Fotoreceptorji

The Fotoreceptorji so svetlobno specializirane senzorične celice na človeški mrežnici. Absorbirajo različne elektromagnetne svetlobne valove in te dražljaje pretvorijo v bioelektrično vzbujanje. Pri dednih boleznih, kot sta retinitis pigmentosa ali distrofija stožčaste palice, fotoreceptorji poginejo po malem, dokler se ne pojavi slepota.

Kaj so PR-ji?

Fotoreceptorji so svetlobno občutljive senzorične celice, ki so specializirane za proces videnja. Iz svetlobe v senzoričnih celicah očesa nastane potencial električne napetosti. Človeško oko vsebuje tri različne vrste fotoreceptorjev.

Poleg palic vključujejo stožce in fotosenzibilne ganglijske celice. Biologija razlikuje med fotocelicami vretenčarjev in nevretenčarjev. Depolarizacija poteka v fotocelicah nevretenčarjev. To pomeni, da celice reagirajo na svetlobo z zmanjšanjem napetosti. Pri vretenčarjih pa pride do hiperpolarizacije. Vaši fotoreceptorji zagotavljajo, da se napetost poveča, ko je svetloba.

Za razliko od nevretenčarjev so vretenčarski fotoreceptorji sekundarni receptorji. Preobrazba dražljaja v akcijski potencial torej poteka le zunaj receptorja. Rastline poleg ljudi in živali vsebujejo tudi fotoreceptorje, da lahko preprečijo pojav svetlobe.

Anatomija in struktura

Na očesni mrežnici je približno 120 milijonov palic. Stožci seštevajo do približno 6 milijonov od približno milijon ganglijskih celic v očesu, približno en odstotek je občutljiv na svetlobo. Najbolj občutljivi na svetlobo fotoreceptorji so palice. Slepa točka očesa ne vsebuje drugih receptorjev razen stožcev.

Zato bi morali ljudje videti luknjo, kjer je slepa pega. To le ni tako, ker možgani zapolnjujejo praznino z zaznavnimi spomini. Palice mrežnice vsebujejo tako imenovane diske. Stožci pa vsebujejo membranske pregibe. Na teh območjih so opremljeni s tako imenovano vizualno vijolično. Na splošno imajo palice in stožci podobno strukturo. Vsak ima svoj zunanji segment, v katerem opravljajo svoje najpomembnejše naloge.

Zunanji segmenti stožcev so stožčaste oblike in so širši od dolgih in ozkih zunanjih segmentov palic. Čilija, to je izbočenost plazemskih membran, povezuje zunanji in notranji segment receptorjev. Vsak notranji segment sestavljata elipsoid in mioid z endoplazmatskim retikulumom. Zunanja zrnata plast fotoreceptorjev povezuje celično telo s celicnim jedrom. Na telo celice se pritrdi aksona s sinaptičnim koncem v obliki traku ali plošče. Te sinapse imenujemo tudi trakovi.

Funkcija in naloge

Elektromagnetni valovi svetlobe fotoreceptorje človeškega očesa pretvorijo v bioelektrično vzbujanje. Funkcija vseh treh vrst fotoreceptorjev je, da absorbirajo in pretvorijo svetlobo. Ta postopek je znan tudi kot fototransdukcija. Da bi to naredili, receptorji poberejo fotone svetlobe in sprožijo zapleteno biokemično reakcijo za spremembo membranskega potenciala. Sprememba potenciala ustreza hiperpolarizaciji v vretenčarjih.

Tri različne vrste receptorjev imajo različne meje absorpcije in se tako razlikujejo po občutljivosti na določene valovne dolžine. Glavni razlog za to je različen vidni pigment pri posameznih vrstah celic. To pomeni, da se tri vrste nekoliko razlikujejo po svoji funkciji. Ganglijske celice na primer uravnavajo ritem dan in noč. Na drugi strani pa palice in stožci igrajo vlogo pri prepoznavanju slike. Palice so predvsem odgovorne za videnje skozi svetlobo in temo.

Stožci pa na drugi strani igrajo le vlogo pri dnevni svetlobi in omogočajo prepoznavanje barv. Transdukcija fotografije poteka v zunanjih segmentih foto celic. V temi je večina fotoreceptorjev v ne stimuliranem stanju in ima zaradi odprtih natrijevih kanalov majhen membranski potencial. Ko ste v mirovanju, trajno sprostite nevrotransmiter glutamat. Toda takoj, ko svetloba pade v oči, se odprti natrijevi kanali zaprejo. Potencial celic se poveča in nastopi hiperpolarizacija.

Med to hiperpolarizacijo se aktivnost receptorja zavira in sprosti se manj predajnikov. To upadajoče sproščanje glutamata odpira ionske kanale spodnjih bipolarnih in vodoravnih celic. Impuls iz fotoreceptorjev se prek odprtih kanalov prenaša na živčne celice, ki nato aktivirajo same ganglije in amakrinske celice. Signal iz receptorjev se pošlje v možgane, kjer ga ocenijo s pomočjo vizualnih spominov.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Glede fotoreceptorjev človeškega očesa se lahko pojavijo različne bolezni in bolezni. Mnogi od teh se izrazijo kot progresivna izguba vida. Na primer, distrofija stožčaste palice je oblika dedne distrofije mrežnice, ki povzroči propad fotoreceptorjev.

S to dedno boleznijo bolnik nenehno izgublja stožce in palice skozi mrežnice pigmentnih depozitov. Ta proces se v zgodnji fazi manifestira kot zmanjšana ostrina vida, povečana občutljivost na svetlobo in povečana barvna slepota. Občutljivost v osrednjem vidnem polju se zmanjša. Kasneje bolezen napada tudi periferno vidno polje. Lahko se pojavijo simptomi, kot je nočna slepota. Čez nekaj časa pacient verjetno postane popolnoma slep.

Od te bolezni je treba razlikovati mrežnico pigmentozo, znano tudi kot distrofija palice in stožca. Na koncu se pri tej obliki bolezni mrežnice pojavijo enaki simptomi kot pri distrofiji stožčaste palice, vendar so simptomi obrnjeni. To pomeni, da se retinitis pigmentosa najprej manifestira v nočni slepoti, medtem ko je nočna slepota za bolezen palic in stožcev simptomatska šele v poznejšem poteku.

Potek pigmentoze mrežnice je običajno manj hud kot pri distrofiji palice in stožca. Poleg teh degenerativnih bolezni lahko čutne celice aparata za vidno zaznavanje vplivajo tudi na vnetje ali jih poškodujejo nesreče.