Зрительная система ГП-222 Романенко А. А. Фесенко М.

Зрительная система ГП-222 Романенко А. А. Фесенко М. Э. Пастухова Д. Е.

План Ø Ø Ø Общие понятие зрительной системы Отделы зрительной системы Строение глаза Сетчатка Строение фоторецепторной клетки. Биполя рная кле тка сетча тки ганглиозные клетки Слепо е пятно Анализ зрительных сигналов нейронами наружного коленчатого тела Основные события в зрительной сенсорной системе при восприятии света: Заболивание

Зрительная система Ø Зрение в жизни человека имеет огромное значение. Это основной сенсорный канал, который связывает его с внешним миром. Зрительная система человека устроена очень сложно. Благодаря зрению мы воспринимаем окружающий нас мир в объеме и красках, мы читаем и смотрим кино, телевизор.

Зрительная система Ø Зрительная система дает мозгу более 90% сенсорной информации. Зрение — многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку. Затем происходят возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях зрительной системы, а заканчивается зрительное восприятие принятием высшими корковыми отделами этой системы решения о зрительном образе.

Зрительная система Ø Зрительное восприятие начинается с проекции изображения на сетчатку глаза и возбуждения фоторецепторов, затем информация последовательно обрабатывается в подкорковых и корковых зрительных центрах, в результате чего возникает зрительный образ, который благодаря взаимодействию зрительного анализатора с другими анализаторами достаточно правильно отражает объективную реальность. Зрительная сенсорная система — сенсорная система, обеспечивающая: — кодирование зрительных раздражителей; и зрительно-моторные координации.

Зрительная система

Зрительная система Периферический отдел – глазное яблоко, в частности — сетчатка глаза (воспринимает световое раздражение) Ø Проводниковый отдел - аксоны ганглиозных клеток — зрительный нерв - зрительный перекрест — зрительный тракт — промежуточный мозг (коленчатые тела) средний мозг (четверохолмие ) — таламус Ø Центральный отдел - затылочная доля : область шпорной борозды и прилегающих извилин. Ø

Описание полей схемы: Ø 1 — поле зрения (носовая и височная половины); Ø 2 — глазное яблоко; Ø 3 — зрительный нерв; Ø 4 — зрительный перекрест; Ø 5 — зрительный тракт; Ø 6 — подкорковый зрительный узел; Ø 7 — зрительная лучистость; Ø 8 — зрительные центры коры; Ø 9 — ресничный узел

Строение глаза Ø Глаз человека имеет шарообразную форму. Вращение глазного яблока в глазнице осуществляется тремя парами мышц, которые иннервируются глазодвигательными черепными нервами. Плотная наружная оболочка глаза образована непрозрачной склерой, которая на переднем полюсе переходит в прозрачную роговицу. Внутри глазного бокала находится сосудистая оболочка, содержащая кровеносные сосуды. Впереди сосудистая оболочка переходит в ресничное тело и далее в радужку. В радужке находятся гладкие мышечные волокна, степень напряжения которых определяет диаметр зрачка. При сокращении или расслаблении гладкой мускулатуры ресничного тела изменяется напряжение цинновых связок, от которых зависят радиус кривизны хрусталика и его преломляющая сила, т. е. аккомодация глаза. Пространство между хрусталиком и роговицей, называемое передней камерой, заполнено прозрачной жидкостью, между хрусталиком и сетчаткой — студенистой жидкостью, или стекловидным телом. Дно глазного бокала выстлано сетчаткой.

Ø Хрусталик подвешен, как гамак, внутри своей подвижной капсулы. Если мышцы, удерживающие хрусталик, сокращаются или расслабляются, то это изменяет натяжение капсулы, а в результате и кривизну хрусталика. Изменение фокусирующей способности хрусталика обусловлено тем, что он может становиться более плоским или более выпуклым в зависимости от расстояния между объектом и зрителем; такое приспособление называется аккомодацией. Ø Размеры зрачка - отверстия в радужной оболочке - тоже влияют на то, что и как мы видим. Понаблюдайте за вашим другом, разглядывающим какой-нибудь предмет. Когда он подносит его к глазам, зрачок сужается. Уменьшенный размер зрачка не дает лучам света проходить через хрусталик далеко от его центра и позволяет получить более четкое изображение. Теперь попросите своего друга закрыть глаза на полминуты или около того, а затем вновь открыть их. С близкого расстояния вы увидите, что зрачки, довольно сильно расширенные после того, как ваш друг открыл глаза, тотчас сузились, чтобы приспособиться к освещению в комнате.

Зрительная ситема

Зрительная система

Сетчатка Ø По своему строению и происхождению представляет собой нервный центр, в котором происходят первичная обработка зрительных сигналов, преобразование их в нервные импульсы, передающиеся в головной мозг. Сигналы в сетчатке передаются через цепочку из трех основных типов клеток, которые различаются по строению и функциональным свойствам: 1) фоторецепторы (палочки и колбочки); 2) биполярные клетки; 3) ганглиозные клетки. Взаимодействие между ними обеспечивается горизонтальными и амакриновыми клетками.

Зрительная система

Строение фоторецепторной клетки. Ø Фоторецепторная клетка — палочка или колбочка — состоит из чувствительного к действию света наружного сегмента, содержащего зрительный пигмент, внутреннего сегмента, соединительной ножки, ядерной части с крупным ядром и пресинаптического окончания. Палочка и колбочка сетчатки обращены своими светочувствительными наружными сегментами к пигментному эпителию, т. е. в сторону, противоположную свету. У человека наружный сегмент фоторецептора (палочка или колбочка) содержит около тысячи фоторецепторных дисков. Наружный сегмент палочки намного длиннее, чем колбочки, и содержит больше зрительного пигмента. Это частично объясняет более высокую чувствительность палочки к свету: палочку может возбудить всего один квант света, а для активации колбочки требуется больше сотни квантов.

Фоторецепторный диск образован двумя мембранами, соединенными по краям. Мембрана диска — это типичная биологическая мембрана, образованная двойным слоем молекул фосфолипидов, между которыми находятся молекулы белка. Мембрана диска богата полиненасыщенными жирными кислотами, что обусловливает ее низкую вязкость. В результате этого молекулы белка в ней быстро вращаются и медленно перемещаются вдоль диска. Это позволяет белкам часто сталкиваться и при взаимодействии образовывать на короткое время функционально важные комплексы. Ø Нарушение функции палочек, возникающее при недостатке в пище витамина А, вызывает расстройство сумеречного зрения — так называемую куриную слепоту: человек совершенно слепнет в сумерках, но днем зрение остается нормальным. Наоборот, при поражении" колбочек возникает светобоязнь: человек видит при слабом" свете, но слепнет при ярком освещении. В этом случае может развиться и полная цветовая слепота — ахромазия. Ø

Зрительная система

Биполя рная кле тка сетча тки Ø Биполя рная кле тка сетча тки, или биполя рный нейро н сетча тки — биполярная клетка зрительной системы, соединяющая через синапсы одну колбочку или несколько палочек зрительной системы с одной ганглионарной клеткой. Биполярные клетки палочек не образуют синапсов непосредственно с ганглионарными клетками; их синапсы находятся на амакриновых клетках типа А II. Биполяры имеют небольшую длину: до нескольких сотен микрометров. Они занимают в сетчатке стратегическую позицию, поскольку все сигналы, возникающие в фоторецепторах и поступающие в ганглиозные клетки, должны пройти через эти клетки

Ø Биполярные клетки бывают двух видов: on- и off-биполяры. Центр рецептивных полей on-биполяров в ответ на действие света реагирует деполяризацией, а периферия — гиперполяризацией. У off-биполяров центр рецептивного поля, в свою очередь, гиперполяризируется, а периферия — деполяризируется. Синапсы от фоторецепторов до offбиполяров — возбуждающие, а у биполяров с on-центром эти синапсы — тормозные.

ганглиозные клетки Ø Ганглионарная (ганглиозная) клетка — нервная клетка (нейрон) сетчатки глаза, способная генерировать нервные импульсы в отличие от других типов нейронов сетчатки (биполярных, горизонтальных, амакриновых). В их цитоплазме хорошо выражено базофильное вещество. Ганглионарные клетки граничат со стекловидным телом глаза и образуют слой сетчатки, который первым получает свет. Их аксоны по поверхности сетчатки направляются к слепому пятну (пятно Мариотта), собираются в зрительный нерв и направляются в мозг. Аксоны ганглионарных клеток не миелинизированы при прохождении сетчатки, чтобы не препятствовать прохождению света. Далее они покрыты миелиновой оболочкой. Ганглионарные клетки завершают «трёхнейронную рецепторнопроводящую систему сетчатки» : фоторецептор — биполярный нейрон — ганглионарная клетка.

Функции и типы ганглионарных клеток Ø Они собирают информацию от всех слоев сетчатки как по вертикальным путям (фоторецепторы - биполяры - ганглионарные клетки), так и по латеральным путям (фоторецепторы - горизонтальные клетки - биполяры - амакриновые клетки - ганглионарные клетки) Ø 1. Парвоганглионарные клетки — карликовые клетки, имеющие средний размер тела и маленькое дерево дендритов, входят в карликовый путь и связаны с парвоцеллюлярными слоями латеральных коленчатых тел. Ø 2. Магноклетки (около 10%) очень разнообразны: с большими телами и многочисленными укороченными ветвями, маленькими телами и большим разветвлением дендритов, которые проецируются в крупноклеточные слои латеральных коленчатых тел. С этими клетками связывают высокую остроту зрения и цветовое зрение. Ø 3. Кониоцеллюлярные клетки очень мелкие, составляют от 8 до 10% всех ганглионарных клеток сетчатки. Получают импульс от среднего количества фоторецепторов. Имеют очень большие рецептивные поля. Всегда ON для колбочек синего цвета и OFF для красного и зеленого.

Зрительная система

Слепо е пятно Ø Слепо е пятно (оптический диск) — имеющаяся в каждом глазу здорового человека область на сетчатке, которая не чувствительна к свету. Нервные волокна от рецепторов к слепому пятну идут поверх сетчатки и собираются в зрительный нерв, который проходит сквозь сетчатку на другую её сторону и потому в этом месте отсутствуют световые рецепторы. Это нерациональное строение глаза хордовых является одним из доказательств эволюции. У головоногих, например осьминогов, нервные волокна собираются в зрительный нерв по другую сторону от слоя светочувствительных клеток и слепых пятен в их глазах нет. Ø Слепые пятна в двух глазах находятся в разных местах (асимметрично), поэтому при нормальном использовании обоих глаз они незаметны; кроме того, мозг корректирует воспринимаемое изображение; потому для обнаружения слепого пятна необходимы специальные приёмы. Со стороны носа, а следовательно вне оптической оси глаза, к area centralis примыкает зрительный диск, где собираются зрительные нервные волокна, покидающие глаз в составе зрительного нерва. Эта область лишена фоторецепторов, нечувствительна к свету и именуется слепым пятном.

Анализ зрительных сигналов нейронами наружного коленчатого тела Ø В наружное коленчатое тело каждой стороны мозга поступают волокна от сетчаток обоих глаз. Поскольку зрительные волокна по пути к наружному коленчатому телу перекрещиваются (зрительный перекрест), к наружному коленчатому телу приходят волокна только от половины сетчатки каждого глаза: от темпоральной половины ипсилатеральной сетчатки и от назальной половины контралатеральной сетчатки.

Ø Так же как и рецептивные поля ганглиозных клеток, все нейроны наружного коленчатого тела можно разделить на два класса: с оn — центром (освещение центра рецептивного поля активирует нейрон) и с offцентром (нейрон активируется затемнением центра). В наружном коленчатом теле имеется примерно равное количество нейронов с on- и off-центрами. Сходное строение рецептивных полей этих двух уровней зрительного анализатора (сетчатки и коленчатого тела) дает основание предполагать, что в структуре рецептивных полей нейронов наружного коленчатого тела отражаются свойства рецептивных полей ганглиозных клеток сетчатки.

Зрительный перекрест имеет вид поперечно лежащего валика, образованного волокнами зрительных нервов (II пара), частично переходящими на противоположную сторону. Этот валик с каждой стороны латерально и кзади продолжается в зрительный тракт, который проходит сзади от переднего продырявленного вещества, огибает ножку мозга с латеральной стороны и заканчивается двумя корешками в подкорковых центрах зрения. Более крупный латеральный корешок подходит к латеральному коленчатому телу, а более тонкий медиальный корешок направляется к верхнему холмику крыши среднего мозга. Ø К передней поверхности зрительного перекреста прилежит и срастается с ним относящаяся к конечному мозгу терминальная (пограничная, или конечная) пластинка. Она замыкает передний отдел продольной щели большого мозга и состоит из тонкого слоя серого вещества, которое в латеральных отделах пластинки продолжается в вещество лобных долей полушарий. Ø

Зрительная система

Ø Основные события в зрительной сенсорной системе при восприятии света: 1. Трансдукция - преобразование светового раздражения фоторецепторами (палочками и колбочками) в нервное торможение в виде гиперполяризации и сокращение выделения ими медиатора -> Ø 2. Передача воздействия с помощью медиатора с фоторецепторов на биполярные нейроны и возникновение на них либо деполяризации, либо гиперполяризации -> Ø 3. Выделение биполярными нейронами медиатора и передача с его помощью на ганглиозные (ганглионарные) клетки сетчатки возбуждения в виде формирования на них локального генераторного потенциала -> Ø 4. Порождение ганглиозными клетками нервных импульсов проведение их по зрительным нервам к низшим нервным центрам (подкорковым зрительным центрам) -> Ø 5. Преобразование в низших нервных центрах потока зрительного сенсорного возбуждения (в виде нервных импульсов) в новый поток нервных импульсов -> Ø 6. Проведение потока нервных импульсов от низших нервных центров к зрительным зонам коры больших полушарий головного мозга -> Ø 7. Создание первичного зрительного образа в зрительной первичной проекционной зоне коры -> Ø 8. Создание вторичного зрительного образа в ассоциативной зоне коры.

Заболивание зрительной системы Ø Ø Ø Ø рефракционные изменения: близорукость, дальнозоркость, астигматизм и др. ; катаракта, или помутнение хрусталика глаза; глаукома; заболевания сетчатки; заболевания зрительного нерва; заболевания роговицы; заболевания конъюнктивы (конъюнктивит); заболевания век; заболевания слёзных путей; опухоли; вирусные и бактериальные заболевания; травмы и их последствия; аллергия.

Зрительная система

Ø 1. Близорукость 2. Катаракта

Зрительная илюзия