Receptorii sensibili la lumină din ochi sunt bastonașe și conuri. Sensibilitate la lumină

Retina ochiului este partea principală a analizorului vizual. Aici are loc percepția undelor luminoase electromagnetice, transformarea lor în impulsuri nervoaseși transferați la nervul optic. Vederea de zi (culoare) și cea de noapte sunt asigurate de receptori speciali din retină. Împreună formează așa-numitul strat fotosenzorial. Pe baza formei lor, acești receptori se numesc conuri și tije.

    Arata tot

    Concepte generale

    Structura microscopică a ochiului

    Histologic, retina ochiului este împărțită în 10 straturi celulare. Stratul exterior sensibil la lumină este format din fotoreceptori (tije și conuri), care sunt formațiuni speciale de celule neuroepiteliale. Conțin pigmenți vizuali care pot absorbi anumite lungimi de undă de lumină. Tijele și conurile sunt distribuite neuniform pe retină. Numărul principal de conuri sunt situate în centru, în timp ce tijele sunt situate la periferie. Dar aceasta nu este singura lor diferență:

    1. 1. Tijele oferă vedere pe timp de noapte. Aceasta înseamnă că sunt responsabili de percepția luminii în condiții de lumină slabă. În consecință, cu ajutorul bețișoarelor o persoană poate vedea obiectele numai în alb și negru.
    2. 2. Conurile asigură acuitatea vizuală în timpul zilei. Cu ajutorul lor, o persoană vede lumea în culoare.

    Tijele sunt sensibile numai la undele scurte, a căror lungime nu depășește 500 nm (partea albastră a spectrului). Dar ele sunt active chiar și în lumină difuză, când densitatea fluxului fotonic este redusă. Conurile sunt mai sensibile și pot percepe toate semnalele de culoare. Dar pentru a le excita este nevoie de lumină de intensitate mult mai mare. În întuneric, munca vizuală este efectuată de tije. Drept urmare, la amurg și noaptea o persoană poate vedea siluetele obiectelor, dar nu le simte culoarea.

    Disfuncția fotoreceptorilor retinieni poate duce la diverse patologii vedere:

    • afectarea percepției culorilor (daltonism);
    • boli inflamatorii ale retinei;
    • disecția retinei;
    • tulburări de vedere crepusculară (orbire nocturnă);
    • fotofobie.

    Conuri

    Oameni cu vedere buna au aproximativ șapte milioane de conuri în fiecare ochi. Lungimea lor este de 0,05 mm, lățimea - 0,004 mm. Sensibilitatea lor la fluxul de raze este scăzută. Dar ei percep calitativ întreaga gamă de culori, inclusiv nuanțe.

    De asemenea, sunt responsabili pentru capacitatea de a recunoaște obiectele în mișcare, deoarece răspund mai bine la dinamica luminii.

    Structura conică

    Structura schematică a conurilor și tijelor

    Conul are trei segmente principale și o constricție:

    1. 1. Segment exterior. Conține pigmentul sensibil la lumină iodopsină, care este situat în așa-numitele semi-discuri - pliuri ale membranei plasmatice. Această parte a celulei fotoreceptoare este în mod constant reînnoită.
    2. 2. S-a format constricție membrană plasmatică, servește la transferul de energie din segmentul intern către exterior. Reprezintă așa-numiții cili care realizează această legătură.
    3. 3. Segment intern – zonă a metabolismului activ. Aici se află mitocondriile - baza energetică a celulelor. În acest segment are loc o eliberare intensă de energie necesară procesului vizual.
    4. 4. Terminația sinaptică este zona sinapselor - contacte între celule care transmit impulsuri nervoase către nervul optic.

    Ipoteza cu trei componente a percepției culorilor

    Se știe că conurile conțin un pigment special - iodopsină, care le permite să perceapă întregul spectru de culori. Conform ipotezei tripartite a vederii culorilor, există trei tipuri de conuri. Fiecare dintre ele conține propriul tip de iodopsină și este capabil să perceapă doar partea sa din spectru.

    1. 1. Tipul L conține pigmentul eritrolab și captează unde lungi, și anume partea roșie-galbenă a spectrului.
    2. 2. Tipul M conține pigmentul chlorolab și este capabil să perceapă undele medii emise de regiunea verde-galben a spectrului.
    3. 3. Tipul S conține pigment cyanolab și reacționează la unde scurte, detectând partea albastră spectru

    Mulți oameni de știință implicați în problemele histologiei moderne notează inferioritatea ipotezei cu trei componente a percepției culorii, deoarece nu a fost găsită încă confirmarea existenței a trei tipuri de conuri. În plus, pigmentul căruia i s-a dat anterior numele de cyanolab nu a fost încă descoperit.

    Ipoteza bicomponentă a percepției culorilor

    Conform acestei ipoteze, toate conurile retiniene conțin atât eritolab, cât și clorolab. Prin urmare, ei pot percepe atât părțile lungi, cât și cele medii ale spectrului. Și partea sa scurtă, în acest caz, este percepută de pigmentul de rodopsina conținut în tije.

    Această teorie este susținută de faptul că persoanele care nu sunt capabile să perceapă undele scurte ale spectrului (adică partea albastră a acestuia) suferă simultan de deficiențe vizuale în condiții de lumină scăzută. În caz contrar, această patologie se numește „ orbirea nocturnă„și este cauzată de disfuncția tijelor retiniene.

