Зрение человека. Анатомия и функции человеческого глаза

Человеческий глаз является одни из сложнейших и важнейших человеческих органов. Ведь именно благодаря хорошо развитому цветному зрению человечество сделало сильнейший рывок в своей эволюции.

Анатомия глаза:

1. Орбита глаза
   
2. Роговица
   
3. Конъюнктива
   
4. Хрусталик
   
5. Сосудистая оболочка
   
6. Слезные органы
   

Глаза, или орган зрения, человека способны воспринимать энергию светового излучения в виде электромагнитных волн с длиной волны от 380 нм до 760 нм. Лучи света проходят через прозрачные среды глаза (роговицу, хрусталик, стекловидное тело) и попадают на сетчатку. В сетчатке имеются специальные клетки, воспринимающие свет, - фоторецепторы (палочки и колбочки). Фоторецептор сетчатки - это клетка, состоящая из наружного и внутреннего сегментов и содержащая зрительный пигмент. Наружный сегмент представляет собой стопку дисков из двух соединенных по краям и наложенных друг на друга мембран. Каждая мембрана диска состоит из слоя липидных молекул, вставленного между слоями белковых молекул. Внутренний сегмент имеет скопление радиально ориентированных и плотно упакованных митохондрий.
Квант света, попадая на фоторецепторы, вызывает цепь фотохимических и фотофизических реакций, в результате чего возникает зрительный сигнал, который передается следующему нейрону сетчатки. Затем нервный импульс идет в основной подкорковый центр зрительного анализатора - наружное коленчатое тело. От наружного коленчатого тела основные пути идут в зрительную кору. Качество картинки что видит человек выражается таким параметром, и называется острота зрения.

Преобразование энергии света в нервный импульс – это сложный процесс. В наружном сегменте содержатся зрительные пигменты, которые представляют собой сложные окрашенные белки. Та часть, которая поглощает свет, называется хромофором или ретиналем (альдегид витамина А). Белок зрительных пигментов, с которым связан ретиналь, называется опсином. Зрительный пигмент колбочек называют йодопсином. В результате поглощения кванта света хромофор фотоизомеризуется, т.е. изогнутый хромофор выпрямляется, характер связи между ним и опсином нарушается и на последней стадии ретиналь полностью отрывается от опсина. В итоге происходит обесцвечивание зрительного пигмента. Наряду с разложением зрительного пигмента в живом глазу идет процесс ресинтеза. При темновой адаптации этот процесс заканчивается тогда, когда весь свободный опсин соединился с ретиналем. Опсин образуется в наружном сегменте в результате выцветания зрительного пигмента или, синтезируясь во внутреннем, трансформируется затем в наружный сегмент. Образовавшийся в результате выцветания транс-ретиналь, восстанавливается с помощью фермента ретиненредуктазы в витамин А, который превращается в альдегидную форму, т.е. в ретиналь. Находящийся в пигментном эпителии специальный фермент ретиненизомераза обеспечивает переход молекулы хромофора из транс- в II-цис-изомерную форму, т.к. опсину подходит только эта форма. Выцветание зрительного пигмента происходит в присутствии этого фермента.

В функциональном отношении сетчатку глаза можно разделить на центральную часть (область желтого пятна) и периферическую. Периферическая часть обеспечивает сумеречное (мезопическое) и ночное (скотопическое) зрение, а центральное дневное (фотопическое) зрение. В коре головного мозга зрительный импульс превращается в зрительное ощущение и восприятие. Если происходит нарушение работы этих отделов коры, то человек не может анализировать, понимать и осознавать того, что видит. В соответствии с функциональными частями сетчатки различают два типа зрения: центральное и периферическое. Также одной из основных функций сетчатки является цветоощущение.