Konusi: struktūra, funkcijas un slimības

Konusi ir fotoreceptori uz acs tīklene atbild par krāsu un asu redzi. Tie ir ļoti koncentrēti dzeltena vieta, krāsu redzes laukums un arī asākā redzes laukums. Cilvēkiem ir trīs dažādi konusu veidi, no kuriem katram maksimālā jutība ir zilā, zaļā un sarkanā gaismas diapazonā.

Kādi ir konusi?

Asākā redzes zona ir koncentrēta cilvēka tīklenē dzeltena vieta (fovea centralis) ar diametru aptuveni 1.5 mm. Tajā pašā laikā krāsu redze atrodas arī fovea centralis. The dzeltena vieta atrodas centrālā acs redzes asī “taisnā skatā” un ir aprīkots ar aptuveni 140,000 563 krāsu fotoreceptoru uz qmm. Tie ir tā sauktie L-, M- un S-konusi, kuriem ir vislielākā gaismas jutība dzeltenzaļajā, zaļajā un zili violetajā diapazonā. Kaut arī L konusu maksimālā jutība ir 0.33 nanometri dzeltenzaļajā diapazonā, tie pārņem arī sarkano diapazonu, tāpēc tos parasti sauc par sarkanajiem receptoriem. Fovea centralis iekšējā daļā foveola, kuras diametrs ir tikai aptuveni 6 mm, ir tikai M un L konusi. Tīklenē kopumā ir apmēram 120 miljoni krāsu receptoru (konusu). Papildus konusiem tīklene galvenokārt ir aprīkota ārpus dzeltenās plankuma ar apmēram XNUMX miljoniem papildu fotoreceptoru, tā sauktajiem stieņiem. Pēc struktūras tie ir līdzīgi konusiem, taču ir daudz jutīgāki pret gaismu un var atšķirt tikai gaišos un tumšos toņus. Viņi ir arī ļoti jutīgi pret kustīgiem objektiem perifērajā redzes laukā, ti, ārpus fovea centralis.

Anatomija un struktūra

Trīs dažādu veidu konusi un stieņi, kas tīklenē ir tikai vienā tipā, pārveido saņemtās gaismas paketes elektrisko nervu signālos, pildot fotoreceptoru funkcijas. Neskatoties uz nedaudz atšķirīgiem uzdevumiem, visi fotoreceptori darbojas saskaņā ar to pašu bioķīmiski fizisko darbības principu. Konusi sastāv no ārējā un iekšējā segmenta, kodola un sinapses saziņai ar bipolārām šūnām. Šūnu ārējo un iekšējo segmentu savieno fiksēts cilijs - savienojošais cilijs. Ciliums sastāv no mikrotubulīniem, kas nav nonagonēti (deviņpusējs daudzstūris). Mikrocaurules kalpo, lai mehāniski stabilizētu savienojumu starp ārējo un iekšējo segmentu un transportētu vielu. Konusu ārējā segmentā ir liels skaits membrānas invagināciju, tā sauktie diski. Tie veido plakanas, blīvi iesaiņotas vezikulas, kas atkarībā no veida satur noteiktus vizuālos pigmentus. Iekšējais segments ar šūnas kodolu veido fotoreceptora metaboliski aktīvo daļu. Pie endoplazmas retikuluma notiek olbaltumvielu sintēze un kodolā daudz mitohondriji rūpējas enerģijas metabolisms. Katram konusam ir sinapses kontakts ar “savu” bipolāro šūnu, tā ka redzes centrs smadzenes var parādīt atsevišķu pikseļu katram konusam, nodrošinot augstas izšķirtspējas asu redzamību.

Uzdevumi

Svarīgākais konusu uzdevums ir gaismas impulsu pārnešana, saņemto gaismas stimulu pārveidošana elektriskā nervu impulsā. Transdukcija lielā mērā notiek konusa ārējā segmentā sarežģītas “vizuālās signāla pārneses kaskādes” formā. Sākumpunkts ir jodopsīns, kas sastāv no konusa opsīna, atšķirīga redzes pigmenta olbaltumvielu daļas atkarībā no konusa veida, un tīklenes, A vitamīns atvasinājums. “Pareizā” viļņa garuma krītošais fotons noved pie tīklenes pārveidošanās citā formā, liekot abiem molekulārajiem komponentiem atkal atdalīties un aktivizēt opsinam, izraisot reakciju un bioķīmisko konversiju kaskādi. Šeit ir svarīgas divas iezīmes. Kamēr konuss nesaņem garuma viļņa gaismas impulsus, uz kuriem reaģē tā jodopīna tips, konuss nepārtraukti rada neiromeditors glutamāts. Ja signāla transdukcijas kaskādi sāk ar atbilstošu gaismas ievadi, glutamāts tiek kavēta, izraisot jonu kanālu slēgšanu ar sinapsi savienotajā bipolārajā šūnā. Tā rezultātā tīklenes pakārtotajā daļā rodas jauni darbības potenciāls ganglijs šūnas, kuras kā elektriski impulsi tiek pārnestas uz CNS redzes centriem tālākai apstrādei. Tādējādi faktiskais signāls netiek radīts, aktivizējot neiromeditors, bet tā kavēšanas dēļ. Vēl viena īpatnība ir tā, ka atšķirībā no vairuma nervu impulsu, kur dominē princips “visu vai neko”, transdukcijā bipolārā šūna var radīt pakāpeniskus signālus atkarībā no spēks nomākšana glutamāts. Tādējādi spēks no bipolārās šūnas izstarotā signāla atbilst gaismas iekļūšanas stiprumam attiecīgajā konusā.

Slimības

Visbiežāk sastopamie disfunkcijas simptomi, kas saistīti ar čiekuriem acs tīklene ir krāsu redzes deficīts, krāsa aklumsun kontrasta redzes pasliktināšanās un pat redzes lauka zudums. Krāsu redzes trūkumu gadījumā atbilstošajam konusu veidam ir ierobežota funkcija, savukārt krāsai aklums, konusi nav vai tiem ir pilnīga funkcionāla kļūme. Vizuālie defekti var būt iedzimti vai iegūti. Visizplatītākais ģenētiskās krāsas redzes trūkums ir zaļais deficīts (deuteranopija). Tas notiek galvenokārt vīriešiem X hromosomas ģenētiskā defekta dēļ. Tiek skarti apmēram 8% vīriešu. Krāsu uztveres traucējumi zilā līdz dzeltenā diapazonā ir visizplatītākais krāsu redzes zuduma vizuālais defekts, ko iegūst redzes nervs negadījuma dēļ, trieka or smadzenes audzējs. Dažos gadījumos ir iedzimta konusa-stieņa distrofija (ZSD) ar lēnām progresējošiem simptomiem līdz redzes lauka zudumam. Slimība sākas dzeltenā plankumā un sākotnēji izraisa konusu deģenerāciju, un tikai vēlāk stieņi tiek ietekmēti, kad distrofija izplatās uz citām tīklenes daļām.