Stožci

Kot Stožci fotoreceptorje na očesni mrežnici, ki so odgovorni za barvo in oster vid. So visoko koncentrirani v rumeni pegi, območju obarvanega in hkrati ostrega vida. Ljudje imajo tri različne vrste stožcev, od katerih ima vsak svojo največjo občutljivost v modrem, zelenem in rdečem frekvenčnem območju.

Kaj so stožci?

Območje najostrejšega vida je koncentrirano v človeški mrežnici v rumeni točki (fovea centralis) s premerom približno 1,5 mm. Hkrati se barvni vid nahaja tudi v fovea centralis. Rumena pika je nameščena centralno v vidni osi očesa za "naravnost pogled" in je opremljena s približno 140.000 barvnimi fotoreceptorji na kvadratni milimeter. To so tako imenovani stožci L, M in S, ki imajo v rumeno-zelenem, zelenem in modro-vijoličnem območju največjo občutljivost na svetlobo.

Stožci L imajo največjo občutljivost 563 nanometrov v rumeno-zelenem območju, prevzamejo pa tudi rdeče območje, tako da jih običajno imenujemo rdeči receptorji. V najbolj notranjem območju fovea centralis, foveole, ki ima premer le približno 0,33 mm, sta zastopani le stožci M in L. Skupno je na mrežnici približno 6 milijonov barvnih receptorjev (stožcev).

Poleg stožcev je mrežnica opremljena s približno 120 milijoni drugih fotoreceptorjev, tako imenovanih palic, predvsem zunaj rumene pege. Zgrajene so podobno kot stožci, vendar so veliko bolj občutljive na svetlobo in lahko razlikujejo le med svetlimi in temnimi toni. Prav tako zelo občutljivo reagirajo na premikajoče se predmete v obrobnem vidnem polju, to je zunaj osrednje foveje.

Anatomija in struktura

Tri različne vrste stožcev in palic, ki so v mrežnici prisotne le ene vrste, pretvorijo svetlobne pakete, prejete v električne živčne signale, v svojo funkcijo fotoreceptorjev. Kljub nekoliko drugačnim nalogam vsi fotoreceptorji delujejo po istem biokemijsko-fizikalnem načelu delovanja.

Stožci so sestavljeni iz zunanjega in notranjega segmenta, celičnega jedra in sinapse za komunikacijo z bipolarnimi celicami. Zunanji in notranji segmenti celic so med seboj povezani s fiksnim ciliumom, vezivnim ciliumom. Čilij je sestavljen iz mikrotubul v neagonalni razporeditvi (devetstranski poligon). Mikrotubuli služijo za mehansko stabilizacijo povezave med zunanjim in notranjim segmentom ter za prevoz snovi. Zunanji segment zatiča ima veliko število membranskih izrastkov, tako imenovanih diskov.

Oblikujejo ravne tesno zložene vezikle, ki - odvisno od njihove vrste - vsebujejo določene vidne pigmente. Notranji segment s celicnim jedrom tvori presnovno aktivni del fotoreceptorja. Sinteza beljakovin poteka v endoplazemskem retikuluu in veliko število mitohondrijev v celičnem jedru zagotavlja energijsko presnovo. Vsak stožec ima stik s svojo "lastno" bipolarno celico prek sinapse, tako da lahko vidni center v možganih prikaže ločeno slikovno točko za vsak stožec, kar omogoča oster vid visoke ločljivosti.

naloge

Najpomembnejša naloga stožcev je transdukcija svetlobnih impulzov, pretvorba prejetih svetlobnih dražljajev v električni živčni impulz. Transdukcija poteka večinoma v zunanjem segmentu stožca v obliki zapletene kaskade transdukcije vizualnega signala.

Izhodišče je jodopsin, ki ga sestavljajo stožec opsin, beljakovinska komponenta vidnega pigmenta, ki se razlikuje glede na vrsto stožca, in mrežnica, derivat vitamina A. Impirajoči foton "pravilne" valovne dolžine vodi do pretvorbe mrežnice v drugo obliko, pri čemer se dve molekularni komponenti znova ločita, oppsin pa se aktivira in sproži kaskad reakcij in biokemičnih pretvorb. Tu sta pomembni dve posebnosti. Dokler stožec ne prejme svetlobnih impulzov dolžinskega vala, na katerega reagira njegova vrsta jodopsina, stožec nenehno proizvaja glutamat nevrotransmiterja.

Če se kaskada transdukcije signala sproži z ustreznim pojavljanjem svetlobe, se zavira sproščanje glutamata, zaradi česar se ionski kanali na bipolarni celici, povezani s sinapsijo, zaprejo. To ustvarja nove akcijske potenciale v ganglijskih celicah nižjega toka, ki se izvajajo kot električni impulzi za nadaljnjo obdelavo v vizualnih središčih CNS. Dejanski signal ne nastane z aktiviranjem nevrotransmiterja, temveč zaradi njegove inhibicije.

Druga posebnost je, da za razliko od večine živčnih impulzov, kjer prevladuje načelo "vse ali nič", bipolarna celica med transdukcijo lahko oddaja postopne signale, odvisno od jakosti inhibicije glutamata. Moč signala, ki ga oddaja bipolarna celica, tako ustreza jakosti vpadne svetlobe na ustreznem zatiču.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Najpogostejši simptomi disfunkcije, povezane s stožcem v očesni mrežnici, so pomanjkanje barvnega vida, barvna slepota in oslabitev kontrastnega vida do izgube vidnega polja in vključno z njim. Pri okvarah barvnega vida je ustrezna vrsta stožcev omejena v svoji funkciji, pri barvni slepoti pa so storžki odsotni ali imajo popolno funkcionalno okvaro.

Motnje vida so lahko prirojene ali pridobljene. Najpogostejša genetsko povzročena okvara barvnega vida je zelena šibkost (deuteranopija). Pojavi se predvsem pri moških, ker gre za genetsko okvaro na X kromosomu. Prizadene približno 8% moške populacije. Omejena percepcija barv v območju od modre do rumene so najpogostejše motnje vida v primeru pomanjkanja barvnega vida, pridobljenega z lezijami na vidnem živcu kot posledica nesreče, možganske kapi ali možganskega tumorja.

V nekaterih primerih so simptomi, ki počasi napredujejo do okvar vidnega polja, prirojena distrofija stožčaste palice (CSD). Bolezen se začne na rumeni točki in sprva vodi do degeneracije stožcev in šele kasneje so palice prizadete, ko se distrofija razširi na druge dele mrežnice.