Ощущение света — это субъективный образ, возникающий в результате воздействия электромагнитных волн длиной от 390 до 720 нанометров па рецепторные структуры зрительного анализатора. Из этого следует, что первым этапом в формировании светоощущения является трансформация энергии раздражителя в процесс нервного возбуждения. Это и происходит в сетчатой оболочке глаза, строение которой в схематическом виде представлено на рисунке 6.
Непосредственно светочувствительными элементами являются зрительные рецепторы — палочки и колбочки. Первые из них обладают высокой чувствительностью, но не способны к цветовосприятию, они обеспечивают зрение в сумерках. Вторые характеризуются низкой чувствительностью, работают только при высокой освещенности, но обеспечивают цветовое зрение. Возникшее в рецепторах возбуждение через биполярные и ганглиозные клетки по волокнам зрительного тракта попадает в центральную нервную систему. Горизонтальные и амакриновые клетки меняют взаимодействие между элементами сетчатки и обеспечивают тем самым ее перестройку в зависимости от характера падающих раздражителей. Кроме того, имеется слой пигментных клеток с отростками, которые заходят между рецепторами, что обеспечивает более благоприятные условия для работы светочувствительных элементов.
Колбочковая и палочковая световоспринимающие системы помимо различий по абсолютной чувствительности имеют неодинаковую и спектральную чувствительность. Колбочковое зрение наиболее чувствительно к излучению с длиной волны 554 нанометров, а палочковое — 513 нанометров. Это, в частности, проявляется в изменении соотношения по яркости в дневное и сумеречное или ночное время. Например, днем в саду самыми яркими кажутся плоды, имеющие желтую, оранжевую или красноватую окраску, ночью же зеленые. Днем в поле выделяются яркие маки, по сравнению с которыми голубые васильки кажутся неприметными. После захода солнца в сумерках картина меняется.
Трансформация энергии электромагнитного излучения в процесс нервного возбуждения происходит в рецепторах. В наружных сегментах палочек имеется особый фоточувствительный пигмент родопсин, а во внутреннем — ядро и митохондрии, обеспечивающие энергетические процессы в рецепторной клетке. При действии электромагнитных волн видимой части спектра происходит расщепление молекулы родопсина, что обусловливает появление рецепторного потенциала, который запускает цепь взаимосвязанных процессов, приводящих в конечном итоге к возникновению в ганглиозных клетках распространяющегося нервного возбуждения.
В темноте же идет восстановление, регенерация родопсина. В этих реакциях непосредственным участником является витамин А. Он в организме синтезироваться не может, мы его получаем только с пищей. Если концентрация данного вещества снижается, то зрение существенно ухудшается. Особенно это становится заметным в условиях пониженной освещенности — в сумерках, ночью. Такое состояние получило название гемералопии, или в просторечье «куриной слепоты».
Чувствительность рецепторных элементов сетчатки приближается к теоретически возможному максимуму. Для возникновения зрительного ощущения достаточно, чтобы палочкой был поглощен 1-2 кванта света. Всегда ли нужна такая чрезвычайно высокая чувствительность? Конечно, нет. Ведь мы даже чаще бываем в хорошо освещенных помещениях, и, следовательно, рецепторы подвержены интенсивнейшей бомбардировке. Однако орган зрения позволяет нам видеть как в самых густых сумерках, так и при ярком солнечном освещении. Возможным это становится потому, что глаз обладает замечательным свойством — менять свою светочувствительность в зависимости от условий освещенности. Это свойство получило название адаптации.
Освещенность в естественных условиях меняется на 6-9 порядков, примерно в таком же диапазоне соответственно меняется и световая чувствительность. Это обеспечивается несколькими механизмами. К ним относится изменение диаметра зрачка, который выполняет функцию, аналогичную диафрагме фотоаппарата. Как в зависимости от условий освещенности фотограф пользуется пленками различной чувствительности, так и глаз имеет две такие «пленки»: одна предназначена для работы в сумерках — палочковая, вторая для высокой освещенности — колбочковая. Но в отличие от всех технических систем чувствительность каждой из них способна также меняться посредством изменения концентрации фотопигментов благодаря функционированию пигментного эпителия. В результате перестройки взаимодействия между элементами сетчатки меняется чувствительность и зрительных центров. В целом это и позволяет очень тонко приспосабливать наше зрение к условиям освещенности.
Удивительнейшую особенность в работе светоприемников глаза заметил советский исследователь А.Л.Ярбус. Он создал оригинальное приспособление в виде располагаемой на роговице присоски с миниатюрной лампочкой. Естественно, эта присоска двигалась вместе с глазным яблоком, и потому изображение источника света всегда падало на одно и то же место сетчатки, на одни и те же рецепторы. При этом было замечено, что у человека ощущение света возникает только в момент включения и выключения лампочки, но, когда она горит постоянно, человек не видит ее. Весьма своеобразный факт! Ведь мы привыкли непрерывно видеть предмет при его рассматривании. Оказалось, что рецепторы сетчатки работают по on-, off-типу, то есть реагируют только на включение или выключение светового раздражителя. Непрерывность же наших ощущений связана с тем, что глаз постоянно совершает микродвижения, благодаря которым изображения перемещаются по сетчатке, «включая» и «выключая» при этом всякий раз новые рецепторы.
Чувствительность различных участков сетчатки к свету неодинакова. Установлено, что область центральной ямки, где палочки почти совсем отсутствуют, а находятся только колбочки, имеет самую низкую абсолютную чувствительность. Участки сетчатки, отдаленные от центра на 10-12 градусов, обладают самой высокой плотностью палочковых рецепторных элементов на единицу площади; это место отличается самой высокой световой чувствительностью, которая далее к периферии постепенно снижается. Эта особенность зрения наглядно проявляется при рассматривании слабо светящихся предметов в темноте (например, циферблат часов). Если смотреть на них прямо, то они не видны, если же под углом 10-12 градусов, то заметны достаточно отчетливо.
На сетчатке имеется еще одно своеобразное место, которое совершенно лишено рецепторов и потому к свету нечувствительно. Это так называемое слепое пятно, или диск зрительного нерва; здесь отростки ганглиозных клеток группируются в зрительный нерв. Слепое пятно в поле зрения расположено кнаружи под углом в среднем около 15 градусов и имеет угловые размеры около 1 градуса. При обычной зрительной работе человек его не замечает, но в наличии такого участка легко убедиться при помощи широко известного опыта Мариотта (рисунок 7).
центральная нервная система и переферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами , - переферическая нервная система . На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества.Серое вещество образуется скоплениями нервных клеток (с начальными отделами отходящих от их тел отростков). Отдельные ограниченные скопления серого вещества носят названия ядер.
Вегето-сосудистая дистония симптомы
Это заболевание характеризуется утомляемостью, слабостью, головной болью, склонностью к обморочным состояниям, ощущением нехватки воздуха, плохой адаптацией к жаре или душным помещениям, повышенной потливостью и прочими расстройствами.Это вызвано патологическими изменениями в работе вегетативной нервной системы .
Вегетативная нервная система (ВНС) - отдел нервной системы , контролирующий и регулирующий работу всех внутренних органов. Это автономная нервная система, так как ее деятельность не подвластна воле и контролю сознания человека. ВНС участвует в регуляции множества биохимических и физиологических процессов , например, поддерживает нормальную температуру тела , оптимальный уровень артериального давления , отвечает за процессы пищеварения , мочеобразования , за деятельность сердечно-сосудистой , эндокринной, иммунной систем и пр.
К основным отделам ВНС
относятся:
симпатический
и парасимпатический
.
Симпатический отдел ВНС
отвечает за расслабление мускулатуры
пищеварительного тракта
, мочевого пузыря
,
Зрение - это физиологический процесс, позволяющий получать представление о величине, форме и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними. Зрение возможно только при нормальном функционировании зрительного анализатора в целом. Согласно учению , зрительный анализатор включает периферический парный орган зрения - глаз с его воспринимающими свет фоторецепторами - палочками и колбочками сетчатки (рис.), зрительные нервы, зрительные пути, подкорковые и корковые зрительные центры. Нормальным раздражителем органа зрения является свет. Палочки и колбочки сетчатки глаза воспринимают световые колебания и превращают их энергию в нервное возбуждение, которое через зрительный нерв передается по проводящим путям в зрительный центр головного мозга, где возникает зрительное ощущение.
