Donkere aanpassing: functie, taken, rol en ziekten

Dark adaptation (ook: dark adaptation) verwijst naar de aanpassing van het oog aan duisternis. Door verschillende aanpassingsprocessen neemt de lichtgevoeligheid toe in dit proces. De aanpassing aan het donker kan verminderd zijn als gevolg van een aangeboren of verworven ziekte.

Wat is donkere aanpassing?

Donkere aanpassing verwijst naar de aanpassing van het oog aan duisternis. Het menselijk oog past zich goed aan verschillende lichtomstandigheden aan. Het is zowel overdag als 's nachts functioneel. Als de lichtomstandigheden van de omgeving verslechteren, past het oog zich aan de toenemende duisternis aan. Dit proces wordt donkere aanpassing genoemd. Er vinden verschillende processen plaats: het oog schakelt van kegel- naar staafzicht, de leerling verwijdt, de rodopsine concentratie in de staven neemt toe, en de receptieve velden van de ganglion cellen breiden uit. Deze aanpassingen verhogen de gevoeligheid van het oog voor licht, waardoor zicht in het donker mogelijk wordt (scotopisch zicht). Tegelijkertijd wordt de gezichtsscherpte verminderd in vergelijking met dagzicht. Daarnaast zijn in het donker verschillen in helderheid waar te nemen, maar zijn kleuren nauwelijks te onderscheiden. Volledige aanpassing duurt ongeveer 10 tot 50 minuten. Het hangt echter af van de voorgaande lichtomstandigheden en kan ook aanzienlijk meer tijd kosten.

Functie en taak

Bij het betreden van een donkere kamer is aanvankelijk niets of bijna niets zichtbaar voor het menselijk oog. Na een paar minuten heeft het oog zich echter aangepast aan de nieuwe lichtomstandigheden in die mate dat contouren herkenbaar worden. Het kan 50 minuten of langer duren om maximaal zicht in het donker te bereiken. Ondertussen vinden er in het oog verschillende processen plaats om zich aan te passen. Drie van de vier processen die betrokken zijn bij aanpassing aan het donker vinden plaats in de netvlies van het oog​ Het netvlies bevat sensorische cellen die functioneren als receptoren. Ze registreren het licht dat door de leerling​ Ze zetten deze prikkel om in elektrische signalen, die ze doorgeven aan de zenuwcellen erachter (ganglion cellen). Elk van deze ganglion cellen bestrijken een specifiek gebied van het netvlies waarvan het prikkels ontvangt. Dat wil zeggen, elke ganglioncel ontvangt informatie van een specifieke groep receptoren. Zo'n gebied wordt een receptief veld genoemd. Hoe kleiner het receptieve veld, hoe hoger de gezichtsscherpte. De elektrische signalen die door de ganglioncellen worden ontvangen, worden verzonden via de optische zenuw aan de hersenen, waar ze worden verwerkt. Er zijn twee soorten receptoren in het netvlies voor het registreren van licht: kegeltjes en staafjes. Ze zijn gespecialiseerd voor verschillende taken. De kegels zijn verantwoordelijk voor het zicht overdag (fotopisch zicht), de staafjes voor schemer- en nachtzicht. De staafjes bevatten het pigment rhodopsine (zichtbaar paars). Dit verandert chemisch wanneer er licht op valt, waardoor het proces wordt geïnitieerd waarmee de stimulus wordt omgezet in een elektrisch signaal. In helderheid vereist deze transformatie veel rodopsine, wat de oorzaak is concentratie afnemen. In het donker daarentegen regenereert rodopsine. Het is verantwoordelijk voor de lichtgevoeligheid van de staafjes. Hoe hoger de concentratie van rodopsine, des te lichtgevoeliger de staafjes en dus het oog. Vier verschillende processen vinden plaats tijdens aanpassing aan het donker:

  • 1. het oog schakelt van kegelzicht naar staafzicht. Omdat staafjes gevoeliger zijn voor licht, zijn ze beter in staat om zwakke lichtbronnen waar te nemen. Waar bij kegelzicht kleuren kunnen worden onderscheiden en contrasten kunnen worden gedetecteerd en de gezichtsscherpte hoog is, kunnen bij staafzicht alleen verschillen in helderheid worden waargenomen.
  • 2. in duisternis, de leerling verwijdt. Zo valt er meer licht in het oog, dat de staafjes kunnen omzetten in signalen.
  • 3. De rhodopsineconcentratie regenereert geleidelijk. Als resultaat neemt de lichtgevoeligheid toe. Totdat de grootst mogelijke lichtgevoeligheid in het donker is bereikt, gaan er ongeveer 40 minuten voorbij.
  • 4. receptieve velden breiden uit. Als resultaat ontvangt de enkele ganglioncel informatie uit een groter gebied van het netvlies. Dit resulteert ook in een verhoogde lichtgevoeligheid, maar ook in een verminderde gezichtsscherpte.

Ziekten en klachten

Verschillende aangeboren of verworven ziekten kunnen de aanpassing aan het donker en het nachtzicht negatief beïnvloeden. Als het zicht in het donker zeer beperkt of niet meer mogelijk is, wordt dit nacht genoemd. blindheid (nachtblindheid). In sommige gevallen is er ook een verhoogde gevoeligheid voor verblinding. Het zicht overdag wordt echter niet aangetast. In de regel worden beide ogen 's nachts aangetast blindheid​ Aangeboren nacht blindheid kan verschillende oorzaken hebben. Het kan een teken zijn van pathologische veranderingen in het netvlies, zoals die optreden bij retinopathia pigmentosa. Bij deze ziekte worden de sensorische cellen in het netvlies geleidelijk vernietigd. De staven zijn de eersten die omkomen, waardoor er een toename in nachtblindheid​ Aangeboren stationair nachtblindheidaan de andere kant, het resultaat van mutaties in het genetisch materiaal die ervoor zorgen dat de staafjes niet goed functioneren. Aangeboren nachtblindheid kan niet worden behandeld. Bij verworven nachtblindheid veroorzaakt door vitamine A-tekort, wordt ook de functie van de staven verstoord. Vitamine A is een bestanddeel van rodopsine, dat cruciaal is voor de staaffunctie. Een tekort verstoort de regeneratie van het pigment. Het komt voor als het te weinig is vitamine A wordt geleverd of het lichaam kan de vitamine niet uit voedsel opnemen. Nachtzicht kan ook worden verstoord door verschillende andere ziekten. Deze omvatten cataracten, die het zicht in de schemering bemoeilijken door vertroebeling van de lens. Als gevolg van kan schade aan het netvlies optreden suikerziekte mellitus. Omdat verschillende spieren en zenuwen zijn betrokken bij het proces van aanpassing aan het donker, spier- en neurologische aandoeningen (zoals spierverlamming en oogzenuwontsteking) kunnen ook interfereren met donkere aanpassing.