Conuri: structură, funcție și boli

Conurile sunt fotoreceptorii de pe retina ochiului responsabil pentru culoare și viziune clară. Acestea sunt foarte concentrate în pata galbenă, zona viziunii culorilor și, de asemenea, zona viziunii cele mai clare. Oamenii au trei tipuri diferite de conuri, fiecare dintre ele având sensibilitatea sa maximă în intervalele de frecvență albastră, verde și roșie ale luminii.

Care sunt conurile?

Zona cu cea mai clară viziune este concentrată în retina umană în pata galbenă (fovea centralis) cu un diametru de aproximativ 1.5 mm. În același timp, viziunea culorilor este localizată și în fovea centrală. pata galbenă este situat central în axa vizuală a ochiului pentru „aspect direct” și este echipat cu aproximativ 140,000 de fotoreceptori color pe qmm. Acestea sunt așa-numitele conuri L, M și S, care au cea mai mare sensibilitate la lumină în gama galben-verde, verde și albastru-violet. Deși conurile L au sensibilitatea maximă de 563 nanometri în gama galben-verde, ele preiau și gama roșie, astfel încât sunt denumite de obicei receptori roșii. În partea interioară a fovea centrală, foveola, care are doar aproximativ 0.33 mm în diametru, sunt prezente doar conuri M și L. În total, există aproximativ 6 milioane de receptori de culoare (conuri) pe retină. În plus față de conuri, retina este echipată în principal în afara petei galbene cu aproximativ 120 de milioane de fotoreceptori suplimentari, așa-numitele tije. Ele au o structură similară conurilor, dar sunt mult mai sensibile la lumină și nu pot distinge decât tonurile deschise și întunecate. Sunt, de asemenea, foarte sensibili la obiecte în mișcare în câmpul vizual periferic, adică în afara fovea centrală.

Anatomie și structură

Cele trei tipuri diferite de conuri și tije, care sunt prezente într-un singur tip în retină, transformă pachetele de lumină primite în semnale nervoase electrice în funcția lor de fotoreceptori. În ciuda sarcinilor ușor diferite, toți fotoreceptorii funcționează în conformitate cu același principiu biochimic-fizic de acțiune. Conurile constau dintr-un segment exterior și unul interior, nucleul și sinapsa pentru comunicarea cu celulele bipolare. Segmentele exterioare și interioare ale celulelor sunt conectate printr-un cilium fix, ciliul de legătură. Ciliul este format din microtubuli într-un aranjament nonagonal (poligon cu nouă fețe). Microtubulii servesc la stabilizarea mecanică a conexiunii dintre segmentele exterior și interior și la transportul materiei. Segmentul exterior al conurilor are un număr mare de invaginații ale membranei, așa-numitele discuri. Formează vezicule plate, dens ambalate, care - în funcție de tipul lor - conțin anumiți pigmenți vizuali. Segmentul interior cu nucleul celular formează partea metabolică activă a fotoreceptorului. La nivelul reticulului endoplasmatic are loc sinteza proteinelor și în nucleu o multitudine de mitocondriile are grija de metabolismul energetic. Fiecare con are contact cu „propria” celulă bipolară prin sinapsă, astfel încât centrul vizual din creier poate afișa un pixel separat pentru fiecare con, permițând o viziune clară de înaltă rezoluție.

Sarcini

Cea mai importantă sarcină a conurilor este transducția impulsurilor de lumină, conversia stimulilor luminii primiți într-un impuls nervos electric. Transducția are loc în mare parte în segmentul exterior al conului sub forma unei „cascade de transducție a semnalului vizual” complexe. Punctul de plecare este iodopsina, care este compusă din con opsină, porțiunea proteică a unui pigment vizual diferit în funcție de tipul conului și retiniană, o vitamina A derivat. Un foton incident cu lungimea de undă „dreaptă” duce la o conversie a retinei într-o altă formă, determinând separarea din nou a celor două componente moleculare și activarea opsinei, declanșând o cascadă de reacții și conversii biochimice. Două caracteristici sunt importante aici. Atâta timp cât un con nu primește impulsuri luminoase ale undei de lungime la care răspunde tipul său de iodopsină, conul produce continuu neurotransmițător glutamat. Dacă cascada de transducție a semnalului este inițiată de intrarea corespunzătoare a luminii, eliberarea de glutamat este inhibat, determinând închiderea canalelor ionice de la celula bipolară conectată la sinapsă. Acest lucru are ca rezultat noi potențiale de acțiune în retina din aval ganglion celule, care sunt transmise ca impulsuri electrice către centrele vizuale ale SNC pentru procesare ulterioară. Astfel, semnalul real nu este produs prin activarea unui neurotransmițător, dar datorită inhibării sale. O altă particularitate este că, spre deosebire de majoritatea impulsurilor nervoase, unde prevalează „principiul totul sau nimic”, în transducție celula bipolară poate produce semnale treptate, în funcție de rezistenţă de inhibare a glutamat. Astfel, rezistenţă a semnalului emis de celula bipolară corespunde puterii incidenței luminii la conul corespunzător.

Boli

Cele mai frecvente simptome ale disfuncției asociate conurilor în retina ochiului sunt deficite de vedere a culorii, culoare orbire, și afectarea vederii de contrast și chiar a pierderii câmpului vizual. În deficiențele de vedere a culorilor, tipul corespunzător de conuri este limitat în funcție, în timp ce în culoare orbire, conurile sunt absente sau au un eșec funcțional total. Defectele vizuale pot fi congenitale sau dobândite. Cea mai frecventă deficiență genetică a culorii este deficiența de verde (deuteranopie). Apare predominant la bărbați din cauza unui defect genetic pe cromozomul X. Aproximativ 8% din populația masculină este afectată. Percepția afectată a culorilor din gama albastru spre galben este cel mai frecvent defect vizual în pierderea vederii culorii dobândite de leziunile de pe nervul optic din cauza unui accident, cursă or creier tumora. În unele cazuri, distrofia con-tijă con-congenitală (ZSD) este prezentă cu simptome progresive lent până la pierderea câmpului vizual. Boala începe în pata galbenă și inițial provoacă degenerarea conurilor și abia mai târziu sunt lansetele afectate pe măsură ce distrofia se răspândește în alte părți ale retinei.