Dark Adaptation: Function, Tasks, Role & Diseases

Temná adaptace (také: temná adaptace) označuje adaptaci oka na tmu. V důsledku různých adaptačních procesů se v tomto procesu zvyšuje citlivost na světlo. Tmavá adaptace může být narušena v důsledku vrozené nebo získané nemoci.

Co je temná adaptace?

Tmavá adaptace označuje adaptaci oka na tmu. Lidské oko se dokáže dobře přizpůsobit různým světelným podmínkám. Je funkční ve dne i v noci. Pokud se světelné podmínky prostředí zhorší, oko se přizpůsobí rostoucí tmě. Tento proces se nazývá temná adaptace. Probíhá několik procesů: Oko přepíná z kuželového vidění na tyčinku, žák dilatuje, rhodopsin koncentrace v prutech se zvyšuje a vnímavá pole ganglion buňky se rozšiřují. Tyto úpravy zvyšují citlivost oka na světlo a umožňují vidění ve tmě (skotopické vidění). Současně je zraková ostrost snížena ve srovnání s denním viděním. Rozdíly v jasu lze navíc vnímat ve tmě, ale barvy lze jen těžko rozlišit. Kompletní adaptace trvá přibližně 10 až 50 minut. Závisí to však na předchozích světelných podmínkách a může to také trvat podstatně déle.

Funkce a úkol

Při vstupu do temné místnosti není pro lidské oko zpočátku nic nebo téměř nic vidět. Po několika minutách se však oko přizpůsobilo novým světelným podmínkám do té míry, že byly rozeznatelné obrysy. Dosažení maximálního vidění ve tmě může trvat 50 a více minut. Mezitím v oku probíhá několik procesů, aby se přizpůsobily. Tři ze čtyř procesů zapojených do adaptace na temnotu probíhají v sítnice oka. Sítnice obsahuje senzorické buňky, které fungují jako receptory. Registrují světlo, které vstupuje do oka skrz žák. Převádějí tento stimul na elektrické signály, které přenášejí do nervových buněk za nimi (ganglion buňky). Každý z těchto ganglion buňky pokrývají specifickou oblast sítnice, jejíž podněty přijímá. To znamená, že každá gangliová buňka přijímá informace od specifické skupiny receptorů. Takové oblasti se říká receptivní pole. Čím menší je vnímavé pole, tím vyšší je zraková ostrost. Elektrické signály přijímané gangliovými buňkami jsou přenášeny přes zrakový nerv k mozek, kde jsou zpracovávány. V sítnici existují dva typy receptorů pro registraci světla: kužely a tyčinky. Specializují se na různé úkoly. Kužele jsou odpovědné za denní vidění (fotopické vidění), tyče za soumraku a noční vidění. Tyčinky obsahují pigment rhodopsin (vizuálně fialový). To se chemicky mění, když na něj dopadne světlo, čímž se zahájí proces, kterým se stimul přemění na elektrický signál. V jasu vyžaduje tato transformace hodně rhodopsinu, což způsobuje jeho koncentrace snížit. Ve tmě se naopak rhodopsin regeneruje. Je zodpovědný za citlivost tyčí na světlo. Čím vyšší je koncentrace rhodopsinu, tím citlivější jsou tyčinky a tím i oko. Během adaptace na tmu probíhají čtyři různé procesy:

  • 1. oko přepíná z kuželového vidění na vidění na tyči. Vzhledem k tomu, že tyčinky jsou citlivější na světlo, jsou schopny lépe vnímat tlumené zdroje světla. Zatímco u kuželového vidění lze rozlišit barvy a detekovat kontrasty a zraková ostrost je vysoká, u vidění pomocí tyče lze vnímat pouze rozdíly v jasu.
  • 2. ve tmě, žák rozšiřuje. Do oka tak dopadá více světla, které tyčinky mohou přeměnit na signály.
  • 3. koncentrace rhodopsinu se postupně regeneruje. Výsledkem je zvýšení citlivosti na světlo. Dokud není ve tmě stanovena nejvyšší možná citlivost na světlo, uplyne asi 40 minut.
  • 4. vnímavá pole se rozšiřují. Výsledkem je, že jediná gangliová buňka přijímá informace z větší oblasti sítnice. To také vede ke zvýšené citlivosti na světlo, ale také ke snížení zrakové ostrosti.

Nemoci a stížnosti

Několik vrozených nebo získaných onemocnění může negativně ovlivnit adaptaci na temnotu a noční vidění. Pokud je vidění ve tmě velmi omezené nebo již není možné, nazývá se to noční slepota (nyctalopia). V některých případech dochází také ke zvýšené citlivosti na oslnění. Denní vidění však není narušeno. V noci jsou zpravidla postiženy obě oči slepota. Vrozená noc slepota může být způsobeno různými příčinami. Může to být známka patologických změn sítnice, jako jsou ty, které se vyskytují u retinopathia pigmentosa. U tohoto onemocnění jsou senzorické buňky v sítnici postupně ničeny. Tyče jsou první, které zahynuly, což způsobilo nárůst Noční slepota. Vrozené stacionární Noční slepota, na druhé straně, je výsledkem mutací genetického materiálu, které způsobují, že tyčinky nefungují správně. Kongenitální Noční slepota nelze léčit. V získané noční slepotě způsobené nedostatek vitaminu A, funkce prutů je také narušena. Vitamin je složka rhodopsinu, která je zásadní pro funkci tyčinky. Nedostatek zasahuje do regenerace pigmentu. Vyskytuje se, když je příliš málo vitamin je dodáván nebo tělo nemůže přijímat vitamin z potravy. Noční vidění může být také narušeno různými jinými nemocemi. Patří sem katarakta, která ztěžuje vidění za soumraku kvůli zakalení čočky. V důsledku toho může dojít k poškození sítnice cukrovka mellitus. Protože různé svaly a nervy se podílejí na procesu adaptace na tmu, svalových a neurologických onemocnění (jako je svalová paralýza a optická neuritida) může také zasahovat do přizpůsobení temnotě.