Світлова і темнова адаптація

Механізми світлової та темнової адаптації

Якщо людина знаходиться на яскравому світлі протягом декількох годин, і в паличках, і в колбочках відбувається руйнування фоточутливих речовин до ретиналя і опсинів. Крім того, велика кількість ретиналя в обох типах рецепторів перетворюється на вітамін А. В результаті концентрація фоточутливих речовин в рецепторах сітківки значно зменшується, і чутливість очей до світла знижується. Цей процес називають світловий адаптацією.

Навпаки, якщо людина тривалий час перебуває в темряві, ретиналь і опсини в паличках і колбочках знову перетворюються в світлочутливі пігменти. Крім того, вітамін А переходить в ретиналь, поповнюючи запаси світлочутливого пігменту, гранична концентрація якого визначається кількістю опсинів в паличках і колбочках, здатних з'єднуватися з ретиналь. Цей процес називають темпової адаптацією.

На малюнку показаний хід темнової адаптації у людини, що знаходиться в повній темряві після кількох годин перебування на яскравому світлі. Видно, що відразу після потрапляння людини в темряву чутливість його сітківки дуже низька, але протягом 1 хв вона збільшується вже в 10 раз, тобто сітківка може реагувати на світло, інтенсивність якого становить 1/10 частину від попередньо необхідної інтенсивності. Через 20 хв чутливість зростає в 6000 разів, а через 40 хв - приблизно в 25000 разів.

Закони світловий і темнової адаптації

Темнова адаптація визначається досягненням максимуму світловий чутливості протягом перших 30 - 45 хв;
Світлова чутливість наростає тим швидше, чим менше до цього очей був адаптований до світла;
Під час темнової адаптації світлочутливість підвищується в 8 - 10 тисяч разів і більше;
Після 45 хв перебування в темряві світлова чутливість підвищується, але незначно, якщо обстежуваний залишається в темряві.

Темнова адаптація очі є пристосування органу зору до роботи в умовах зниженого освітлення. Адаптація колб завершується в межах 7 хв, а паличок - протягом приблизно години. Існує тісний зв'язок між фотохімією зорового пурпура (родопсину) і змінюється чутливістю палочкового апарату очей, т. Е. Інтенсивність відчуття в принципі пов'язана з кількістю родопсина, «знебарвлюється» під впливом світла. Якщо перед дослідженням темнової адаптації зробити яскравий за-світло очі, наприклад, запропонувати дивитися на яскраво освітлену білу поверхню 10-20 хв, то в сітківці відбудеться значна зміна молекул зорового пурпура, і чутливість ока до світла буде незначною (світло (фото) стрес) . Після переходу до повній темряві чутливість до світла почне дуже швидко рости. Здатність очі відновлювати чутливість до світла вимірюють за допомогою спеціальних приладів - адаптометрії Нагеля, Дашевського, Білостоцького - Гофмана, Гартінгера і ін. Максимум чутливості ока до світла досягається протягом приблизно 1-2 год, підвищуючись в порівнянні з початковою в 5000-10 000 разів и більше.

Вимірювання темновой адаптацііТемновая адаптація може бути виміряна в такий спосіб. Спочатку випробуваний протягом короткого проміжку часу дивиться на яскраво освітлену поверхню (зазвичай до досягнення нею певної, контрольованої ступеня світловий адаптації). При цьому чутливість випробуваного зменшується, і тим самим створюється точно реєструється точка відліку часу, необхідного для його темнової адаптації. Потім вимикають світло і через певні проміжки часу визначають поріг сприйняття випробуваним світлового стимулу. Певну ділянку сітківки стимулюється подразником з певною довжиною хвилі, які мають певні тривалість та інтенсивність. За результатами такого експерименту будується крива залежності мінімальної кількості енергії, необхідної для досягнення порогу, від часу перебування в темряві. Крива показує, що збільшення часу перебування в темряві (абсциса) призводить до зниження порогу (або до зростання чутливості) (ордината).

Крива адаптації до темряви складається з двох фрагментів: верхній відноситься до колбочкам, нижній - до паличок. Ці фрагменти відображають різні стадії адаптації, швидкість протікання яких різна. На початку адаптаційного періоду поріг різко знижується і швидко досягає постійного значення, що пов'язано зі збільшенням чутливості колбочок. Загальна зростання чутливості зору за рахунок колб значно поступається зростанню чутливості за рахунок паличок, і темновая адаптація настає за 5-10 хв перебування в темному приміщенні. Нижній фрагмент кривої описує темновую адаптацію палочкового зору. Зростання чутливості паличок настає після 20-30-хвилинного перебування в темноті. Це означає, що в результаті приблизно півгодинної адаптації до темряви очей стає приблизно в тисячу разів більш чутливим, ніж був на початку адаптації. Однак хоча збільшення чутливості в результаті темнової адаптації, як правило, відбувається поступово і для завершення цього процесу потрібен час, навіть досить нетривалий вплив світла може перервати його.

Хід кривої темнової адаптації залежить від швидкості фотохімічної реакції в сітківці, а досягнутий рівень залежить вже не від периферичного, а від центрального процесу, а саме від збудливості вищих кіркових зорових центрів.