Anatomija-Leksikon

Šipke i češeri u oku

definicija

Ljudsko oko ima dvije vrste fotoreceptora koji nam omogućavaju vidjeti. S jedne strane postoje receptori štapića, a s druge strane konusni receptori, koji su dodatno podijeljeni: plavi, zeleni i crveni receptori. Ovi fotoreceptori predstavljaju sloj mrežnice i šalju signal prijenosnim stanicama koje su povezane s njima ako otkriju pojavu svjetlosti. Konusi se koriste za fotopički vid (boja u boji i vid po danu), a šipke, s druge strane, za skotopski vid (percepcija u mraku).

Više o ovoj temi: Kako djeluje vid?

izgradnja

Ljudska mrežnica Mrežnica nazvanim, ukupna je debljina od 200 um i sastoji se od različitih staničnih slojeva. Stanice pigmenta epitela, koje su vrlo važne za metabolizam, leže izvana Mrežnica apsorpcijom i razbijanjem mrtvih fotoreceptora i također izlučenih staničnih komponenti koje nastaju tijekom vizualnog procesa.

Stvarni fotoreceptori, razdvojeni u šipke i stožce, sada slijede prema unutra. Oboje im je zajedničko da imaju vanjski ud, koji usmjerava prema pigmentnom epitelu i također ima kontakt s njim. Nakon toga slijedi tanki cilium, kroz koji su vanjska i unutarnja veza međusobno povezane. U slučaju šipki, vanjska veza je sloj membranskih diskova, sličan hrpi novčića. Kod tenona se, međutim, vanjska veza sastoji od nabora na membrani, tako da vanjska veza izgleda kao svojevrsni češalj za kosu u uzdužnom presjeku, pri čemu zubi predstavljaju pojedinačne nabora.

Stanična membrana vanjskog režnja sadrži vizualni pigment fotoreceptora. Boja konusa naziva se rhodopsin, a sastoji se od glikoprotein opsina i mrežnice s 11 cis, modifikacije vitamina A1. Vizualni pigmenti konusa razlikuju se od rodopsina i jedan od drugog po različitim oblicima opsina, ali imaju i mrežnicu. Vizualni pigment u membranskim diskovima i membranskim naborima troši se vizualnim procesom i mora se regenerirati. Membranski diskovi i nabori uvijek su novoformirani. Oni migriraju od unutarnjeg člana do vanjskog člana te ih na kraju oslobađa i apsorbira i razgrađuje pigmentni epitel. Neispravnost pigmenta epitela uzrokuje taloženje staničnih krhotina i vidnog pigmenta, kao što se događa, na primjer, kod bolesti Retinitis pigmentosa je.

Unutarnji član je stvarno stanično tijelo fotoreceptora i sadrži stanično jezgro i stanične organele. Ovdje se odvijaju važni procesi, poput čitanja DNK, proizvodnje proteina ili supstanci stanica koje sadrže glasnike, a u slučaju fotoreceptora glutamat je glasnik.

Unutarnji ud je tanak i na kraju ima stopala receptora, preko kojih je stanica povezana s takozvanim bipolarnim stanicama (prosljeđujuće stanice). Vezikule odašiljača sa glasnikom supstancije glutamat pohranjene su u bazi receptora. Koristi se za prijenos signala u bipolarne stanice.

Posebna značajka fotoreceptora je da se, kada je mrak, trajno otpušta tvar, pri čemu se oslobađanje smanjuje kada svjetlost padne. Tako nije poput ostalih percepcijskih stanica da stimulus dovodi do povećanog oslobađanja odašiljača.

Postoje bipolarne stanice štapa i konusa, koje su zauzvrat međusobno povezane s ganglijskim ćelijama, koje čine sloj ćelija gangliona i čiji stanični proširenja na kraju zajedno čine optički živac. Postoji i složena horizontalna međusobna povezanost stanica stanice Mrežnicašto se ostvaruje horizontalnim stanicama i amakrinskim stanicama.

Retina je stabilizirana takozvanim Müllerovim stanicama, glijalnim stanicama Mrežnicakoji obuhvaćaju cijelu 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. Zračne svjetlosti ispod ovog spektra nazivaju se ultraljubičastima, a iznad kao infracrvenim. Oboje više nije vidljivo ljudskom oku i može čak oštetiti oko i uzrokovati neprozirnost leće.

Više o ovoj temi: katarakt

Konusi su odgovorni za vid u boji i potrebno im je više svjetla za emitiranje signala. Da bi se ostvarila vizija u boji, postoje tri vrste konusa, od kojih je svaki odgovoran za različitu valnu duljinu vidljive svjetlosti i ima maksimalnu apsorpciju na tim valnim duljinama. Stoga se fotopigmentacije, opsezi vizualnog pigmenta konusa, razlikuju i tvore 3 podskupine: plavi stožci s apsorpcijskim maksimumom (AM) od 420 nm, zeleni stožci s AM od 535 nm i crveni stožci s AM od 565 nm. Ako svjetlost ovog spektra valne duljine pogodi receptore, signal se prenosi dalje.

