Strypai ir kūgiai į akis

apibrėžimas

Žmogaus akis turi dviejų tipų fotoreceptorius, leidžiančius mums pamatyti. Viena vertus, yra strypų receptoriai, kita vertus, kūgio receptoriai, kurie dar yra suskirstyti į dalis: mėlyni, žali ir raudoni receptoriai. Šie fotoreceptoriai reprezentuoja tinklainės sluoksnį ir siunčia signalą perduodančioms ląstelėms, sujungtoms su jais, jei jie nustato šviesos dažnį. Kūgiai naudojami fotopiniam regėjimui (spalvų matymui ir regėjimui pagal dieną), o strypai - skotopiniam matymui (suvokimui tamsoje).

Daugiau šia temaKaip veikia regėjimas?

statyba

Žmogaus tinklainė taip pat tinklainė vadinamas, yra iš viso 200 µm storio ir susideda iš skirtingų ląstelių sluoksnių. Pigmento epitelio ląstelės, kurios yra labai svarbios medžiagų apykaitai, guli išorėje tinklainė absorbuodamas ir suskaidydamas negyvus fotoreceptorius, taip pat išskiriamus ląstelių komponentus, atsirandančius regėjimo proceso metu.

Faktiniai fotoreceptoriai, kurie yra padalinti į strypus ir kūgius, dabar eina į vidų. Abiem būdinga tai, kad jie turi išorinę galūnę, kuri nukreipta į pigmento epitelį ir taip pat turi su ja kontaktą. Po to eina plonas ciliumas, per kurį išorinė ir vidinė jungtys yra sujungtos viena su kita. Strypų atveju išorinė jungtis yra membraninių diskų sluoksnis, panašus į monetų krūvą. Tačiau tenonų atveju išorinę jungtį sudaro membranos raukšlės, taigi išorinė grandis atrodo kaip tam tikros plaukų šukos išilginiame pjūvyje, o dantys žymi atskiras raukšles.

Išorinių galūnių ląstelių membranoje yra matomas fotoreceptorių pigmentas. Spurgų spalva vadinama rodopsinu ir susideda iš glikoproteino opsino ir 11-cis tinklainės, vitamino A1 modifikacijos. Vaizdiniai spurgų pigmentai skiriasi nuo rodopsino ir vienas nuo kito skirtingomis opsino formomis, tačiau turi ir tinklainę. Vaizdinis pigmentas membranų diskuose ir membranos raukšlėse sunaudojamas regėjimo proceso metu ir turi būti regeneruotas. Membraniniai diskai ir raukšlės visada yra naujai suformuoti. Jie migruoja iš vidinio elemento į išorinį elementą ir galiausiai yra atpalaiduojami, absorbuojami ir suskaidomi pigmento epiteliu. Sutrikus pigmento epiteliui, ląstelių nuosėdos ir matomasis pigmentas nusėda, kaip, pavyzdžiui, sergant Retinitas pigmentosa yra.

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

Vidinė galūnė yra plona ir jos gale yra vadinamoji receptoriaus koja, per kurią ląstelė yra sujungta su vadinamosiomis bipolinėmis ląstelėmis (priekinėmis ląstelėmis). Siųstuvo pūslelės su pasiuntiniu - glutamatu - yra laikomos receptorių bazėje. Tai naudojama perduodant signalus bipolinėms ląstelėms.

Ypatingas fotoreceptorių bruožas yra tas, kad tamsiuoju metu siųstuvo medžiaga visam laikui išsiskiria, o išsiskyrimas sumažėja, kai krinta šviesa. Taigi stimulas sukelia didesnį siųstuvų išsiskyrimą, kaip ir kitose suvokimo ląstelėse.

Yra strypo ir kūgio bipolinės ląstelės, kurios savo ruožtu yra sujungtos su gangliono ląstelėmis, kurios sudaro gangliono ląstelių sluoksnį ir kurių ląstelių procesai galiausiai kartu sudaro regos nervą. Taip pat yra sudėtingas horizontalus ląstelių sujungimas tinklainėkurią realizuoja horizontalios ląstelės ir amakrino ląstelės.

Tinklainę stabilizuoja vadinamosios Müller ląstelės, žandikaulio ląstelės tinklainėkurie apima visą tinklainę ir veikia kaip karkasas.

funkcija

Patekusiai šviesai aptikti naudojami žmogaus akies fotoreceptoriai. Akis yra jautrus šviesos spinduliams, kurių bangos ilgis yra nuo 400 iki 750 nm. Tai atitinka spalvas nuo mėlynos iki žalios iki raudonos. Šviesos spinduliai, esantys žemiau šio spektro, yra vadinami ultravioletiniais, o aukščiau - infraraudonaisiais. Abi jos nebematomos žmogaus akiai ir gali net sugadinti akį bei sukelti lęšių nepermatomumą.

Daugiau šia tema: Katarakta

Kūgiai yra atsakingi už spalvų matymą ir jiems reikia daugiau šviesos skleisti signalus. Spalviniam matymui realizuoti yra trijų tipų kūgeliai, kurių kiekvienas yra atsakingas už skirtingą matomos šviesos bangos ilgį ir turi didžiausią absorbciją šiuose bangos ilgiuose. Dėl to fotopigmentai, vizualinio spurgų pigmento opsinai skiriasi ir sudaro 3 pogrupius: mėlynieji kūgiai, kurių maksimali absorbcija (AM) yra 420 nm, žali kūgiai, kurių AM yra 535 nm, ir raudoni kūgiai su AM yra 565 nm. Jei šio bangos ilgio spektro šviesa patenka į receptorius, signalas perduodamas.

Daugiau šia tema: Spalvoto matymo tyrimas

Tuo tarpu strypai yra ypač jautrūs apšvietimui, todėl naudojami net labai mažai šviesos aptikti, ypač tamsoje. Skiriama tik šviesa ir tamsa, bet ne spalva. Vizualinis lazdelių ląstelių pigmentas, dar vadinamas rodopsinu, absorbcijos maksimumas yra 500 nm bangos ilgio.

užduotys

Kaip jau aprašyta, kūgio receptoriai yra naudojami dienos matymui. Trijų tipų kūgiai (mėlyna, raudona ir žalia) ir adityvių spalvų maišymo procesas leidžia pamatyti mūsų matomas spalvas. Šis procesas skiriasi nuo fizinio, atimamo spalvų maišymo, kaip yra, pavyzdžiui, maišant dažytojų spalvas.

Be to, kūgiai, ypač apžvalgos duobėje - ryškiausio matymo vietoje - taip pat leidžia ryškiai pamatyti didelę skiriamąją gebą. Visų pirma taip yra dėl jų nervų sujungimo. Mažiau kūgelių veda į atitinkamą ganglioninį neuroną nei su strypais; todėl skiriamoji geba yra geresnė nei su lazdelėmis. Viduje Fovea centralis yra net persvara 1: 1.

Kita vertus, strypų maksimali absorbcija yra 500 nm, tai yra matomos šviesos diapazono viduryje. Taigi jūs reaguojate į šviesą iš plataus spektro. Kadangi jie turi tik rodopsiną, jie negali atskirti skirtingo bangos ilgio šviesos. Tačiau didelis jų pranašumas yra tai, kad jie yra jautresni nei kūgiai. Norint pasiekti strypų reakcijos slenkstį, pakanka ir žymiai mažiau šviesos. Todėl jie naudojami pamatyti tamsoje, kai žmogaus akis yra akla spalva. Tačiau skiriamoji geba yra daug blogesnė nei naudojant kūgius. Daugiau strypų susilieja, t. Y. Susilieja, veda į ganglinį neuroną. Tai reiškia, kad nepriklausomai nuo to, kuris strypas iš tvarsčio yra sužadintas, ganglioninis neuronas yra suaktyvinamas. Taigi nėra tokio gero erdvinio atskyrimo, koks yra su tenonais.

Įdomu pastebėti, kad strypų rinkiniai taip pat yra vadinamosios magnoceliulinės sistemos, atsakingos už judėjimą ir kontūro suvokimą, jutikliai.

Be to, vienas ar kitas dalykas jau galėjo pastebėti, kad žvaigždės naktį nežiūri į regėjimo lauką, o greičiau į kraštą.Taip yra todėl, kad dėmesys nukreiptas į apžvalgos vietą, tačiau jame nėra lazdelių. Jie guli aplink juos, todėl aplink žvilgsnio centrą galite pamatyti žvaigždes.

paskirstymas

Dėl skirtingų jų užduočių kūgiai ir strypai akyje taip pat pasiskirsto skirtingai. Kūgiai naudojami ryškiam regėjimui, dienos metu išskiriant spalvas. Todėl esate jūsų centre tinklainė dažniausiai (geltona dėmė - Macula lutea) ir centrinėje duobėje (Fovea centralis) yra vieninteliai receptoriai (nėra strypų). Apžvalgos duobė yra ryškiausio matymo vieta ir specializuojasi dienos šviesoje. Strypai turi savo maksimalų tankį parafoveal, t. aplink centrinę regos duobę. Periferijoje fotoreceptorių tankis greitai mažėja, o tolimiausiose vietose yra beveik tik strypai.

dydis

Kūgiai ir lazdelės tam tikru mastu skiriasi, bet skiriasi. Apskritai, lazdelės yra šiek tiek ilgesnės nei kūgiai.

Strypų fotoreceptoriai yra vidutiniškai apie 50 µm ilgio ir apie 3 µm skersmens tankiausiai supakuotose vietose, t. strypams - parafovealinė sritis.

Kūgio fotoreceptoriai yra šiek tiek trumpesni už strypus ir turi 2 µm skersmenį fovea centralis, vadinamojoje regos duobėje, didžiausio tankio regione.

skaičius

Žmogaus akis turi be galo daug fotoreceptorių. Vienoje akyje yra apie 120 milijonų strypų receptorių skotopiniam regėjimui (tamsoje), tuo tarpu yra apie 6 milijonai kūgio receptorių dienos matymui.

Abu receptoriai suvienija savo signalus iki maždaug milijono gangliono ląstelių, kai šių ganglionų ląstelių aksonai (ląstelių procesai) sudaro regos nervą (nervus opticus) kaip ryšulį ir traukia juos į smegenis, kad signalus ten būtų galima apdoroti centralizuotai.

Daugiau informacijos galite rasti čia: Regėjimo centras

Lazdelių ir kūgių palyginimas

Kaip jau buvo aprašyta, strypų ir kūgių struktūra nežymiai skiriasi, tačiau tai nėra rimta. Daug svarbiau yra skirtinga jų funkcija.

Strypai yra daug jautresni šviesai, todėl gali aptikti net ir nedidelį šviesos srautą, tačiau skiria tik šviesą ir tamsą. Be to, jie yra šiek tiek storesni už kūgius ir perduodami suvienodėjus, kad jų skiriamoji geba būtų mažesnė.

Kita vertus, kūgiams reikia daugiau šviesos, tačiau jie gali įgyti spalvų matymą per tris jų formos formas. Dėl mažesnio skersmens ir mažiau stipriai susiliejančio perdavimo, iki 1: 1 perdavimo fovea centralis, jie turi puikią skiriamąją gebą, kurią galima naudoti tik dienos metu.

Geltonas taškas

Macula lutea, taip pat žinomas kaip geltonasis taškas, yra ta tinklainės vieta, su kuria pirmiausia mato žmonės. Pavadinimas buvo suteiktas gelsvai dažant šį tašką akies dugne. Geltona dėmė yra tinklainė su dauguma fotoreceptorių. Išskyrus Macula beveik liko tik strypai, kurie turėtų atskirti šviesą nuo tamsos.

Macula centre vis dar yra vadinamoji apžvalgos duobė, Fovea centralis. Tai yra ryškiausio regėjimo taškas. Peržiūros duobėje yra tik kūgiai, kurių didžiausias pakavimo tankis yra, o signalai perduodami santykiu 1: 1, kad čia būtų geriausia skiriamoji geba.

Distrofija

Distrofija, patologiniai kūno audinių pokyčiai, sukeliantys tinklainė paprastai yra genetiškai inkaruoti, t. jie gali būti paveldimi iš tėvų arba įgyti per naują mutaciją. Kai kurie vaistai gali sukelti simptomus, panašius į tinklainės distrofiją. Ligos turi bendrą požymį, kad simptomai pasireiškia tik visą gyvenimą, ir jie turi lėtinę, bet progresuojančią eigą. Distrofijų eiga gali skirtis priklausomai nuo ligos, tačiau ji taip pat gali skirtis vienos ligos metu. Kursas netgi gali skirtis paveiktoje šeimoje, todėl negalima pateikti jokių bendrų teiginių. Tačiau sergant kai kuriomis ligomis, jis gali progresuoti iki aklumo.

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

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

• Oftalmoskopija: dažnai atsiranda matomų pakitimų, tokių kaip nuosėdos akies dugne
• elektroretinografija, matuojanti tinklainės elektrinę reakciją į šviesos dirgiklius
• elektrokultūra, kuri matuoja tinklainės elektrinio potencialo pokyčius, kai akys juda.

Deja, šiuo metu nėra žinoma apie priežastinį ar prevencinį gydymą daugeliui genetiškai sukeltų distrofinių ligų. Tačiau genetikos inžinerijos srityje šiuo metu atliekama daug tyrimų, o šios terapijos šiuo metu yra tik tyrimo etape.

Vizualinis pigmentas

Žmogaus regimąjį pigmentą sudaro glikoproteinas, vadinamas opsinu, ir vadinamasis 11-cis-tinklainė, kuris yra cheminė vitamino A1 modifikacija. Tai taip pat paaiškina vitamino A svarbą regėjimo aštrumui. Esant stipriems trūkumo simptomams, gali atsirasti naktinis aklumas ir kraštutiniais atvejais - aklumas.

Kartu su 11 cis tinklaine, paties kūno gaminamas opsinas, kuris yra įvairių formų strypams ir trijų tipų kūgiams („kūgio opsinas“), yra įmontuojamas į ląstelės membraną. Patekęs į šviesą, kompleksas pasikeičia: keičiasi ir 11-cis tinklainė į viso trans-tinklainę ir opsiną. Pavyzdžiui, strypuose gaminamas metarodopsinas II, kuris juda signalo kaskadą ir praneša apie šviesos sklidimą.

Raudonai žalias silpnumas

Raudonai žalias silpnumas ar aklumas yra įgimtas ir paveldimas spalvinės regos sutrikimas, 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 daug labiau linkę susirgti šia liga ir paveikti iki 10% vyrų populiacijos. Tačiau kenčia tik 0,5% moterų, nes jos gali kompensuoti X chromosomos trūkumą sveika antrąja.

Raudonai žalios spalvos silpnumas grindžiamas tuo, kad buvo atlikta genetinė regimojo baltymo opsino mutacija žaliojoje arba raudonojoje izoformoje. Tai keičia bangos ilgį, kuriam opzinas yra jautrus, todėl raudonos ir žalios spalvos tonai negali būti pakankamai atskirti. Mutacija dažniau pasireiškia žaliojo regėjimo opsine.

Taip pat yra galimybė, kad vienos iš spalvų spalvų matymas visiškai neegzistuoja, pavyzdžiui, jei koduojančio geno nebėra. Kviečiamas raudonas silpnumas ar aklumas Protanomalija arba. Protanopija (žaliai: Deuteranomalija arba. Deuteranopija).

Ypatinga forma yra mėlynojo kūgio monochromatizmas, t. veikia tik mėlyni kūgiai ir mėlynas regėjimas; Tada negalima atskirti ir raudonos bei žalios spalvos.

Skaitykite daugiau šia tema:

• Raudonai žalias silpnumas
• Neskiriantis spalvų
• Raudonai žalios silpnumo testas
• Spalvoto matymo tyrimas