Šišky jsou fotoreceptory na sítnice oka zodpovědný za barvu a ostré vidění. Jsou vysoce koncentrovaní v žlutá skvrna, oblast barevného vidění a také oblast nejostřejšího vidění. Lidé mají tři různé typy kuželů, z nichž každý má maximální citlivost v modrém, zeleném a červeném frekvenčním rozsahu světla.
Co jsou to šišky?
Zóna nejostřejšího vidění je soustředěna v lidské sítnici v žlutá skvrna (fovea centralis) o průměru asi 1.5 mm. Současně se barevné vidění nachází také ve fovea centralis. The žlutá skvrna je centrálně umístěn ve vizuální ose oka pro „přímý pohled“ a je vybaven přibližně 140,000 563 barevnými fotoreceptory na qmm. Jedná se o takzvané L-, M- a S-kužele, které mají nejvyšší citlivost na světlo v rozmezí žluto-zelené, zelené a modrofialové. Ačkoli L kužely mají maximální citlivost 0.33 nanometrů ve žlutozeleném rozsahu, přebírají také červený rozsah, takže se jim obvykle říká červené receptory. V nejvnitřnější části fovea centralis, foveoly, která má průměr pouze asi 6 mm, jsou přítomny pouze kužely M a L. Celkově je na sítnici asi 120 milionů barevných receptorů (čípků). Kromě kuželů je sítnice vybavena hlavně mimo žlutou skvrnu asi XNUMX miliony dalších fotoreceptorů, tzv. Tyčinek. Mají strukturu podobnou šiškám, ale jsou mnohem citlivější na světlo a rozlišují pouze světlé a tmavé tóny. Jsou také velmi citliví na pohybující se objekty v periferním zorném poli, tj. Mimo fovea centralis.
Anatomie a struktura
Tři různé typy kuželů a tyčinky, které jsou přítomny pouze v jednom typu v sítnici, převádějí přijaté světelné pakety na elektrické nervové signály ve své funkci fotoreceptorů. Přes mírně odlišné úkoly fungují všechny fotoreceptory na stejném biochemicko-fyzikálním principu působení. Kužele se skládají z vnějšího a vnitřního segmentu, jádra a synapse pro komunikaci s bipolárními buňkami. Vnější a vnitřní segmenty buněk jsou spojeny pevným ciliem, spojovacím ciliem. Cilium se skládá z mikrotubulů v neagonálním uspořádání (devítiboký polygon). Mikrotubuly slouží k mechanické stabilizaci spojení mezi vnějším a vnitřním segmentem a k transportu hmoty. Vnější segment kužele má velké množství membránových invaginací, takzvaných disků. Tvoří ploché, hustě zabalené vezikuly, které - v závislosti na jejich typu - obsahují určité vizuální pigmenty. Vnitřní segment s buněčným jádrem tvoří metabolicky aktivní část fotoreceptoru. Na endoplazmatickém retikulu probíhá syntéza bílkovin a v jádře spousta mitochondrie se stará o energetický metabolismus. Každý kužel má kontakt se svou „vlastní“ bipolární buňkou prostřednictvím své synapse, takže vizuální centrum v mozek může zobrazit samostatný pixel pro každý kužel, což umožňuje ostré vidění ve vysokém rozlišení.
Úkoly
Nejdůležitějším úkolem čípků je přenos světelných impulzů, přeměna přijatých světelných stimulů na elektrický nervový impuls. Transdukce probíhá převážně ve vnějším segmentu kužele ve formě komplexní „vizuální signální kaskády signálu“. Výchozím bodem je iodopsin, který se skládá z kuželového opsinu, proteinové části odlišného vizuálního pigmentu v závislosti na typu kužele, a sítnice, vitamin derivát. Dopadající foton „správné“ vlnové délky vede k přeměně sítnice na jinou formu, což způsobí opětovné oddělení dvou molekulárních složek a aktivaci opsinu, což vyvolá kaskádu reakcí a biochemických konverzí. Zde jsou důležité dvě funkce. Dokud kužel nepřijímá světelné impulsy délkové vlny, na kterou reaguje jeho typ jodopsinu, kužel nepřetržitě produkuje neurotransmiter glutamát. Pokud je kaskáda přenosu signálu iniciována příslušným světelným vstupem, uvolnění glutamát je inhibován, což způsobí uzavření iontových kanálů v bipolární buňce připojené k synapse. To má za následek nové akční potenciály v retinální retinále ganglion buňky, které jsou přenášeny jako elektrické impulsy do vizuálních center CNS pro další zpracování. Skutečný signál tedy není vytvářen aktivací neurotransmiter, ale kvůli jeho inhibici. Další zvláštností je, že na rozdíl od většiny nervových impulsů, kde převládá „princip všeho nebo nic“, může bipolární buňka v transdukci produkovat postupné signály v závislosti na pevnost inhibice glutamát. Tak, pevnost signálu emitovaného bipolární buňkou odpovídá intenzitě dopadu světla na odpovídající kužel.
Nemoci
Nejběžnější příznaky dysfunkce spojené s kužely v sítnice oka jsou deficity barevného vidění, barva slepotaa zhoršení kontrastního vidění a dokonce i ztráta zorného pole. U nedostatků barevného vidění je odpovídající typ čípků omezen co do funkce, zatímco je barevný slepota, kužele chybí nebo mají úplnou funkční poruchu. Zrakové vady mohou být vrozené nebo získané. Nejběžnějším nedostatkem genetického barevného vidění je nedostatek zelené (deuteranopie). Vyskytuje se převážně u mužů v důsledku genetické vady na chromozomu X. Postiženo je přibližně 8% mužské populace. Zhoršené vnímání barev v rozsahu modré až žluté je nejčastější vizuální vadou ztráty barevného vidění získanou lézemi na zrakový nerv kvůli nehodě, mrtvice or mozek nádor. V některých případech je přítomna vrozená dystrofie kuželíkovou tyčí (ZSD) s pomalu progresivními příznaky až po ztrátu zorného pole. Onemocnění začíná žlutou skvrnou a zpočátku způsobuje degeneraci čípků a teprve později jsou postiženy tyčinky, když se dystrofie šíří do dalších částí sítnice.
