Anatomie-Lexicon

Tije și conuri în ochi

definiție

Ochiul uman are două tipuri de fotoreceptori care ne permit să vedem. Pe de o parte există receptorii tijei, iar pe de altă parte receptorii conului, care sunt în continuare subdivizați: receptorii albastri, verzi și roșii. Acești fotoreceptori reprezintă un strat al retinei și trimit un semnal către celulele de transmitere legate de ele dacă detectează o incidență a luminii. Conurile sunt utilizate pentru viziunea fotopică (viziunea culorilor și viziunea de zi) și tijele, pe de altă parte, pentru vederea scotopică (percepția în întuneric).

Mai multe despre acest subiect: Cum funcționează vederea?

constructie

Retina umană, de asemenea retină numit, are o grosime totală de 200 um și este format din diferite straturi de celule. Celulele epiteliale pigmentare, care sunt foarte importante pentru metabolism, se află în exterior retină prin absorbția și descompunerea fotoreceptorilor morți și, de asemenea, secretă componente celulare care apar în timpul procesului vizual.

Fotoreceptorii efectivi, care sunt separați în tije și conuri, urmează acum spre interior. Ambele au în comun faptul că au un membru exterior, care se îndreaptă spre epiteliul pigmentar și, de asemenea, are contact cu acesta. Aceasta este urmată de un ciliu subțire, prin care legătura exterioară și legătura interioară sunt conectate între ele. În cazul tijelor, veriga exterioară este un strat de discuri cu membrană, similar cu o stivă de monede. În cazul tenoanelor, însă, veriga exterioară este formată din pliuri de membrană, astfel încât legătura exterioară arată ca un fel de pieptene de păr într-o secțiune longitudinală, cu dinții reprezentând pliurile individuale.

Membrana celulară a membrului exterior conține pigmentul vizual al fotoreceptorilor. Culoarea conurilor se numește rodopsină și constă dintr-o opsină glicoproteină și retină 11-cis, o modificare a vitaminei A1. Pigmenții vizuali ai conurilor diferă de rodopsină și unul de celălalt prin diferite forme de opsină, dar au și retina. Pigmentul vizual din discurile membranare și pliurile membranei este consumat de procesul vizual și trebuie regenerat. Discurile și pliurile cu membrană sunt întotdeauna nou formate. Aceștia migrează de la membrul interior la membrul exterior și, în final, sunt eliberați, absorbiți și descompuse de epiteliul pigmentar. O defecțiune a epiteliului pigmentar determină depunerea resturilor de celule și a pigmentului vizual, așa cum apare de exemplu în boala Retinita pigmentara este.

Membrul interior este corpul celular propriu al fotoreceptorilor și conține nucleul celular și organulele celulare. Aici au loc procese importante, cum ar fi citirea ADN-ului, producerea de proteine sau substanțe de mesagerie celulară; în cazul fotoreceptorilor, glutamatul este substanța mesager.

Membrul interior este subțire și are un așa-numit picior receptor la capăt, prin care celula este conectată la așa-numitele celule bipolare (celule de înaintare). Veziculele emițătoare cu glutamatul de substanță mesager sunt depozitate în baza receptorilor. Acesta este utilizat pentru a transmite semnale către celulele bipolare.

O caracteristică specială a fotoreceptorilor este aceea că, atunci când este întuneric, substanța transmițătoare este eliberată permanent, prin care eliberarea scade atunci când lumina cade. Deci, nu este ca în cazul altor celule de percepție că un stimul duce la o eliberare crescută de emițători.

Există celule bipolare cu tij și con, care la rândul lor sunt interconectate cu celulele ganglionului, care alcătuiesc stratul de celule ganglion și ale căror procese celulare formează în cele din urmă împreună nervul optic. Există, de asemenea, o interconectare orizontală complexă a celulelor retinăcare este realizat de celulele orizontale și celulele amacrine.

Retina este stabilizată de așa-numitele celule Müller, celulele gliale ale retinăcare acoperă întreaga retină și acționează ca un cadru.

funcţie

Fotoreceptorii ochiului uman sunt folosiți pentru a detecta lumina incidentă. Ochiul este sensibil la razele de lumină cu lungimi de undă cuprinse între 400 - 750 nm. Aceasta corespunde culorilor de la albastru la verde până la roșu. Razele de lumină sub acest spectru sunt denumite ultraviolete și mai sus ca infraroșu. Ambele nu mai sunt vizibile pentru ochiul uman și pot chiar deteriora ochiul și pot provoca opacitatea lentilelor.

Mai multe despre acest subiect: Cataractă

Conurile sunt responsabile pentru viziunea culorilor și necesită mai multă lumină pentru a emite semnale. Pentru a realiza viziunea culorilor, există trei tipuri de conuri, fiecare dintre acestea fiind responsabil pentru o lungime de undă diferită a luminii vizibile și are absorbția maximă la aceste lungimi de undă. Fotopigmentele, opsinele pigmentului vizual al conurilor diferă prin urmare și formează 3 subgrupuri: conurile albastre cu un maxim de absorbție (AM) de 420 nm, conurile verzi cu un AM de 535 nm și conurile roșii cu o AM de 565 nm. Dacă lumina acestui spectru de lungime de undă atinge receptorii, semnalul este transmis.

Mai multe despre acest subiect: Examinarea vederii culorii

Între timp, tijele sunt deosebit de sensibile la incidența luminii și sunt, prin urmare, utilizate pentru a detecta chiar foarte puțină lumină, în special în întuneric. Se diferențiază doar între lumină și întuneric, dar nu din punct de vedere al culorii. Pigmentul vizual al celulelor tijei, numit și rodopsină, are o absorbție maximă la o lungime de undă de 500 nm.

sarcini

După cum s-a descris deja, receptorii conului sunt folosiți pentru vederea de zi. Prin cele trei tipuri de conuri (albastru, roșu și verde) și un proces de amestecare aditivă a culorilor, culorile pe care le vedem. Acest proces diferă de amestecul de culori fizic și subtractiv, ceea ce se întâmplă, de exemplu, atunci când amestecăm culorile pictorilor.

În plus, conurile, în special în groapa de vizionare - locul viziunii mai ascuțite - permit, de asemenea, viziunea ascuțită, cu o rezoluție mare. Acest lucru se datorează, în special, interconectării lor neurale. Mai puține conuri duc la un neuron ganglion respectiv decât cu tijele; rezoluția este, așadar, mai bună decât cu betisoarele. În Fovea centralis există chiar și o redirecționare 1: 1.

Pe de altă parte, tijele au un maxim cu o absorbție de maxim 500 nm, care se află chiar în mijlocul intervalului de lumină vizibilă. Deci reacționezi la lumină dintr-un spectru larg. Cu toate acestea, având în vedere că nu au rodopsina, nu pot separa lumina de diferite lungimi de undă. Cu toate acestea, avantajul lor mare este că sunt mai sensibile decât conurile. O incidență semnificativ mai mică a luminii este de asemenea suficientă pentru a atinge pragul de reacție pentru tije. Prin urmare, sunt utilizate pentru a vedea în întuneric atunci când ochiul uman este orb. Rezoluția este însă mult mai proastă decât în cazul conurilor. Mai multe tije converg, adică converg, duc la un neuron ganglionar. Aceasta înseamnă că, indiferent de ce tijă din bandaj este excitată, neuronul ganglionului este activat. Deci nu există o separare spațială atât de bună ca în cazul tenonelor.

Este interesant de menționat că ansamblurile tije sunt, de asemenea, senzorii pentru așa-numitul sistem magnocelular, care este responsabil de mișcarea și percepția conturului.

În plus, poate că una sau alta au observat deja că stelele nu se află în centrul câmpului vizual noaptea, ci mai degrabă pe margine.Acest lucru se datorează faptului că accentul se proiectează spre groapa de vedere, dar nu are betisoare. Acestea se află în jurul lor, astfel încât să puteți vedea stelele din jurul centrului privirii.

distribuire

Datorită sarcinilor lor diferite, conurile și tijele din ochi sunt, de asemenea, distribuite diferit în ceea ce privește densitatea lor. Conurile sunt utilizate pentru viziune ascuțită cu diferențierea culorilor în timpul zilei. Prin urmare, vă aflați în centrul retină cele mai frecvente (pata galbenă - Macula lutea) și în groapa centrală (Fovea centralis) sunt singurii receptori prezenți (fără tije). Groapa de vizionare este locul viziunii cele mai ascuțite și este specializată în lumina zilei. Tijele au parafoveala lor de densitate maximă, adică. în jurul gropii centrale a vederii. În periferie, densitatea fotoreceptorilor scade rapid, astfel încât în părțile mai îndepărtate sunt prezente aproape doar tije.

mărimea

Conurile și betisoarele împărtășesc modelul într-o oarecare măsură, dar apoi variază. În general, betisoarele sunt puțin mai lungi decât conurile.

Fotoreceptorii tijei au în medie aproximativ 50 um lungime și aproximativ 3 um în diametru în locațiile cele mai dens ambalate, adică. pentru tije, regiunea parafoveală.

Fotoreceptorii conului sunt ceva mai scurti decât tijele și au un diametru de 2 um în fovea centralis, așa-numita groapă a vederii, în regiunea cu cea mai mare densitate.

număr

Ochiul uman are un număr copleșitor de fotoreceptori. Un singur ochi are în jur de 120 de milioane de receptori de tijă pentru vederea scotopică (în întuneric), în timp ce există aproximativ 6 milioane de receptori de con pentru vedere de zi.

Ambii receptori își converg semnalele la aproximativ un milion de celule ganglionare, prin care axonii (procesele celulare) ale acestor celule ganglionare alcătuiesc nervul optic ca un pachet și se trag în creier, astfel încât semnalele să poată fi procesate central acolo.

Mai multe informații găsiți aici: Centrul vizual

Comparație de betisoare și conuri

După cum s-a descris deja, tijele și conurile au mici diferențe de structură, care însă nu sunt grave. Mult mai importantă este funcția lor diferită.

Tijele sunt mult mai sensibile la lumină și, prin urmare, pot detecta chiar o mică incidență a luminii, dar doar diferențiază între lumină și întuneric. În plus, acestea sunt puțin mai groase decât conurile și sunt transmise în mod convergent, astfel încât puterea lor de rezolvare este mai mică.

Pe de altă parte, conurile necesită mai multă incidență a luminii, dar pot permite viziunea culorilor prin cele trei sub-forme ale acestora. Datorită diametrului lor mai mic și transmisiei mai puțin puternice, transmisia de până la 1: 1 în fovea centralis, au o rezoluție excelentă, care poate fi folosită doar în timpul zilei.

Punct galben

Macula lutea, cunoscut și sub denumirea de punctul galben, este locul de pe retină cu care oamenii se văd în primul rând. Numele a fost dat de colorația gălbuie a acestui punct în fundul ochiului. Locul galben este locul retină cu majoritatea fotoreceptorilor. În afară de Macula rămân aproape numai tije care se presupune că fac diferența între lumină și întuneric.

Macula în mod central, încă mai există așa-numita groapă de vizionare, Fovea centralis. Acesta este punctul de vedere cel mai accentuat. Groapa de vizualizare conține doar conuri în densitatea lor maximă de ambalare, ale căror semnale sunt transmise 1: 1, astfel încât rezoluția este cea mai bună aici.

distrofia

Distrofii, modificări patologice ale țesutului corpului care provoacă retină sunt de obicei ancorate genetic, adică ele pot fi moștenite de la părinți sau dobândite printr-o nouă mutație. Unele medicamente pot provoca simptome similare distrofiei retiniene. Bolile au în comun că simptomele apar doar pe parcursul vieții și au un curs cronic, dar progresiv. Cursul distrofiilor poate varia foarte mult de la boală la boală, dar poate varia foarte mult în cadrul unei boli. Cursul poate varia chiar și în cadrul unei familii afectate, astfel încât nu se pot face declarații generale. Cu toate acestea, în unele boli, poate progresa spre orbire.

În funcție de boală, acuitatea vizuală poate scădea foarte repede sau se poate deteriora treptat în câțiva ani. Simptomele, fie că se schimbă în primul rând câmpul vizual al viziunii, fie că pierderea câmpului vizual progresează din exterior în interior, este variabilă datorită bolii.

Diagnosticul distrofiei retiniene poate fi dificil la început. Cu toate acestea, există numeroase proceduri de diagnostic care pot face un diagnostic posibil; aici este o mică selecție:

Oftalmoscopie: apar deseori modificări vizibile, cum ar fi depozitele în fundul ochiului
electroretinografie, care măsoară răspunsul electric al retinei la stimuli ușori
electrooculografie, care măsoară modificările potențialului electric al retinei atunci când ochii se mișcă.

Din păcate, în prezent, nu este cunoscută nicio terapie cauzală sau preventivă pentru majoritatea bolilor distrofice cauzate genetic. Cu toate acestea, în prezent sunt multe cercetări în domeniul ingineriei genetice, aceste terapii fiind în prezent doar în faza de studiu.

Pigment vizual

Pigmentul vizual uman este format dintr-o glicoproteină numită opsină și așa-numita 11-cis-retină, care este o modificare chimică a vitaminei A1. Acest lucru explică, de asemenea, importanța vitaminei A pentru acuitatea vizuală. În cazul simptomelor de deficiență severă, poate apare orbire nocturnă și, în cazuri extreme, orbire.

Împreună cu retina 11-cis, opsina produsă de corpul însuși, care există sub diferite forme pentru tije și cele trei tipuri de con ("con opsine"), este încorporată în membrana celulară. Când este expus la lumină, complexul se schimbă: retina 11-cis se modifică la retina all-trans și opsina este de asemenea modificată. Metarhodopsina II, de exemplu, este produsă în tije, care pune în mișcare o cascadă de semnal și raportează incidența luminii.

Slăbiciune Verde roșu

Punctul slab sau verde orbirea este o defecțiune a vederii culorii congenitale și moștenite X-legate cu penetrare incompletă. Cu toate acestea, poate fi și faptul că este o mutație nouă și, prin urmare, niciunul dintre părinți nu are acest defect genetic. Deoarece bărbații au doar un singur cromozom X, este mult mai probabil să apară boala și până la 10% din populația masculină este afectată. Cu toate acestea, doar 0,5% dintre femei sunt afectate, deoarece pot compensa un cromozom X defect cu un al doilea sănătos.

Slăbiciunea roșu-verde se bazează pe faptul că a avut loc o mutație genetică pentru opsina proteinei vizuale, fie în izoformul ei verde, fie în roșu. Acest lucru modifică lungimea de undă la care opsina este sensibilă și, prin urmare, tonurile de roșu și verde nu pot fi distinse suficient. Mutația apare mai frecvent în opsin pentru vederea verde.

Există, de asemenea, posibilitatea ca viziunea culorii pentru una dintre culori să fie complet absentă, de exemplu dacă gena codificatoare nu mai este prezentă. Se numește slăbiciune sau orbire roșie protanomalie sau. protanopia (pentru verde: Deuteranomalie sau. Deuteranopie).

O formă specială este monocromatismul conului albastru, adică. numai conurile albastre și viziunea albastră funcționează; Roșul și verdele nu pot fi apoi separate.

Citiți mai multe despre acest subiect: