Tume kohanemine: funktsioon, ülesanded, roll ja haigused

Tume kohanemine (ka: tume kohanemine) viitab silma kohanemisele pimedusega. Erinevate kohanemisprotsesside tulemusena suureneb selles protsessis valgustundlikkus. Tume kohanemine võib kaasasündinud või omandatud haiguse tõttu olla häiritud.

Mis on tume kohanemine?

Tume kohanemine viitab silma kohanemisele pimedusega. Inimsilm suudab hästi kohaneda erinevate valgustingimustega. See on funktsionaalne päeval ja öösel. Kui keskkonna valgustingimused halvenevad, kohaneb silm suureneva pimedusega. Seda protsessi nimetatakse pimedaks kohanemiseks. Toimub mitu protsessi: silm lülitub koonuselt vardanägemisele, õpilane laieneb, rodopsiin kontsentratsioon varrastes suureneb ja vastuvõtuväljad ganglion rakud laienevad. Need kohandused suurendavad silma valgustundlikkust, võimaldades nägemist pimedas (skotoopiline nägemine). Samal ajal väheneb nägemisteravus päevase nägemisega võrreldes. Lisaks on heleduse erinevusi tajutav pimedas, kuid värve on vaevalt võimalik eristada. Täielik kohanemine võtab aega umbes 10 kuni 50 minutit. Kuid see sõltub eelnevatest valgustingimustest ja võib võtta ka oluliselt rohkem aega.

Funktsioon ja ülesanne

Pimedasse ruumi sisenedes pole algselt midagi või peaaegu midagi inimsilmale nähtav. Mõne minuti pärast on silm kohanenud uute valgustingimustega niivõrd, kuivõrd piirjooned on äratuntavad. Pimedas maksimaalse nägemise saavutamiseks võib kuluda 50 minutit või rohkem. Vahepeal tekivad silmas kohanemiseks mitmed protsessid. Kolm neljast tumedas kohanemisprotsessis toimuvad silma võrkkesta. Võrkkest sisaldab sensoorrakke, mis toimivad retseptoritena. Nad registreerivad valguse, mis siseneb silma läbi õpilane. Nad muudavad selle stiimuli elektrilisteks signaalideks, mille nad edastavad enda taga olevatele närvirakkudele (ganglion rakud). Igaüks neist ganglion rakud katavad võrkkesta teatud ala, mille stiimulid ta vastu võtab. See tähendab, et iga ganglionirakk saab teavet kindlalt retseptorite rühmalt. Sellist ala nimetatakse vastuvõtuväljaks. Mida väiksem on vastuvõtuväli, seda suurem on nägemisteravus. Ganglionirakkude vastuvõetud elektrisignaalid edastatakse silmanärv Euroopa aju, kus neid töödeldakse. Võrkkestas on valguse registreerimiseks kahte tüüpi retseptoreid: koonused ja vardad. Nad on spetsialiseerunud erinevatele ülesannetele. Koonused vastutavad päevase nägemise eest (fotoopiline nägemine), vardad hämariku ja öise nägemise eest. Vardad sisaldavad pigment rodopsiini (visuaalselt lilla). See muutub keemiliselt, kui sellele langeb valgus, algatades seeläbi protsessi, mille käigus stiimul muundatakse elektriliseks signaaliks. Heleduses nõuab see muundumine palju rodopsiini, mis selle põhjustab kontsentratsioon vähendama. Pimedas seevastu rodopsiin taastub. See vastutab varraste valgustundlikkuse eest. Mida kõrgem on kontsentratsioon rodopsiinist, seda valgustundlikumad on vardad ja seega ka silm. Pimedas kohanemisel toimub neli erinevat protsessi:

  • 1. silm lülitub koonuse nägemisest varda nägemisele. Kuna vardad on valgustundlikumad, suudavad nad paremini hämaraid valgusallikaid tajuda. Kui koonuselises nägemises saab eristada värve ja tuvastada kontraste ning nägemisteravus on kõrge, siis varda nägemisel on tajutavad ainult heleduse erinevused.
  • 2. pimeduses, õpilane laieneb. Seega langeb silma rohkem valgust, mille vardad saavad signaalideks muuta.
  • 3. rodopsiini kontsentratsioon taastub järk-järgult. Selle tulemusel suureneb valgustundlikkus. Kuni pimedas on võimalik võimalikult suur valgustundlikkus mööduda, möödub umbes 40 minutit.
  • 4. vastuvõtlikud väljad laienevad. Selle tulemusena saab üks ganglionirakk teavet võrkkesta suuremalt alalt. Selle tulemuseks on ka suurenenud valgustundlikkus, kuid ka nägemisteravuse langus.

Haigused ja kaebused

Mitmed kaasasündinud või omandatud haigused võivad negatiivselt mõjutada pimedat kohanemist ja öist nägemist. Kui nägemine pimedas on väga piiratud või pole enam võimalik, nimetatakse seda ööseks pimedus (nyctalopia). Mõnel juhul on ka suurenenud pimestamise tundlikkus. Päevane nägemine ei ole siiski häiritud. Reeglina mõjutavad öösel mõlemad silmad pimedus. Kaasasündinud öö pimedus võib olla tingitud erinevatest põhjustest. See võib olla märk võrkkesta patoloogilistest muutustest, näiteks nendest, mis esinevad retinopathia pigmentosas. Selle haiguse korral hävivad võrkkesta sensoorsed rakud järk-järgult. Esimesed hukkuvad vardad, põhjustades nende kasvu öine pimedus. Kaasasündinud statsionaarne öine pimedusteiselt poolt tulenevad geneetilise materjali mutatsioonidest, mille tõttu vardad ei tööta korralikult. Kaasasündinud öine pimedus ravida ei saa. Omandatud öises pimeduses, mille on põhjustanud A-vitamiini puudus, on häiritud ka vardade funktsioon. A-vitamiini on rodopsiini komponent, mis on varda funktsioneerimiseks kriitilise tähtsusega. Puudus häirib pigmendi taastumist. See tekib siis, kui kas liiga vähe A-vitamiini või organism ei suuda vitamiini toidust omastada. Öönägemist võivad häirida ka mitmesugused muud haigused. Nende hulka kuuluvad kae, mis muudab hämariku nägemise läätse hägustumise tõttu keeruliseks. Selle tagajärjel võib tekkida võrkkesta kahjustus diabeet mellitus. Kuna erinevad lihased ja närve osalevad pimedas kohanemisprotsessis, lihas - ja neuroloogilistes haigustes (näiteks lihaste halvatus ja optiline neuriit) võib häirida ka tumedat kohanemist.