A kúpok a fotoreceptorok a szem retinája felelős a színért és az éles látásért. Nagyon koncentráltak a sárga folt, a színlátás területe és a legélesebb látási terület is. Az embernek három különböző típusú kúpja van, amelyek mindegyikének maximális érzékenysége a kék, a zöld és a piros fényfrekvenciatartományban van.
Mik a kúpok?
A legélesebb látási zóna az emberi retinában koncentrálódik a sárga folt (fovea centralis) körülbelül 1.5 mm átmérőjű. Ugyanakkor a színlátás a fovea centralis-ban is található. A sárga folt központilag a szem vizuális tengelyében helyezkedik el, az „egyenes megjelenés” érdekében, és kb. 140,000 563 színes fotoreceptorral van felszerelve qmm-enként. Ezek az úgynevezett L-, M- és S-kúpok, amelyek legnagyobb érzékenységgel a sárga-zöld, zöld és kék-ibolya tartományban vannak. Noha az L kúpok maximális érzékenysége 0.33 nanométer a sárga-zöld tartományban, átveszik a vörös tartományt is, így általában vörös receptoroknak hívják őket. A fovea centralis legbelső részén, a foveolán, amelynek átmérője csak kb. 6 mm, csak M és L kúpok vannak jelen. Összesen körülbelül 120 millió színes receptor (kúp) van a retinán. A kúpok mellett a retina elsősorban a sárga folton kívül van felszerelve további XNUMX millió további fotoreceptorral, az úgynevezett rudakkal. Felépítésükben hasonlítanak a kúpokhoz, de sokkal érzékenyebbek a fényre, és csak világos és sötét tónust tudnak megkülönböztetni. Nagyon érzékenyek a perifériás látómezőben lévő mozgó tárgyakra is, vagyis a fovea centralison kívülre.
Anatómia és felépítés
A három különböző típusú kúp és rúd, amelyek csak egy típusban vannak a retinában, a befogadott fénycsomagokat fotoreceptorként működtetik elektromos idegjelekké. A kissé eltérő feladatok ellenére az összes fotoreceptor ugyanazon biokémiai-fizikai elv alapján működik. A kúpok egy külső és egy belső szegmensből, a magból és a bipoláris sejtekkel való kommunikáció szinapszisából állnak. A sejtek külső és belső szegmenseit rögzített cilium, az összekötő cilium köti össze. A cilium nem vagonális elrendezésű mikrotubulusokból áll (kilencoldalas sokszög). A mikrotubulusok mechanikusan stabilizálják a külső és belső szegmens közötti kapcsolatot és szállítják az anyagot. A kúpok külső szegmensében nagyszámú membráninagináció van, az úgynevezett korongok. Lapos, sűrű csomagolású vezikulákat képeznek, amelyek - típusuktól függően - bizonyos vizuális pigmenteket tartalmaznak. A sejtmaggal rendelkező belső szegmens képezi a fotoreceptor metabolikusan aktív részét. Az endoplazmatikus retikulumban fehérjeszintézis megy végbe, és a magban sok mitokondrium gondoskodik energia anyagcserét. Minden kúp szinapszisán keresztül érintkezik „saját” bipoláris sejtjével, így a látóközpont a agy minden kúphoz külön pixelt jeleníthet meg, lehetővé téve a nagy felbontású éles látást.
Feladatok
A kúpok legfontosabb feladata a fényimpulzusok transzdukciója, a befogadott fény ingerek elektromos idegimpulzzá alakítása. Az átvitel nagyrészt a kúp külső szegmensében megy végbe, komplex „vizuális jelátviteli kaszkád” formájában. A kiindulási pont a jodopszin, amely kúp opszinból, a kúp típusától függően különböző vizuális pigment fehérje részéből áll, és A-vitamin derivált. A bejövő, „megfelelő” hullámhosszú foton a retina átalakulásához vezet egy másik formára, aminek következtében a két molekuláris komponens ismét szétválik, és az opszin aktiválódik, ami a reakciók és a biokémiai átalakulások kaszkádját indítja el. Két tulajdonság fontos itt. Amíg egy kúp nem kap olyan hosszú hullámú fényimpulzusokat, amelyekre a jodopszin típusa reagál, a kúp folyamatosan előállítja a neurotranszmitter glutamát. Ha a jelátviteli kaszkádot megfelelő fénybemenet indítja el, akkor a glutamát gátolt, ami a szinapszissal összekapcsolt bipoláris sejtben lévő ioncsatornák bezáródását okozza. Ez új akciópotenciált eredményez a downstream retinában idegdúc sejtek, amelyeket elektromos impulzusként továbbítanak a központi idegrendszer vizuális központjaiba további feldolgozás céljából. Így a tényleges jelet nem egy neurotranszmitter, de gátlása miatt. Egy másik sajátosság, hogy a legtöbb idegi impulzustól eltérően, ahol a „mindent vagy semmit” elv érvényesül, a transzdukció során a bipoláris sejt fokozatos jeleket képes előállítani, attól függően, hogy erő gátlásának glutamát. Így a erő A bipoláris sejt által kibocsátott jel értéke megfelel a megfelelő kúpos fény beesésének erősségének.
Betegségek
A kúpokkal kapcsolatos diszfunkció leggyakoribb tünetei a a szem retinája színlátási hiányosságok, szín vakságés a kontrasztos látás romlása, sőt a látótér elvesztése. Színlátási hiányosságok esetén a megfelelő típusú kúpok működése korlátozott, míg a színük korlátozott vakság, a kúpok hiányoznak, vagy teljes működési hibájuk van. A vizuális hibák lehetnek veleszületettek vagy szerzettek. A leggyakoribb genetikai színlátási hiány a zöldhiány (deuteranopia). Főleg férfiaknál fordul elő az X kromoszóma genetikai hibája miatt. A férfi populáció körülbelül 8% -át érinti. A kéktől a sárgaig terjedő színek észlelésének romlása a leggyakoribb vizuális hiba a színlátás elvesztésében, amelyet a látóideg baleset miatt, ütés or agy tumor. Bizonyos esetekben veleszületett kúp-rúd disztrófia (ZSD) van jelen, lassan progresszív tünetekkel a látómező veszteségéig. A betegség a sárga foltban kezdődik, és kezdetben a kúpok elfajulását okozza, és csak később érintik a rudakat, amikor a dystrophia átterjed a retina más részeire.
