Anatomia-Sanasto

Vavat ja käpyjä silmässä

määritelmä

Ihmissilmässä on kahden tyyppisiä valoreseptoreita, joiden avulla voimme nähdä. Toisaalta on sauvareseptorit ja toisaalta kartioreseptorit, jotka ovat jälleen jaetut: siniset, vihreät ja punaiset reseptorit. Nämä valoreseptorit edustavat verkkokalvon kerrosta ja lähettävät signaalin niihin liitettyihin lähettäviin soluihin, jos ne havaitsevat valon esiintymisen. Kartioita käytetään valonäköön (värinäkö ja visio päivällä) ja sauvoja toisaalta skotooppiseen visioon (havaitseminen pimeässä).

Lisää aiheesta: Kuinka visio toimii?

rakentaminen

Myös ihmisen verkkokalvo verkkokalvo kutsutaan, on yhteensä 200 um paksua ja koostuu erilaisista solukerroksista. Ulkopuolella ovat pigmenttiepiteelisolut, jotka ovat erittäin tärkeitä verkkokalvo ovat absorboimalla ja hajottamalla kuolleita fotoreseptoreita ja myös erittyviä solukomponentteja, jotka syntyvät visuaalisen prosessin aikana.

Sisäänpäin seuraa todellisia valoreseptoreita, jotka on erotettu sauvoiksi ja kartioiksi. Molemmilla on yhteistä, että niillä on ulompi osa, joka osoittaa kohti pigmenttiepiteeliä ja jolla on myös kosketus siihen. Tätä seuraa ohut silium, jonka kautta ulompi linkki ja sisempi linkki ovat yhteydessä toisiinsa. Tankojen tapauksessa ulkolinkki on kalvolevykerros, samanlainen kuin kolikkopino. Vanteiden kohdalla ulompi lenkki koostuu kalvopoimuista siten, että ulompi lenkki näyttää olevan eräänlainen hiuskampa pituussuunnassa siten, että hampaat edustavat yksittäisiä taitoksia.

Ulkoraajan solukalvo sisältää valoreseptoreiden visuaalisen pigmentin. Kartioiden väriä kutsutaan rodopsiiniksi ja se koostuu glykoproteiini-opsiinista ja 11-cis-verkkokalvosta, A1-vitamiinin modifikaatiosta. Kartioiden visuaaliset pigmentit eroavat rodopsiinista ja toisistaan opsiinin eri muodoilla, mutta niillä on myös verkkokalvo. Visuaalinen prosessi kuluttaa kalvolevyissä ja membraanitaitteissa olevan visuaalisen pigmentin, ja se on regeneroitava. Kalvolevyt ja taitokset ovat aina uusia. Ne kulkeutuvat sisemmästä jäsenestä ulompaan osaan, ja lopulta pigmenttiepiteeli vapauttaa ja absorboi ja hajottaa. Pigmenttiepiteelin toimintahäiriö aiheuttaa solujätteen ja visuaalisen pigmentin kerrostumisen, kuten esimerkiksi Verkkokalvorappeuma On.

Sisempi jäsen on fotoreseptorien varsinainen solurunko ja se sisältää solun ytimen ja solun organellit. Täällä tapahtuu tärkeitä prosesseja, kuten DNA: n lukeminen, proteiinien tai solun välittäjäaineiden tuotanto; valoreseptoreiden tapauksessa glutamaatti on viestiaine.

Sisäosa on ohut, ja sen päässä on ns. Reseptorijalka, jonka kautta solu on kytketty ns. Bipolaarisiin soluihin (eteenpäin suuntautuvat solut). Lähettimen rakkulat välittäjäaineen glutamaatin kanssa varastoidaan reseptoripohjaan. Tätä käytetään lähettämään signaaleja bipolaarisille soluille.

Valoreseptoreiden erityispiirre on, että pimeässä lähetinainetta vapautuu pysyvästi, jolloin vapautuminen vähenee, kun valo putoaa. Joten ei ole kuin muilla havaitsemis soluilla, että ärsyke johtaa lähettimien lisääntyneeseen vapautumiseen.

On sauvan ja kartion bipolaarisia soluja, jotka puolestaan ovat yhteydessä toisiinsa ganglionisoluihin, jotka muodostavat ganglionisolukerroksen ja joiden soluprosessit yhdessä lopulta muodostavat näköhermon. On myös monimutkainen horisontaalinen yhteys soluihin verkkokalvojoka toteutetaan vaakasuorilla soluilla ja amakriinisoluilla.

Verkkokalvoa stabiloivat ns. Müller-solut, jotka ovat verkkokalvojotka ulottuvat koko verkkokalvolle ja toimivat kehyksinä.

toiminto

Ihmissilmän valoreseptoreita käytetään havaitsemaan tuleva valo. Silmä on herkkä valonsäteille, joiden aallonpituudet ovat 400 - 750 nm. Tämä vastaa värejä sinisestä vihreään punaiseen. Tämän spektrin alapuolella olevia valonsäteitä kutsutaan ultraviolettiksi ja ylemmiksi infrapuniksi. Molemmat eivät enää näy ihmissilmälle ja voivat jopa vahingoittaa silmiä ja aiheuttaa linssin peittävyyden.

Lisää aiheesta: Kaihi

Kartiot ovat vastuussa värinäköstä ja vaativat enemmän valoa signaalien lähettämiseen. Värinäön toteuttamiseksi on olemassa kolmen tyyppisiä kartioita, joista kukin on vastuussa erilaisesta näkyvän valon aallonpituudesta ja jonka absorbointimaksimi on näillä aallonpituuksilla. Valopigmentit, käpyjen visuaalisen pigmentin opinsitit eroavat toisistaan ja muodostavat 3 alaryhmää: siniset kartiot, joiden absorptiomaksimi (AM) on 420 nm, vihreät kartiot, joiden AM on 535 nm, ja punaiset kartiot AM Jos tämän aallonpituusspektrin valo osuu reseptoreihin, signaali välitetään eteenpäin.

Lisää aiheesta: Värinäön tutkiminen

Samaan aikaan tangot ovat erityisen herkkiä valolle, ja siksi niitä käytetään havaitsemaan jopa hyvin vähän valoa, etenkin pimeässä. Se eroaa vain vaaleasta ja tummasta, mutta ei värin suhteen. Sauvasolujen visuaalisen pigmentin, jota kutsutaan myös rodopsiiniksi, absorptiomaksimi on 500 nm: n aallonpituudella.

tehtäviä

Kuten jo on kuvattu, kartioreseptoreita käytetään päiväsaikaan. Kolmen tyyppisten kartioiden (sininen, punainen ja vihreä) ja lisäaineiden sekoittamisen kautta näkyvät värit voidaan nähdä. Tämä prosessi eroaa fysikaalisesta, subtraktiivisesta värien sekoittamisesta, mikä tapahtuu esimerkiksi maalareiden värejä sekoitettaessa.

Lisäksi kartiot, etenkin katselukuopassa - terävimmän näkymän paikassa - mahdollistavat myös terävän näkymän korkealla resoluutiolla. Tämä johtuu myös erityisesti niiden hermoverkkoyhteydestä. Vähemmän kartioita johtaa vastaavaan ganglionneuroniin kuin sauvoilla; tarkkuus on siis parempi kuin syömäpuikoilla. vuonna Fovea centralis siellä on jopa 1: 1 edelleenlähetys.

Sen sijaan tankojen enimmäisabsorptionopeus on 500 nm, joka on aivan näkyvän valon alueen keskellä. Joten he reagoivat valoon laajasta spektristä. Koska heillä on kuitenkin vain rodopsiini, he eivät voi erottaa eri aallonpituuksilla valoa. Niiden suuri etu on kuitenkin se, että ne ovat herkempiä kuin käpyjä. Merkittävästi vähemmän valon esiintymistä riittää myös sauvojen reaktiokynnyksen saavuttamiseksi. Siksi niitä käytetään tottumaan pimeässä, kun ihmissilmä on värisokea. Resoluutio on kuitenkin paljon huonompi kuin käpyillä. Lisää sauvoja lähentyy, ts. Lähentyy, johtaa ganglionihermoon. Tämä tarkoittaa, että riippumatta siitä, mikä sidoksen sauva on innoissaan, ganglionihermo aktivoituu. Siksi ei ole mahdollista saavuttaa niin hyvää alueellista erottelua kuin hampaiden kanssa.

On mielenkiintoista huomata, että sauvakokoonpanot ovat myös antureita ns. Magnosellulaarijärjestelmälle, joka on vastuussa liikkumisesta ja ääriviivojen havaitsemisesta.

Lisäksi yksi tai toinen on jo huomannut, että tähdet eivät ole näkökentän keskipisteessä yöllä, vaan pikemminkin reunalla. Tämä johtuu siitä, että painopiste heijastuu näkökulmaan, mutta siinä ei ole syömäpuikkoja. Nämä ovat heidän ympärillään, joten voit nähdä tähdet katseen keskipisteen ympärillä.

jakelu

Eri tehtäviensä vuoksi silmän kartiot ja tangot ovat myös jakautuneet eri tavoin niiden tiheyden suhteen. Kartioita käytetään terävään näkemiseen värin erilaistumisella päivän aikana. Siksi olet keskellä verkkokalvo yleisin (keltainen täplä - Macula lutea) ja keskikaivossa (Fovea centralis) ovat ainoat läsnä olevat reseptorit (ei sauvoja). Katselukuukku on terävimmän näkymän paikka ja erikoistunut päivänvaloon. Sauvojen suurin tiheys on parafoveaalinen, ts. Keskisen visuaalisen kuopan ympärillä. Kehällä fotoreseptorien tiheys pienenee nopeasti, jolloin kauemmas osissa on läsnä melkein vain sauvoja.

koko

Kartiot ja syömäpuikot jakavat suunnitelman jossain määrin, mutta vaihtelevat sitten. Yleensä syömäpuikot ovat hieman pitempiä kuin käpyjä.

Sauvafotoreseptorien keskimääräinen pituus on noin 50 um ja halkaisija noin 3 um tiheimmin pakatuissa paikoissa, eli sauvojen parafoveaalisella alueella.

Kartiovaloreseptorit ovat hieman sauvoja lyhyempiä, ja niiden halkaisija on 2 um fovea centralisissa, ns. Näön kuopassa, alueella, jolla on suurin tiheys.

määrä

Ihmissilmässä on valtava määrä fotoreseptoreita. Pelkästään yhdessä silmässä on noin 120 miljoonaa sauvareseptoria skotooppinäköön (pimeässä), kun taas päivänäköyn on noin 6 miljoonaa kartioreseptoria.

Molemmat reseptorit yhdistävät signaalinsa noin miljoonaan ganglionisoluun, jolloin näiden ganglionisolujen aksonit (solupidennykset) muodostavat näköhermon kimppuna ja vetävät ne aivoihin, jotta signaalit voidaan käsitellä keskitetysti siellä.

Lisätietoja löytyy täältä: Visuaalinen keskus

Syömäpuikkojen ja kartioiden vertailu

Kuten jo on kuvattu, tangoilla ja kartioilla on pieniä rakenteellisia eroja, mutta nämä eivät ole vakavia. Paljon tärkeämpää on niiden erilainen tehtävä.

Vavat ovat paljon herkempiä valolle ja voivat sen vuoksi havaita jopa pienen valotiheyden, mutta erottaa vain valon ja pimeyden. Lisäksi ne ovat hieman paksumpia kuin kartiot ja siirtyvät eteenpäin lähentyvästi siten, että niiden erotteluvoima on pienempi.

Kartiot puolestaan vaativat enemmän valoa, mutta ne voivat mahdollistaa värinäön niiden kolmen alamuodon vuoksi. Pienemmän halkaisijansa ja vähemmän voimakkaasti lähentyvän, jopa 1: 1 leviämisen fovea centralis -siirrosta johtuen niillä on erinomainen resoluutio, jota voidaan käyttää vain päivällä.

Keltainen piste

Macula lutea, jota kutsutaan myös keltaiseksi pisteeksi, on paikka verkkokalvossa, jonka kanssa ihmiset ensisijaisesti näkevät. Nimen antoi tämän pisteen kellertävä väri silmänpohjassa. Keltainen täplä on verkkokalvo useimpien valoreseptoreiden kanssa. Paitsi Macula jäljellä on melkein vain sauvoja, joiden oletetaan erottavan vaaleat ja tummat.

Macula sisältää edelleen niin sanotun visuaalisen kuopan keskellä, Fovea centralis. Tämä on terävimmän kuvan kohta. Katselukuopassa on vain suurimmissa pakkaustiheyksissään kartioita, joiden signaalit lähetetään 1: 1, joten tarkkuus on tässä paras.

Dysstrofia

Dyststrofiat, patologiset muutokset kehon kudoksessa, jotka aiheuttavat verkkokalvo ovat yleensä geneettisesti ankkuroituja, ts. ne voidaan joko periä vanhemmilta tai hankkia uuden mutaation kautta. Jotkut lääkkeet voivat aiheuttaa verkkokalvon dystrofiaan samanlaisia oireita. Taudeilla on yhteistä, että oireet ilmaantuvat vain elämän aikana ja että ne ovat kroonisia, mutta eteneviä. Dystrofioiden kulku voi vaihdella suuresti taudista toiseen, mutta se voi myös vaihdella suuresti sairauden sisällä. Kurssi voi jopa vaihdella perheen sisällä, joten yleisiä lausuntoja ei voida antaa. Joissakin sairauksissa se voi kuitenkin edetä sokeudeksi.

Taudista riippuen näöntarkkuus voi laskea hyvin nopeasti tai heikentyä vähitellen useiden vuosien ajan. Oireet, riippumatta siitä, muuttuuko näkökenttä ensin tai näkökentän menetys etenee ulkopuolelta sisäpuolelle, vaihtelevat myös sairaudesta riippuen.

Verkkokalvon dystrofian diagnosointi voi olla aluksi vaikeaa. On kuitenkin olemassa lukuisia diagnostisia toimenpiteitä, jotka voivat tehdä diagnoosin mahdolliseksi; tässä on pieni valikoima:

Oftalmoskopia: näkyviä muutoksia, kuten silmänpohjan kerrostumia, esiintyy usein
elektroretinografia, joka mittaa verkkokalvon sähköisen vasteen valon ärsykkeisiin
elektrokulografia, joka mittaa verkkokalvon sähköpotentiaalin muutoksia silmien liikkuessa.

Valitettavasti tällä hetkellä ei tunneta syy- tai ennaltaehkäisevää hoitoa useimmille geneettisesti aiheutetuille dystrofisille sairauksille. Geenitekniikan alalla tehdään kuitenkin paljon tutkimusta, vaikka nämä hoidot ovat tällä hetkellä vasta tutkimusvaiheessa.

Visuaalinen pigmentti

Ihmisen visuaalinen pigmentti koostuu glysiiniproteiinista, jota kutsutaan opsiiniksi, ja ns. 11-cis-verkkokalvosta, joka on A1-vitamiinin kemiallinen modifikaatio. Tämä selittää myös A-vitamiinin merkityksen näöntarkkuudelle. Vakavat puutosoireet voivat johtaa yösokeuteen ja äärimmäisissä tapauksissa sokeuteen.

Yhdessä 11-cis-verkkokalvon kanssa kehon oma opsiini, jota on eri muodoissa sauvoille ja kolmelle kartiotyypille ("kartio-opsiini"), on rakennettu solukalvoon. Altistuessaan valolle kompleksi muuttuu: 11-cis-verkkokalvo muuttuu all-trans-verkkokalvoksi ja myös opsiini muuttuu. Esimerkiksi sauvojen tapauksessa tuotetaan metarodopsiini II, joka asettaa signaalikaskadin liikkeelle ja raportoi valon esiintymisen.

Punainen vihreä heikkous

Punavihreä heikkous tai sokeus on värinäön toimintahäiriö, joka on synnynnäinen ja perinnöllinen X-sidoksissa epätäydelliseen tunkeutumiseen. Voi kuitenkin olla myös, että se on uusi mutaatio, ja siksi kenellekään vanhemmista ei ole tätä geneettistä vikaa. Koska miehillä on vain yksi X-kromosomi, heillä on paljon todennäköisempi sairaus ja ne vaikuttavat jopa 10 prosenttiin miesten väestöstä. Kuitenkin vain 0,5% naisista kärsii, koska he voivat kompensoida viallisen X-kromosomin terveellä toisella.

Puna-vihreä heikkous perustuu siihen, että visuaalisen proteiinin opsiinin geneettinen mutaatio on tapahtunut joko vihreässä tai punaisessa isoformissa. Tämä muuttaa aallonpituutta, jolle opsiini on herkkä, ja siksi punaista ja vihreää sävyä ei voida erottaa riittävästi. Mutaatio esiintyy useammin vihreän näkemisen opsiinissa.

On myös mahdollista, että värinäkymä yhdelle väreistä puuttuu kokonaan, jos esimerkiksi koodaavaa geeniä ei enää ole. Punaista heikkoutta tai sokeutta kutsutaan Protanomaly tai. Protanopia (vihreälle: Deuteranomaly tai. Deuteranopia).

Erityinen muoto on sininen kartio yksivärinen, ts. Vain siniset kartiot ja sininen visio toimivat; Punaista ja vihreää ei myöskään voida erottaa toisistaan.

Lue lisää aiheesta: