Stieņi ir tīklenes fotoreceptori, kas ir atbildīgi par gaismas jutīgu vienkrāsainu nakts redzamību un perifēro redzi. Galvenais koncentrācija stieņi atrodas ārpus dzeltena vieta (fovea centralis), kas atrodas tīklenes centrā, kurā galvenokārt apdzīvo trīs dažādu veidu konusus, kas nodrošina krāsu un asu redzamību dienas laikā un spožā krēslā.
Kas ir stieņi?
Aptuveni 110 miljoni stieņu tīklenē ir fotoreceptori, kas ir daudz jutīgāki pret gaismas impulsiem nekā aptuveni 6 miljoni konusu. Tāpēc stieņi ir iepriekš noteikti nakts redzamībai (skotopiskajai redzei) un redzamībai tumšā krēslā. Tā kā ir tikai viena veida stieņi, kas ir īpaši jutīgi pret gaismu zili-zaļā spektra diapazonā, redze kļūst monohromatiska zem noteikta spilgtuma. Dažādas krāsas vairs netiek uztvertas. Augstā jutība pret gaismu daļēji notiek uz kontrasta rēķina. Tā kā līdz pat 20 stieņiem par gaismas impulsiem ziņo vienādi ganglijs caur bipolārām šūnām redzes centrs smadzenes vairs nevar atrast gaismas impulsu tik precīzi kā ar konusiņiem, kas bieži ir savstarpēji saistīti ar “viņu” ganglijiem 1: 1 attiecībās. Lai gan gaismas impulsu pārveidošanas elektriskajos nervu signālos princips stieņiem un konusiem principā ir gandrīz vienāds, ziņojumi no stieņiem ir ievērojami ātrāki nekā no konusi, jo ir mazāk starpsavienojumu. Tā rezultātā stieņi ir ārkārtīgi jutīgi ne tikai pret gaismu, bet arī uz kustīgiem objektiem perifērajā redzes laukā.
Anatomija un struktūra
Stieņu struktūra ir līdzīga konusu struktūrai, taču stieņi ir slaidāki un par savu redzes pigmentu izmanto rodopsīnu, kura augstākā jutība zilzaļajā diapazonā ir 498 nanometri. Stieņi sastāv no šūnu ķermeņa, sinapses, iekšējā segmenta, savienojošā cilija un ārējā segmenta. Iekšējais segments nodrošina šūnu metabolismu un, izmantojot tūkstošiem mitohondriji kodolā, enerģijas metabolisms, savukārt ārējā segmentā notiek gaismas impulsu pārveidošana par elektriskiem nervu signāliem, vizuālā signāla pārnešana. Ārējā segmentā ir vairāk nekā 1,000 tā dēvēto disku, kuros tiek uzglabāts redzes pigments rodopsīns. Diski ir izveidojušies no bijušajiem membrānu invaginācijām, kas evolūcijas gaitā ir atdalījušies no ārējās membrānas. Turpretī membrānu invaginācijas konusu ārējos segmentos joprojām ir atpazīstamas kā tādas, jo tās ir palikušas membrānas sastāvdaļa. Marginālais savienojošais cilijs, kas sastāv no nonagonāliem mikrotubuliem (9-sānu daudzstūris), kalpo, lai mehāniski stabilizētu savienojumu starp iekšējo un ārējo segmentu un transportētu vielu starp abiem segmentiem.
Funkcija un uzdevumi
Galvenā stieņu funkcija ir (vāju) gaismas impulsu pārveidošana elektriskos nervu impulsos. Process ietver sarežģītu signāla pārneses kaskādi un notiek galvenokārt ārējā segmentā. Pirmais posms sastāv no redzes pigmenta rodopsīna reakcijas, kas sastāv no opsīna un karotinoīda 11-cis-tīklenes. Pēc gaismas iedarbības 11-cis-tīklene izomerizējas uz all-trans izomēru un atkal atdalās no rodopsīna. Atšķirībā no citu neironu aktivācijas, kurus parasti stimulē atbrīvot a neiromeditors veicot īsu depolarizāciju no -65 mV līdz +10 līdz +30 mV, fotoreceptoros tas darbojas otrādi; sinapses, kas ir negatīvi uzlādēti pie -40 mV, īslaicīgi tiek hiperpolarizēti līdz -65 mV, liekot tiem īslaicīgi samazināt vai pārtraukt atbrīvošanos glutamāts, to specifiskais neirotransmiteris. Tādējādi attiecīgā nervu impulsa radīšana notiek nevis atbrīvojot a neiromeditors, bet samazinot tā izlaišanu. Ja uz receptoriem nenonāk gaisma (atpūtas stāvoklis), glutamāts tiek pastāvīgi izlaists sinapses no fotoreceptoriem. Tam ir tā priekšrocība, ka pakārtotie gangliji var nervu stimulu mainīt pakāpeniski atbilstoši spēks gaismas plūsmas, ti, ģenerē sava veida analogo signālu, kas ļauj redzes centriem ne tikai telpiski piešķirt gaismas punktus, bet arī noteikt to spilgtumu. Stieņu īpašība ārkārtīgi jutīgi reaģēt uz perifēra redzes lauka objektiem, kas pārvietojas attiecībā pret apkārtni, sākotnēji kalpoja mūsu aizsardzībai. Ienaidnieki vai plēsēji, kas tuvojas no sāniem, tika pamanīti agri. Šodien šī stieņu spēja spēlē lomu vizuālajā aviācijā, agri pamanot sāniski tuvojošos objektus un uzsākot izvairīgus manevrus.
Slimības
Stieņa disfunkcija ir visievērojamākā nakts redzes traucējumu gadījumā. Plaša atgriezeniska nakts aklums dāvanas ar nepietiekamu piedāvājumu A vitamīns jo nepietiekamu redzes pigmenta rodopsīnu pēc tam var novietot pie diskiem stieņu ārējā segmentā. Stieņu disfunkcijas simptomus var atpazīt arī ar paaugstinātu jutību pret atspulgu, piemēram, tuvojošās satiksmes dēļ. Neatkarīgi no A vitamīna deficīts un nervu bojājumi traumatisku dēļ smadzenes ievainojums (SHT), smadzeņu audzējs vai citas traumas, stieņa disfunkcija galvenokārt ir saistīta ar ģenētiskiem defektiem. Tie parasti ir ģenētiski defekti vadīt dažāda veida tīklenes distrofijām un izraisa tīklenes fotoreceptoru pakāpenisku iznīcināšanu. Retinīts pigmentoze ir tīklenes distrofija, kas progresē no ārpuses iekšā. Tas nozīmē, ka stieņi tiek ietekmēti pirmie un tipiska nakts aklums un jutība pret atspulgu attīstās, lai gan dienas redzamība (joprojām) nav traucēta asuma un krāsu redzes ziņā. Citas tīklenes distrofijas, piemēram, konusa-stieņa distrofija (ZSD), virzās no iekšpuses uz āru, tāpēc vispirms tiek ietekmēti konusi, bet vēlāk stieņi.
