Анатомо-Лексикон

Стрижні та шишки в оці

визначення

Людське око має два типи фоторецепторів, які дозволяють нам бачити. З одного боку є стрижневі рецептори, а з іншого - конусові рецептори, які далі підрозділяються: сині, зелені та червоні рецептори. Ці фоторецептори являють собою шар сітківки і посилають сигнал до пов'язаних з ними передавальних клітин, якщо вони виявляють падіння світла. Шишки використовуються для фотопічного зору (кольорове бачення і бачення по днях), а стрижні, з іншого боку, для скотопічного зору (сприйняття в темряві).

Детальніше з цього приводу: Як працює зір?

будівництво

Сітківка людини теж сітківка називається, загальною товщиною 200 мкм і складається з різних клітинних шарів. Пігментні епітеліальні клітини, які дуже важливі для обміну речовин, лежать зовні сітківка шляхом поглинання та руйнування мертвих фоторецепторів, а також секретуються клітинних компонентів, що виникають під час зорового процесу.

Фактичні фоторецептори, які розділені на стрижні та конуси, тепер випливають всередину. Обоє мають спільне, що у них зовнішня кінцівка, яка спрямована на пігментний епітелій, а також має контакт з нею. Далі йде тонка ресничка, через яку зовнішня ланка і внутрішня ланка з'єднуються один з одним. Що стосується стрижнів, зовнішня ланка являє собою шар мембранних дисків, подібний до стопки монет. У випадку з тенонами зовнішня ланка складається з мембранних складок, так що зовнішня ланка виглядає як своєрідна гребінець для волосся в поздовжньому розрізі, зубці представляють окремі складки.

Клітинна мембрана зовнішньої кінцівки містить зоровий пігмент фоторецепторів. Колір шишок називається родопсином і складається з глікопротеїну опсину та 11-цис-сітківки, модифікації вітаміну А1. Зорові пігменти шишок відрізняються від родопсину та один від одного різними формами опсину, але також мають сітківку. Зоровий пігмент в мембранних дисках і мембранних складках споживається зоровим процесом і повинен регенеруватися. Мембранні диски і складки завжди новоутворені. Вони мігрують від внутрішнього члена до зовнішнього члена і в кінцевому рахунку вивільняються та поглинаються та розпадаються пігментним епітелієм. Несправність пігментного епітелію викликає осадження клітинного сміття та зорового пігменту, як це відбувається, наприклад, при захворюванні Пігментний ретиніт є.

Внутрішній член є власне клітинним тілом фоторецепторів і містить клітинне ядро та клітинні органели. Тут відбуваються важливі процеси, такі як зчитування ДНК, вироблення білків або клітинних месенджерних речовин; у випадку фоторецепторів - глутамат є речовиною-посланником.

Внутрішня кінцівка тонка і має на кінці так звану рецепторну ніжку, через яку клітина з'єднана з так званими біполярними клітинами (перенаправляючими клітинами). Везикули-передавачі з посланниковою речовиною глутамат зберігаються в рецепторній основі. Це використовується для передачі сигналів до біполярних клітин.

Особливістю фоторецепторів є те, що в темряві речовина передавача постійно вивільняється, завдяки чому вивільнення зменшується при падінні світла. Тож не так, як у інших осередках сприйняття, стимул призводить до збільшення вивільнення передавачів.

Існують стрижневі і конусні біполярні клітини, які, в свою чергу, з'єднані з гангліозними клітинами, що складають гангліозний шар клітин і клітинні процеси яких у кінцевому рахунку разом утворюють зоровий нерв. Існує також складний горизонтальний взаємозв'язок осередків сітківкащо реалізується горизонтальними клітинами та амакринними клітинами.

Сітківка стабілізується так званими клітинами Мюллера, гліальними клітинами сітківкаякі охоплюють всю сітківку і виступають як рамки.

функція

Фоторецептори людського ока використовуються для виявлення падаючого світла. Око чутливе до світлових променів з довжиною хвилі між 400 - 750 нм. Це відповідає кольорам від синього до зеленого до червоного. Світлові промені нижче цього спектру називають ультрафіолетовим, а вище - інфрачервоним. Обидва більше не видно людському оці і навіть можуть пошкодити око та призвести до помутніння кришталика.

Більше на цю тему: Катаракта

Шишки відповідають за кольоровий зір і потребують більше світла для випромінювання сигналів. Для реалізації кольорового зору існує три типи конусів, кожен з яких відповідає за різну довжину хвилі видимого світла і має максимум поглинання на цих довжинах хвиль. Таким чином, фотопігменти, опсини зорового пігменту конусів відрізняються і утворюють 3 підгрупи: сині шишки з максимумом поглинання (AM) 420 нм, зелені шишки з AM 535 нм та червоні шишки з AM 565 нм. Якщо світло такого спектру довжини хвилі потрапляє на рецептори, сигнал передається.

Більше на цю тему: Обстеження кольорового зору

Тим часом, стрижні особливо чутливі до падіння світла і тому використовуються для виявлення навіть дуже мало світла, особливо в темряві. Він розмежований лише між світлим і темним, але не за кольором. Зоровий пігмент клітин стрижня, який також називають родопсином, має максимум поглинання при довжині хвилі 500 нм.

завдання

Як уже було описано, рецептори конуса використовуються для денного зору. Через три типи шишок (синій, червоний та зелений) та процес аддитивного змішування кольорів можна побачити кольори, які ми бачимо. Цей процес відрізняється від фізичного субтрактивного змішування кольорів, що є, наприклад, при змішуванні кольорів художників.

Крім того, шишки, особливо в оглядовій ямі - місці найгострішого зору - також дають можливість різкого зору з високою роздільною здатністю. Це також пов'язано, зокрема, з їх нервовим взаємозв'язком. Менша кількість шишок призводить до відповідного нейрону гангліону, ніж зі стрижнями; роздільна здатність, таким чином, краща, ніж з паличками. В Fovea centralis є навіть переадресація 1: 1.

З іншого боку, стрижні мають максимум з максимумом поглинання 500 нм, що знаходиться прямо посередині діапазону видимого світла. Так ви реагуєте на світло з широкого спектру. Однак, оскільки у них є лише родопсин, вони не можуть розділяти світло різної довжини хвилі. Однак їх великою перевагою є те, що вони більш чутливі, ніж шишки. Значно менша частота потрапляння світла також достатня для досягнення порогу реакції для стрижнів. Тому їх використовують, щоб бачити в темряві, коли людське око кольорово сліпе. Однак роздільна здатність набагато гірша, ніж із шишками. Більше сходи, що сходяться, тобто сходяться, призводять до гангліонного нейрона. Це означає, що незалежно від того, який стрижень від пов’язки збуджений, нейрон ганглія активується. Тож не можливе таке хороше просторове розділення, як у тенонів.

Цікаво зазначити, що стержневі вузли - це також датчики так званої магнітоклітинної системи, яка відповідає за рух і сприйняття контуру.

Крім того, та чи інша, можливо, вже помітила, що зорі вночі не знаходяться у фокусі поля зору, а скоріше на краю.Це тому, що фокус проектується на вигляд, але в ньому немає паличок. Вони лежать навколо них, тож ви можете бачити зорі навколо фокусу центру погляду.

розповсюдження

Завдяки різним завданням, шишки і стрижні в оці також розподіляються по-різному за їх щільністю. Шишки використовують для різкого зору з диференціацією кольору протягом дня. Тому ви в центрі сітківка найпоширеніший (жовта пляма - Macula lutea) і в центральній ямі (Fovea centralis) є єдиними присутніми рецепторами (без стрижнів). Оглядова яма - це місце найгострішого зору і спеціалізується на денному світлі. Стрижні мають парафовеальну максимальну густину, тобто навколо центральної ями зору. На периферії щільність фоторецепторів швидко зменшується, внаслідок чого у більш віддалених частинах майже тільки стрижні.

розмір

Шишки та палички їжі певною мірою поділяють план, але вони змінюються. Взагалі палички для їжі трохи довші, ніж шишки.

Фоторецептори стрижня мають середню довжину близько 50 мкм і діаметр близько 3 мкм у найбільш щільно упакованих місцях, тобто для стрижнів, парафовеальна область.

Конусні фоторецептори дещо коротші, ніж стрижні, і мають діаметр 2 мкм у fovea centralis, так званій ямі зору, в області з найбільшою щільністю.

число

Людське око має величезну кількість фоторецепторів. На одне око є близько 120 мільйонів стрижневих рецепторів для скотопічного зору (у темний час доби), тоді як для денного зору є близько 6 мільйонів конусних рецепторів.

Обидва рецептори перетворюють свої сигнали на близько мільйона гангліонових клітин, завдяки чому аксони (клітинні відростки) цих гангліонових клітин складають зоровий нерв як пучок і тягнуть в мозок, щоб сигнали могли центрально оброблятися там.

Більше інформації можна знайти тут: Візуальний центр

Порівняння паличок і шишок

Як уже було описано, прути та шишки мають невеликі відмінності в структурі, які, однак, не є серйозними. Набагато важливіша їхня різна функція.

Стрижні набагато чутливіші до світла і тому можуть виявляти навіть невеликі падіння світла, але лише розрізняти світле і темне. Крім того, вони трохи товщі шишок і передаються конвергентним способом, щоб їх роздільна здатність була меншою.

З іншого боку, шишки потребують більшої кількості світла, але можуть забезпечити кольоровий зір за допомогою трьох їхніх форм. Завдяки меншому діаметру і менш сильно збіжній передачі, до 1: 1 передачі в fovea centralis, вони мають чудову роздільну здатність, яку можна використовувати лише протягом дня.

Жовта точка

The Macula lutea, також відомий як жовта точка - це місце на сітківці, з яким люди передусім бачать. Свою назву дали жовтувате забарвлення цієї точки в очному дні. Жовта пляма - це місце сітківка з більшістю фоторецепторів. Окрім Макула залишилися майже лише прути, які повинні розмежовувати світле і темне.

The Макула центрально все ще міститься так звана оглядова яма, Fovea centralis. Це точка найгострішого зору. Оглядова яма містить лише конуси з їх максимальною щільністю упаковки, сигнали яких передаються 1: 1, так що найкраща роздільна здатність тут.

Дистрофія

Дистрофії, патологічні зміни тканини тіла, які викликають сітківка зазвичай є генетично закріпленими, тобто вони можуть бути успадковані від батьків або придбані новою мутацією. Деякі ліки можуть викликати симптоми, схожі на дистрофію сітківки. Захворювання мають спільне те, що симптоми з’являються лише протягом життя, і вони мають хронічний, але прогресуючий перебіг. Перебіг дистрофій може сильно відрізнятися від хвороби до хвороби, але також може сильно відрізнятися в межах однієї хвороби. Курс може змінюватись в залежності від постраждалої сім'ї, так що загальних тверджень не можна робити. Однак при деяких захворюваннях воно може прогресувати до сліпоти.

Залежно від захворювання гострота зору може знижуватися дуже швидко або поступово погіршуватися протягом декількох років. Симптоми, незалежно від того, зміниться центральне поле зору спочатку або втрата поля зору прогресує ззовні на внутрішню сторону, мінлива через хворобу.

Діагностувати дистрофію сітківки спочатку може бути складно. Однак існують численні діагностичні процедури, які дозволяють зробити діагноз можливим; ось невеликий вибір:

Офтальмоскопія: часто проявляються видимі зміни, такі як відкладення на очному дні
електроретинографія, яка вимірює електричну реакцію сітківки на світлові подразники
електроокулографія, яка вимірює зміни електричного потенціалу сітківки при русі очей.

На жаль, наразі трапляється так, що не відома причинно-наслідкова або профілактична терапія більшості генетично обумовлених дистрофічних захворювань. Однак зараз проводиться багато досліджень у галузі генної інженерії, при цьому ці методи терапії наразі знаходяться лише на стадії дослідження.

Зоровий пігмент

Зоровий пігмент людини складається з глікопротеїну під назвою опсин і так званого 11-цис-ретиналу, який є хімічною модифікацією вітаміну А1. Це також пояснює важливість вітаміну А для гостроти зору. У разі виражених симптомів дефіциту може спостерігатися нічна сліпота і в крайніх випадках сліпота.

Разом з 11-цис-сітківкою в клітинну мембрану вбудовується вироблений самим організмом опсин, який існує в різних формах для стрижнів і трьох типів конуса ("конус опсин"). При впливі світла комплекс змінюється: 11-цис сітківки змінюється на весь транс-сітківку і опсин також змінюється. Метарходопсин II, наприклад, виробляється в стрижнях, який приводить в рух каскад сигналів і повідомляє про падіння світла.

Червоно-зелена слабкість

Червоно-зелена слабкість або сліпота - це несправність кольорового зору, яка є вродженою і успадковується X-зв’язаною з неповним проникненням. Однак може статися, що це нова мутація, і тому жоден з батьків не має цього генетичного дефекту. Оскільки у чоловіків є лише одна Х-хромосома, вони набагато частіше хворіють на захворювання і до 10% чоловічого населення страждає. Однак уражені лише 0,5% жінок, оскільки вони можуть компенсувати дефектну Х-хромосому здоровою другою.

Червоно-зелена слабкість базується на тому, що генетична мутація візуального білка опсину відбулася як в його зеленій, так і в червоній ізоформі. Це змінює довжину хвилі, до якої чутливий опсин, і тому червоні та зелені тони неможливо розрізнити достатньо. Мутація частіше виникає в опсині для зеленого зору.

Існує також можливість того, що кольоровий зір для одного з кольорів повністю відсутній, наприклад, якщо кодуючого гена більше немає. Викликається червона слабкість або сліпота Протаномалія або. Протанопія (для зеленого: Дейтераномалія або. Дейтеранопія).

Особливою формою є монохроматизм блакитного конуса, тобто працюють лише блакитні шишки і блакитний зір; Червоний і зелений також не можуть бути розділені.

Детальніше по темі: