МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Физиология эндокринной системы
Физиология пищеварительной системы
Физиология клеток крови
Физиология обмена веществ, питания
Физиология почек, КЩС, солевого обмена
Физиология репродуктивной функции
Физиология органов чувств
Физиология нервной системы
Физиология иммунной системы
Физиология кровообращения
Физиология дыхания
Физиология водолазов, дайверов
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Форум
 

Ночная слепота. Возбуждение палочек при активации родопсина светом

а) Ночная слепота. Ночная слепота развивается у любого человека при значительном недостатке витамина А, поскольку без витамина А количество ретиналя и родопсина, которые могут формироваться, резко снижается. Состояние называют ночной слепотой, т.к. ночью освещенность слишком низкая для обеспечения адекватного зрения у людей с недостаточностью витамина А.

Для развития ночной слепоты человек должен не получать витамин А с пищей в течение многих месяцев, поскольку в норме в печени имеются большие запасы этого витамина. Сразу после развития этого состояния его можно иногда ликвидировать, если в течение часа ввести витамин А внутривенно.

Ночная слепота. Возбуждение палочек при активации родопсина светом
Зрительный цикл родопсина и ретиналя в палочке, демонстрирующий распад родопсина под действием света с последующим медленным восстановлением его в процессе химических реакций

б) Возбуждение палочек при активации родопсина светом. Рецепторный потенциал палочек представлен гиперполяризацией, а не деполяризацией. Возникающий под действием света в палочке рецепторный потенциал отличается от рецепторных потенциалов практически всех других сенсорных рецепторов, а именно: возбуждение палочки вызывает увеличение отрицательности ее мембранного потенциала, т.е. гиперполяризацию. Это противоположно снижению отрицательности (процессу деполяризации), которое происходит у других сенсорных рецепторов.

Но как активация родопсина ведет к гиперполяризации? Это связано с тем, что при распаде родопсина снижается проводимость мембраны для ионов Na+ в наружном сегменте палочек. Это вызывает гиперполяризацию всей мембраны следующим образом.

Ночная слепота. Возбуждение палочек при активации родопсина светом
Теоретическое обоснование генерации гиперполяризационного рецепторного потенциала при разрушении родопсина, которое ведет к снижению тока положительно заряженных ионов Na+ в наружный сегмент палочки

На рисунке выше показано движение ионов Na+ в полном электрическом контуре через внутренний и наружный сегменты палочки. Внутренний сегмент постоянно откачивает ионы Na изнутри наружу, создавая отрицательный потенциал внутри всей клетки. Однако наружный сегмент палочки, где локализуются диски фоторецептора, ведет себя совершенно иначе; здесь мембрана палочки в темноте высокопроницаема для ионов Na+. Следовательно, положительно заряженные ионы Na+ постоянно текут назад, внутрь палочки, и нейтрализуют таким образом большую часть отрицательности внутри клетки. Таким образом, в норме в темноте, когда палочки не возбуждены, существует сниженная электроотрицательность на внутренней стороне мембраны палочки, составляющая примерно -40 мВ вместо обычных -70-80 мВ, характерных для большинства сенсорных рецепторов.

При действии света родопсин наружного сегмента палочки начинает распадаться, и это снижает натриевую проводимость мембраны наружного сегмента. В результате поступление ионов Na+ внутрь палочки через этот сегмент уменьшается, хотя ионы Na+ продолжают выкачиваться наружу через мембрану внутреннего сегмента. Таким образом, теперь палочку покидает большее количество ионов Na+, чем поступает внутрь нее. Поскольку ионы Na+ положительные, потеря их внутри палочки способствует увеличению отрицательности с внутренней стороны мембраны, и чем больше световой энергии попадает на палочку, тем выше становится электроотрицательность, т.е. выше гиперполяризация. При максимальной интенсивности света мембранный потенциал достигает уровня -70-80 мВ, который близок к потенциалу равновесия для ионов К+.

в) Длительность рецепторного потенциала и логарифмическая зависимость между рецепторным потенциалом и интенсивностью света. Когда внезапно луч света попадает на сетчатку, временная гиперполяризация, возникающая в палочках, т.е. их рецепторный потенциал, достигает пика через 0,3 сек и продолжается более 1 сек. В колбочках изменение происходит в 4 раза быстрее, чем в палочках. Следовательно, зрительный образ, воздействующий на палочки сетчатки в течение лишь 1 миллионной доли секунды, иногда может вызывать ощущение видимого изображения в течение более секунды.

Другой особенностью рецепторного потенциала является то, что он примерно пропорционален логарифму интенсивности света. Это чрезвычайно важно, поскольку позволяет глазу различать интенсивности света в диапазоне, во много тысяч раз большем, чем при других обстоятельствах.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Также рекомендуем "Каскад усиления в сетчатке. Фотохимия цветового зрения"

- Вернуться в оглавление раздела "Физиология человека."

Оглавление темы "Оптическая составляющая зрительного аппарата":
1. Астигматизм. Коррекция астигматизма
2. Контактные линзы. Зрение при катаракте
3. Острота зрения. Определение расстояния до объекта глазами
4. Офтальмоскоп. Внутриглазная жидкость
5. Водянистая влага камер глаза. Отток водянистой влаги
6. Внутриглазное давление. Глаукома
7. Сетчатка. Строение и анатомия сетчатки
8. Пигментный слой сетчатки. Кровоснабжение сетчатки
9. Фотохимия зрения. Родопсин и его распад под действием света
10. Ночная слепота. Возбуждение палочек при активации родопсина светом
Медунивер - поиск Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Мы в Instagram Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.