Anatomija-Leksikonas

Strypai ir kūgiai akyje

apibrėžimas

Žmogaus akis turi dviejų tipų fotoreceptorius, kurie leidžia mums pamatyti. Viena vertus, yra lazdelių receptoriai, kita vertus, kūgio receptoriai, kurie vėl yra suskirstyti: mėlyni, žali ir raudoni receptoriai. Šie fotoreceptoriai vaizduoja tinklainės sluoksnį ir siunčia signalą perduodančioms ląstelėms, susietoms su jais, jei aptinka šviesos kritimą. Kūgiai naudojami fotopiniam regėjimui (spalvų regėjimas ir regėjimas dieną), o strypai, kita vertus, skotopiniam matymui (suvokimas tamsoje).

Daugiau šia tema: Kaip veikia regėjimas?

statybos

Žmogaus tinklainė - taip pat tinklainė vadinamas iš viso 200 µm storio ir susideda iš skirtingų ląstelių sluoksnių. Išorėje yra pigmento epitelio ląstelės, kurios yra labai svarbios tinklainė yra absorbuojant ir skaidant negyvus fotoreceptorius, taip pat išskiriamus ląstelių komponentus, kurie atsiranda regėjimo proceso metu.

Toliau į vidų seka tikrieji fotoreceptoriai, kurie yra padalyti į strypus ir kūgius. Abiems būdinga tai, kad jie turi išorinę galūnę, nukreiptą link pigmento epitelio ir taip pat su ja kontaktuojantį. Po to seka plona cilija, per kurią sujungiama išorinė grandis ir vidinė grandis. Strypų atveju išorinė grandis yra membraninių diskų sluoksnis, panašus į monetų kaminą. Tačiau įtvarų atveju išorinė grandinė susideda iš membranos klosčių, todėl išorinė grandinė išilginiame pjūvyje atrodo kaip tam tikra plaukų šukos, o dantys reprezentuoja atskiras klostes.

Išorinės galūnės ląstelės membranoje yra fotoreceptorių regėjimo pigmentas. Kūgių spalva vadinama rodopsinu ir susideda iš glikoproteino opsino ir 11-cis tinklainės - vitamino A1 modifikacijos. Kūgių vaizdiniai pigmentai skiriasi nuo rodopsino ir vienas nuo kito skirtingomis opsino formomis, tačiau jie taip pat turi tinklainę. Vaizdinis procesas sunaudoja regimąjį pigmentą membranos diskuose ir membranos klostėse ir turi būti regeneruojamas. Membraniniai diskai ir klostės visada yra naujai suformuoti. Jie migruoja iš vidinio nario į išorinį narį ir galiausiai yra atpalaiduojami, absorbuojami ir suskaidomi pigmento epitelio. Sutrikęs pigmento epitelio veikimas sukelia ląstelių liekanų ir regimojo pigmento nusėdimą, kaip, pavyzdžiui, esant Retinitas pigmentosa yra.

Vidinis narys yra tikrasis fotoreceptorių ląstelių kūnas ir jame yra ląstelės branduolys ir ląstelių organeliai. Čia vyksta svarbūs procesai, tokie kaip DNR nuskaitymas, baltymų ar ląstelių pasiuntinių medžiagų gamyba; fotoreceptorių atveju - pasiuntinė medžiaga yra glutamatas.

Vidinė galūnė yra plona ir jos gale yra vadinamoji receptoriaus pėda, per kurią ląstelė yra sujungta su vadinamosiomis bipolinėmis ląstelėmis (persiuntimo ląstelėmis). Siųstuvo pūslelės su žinios medžiagos glutamatu yra saugomos receptoriaus bazėje. Tai naudojama signalams perduoti į bipolines ląsteles.

Ypatinga fotoreceptorių ypatybė yra ta, kad tamsoje siųstuvo medžiaga išsiskiria visam laikui, o tai sumažėja, kai krinta šviesa. Taigi ne taip, kaip naudojant kitas suvokimo ląsteles, stimulas lemia didesnį siųstuvų išsiskyrimą.

Yra lazdelių ir kūgių bipolinės ląstelės, kurios savo ruožtu yra sujungtos su ganglijaus ląstelėmis, kurios sudaro ganglijos ląstelių sluoksnį ir kurių ląstelių procesai kartu galiausiai sudaro regos nervą. Taip pat yra sudėtingas horizontalus ląstelių sujungimas tinklainėkurį realizuoja horizontalios ląstelės ir amakrininės ląstelės.

