Fotoreceptory

Fotoreceptory jsou světelné senzorické buňky na lidské sítnici. Absorbují různé elektromagnetické světelné vlny a přeměňují tyto podněty na bioelektrickou excitaci. V případě dědičných chorob, jako je retinitida pigmentosa nebo dystrofie kuželíkových tyčinek, fotoreceptory zahynou kousek po kousku, dokud nenastane slepota.

Co jsou PR?

Fotoreceptory jsou senzorické buňky citlivé na světlo, které se specializují na proces vidění. Potenciál elektrického napětí je vytvářen světlem v senzorických buňkách oka. Lidské oko obsahuje tři různé typy fotoreceptorů.

Kromě prutů patří kužele a fotosenzitivní gangliové buňky. Biologie rozlišuje mezi fotobuňkami obratlovců a bezobratlých. Depolarizace probíhá v fotobuněk bezobratlých. To znamená, že buňky reagují na světlo snížením napětí. U obratlovců však dochází k hyperpolarizaci. Vaše fotoreceptory zajišťují zvýšení napětí, když je světlo.

Na rozdíl od bezobratlých jsou fotoreceptory obratlovců sekundárními receptory. Transformace stimulu na akční potenciál tedy probíhá pouze mimo receptor. Kromě lidí a zvířat obsahují rostliny také fotoreceptory, takže mohou působit proti dopadu světla.

Anatomie a struktura

Na sítnici oka je asi 120 milionů prutů. Kužely přidávají až 6 milionů z přibližně jednoho milionu gangliových buněk v oku, což je přibližně jedno procento citlivé na světlo. Nejcitlivější na světlo citlivé fotoreceptory jsou tyčinky. Slepá skvrna oka neobsahuje žádné jiné receptory než kužely.

Proto by lidé měli skutečně vidět díru, kde je slepá skvrna. Není tomu tak pouze proto, že mozek zaplňuje mezeru vnímavými vzpomínkami. Tyčinky sítnice obsahují tzv. Disky. Kužely však obsahují membránové záhyby. V těchto oblastech jsou vybaveny tzv. Vizuální fialovou barvou. Celkově jsou pruty a kužely strukturovány podobně. Každý z nich má vnější segment, ve kterém se plní jejich nejdůležitější úkoly.

Vnější segmenty kuželů jsou kuželovitého tvaru a jsou širší než dlouhé a úzké vnější segmenty tyčí. Cilia, tj. Výčnělek plazmatické membrány, spojuje vnější a vnitřní segmenty receptorů. Vnitřní segmenty se skládají z elipsoidu a myoidu s endoplazmatickým retikulem. Vnější granulární vrstva fotoreceptorů spojuje tělo buňky s buněčným jádrem. K tělu buňky se připojuje axon se synaptickým koncem ve formě pásky nebo desky. Tyto synapsy se také nazývají stuhy.

Funkce a úkoly

Fotoreceptory lidského oka přeměňují elektromagnetické vlny světla na bioelektrickou excitaci. Funkce všech tří typů fotoreceptorů je absorbovat a převádět světlo. Tento proces se také nazývá fototransdukce. Aby to bylo možné, receptory zachytily fotony světla a zahájily komplexní biochemickou reakci, aby se změnil membránový potenciál. Změna potenciálu odpovídá hyperpolarizaci na obratlovcích.

Tři různé typy receptorů mají různé absorpční limity, a proto se liší co do citlivosti na určité vlnové délky. Hlavním důvodem je odlišný vizuální pigment v jednotlivých typech buněk. To znamená, že se tyto tři typy liší ve své funkci. Například gangliové buňky regulují denní rytmus. Tyčinky a kužely naopak hrají roli v rozpoznávání obrazu. Pruty jsou primárně zodpovědné za vidění světlem a tmou.

Kužely naproti tomu hrají roli pouze za denního světla a umožňují rozpoznávání barev. Transdukce fotografií probíhá ve vnějších segmentech fotočlánků. Ve tmě je většina fotoreceptorů v nestimulovaném stavu a díky otevřeným sodíkovým kanálům má nízký klidový membránový potenciál. V klidu permanentně uvolňují glutamát neurotransmiteru.Jakmile však světlo dopadne do oka, uzavřené sodíkové kanály se uzavřou. Potenciál buněk se zvyšuje a dochází k hyperpolarizaci.

Během této hyperpolarizace je aktivita receptoru inhibována a uvolňuje se méně vysílačů. Toto klesající uvolňování glutamátu otevírá iontové kanály downstream bipolárních a horizontálních buněk. Impuls z fotoreceptorů je přenášen otevřenými kanály do nervových buněk, které pak aktivují samotné ganglia a amakrinní buňky. Signál z receptorů je odeslán do mozku, kde je vyhodnocen pomocí vizuálních vzpomínek.

Zde najdete své léky

Nemoci

S ohledem na fotoreceptory lidského oka může nastat celá řada onemocnění a nemocí. Mnohé z nich se projevují jako progresivní ztráta zraku. Cone-tyčinová dystrofie je například forma dědičné retinální dystrofie, která způsobuje zničení fotoreceptorů.

S tímto dědičným onemocněním pacient neustále ztrácí kužely a tyčinky prostřednictvím usazenin pigmentového sítnice. Tento proces se projevuje v rané fázi jako snížená ostrost zraku, zvyšující se citlivost na světlo a zvyšující se slepota barev. Citlivost v centrálním zorném poli klesá. Později nemoc také útočí na periferní zorné pole. Mohou se objevit příznaky, jako je noční slepota. Po chvíli je pravděpodobné, že pacient zcela oslepne.

Sítnice pigmentosa, také známá jako dystrofie prutů a kuželů, musí být od tohoto onemocnění odlišena. U této formy retinálního onemocnění se na konci vyskytují stejné příznaky jako u dystrofie kuželíkových tyčí, ale symptomy jsou obráceny. To znamená, že se retinitida pigmentosa nejprve projeví jako noční slepota, zatímco noční slepota při onemocnění tyčinkou a kuželem je v pozdějším stadiu symptomatická.

Průběh sítnice pigmentosa je obvykle méně závažný než průběh dystrofie kužele. Kromě těchto degenerativních onemocnění mohou být senzorické buňky ve vizuálním vnímacím aparátu také ovlivněny zánětem nebo mohou být poškozeny nehodami.