за счет чего человек видит в сумеречное время суток

Особенности нарушения сумеречного зрения

Большинство людей хорошо видят в сумерках, а все благодаря работе палочек в сетчатке глаза. И когда происходят изменения, нарушающие функциональность сетчатки, из-за чего страдает сумеречное зрение.

Принцип сумеречного зрения

В сетчатке глаза имеются колбочки и палочки, которые ответственны за остроту зрения при разном освещении. Колбочки помогают человеку видеть днем и при ярком освещении, они отвечают за восприятие цветов и деталей. Палочки же активны по большей части при плохом освещении, они помогают нам пользоваться черно-белым сумеречным зрением.

В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, который отвечает за возбуждение зрительного нерва. Родопсин распадается на свету, а в темноте восстанавливается, поэтому человеку требуется время, чтобы приспособиться при переходе от света к мраку.

Сумеречное зрение было бы невозможно без витамина А (составляющая родопсина), так как он принимает участие в адаптации глаз к темноте. Поэтому при нехватке этого элемента развиваются нарушения сумеречного зрения.

Темновая адаптация – процесс перехода зрительной системы в режим сумеречного и ночного зрения. В этом режиме человек видит в черно-белом спектре, и все объекты кажутся нам серыми.

Что такое гемералопия

Нарушение зрительной функции в условиях сумерек известно медицине под названием гемералопия. Примечательно, что у этой болезни нет степеней: либо отклонение есть, либо его нет. Несмотря на это, нарушение зрения в сумерках сильно мешает жизнедеятельности человека, приводя к опасным последствиям.

Гемералопию в народе называют куриной слепотой. Это зрительное расстройство, которое обусловлено патологией сетчатки и зрительного нерва. Нарушения приводят к значительному снижению остроты зрения в условиях сумерек и в темноте.

Иногда симптоматика куриной слепоты дополняется неправильным восприятием оттенков желтого и синего. Медицине известна так называемая ложная гемералопия, когда острота зрения в сумерках снижается временно. Это происходит из-за перенапряжения глаз при работе за компьютером или с мелким шрифтом. Однако не все врачи согласны с таким определением состояния, ведь гемералопия не может быть относительной.

Представители обоих половой в равной степени страдают от гемералопии, но было замечено, что в период менопаузы женщин чаще имеют проблемы с сумеречным зрением. Это обусловлено различными эндокринными изменениями, которые происходят с возрастом в организме женщин.

Причины расстройств сумеречного зрения

Многочисленные исследования доказывают, что гиповитаминоз играет важную роль в процессе развития гемералопии. Патология возникает из-за острой нехватки витаминов А, В2 и РР.

Недостаток витамина А вызывает пересыхание, утолщение и покраснение конъюнктивы, снижает секрецию желез, провоцирует различные нарушения чувствительности роговицы и ее помутнение.

Примечательно еще и то, что витамин А участвует в процессе осуществления фоторецепции (поглощение света фоторецепторами). Нехватка витамина А вызывает массовое разрушение палочек в сетчатке, что становится первым признаком нарушения сумеречного зрения.

Выявить разрушение палочек можно во время темновой адаптометрии, электроретинографии и скотометрии.

Иногда нарушение сумеречного зрения связано с наследственностью. Врожденная гемералопия практически всегда проявляется в детском возрасте. Гемералопия нередко становится последствием кори или ветрянки у детей.

Диагностика и лечение гемералопии

Медицина различает врожденную и приобретенную гемералопию. Даже современные методы лечения не позволяют вылечить врожденную форму.

Нужно помнить, что лечение гемералопии определяется в каждом случае по-разному, поэтому нельзя бесконтрольно принимать какие-либо препараты. Сначала требуется найти причину заболевания, а результаты обследования покажут, чего организму действительно не хватает. Не лишними будут консультации других специалистов.

Если имеется причина дефекта, назначают соответствующую терапию. Зачастую это витаминные комплексы и лечение патологий зрительной системы, которые провоцируют нарушения сумеречного зрения.

Патологии зрительной системы

Когда причиной гемералопии выступает близорукость, терапия будет заключаться в проведении лазерной коррекции зрения. Также могут применяться рефракционные операции (склеропластика, замена хрусталика и прочее).

При отслойке сетчатки необходима срочная лазерная коагуляция. Глаукома требует антиглаукоматозной операции, а катаракте экстракцию или факоэмульсификацию.

Гиповитаминоз

Чтобы определить концентрацию ретинола, каротина и витамина А в крови, назначают соответствующий анализ. При снижении уровнях этих компонентов требуется корректирующая терапия.

Зачастую при эссенциальной гемералопии назначают препараты с бета-каротином. Это провитамин А, однако он не вызывает побочного гипервитаминоза. Курс лечения также включает витамины А, С, Е, лютеин и микроэлементы (цинк, селен, медь). Эти компоненты являются основой терапии при расстройствах сумеречного зрения, вызванных нехваткой витаминов.

Гемералопия без причины

Если в ходе обследования не выявили очевидных патологий, гемералопию все равно можно уменьшить. Обязательно создаются комфортные условия для зрительной системы: использование солнцезащитных очков и оптических систем для водителей, применение поляризационных козырьков, чтобы предотвратить ослепление во время вождения.

Поляризационные очки с желтыми и оранжевыми линзами убирают блики и слепящий эффект, повышают контрастность цветов и глубину их восприятия. Их настоятельно рекомендуют водителям с гемералопией.

Работая за компьютером, нужно оптимизировать и правильно осветить рабочее место. Нельзя допускать попадания в глаза света, отраженного от монитора. При гемералопии не стоит использовать флуоресцентные лампы.

Профилактика

Самостоятельно вылечить гемералопию невозможно, однако осуществлять профилактику следует обязательно. Здоровье глаз во многом зависит от питания, поэтому в первую очередь нужно сбалансировать диету.

Для предотвращений нарушений требуется включить в рацион продукты, которые богаты на витамин А: морковь, помидоры, ежевика, шпинат, черная смородина, черника, абрикосы, молочное, морепродукты, яичный желток, пшено.

Помимо этого нужно употреблять продукты с витамином В2. Учитывая, что витамин А является жирорастворимым, его лучше сочетать с жирами.

При проблемах с сумеречным зрением нельзя работать за компьютером или смотреть на яркий экран телевизора, планшета, телефона в темноте. Должен быть дополнительный свет, который смягчит контраст между темнотой и яркостью. Это правило касается и здоровых людей.

Следует давать глазам отдых каждые 40 минут при работе с мелкими деталями. Недопустимо читать с электронных приспособлений в темноте, а также при ярком освещении лампой. Чтобы глаза не перегружались, свет должен падать равномерно.

Находясь в горах, следует надевать очки с ультрафиолетовым фильтром. Так можно предотвратить ослепление отраженными лучами.

Гемералопия и вождение

Многие люди в возрасте за 50 лет страдают от гемералопии. С каждым годом увеличивается число аварий и других происшествий, причиной которых становится нарушение сумеречного зрения. Поэтому следует осторожно управлять транспортными средствами.

При куриной слепоте человек невнимателен за рулем, а при ослеплении фарами мгновенно теряет ориентацию. Это происходит за счет того, что после ослепления человек с гемералопией не может адаптироваться к темноте сразу. Поэтому при получении прав стоит провериться на наличие куриной слепоты.

Как улучшить сумеречное зрение

Солнцезащитные очки

Есть способы, позволяющие улучшить темновую адаптацию. Первый уходит корнями во времена пиратов. Не удивительно, что их часто изображают с повязкой на глазу, но редко она прикрывала отсутствие глазного яблока. Пираты носили повязки, чтобы иметь один рабочий глаз, когда спускались с палубы в трюм, где опасно было пользоваться свечами и фонарями.

Сегодня, чтобы улучшить темновую адаптацию, носить повязки не нужно. Достаточно использовать солнцезащитные очки, желательного серого оттенка. Было доказано, что побыв на солнце 2-3 часа, потом требуется на 10 минут больше, чтобы полноценно адаптироваться к темноте.

Не смотри на свет

Пребывая в темноте, не нужно смотреть на источники света. Подобные действия нарушают сумеречное зрение, так как на свету родопсин начнет интенсивно распадаться. Если нет возможности избежать яркого света, нужно прикрыть один глаз, сохранив темновую адаптацию хотя бы в нем. Так человек не будет полностью дезориентирован, если, к примеру, находится за рулем.

Красные очки

Другой метод базируется на том, что палочки нечувствительны к красному свету. Раньше в армии практиковали такой способ адаптации: солдаты надевали красные очки перед ночным караулом, и красный не препятствовал восстановлению родопсина. Колбочки с красным пигментом не мешали ориентации на свету, а благодаря сохранению родопсина солдат мог нести службу с первой минуты дежурства.