Палочка (справа) и колбочка (слева) сетчатой оболочки
Под влиянием света в палочках и колбочках происходит распад зрительных пигментов ( и йодопсина). Палочки функционируют при свете слабой интенсивности, в сумерках; зрительные ощущения, полученные при этом, бесцветны. Колбочки функционируют днем и при ярком освещении; их функция определяет ощущение цветности. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности в спектре по направлению к его коротковолновой части и предметы красного цвета (мак) кажутся черными, синего (василек) - очень светлыми (феномен Пуркинье).
Зрительный анализатор человека в нормальных условиях обеспечивает бинокулярное зрение, т. е. зрение двумя глазами с единым зрительным восприятием. Основным рефлекторным механизмом бинокулярного зрения сетчатой оболочки, является рефлекс слияния изображения - фузионный рефлекс (фузия), возникающий при одновременном раздражении функционально неодинаковых нервных элементов сетчатки обоих глаз. Вследствие этого возникает физиологическое двоение предметов, находящихся ближе или дальше фиксируемой точки. Физиологическое двоение помогает оценивать удаленность предмета от глаз и создает ощущение рельефности, или стереоскопичности, зрения.
При зрении одним глазом (монокулярное зрение) стереоскопичность зрения невозможна и восприятие глубины осуществляется главным образом благодаря вторичным вспомогательным признакам удаленности (видимая величина предмета, линейная и воздушная перспективы, загораживание одних предметов другими, аккомодация глаза и т. д.).
Для того чтобы зрительная функция осуществлялась в течение достаточно длительного времени без , необходимо соблюдать ряд гигиенических условий, облегчающих зрение. Эти условия объединяются в понятие «гигиена зрения». К ним относятся: хорошее равномерное освещение естественным или искусственным светом рабочего места, ограничение блескости, резких теней, правильное положение туловища и головы во время работы (без сильного наклона над книгой), достаточное удаление предмета от глаз (в среднем 30-35 см), небольшие перерывы через каждые 40-45 мин. работы.
Лучшим освещением считается естественный дневной свет. При этом следует избегать освещения глаз прямыми солнечными лучами, так как они оказывают слепящее действие. Искусственное освещение создается при помощи светильников с обычными электрическими или люминесцентными лампами. Для устранения и ограничения слепящего действия источников света и отражающих поверхностей высота подвеса светильников должна быть не менее 2,8 м от пола. Особенно важно хорошее освещение в учебных классах . Искусственная освещенность на и классных досках должна составлять не менее 150 лк [люкс (лк) - единица освещенности] при освещении лампами накаливания и не менее 300 лк при люминесцентном освещении. Необходимо создавать достаточную освещенность рабочего места и в домашних условиях: днем следует работать у окна, а вечером с настольной лампой 60 Вт, прикрытой абажуром. Лампу ставят слева от предмета работы. Детям с близорукостью (см.) и дальнозоркостью (см.) необходимо назначение соответствующих очков.
Основные зрительные функции и методы их исследования описаны в соответствующих статьях (см. Адаптация глаза, ).
Различные заболевания глаза, зрительного нерва и центральной нервной системы приводят к понижению зрения и даже
ВАРИАНТ 1
Часть А
1. Различение человеком силы, высоты и характера звука происходит благодаря:
1) раздражению мышц ушной раковины и передаче возбуждения па барабанную перепонку
2) возникновению возбуждения в клетках барабанной перепонки, передаче их во внутреннее ухо
3) раздражению слуховых рецепторов, возникновению нервных импульсов и передаче их по слуховому нерву в мозг
4) возникновению нервных импульсов в вестибулярном аппарате и передаче их по нерву в мозг
2. При чтении книг в движущемся транспорте происходит утомление мышц
1) изменяющих кривизну хрусталика
2) верхних и нижних век
3) регулирующих размер зрачка
4) изменяющих объем глазного яблока
3. Зрительные рецепторы располагаются в
1) сетчатке
2) хрусталике
3) стекловидном теле
4) сосудистой оболочке
4. Давление на барабанную перепонку, равное атмосферному, со стороны среднего уха обеспечивается у человека
1) слуховой трубой
2) ушной раковиной
3) перепонкой овального окна
4) слуховыми косточками
5. Световой поток, проникающий в глаз, способствует возникновению нервного возбуждения в
1) слепом пятне 2) зрачке
3) хрусталике 4) зрительных рецепторах
6. Тактильное чувство человека связано с
1) кожной чувствительностью 2) органом вкуса
3) органом обоняния 4) мышечной чувствительностью
7. Зрачок находится в центре оболочки:
1) белочной 2) роговицы 3) сетчатки 4) радужной
8. Обонятельные рецепторы находятся
1) в слезных каналах глаз
2) на слизистой оболочке носа
3) в полукружных каналах
4) в ротовой полости
9. У близоруких людей изображение фокусируется
1) перед сетчаткой 2) на сосудистой оболочке
3) на белочной оболочке 4) за сетчаткой
10. Почему воспаление среднего уха может возникнуть как осложнение при ангине, скарлатине и гриппе?
