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.
Зрение — функция и глаза, и мозга. Поэтому в последние годы ученые все настойчивее выдвигают теорию так называемой нервной адаптации (привыкания) глаза, которая связывает чувствительность глаза к свету не только с количеством зрительных пигментов, но и с деятельностью нервных элементов сетчатки. Полное познание биологического процесса зрения — дело недалекого будущего. Новые методы и идеи физики, могущество математики, опыт и знания биологов избавят человека от одного из самых страшных, трагических недугов — слепоты.
Разговор продолжается
За три месяца нынешнего года наша редакция получила около восьми тысяч писем. В редакционной почте оказалось немало откликов на № 12 журнала за 1962 год. Это и понятно: ведь номер построен в значительной мере с помощью читателей — каждая статья представляла собой ответ на письмо. Вопросы, поднятые одним читателем, оказались интересными для многих, родили новые предложения, споры, раздумья. И вот, разговор продолжается…
Москвич В. Д. Прицкер, отец пятилетней Анечки, спрашивал, как лучше построить режим сна ребенка. Врач Р. И. Аркадьева отвечала ему статьей «Когда звонит будильник». Эту статью, оказывается, прочли не только многие родители. Она привлекла внимание… семилетнего Васи Маракулина из Киева.
«Дорогая редакция! — пишет он. — Я не могу уснуть раньше 9 часов. Встаю в 6 часов 30 минут». По-видимому, Вася — самый юный из наших читателей, и нас тем более радует его письмо. Милый Вася! Действительно, ты спишь мало. Постарайся, как это советует врач Аркадьева, пораньше лечь, перед сном заняться какими-нибудь спокойными играми, не — смотреть телевизор, не читать. А почему ты встаешь так рано? Может быть, ты слишком волнуешься и боишься опоздать в школу, как это часто бывает с первоклассниками? Уж если ты читаешь наш журнал, то прочти в номере 10 за 1962 год серию маленьких рассказиков под общим заглавием «Стрелки обходят циферблат». В них как раз говорится о режиме дня таких ребят, как ты.