Для возникновения зрительного ощущения, источник света должен обладать некоторой энергией. Величина пороговой энергии при теоретически наиболее благоприятных обстоятельствах крайне мала. Минимальное число квантов света способных произвести возбуждения в глазу, находящемся в темноте, колеблется от 10 до 50. Считают, что одна палочка может быть возбуждена всего 1 квантом света. Таким образом, чувствительность рецепторов сетчатки при наиболее благоприятных условиях световосприятия (при максимальной адаптации глаза к темноте) равна физически предельной чувствительности. Отдельно взятые палочки и колбочки отличаются по чувствительности к свету незначительно. Число же фоторецепторов, посылающих импульсы на одну ганглиозную клетку, различно в центре и на периферии сетчатки. Как ранее отмечалось число колбочек в области макулы примерно в 100 раз меньше количества палочек в периферическом поле. Значит и чувствительность палочковой системы в 100 раз выше колбочковой системы. При смене "темнота - свет" наступает временное ослепление. Через некоторое время чувствительность глаза снижается. Этот приспособительный процесс называется световой адаптацией. Обратное явление наблюдается при смене "свет-темнота" когда сниженная к свету чувствительность сетчатки глаза не способна воспринимать слабые световые раздражители. Постепенно начинают выявляться контуры предметов, а позднее различаться их детали. Такое повышение чувствительности зрения к условиям малой освещенности, называют темновой адаптацией. Рост световой чувствительности в темноте происходит неравномерно. Первые десять минут чувствительность глаза возрастает до 80 раз, а затем в течение часа еще во много десятков тысяч раз. Основная роль в этом процессе принадлежит восстановлению зрительных пигментов. Йодопсин колбочек в темноте восстанавливается быстрее родопсина палочек. Первое время адаптация к темноте зависит от процессов в колбочках. Так как абсолютная чувствительность колбочкового аппарата невелика, первый период адаптации не вызывает особых изменений чувствительности глаза. Второй период адаптации обусловлен восстановлением родопсина. Он протекает медленно, завершается к концу первого часа пребывания в темноте. Восстановление этого пигмента сопровождается значительным повышением чувствительности палочек к свету. Чувствительность глаза к свету в темноте может повысится в 100 000- 200 000 раз, чем была в условиях яркого освещения. Важную роль в световой адаптации играет переключение связей внутри сетчатки. В темноте площадь возбудительного центра рецептивного поля нервной клетки увеличивается вследствие ослабления кольцевого торможения. Следствием чего является подключение к одной биполярной клетке большего количества фоторецепторов, а значит большее их число суммируется на ганглиозную клетку. Вследствие такой пространственной суммации, возбуждающий потенциал увеличивается, а порог реакций на свет ганглиозных клеток снижается.
Влияние ЦНС на процессы адаптации зрения
Освещение одного глаза приводит к резкому понижению чувствительности к свету другого, неосвещенного глаза. Это иллюстрирует влияние ЦНС на адаптацию сетчатки к свету. На процессы адаптации сетчатки влияет и симпатическая вегетативная нервная система. Одностороннее удаление у человека шейных симпатических ганглиев (при хирургическом лечении определенных заболеваний) всегда вызывает снижение скорости адаптации десимпатизированного глаза.
Восприятие цветов
Трехкомпонентный механизм восприятия цветов описал еще М. В. Ломоносов. Эта теория была сформулирована позднее в 1801 г. Т. Юнгом и развита Г. Гельмгольцем. Согласно теории в колбочках находятся различные светочувствительные вещества. В одних колбочках содержится вещество, чувствительное к красному цвету, в других к зеленому, в третьих - к фиолетовому. Разные длины волн оказывают действие на все три цветоощущающих элемента, но в разной степени. Эти возбуждения суммируются зрительными нейронами, в коре головного мозга, дают ощущение того или иного цвета.
Восприятие пространства
Остротой зрения называют максимальную способность различать отдельные объекты. Ее можно определить по наименьшему расстоянию между двумя точками, которые глаз различает, т. е. видит отдельно. Максимальную остроту зрения имеет макулярная область. К периферии острота зрения снижается. Острота зрения измеряется при помощи специальных таблиц, которые состоят из нескольких рядов букв или незамкнутых окружностей различной величины, обозначеных числом, означающем расстояние в метрах, с которого здоровый глаз должен их различать. Острота зрения выражается в относительных величинах, при этом нормальная острота принимается за единицу.
Оценка расстояния
Восприятие глубины пространства и оценка расстояния, возможны как при зрении одним глазом (монокулярное зрение), так и обоими глазами (бинокулярное зрение). При бинокулярном зрении оценка расстояния гораздо точнее. В оценке близких расстояний при монокулярном зрении имеет значение явление аккомодации. При взгляде на предмет не возникает ощущения двух предметов, несмотря на то, что имеется два изображения на двух сетчатках. При зрении обоими глазами в восприятии эти два изображения сливаются в одно. Диспарация имеет значение в оценке расстояния и, следовательно, в видении глубины. Человек способен заметить изменение глубины, создающее сдвиг изображения на сетчатках на несколько угловых секунд.
Заключение
Зрительный анализатор - основной из органов чувств человека и большого количества других позвоночных животных. Он дает более 90% информации, идущей к коре мозга от всех рецепторных полей организма. Именно благодаря быстрому эволюционному развитию зрительных механизмов мозг хищников и приматов резко изменился и стал более совершенным. Пословица "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать" имеет глубокие физиологические основания.