Сегодня очки с красной тонировкой можно купить в любом салоне оптики. Надевая их за 20-30 минут до выхода в темноту, человек обеспечивает хорошую адаптацию. Этот метод используют пилоты, если не имеют возможности побыть в темноте перед вылетом в ночь.

Упражнение для глаз

Другую особенность зрения активно используют в войсках специального назначения. Оказавшись в темноте, солдаты зажмуриваются и давят веками на глаза в течение 10 секунд. Метод действенный, хотя объяснение этому медицина пока не нашла.

До выхода в темноту нужно закрыть глаза и помассировать глазные яблоки, надавить ладонями. Спустя несколько секунд поле зрение просветлеет. Это сигнал о том, что произошла перезагрузка зрения. Следует подождать возвращения черного и открыть глаза. Сумеречное зрение будет лучше.

Источник

Распределение колбочек и палочек в сетчатке человека

→ Цветное зрение — дифференцированное восприятие и выделение сфокусированных базовых лучей

Рис.1. Глаз с центральной ямкой сетчатки, частью периферийной зоны периферийного зрения. Рис.2.Схема областей бинокулярного и периферийного зрения Рис.3.Боковое зрение человеческого глаза. Рис.4.Поле зрения человеческого глаза.

Распределение колбочек и палочек в сетчатке

— свойства и расположение в пространстве совокупности клеток сетчатки глаза. Пространственное распределение различных типов клеток в сетчатке важно знать для понимания организации визуальных связей и их строения.

Точки, определяющие центральное зрение — центральная ямка сетчатки, а по поводу нецентрального зрения — см. статью периферийное зрение.

Палочки

Периферические отростки условно-цилиндрической формы. Длина палочек составляет 0,06 мм, их диаметр 0,002 мм. В составе палочек находится пигмент родопсин, обесцвечивающийся под воздействии света. Палочка может фиксировать попадание нескольких фотонов света.

В структуру палочки входят

Палочки способны синхронизироваться и собираться в группы для выполнения общей задачи. Благодаря периферийным зрением люди улавливают быстрые движения и воспринимают происходящее вне угла зрения.

Работа палочек зависима от освещенности. В сумерках палочки, когда световых фотонов мало, зрительную функцию исполняют только палочки. При ярком освещении палочки могут воспринимать волны синей части спектра, помогая колбочкам. Поскольку в сумерках колбочки не действуют, глаз человека воспринимает информацию только от палочек и этим объясняется монохромность восприятия в темноте.

Строение зрительной сетчатки глаза

Если говорить о структуре сетчатки глаза, то палочки и колбочки располагаются на одном из лидирующих мест. Наличие данных фоторецепторов на нервных тканях помогает мгновенно трансформировать принятый световой поток в импульсный набор.

Сетчатка заполучает изображение, которое конструируется при помощи глазной части и хрусталика. Потом картинка перерабатывается и поступает на импульсы при помощи зрительных путей в нужную область головного мозга. Сложнейший тип структуры глаза совершает цельное обрабатывание информационных данных за малейшие секунды. Наибольшая часть рецепторов находится в макуле, расположение которой находится в центре сетчатки

Функции палочек и колбочек в сетчатке глаза

Палочки и колбочки имеют непохожую структуру и функции. Палочки позволяют человеку сконцентрироваться на объектах в темноте, а колбочки, наоборот, помогают различить цветовое восприятие окружающего мира. Но несмотря на это, они обеспечивают слаженную работу всего зрительного органа. Поэтому можно сделать вывод, что оба фоторецептора необходимы для выполнения зрительной функции.

Функции родопсина в сетчатке глаза

Родопсин относится к зрительным пигментам, по строению являющийся белком. Относится он к хромопротеинам. В практике его еще принято называть зрительный пурпур. Свое название он получил за счет ярко-красного оттенка. Пурпурное окрашивание палочек обнаружилось и доказалось при проведении многочисленных обследований. Родопсин имеет в своем составе два компонента — желтый пигмент и бесцветный белок.

При воздействии светового потока пигмент начинает разлагаться. Восстановление родопсина происходит во время сумеречного освещения при помощи белка. При яркой освещенности он опять разлагается и его восприимчивость сменяется на синюю зрительную область. Белок родопсина полностью возобновляется в течение тридцати минут. К этому времени зрение сумеречного типа приходит к своему максимуму, то есть человек начинает видеть в темном помещение гораздо лучше.

Признаки поражения палочек и колбочек

Колбочки

Периферические отростки условно-конической формы. Этот тип клеток преобразует световые сигналы в нервные импульсы. В состав колбочек входит пигмент йодопсин, состоящий из хлоролаба, реагирующего на жёлто-зелёную часть спектра и эритролаба, реагирующего на жёлто-красный участок спектра.

По размеру колбочки меньше палочек — их длина

0 мкм, а диаметр — 2-4 мкм. Колбочки на несколько порядков слабее воспринимают свет, чем палочки, но зато лучше реагируют на быстрые движения.

В структуру колбочки входят

Функции колбочек в сетчатке глаза

Колбочки по форме смахивают на колбы, применяющиеся при лабораторных исследованиях. В сетчатки глаза у людей размещается приблизительно семь миллионов таких рецепторов. Одна колбочка в своем составе имеет четыре элемента.

Цветовой пигмент йодопсин подразделяют на несколько типов. Это обеспечивает полноценную восприимчивость колбочек при определении разных участков светового спектра. При доминантности разных типов пигментов колбочки подразделяются на три основных типа. Все они воздействуют настолько слаженно, что дает людям при прекрасном зрении воспринимать все цвета видимых объектов.

Способность к цветовой восприимчивости глаза

Палочки и колбочки нужны не только для того, чтобы отличать дневное и вечернее зрение, но и определять цвета на картинках. Строение зрительного органа выполняет множество функций: благодаря ему воспринимается огромная площадь окружающего мира. Ко всему этому, человек имеет одно из интересных свойств, которое подразумевает под собой бинокулярное зрение. Рецепторы принимают участие в восприятии цветовых спектров, в результате чего человек является единственным представителем, который различает все краски мира.

Цветное зрение

Колбочки делят на три вида в зависимости от чувствительности к световым волнам различной длины.

Число колбочек типов S-, M- и L- также различно. Больше всего колбочек длинно- и средневолновых. Самые малочисленные — S-колбочки, в центральной ямке их также нет.

Оболочки глаза

Склера занимает примерно 5/6 всей поверхности ока, главное её предназначение – предотвратить травмирование органа зрения. Часть внутренней оболочки выходит наружу и постоянно контактирует с негативными внешними факторами, она называется роговицей. Данный элемент имеет ряд характеристик, благодаря которым человек четко различает предметы. К ним относят:

Скрытая часть внутренней оболочки называется склера, она состоит из плотной соединительной ткани. Под ней располагается сосудистая система. Средний отдел включает в себя радужную оболочку, цилиарное тело и хориоидею. Также в её состав входит зрачок, представляющий собой микроскопическое отверстие, на которое не заходит радужка. Каждый из элементов имеет свои функции, необходимые для обеспечения бесперебойной работы органа зрения.

Основные различия между палочками и колбочками

Строение органа зрения человека

Глаза занимают совсем немного места, но при этом отличаются содержанием огромного количества разнообразных анатомических структур, с помощью которых человек видит.
Зрительный аппарат практически напрямую связан с головным мозгом, при проведении особых офтальмологических обследований можно увидеть пересечение глазного нерва.

Око включает в себя такие элементы, как стекловидное тело, хрусталик, переднюю и заднюю камеры. Глазное яблоко визуально напоминает шарик и находится в выемке под названием орбита, она образует кости черепной коробки. Снаружи зрительный аппарат имеет защиту в виде склеры.

Внутренняя оболочка зрительного аппарата является важной частью мозгового вещества. В ее состав входят многочисленные нейроны, устилающие изнутри весь глаз. Именно благодаря сетчатке человек различает объекты, окружающие его. На ней происходит сосредоточение преломленных световых лучей и формируется четкое изображение.

Профилактика заболеваний органов зрения

Длительные нагрузки на глаза — основная причина усталости и напряжения зрительных органов. Постоянная нагрузка может привести к тяжелым последствиям и стать причиной развития серьезных заболеваний, в результате которых может произойти потеря зрения.

Специалисты говорят о том, что соблюдая определенную методику, можно успешно бороться с усталостью глаз и предупредить появление патологических изменений. Главный фактор в данном вопросе — это правильное освещение. Офтальмологи не рекомендуют чтение и работу за компьютером в помещении с тусклым светом. Недостаток освещения может вызвать сильное напряжение в глазных яблоках.

Если вы используете оптические линзы и очки, размер диоптрий должен быть подобран специалистом. Для этого в кабинете офтальмолога можно пройти специальные тесты, которые выявят остроту зрения.

Постоянная работа за компьютером приводит к тому, что глазное яблоко начинает терять влагу. Именно поэтому важно делать небольшие промежутки, чтобы глаза могли отдохнуть. Идеальным решением для здоровья зрительных органов будут пятиминутные перерывы с промежутком в один час. Раз в три или четыре часа необходимо совершать гимнастические упражнения для глаз.

Еще одним немаловажным фактором профилактики заболеваний органов зрения является правильный рацион. Употребляемая пища должна содержать в себе витамины и полезные вещества. Рекомендуется есть больше свежих овощей, фруктов и ягод, а также кисломолочных изделий.

Особенности передачи световых импульсов

Палочки и колбочки воспринимают поток света и направляют его в центральную нервную систему. Обе клеточки способны плодотворно трудиться в дневное время суток. Главное отличие заключается в том, что колбочки обладают более высокой светочувствительностью, чем палочки.

За передачу сигнала ответственны интернейроны, к каждой клеточке прикреплено одновременно несколько рецепторов. При соединении ряда палочек, повышается степень чувствительности зрительного аппарата. В офтальмологии явление носит название «конвергенция». Благодаря ей человек может одновременно осматривать сразу несколько зрительных полей и улавливать малейшие колебания световых потоков.

Принцип работы фоторецепторов

Процесс деятельности колбочек до сих пор остается не разгаданным. Сегодня существует две ведущих версии, способные наиболее точно описать этот процесс.

Колбочки отвечают за остроту зрения и цветовосприятие (дневное зрение)

Трехкомпонентная гипотеза зрения

Приверженцы данной версии, говорят о том, что в сетчатой оболочке человеческого глаза, расположены несколько видов колбочек, содержащих в себе разные пигменты. Йодопсин – главный пигмент, расположенный в наружном отделе колбочек, имеет 3 разновидности:

И если первые две разновидности пигмента уже детально изучены, то существование третьего имеет место только в теории, и его существование подтверждают исключительно косвенные факты. Так к какому цвету чувствительны колбочки сетчатки? Если использовать данную теорию как основную, то можно сказать следующее. Колбочки, которые содержат в себе эритролаб, способны к восприятию лишь излучения, имеющего длинные волны, а это желто-красный отдел спектра. Излучение, имеющее среднюю длину или желто-зеленый отдел спектра, воспринимаются колбочками содержащими хлоролаб.

Не лишено логики и утверждение о том, что существуют колбочки, которые обрабатывают излучение коротких волн (оттенки синего цвета), и именно на этом утверждении строится трехкомпонентная теория строения глазной сетчатки.

Нелинейная двухкомпонентная теория

Сторонники этой теории, полностью отрицают существование третьей разновидности пигмента. Они обосновываются тем, что для нормального световосприятия остальных частей спектра, достаточно наличие работы такого механизма, как палочки. Исходя из этого, можно утверждать, что сетчатая оболочка глазного яблока способна воспринимать всю цветовую гамму лишь при совместной работе колбочек и палочек. Также эта теория подразумевает то, что взаимодействие этих структур, порождает способность определения наличия желтых оттенков в гамме видимых цветов. К какому цвету избирательно чувствительны колбочки сетчатки, сегодня ответа нет, так как этот вопрос является не решенным.

На сетчатке здорового взрослого человека около 7 миллионов колбочек

Научно доказано существование людей с редкой аномалией – дополнительной колбочкой глазной сетчатки. Это означает то, что у людей с этим явлением, в глазном яблоке расположен еще один фоторецептор. Люди с данной аномалией, способны различать в 10 раз больше оттенков, чем человек с нормальным количеством рецепторов. Противоречивые исследования приводят следующие данные.

Выявленная патология встречается лишь у 2% процентов населения, притом исключительно женского пола. Однако, вторая исследовательская группа утверждает, что сегодня такая особенность выявлена у четверти Земного населения.

Ретина – сетчатая оболочка глазного яблока, способна воспринимать информацию полноценно, лишь при правильной работе всех внутренних механизмов. Если в одном из компонентов не вырабатываются необходимые вещества, то восприятие цветного спектра значительно сужается. Это явление получило общее название дальтонизм. Пациенты с данным диагнозом, не имеют возможности различать определенные цвета, так как заболевание является генетической наследственностью и не имеет определённого метода лечения.

Улавливание света и распознавание цвета обеспечивают палочки и колбочки сетчатки глаза человека. Это небольшие рецепторы, что расположены в слое сетчатки, помогают глазам улавливать и изменять поток света в импульс. После эти импульсы передаются в мозг. Анатомия рецепторов практически одинаковое. Различие состоит в том, что палочки сетчатки помогают видеть предметы в приглушенном свете, а колбочки — при дневном свете.

Источник