Čunjići: struktura, funkcija i bolesti

Čunjići su fotoreceptori na mrežnica oka odgovoran za boju i oštar vid. Oni su visoko koncentrirani u žuta mrlja, područje vida u boji, a također i područje najoštrijeg vida. Ljudi imaju tri različite vrste čunjeva, od kojih svaki ima svoju maksimalnu osjetljivost u plavom, zelenom i crvenom opsegu frekvencija svjetlosti.

Koji su čunjevi?

Zona najoštrijeg vida koncentrirana je u ljudskoj mrežnici u žuta mrlja (fovea centralis) promjera oko 1.5 mm. Istodobno, vid u boji nalazi se i u fovea centralis. The žuta mrlja nalazi se centralno u vizualnoj osi oka za "ravno gledanje" i opremljen je s oko 140,000 563 fotoreceptora u boji po qmm. To su takozvani L-, M- i S-čunjevi, koji imaju najveću osjetljivost na svjetlost u žuto-zelenom, zelenom i plavo-ljubičastom području. Iako L-čunjevi imaju maksimalnu osjetljivost od 0.33 nanometara u žuto-zelenom području, oni preuzimaju i crveni opseg, tako da ih se obično naziva crvenim receptorima. U najunutarnjem dijelu fovee centralis, foveoli, čija je promjera tek oko 6 mm, prisutni su samo M i L čunjevi. Ukupno na mrežnici postoji oko 120 milijuna receptora za boju (čunjeva). Pored čunjeva, mrežnica je uglavnom opremljena izvan žute mrlje s oko XNUMX milijuna dodatnih fotoreceptora, takozvanih šipki. Po strukturi su slični čunjevima, ali su puno osjetljiviji na svjetlost i mogu razlikovati samo svijetle i tamne tonove. Također su vrlo osjetljivi na pokretne predmete u perifernom vidnom polju, tj. Izvan fovea centralis.

Anatomija i struktura

Tri različite vrste čunjeva i štapića, koji su prisutni samo u jednom tipu mrežnice, pretvaraju primljene svjetlosne pakete u električne živčane signale u svojoj funkciji kao fotoreceptori. Unatoč malo drugačijim zadacima, svi fotoreceptori rade prema istom biokemijsko-fizikalnom principu djelovanja. Čunjevi se sastoje od vanjskog i unutarnjeg segmenta, jezgre i sinapse za komunikaciju s bipolarnim stanicama. Vanjski i unutarnji segmenti stanica povezani su fiksnim cilijem, koji povezuje cilij. Cilij se sastoji od mikrotubula u nogonalnom rasporedu (deveterostrani poligon). Mikrotubule služe za mehaničku stabilizaciju veze između vanjskog i unutarnjeg segmenta i za transport materije. Vanjski segment čunjeva ima velik broj membranskih invaginacija, takozvanih diskova. Oni tvore ravne, gusto nabijene vezikule, koje - ovisno o njihovoj vrsti - sadrže određene vizualne pigmente. Unutarnji segment sa staničnom jezgrom čini metabolički aktivan dio fotoreceptora. U endoplazmatskom retikulumu odvija se sinteza proteina i u jezgri mnoštvo mitohondriji brine se metabolizam energije. Svaki konus ima kontakt sa svojom "vlastitom" bipolarnom stanicom putem svoje sinapse, tako da vizualni centar u mozak može prikazati zasebni piksel za svaki konus, omogućujući oštar vid visoke rezolucije.

Zadaci

Najvažnija zadaća čunjeva je transdukcija svjetlosnih impulsa, pretvorba primljenih svjetlosnih podražaja u električni živčani impuls. Transdukcija se uglavnom odvija u vanjskom segmentu konusa u obliku složene "kaskade transdukcije vizualnog signala". Polazna točka je jodopsin koji se sastoji od opsina konusa, proteinskog dijela različitog vizualnog pigmenta, ovisno o vrsti čunjeva, i mrežnice, vitamina izvedenica. Incidentni foton "desne" valne duljine dovodi do pretvorbe mrežnice u drugi oblik, zbog čega se dvije molekularne komponente ponovno odvajaju i opsin aktivira, što pokreće kaskadu reakcija i biokemijskih pretvorbi. Ovdje su važne dvije značajke. Sve dok konus ne prima svjetlosne impulse duljine vala na koji reagira njegova vrsta jodopsina, konus kontinuirano proizvodi neurotransmiter glutamat. Ako se kaskada prijenosa signala pokrene odgovarajućim unosom svjetla, otpuštanje glutamat je inhibiran, što dovodi do zatvaranja ionskih kanala na bipolarnoj stanici povezanoj sa sinapsom. To rezultira novim akcijskim potencijalima u mrežnici mrežnice ganglion stanice koje se kao električni impulsi prenose u vizualna središta CNS-a na daljnju obradu. Stoga se stvarni signal ne stvara aktivacijom neurotransmiter, ali zbog njegove inhibicije. Druga je osobitost da za razliku od većine živčanih impulsa, gdje prevladava "sve ili ništa", u transdukciji bipolarna stanica može stvarati postupne signale, ovisno o snaga inhibicije glutamat, Dakle, snaga signala koji emitira bipolarna stanica odgovara jačini upada svjetlosti u odgovarajući konus.

Bolesti

Najčešći simptomi disfunkcije povezani s čunjevima u mrežnica oka su nedostaci vida u boji, boja slijepilo, te oštećenje kontrastnog vida, pa čak i gubitak vidnog polja. Kod nedostataka vida u boji, odgovarajuća vrsta čunjeva ograničena je u funkciji, dok je u boji slijepilo, čunjevi su odsutni ili imaju totalni funkcionalni kvar. Vizualni nedostaci mogu biti urođeni ili stečeni. Najčešći genetski nedostatak vida u boji je nedostatak zelene boje (deuteranopija). Javlja se pretežno u muškaraca zbog genetske greške na X kromosomu. Pogođeno je oko 8% muške populacije. Oštećena percepcija boja u plavom do žutom rasponu najčešći je vizualni nedostatak gubitka vida u boji stečen lezijama na optički živac zbog nesreće, udar or mozak tumor. U nekim je slučajevima prisutna urođena distrofija konusne šipke (ZSD) s polako progresivnim simptomima do gubitka vidnog polja. Bolest započinje u žutoj mrlji i u početku uzrokuje degeneraciju čunjeva, a tek kasnije su zahvaćene šipke dok se distrofija širi na druge dijelove mrežnice.