Журнал Здоровье №4 (100) 1963

В современных руководствах по химии зрения описываются все стадии выцветания зрительного пурпура.

Вначале в молекуле зрительного пурпура происходят весьма незначительные изменения: меняется только расположение атомов, из которых она состоит. Такая перестановка атомов и определяет перемену цвета пигмента с пурпурного на оранжевый. Затем, на следующей стадии выцветания, молекула зрительного пурпура как бы разрывается, раскалывается на две части: белковую и красящую. Красящая часть молекулы — ретинен — желтого цвета, поэтому сетчатка приобретает желтый цвет. На последней стадии ретинена уже нет: путем сложных химических реакций он преобразуется в витамин А.

Итак, желтый ретинен — не что иное, как видоизмененный витамин А. Это открытие стало сенсацией. Оно с научной точки зрения объяснило работу русского врача Савельева, который изучил так называемую куриную слепоту более чем у тысячи больных и добился поразительных успехов другие жиры. Причина синтез в палочках зрительного пурпура, строительным материалом для которого является витамин А. Статья Савельева, опубликованная еще в 1892 году, так и называлась: «Куриная слепота, как следствие жирового голодания».

Продукты выцветания зрительного пурпура образуются не только в сетчатке, но и в пробирке при комнатной температуре. Если раствор зрительного пурпура заморозить, то под действием света он превращается в продукт оранжевого цвета, на этом обесцвечивание пурпура останавливается. Если же затем этот раствор оставить оттаивать до комнатной темпёратуры даже в темноте, то он через некоторое время превратится сначала в желтый, а затем в белый раствор.

Свет нужен именно для того, чтобы превратить зрительный пурпур в промежуточный оранжевый; остальной процесс будет не фотохимическим, не с обязательным участием света, а просто химическим, для которого необходима только плюсовая температура.

Большинство ученых считает, что именно мгновенное фотохимическое превращение пурпура в промежуточный оранжевый — важнейший этап превращения энергии света в нервный процесс зрения.

Постепенно был решен и второй вопрос, на который ученые стремились ответить еще со времен Кюне: как восстанавливается в сетчатке зрительный пурпур? Ведь если под действием света пурпур выцветает, то он обязательно должен снова восстановиться. Иначе — стоило бы один раз взглянуть на солнечный мир и израсходовать весь запас зрительного пигмента, как мы бы ослепли. Одно из самых тяжелых нарушений в нашем организме, приводящее к слепоте, и есть неспособность сетчатки восстанавливать зрительный пурпур в результате поломки биохимического механизма восстановления зрительного пурпура.

Как известно, пурпур под действием света переходит в промежуточный оранжевый и зрительный желтый — смесь белка-опсина и ретинена, а затем в зрительный белый — смесь белка-опсина и витамина А. Кюне установил, что зрительный пурпур и в живом глазу, и в вынутой из глаза сетчатке может восстанавливаться с любой стадии выцветания. Для этого необходимо одно — контакт с пигментным эпителием — тонким слоем черных, как сажа, пигментных клеток. Располагаясь на дне глазного бокала, эти клетки служат сетчатке как бы подстилкой. К пигментному эпителию примыкает разветвленная сеть тончайших капилляров, питающих сетчатку кровью. Именно с кровью через пигментный эпителий в палочки и колбочки сетчатки поступает витамин А — строительный материал зрительных пигментов.

В 1951 году было установлено, что для «строительства» зрительных пигментов необходим особый витамин А — атомы в его молекуле должны располагаться строго определенным образом. В наш организм поступает обычный витамин А . Но один из многочисленных ферментов животных и человека — изомераза, которая располагается в пигментном эпителии, превращает молекулу обычного витамина А в молекулу витамина А «зрительного».

Когда все это было установлено, биохимики сумели получить искусственным путем зрительный пурпур. Для этого они смешали в пробирке совершенно чистый витамин А, добытый из рыбьего жира, белок палочек — опсин и набор специальных ферментов, в том числе изомеразу. Из этой смеси в результате химической реакции и получился зрительный пурпур. Все эти работы приближают время, когда удастся с успехом лечить людей, у которых нарушен механизм восстановления в сетчатке зрительного пурпура.

До сих пор речь шла о превращениях зрительного пурпура, который находится в палочках сетчатки. Такие же превращения претерпевает и другой зрительный пигмент человека — йодопсин. Он находится в колбочках. Но зачем глазу человека нужны два зрительных пигмента и два рода фоточувствительных клеток?

Все дело в том, что колбочки менее чувствительны к свету, чем палочки. Но зато с помощью колбочек мы наблюдаем сочные цвета окружающего нас солнечного мира. В яркий день красный мак мы видим колбочками. В сумерках этот же цветок становится для нас почти черным. Почему? Дело в том, что колбочки его видеть перестали — для них вечером света слишком мало, а палочки, благодаря которым мы все же замечаем цветок, красный цвет почти не воспринимают, так как зрительный пурпур под действием красного цвета не выцветает. Это удивительное явление природы обнаружил еще в 1823 году один из основателей физиологической оптики, гордость чешской и мировой науки, друг Гете — Ян Пуркинье.

Обладая уникальной чувствительностью к свету, палочки сетчатки «работают» и в условиях малой освещенности. Установлено, что если бы лучи света не рассеивались в атмосферном воздухе, было бы вполне достаточно энергии света, падающего на один квадратный сантиметр в секунду от обыкновенной стеариновой свечи, удаленной от глаза на… двести километров, чтобы началось выцветание зрительного пурпура, то есть чтобы мы увидели свет!

* * *

До самого последнего времени фотохимическая теория зрения была единственной и казалась непререкаемой. Но в науке даже самые очевидные вещи подчас могут нуждаться в уточнении. Нет, роль и значение зрительных пигментов не опровергнуты. Именно они переводят физическую энергию света в фотохимический процесс, с которого в сетчатке начинается, а в коре головного мозга заканчивается сложный процесс зрения.

Многие физиологи и биохимики, сводившие весь процесс зрения к выцветанию и восстановлению зрительного пурпура, забывали о роли многочисленных нервных элементов сетчатки. Но зрительный процесс вовсе не сводится только к процессу фотохимическому. Недаром сетчатку называют «кусочком мозга, помещенным в глаз». В формировании информации, которую сетчатка посылает в кору головного мозга, самое активное участие принимают и ее нервные слои.