Tinklainę stabilizuoja vadinamosios Müllerio ląstelės, glijos ląstelės tinklainėkurios apima visą tinklainę ir veikia kaip pagrindas.

funkcija

Krintančiai šviesai aptikti naudojami žmogaus akies fotoreceptoriai. Akis yra jautri šviesos spinduliams, kurių bangos ilgiai yra nuo 400 iki 750 nm. Tai atitinka spalvas nuo mėlynos iki žalios iki raudonos. Žemiau šio spektro esantys šviesos spinduliai vadinami ultravioletiniais, o aukščiau - infraraudonaisiais. Abiejų žmogaus akis nebemato ir netgi gali pažeisti akį ir sukelti lęšiuko neskaidrumą.

Daugiau apie šią temą: Katarakta

Kūgiai yra atsakingi už spalvų matymą ir jiems reikia daugiau šviesos, kad skleistų signalus. Norint realizuoti spalvų matymą, yra trijų tipų kūgiai, kurių kiekvienas yra atsakingas už skirtingą matomos šviesos bangos ilgį ir kurio absorbcijos maksimumas yra šiuose bangos ilgiuose. Todėl fotopigmentai, kūgių regimo pigmento opinai, skiriasi ir sudaro 3 pogrupius: mėlyni kūgiai, kurių absorbcijos maksimumas (AM) yra 420 nm, žali kūgiai, kurių AM yra 535 nm, o raudoni - su AM. Jei šio bangos ilgio spektro šviesa patenka į receptorius, signalas perduodamas.

Daugiau apie šią temą: Spalvų matymo tyrimas

Tuo tarpu strypai yra ypač jautrūs šviesos patekimui, todėl naudojami aptikti net labai mažai šviesos, ypač tamsoje. Jis skiriasi tik nuo šviesios ir tamsios, bet ne pagal spalvą. Lazdelės ląstelių, dar vadinamų rodopsinu, regėjimo pigmento absorbcijos maksimumas yra 500 nm bangos ilgis.

užduotys

Kaip jau buvo aprašyta, kūgio receptoriai naudojami dienos matymui. Per tris kūgių tipus (mėlyną, raudoną ir žalią) bei papildomų spalvų maišymo procesą galima pamatyti spalvas, kurias matome. Šis procesas skiriasi nuo fizinio, subtraktinio spalvų maišymo, kuris yra, pavyzdžiui, maišant dažytojų spalvas.

Be to, kūgiai, ypač žiūrėjimo duobėje - aštriausio matymo vietoje, taip pat įgalina aštrų matymą ir didelę skiriamąją gebą. Tai taip pat ypač lemia jų neuroninis sujungimas. Mažiau kūgių veda į atitinkamą ganglijos neuroną nei su meškerėmis; todėl skiriamoji geba yra geresnė nei su lazdelėmis. Viduje konors Fovea centralis yra net persiuntimas 1: 1.

Kita vertus, strypų maksimalus absorbcijos koeficientas yra 500 nm, kuris yra tiesiai matomos šviesos diapazono viduryje. Taigi jie reaguoja į šviesą iš plataus spektro. Tačiau kadangi jie turi tik rodopsiną, jie negali atskirti skirtingo ilgio šviesos. Tačiau jų didelis privalumas yra tai, kad jie yra jautresni nei kūgiai. Norint pasiekti strypų reakcijos slenkstį, pakanka ir gerokai mažiau šviesos. Todėl jie įpratę matyti tamsoje, kai žmogaus akis yra akla. Tačiau skiriamoji geba yra daug blogesnė nei su kūgiais. Daugiau strypų suartėja, t. Y. Susilieja, veda į ganglijų neuroną. Tai reiškia, kad nepriklausomai nuo to, kuris strypas iš tvarsčio yra sužadintas, gangliono neuronas yra aktyvuojamas. Todėl neįmanoma tokio gero erdvinio atskyrimo, kaip su įtempimais.

Įdomu pažymėti, kad strypų sąrankos taip pat yra vadinamosios magnoceliulinės sistemos, atsakingos už judėjimą ir kontūrų suvokimą, jutikliai.

Be to, vienas ar kitas galbūt jau pastebėjo, kad žvaigždės naktį nėra regėjimo lauko židinyje, o veikiau pakraštyje. Taip yra todėl, kad dėmesys nukreipiamas į žvilgsnio duobę, tačiau jame nėra lazdelių. Šie guli aplink juos, todėl aplink žvilgsnio centrą galite pamatyti žvaigždes.

paskirstymas

Dėl skirtingų užduočių akies kūgiai ir lazdelės pagal tankį taip pat pasiskirstę skirtingai. Kūgiai naudojami aštriam regėjimui su spalvų diferenciacija dienos metu. Todėl jūs esate tinklainė dažniausiai (geltona dėmė - Macula lutea) ir centrinėje duobėje (Fovea centralis) yra vieninteliai receptoriai (nėra lazdelių). Žiūrėjimo duobė yra ryškiausio matymo vieta ir specializuojasi dienos šviesoje. Strypų maksimalus tankis yra parafovealinis, t. Y. Aplink centrinę regos duobę. Periferijoje fotoreceptorių tankis greitai mažėja, o tolimesnėse dalyse yra beveik tik strypai.

dydžio

Kūgiai ir lazdelės tam tikru mastu dalijasi planu, tačiau tada skiriasi. Paprastai sakant, lazdelės yra šiek tiek ilgesnės nei kūgiai.

Strypų fotoreceptorių vidutinis ilgis yra apie 50 µm, o skersmuo - apie 3 µm tankiausiai užpildytose vietose, t. Y. Lazdelių parafovealinėje srityje.

Kūginiai fotoreceptoriai yra šiek tiek trumpesni už lazdeles ir jų skersmuo 2 µm fovea centralis, vadinamojoje regos duobėje, regione, kuriame yra didžiausias tankis.

numeris

Žmogaus akyje yra daugybė fotoreceptorių. Vienoje akyje yra apie 120 milijonų lazdelių receptorių skotopiniam matymui (tamsoje), o dienos matymui yra apie 6 milijonai kūgio receptorių.

Abu receptoriai konvertuoja savo signalus į maždaug milijoną ganglijų ląstelių, o šių gangliono ląstelių aksonai (ląstelių pratęsimai) sudaro regos nervą kaip ryšulį ir traukia juos į smegenis, kad signalai galėtų būti ten apdorojami centralizuotai.

Daugiau informacijos rasite čia: Vizualinis centras

Lazdelių ir kūgių palyginimas

Kaip jau buvo aprašyta, strypai ir kūgiai turi nedidelius struktūros skirtumus, tačiau tai nėra rimta. Daug svarbesnė yra skirtinga jų funkcija.

Strypai yra daug jautresni šviesai, todėl gali aptikti net ir nedidelį šviesos srautą, tačiau išskiria tik šviesą ir tamsą. Be to, jie yra šiek tiek storesni už kūgius ir perduodami konverguojančiai, todėl jų skiriamoji galia yra mažesnė.

Kita vertus, kūgiai reikalauja daugiau šviesos, tačiau dėl trijų subformų gali įgalinti spalvų matymą. Dėl mažesnio skersmens ir mažiau stipriai suartėjančio perdavimo, iki 1: 1 perdavimo fovea centralis, jie turi puikią skiriamąją gebą, kurią galima naudoti tik dienos metu.

Geltonasis taškas

Macula lutea, dar vadinamas geltonu tašku, yra tinklainės vieta, su kuria žmonės pirmiausia mato. Pavadinimą suteikė gelsva šio taško spalva akių dugne. Geltona dėmė yra tinklainė su daugeliu fotoreceptorių. Išskyrus Makula liko beveik tik meškerės, kurios turėtų atskirti šviesias ir tamsias.

Makula centre vis dar yra vadinamoji vaizdinė duobė, Fovea centralis. Tai yra aštriausio matymo taškas. Žiūrėjimo duobėje didžiausio tankio tankis yra tik kūgiai, kurių signalai perduodami 1: 1, todėl čia geriausia skiriamoji geba.

Distrofija

Distrofijos, patologiniai kūno audinio pokyčiai, sukeliantys tinklainė paprastai yra įtvirtinti genetiškai, t. y. jie gali būti paveldėti iš tėvų arba įgyti naujos mutacijos būdu. Kai kurie vaistai gali sukelti simptomus, panašius į tinklainės distrofiją. Ligos turi bendrą požymį, kad simptomai pasireiškia tik gyvenimo eigoje ir jie turi lėtinę, bet progresuojančią eigą. Distrofijų eiga gali skirtis priklausomai nuo ligos, tačiau ji taip pat gali labai svyruoti ligos viduje. Kursas gali skirtis net paveiktoje šeimoje, todėl negalima pateikti bendrų teiginių. Tačiau kai kuriomis ligomis jis gali apakti.

Priklausomai nuo ligos, regėjimo aštrumas gali labai greitai sumažėti arba per kelerius metus palaipsniui blogėti. Simptomai, nesvarbu, ar pirmiausia pasikeičia centrinis regėjimo laukas, ar regėjimo lauko praradimas pereina iš išorės į vidų, taip pat yra skirtingi, priklausomai nuo ligos.

Iš pradžių gali būti sunku diagnozuoti tinklainės distrofiją. Tačiau yra daugybė diagnostinių procedūrų, kurios gali padėti diagnozuoti; čia yra nedidelis pasirinkimas:

Oftalmoskopija: dažnai atsiranda matomų pokyčių, tokių kaip nuosėdos akies dugne
elektroretinografija, kuri matuoja tinklainės elektrinį atsaką į šviesos dirgiklius
elektrokulografija, kuri matuoja tinklainės elektrinio potencialo pokyčius, kai akys juda.

Deja, šiuo metu nėra žinomas joks priežastinis ar prevencinis gydymas daugumai genetiškai sukeltų distrofinių ligų. Tačiau šiuo metu atliekama daugybė tyrimų genų inžinerijos srityje, nors šios terapijos šiuo metu yra tik tyrimo etape.

Vizualinis pigmentas

Žmogaus regos pigmentas susideda iš glikoproteino, vadinamo opsinu, ir vadinamojo 11-cis-tinklainės, kuri yra cheminė vitamino A1 modifikacija. Tai taip pat paaiškina vitamino A svarbą regėjimo aštrumui. Sunkūs trūkumo simptomai gali sukelti naktinį apakimą ir, kraštutiniais atvejais, apakimą.

Kartu su 11-cis tinklaine ląstelės membranoje įmontuotas paties organizmo opsinas, kuris įvairiomis formomis yra skirtas strypams ir trims kūgio tipams („kūgio opsinas“). Veikiant šviesai, kompleksas pasikeičia: 11-cis tinklainė pasikeičia į visa trans-tinklainę ir opinas taip pat. Pavyzdžiui, strypų atveju gaminamas metarodopsinas II, kuris nustato signalo kaskadą ir praneša apie šviesos paplitimą.

Raudona žalia silpnybė

Raudonai žalios spalvos silpnumas ar aklumas yra netinkamas spalvų regėjimo sutrikimas, įgimtas ir paveldimas X, susijęs su nepilnu skvarbumu. Tačiau taip pat gali būti, kad tai yra nauja mutacija, todėl nė vienas iš tėvų neturi šio genetinio defekto. Kadangi vyrai turi tik vieną X chromosomą, jie yra daug labiau linkę susirgti šia liga ir paveikti iki 10% vyrų. Tačiau paveikta tik 0,5% moterų, nes jos gali kompensuoti sugedusią X chromosomą sveika antrąja.

Raudonai žalios spalvos silpnumas grindžiamas tuo, kad regėjimo baltymo opsinui žalios arba raudonos izoformos genetinė mutacija įvyko. Tai keičia bangos ilgį, kuriam opsinas yra jautrus, todėl raudonų ir žalių tonų negalima pakankamai atskirti. Žaliosios regos opsinoje mutacija įvyksta dažniau.

Taip pat yra tikimybė, kad vienos iš spalvų spalvų regėjimo visiškai nėra, jei, pavyzdžiui, nebėra koduojančio geno. Vadinamas raudonas silpnumas ar aklumas Protanomalija arba. Protanopija (žalia spalva: Deuteranomalija arba. Deuteranopija).

Ypatinga forma yra mėlynas kūgio vienspalvis, t. Y. Tik mėlyni kūgiai ir mėlynas regėjimas; Tada negalima atskirti ir raudonos ir žalios spalvos.

Skaitykite daugiau šia tema: