجزء الأحمر والأصفر من الطيف.
- النوع M يحتوي على صبغة الكلورولاب وهو قادر على استقبال الموجات المتوسطة المنبعثة من المنطقة الصفراء والخضراء من الطيف.
- S - يحتوي على صبغة السيانولاب ويتفاعل فقط مع الموجات القصيرة، ويدرك الجزء الأزرق من الطيف.
من المهم أن تعرف! اليوم، يتعامل العديد من العلماء مع مشاكل الأنسجة الحديثة ويلاحظون دونية الفرضية المكونة من ثلاثة مكونات لإدراك اللون. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه لم يتم العثور بعد على تأكيد لوجود ثلاثة أنواع من المخاريط. كما أن الصباغ الذي أطلق عليه سابقًا اسم cyanolab لم يتم اكتشافه بعد.
فرضية مكونة من إدراك اللون
إذا كنت تعتقد أن هذه الفرضية، فيمكنك أن تفهم أن جميع مخاريط شبكية العين تحتوي على إريثولاب، وكذلك الكلورولاب. لذلك، يمكنهم إدراك الأجزاء الطويلة والمتوسطة من الطيف بشكل مثالي. في هذه الحالة، يتم إدراك الجزء القصير من الطيف بواسطة صبغة رودوبسين الموجودة في القضبان.
قد يتم دعم هذه النظرية من خلال حقيقة أن الأشخاص غير القادرين على إدراك الأطوال الموجية القصيرة من الطيف يعانون أيضًا من ضعف البصر في ظروف الإضاءة المنخفضة. ويسمى هذا المرض "العمى الليلي".
إذا نظرت إلى القضبان بمزيد من التفصيل، فستلاحظ أنها تبدو وكأنها أسطوانات ممدودة يبلغ طولها حوالي 0.06 ملم. لدى الشخص البالغ حوالي 120 مليون من هذه المستقبلات في كل عين. أنها تملأ شبكية العين بأكملها، مع التركيز على المحيط.
قضيب مستقبل للضوء يُطلق على الصبغة التي توفر للعصي حساسية عالية للضوء اسم رودوبسين أو اللون الأرجواني البصري. في الضوء الساطع، يتلاشى هذا الصباغ ويفقد قدرته تماما. عند هذه النقطة، سيكون حساسًا فقط لأطوال موجية قصيرة من الضوء، والتي تشكل المنطقة الزرقاء من الطيف. وفي الظلام، يتم استعادة لونه وجودته تدريجياً.
هيكل القضبان
لا يختلف هيكل القضبان عمليا عن هيكل المخاريط. لديهم 4 أجزاء رئيسية:
- يتضمن الجزء الخارجي ذو الأقراص الغشائية صبغة الرودوبسين.
- يضمن الجزء المتصل أو الهدب اتصالاً موثوقًا بين الأقسام الخارجية والداخلية.
- الجزء الداخلي يحتوي على الميتوكوندريا. ستتم عملية توليد الطاقة هنا.
- يحتوي الجزء القاعدي على النهايات العصبيةوينقل النبضات.
إن حساسية هذه المستقبلات لتأثيرات الفوتونات تجعل من الممكن تحويل تحفيز الضوء إلى إثارة عصبية ونقله إلى الدماغ. هذه هي الطريقة التي تتم بها عملية إدراك موجات الضوء. بالعين البشرية- استقبال الضوء.
الاستنتاجات
كما ترون، الإنسان هو الكائن الحي الوحيد الذي يستطيع إدراك العالم من حوله بكل تنوع ألوانه. يحفظ قدرة فريدةسوف يساعد لسنوات عديدة حماية موثوقةأجهزة الرؤية من تأثيرات مؤذية، وكذلك الوقاية من ضعف البصر. نأمل أن تكون هذه المعلومات مفيدة ومثيرة للاهتمام.
الجهاز البصري هو آلية معقدة الرؤية البصرية. ويشمل مقلة العين، والعصب البصري مع الأنسجة العصبية، والجزء المساعد - الجهاز الدمعي، والجفون، وعضلات مقلة العين، وكذلك العدسة والشبكية. تبدأ العملية البصرية بالشبكية.
تحتوي شبكية العين على جزأين وظيفيين مختلفين: الجزء البصري أو البصري؛ الجزء أعمى أو مهدب. تحتوي شبكية العين على الطبقة الداخلية التي تغطي العين، وهي جزء منفصلتقع على محيط النظام البصري.
وهو يتألف من مستقبلات ذات أهمية فوتوغرافية - المخاريط والقضبان، التي تقوم بالمعالجة الأولية للإشارات الضوئية الواردة، في شكل الاشعاع الكهرومغناطيسي. يقع هذا العضو في طبقة رقيقة، داخلبجوار زجاجي، والجانب الخارجي مجاور نظام الأوعية الدمويةسطح مقلة العين.
تنقسم شبكية العين إلى قسمين: جزء أكبر مسؤول عن الرؤية وجزء أصغر – الجزء الأعمى. يبلغ قطر الشبكية 22 ملم، وتشغل حوالي 72% من سطح مقلة العين.
تلعب العصي والأقماع دورًا كبيرًا في إدراك الضوء واللون
في جهاز العين– شبكية العين، تلعب المستقبلات الضوئية الموجودة دور مهمفي إدراك الألوان للصور. هذه مستقبلات - مخاريط وقضبان تقع بشكل غير متساو. تتراوح كثافتها من 20 إلى 200 ألف لكل مليمتر مربع.
في وسط شبكية العين هو عدد كبير منالمخاريط، مع وجود المزيد من القضبان حول المحيط. وهناك أيضا ما يسمى بقعة صفراءحيث لا توجد عصي على الإطلاق.
إنها تسمح لك برؤية جميع ظلال وسطوع الأشياء المحيطة. تتيح الحساسية العالية لهذا النوع من المستقبلات التقاط الإشارات الضوئية وتحويلها إلى نبضات، والتي يتم إرسالها بعد ذلك عبر قنوات العصب البصري إلى الدماغ.
خلال ساعات النهار، تعمل المستقبلات - مخاريط العين - عند الغسق وفي الليل، يتم توفير الرؤية البشرية بواسطة المستقبلات - القضبان. إذا رأى الشخص خلال النهار صورة ملونة، ثم في الليل فقط في اسود و ابيض. يخضع كل مستقبل من مستقبلات نظام التصوير الفوتوغرافي لوظيفة محددة بدقة.
هيكل القضبان
القضبان والأقماع متشابهة في الهيكل تتشابه المخاريط والقضبان في البنية، ولكنها تختلف بسبب اختلاف الوظائف التي تؤديها عمل وظيفيوإدراك تدفق الضوء. العصي هي إحدى المستقبلات، وقد سميت بهذا الاسم نسبة إلى شكلها الأسطواني. ويبلغ عددهم في هذا الجزء حوالي 120 مليوناً.
فهي قصيرة جدًا، ويبلغ طولها 0.06 ملم وعرضها 0.002 ملم. تحتوي المستقبلات على أربعة أجزاء مكونة:
- القسم الخارجي - أقراص على شكل غشاء؛
- القطاع الوسيط - رمش.
- الجزء الداخلي - الميتوكوندريا.
- الأنسجة مع النهايات العصبية.
الخلية الكهروضوئية قادرة على الاستجابة لمضات الضوء الضعيفة لفوتون واحد، وذلك بفضل حساسية عالية. يحتوي على مكون واحد يسمى رودوبسين أو اللون الأرجواني البصري.
يتحلل رودوبسين في الضوء الساطع ويصبح حساسًا للرؤية الزرقاء. في الظلام أو الشفق، يتم استعادة الرودوبسين بعد نصف ساعة، وتكون العين قادرة على رؤية الأشياء.
رودوبسين يحصل على اسمه من لونه الأحمر الساطع. في العالم يكتسب أصفر، ثم يتغير لونه. في الظلام يتحول إلى اللون الأحمر الساطع مرة أخرى.
هذا المستقبل غير قادر على التعرف على الألوان والظلال، ولكنه يسمح لك برؤية الخطوط العريضة للأشياء في المساء. يتفاعل مع الضوء بشكل أبطأ بكثير من المستقبلات المخروطية.