    Bastoane

    Raportul dintre bastonașe (gri) și conuri (verzi) în retină

    Tijele arată ca niște mici cilindri alungiți, de aproximativ 0,06 mm lungime. Un adult sănătos are aproximativ 120 de milioane din acești receptori în fiecare ochi de pe retină. Ele umplu întreaga retină, concentrându-se în principal pe periferie. Macula (zona a retinei unde vederea este cea mai ascuțită) nu conține practic tije.

    Pigmentul care face ca tijele să fie foarte sensibile la lumină se numește rodopsina sau violet vizual. . În lumină puternică, pigmentul se estompează și își pierde această capacitate. În acest moment, este susceptibil doar la undele scurte de lumină, care alcătuiesc regiunea albastră a spectrului. În întuneric, culoarea și calitatea acestuia sunt restabilite treptat.

    Structura tijelor

    Tijele au o structură asemănătoare cu cea a conurilor. Ele constau din patru părți principale:

    1. 1. Segmentul exterior cu discuri membranare contine pigmentul rodopsina.
    2. 2. Segmentul de legătură sau ciliul face contact între secțiunile exterioare și interioare.
    3. 3. Segmentul interior conține mitocondrii. Aici are loc procesul de generare a energiei.
    4. 4. Segmentul bazal contine terminații nervoaseși transmite impulsuri.

    Sensibilitatea excepțională a acestor receptori la efectele fotonilor le permite să transforme stimularea luminoasă în excitare nervoasăși să-l transmită creierului. Așa se realizează procesul de percepție a undelor luminoase de către ochiul uman - fotorecepție.

    Omul este singura făptură vie capabilă să perceapă lumea în toată bogăția culorilor și nuanțelor ei. Protecția ochilor împotriva efecte nocive iar prevenirea deficienței de vedere va ajuta la menținerea acestui lucru abilitate unică pentru multi ani.

Completați propozițiile 1) În caz de vânătăi și arsuri grave, este imposibil... 2) Nivelul zgomotului stradal este redus.. Selectați afirmațiile corecte: 1.

Membrana albă a ochiului (sclera) este transparentă.

2. coroidă ochi Rosu aprins.

3. Fluxul nazolacrimal drenează excesul de lichid lacrimal în cavitatea nazală.

4. Receptorii din retină sunt bastonașe și conuri.

5. Centrală analizator vizual situat în lobul occipital al cortexului emisfere cerebrale, iar auditiv - în temporal.

6. Receptorii auditivi sunt localizați în timpan.

7. Cauza iritației receptorilor auditivi este deformarea celulelor capilare ale acestora, care apare atunci când vibrează membrana principală de sub placa de acoperire.

8. Receptorii termici, tactili, musculari, receptorii care percep presiunea si durerea iau parte la simtul tactil.

A1.Sistemul nervos este format din celule de țesut nervos, ale căror caracteristici sunt

1. Regenerare rapidă 2. Excitabilitate și conductivitate 3. Excitabilitate și contractilitate 4. Structură fibroasă
A2. Dintre funcțiile enumerate pentru măduva spinării următoarele nu sunt tipice
1. Implementarea celor mai simple reflexe 2. Conducerea semnalelor de la receptorii corpului către creier 3. Efectuarea comenzilor de la creier la muschii scheletici 4. Management mișcări voluntare muschii scheletici

A3. Dimensiunea pupilei și curbura lentilei sunt ajustate centrii nervosi situat
1. În medula oblongata 2. În mezencefal 3. În cerebel 4. în lobii occipitali ai emisferelor cerebrale

A4.Centre reflexe condiționate situat
1. în scoarţa cerebrală 2. în medula oblongata 3. în diencefal 4. în măduva spinării

A5. Sistemul nervos parasimpatic este activat
1..în general activitate fizica 2. în caz de pericol 3. în timpul stresului 4. în timpul repausului

A6. Un analizor este un sistem care include
1. fibre simpatice și parasimpatice 2. receptor, cale senzorială, parte a sistemului nervos central, cale motorie, agentie executiva 3. neuroni care percep, conduc și procesează informații 4. diverse părți ale creierului
A7. Când atingeți o tabletă amară cu vârful limbii, o persoană nu simte gustul amar, deoarece...
1. receptorii care percep gustul amar sunt localizați în pereții esofagului 2. receptorii care percep gustul amar sunt localizați pe pereții cavității bucale 3. receptorii care percep gustul amar sunt localizați mai aproape de rădăcina limbii 4. oameni nu au receptori care percep gustul amar
A8. Este oferită viziunea crepusculară
1. iris 2. conuri 3. tije 4. cristalin
A9. Ca urmare a iritației cauzate de praf sau pătrunderea microbilor, membrana mucoasă a ochiului devine inflamată - se dezvoltă
1. miopie 2. hipermetropie 3. conjunctivită 4. Cataractă
A. 10 Tubul auditiv al urechii medii asigură
. 1.fluctuaţiile fluidelor în cohlee urechea internă 2. transfer vibratii sonore de la timpan la oasele uscate ale urechii medii 3.
3 transformarea vibraţiilor mecanice în impulsuri nervoase 4. Egalizarea presiunii conform la diferite partide timpan

ÎN 1. Alege trei răspunsuri corecte din șase. Pentru miopie
1. globul ocular este scurtat 2. imaginea este focalizata in fata retinei
3. Este necesar să purtați ochelari cu lentile biconvexe
4. Globul ocular este alungit
5.imaginea este focalizată în spatele retinei
6. Se recomanda ochelari cu lentile de focalizare
Răspuns:______________

Stabiliți o corespondență între partea sistemului nervos și funcțiile acestuia Funcții Diviziunea sistemului nervos

Vă rugăm să adăugați mai multe sugestii.

