קולטני אור הם תאי חישה המתמחים באור על הרשתית האנושית. הם סופגים גלי אור אלקטרומגנטיים שונים וממירים גירויים אלה ל עירור ביו-אלקטרוני. במחלות תורשתיות כגון רטיניטיס פיגמנטוזה או ניוון מוט חרוט, קולטני האור מתים קצת אחר ביט עד עיוורון מתרחשת.
מהם קולטני אור?
קולטני אור הם תאי חישה רגישים לאור המתמחים בתהליך הראייה. פוטנציאל חשמלי נוצר מאור בתאי החישה של העין. העין האנושית מכילה שלושה סוגים שונים של קולטני אור. בנוסף למוטות, הם כוללים קונוסים ורגישים לאור גנגליון תאים. ביולוגיה מבדילה בין תאים פוטואליים של חוליות וחסרי חוליות. דפולריזציה מתרחשת בתאי פוטו של חסרי חוליות. משמעות הדבר היא שהתאים מגיבים לאור על ידי הורדת המתח שלהם. לעומת זאת, היפרפולריזציה מתרחשת אצל בעלי חוליות. קולטני האור שלהם מגבירים אפוא את מתחם כאשר הם נחשפים לאור. בניגוד לאלה של חסרי חוליות, קולטני האור של חוליות הם קולטנים משניים. המרת הגירוי ל- פוטנציאל פעולה לכן מתרחש מחוץ לקולטן. בנוסף לבני אדם ובעלי חיים, צמחים מכילים גם קולטני אור המתנגדים לשכיחות האור.
אנטומיה ומבנה
ישנם כ 120 מיליון מוטות על רשתית העין. הקונוסים מסתכמים בכ- 6 מיליון מתוך כמיליון גנגליון תאים בעין, אחוז אחד הוא רגיש לאור. קולטני האור הרגישים ביותר לאור הם המוטות. ה חור בהשכלה של העין אינו מכיל קולטנים פרט לקונוסים. לכן, אדם אמור לראות חור שבו חור בהשכלה ממוקם. זה לא המקרה רק בגלל שה- מוֹחַ ממלא את החסר בזיכרונות תפיסתיים. מוטות הרשתית מכילים דיסקים כביכול. לעומת זאת הקונוסים מכילים קפלי קרום. באזורים אלה הם מצוידים במה שמכונה סגול חזותי. בסך הכל, מוטות וקונוסים הם בעלי מבנה דומה. לכל אחד מהם קטע חיצוני בו מתבצעות המשימות החשובות ביותר שלהם. החלקים החיצוניים של הקונוסים הם חרוטי ורחב יותר מהקטעים החיצוניים הארוכים והצרים של המוטות. צליום, או בליטה של קרום הפלזמה, מחבר כל אחד מהקטעים החיצוניים והפנימיים של הקולטנים. הקטעים הפנימיים מורכבים כל אחד מהאליפסואיד וממיואיד עם רשתית אנדופלזמית. השכבה הגרעינית החיצונית של קולטני האור מחברת את גוף התא עם הגרעין. An אקסון עם קצה סינפטי בצורת סרט או צלחת מתחבר לכל גוף תא. אלה סינפסות נקראים גם סרטים.
פונקציה ומשימות
גלי האור האלקטרומגנטיים מומרים לעירור ביו-אלקטרי על ידי קולטני האור של העין האנושית. לפיכך, תפקידם של כל שלושת סוגי קולטי האור הוא לקלוט ולהמיר את האור. תהליך זה מכונה גם פוטו-טרנסדוקציה. לשם כך הקולטנים קולטים את פוטוני האור ויוזמים תגובה ביוכימית מורכבת לשינוי פוטנציאל הממברנה. השינוי בפוטנציאל תואם היפרפולריזציה בחולייתנים. לשלושת סוגי הקולטן השונים יש שונים קליטה גבולות וכך נבדלים ברגישותם לאורכי גל מסוימים. הסיבה העיקרית לכך היא פיגמנט הראייה השונה בכל סוג תאים. לפיכך, שלושת הסוגים שונים זה מזה בתפקידם. ה גנגליון תאים, למשל, מווסתים את קצב היום-לילה. לעומת זאת, המוטות והקונוסים ממלאים תפקיד בזיהוי התמונה. המוטות אחראים בעיקר לראייה בהירה-כהה. לעומת זאת, החרוטים ממלאים תפקיד רק באור יום ומאפשרים זיהוי צבעים. התמרה פוטו מתרחשת בכל אחד מהקטעים החיצוניים של קולטני האור. בחושך, רוב קולטני האור נמצאים במצב לא מגורה ויש להם פוטנציאל קרום מנוחה נמוך בגלל הפתוח שלהם נתרן ערוצים. במנוחה הם משחררים לצמיתות את נוירוטרנסמיטר גלוטמט. עם זאת, ברגע שנכנס אור לעין, פתוח נתרן ערוצים נסגרים. כתוצאה מכך פוטנציאל התאים גדל ומתרחשת היפרפולריזציה. במהלך היפרפולריזציה זו, מעכבים את פעילות הקולטן ופחות משדרים משוחררים. שחרור זה מדרדר של גלוטמט פותח את תעלות היונים של התאים הדו-קוטביים והאופקיים במורד הזרם. הדחף מקולטני האור מועבר דרך התעלות הפתוחות לתאי העצב, אשר מפעילים את תאי הגנגליון והתאי אמקרין עצמם. לפיכך, האות מהקולטנים מועבר אל ה- מוֹחַ, שם הוא מוערך בעזרת זיכרונות חזותיים.
מחלות
ביחס לקולטני האור של העין האנושית, סוגים רבים של תלונות ומחלות יכולות להתרחש. רבים מאלה מתבטאים כאובדן ראייה מתקדם. לדוגמא, ניוון מוט קונוס הוא סוג של ניוון רשתית תורשתי שגורם לקולטני אור לגווע. במחלה תורשתית זו, המטופל מאבד ברציפות חרוטים ומוטות עקב תצהיר פיגמנט ברשתית. תהליך זה מתבטא בשלבים המוקדמים כירידה בחדות הראייה, הגברת הרגישות לאור וצבע מתחיל עיוורון. הרגישות בשדה הראייה המרכזי פוחתת. במהלך המאוחר המחלה תוקפת גם את שדה הראייה ההיקפי. תסמינים כמו לילה עיוורון עלול להתפתח. לאחר זמן מה, המטופל כנראה יתעוור לחלוטין. יש להבדיל בין פיגמנטוזה ברשתית, הידועה גם בשם ניוון חרוט-מוט. בצורה זו של מחלת רשתית, הסימפטומים זהים לדיסטרופיה של מוט חרוט, אך הסימפטומים הם הפוכים. זה אומר ש רטיניטיס פיגמנטוזה הראשון מתבטא ב עיוורון לילה, בעוד עיוורון לילה למחלת חרוט הוא סימפטומטי רק במהלך המאוחר. מהלך פיגמנטוזה ברשתית הוא בדרך כלל פחות חמור מזה של ניוון קונוס. בנוסף למחלות ניווניות אלה, תאי החישה של מערכת הראייה יכולים גם הם להיות מושפעים מ דלקת או להיפגע מתאונות.