هيكل مخروطي
المخاريط أقل حساسية من العصي المخاريط مخروطية الشكل. عدد المخاريط في هذا القسم 6-7 مليون، يصل طوله إلى 50 ميكرون، وسمكه يصل إلى 4 ملم. أنه يحتوي على عنصر اليودوبسين. يتكون المكون بالإضافة إلى ذلك من أصباغ:
- الكلورولاب - صبغة يمكن أن تتفاعل مع الألوان الصفراء والخضراء؛
- الإريثرولاب هو عنصر قادر على استشعار الألوان الصفراء والحمراء.
هناك أيضًا صبغة ثالثة مقدمة بشكل منفصل: السيانولاب - وهو مكون يدرك الجزء البنفسجي الأزرق من الطيف.
المخاريط أقل حساسية 100 مرة من العصي، لكن الاستجابة الإدراكية للحركة أسرع بكثير. يتكون المستقبل المخروطي من 4 أجزاء مكونة:
- الجزء الخارجي – أقراص الغشاء.
- الرابط الوسيط - الانقباض؛
- الجزء الداخلي – الميتوكوندريا.
- منطقة متشابك.
يتم تحديث جزء الأقراص الموجود في القسم الخارجي الذي يواجه تدفق الضوء باستمرار، ويجري حاليًا ترميمه واستبداله الصباغ البصري. يتم استبدال أكثر من 80 قرص خلال 24 ساعة، ويتم الاستبدال الكامل للأقراص خلال 10 أيام، وتختلف المخاريط نفسها في الطول الموجي، وهناك ثلاثة أنواع:
- S - النوع يتفاعل مع الجزء البنفسجي الأزرق؛
- M - النوع يرى الجزء الأخضر والأصفر؛
- L - النوع يميز بين الأجزاء الصفراء والحمراء.
العصي هي مستقبلات ضوئية تستشعر الضوء، والمخاريط هي مستقبلات ضوئية تستشعر اللون. تخلق هذه الأنواع من المخاريط والقضبان معًا إمكانية إدراك الألوان للعالم المحيط.
قضبان ومخاريط الشبكية: الأمراض
مجموعات المستقبلات التي توفر كاملة إدراك اللونالعناصر حساسة للغاية ويمكن أن تكون عرضة للأمراض المختلفة.
الأمراض والأعراض
مرض معروف- عمى الألوان. - خلل في عمل العصي والمخاريط الأمراض التي تؤثر على مستقبلات الضوء في شبكية العين:
- عمى الألوان هو عدم القدرة على التعرف على الألوان.
- الضمور الصباغي الشبكية.
- التهاب المشيمية والشبكية - التهاب الشبكية والأوعية الغشائية.
- رحيل طبقات غشاء الشبكية.
- العمى الليليأو Hemeralopia، وهو ضعف البصر عند الغسق، ويحدث مع أمراض العصي.
الضمور البقعي هو اضطراب غذائي في الجزء المركزي من شبكية العين. يتم ملاحظة الأعراض التالية مع هذا المرض:
- الضباب أمام العينين.
- صعوبة القراءة والتعرف على الوجوه.
- الخطوط المستقيمة مشوهة.
أمراض أخرى لها أعراض واضحة:
- يتناقص مؤشر الرؤية.
- ضعف إدراك اللون.
- ومضات من الضوء في العينين.
- تضييق نصف قطر العرض؛
- وجود حجاب أمام العينين؛
- تدهور الرؤية عند الغسق.
القضبان والأقماع مفارقة حقيقية! يحدث العمى الليلي أو الشلل النصفي بسبب نقص فيتامين أ، ومن ثم تتعطل وظيفة العصي، عندما لا يتمكن الشخص من الرؤية على الإطلاق في المساء وفي الظلام، ولكنه يرى تمامًا أثناء النهار.
يؤدي الاضطراب الوظيفي للمخاريط إلى الإصابة برهاب الضوء، حيث تكون الرؤية طبيعية في الضوء الخافت ويحدث العمى في الضوء الساطع. قد يتطور عمى الألوان – عمى الألوان.
تعتبر الرعاية اليومية لرؤيتك، والحماية من التأثيرات الضارة، والوقاية من الحفاظ على حدة البصر، والإدراك المتناغم والألوان مهمة ذات أولوية لأولئك الذين يرغبون في الحفاظ على جهاز الرؤية - العيون، واليقظة في البصر وتعدد استخدامات الحياة الكاملة بدون مرض.
فيديو تعليمي سيخبرك عن مفارقات الرؤية: