زمانی که وارد سالن سینما می شوید، مسئول سالن سعی می کند شما را با نور چراغ قوه هدایت کند چون شما در آن لحظه تنها چیزی که می بینید تاریکیست. مدتی که گذشت به این شرایط عادت می کنید و این بار پس از خروج از سالن، نور چشم شما را اذیت می کند. این اتفاقات در چشم تحت عنوان تطابق تاریکی و روشنایی بحث می شود.
برای فهمیدن مفهوم تطابق ابتدا باید کمی درباره فرآیند های شیمیایی که منجر به دیدن می شوند صحبت کنیم.
لایه شبکیه چشم مسئول تبدیل پیام های نوری به عصبی است و این کار توسط لایه خارجی آن انجام می شود؛ یعنی فتورسپتورها. دو نوع از فتورسپتورها در چشم وجود دارند؛ سلول های مخروطی (cone) که بیشتر در لکه زرد قرار دارند و مسئول تیزبینی و تشحیص رنگ اند و استوانه ای (rod). این گیرنده های نوری چهار قسمت دارند که قسمت خارجی آن ها از لایه های غشایی پر است که حاوی پروتئینی به نام ردوپسین هستند.
یک فوتون نوری قادر است الکترون موجود در این مولکول را به سطح بالایی از انرژی رسانده و باعث تجزیه ردوپسین شود. ردوپسین پس از واکنش هایی به بخش پروتئینی و رتینال خود تقسیم می شود و هم چنین با اثر گذاری بر غلظت cGMP نفوذپذیری غشا را به سدیم کاهش می دهد و درون سلول را منفی تر (hyperpolarization) می کند. این کار باعث ایجاد هدایت الکتروتونیک در سلول ها می شود.
انتقال پیام در سلول های گیرنده بینایی متفاوت از دیگر اندام های حسی است. در سایر اندام های حسی پتانسیل عمل ایجاد شده و پیام انتقال می یابد ولی در بینایی عملکرد صفر و یک پتانسیل عمل کارایی لازم را برای انتقال کیفیت های متفاوت نوری ندارد و به جای آن از انتقال مستقیم الکتریسیته از سیتوپلاسم (هدایت الکتروتونیک) استفاده می شود.
ظرف یک ثانیه آنزیم ردوپسین کیناز، ردوپسین را احیا می کند و این چرخه تکرار می شود.
حال می توانیم درباره تطابق تاریکی حرف بزنیم. زمانیکه ما چند ساعت در نور شدید قرار می گیریم ردوپسین موجود در چشم بیش از پیش تجزیه می شود و وقتی ردوپسین کم شود حساسیت به نور هم کم می شود. این حساسیت ایتدا در سلول های مخروطی کاهش می یابد و سپس در استوانه ای ها؛ چون فعالیت کلی مخروطی ها چهار برابر استوانه ای هاست. رتینال موجود در ردوپسین هم به صورت ویتامین A در لایه پیگمانته ذخیره می شود. اما با تاریک شدن محیط ردوپسین شروع به تشکیل می کند و با فعالیت بیشتر سلول های استوانه ای نقاط با روشنایی کمتر در محیط بسیار بهتر از قبل تشخیص داده می شوند.
حساسیت به نور در تاریکی تا ۳۵ بار بیشتر می شود که اولین بار Aubert در ۱۸۶۵ به آن اشاره کرد و اصطلاح تطابق تاریکی (Dark Adaptation) را برای آن به کار برد.
زمان لازم برای این تطابق به کیفیت نور اولیه قبل از تاریکی بستگی دارد که:
- هرچه شدت و زمان آن بیشتر باشد زمان بیشتری برای تطابق لازم است
- هرچه زاویه تابش آن کمتر باشد، یعنی مستقیم بتابد؛ چون بیشتر سلول های مخروطی لکه زرد را تحریک خواهد کرد زودتر تطابق اتفاق می افتد
- هرچه طول موج نور بیشتر باشد؛ مثل نور قرمز، منحنی تطابق یکپارچه تر خواهد بود
- منابع:
- medical physiology Guyton & Hall
- webvision