1. Imagine în ochi miopic se concentrează ... retină, iar în hipermetrope ... a ei.
2. Miopia corectată corectată ... ochelari, hipermetropie ... .
3. La vânătăi severe si fara arsuri .... .

4. Cauza inflamației urechii medii poate fi pătrunderea durerii în gât și a agenților patogeni gripali prin ... în urechea medie.
5. Nivelurile de zgomot pe stradă sunt reduse .... .
6. Funcționează bine pe leagăne .... .
7. Pentru a afla mirosul unui obiect, trebuie să direcționați un curent de aer către ... .Inhalați vaporii unei substanțe necunoscute ... .

Verificați afirmațiile corecte.
1. Membrana albă a ochiului (sclera) este transparentă.
2. Coroida ochiului este roșu aprins.
3. Canalul nazolacrimal drenează excesul de lichid lacrimal în cavitatea nazală.
4. Receptorii setinei sunt bastonașe și conuri.
5. Analizatorul vizual central este situat în lobul occipital al cortexului cerebral, iar analizatorul auditiv este situat în lobul temporal.
6. Receptorii auditivi sunt localizați în timpan.
7. Cauza iritației receptorilor auditivi este deformarea celulelor capilare ale acestora, care apare atunci când vibrează membrana principală de sub placa octală.

8. Receptorii termici, tactili și musculari care percep presiunea și durerea iau parte la simțul tactil.
_________________________________________________________________
Alege răspunsul corect
1. "Punct orb" este situat în locul unde sunt (situați):
a) bețe;
b) conuri;
c) ieșirea nervului optic;
d) coroidă.
2. Ferestrele ovale și rotunde, acoperite cu membrană, sunt situate între:
A) tubul auditivși faringe;
b) urechea externă și medie;
c) urechea medie și internă.

A15. Ce formațiune a pielii îndeplinește funcția de excreție?

1. celule epidermice

2. glandele sudoripare

3. receptorii de frig si caldura

4. ţesut adipos subcutanat

A16. Sistemul nervos somatic controlează munca

1. muschii scheletici

2. inima și vasele de sânge

3. intestine

1. organ executiv

2. neuron senzitiv

3. receptor

4. interneuron

A18. Ce strat al ochiului conține receptori sub formă de baghete și conuri?

1. proteine

2. vasculare

3. curcubeu

4. retina

A19. Natura socială a omului se manifestă în

1. adaptare la mers vertical

2. activitate de vorbire

4. formarea reflexelor conditionate

A20. Pentru înălțimea umană influență mare furnizează hormoni

1. glandele suprarenale

2. glanda pituitară

3. glanda tiroida

4. pancreas

A21. Un exemplu de glandă de secreție mixtă

1. glanda pituitară

3. pancreas

4. glanda tiroida

A22. Când citiți cărți într-un vehicul în mișcare, apare oboseala musculară

1. modificarea curburii lentilei

2. pleoapele superioare și inferioare

3. reglarea mărimii pupilei

4. modificarea volumului globul ocular

A23. Ar trebui să respiri pe nas, deoarece în cavitatea nazală

1. are loc schimbul de gaze

2. se formează mult mucus

3. există semiinele cartilaginoase

4. aerul este încălzit și purificat

A24. Promovare tensiune arteriala la oameni este

1. normotensiune

2. hiperdinamie

3. hipertensiune arterială

4. hipotensiune arterială

A25. Pentru a reduce umflarea și durerea atunci când o articulație este luxată, ar trebui:

1. încălziți articulația deteriorată

2. aplicați o pungă de gheață pe articulația rănită

3. reglați independent dislocarea în articulația deteriorată

4. încercați, depășind durerea, să dezvoltați articulația deteriorată

AJUTOR ESTE CHIAR NECESAR >>>MARCAȚI AFECȚIILE ADEVĂRATIVE.>>>

1 .Membrana albă a ochiului (sclera) este transparentă. 2 . Coroida ochiului este roșu aprins. 3 . Canalul nazolacrimal drenează excesul de lichid lacrimal în cavitatea nazală. 4. Receptorii din retină sunt bastonașe și conuri. 5 . Analizorul vizual central este situat în lobul occipital al cortexului cerebral. iar auditiv – în temporal 6 . Receptorii auditivi sunt localizați în timpan. 7. Cauza iritației receptorilor auditivi este deformarea celulelor capilare ale acestora, care apare atunci când vibrează membrana principală de sub placa de acoperire. 8 . Receptorii termici, tactili și musculari care percep presiunea și durerea iau parte la simțul tactil.Te rog ajuta-ma!!!))

Tijele și conurile sunt receptorii sensibili la lumină ai ochiului, numiți și fotoreceptori. Sarcina lor principală este să transforme stimularea luminoasă în stimulare nervoasă. Adică ei sunt cei care transformă razele de lumină în impulsuri electrice care intră în creier prin intermediul , care, după anumite procesări, devin imagini pe care le percepem. Fiecare tip de fotoreceptor are propria sa sarcină. Tijele sunt responsabile de percepția luminii în condiții de lumină scăzută (viziune de noapte). Conurile sunt responsabile de acuitatea vizuală, precum și de percepția culorilor (viziunea în timpul zilei).

Tije retiniene

Acești fotoreceptori sunt de formă cilindrică, cu o lungime de aproximativ 0,06 mm și un diametru de aproximativ 0,002 mm. Astfel, un astfel de cilindru este într-adevăr destul de asemănător cu un baston. Ochi persoana sanatoasa conţine aproximativ 115-120 milioane de tije.

Tija ochiului uman poate fi împărțită în 4 zone segmentare:

1 - Zona segmentară exterioară (include discuri membranoase care conțin rodopsina),
2 - Zona segmentară de conectare (cilium),

4 - Zona segmentară bazală (conexiune nervoasă).

Se lipește înăuntru cel mai înalt grad fotosensibil. Deci, pentru reacția lor, energia unui foton (cea mai mică particulă elementară de lumină) este suficientă. Acest fapt este foarte important pentru vederea nocturnă, care vă permite să vedeți în lumină slabă.

Tijele nu pot distinge culorile; acest lucru se datorează în primul rând prezenței unui singur pigment în ele - rodopsina. Pigmentul rodopsina, denumit altfel violet vizual, din cauza grupelor de proteine ​​incluse (cromofore si opsine), are 2 maxime de absorbtie a luminii. Adevărat, unul dintre maxime există dincolo de domeniul luminii vizibile pentru ochiul uman (278 nm - regiunea radiației ultraviolete), prin urmare, probabil că merită să-l numim maximul de absorbție a undelor. Dar cel de-al doilea maxim este vizibil pentru ochi - există la aproximativ 498 nm, situat la limita spectrului de culoare verde și albastru.

Se știe cu încredere că rodopsina, prezentă în bastonașe, reacționează la lumină mult mai lent decât iodopsina, conținută în conuri. Prin urmare, tijele se caracterizează printr-o reacție slabă la dinamica fluxurilor de lumină și, în plus, disting slab mișcările obiectelor. Iar acuitatea vizuală nu este apanajul lor.

Conuri ale retinei

Acești fotoreceptori își iau și numele de la formă caracteristică, similar cu forma baloanelor de laborator. Lungimea conului este de aproximativ 0,05 mm, diametrul său în punctul cel mai îngust este de aproximativ 0,001 mm, iar în punctul cel mai lat este de 0,004. Retina unui adult sănătos conține aproximativ 7 milioane de conuri.

Conurile au mai puțină sensibilitate la lumină. Adică, pentru a le excita activitatea, va fi necesar un flux luminos, care este de zeci de ori mai intens decât pentru a excita munca tijelor. Dar conurile procesează fluxurile de lumină mult mai intens decât tijele, astfel încât acestea percep mai bine modificările acestora (de exemplu, disting mai bine lumina când obiectele se mișcă, în dinamică relativ la ochi). De asemenea, definesc imaginile mai clar.

Conuri ochiul uman, include, de asemenea, 4 zone segmentare:

1 - Zona segmentară exterioară (include discuri membranoase care conțin iodopsină),
2 - Zona segmentară de conectare (constricție),
3 - Zona segmentară interioară (include mitocondriile),
4 - Zona de conectare sinaptică sau segment bazal.

Motivul pentru proprietățile descrise mai sus ale conurilor este conținutul de pigment specific iodopsină din ele. Astăzi, 2 tipuri de acest pigment au fost izolate și dovedite: erythrolab (iodopsină, sensibilă la spectrul roșu și unde L lungi) și clorolab (iodopsină, sensibilă la spectrul verde și unde M medii). Un pigment care este sensibil la spectrul albastru și undele S scurte nu a fost încă găsit, deși numele i-a fost deja atribuit - cyanolab.

Împărțirea conurilor în funcție de tipul de dominanță a pigmentului de culoare în ele (erithrolab, chlorolab, cyanolab) se datorează ipotezei vederii cu trei componente. Există, totuși, o altă teorie a vederii - neliniară bicomponentă. Adepții săi cred că toate conurile conțin eritrolab și clorolab în același timp și, prin urmare, sunt capabili să perceapă culorile atât în ​​spectrul roșu, cât și în cel verde. Rolul cianolabului, în acest caz, este jucat de rodopsina decolorată a tijelor. Această teorie este confirmată și de exemple de oameni care suferă de incapacitatea de a distinge partea albastră a spectrului (tritanopia). De asemenea, au dificultăți cu vederea crepusculară (

Sensibilitate vizuală absolută. Pentru ca o senzație vizuală să apară, lumina trebuie să aibă o anumită energie minimă (de prag). Suma minima Cuantele de lumină necesare pentru a produce senzația de lumină în întuneric variază de la 8 la 47. O tijă poate fi excitată de doar o cuantă de lumină. Astfel, sensibilitatea receptorilor retinieni este cea mai mare conditii favorabile percepția luminii este extremă. Tijele și conurile simple ale retinei diferă ușor în sensibilitatea la lumină. Cu toate acestea, numărul de fotoreceptori care trimit semnale pe celulă ganglionară diferă în centrul și periferia retinei. Numărul de conuri din câmpul receptiv din centrul retinei este de aproximativ 100 de ori mai mic decât numărul de tije din câmpul receptiv de la periferia retinei. În consecință, sensibilitatea sistemului de tije este de 100 de ori mai mare decât cea a sistemului de conuri.