1) это случайное совпадение
2) эти заболевания усиливают восприимчивость организма к инфекции
3) инфекция может попасть в среднее ухо через слуховую трубу
4) больному человеку трудно следить за чистотой органов слуха
11. Функция зрачка в организме человека состоит в
1) фокусировании лучей света на сетчатку
2) регулировании светового потока
3) преобразовании светового раздражения в нервное возбуждение
4) восприятии света
12. Нервное возбуждение при ярком освещении возникает в
1) палочках
2) колбочках
3) хрусталике
4) зрительном нерве
13. В органе зрения за зрачком располагается
1) сосудистая оболочка
2) стекловидное тело
3) хрусталик
4) сетчатка
14. Сосудистая оболочка глазного яблока
1) защищает глазное яблоко
2) воспринимает свет
3) преобразует энергию света в нервный импульс
4) осуществляет кровоснабжение глазного яблока
15. В состав зрительного пигмента, содержащегося в светочувствительных клетках сетчатки, входит витамин
1) С 2)D 3)В 4) А
16. Вкусовые рецепторы, воспринимающие ощущение сладкого, расположены
1) на кончике языка
2) по бокам языка
3) на корне языка
4) по бокам и на корне языка
17. Большую часть полости глазного яблока занимает
1) водянистая влага
2) хрусталик
3) стекловидное тело
4) сетчатка
18 . Слуховые косточки усиливают колебания:
1) мембран улитки 2) барабанной перепонки
3) полукружных каналов 4) перепонки овального окна
19. Травмы затылочных долей полушарий мозга приводят к
1) потере слуха
2) потере речи
3) потере зрения
4) потере кожной чувствительности
Часть В
В1. Установите, в какой последовательности располагаются органы слухового анализатора, через которые звуковые колебания достигают рецепторов органа слуха. Ответ запишите в виде определенной последовательности букв.
А) наружное ухо
Б) перепонка овального окна
В) слуховые косточки
Г) барабанная перепонка
Д) жидкость в улитке
Е) рецепторы органа слуха
В2. Выпишите верные утверждения (не более трех)
Дальнозорким людям необходимо использовать очки,
В3. Установите соответствие между структурой глаза и её функциональным
значением.
СТРУКТУРЫ ГЛАЗА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
1) роговица А) вспомогательный аппарат
2) веки Б) оптический аппарат
3) брови
4) хрусталик
5) слезная железа
6) стекловидное тело
В4. Установите соответствие между видом рецептора и анализатором, частью которого он является.
ВИДЫ РЕЦЕПТОРОВ АНАЛИЗАТОРЫ
1) холодовой А) зрительный
2) палочка Б) кожный
3) тактильный В) слуховой
4) болевой
5) волосковая клетка
6) колбочка
Часть С
С1. Какие функции выполняют в организме человека разные зв енья анализатора?
ВАРИАНТ 2.
Часть А
1. Зрение человека зависит от состояния сетчатки, так как в ней расположены светочувствительные клетки, в которых
1) образуется витамин А
2) возникают зрительные образы
3) черный пигмент поглощает световые лучи
4) формируются нервные импульсы
2. Человек, в отличие от животных, услышав слово, воспринимает
1) высоту составляющих его звуков
4) степень громкости звука
3. Слуховая труба соединяет
1) среднее ухо с носоглоткой
2) наружное ухо с барабанной перепонкой
3) перепонку овального окна с внутренним ухом
4) орган слуха со слуховой зоной коры
4. Звено слухового анализатора, воспринимающее раздражение, -
1) слуховой нерв
2) рецепторы улитки
3) барабанная перепонка
4) перепонка овального окна
5. Рецепторы вестибулярного анализатора у человека находятся в
1) слуховой трубе
2) косточках среднего уха
3) мешочках и полукружных каналах
4) наружном слуховом проходе и барабанной перепонке
6. Анализ световых раздражений происходит в доле коры больших полушарий
1) лобной 2) теменной
3) височной 4) затылочной
7. Зона слухового анализатора расположена в коре больших полушарий головного мозга в области
1) затылочной 2) теменной
3) височной 4) центральной борозды
8. Какой буквой на рисунке обозначена структура глаза, на которой формируется изображение?
1) А
2) Б
3) В
4) Г
9. Цвет глаз человека определяется пигментацией
1) сетчатки 2) хрусталика
3) радужной оболочки 4) белочной оболочки
10. Проводниковая часть зрительного анализатора –
1) сетчатка
2) зрачок
3) зрительный нерв
4) зрительная зона коры головного мозга
11. Окончательный анализ высоты, силы и характера звука у человека происходит в
1) внутреннем ухе
2) слуховом нерве
3) барабанной перепонке
4) слуховой зоне коры мозга
12 . Какова причина возникновения близорукости?
1) помутнение хрусталика
2) повреждение зрительного нерва
3) нарушение в зрительной зоне коры головного мозга
4) уменьшение способности хрусталика изменять кривизну
13. Воспринимает раздражение и преобразует их в нервные импульсы
1) спинной мозг
2) двигательный нейрон
3) нервный узел
4) рецептор
14. Происходящие в полукружных каналах изменения приводит
1) головокружению, нарушения равновесия
2) воспалению среднего уха
3) ослаблению слуха
4) нарушению речи
15. Сетчатка – место расположения
1) хрусталика
2) зрачка
3) кровеносных сосудов глаза
4) зрительных рецепторов
16. Прозрачная передняя сторона белковой оболочки глаза, называется
1) коньюктива 2) хрусталик
3) роговица 4) радужка
17. В глазном яблоке преломляющую функцию линзы не выполняет
1) роговица
2) хрусталик
3) стекловидное тело
4) радужка
18. К барабанной перепонке со стороны среднего уха примыкает
1) молоточек 2) наковальня
3) стремечко 4) слуховая труба
19. Сосочки, воспринимающие горький вкус пищи, сосредоточены
1) на кончике языка
2) по бокам языка
3) на поверхности языка
4) у корня языка
Часть В
В1. Выпишите верные утверждения (не более трех)
Близоруким людям необходимо использовать очки,
1) так как у них изображение фокусируется перед сетчаткой
2) так как у них изображение фокусируется позади сетчатки
3) так как они плохо видят детали близко расположенных предметов
4) так как они плохо различают то, что расположено вдали
5) имеющие двояковогнутые линзы, рассеивающие свет
6) имеющие двояковыпуклые линзы, усиливающие преломление лучей
В2. В какой последовательности расположены структуры глаза, через которые пройдёт световой поток, прежде чем он достигнет зрительных рецепторов? Ответ запишите в виде определенной последовательности букв.
А) роговица
Б) стекловидное тело
В) хрусталик
Г) зрачок
Д) сетчатка
В3. Установите соответствие между отделами уха человека и их строением
Элементы строения Отделы уха
1) ушная раковина А) наружное
2) молоточек Б) среднее
3) слуховая труба в) внутреннее
4) улитка
5) слуховой проход
6) овальное окно
В4. Укажите последовательность передачи нервного импульса от места его возникновения до рабочего органа. Ответ запишите в виде определенной последовательности букв.
А) чувствительный нейрон
Б) рецептор
В) центральная нервная система
Г) мышца
Д) двигательный нейрон
Часть С
С1. Почему человеку, сошедшему с карусели, некоторое время кажется, что окружающие его предметы продолжают движение?
Зрительное ощущение – индивидуальное зрительного раздражителя, возникающее при попадании прямых и отраженных от предметов лучей света, достигающих определенной пороговой интенсивности. Реальный зрительный объект, находящийся в , вызывает комплекс ощущений, интеграция которых формирует восприятие объекта.
Восприятие зрительных раздражителей . Восприятие света осуществляется с участием фоторецепторов, или нейросенсорных клеток, которые относятся ко вторичночувствующим . Это означает, что они представляют собой специализированные клетки, передающие информацию о квантах света на сетчатки, в том числе вначале на биполярные , затем на ганглиозные клетки, которых составляют волокна зрительного нерва; информация затем поступает на нейроны подкоровых ( и передние бугры четверохолмия) и корковых центров (первичное проекционное поле 17, вторичнные проекционные поля 18 и 19) . Кроме того, в процессах передачи и переработки информации в сетчатке участвуют также горизонтальные и амакриновые клетки. Все нейроны сетчатки образуют нервный аппарат глаза, который не только передает информацию в зрительные центры , но и участвует в ее анализе и переработке. Поэтому сетчатку называют частью мозга, вынесенной на периферию.
Более 100 лет назад на основании морфологических признаков Макс Шультце разделил фоторецепторы на два типа - палочки (длинные тонкие клетки, имеющие цилиндрический наружный сегмент и равный ему по диаметру внутренний) и колбочки (обладающие более коротким и толстым внутренним сегментом). Он обратил внимание на то, что у ночных животных (летучая мышь, сова, крот, кошка, еж) в сетчатке преобладали палочки, а у дневных (голуби, куры, ящерицы) - колбочки. На основании этих данных Шультце предложил теорию двойственности зрения, согласно которой палочки обеспечивают скотопическое зрение, или зрение при низком уровне освещенности, а колбочки реализуют фотопическое зрение и работают при более ярком освещении. Следует, однако, отметить, что кошки прекрасно видят днем, а содержащиеся в неволе ежи легко приспосабливаются к дневному образу жизни; змеи, в сетчатке которых находятся главным образом колбочки, хорошо ориентируются в сумерках.
Морфологические особенности палочек и колбочек. В сетчатке человека в каждом глазу содержится около 110-123 млн. палочек и примерно 6-7 млн. колбочек, т.е. 130 млн. фоторецепторов. В области желтого пятна имеются главным образом колбочки, а на периферии - палочки.
Построение изображения. Глаз имеет несколько преломляющих сред: роговицу, жидкость передней и задней камер глаза, хруст лик и стекловидное тело. Построение изображения в такой системе очень сложно, ибо каждая преломляющая среда имеет свой радиус кривизны и показатель преломления. Специальные расчеты показали, что можно пользоваться упрощенной моделью - редуцированным глазом и считать, что имеется только одна преломляющая поверхность - роговица и одна узловая точка (через нее луч пролетит без преломления), находящаяся на расстоянии 17 мм спереди от сетчатки (рис. 1).
Рис. 1. Расположение узловой точки
Рис. 2. Построение изображения и заднего фокуса глаза
Для построения изображения предмета АБ из каждой ограничивающей его точки берется два луча: один луч после преломлен проходит через фокус, а второй идет без преломления через узловую точку (рис. 2). Место схождения этих лучей дает изображение точек А и Б - точки А 1 и Б 2 и соответственно предмет А 1 Б 1 . Изображение получается действительным, обратным и уменьшенным. Зная расстояние от предмета до глаза ОД, величин предмета АБ и расстояние от узловой точки до сетчатки (17 мм), можно вычислить величину изображения. Для этого из подобия треугольников АОБ и Л1Б1О1 выводится равенство отношений:
Отсюда легко найти А 1 , Б 2 , которое будет равно
Преломляющую силу глаза выражают в диоптриях. Преломляющей силой в одну диоптрию обладает линза с фокусным расстоянием в 1 м. Для определения преломляющей силы линзы в диоптриях следует единицу разделить на фокусное расстояние в центрах. Фокус - это точка схождения после преломления параллельно падающих на линзу лучей. Фокусным расстоянием называют расстояние от центра линзы (для глаза от узловой точки) ho фокуса.
Глаз человека установлен на рассматривание дальних предметов: параллельные лучи, идущие от сильно удаленной светящейся точки, сходятся на сетчатке, и, следовательно, на ней находится фокус. Поэтому расстояние OF от сетчатки до узловой точки О является для глаза фокусным расстоянием. Если принять его равным17 мм, то преломляющая сила глаза будет равна:
Цветовое зрение. Большинство людей способно различать основные цвёта и их многочисленные оттенки. Это объясняется воздействием на фоторецепторы различных по длине волны электромагнитных колебаний, в том числе дающих ощущение фиолетового цвета (397-424 нм), синего (435 нм), зеленого (546 нм), желтого (589 нм) и красного (671-700 нм). Сегодня ни у кого не вызывает сомнения, что для нормального цветового зрения человека любой заданный цветовой тон может быть получен путем аддитивного смешения 3 основных цветовых тонов - красного (700 нм), зеленого (546 нм) и синего (435 нм). Белый цвет дает смешение лучей всех цветов, либо смешение трех основных цветов (красного, зеленого и синего), либо при смешении двух так называемых парных дополнительных цветов: красного и синего, желтого и синего.
Световые лучи с длиной волны от 0,4 до 0,8 мкм, вызывая в колбочках сетчатки, обусловливают возникновение ощущения цветности предмета. Ощущение красного цвета возникает при действии лучей с наибольшей длиной волны, фиолетового - с наименьшей.
В сетчатке имеются три типа колбочек, реагирующих по-разному на красный, зеленый и фиолетовый цвет. Одни колбочки реагируют главным образом на красный цвет, другие - на зеленый, третьи - на фиолетовый. Эти три цвета были названы основными. Запись потенциалов действия от одиночных ганглиозных клеток сетчатки показала, что при освещении глаза лучами различной длины волны возбуждение в одних клетках - доминаторах - возникает при действии любого цвета, в других - модуляторах - только на определенную длину волны. При этом было выделено 7 различных модуляторов, реагирующих на длину волны от 0,4 до 0,6 мкм.
Оптическим смешением основных цветов можно получить все остальные цвета спектра и все оттенки. Иногда наблюдаются нарушения цветовосприятия, в связи, с чем человек не различает тех или иных цветов. Такое отклонение отмечается у 8% мужчин и у 0,5% женщин. Человек может не различать один, два, а в более редких случаях все три основных цвета, так что вся окружающая среда воспринимается в серых тонах.
Адаптация. Чувствительность фоторецепторов сетчатки к действию световых раздражителей чрезвычайно высока. Одна палочка сетчатки может быть возбуждена при действии 1-2 квантов света. Чувствительность может меняться при изменении освещенности. В темноте она повышается, а на свету - уменьшается.
Темновая адаптация, т.е. значительное повышение чувствительности глаза наблюдается при переходе из светлого помещения в темное. В первые десять минут пребывания в темноте чувствительность глаза к свету увеличивается в десятки раз, а затем в течение часа - в десятки тысяч раз. В основе темновой адаптации лежат два основных процесса - восстановление зрительных пигментов и увеличение площади рецептивного поля. В первое время происходит восстановление зрительных пигментов колбочек, что, однако, не приводит к большим изменениям чувствительности глаза, так как абсолютная чувствительность колбочкового аппарата невелика. К концу первого часа пребывания в темноте восстанавливается родопсин палочек, что в 100000-200000 раз повышает чувствительность палочек к свету (и, следовательно, повышает периферическое зрение). Кроме того, в темноте вследствие ослабления или снятия латерального торможения (в этом процессе принимают участие нейроны подкоровых и корковых центров зрения), существенно увеличивается площадь возбудительного центра рецептивного поля ганглиозной клетки (при этом возрастает конвергенция фоторецепторов на биполярные нейроны, а биполярных нейронов - на ганглиозную клетку). В результате этих событий за счет пространственной суммации на периферии сетчатки световая чувствительность в темноте возрастает, но при этом снижается острота зрения. Активация симпатической и рост продукции катехоламинов повышают скорость темновой адаптации.
Опыты показали, что адаптация зависит от влияний, приходящих из центральной нервной системы. Так, освещение одного глаза вызывает падение чувствительности к свету второго глаза, не подвергавшегося освещению. Предполагают, что импульсы, приходящие из центральной нервной системы, вызывают изменение числа функционирующих горизонтальных клеток. При увеличении их количества возрастает число фоторецепторов, соединенных с одно ганглиозной клеткой, т. е. возрастает рецептивное поле. Это и обеспечивает при меньшей интенсивности светового раздражения. При увеличении освещенности число возбужденных горизонтальных клеток уменьшается, что сопровождается падением чувствительности.
При переходе от темноты к свету наступает временное ослепление, затем чувствительность глаза постепенно снижается, т.е. происходит световая адаптация. Она связана, главным образом, с уменьшением площади рецептивных полей сетчатки.