стержень

Так как стержень так называются фоторецепторы сетчатки, отвечающие за светочувствительное монохроматическое ночное зрение и за периферическое зрение. Основная концентрация палочек находится за пределами центрального желтого пятна (fovea centralis) на сетчатке, которое в основном оснащено колбочками трех разных типов для цветности и острого зрения днем ​​и в светлых сумерках.

Что такое палочки для еды?

Приблизительно 110 миллионов палочек на сетчатке являются фоторецепторами, которые реагируют на световые импульсы намного более чувствительно, чем приблизительно 6 миллионов колбочек. Следовательно, стержни предназначены для ночного видения (скотопического зрения) и зрения в темных сумерках. Поскольку существует только один тип стержня, который особенно чувствителен к свету в сине-зеленом спектральном диапазоне, зрение становится монохроматическим при более низкой яркости.

Больше не воспринимаются разные цвета. Высокая светочувствительность частично достигается за счет контраста. Поскольку до 20 стержней передают световые импульсы через биполярные клетки к одному и тому же ганглию, зрительный центр мозга больше не может определять световой импульс так же точно, как колбочки, которые часто связаны со «своими» ганглиями в соотношении 1: 1. Хотя принцип преобразования световых импульсов в электрические нервные сигналы в основном тот же для стержней и колбочек, сообщения от стержней значительно быстрее, чем от колбочек, потому что между ними меньше взаимосвязей. Это означает, что стержни чрезвычайно чувствительно реагируют не только на свет, но и на движущиеся объекты в периферийном поле зрения.

Анатомия и строение

Структура стержней аналогична структуре колбочек, но стержни тоньше и используют родопсин в качестве визуального пигмента, самая высокая чувствительность которого находится в сине-зеленом диапазоне при 498 нанометрах. Палочки состоят из тела клетки, синапса, внутреннего сегмента, соединительной реснички и внешнего сегмента.

Внутренний сегмент отвечает за метаболизм клетки и, посредством тысяч митохондрий в ядре, за энергетический метаболизм, в то время как во внешнем сегменте происходит преобразование световых импульсов в электрические нервные сигналы, преобразование визуальных сигналов. Внешний сегмент содержит более 1000 так называемых дисков, в которых хранится зрительный пигмент родопсин.

Диски являются результатом бывших мембранных инвагинаций, которые в ходе эволюции отделились от внешней мембраны. В отличие от этого, углубления мембраны на внешних сегментах штифтов все еще распознаются как таковые, поскольку они остались частью мембраны. Маргинальная соединительная ресничка, которая состоит из неугольных микротрубочек (9-сторонний многоугольник), служит для механической стабилизации связи между внутренним и внешним сегментами и для транспортировки веществ между двумя сегментами.

Функции и задачи

Основная функция стержней - преобразовывать (слабые) световые импульсы в электрические нервные импульсы. Процесс включает сложный каскад передачи сигналов и происходит в основном во внешнем сегменте. Первый этап заключается в реакции зрительного пигмента родопсина, который состоит из опсина и каротиноида 11-цис-ретиналя. После воздействия света 11-цис-ретиналь изомеризуется до полностью транс-изомера и снова отделяется от родопсина.

В отличие от активации других нейронов, которые обычно стимулируются к высвобождению нейротрансмиттера путем кратковременной деполяризации от -65 мВ до +10 до +30 мВ, фоторецепторы работают с точностью до наоборот, с отрицательными примерно -40 мВ. Заряженные синапсы ненадолго гиперполяризованы до -65 мВ, поэтому они временно уменьшают или останавливают высвобождение глутамата, вашего конкретного нейромедиатора.

Соответствующий нервный импульс генерируется не высвобождением вещества-мессенджера, а уменьшением высвобождения. Если свет не попадает на рецепторы (положение покоя), глутамат постоянно выделяется в синапсах фоторецепторов. Это имеет то преимущество, что нижележащие ганглии могут постепенно изменять нервный раздражитель в зависимости от интенсивности падающего света, то есть генерировать своего рода аналоговый сигнал, который не только позволяет визуальным центрам определять световые точки в пространстве, но также и их яркость.

Способность стержней чрезвычайно чувствительно реагировать на объекты в периферийном поле зрения, которые движутся относительно своего окружения, изначально служила нашей защите. Приближающихся со стороны врагов или хищников заметили рано. Сегодня эта способность палочек для еды играет важную роль в визуальном полете, поскольку приближающиеся сбоку объекты замечаются на ранней стадии, и можно начинать маневры уклонения.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

Функциональные нарушения стержней особенно заметны при нарушении ночного зрения. Широко распространенная обратимая куриная слепота возникает при недостаточном поступлении витамина А, потому что тогда на дисках во внешнем сегменте стержней может накапливаться недостаточное количество зрительного пигмента родопсина.

Симптомы дисфункции стержней также можно отнести к повышенной чувствительности к бликам, например Б. распознавать встречный транспорт. Помимо недостатка витамина А и поражений нервов в результате черепно-мозговой травмы (ЧМТ), опухоли головного мозга или других травм, функциональные нарушения стержней в основном связаны с генетическими дефектами. В основном это генетические дефекты, которые приводят к разного рода дистрофиям сетчатки и постепенно разрушают фоторецепторы сетчатки.

Пигментный ретинит - это дистрофия сетчатки, которая прогрессирует извне внутрь. Это означает, что стержни поражаются в первую очередь и возникают типичная куриная слепота и чувствительность к бликам, хотя дневное зрение (пока) не имеет каких-либо ограничений с точки зрения резкости и цветового зрения. Другие дистрофии сетчатки, такие как дистрофия колбочек-стержней (ZSD), прогрессируют изнутри наружу, так что сначала поражаются колбочки, а только потом стержни.