Adaptare vizuală

Când treceți de la întuneric la lumină, apare orbirea temporară, iar apoi sensibilitatea ochiului scade treptat. Această adaptare a sistemului vizual la condiții de lumină puternică se numește adaptare la lumină. Fenomenul opus ( adaptare întunecată) se observă atunci când o persoană se mută dintr-o cameră luminoasă într-o cameră aproape neluminată. La început, nu vede aproape nimic din cauza excitabilității reduse a fotoreceptorilor și neuronii vizuali. Treptat, contururile obiectelor încep să apară, iar apoi și detaliile lor diferă, pe măsură ce sensibilitatea fotoreceptorilor și a neuronilor vizuali în întuneric crește treptat.

Creșterea sensibilității la lumină în întuneric are loc neuniform: în primele 10 minute crește de zeci de ori, iar apoi, în decurs de o oră, de zeci de mii de ori. Recuperarea joacă un rol important în acest proces. pigmenți vizuali. Deoarece numai tijele sunt sensibile în întuneric, un obiect slab luminat este vizibil doar Vedere periferică. Un rol semnificativ în adaptare, pe lângă pigmenții vizuali, este jucat de comutarea conexiunilor între elementele retiniene. În întuneric, zona centrului excitator câmp receptiv celulele ganglionare cresc din cauza slăbirii inhibării inelului, ceea ce duce la o creștere a sensibilității la lumină. Sensibilitatea ochiului la lumină depinde și de influențele care vin din creier. Iluminarea unui ochi reduce sensibilitatea la lumină a ochiului neluminat. În plus, sensibilitatea la lumină este influențată și de semnalele auditive, olfactive și gustative.



Sensibilitate diferențială a vederii

Dacă iluminarea suplimentară dI cade pe o suprafață iluminată cu luminozitatea I, atunci, conform legii lui Weber, o persoană va observa o diferență de iluminare numai dacă dI/I = K, unde K este o constantă egală cu 0,01–0,015. Valoarea dI/I se numește pragul diferențial al sensibilității la lumină. Raportul dI/I este constant la iluminare diferită și înseamnă că pentru a percepe diferența de iluminare a două suprafețe, una dintre ele trebuie să fie cu 1-1,5% mai luminoasă decât cealaltă.

Contrast de luminanță

Inhibarea laterală reciprocă a neuronilor vizuali (vezi capitolul 3) stă la baza contrastului de luminanță general sau global. Astfel, o fâșie gri de hârtie situată pe un fundal deschis apare mai întunecată decât aceeași bandă așezată pe un fundal întunecat. Acest lucru se explică prin faptul că un fundal deschis excită mulți neuroni din retină, iar excitația lor inhibă celulele activate de bandă. Inhibația laterală acționează cel mai puternic între neuronii strâns distanțați, creând un efect de contrast local. Există o creștere aparentă a diferenței de luminozitate la marginea suprafețelor cu iluminare diferită. Acest efect se mai numește și îmbunătățirea marginilor sau efectul Mach: la marginea unui câmp luminos luminos și a unei suprafețe mai întunecate, pot fi văzute două linii suplimentare (o linie și mai luminoasă la marginea câmpului luminos și o linie foarte întunecată la marginea suprafeţei întunecate).

Luminozitatea orbitoare a luminii

Prea mult lumină puternică cauze senzație neplăcută orbire. Limita superioară a luminozității orbitoare depinde de adaptarea ochiului: cu cât adaptarea la întuneric este mai lungă, cu atât luminozitatea luminii este mai mică provoacă orbire. Dacă în câmpul vizual intră obiecte foarte luminoase (orbitoare), acestea afectează discriminarea semnalelor pe o parte semnificativă a retinei (de exemplu, pe un drum de noapte, șoferii sunt orbiți de farurile mașinilor care se apropie). Pentru lucrări delicate asociate cu oboseala ochilor (lectura lungă, lucrul la computer, asamblarea pieselor mici), trebuie să utilizați numai lumină difuză, nu orbitor pentru ochi.

Inerția vederii, fuziunea pâlpâirilor, imagini secvențiale

Senzația vizuală nu apare instantaneu. Înainte să apară senzația, sistemul vizual Trebuie să apară mai multe conversii și semnalizare. Timpul de „inerție a vederii” necesar pentru apariția unei senzații vizuale este în medie de 0,03–0,1 s. Trebuie remarcat faptul că această senzație nu dispare imediat după ce iritația a încetat - durează ceva timp. Dacă mișcăm un chibrit aprins prin aer în întuneric, vom vedea o linie luminoasă, deoarece stimulii de lumină care urmează rapid unul după altul se contopesc într-o senzație continuă. Frecvența minimă de repetare a stimulilor de lumină (de exemplu, fulgerări de lumină), la care are loc fuziunea senzațiilor individuale, se numește frecvența critică a fuziunii pâlpâirii. La iluminare medie, această frecvență este egală cu 10-15 blițuri pe 1 s. Cinematograful și televiziunea se bazează pe această proprietate a viziunii: nu vedem goluri între cadrele individuale (24 de cadre în 1 s în cinema), deoarece senzația vizuală de la un cadru încă persistă până la apariția următoarei. Acest lucru oferă iluzia continuității și mișcării imaginii.

Senzațiile care continuă după încetarea stimulării se numesc imagini secvențiale. Dacă te uiți la o lampă care este aprinsă și închizi ochii, aceasta va fi în continuare vizibilă pentru ceva timp. Dacă, după ce ți-ai fixat privirea asupra unui obiect iluminat, îți întorci privirea către un fundal deschis, atunci de ceva timp poți vedea o imagine negativă a acestui obiect, adică. părțile sale luminoase sunt întunecate, iar părțile întunecate sunt luminoase (imagine secvențială negativă). Acest lucru se explică prin faptul că excitația de la un obiect iluminat inhibă (adaptă) local anumite zone ale retinei; Dacă apoi vă îndreptați privirea către un ecran uniform iluminat, lumina acestuia va excita mai puternic acele zone care nu au fost excitate anterior.

Viziunea culorilor

Întregul spectru pe care îl vedem radiatie electromagnetica cuprins între radiația cu lungime de undă scurtă (400 nm lungime de undă), pe care o numim violet, și radiația cu lungime de undă lungă (700 nm lungime de undă), numită roșie. Culorile rămase din spectrul vizibil (albastru, verde, galben și portocaliu) au lungimi de undă intermediare. Amestecarea razelor de toate culorile dă culoare alba. De asemenea, poate fi obținut prin amestecarea a două așa-numite culori complementare pereche: roșu și albastru, galben și albastru. Dacă amestecați cele trei culori primare - roșu, verde și albastru - atunci se poate obține orice culoare.

Teoria tricomponentă a lui G. Helmholtz, conform căreia percepția culorilor este asigurată de trei tipuri de conuri cu sensibilitate diferită la culoare, se bucură de recunoaștere maximă. Unii dintre ei sunt sensibili la roșu, alții la verde, iar alții la albastru. Fiecare culoare afectează toate cele trei elemente sensibile de culoare, dar grade diferite. Această teorie a fost confirmată direct în experimente în care a fost măsurată absorbția radiațiilor de diferite lungimi de undă în conurile individuale ale retinei umane.

Daltonismul parțial a fost descris în sfârşitul XVIII-lea V. D. Dalton, care însuși a suferit de aceasta. Prin urmare, anomalia percepției culorilor a fost desemnată prin termenul „daltonism”. Daltonismul apare la 8% dintre bărbați; este asociat cu absența anumitor gene în cromozomul nepereche care determină sexul la bărbați. Pentru a diagnostica daltonismul, care este important în selecția profesională, se folosesc tabele policromatice. Persoanele care suferă de aceasta nu pot fi șoferi de transport cu drepturi depline, deoarece este posibil să nu distingă culoarea semafoarelor și a semnelor rutiere. Există trei tipuri de parțial daltonism: protanopia, deuteranopia si tritanopia. Fiecare dintre ele se caracterizează prin lipsa de percepție a uneia dintre cele trei culori primare. Persoanele care suferă de protanopie („roșu-orb”) nu percep culoarea roșie; razele albastru-albastre le par incolore. Persoanele care suferă de deuteranopie („verde-orb”) nu pot distinge culorile verzi de roșu închis și albastru. Pentru tritanopie (o anomalie rară) viziunea culorilor) razele albastre și violete nu sunt percepute. Toate tipurile enumerate de daltonism parțial sunt bine explicate de teoria celor trei componente. Fiecare dintre ele este rezultatul absenței uneia dintre cele trei substanțe care percep culoarea conurilor.

Percepția spațiului

Acuitate vizuala numită capacitatea maximă de a discrimina piese individuale obiecte. Este determinată de distanța cea mai scurtă dintre două puncte pe care ochiul le poate distinge, adică. vede separat, nu împreună. Ochi normal distinge două puncte, distanța dintre care este de 1 minut de arc. Condiment maxim vederea are centrul retinei - pată galbenă. La periferia acesteia, acuitatea vizuală este mult mai mică. Acuitatea vizuală este măsurată folosind tabele speciale, care constau din mai multe rânduri de litere sau cercuri deschise de diferite dimensiuni. Acuitatea vizuală, determinată din tabel, este exprimată în valori relative, cu acuitatea normală luată ca una. Sunt persoane care au hiperacuitate a vederii (viz mai mare de 2).

Linia de vedere. Dacă vă fixați privirea asupra unui obiect mic, imaginea acestuia este proiectată pe macula retinei. În acest caz, vedem obiectul cu viziune centrală. Dimensiunea sa unghiulară la om este de numai 1,5-2 grade unghiulare. Obiectele ale căror imagini cad pe zonele rămase ale retinei sunt percepute prin vederea periferică. Spațiul vizibil pentru ochi atunci când privirea este fixată într-un punct se numește câmp vizual. Limita câmpului vizual este măsurată de-a lungul perimetrului. Limitele câmpului vizual pentru obiectele incolore sunt 70° în jos, 60° în sus, 60° spre interior și 90° spre exterior. Câmpurile vizuale ale ambilor ochi la om coincid parțial, ceea ce are mare importanță pentru a percepe adâncimea spațiului. Câmpurile vizuale pentru diverse culori inegală și mai mică decât pentru obiectele alb-negru.

Viziune binoculara- Asta înseamnă a vedea cu doi ochi. Când se uită la orice obiect, o persoană cu vedere normală nu există senzația a două obiecte, deși există două imagini pe două retine. Imaginea fiecărui punct al acestui obiect cade pe așa-numitele zone corespunzătoare, sau corespunzătoare, ale celor două retine, iar în percepția umană cele două imagini se contopesc într-una singură. Dacă apăsați ușor pe un ochi din lateral, veți începe să vedeți dublu deoarece alinierea retinelor este perturbată. Dacă te uiți la un obiect apropiat, atunci imaginea unui punct mai îndepărtat cade pe puncte neidentice (disparate) ale celor două retine. Disparitatea joacă un rol important în a judeca distanța și, prin urmare, în a vedea adâncimea spațiului. O persoană este capabilă să observe o schimbare în adâncime, creând o schimbare a imaginii pe retine de câteva secunde de arc. Fuziunea binoculară, sau combinarea semnalelor de la cele două retine într-o singură imagine neuronală, are loc în cortexul vizual primar al creierului.

Estimarea dimensiunii unui obiect. Mărimea unui obiect familiar este estimată în funcție de dimensiunea imaginii sale pe retină și de distanța obiectului față de ochi. În cazurile în care este dificil să se estimeze distanța până la un obiect necunoscut, sunt posibile erori grave în determinarea dimensiunii acestuia.

Estimarea distantei. Percepția adâncimii spațiului și estimarea distanței până la un obiect sunt posibile atât cu vederea cu un ochi (vedere monoculară), cât și cu doi ochi ( viziune binoculara). În al doilea caz, estimarea distanței este mult mai precisă. Fenomenul de acomodare are o oarecare importanță în aprecierea distanțelor apropiate cu vedere monoculară. Pentru evaluarea distanței, este, de asemenea, important ca, cu cât este mai aproape, cu atât imaginea unui obiect familiar de pe retină este mai mare.

Rolul mișcărilor oculare pentru vedere. Când se uită la orice obiect, ochii se mișcă. Mișcările oculare sunt efectuate de 6 mușchi atașați globului ocular. Mișcarea celor doi ochi are loc simultan și într-o manieră prietenoasă. Când se uită la obiecte apropiate, este necesar să se reducă (convergența), iar atunci când se privește obiectele îndepărtate, este necesar să se separe axele vizuale doi ochi (divergenţă). In afara de asta, rol important mișcările ochilor pentru vedere este determinată și de faptul că pentru ca creierul să primească în mod continuu informații vizuale, este necesară mișcarea imaginii pe retină. Impulsurile din nervul optic apar atunci când imaginea luminoasă este pornită și oprită. Cu expunerea continuă la lumină pe aceiași fotoreceptori, impulsul din fibrele nervului optic se oprește rapid și senzația vizuală cu ochii și obiectele nemișcate dispare după 1-2 s. Dacă plasați o ventuză cu o sursă mică de lumină pe ochi, atunci o persoană o vede numai în momentul pornirii sau opririi acesteia, deoarece acest stimul se mișcă cu ochiul și, prin urmare, este nemișcat în raport cu retina. Pentru a depăși o astfel de adaptare (adaptare) la o imagine statică, ochiul, la vizualizarea oricărui obiect, produce salturi (sacade) continue care nu sunt resimțite de o persoană. Ca urmare a fiecărei sărituri, imaginea de pe retină se schimbă de la un fotoreceptor la altul, provocând din nou impulsuri celule ganglionare. Durata fiecărei sărituri este egală cu sutimi de secundă, iar amplitudinea sa nu depășește 20 de grade unghiulare. Cu cât obiectul în cauză este mai complex, cu atât mai complexă este traiectoria mișcării ochilor. Ele par să „urmeze” contururile imaginii (Fig. 4.6), zăbovind pe zonele sale cele mai informative (de exemplu, în față aceștia sunt ochii). Pe lângă sărituri, ochii tremură și se deplasează continuu (se deplasează încet de la punctul de fixare al privirii). Aceste mișcări sunt, de asemenea, foarte importante pentru percepția vizuală.

Orez. 4.6. Traiectoria mișcării ochilor (B) la examinarea imaginii lui Nefertiti (A)

SISTEMUL AUDITOR

În legătură cu apariția vorbirii ca mijloc de comunicare interpersonală, auzul uman joacă un rol deosebit. Semnalele acustice (sunete) sunt vibrații ale aerului cu frecvențe și puteri diferite. Ele stimulează receptorii auditivi localizați în cohleea urechii interne. Receptorii activează primii neuroni auditivi, după care informațiile senzoriale sunt transmise în zona auditivă a cortexului cerebral printr-un număr de secțiuni succesive, care sunt deosebit de numeroase în sistemul auditiv.

Viziunea este una dintre modalitățile de a înțelege lumea din jurul nostru și de a naviga în spațiu. În ciuda faptului că și alte simțuri sunt foarte importante, cu ajutorul ochilor o persoană percepe aproximativ 90% din toate informațiile care provin din mediu inconjurator. Datorită capacității de a vedea ceea ce este în jurul nostru, putem judeca evenimentele curente, putem distinge obiectele unele de altele și, de asemenea, putem observa factorii amenințători. Ochii umani sunt proiectați în așa fel încât, pe lângă obiectele în sine, distinge și culorile în care este pictată lumea noastră. Celulele microscopice speciale sunt responsabile pentru acest lucru - tije și conuri, care sunt prezente în retina fiecăruia dintre noi. Datorită lor, informațiile pe care le percepem despre aspectul împrejurimilor noastre sunt transmise creierului.

Structura ochiului: diagramă

Chiar dacă ochiul ocupă atât de puțin spațiu, conține multe structuri anatomice care ne oferă capacitatea de a vedea. Organul vederii este aproape direct conectat la creier și cu ajutorul cercetare specială oftalmologii văd intersecția nervului optic. Are forma unei mingi și se află într-o adâncitură specială - orbita, care este formată din oasele craniului. Pentru a înțelege de ce sunt necesare numeroasele structuri ale organului vizual, trebuie să cunoașteți structura ochiului. Diagrama arată că ochiul este format din formațiuni precum cristalinul, anterior și camera din spate, nervul optic și membrane. Exteriorul organului vederii este acoperit de sclera - cadrul protector al ochiului.

Coji de ochi

Sclera îndeplinește funcția de a proteja globul ocular de deteriorare. Este învelișul exterior și ocupă aproximativ 5/6 din suprafața organului vizual. Partea sclerei care este externă și se extinde direct în mediul înconjurător se numește cornee. Are proprietăți datorită cărora avem capacitatea de a vedea clar lumea din jurul nostru. Principalele sunt transparența, specularitatea, umiditatea, netezimea și capacitatea de a transmite și refracta razele. Restul înveliș exterior Ochii - sclera - constă dintr-o bază densă de țesut conjunctiv. Sub acesta se află următorul strat - stratul vascular. Cochilie din mijloc este reprezentată de trei formaţiuni situate secvenţial: irisul şi coreoidul. În plus, stratul vascular include pupila. Este o gaură mică neacoperită de iris. Fiecare dintre aceste formațiuni are propria sa funcție, care este necesară pentru viziune. Ultimul strat este retina ochiului. Contactează direct cu creierul. Structura retinei este foarte complexă. Acest lucru se datorează faptului că este considerată cea mai importantă membrană a organului vederii.

Structura retinei

Mucoasa interioară a organului vederii face parte din medulara. Este reprezentată de straturi de neuroni care căptușesc interiorul ochiului. Datorită retinei, obținem o imagine a tot ceea ce este în jurul nostru. Toate razele refractate sunt focalizate pe ea și transformate într-un obiect clar. Retina trece în nervul optic, prin fibrele cărora informația ajunge la creier. Pe înveliș interior Ochiul are o pată mică care este situată în centru și are cea mai mare capacitate de a vedea. Această parte se numește macula. În acest loc sunt situate celule vizuale- tije și conuri ale ochiului. Ele ne oferă atât viziunea de zi, cât și de noapte asupra lumii din jurul nostru.

Funcțiile tijelor și conurilor

Aceste celule sunt situate pe ochi și sunt necesare pentru a vedea. Tijele și conurile sunt convertizoarele viziunii alb-negru și color. Ambele tipuri de celule acționează ca receptori fotosensibili ochi. Conurile sunt numite astfel datorită formei lor conice; ele sunt legătura dintre ele retinăși centrală sistem nervos. Funcția lor principală este transformarea senzațiilor de lumină obținute din Mediul extern, în semnale electrice (impulsuri) procesate de creier. Conurile sunt specifice recunoașterii luminii naturale datorită pigmentului pe care îl conțin, iodopsina. Această substanță are mai multe tipuri de celule care percep diferite părți ale spectrului. Lansetele sunt mai sensibile la lumină, astfel încât funcția lor principală este mai dificilă - asigurarea vizibilității la amurg. Conțin, de asemenea, o bază de pigment - substanța rodopsina, care se decolorează atunci când este expusă la lumina soarelui.

Structura tijelor și conurilor

Aceste celule și-au primit numele datorită formei lor - cilindrice și conice. Tijele, spre deosebire de conuri, sunt situate mai mult de-a lungul periferiei retinei și sunt practic absente în macula. Acest lucru se datorează funcției lor - oferind vedere pe timp de noapte, precum și câmpuri vizuale periferice. Ambele tipuri de celule au o structură similară și constau din 4 părți:


Numărul de receptori sensibili la lumină de pe retină variază foarte mult. Celulele cu tije numără aproximativ 130 de milioane. Conurile retinei sunt semnificativ inferioare lor ca număr, în medie sunt aproximativ 7 milioane.

Caracteristici ale transmiterii impulsurilor de lumină

Tijele și conurile sunt capabile să primească lumină și să o transmită către sistemul nervos central. Ambele tipuri de celule sunt capabile să lucreze în timpul zilei. Diferența este că sensibilitatea la lumină a conurilor este mult mai mare decât cea a tijelor. Transmiterea semnalelor primite se realizează datorită interneuronilor, fiecare dintre care este atașat la mai mulți receptori. Combinația mai multor celule basculare deodată face ca sensibilitatea organului vizual să fie mult mai mare. Acest fenomen se numește „convergență”. Ne oferă o imagine de ansamblu asupra mai multor simultan, precum și capacitatea de a captura diverse mișcări care se întâmplă în jurul nostru.

Capacitatea de a percepe culorile

Ambele tipuri de receptori retinieni sunt necesare nu numai pentru a distinge între ziua și viziune crepusculară, dar și pentru a identifica imagini color. Structura ochiului uman permite multe lucruri: să perceapă suprafata mare mediu, vizibil în orice moment al zilei. În plus, avem una dintre abilitățile interesante - vederea binoculară, care ne permite să ne extindem semnificativ vederea. Tijele și conurile sunt implicate în percepția aproape a întregului spectru de culori, datorită căruia oamenii, spre deosebire de animale, disting toate culorile acestei lumi. Viziunea culorilorÎntr-o măsură mai mare, acestea sunt asigurate de conuri, care vin în 3 tipuri (lungime de undă scurtă, medie și lungă). Cu toate acestea, tijele au și capacitatea de a percepe o mică parte a spectrului.