Conuri

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 16 aprilie 2020; verificările necesită 4 modificări .

Conuri  ( ing.  con ) - unul dintre cele două tipuri de fotoreceptori , procese periferice ale celulelor sensibile la lumină ale retinei , numite așa pentru forma sa conică. Acestea sunt celule foarte specializate care convertesc stimulii luminii în excitație nervoasă și oferă viziunea colorată. Tijele sunt un alt tip de fotoreceptori .

Conurile sunt sensibile la lumină datorită prezenței unui pigment specific în ele - iodopsina . La rândul său, iodopsina constă din mai mulți pigmenți vizuali. Până în prezent, doi pigmenți sunt bine cunoscuți și studiați: chlorolab (sensibil la regiunea galben-verde a spectrului) și erythrolab (sensibil la partea galben-roșie a spectrului).

Literatura de specialitate oferă estimări diferite, deși un număr similar de conuri în retina umană la un adult cu vedere 100% . Deci în [1] este indicat numărul de la șase până la șapte milioane de conuri, dintre care majoritatea sunt conținute în macula . Numărul de șase milioane de conuri raportat în mod obișnuit în ochiul uman a fost găsit de Osterberg în 1935 [2] . Manualul lui Oyster (1999) [3] citează Curcio et al. (1990), cu un număr de aproximativ 4,5 milioane de conuri și 90 de milioane de bastonașe în retina umană [4] .

Conurile au aproximativ 50 µm lungime și 1 până la 4 µm în diametru.

Conurile sunt de aproximativ 100 de ori mai puțin sensibile la lumină decât tijele (un alt tip de celulă retiniană), dar sunt mult mai bune la captarea mișcărilor rapide.

Structura fotoreceptorilor

Conurile și tijele sunt similare ca structură și constau din patru secțiuni.

În structura conului, se obișnuiește să se distingă (vezi figura):

Segmentul exterior este umplut cu semi-discuri membranare formate de membrana plasmatică și separate de aceasta. Sunt pliuri ale membranei plasmatice acoperite cu un pigment fotosensibil. Partea exterioară a coloanei semi-disc orientată spre lumină este reînnoită în mod constant datorită fagocitozei semi-discurilor „iluminate” de către celulele epiteliului pigmentar și formării constante de noi semi-discuri în corpul fotoreceptorului. Așa are loc regenerarea pigmentului vizual. În medie, aproximativ 80 de semi-discuri sunt fagocitate pe zi, iar reînnoirea completă a tuturor semi-discurilor fotoreceptorilor are loc în aproximativ 10 zile. În conuri, există mai puține semi-discuri membranare decât în ​​tije, iar numărul lor este de ordinul a câteva sute. În regiunea secțiunii de conectare (constricție), segmentul exterior este aproape complet separat de segmentul interior printr-o invaginare a membranei exterioare. Legătura dintre cele două segmente se face prin citoplasmă și o pereche de cili care trec de la un segment la altul. Cilii conțin doar 9 dublete periferice de microtubuli: perechea de microtubuli centrali caracteristică cililor este absentă.

Segmentul interior este o zonă a metabolismului activ; este umplut cu mitocondrii, care furnizează energie pentru procesele vizuale, și poliribozomi , pe care sunt sintetizate proteine ​​care sunt implicate în formarea discurilor membranare și a pigmentului vizual. Miezul este situat în aceeași zonă.

În regiunea sinaptică, celula formează sinapse cu celulele bipolare. Celulele bipolare difuze pot forma sinapse cu mai multe tije. Acest fenomen se numește convergență sinaptică.

Celulele bipolare monosinaptice leagă un con de o celulă ganglionară, rezultând o acuitate vizuală mai mare decât tijele. Celulele orizontale și amacrine leagă împreună un număr de tije și conuri. Datorită acestor celule, informațiile vizuale suferă o anumită prelucrare chiar înainte de a părăsi retina; aceste celule, în special, sunt implicate în inhibarea laterală [5] .

Viziunea culorilor

În funcție de sensibilitatea lor la lumină cu lungimi de undă diferite, există trei tipuri de conuri. Conurile de tip S sunt sensibile în violet - albastru (S din engleză  Scurtă  - spectru de unde scurte), de tip M - în verde - galben (M din engleză.  Mediu  - undă medie) și de tip L - în galben - roșii (L din engleză  Long  - long-wave) părți ale spectrului. Prezența acestor trei tipuri de conuri (și tije, sensibile în partea verde smarald a spectrului) oferă unei persoane viziunea colorată.

Nume maxim Nume culoare
S 443 nm albastru
M 544 nm verde
L 570 nm roșu

Conurile de unde lungi și medii (cu vârfuri în intervalele galben-roșu și albastru-verde) au zone de sensibilitate largi, cu suprapunere semnificativă, astfel încât anumite tipuri de conuri răspund nu numai la propria lor culoare; ei doar reacţionează la ea mai intens decât alţii. [6]

Un pigment sensibil la albastru - violet numit cyanolab este codificat la oameni de gena OPN1SW [7] [8] [9] .

Noaptea, când fluxul de fotoni este insuficient pentru funcționarea normală a conurilor, doar tijele oferă viziune , astfel încât noaptea o persoană nu poate distinge culorile.

Trei tipuri de conuri sunt distribuite neuniform în retină [10] . Predomină cele cu lungime de undă lungă și medie, sunt mult mai puține conuri de lungime de undă scurtă și ele (precum tijele) sunt absente în fovee . O astfel de asimetrie se explică prin aberația de culoare  - imaginea este bine focalizată pe retină numai în partea cu lungime de undă lungă a spectrului, adică dacă numărul de conuri „albastre” este crescut, imaginea nu va deveni mai clară [11] .

Note

  1. Tijele și conurile ochiului uman . Data accesului: 29 mai 2019. Arhivat din original la 28 octombrie 2000.
  2. Osterberg, G. Topografia stratului de tije și conuri în retina umană  //  Acta Ophthalmologica : jurnal. - Wiley-Liss , 1935. - Vol. Suppl. 13 , nr. 6 . - P. 1-102 .
  3. Oyster, C.W. Ochiul uman: structură și funcție  (nedefinită) . — Asociații Sinauer, 1999.
  4. Curcio, Cal.; Sloan, KR.; Kalina, R.E.; Hendrickson, A.E. Topografia fotoreceptorilor umani  (engleză)  // J Comp Neurol : jurnal. - 1990. - Februarie ( vol. 292 , nr. 4 ). - P. 497-523 . - doi : 10.1002/cne.902920402 . — PMID 2324310 .
  5. N. Green, W. Stout, D. Taylor. Biologie: în 3 volume - Per. din engleză / ed. R. Sopera. - M . : Mir, 1993. - T. 2. - S. 280-281.
  6. D. Hubel. Ochi, creier, vedere. - ed. A. L. Byzova. M .: Mir, 1990. — 172 p.
  7. Nathans J., Thomas D., Hogness DS Genetica moleculară a vederii culorilor umane: genele care codifică pigmenții albaștri, verzi și roșii  //  Science : journal. - 1986. - Aprilie ( vol. 232 , nr. 4747 ). - P. 193-202 . — PMID 2937147 .
  8. ^ Fitzgibbon J., Appukuttan B., Gayther S., Wells D., Delhanty J., Hunt DM Localizarea genei pigmentului uman al conului albastru în banda cromozomială 7q31.3-32  // Hum Genet  : jurnal  . - 1994. - Februarie ( vol. 93 , nr. 1 ). - P. 79-80 . — PMID 8270261 .
  9. Gena Entrez: OPN1SW opsina 1 (pigmenți conici), sensibilă la unde scurte (daltonism, tritan) .
  10. Rods & Cones, vezi The Receptor Mosaic . Preluat la 11 ianuarie 2018. Arhivat din original la 27 ianuarie 2018.
  11. Brian A. Wandell, Foundations of Vision, Chapter 3: The Photoreceptor Mosaic (link nu este disponibil) . Arhivat din original pe 5 martie 2016.