Fotoreceptori su osjetljive stanice specijalizirane za svjetlost na ljudskoj mrežnici. Oni apsorbiraju razne elektromagnetske valove svjetlosti i pretvaraju te podražaje u bioelektričnu pobudu. Kod nasljednih bolesti poput retinitis pigmentosa ili distrofijom konusne šipke, fotoreceptori malo po malo propadaju sve dok slijepilo javlja.
Što su fotoreceptori?
Fotoreceptori su osjetljive stanice osjetljive na svjetlost koje su specijalizirane za vizualni proces. Električni potencijal generira se iz svjetlosti u osjetnim stanicama oka. Ljudsko oko sadrži tri različite vrste fotoreceptora. Uz štapove, uključuju češeri i fotoosjetljivi ganglion Stanice. Biologija razlikuje fotoćelije kralježnjaka i beskralježnjaka. Depolarizacija se odvija u fotoćelijama beskičmenjaka. To znači da stanice reagiraju na svjetlost snižavanjem napona. Suprotno tome, hiperpolarizacija se odvija kod kičmenjaka. Njihovi fotoreceptori stoga povećavaju svoj napon kada su izloženi svjetlosti. Za razliku od beskičmenjaka, fotoreceptori kralježnjaka su sekundarni receptori. Pretvorba podražaja u akcijski potencijal dakle odvija se izvan receptora. Uz ljude i životinje, biljke sadrže i fotoreceptore koji se suprotstavljaju pojavi svjetlosti.
Anatomija i struktura
Na otoku ima oko 120 milijuna šipki mrežnica oka. Konusi se zbrajaju s oko 6 milijuna od oko milijun ganglion stanica u oku, oko jedan posto je fotoosjetljiv. Fotoreceptori najosjetljiviji na svjetlost su štapići. The slijepa mrlja oka ne sadrži receptore osim čunjeva. Stoga bi osoba zapravo trebala vidjeti rupu u kojoj je slijepa mrlja Nalazi se. To nije slučaj samo zato što mozak popunjava prazninu perceptivnim sjećanjima. Šipke mrežnice sadrže takozvane diskove. Čunjevi pak sadrže membranske nabore. Na tim su područjima opremljeni takozvanom vizualnom ljubičastom bojom. Sve u svemu, šipke i čunjevi imaju sličnu strukturu. Svaki od njih ima vanjski segment u kojem se obavljaju njihovi najvažniji zadaci. Vanjski segmenti čunjeva su konusni i širi od dugih i uskih vanjskih segmenata šipki. Cilij ili izbočina plazmatske membrane povezuje svaki vanjski i unutarnji segment receptora. Svaki od unutarnjih segmenata sastoji se od elipsoida i mioida s endoplazmatskim retikulumom. Vanjski zrnati sloj fotoreceptora povezuje stanično tijelo s jezgrom. An aksona sa sinaptičkim završetkom u obliku vrpce ili ploče pričvršćuje se za svako tijelo stanice. Ovi sinapse nazivaju se i vrpcama.
Funkcija i zadaci
Elektromagnetski valovi svjetlosti pretvaraju se u bioelektričnu pobudu pomoću fotoreceptora ljudskog oka. Dakle, funkcija sve tri vrste fotoreceptora je apsorbiranje i pretvaranje svjetlosti. Taj je postupak poznat i kao fototransdukcija. Da bi to učinili, receptori apsorbiraju fotone svjetlosti i pokreću složenu, biokemijsku reakciju kako bi promijenili membranski potencijal. Promjena potencijala odgovara hiperpolarizaciji kralježnjaka. Tri različite vrste receptora imaju različite apsorpcija granice i tako se razlikuju u svojoj osjetljivosti na određene valne duljine. Glavni razlog tome je različit vizualni pigment u svakoj vrsti stanice. Stoga se tri vrste ponešto razlikuju u svojoj funkciji. The ganglion stanice, na primjer, reguliraju dnevno-noćni ritam. Šipke i čunjevi, s druge strane, igraju ulogu u prepoznavanju slike. Šipke su uglavnom odgovorne za svijetlo-tamni vid. Čunjevi, s druge strane, igraju ulogu samo na dnevnom svjetlu i omogućuju prepoznavanje boja. Fototransdukcija se odvija u svakom od vanjskih segmenata fotoreceptora. U tami je većina fotoreceptora u nestimuliranom stanju i ima mali membranski potencijal mirovanja zbog otvorenosti natrij kanali. U mirovanju trajno puštaju neurotransmiter glutamat. Međutim, čim svjetlost uđe u oko, otvori se natrij kanali se zatvaraju. Kao rezultat, potencijal stanica se povećava i dolazi do hiperpolarizacije. Tijekom ove hiperpolarizacije, aktivnost receptora se inhibira i oslobađa se manje odašiljača. Ovo retrogradno izdanje glutamat otvara ionske kanale nizvodnih bipolarnih i vodoravnih stanica. Impuls od fotoreceptora prenosi se otvorenim kanalima do živčanih stanica koje zatim aktiviraju same ganglijske i amakrine stanice. Dakle, signal iz receptora prenosi se na mozak, gdje se ocjenjuje uz pomoć vizualnih sjećanja.
Bolesti
Što se tiče fotoreceptora ljudskog oka, mogu se pojaviti mnoge vrste pritužbi i bolesti. Mnoge od njih očituju se kao progresivni gubitak vida. Na primjer, distrofija konusne šipke oblik je nasljedne distrofije mrežnice koji uzrokuje propadanje fotoreceptora. U ovoj nasljednoj bolesti pacijent kontinuirano gubi čunjeve i šipke zbog taloženja pigmenta mrežnice. Ovaj se proces u ranim fazama manifestira smanjenom oštrinom vida, povećanjem osjetljivosti na svjetlost i početnom bojom slijepilo. Osjetljivost u središnjem vidnom polju se smanjuje. U kasnijem tijeku bolest napada i periferno vidno polje. Simptomi poput noći slijepilo može se razviti. Nakon nekog vremena pacijent će vjerojatno potpuno oslijepiti. Retmentna pigmentoza, poznata i kao distrofija konusnog štapića, mora se razlikovati od ove bolesti. U ovom obliku retinalne bolesti simptomi su isti kao kod distrofije konusne šipke, ali su simptomi obrnuti. Ovo znači to retinitis pigmentosa prvo se očituje u noćna sljepoća, dok je noćno sljepilo za konusnu šipku simptomatsko samo u kasnijem tijeku. Tijek pigmentoze mrežnice obično je manje težak od distrofije konusne šipke. Uz ove degenerativne bolesti, mogu utjecati i osjetne stanice vidnog sustava upala ili biti oštećeni nesrećom.
