Anatomija-Leksikon

Šipke i čunjevi u oku

definicija

Ljudsko oko ima dvije vrste fotoreceptora koji nam omogućuju da vidimo. S jedne strane su receptori za štapove, a s druge strane receptori za konus, koji su opet podijeljeni: receptori za plavu, zelenu i crvenu boju. Ti fotoreceptori predstavljaju sloj mrežnice i šalju signal povezanim ćelijama odašiljačima ako otkriju pojavu svjetlosti. Konusi se koriste za fotopijski vid (vid u boji i vid po danu), a šipke, s druge strane, za skotopijski vid (percepcija u mraku).

Više o ovoj temi: Kako djeluje vid?

građevinarstvo

I ljudska mrežnica Mrežnica zove, ukupno je debeo 200 µm i sastoji se od različitih staničnih slojeva. Izvana su stanice pigmentnog epitela, koje su vrlo važne za metabolizam Mrežnica apsorbiraju i razgrađuju mrtve fotoreceptore i također luče stanične komponente koje nastaju tijekom vizualnog procesa.

Dalje prema unutra slijede stvarni fotoreceptori koji su odvojeni u šipke i čunjeve. Obojici je zajedničko da imaju vanjski ud koji je usmjeren prema pigmentnom epitelu i također ima kontakt s njim. Nakon toga slijedi tanki cilij kroz koji su spojene vanjska i unutarnja veza. U slučaju štapova, vanjska je veza sloj membranskih diskova, sličan hrpi kovanica. U slučaju bodlji, vanjska se karika sastoji od nabora membrane tako da vanjska karika izgleda poput neke vrste češlja za kosu u uzdužnom presjeku, a zubi predstavljaju pojedinačne nabore.

Stanična membrana vanjskog uda sadrži vizualni pigment fotoreceptora. Boja čunjeva naziva se rodopsin, a sastoji se od glikoproteina opsina i 11-cis mrežnice, modifikacije vitamina A1. Vizualni pigmenti čunjeva razlikuju se od rodopsina i međusobno različitim oblicima opsina, ali imaju i mrežnicu. Vizualni pigment u membranskim diskovima i membranskim naborima troši se vizualnim postupkom i mora se obnoviti. Membranski diskovi i nabori uvijek su novonastali. Oni migriraju s unutarnjeg člana na vanjski, a na kraju ih oslobađa i apsorbira i razgrađuje pigmentni epitel. Neispravnost pigmentnog epitela uzrokuje taloženje staničnih ostataka i vidnog pigmenta, kao što je slučaj na primjer kod bolesti Retinitis pigmentosa je.

Unutarnji član je stvarno stanično tijelo fotoreceptora i sadrži staničnu jezgru i stanične organele. Tu se odvijaju važni procesi, poput čitanja DNK, proizvodnje bjelančevina ili tvari staničnih kreatora; u slučaju fotoreceptora, glutamat je tvar kreatora.

Unutarnji je ud tanak i na kraju ima takozvano receptorsko stopalo preko kojeg je stanica povezana s takozvanim bipolarnim stanicama (stanice za prosljeđivanje). Prijenosne vezikule s glasničnom tvari glutamatom pohranjene su u bazi receptora. To se koristi za prijenos signala u bipolarne stanice.

Posebnost fotoreceptora je da se u mraku tvar odašiljača trajno oslobađa, pri čemu se oslobađanje smanjuje kad svjetlost padne. Dakle, nije kao kod ostalih percepcijskih stanica da podražaj dovodi do povećanog otpuštanja odašiljača.

Postoje bipolarne stanice štapića i konusa, koje su pak međusobno povezane s ganglijskim stanicama, koje čine sloj ganglijskih stanica i čiji stanični procesi u konačnici tvore vidni živac. Postoji i složena horizontalna međusobna povezanost stanica Mrežnicašto ostvaruju vodoravne stanice i amakrine stanice.

Retina je stabilizirana takozvanim Müllerovim stanicama, glijalnim stanicama Mrežnicakoji obuhvaćaju čitavu mrežnicu i djeluju kao okvir.

funkcija

Fotoreceptori ljudskog oka koriste se za otkrivanje upadne svjetlosti. Oko je osjetljivo na svjetlosne zrake valnih duljina između 400 - 750 nm. To odgovara bojama od plave do zelene do crvene. Svjetlosne zrake ispod ovog spektra nazivaju se ultraljubičastim, a iznad infracrvenim. Oboje više nisu vidljivi ljudskom oku, a mogu čak oštetiti oko i prouzrokovati neprozirnost leće.

Više o ovoj temi: Katarakta

Čunjevi su odgovorni za vid u boji i trebaju više svjetla da emitiraju signale. Da bi se ostvario vid u boji, postoje tri vrste čunjeva, od kojih je svaki odgovoran za različitu valnu duljinu vidljive svjetlosti i ima svoj apsorpcijski maksimum na tim valnim duljinama. Fotopigmenti, opsini vizualnog pigmenta čunjeva, stoga se razlikuju i čine 3 podskupine: plavi čunjevi s maksimumom apsorpcije (AM) 420 nm, zeleni čunjevi s AM 535 nm i crveni čunjevi s AM od 565 nm. Ako svjetlost ovog spektra valnih duljina pogodi receptore, signal se prenosi dalje.

Više o ovoj temi: Ispitivanje vida u boji

U međuvremenu su štapovi posebno osjetljivi na pojavu svjetlosti i stoga se koriste za otkrivanje čak i vrlo malo svjetlosti, posebno u mraku. Razlikuje se samo između svijetlog i tamnog, ali ne u pogledu boje. Vizualni pigment stanica štapića, koji se naziva i rodopsin, ima maksimum apsorpcije na valnoj duljini od 500 nm.

zadaci

Kao što je već opisano, konusni receptori se koriste za dnevni vid. Kroz tri vrste čunjeva (plavi, crveni i zeleni) i postupkom aditivnog miješanja boja, mogu se vidjeti boje koje vidimo. Taj se postupak razlikuje od fizičkog, supstraktivnog miješanja boja, što je slučaj, na primjer, kod miješanja slikarevih boja.

Osim toga, čunjevi, posebno u promatračkoj jami - mjestu najoštrijeg vida - također omogućuju oštar vid visoke rezolucije. To je također posebno zaslužno za njihovu neuronsku međusobnu povezanost. Manje čunjeva dovodi do određenog ganglijskog neurona nego sa šipkama; rezolucija je stoga bolja nego kod štapića za jelo. U Fovea centralis postoji čak i prosljeđivanje 1: 1.

Šipke, s druge strane, imaju maksimum s apsorpcijskim maksimumom od 500 nm, što je točno u sredini raspona vidljive svjetlosti. Tako reagiraju na svjetlost iz širokog spektra. Međutim, budući da imaju samo rodopsin, ne mogu razdvajati svjetlost različitih valnih duljina. Međutim, njihova je velika prednost što su osjetljiviji od čunjeva. Znatno manja pojava svjetlosti također je dovoljna da se dosegne prag reakcije za šipke. Stoga se koriste za gledanje u mraku kad je ljudsko oko slijepo za boje. Međutim, razlučivost je puno gora nego kod čunjeva. Više se štapića konvergira, tj. Konvergira, dovodi do ganglijskog neurona. To znači da se neovisno o tome koja je šipka zavoja uzbuđena, aktivira se ganglijski neuron. Stoga nije moguće imati tako dobru prostornu razdvojenost kao kod čeljusti.

Zanimljivo je primijetiti da su sklopovi šipki ujedno i senzori za takozvani magnocelularni sustav koji je odgovoran za kretanje i percepciju konture.

Uz to, jedan ili drugi možda su već primijetili da zvijezde noću nisu u fokusu vidnog polja, već na rubu. To je zato što se fokus projicira na vidno polje, ali nema štapiće. Oni leže oko njih, tako da možete vidjeti zvijezde oko fokusa središta pogleda.

distribucija

Zbog svojih različitih zadataka, čunjevi i šipke u oku također se različito raspoređuju u smislu njihove gustoće. Češeri se koriste za oštar vid s diferencijacijom boja tijekom dana. Stoga ste u središtu Mrežnica najčešće (žuta pjega - Macula lutea) i u središnjoj jami (Fovea centralis) su jedini prisutni receptori (bez štapića). Vidikovac je mjesto najoštrijeg vida i specijalizirano je za dnevno svjetlo. Šipke imaju svoju maksimalnu gustoću parafovealno, tj. Oko središnje vizualne jame. Na periferiji se gustoća fotoreceptora brzo smanjuje, pri čemu su u udaljenijim dijelovima gotovo samo štapići.

veličina

Češeri i štapići dijele nacrt donekle, ali onda variraju. Općenito govoreći, štapići su nešto duži od čunjeva.

Fotoreceptori štapova imaju prosječnu duljinu od približno 50 µm i promjer od oko 3 µm na najgušće nabijenim mjestima, tj. Parafovealnom području za šipke.

Konusni fotoreceptori nešto su kraći od štapića i imaju promjer od 2 µm u fovei centralis, takozvanoj jami vida, u regiji s najvećom gustoćom.

broj

Ljudsko oko ima ogroman broj fotoreceptora. Samo jedno oko ima oko 120 milijuna receptora za štapiće za skotopijski vid (u mraku), dok postoji oko 6 milijuna receptora za konus za dnevni vid.

Oba receptora konvergiraju svoje signale u oko milijun ganglijskih stanica, pri čemu aksoni (produžeci stanica) ovih ganglijskih stanica čine vidni živac kao snop i uvlače ih u mozak kako bi se tamo signali mogli centralno obraditi.

Više informacija možete pronaći ovdje: Vizualni centar

Usporedba štapića i češera

Kao što je već opisano, šipke i čunjevi imaju male razlike u strukturi, ali one nisu ozbiljne. Mnogo je važnija njihova drugačija funkcija.

Štapovi su puno osjetljiviji na svjetlost i stoga mogu otkriti čak i malu pojavu svjetlosti, ali samo razlikuju svjetlost i tamu. Uz to, oni su nešto deblji od čunjeva i prenose se na način konvergencije, tako da je njihova razlučujuća snaga manja.

Čunjevi, s druge strane, zahtijevaju više pojave svjetlosti, ali mogu omogućiti vid u boji zbog svoja tri podoblika. Zbog manjeg promjera i slabije konvergirajućeg prijenosa, prijenosa do 1: 1 u fovea centralis, imaju izvrsnu razlučivost koja se može koristiti samo tijekom dana.

Žuta točka

The Macula lutea, također nazvano žutom točkom, mjesto je na mrežnici s kojim ljudi prvenstveno vide. Ime je dobilo žućkastom bojom ove točke u očnom dnu. Žuta mrlja je mjesto Mrežnica s većinom fotoreceptora. Osim za Makula ostale su gotovo samo šipke koje bi trebale razlikovati svijetlo i tamno.

The Makula još uvijek sadrži takozvanu vizualnu jamu u središtu, Fovea centralis. Ovo je poanta najoštrijeg vida. Jama za gledanje sadrži samo čunjeve u njihovoj maksimalnoj gustoći pakiranja, čiji se signali prenose 1: 1, tako da je ovdje razlučivost najbolja.

Distrofija

Distrofije, patološke promjene u tjelesnom tkivu koje uzrokuju Mrežnica su obično genetski usidreni, tj. mogu se naslijediti od roditelja ili steći novom mutacijom. Neki lijekovi mogu uzrokovati simptome slične distrofiji mrežnice. Zajedničko je bolestima da se simptomi javljaju samo tijekom života i imaju kronični, ali progresivni tijek. Tijek distrofija može se uvelike razlikovati od bolesti do bolesti, ali također može jako varirati unutar bolesti. Tečaj se može razlikovati unutar pogođene obitelji, tako da se ne mogu dati općenite izjave. Međutim, kod nekih bolesti može napredovati do sljepoće.

Ovisno o bolesti, oštrina vida može se vrlo brzo smanjiti ili postupno pogoršavati tijekom nekoliko godina. Simptomi, bez obzira mijenja li se središnje vidno polje ili gubitak vidnog polja napreduje izvana u unutrašnjost, također su različiti ovisno o bolesti.

Dijagnosticiranje distrofije mrežnice u početku može biti teško. Međutim, postoje brojni dijagnostički postupci koji mogu omogućiti dijagnozu; ovdje je mali izbor:

Oftalmoskopija: često se pojavljuju vidljive promjene poput naslaga na očnom dnu
elektroretinografija, kojom se mjeri električni odgovor mrežnice na svjetlosne podražaje
elektrookulografija, koja mjeri promjene u električnom potencijalu mrežnice kada se oči pomiču.

Nažalost, trenutno je slučaj da nije poznata uzročna ili preventivna terapija za većinu genetski uzrokovanih distrofičnih bolesti. Međutim, trenutno se provodi puno istraživanja na polju genetskog inženjeringa, iako su ove terapije trenutno samo u fazi studije.

Vizualni pigment

Ljudski vizualni pigment sastoji se od glikoproteina nazvanog opsin i takozvanog 11-cis-retinala, koji je kemijska modifikacija vitamina A1. To također objašnjava važnost vitamina A za oštrinu vida. Simptomi ozbiljnog nedostatka mogu dovesti do noćne sljepoće i, u ekstremnim slučajevima, sljepoće.

Zajedno s 11-cis mrežnicom, u staničnu membranu ugrađen je vlastiti opsin tijela, koji postoji u različitim oblicima za šipke i tri vrste čunjeva ("konusni opsin"). Kada je izložen svjetlosti, kompleks se mijenja: 11-cis retina mijenja se u potpuno trans mrežnicu, a mijenja se i opsin. Na primjer, u slučaju štapića proizvodi se metarhodopsin II, koji pokreće kaskadu signala i izvještava o pojavi svjetlosti.

Crveno zelena slabost

Crveno-zelena slabost ili sljepoća je kvar vida u boji koji je urođen i naslijeđen X-vezom s nepotpunom penetracijom. Međutim, također može biti da je riječ o novoj mutaciji i stoga niti jedan od roditelja nema ovu genetsku manu. Budući da muškarci imaju samo jedan X kromosom, mnogo je vjerojatnije da će oboljeti od bolesti i zahvatiti do 10% muške populacije. Međutim, zahvaćeno je samo 0,5% žena, jer neispravni X kromosom mogu nadoknaditi zdravim drugim.

Crveno-zelena slabost temelji se na činjenici da se dogodila genetska mutacija vidnog proteina opsina bilo u njegovoj zelenoj ili crvenoj izoformi. To mijenja valnu duljinu na koju je opsin osjetljiv i stoga se crveni i zeleni tonovi ne mogu dovoljno razlikovati. Mutacija se češće javlja u opsinu za zeleni vid.

Također postoji mogućnost da vid boje za jednu od boja potpuno izostane ako, na primjer, kodirajući gen više nije prisutan. Nazvana je crvena slabost ili sljepoća Protanomalija ili. Protanopija (za zeleno: Deuteranomaly ili. Deuteranopija).

Poseban je oblik jednobojni plavi konus, tj. Djeluju samo plavi čunjevi i plavi vid; Tada se ne mogu odvojiti ni crvena i zelena.

Pročitajte više na temu: