2.视网膜的两种感光换能系统
在人和大多数脊椎动物的视网膜中存在两种感光换能系统,即视杆系统和视椎系统。
视杆系统又称暗光觉或暗视觉系统,由视杆细胞和与它们相联系的双极细胞以及神经节细胞等组成,它们对光的敏感度较高,能在昏暗环境中感受弱光刺激而引起暗视觉,但无色觉,对被视物分辨能力较差;视椎系统又称昼光觉或明视觉系统,它们对光的敏感度差,只有在强光条件下才能激活,但视物时可辨别颜色,且对被视物的细节有较高的分辨能力。
3. 视杆细胞的感光换能机制
(1)视紫红质的光化学反应
(2)视杆细胞感受器电位
感光细胞的外段是进行光-电转换的关键部位。视杆细胞所含的视紫红质几乎全部集中在视盘膜中。
视杆细胞的静息电位比一般细胞小得多,只有―30~―40mV,由Na+通道开放、Na+内流形成,称为暗电流,表现为一种超极化型的慢电位,而其他类型的感受器电位一般都表现为膜的暂时去极化。产生机制:光照→视杆细胞中视紫红质构象改变→激活视盘膜上的G蛋白(传递蛋白),进而激活磷酸二脂酶→外段胞浆中和外段膜上的cGMP大量分解→视杆细胞外段膜上Na+通道开放减少,Na+通透性降低→外段膜超极化即超极化感受器电位。
4. 视锥系统的换能和颜色视觉
(1)色觉与三原色学说
正常的视网膜视锥细胞,可以分辨波长在380~760nm之间的约150种不同的颜色。一种颜色可以由不同比例的红光、绿光和蓝光三种原色混合而形成,这就是所谓的三原色学说。
视网膜上存在三种视锥细胞分别对红、绿、蓝光最敏感。三种视锥细胞分别含有特异的感光色素,由视蛋白和视黄醛组成。三类视锥色素中的视黄醛相同,并且与视紫红质中的视黄醛相同,不同点在于各含有特异的视蛋白。
视锥细胞外段在受到光照时,也发生超极化型感受器电位,机制与视杆细胞相似。
(2)色盲与色弱
三、与视觉有关的若干生理现象
1.视敏度:是指眼睛对物体细小结构的辨别能力,又称视力或视锐度。视力通常用视角的倒数来表示。视角是指从物体的两端点各引直线到眼节点的夹角。视角越小其视力越好。
2.暗适应与明适应
(1)暗适应:是指人从亮处突然进入暗室,最初几乎看不清任何物体,经过一定时间后,逐渐恢复了在暗处的视力。
(2)明适应:是指人从暗处来到强光下,最初感到强光耀眼,不能视物,稍待片刻,才能恢复视觉。
3.视野:单眼固定地注视前方一点不动,这时该眼所能看到的范围称为视野。
不同颜色的视野范围大小顺序如下:白色>黄蓝色>红色>绿色。一般人颞侧和下方视野较大,鼻侧与上方视野较小。利用视野计可测出盲点的位置。在中央凹鼻侧约3mm的视神经乳头处(直径约1.5mm),因无感光细胞,因此没有视觉感受,该部位称为生理盲点。
4.视后像和融合现象
5.双眼视觉和立体视觉
单眼视觉:两眼的视野完全不重叠产生的视觉
双眼视觉:两眼同时看某一物体时产生的视觉。双眼视觉还可以弥补单眼视觉中的盲区缺陷,扩大视野,并可防止单眼视物时造成的平面感从而产生立体感。