Više o ovoj temi: Ispitivanje vida u boji

U međuvremenu, šipke su posebno osjetljive na pojavu svjetlosti i zbog toga se koriste za otkrivanje čak i vrlo malo svjetla, posebno u mraku. Razlikuje se samo između svijetlog i tamnog, ali ne i u pogledu boje. Vizualni pigment staničnih stanica, koji se također naziva rodopsin, ima apsorpcijski maksimum na valnoj duljini od 500 nm.

zadaci

Kao što je već opisano, konusni receptori koriste se za dnevno gledanje. Kroz tri vrste češera (plava, crvena i zelena) i postupak aditivnog miješanja boja, mogu se vidjeti boje koje vidimo. Ovaj se postupak razlikuje od fizičkog, oduzimajućeg miješanja boja, što je primjerice slučaj kod miješanja slikara.

Uz to, češeri, posebno u jami za gledanje - mjesto najoštrijeg vida - također omogućavaju oštar vid s velikom razlučivošću. To je osobito posljedica njihove neuronske povezanosti. Manje stožaca dovodi do odgovarajućeg ganglijskog neurona nego sa šipkama; razlučivost je stoga bolja nego kod štapića. 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 reagirate na svjetlost iz širokog spektra. No, budući da imaju samo rodopsin, oni ne mogu razdvojiti svjetlost različitih valnih duljina. Međutim, njihova velika prednost je što su osjetljiviji od češera. Također je značajno manja učestalost svjetlosti da bi se postigao prag reakcije šipki. Zbog toga se koriste za gledanje u mraku kada je ljudsko oko slijepo u boji. Rezolucija je, međutim, mnogo gora nego kod konusa. Više šipki koje se konvergiraju, tj. Konvergiraju, dovode do ganglionskog neurona. To znači da se bez obzira na koji štap iz zavoja pobuđuje aktivirao ganglionski neuron. Dakle, nije moguće tako dobro prostorno odvajanje kao kod tenona.

Zanimljivo je napomenuti da su sklopovi šipki također senzori za takozvani magnocelularni sustav koji je odgovoran za percepciju pokreta i konture.

Osim toga, jedna ili druga možda su već primijetila da zvijezde noću nisu u fokusu vidnog polja, već na rubu.To je zato što fokus fokusira na vidokrug, ali nema palice. Oni leže oko njih, tako da možete vidjeti zvijezde oko žarišta središta pogleda.

distribucija

Konusi i šipke u oku se zbog svojih različitih zadataka također različito distribuiraju s obzirom na gustoću. Konusi se koriste za oštri vid s razlikovanjem boje tijekom dana. Stoga ste u središtu mjesta Mrežnica najčešća (žuta mrlja - Macula lutea) i u središnjoj jami (Fovea centralis) jedini su prisutni receptori (bez šipki). Jama za gledanje mjesto je najoštrijeg vida i specijalizirana za dnevnu svjetlost. Šipke imaju svoju parafovealnu maksimalnu gustoću, tj. oko središnje jame vida. Na periferiji se gustoća fotoreceptora smanjuje naglo, pri čemu su u udaljenijim dijelovima gotovo samo šipke.

veličina

Konusi i štapići dijele nacrt, ali potom variraju. Općenito, štapići su malo duži od stožaca.

Štapni fotoreceptori prosječno imaju oko 50 um i promjera oko 3 um na najgušće nabijenim mjestima, tj. za šipke, parafovealna regija.

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

broj

Ljudsko oko ima ogroman broj fotoreceptora. Samo jedno oko ima oko 120 milijuna štapnih receptora za skotopijski vid (u mraku), dok za dnevno vid postoji oko 6 milijuna konusnih receptora.

Oba receptora konvergiraju svoje signale u oko milijun ganglionskih stanica, pri čemu aksoni (stanični procesi) tih ganglijskih stanica čine optički živac kao snop i povlače se u mozak tako da se signali tamo mogu centralno obraditi.

Više informacija možete pronaći ovdje: Vizualni centar

Usporedba štapića i češera

Kao što je već opisano, šipke i konusi imaju neznatne razlike u strukturi, koje, međutim, nisu ozbiljne. Mnogo je važnija njihova različita funkcija.

Šipke su mnogo osjetljivije na svjetlo i stoga mogu otkriti čak i male pojave svjetlosti, ali samo razlikuju svjetlo i tamno. Pored toga, oni su nešto deblji od stožaca i prenose se konvergirajućim načinom, tako da je njihova razlučiva snaga manja.

Konusi, s druge strane, zahtijevaju veću frekvenciju svjetlosti, ali mogu omogućiti vid u boji kroz svoja tri pod-oblika. Zbog svog manjeg promjera i slabije konvergiranog prijenosa, do 1: 1 prijenosa u fovea centralis, imaju izvrsnu razlučivost, koja se može koristiti samo tijekom dana.

Žuta točka

Macula lutea, poznato i kao žuta točka, mjesto je na mrežnici s kojim se ljudi primarno vide. Ime je dobilo po žućkastoj obojenosti ove točke u fundusu oka. Žuta mrlja je mjesto Mrežnica s većinom fotoreceptora. Osim za macula ostaju gotovo samo šipke koje bi trebale razlikovati svjetlo i tamno.

macula još uvijek sadrži tzv. jamu za gledanje, Fovea centralis, Ovo je točka najoštrijeg vida. Jama za gledanje sadrži samo češere u njihovoj maksimalnoj gustoći pakiranja, čiji se signali prenose 1: 1, tako da je ovdje najbolja razlučivost.

Distrofija

Distrofije, patološke promjene u tjelesnom tkivu koje uzrokuju nastanak Mrežnica obično su genetski usidreni, tj. mogu ih naslijediti od roditelja ili ih steći novom mutacijom. Neki lijekovi mogu uzrokovati simptome slične distrofiji mrežnice. Bolesti imaju zajedničko to da se simptomi pojavljuju samo tokom života i imaju kronični, ali progresivni tijek. Tijek distrofija može uvelike varirati od bolesti do bolesti, ali također može znatno varirati unutar jedne bolesti. Tečaj može varirati unutar pogođene obitelji tako da se ne mogu dati opće izjave. Kod nekih bolesti, međutim, može napredovati do sljepoće.

Ovisno o bolesti, oštrina vida može se smanjiti vrlo brzo ili se postupno pogoršati tijekom nekoliko godina. Simptomi, bilo da se središnje vidno polje promijeni prvo ili da gubitak vidnog polja napreduje izvana prema unutra, su različiti zbog bolesti.

Dijagnosticiranje distrofije mrežnice u početku može biti teško. Međutim, postoje brojni dijagnostički postupci koji mogu omogućiti dijagnozu; evo malo izbora:

Oftalmoskopija: vidljive promjene poput naslaga u fundusu oka često se pokazuju
elektroretinografija koja mjeri električni odgovor mrežnice na svjetlosne podražaje
elektrookulografija, koja mjeri promjene električnog potencijala mrežnice kad se oči pomiču.

Nažalost, trenutno je slučaj da nije poznata uzročno-preventivna terapija za većinu genetski uzrokovanih distrofičnih bolesti. Međutim, trenutno se provodi puno istraživanja u području genetskog inženjeringa, s tim da su ove terapije trenutno tek u fazi ispitivanja.

Vizualni pigment

Ljudski vidni pigment sastoji se od glikoproteina koji se naziva opsin i takozvanog 11-cis-retinala, koji je kemijska modifikacija vitamina A1. To također objašnjava važnost vitamina A za oštrinu vida. U slučaju ozbiljnih simptoma nedostatka može doći do noćne sljepoće i u ekstremnim slučajevima sljepoće.

Zajedno s mrežnicom od 11 cis, u staničnu membranu ugrađen je opsin koji proizvodi samo tijelo, a koji postoji u različitim oblicima za šipke i tri vrste konusa ("konusni oppsin"). Izloženo je svjetlu, kompleks se mijenja: mrežnica s 11 cis mijenja se na sve trans-mrežnici i opsin se također mijenja. Na primjer, metarhodopsin II proizvodi se u šipkama, koji pokreće signalnu kaskadu i izvještava o učestalosti svjetlosti.

Crveno zelena slabost

Crveno-zelena slabost ili sljepoća je kvar vida u boji koji je urođen i nasljeđen X povezan s nepotpunom penetracijom. Međutim, može se dogoditi i da se radi o novoj mutaciji i stoga nitko od roditelja nema ovu genetsku manu. Budući da muškarci imaju samo jedan X kromosom, veća je vjerojatnost da će dobiti bolest i do 10% muške populacije. Međutim, pogođeno je samo 0,5% žena, jer one mogu nadoknaditi neispravni X kromosom sa zdravim drugim.

Crveno-zelena slabost temelji se na činjenici da se za vizualni protein opsin dogodila genetska mutacija bilo u zelenoj ili crvenoj izoformi. To mijenja valnu duljinu na koju je opsin osjetljiv i zbog toga se crveni i zeleni tonovi ne mogu dovoljno razlikovati. Mutacije se češće događaju u opsegu za zeleni vid.

Postoji i mogućnost da je vizija boja za jednu od boja potpuno odsutna, na primjer ako kodirajući gen više nije prisutan. Naziva se crvena slabost ili sljepoća protanomalija ili. Protanopia (za zeleno: deuteranomalija ili. Deuteranopia).

Poseban oblik je monokromatizam plavog konusa, tj. djeluju samo plavi stožaci i plavi vid; Crvena i zelena ne mogu se potom razdvojiti.

Pročitajte više o temi: