kužele

ako kužele fotoreceptory na sietnici oka, ktoré sú zodpovedné za farbu a ostré videnie. Sú silne koncentrované v žltej škvrne, v oblasti farebnej a zároveň najostrejšej viditeľnosti. Ľudia majú tri rôzne typy kužeľov, z ktorých každý má svoju maximálnu citlivosť v modrej, zelenej a červenej frekvenčnej oblasti svetla.

Čo sú to kužele?

Zóna najostrejšieho videnia sa koncentruje v ľudskej sietnici v žltej škvrne (fovea centralis) s priemerom asi 1,5 mm. Zároveň sa farebné videnie nachádza aj vo fovea centralis. Žltá škvrna je umiestnená centrálne vo vizuálnej osi oka pre „priame vzhliadnutie“ a je vybavená približne 140 000 farebnými fotoreceptormi na milimeter štvorcový. Sú to tzv. L, M a S kužele, ktoré majú najvyššiu citlivosť na svetlo v žlto-zelenom, zelenom a modrofialovom rozmedzí.

L-kužele majú maximálnu citlivosť 563 nanometrov v žlto-zelenej oblasti, ale tiež preberajú červenú oblasť, takže sa zvyčajne označujú ako červené receptory. V najvnútornejšej oblasti fovea centralis sú zastúpené foveola, ktoré majú priemer len asi 0,33 mm, a to iba M a L kužele. Celkovo je na sietnici približne 6 miliónov farebných receptorov (šišky).

Okrem kužeľov je sietnica vybavená približne 120 miliónmi ďalších fotoreceptorov, tzv. Tyčiniek, zväčša mimo žltého miesta. Sú konštruované podobne ako kužele, ale sú oveľa citlivejšie na svetlo a dokážu rozlíšiť iba svetlé a tmavé tóny. Veľmi citlivo reagujú aj na pohybujúce sa objekty v periférnom zornom poli, t. J. Mimo fovea centralis.

Anatómia a štruktúra

Tri rôzne typy kužeľov a tyčinky, ktoré sú v sietnici prítomné iba v jednom type, prevádzajú prijímané svetelné pakety na elektrické nervové signály vo svojej funkcii fotoreceptorov. Napriek mierne odlišným úlohám všetky fotoreceptory pracujú podľa rovnakého biochemicko-fyzikálneho princípu činnosti.

Šišky pozostávajú z vonkajšieho a vnútorného segmentu, bunkového jadra a synapsie na komunikáciu s bipolárnymi bunkami. Vonkajšie a vnútorné segmenty buniek sú navzájom spojené prostredníctvom fixného cilium, spojovacieho cilium. Cilium sa skladá z mikrotubulov v nelineárnom usporiadaní (deväťstranný mnohouholník). Mikrotubuly slúžia na mechanickú stabilizáciu spojenia medzi vonkajším a vnútorným segmentom a na transport látok. Vonkajší segment špendlíka má veľký počet membránových výčnelkov, takzvaných diskov.

Tvoria ploché, tesne zabalené vezikuly, ktoré - v závislosti od typu - obsahujú určité vizuálne pigmenty. Vnútorný segment s bunkovým jadrom tvorí metabolicky aktívnu časť fotoreceptora. Syntéza proteínov prebieha v endoplazmatickom retikule a veľké množstvo mitochondrií v jadre bunky zaisťuje energetický metabolizmus. Každý kužeľ je prostredníctvom svojej synapsie v kontakte so svojou „vlastnou“ bipolárnou bunkou, takže vizuálne centrum v mozgu môže pre každý kužeľ zobraziť samostatný obrazový bod, ktorý umožňuje ostré videnie s vysokým rozlíšením.

úlohy

Najdôležitejšou úlohou kužeľov je prevod svetelných impulzov, premena prijímaných svetelných stimulov na elektrický nervový impulz. K transdukcii dochádza zväčša vo vonkajšom segmente kužeľa vo forme komplexnej „kaskády transdukcie vizuálneho signálu“.

Východiskovým bodom je jódopsín, ktorý sa skladá z opačného kužele, proteínovej zložky vizuálneho pigmentu, ktorý sa mení v závislosti od typu kužeľa a sietnice, derivátu vitamínu A. Rušivý fotón s „pravou“ vlnovou dĺžkou vedie k premene sietnice na inú formu, pri ktorej sa obe molekulárne zložky opäť oddelia a aktivuje sa opsín a spustí kaskádu reakcií a biochemických konverzií. Tu sú dôležité dve osobitosti. Pokiaľ kužeľ nedostane žiadne ľahké impulzy dlhej vlny, na ktorú reaguje jeho typ jodopsínu, kužeľ neustále produkuje glutamát neurotransmitera.

Ak je kaskáda transdukcie signálu uvedená do pohybu zodpovedajúcim dopadom svetla, je uvoľňovanie glutamátu inhibované, čo vedie k tomu, že iónové kanály bipolárnej bunky pripojenej k synapse sa uzavrú. To vytvára nové akčné potenciály v downstream gangliových bunkách sietnice, ktoré sú vedené ako elektrické impulzy na ďalšie spracovanie vo vizuálnych centrách CNS. Skutočný signál nie je generovaný aktiváciou neurotransmitera, ale skôr jeho inhibíciou.

Ďalšou zvláštnosťou je, že na rozdiel od väčšiny nervových impulzov, kde prevláda princíp „všetko alebo nič“, môže bipolárna bunka počas transdukcie produkovať postupné signály v závislosti od sily inhibície glutamátu. Intenzita signálu emitovaného bipolárnou bunkou teda zodpovedá sile dopadajúceho svetla na zodpovedajúcom kolíku.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Najčastejšie príznaky dysfunkcie spojenej s kužeľom v sietnici oka sú nedostatok farebného videnia, farebná slepota a zhoršenie kontrastu až do straty zorného poľa vrátane. V prípade zhoršenia farebného videnia je zodpovedajúci typ kužeľov obmedzený vo svojej funkcii, zatiaľ čo v prípade farebnej slepoty kužele chýbajú alebo majú úplnú funkčnú poruchu.

Poruchy zraku môžu byť vrodené alebo získané. Najbežnejšou geneticky spôsobenou poruchou farebného videnia je zelená slabosť (deuteranopia). Vyskytuje sa hlavne u mužov, pretože ide o genetický defekt na chromozóme X. Postihnutých je približne 8% mužskej populácie. Znížené vnímanie farieb v rozsahu modrej až žltej sú najbežnejšie poruchy zraku v prípade deficitu farebného videnia získaného léziami na zrakovom nerve v dôsledku nehody, mozgovej príhody alebo mozgového nádoru.

V niektorých prípadoch sú príznakmi, ktoré postupujú pomaly až do defektov zorného poľa vrátane, vrodená dystrofia kužeľových tyčí (CSD). Ochorenie začína na žltej škvrne a spočiatku vedie k degenerácii kužeľov a až neskôr sú tyčinky postihnuté, keď sa dystrofia šíri do ďalších častí sietnice.