Фоторецепторы

Фоторецепторы представляют собой светоспециализированные сенсорные клетки на сетчатке человека. Они поглощают различные электромагнитные световые волны и преобразуют эти стимулы в биоэлектрическое возбуждение. При наследственных заболеваниях, таких как пигментный ретинит или дистрофия колбочек, фоторецепторы постепенно погибают, пока не наступит слепота.

Что такое PR?

Фоторецепторы - это светочувствительные сенсорные клетки, которые специализируются на процессе зрения. Свет создает потенциал электрического напряжения в сенсорных клетках глаза. Человеческий глаз содержит три разных типа фоторецепторов.

Помимо палочек, к ним относятся колбочки и светочувствительные ганглиозные клетки. Биология различает фотоэлементы позвоночных и беспозвоночных животных. Деполяризация происходит в фотоэлементах беспозвоночных. Это означает, что клетки реагируют на свет снижением напряжения. Однако у позвоночных имеет место гиперполяризация. Ваши фоторецепторы обеспечивают повышение напряжения при свете.

В отличие от беспозвоночных, фоторецепторы позвоночных являются вторичными рецепторами. Преобразование стимула в потенциал действия происходит только вне рецептора. Помимо людей и животных, растения также содержат фоторецепторы, которые могут противодействовать падению света.

Анатомия и строение

На сетчатке глаза около 120 миллионов палочек. Колбочки в сумме составляют около 6 миллионов из примерно одного миллиона ганглиозных клеток глаза, чувствительность к свету составляет около одного процента. Самыми светочувствительными фоторецепторами являются стержни. Слепое пятно глаза не содержит рецепторов, кроме колбочек.

Следовательно, люди действительно должны видеть дыру там, где находится слепое пятно. Это не так только потому, что мозг заполняет пустоту перцептивными воспоминаниями. Палочки сетчатки содержат так называемые диски. Колбочки, однако, содержат перепончатые складки. В этих областях они снабжены так называемым визуальным пурпуром. В целом стержни и конусы имеют схожую структуру. У каждого из них есть внешний сегмент, в котором выполняются их самые важные задачи.

Внешние сегменты конусов имеют коническую форму и шире, чем длинные и узкие внешние сегменты стержней. Реснички, то есть выступ плазматической мембраны, соединяют наружный и внутренний сегменты рецепторов. Каждый внутренний сегмент состоит из эллипсоида и миоида с эндоплазматической сетью. Внешний гранулярный слой фоторецепторов соединяет тело клетки с ядром клетки. Аксон с синаптическим концом в форме ленты или пластинки прикрепляется к телу клетки. Эти синапсы также называют лентами.

Функции и задачи

Фоторецепторы человеческого глаза преобразуют электромагнитные волны света в биоэлектрическое возбуждение. Функция всех трех типов фоторецепторов - поглощать и преобразовывать свет. Этот процесс также известен как фототрансдукция. Для этого рецепторы улавливают фотоны света и инициируют сложную биохимическую реакцию по изменению мембранного потенциала. Изменение потенциала соответствует гиперполяризации у позвоночных.

Три разных типа рецепторов имеют разные пределы поглощения и, следовательно, различаются по своей чувствительности к определенным длинам волн. Основная причина этого - различный зрительный пигмент в отдельных типах клеток. Это означает, что эти три типа несколько различаются по своим функциям. Например, ганглиозные клетки регулируют ритм дня и ночи. С другой стороны, стержни и колбочки играют роль в распознавании изображений. Стержни в первую очередь отвечают за способность видеть сквозь свет и тьму.

С другой стороны, колбочки играют роль только при дневном свете и позволяют распознавать цвета. Фототрансдукция происходит во внешних сегментах фотоэлементов. В темноте большинство фоторецепторов находятся в нестимулированном состоянии и имеют низкий мембранный потенциал покоя из-за открытых натриевых каналов. В состоянии покоя вы постоянно высвобождаете глутамат нейромедиатора. Но как только свет попадает в глаз, открытые натриевые каналы закрываются. Увеличивается потенциал клеток и происходит гиперполяризация.

Во время этой гиперполяризации активность рецептора подавляется, и высвобождается меньше передатчиков. Это снижающееся высвобождение глутамата открывает ионные каналы последующих биполярных и горизонтальных клеток. Импульс от фоторецепторов передается по открытым каналам к нервным клеткам, которые затем активируют сами ганглии и амакриновые клетки. Сигнал от рецепторов отправляется в мозг, где он оценивается с помощью визуальных воспоминаний.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

В отношении фоторецепторов человеческого глаза могут возникнуть самые разные недуги и заболевания. Многие из них проявляются в прогрессирующей потере зрения. Дистрофия конуса-стержня, например, является формой наследственной дистрофии сетчатки, которая приводит к гибели фоторецепторов.

При этом наследственном заболевании пациент постоянно теряет колбочки и палочки из-за отложений пигмента на сетчатке. Этот процесс проявляется на ранней стадии в виде снижения остроты зрения, увеличения светочувствительности и увеличения дальтонизма. Чувствительность в центральном поле зрения снижается. Позже болезнь поражает и периферическое поле зрения. Могут возникнуть такие симптомы, как куриная слепота. Через некоторое время пациент может полностью ослепнуть.

Пигментную оболочку сетчатки, также известную как дистрофия палочек и колбочек, следует отличать от этого заболевания. В конце концов, при этой форме заболевания сетчатки возникают те же симптомы, что и при дистрофии шишковидного стержня, но симптомы меняются. Это означает, что пигментный ретинит сначала проявляется как куриная слепота, в то время как куриная слепота при болезни палочки и шишки проявляется только симптоматически в более позднем течении.

Течение пигментной оболочки сетчатки обычно менее тяжелое, чем при палочко-конусной дистрофии. В дополнение к этим дегенеративным заболеваниям сенсорные клетки аппарата зрительного восприятия также могут быть поражены воспалением или повреждены в результате несчастных случаев.