קונוסים: מבנה, פונקציה ומחלות

קונוסים הם קולטני האור על רשתית העין אחראי על צבע וראייה חדה. הם מרוכזים מאוד ב נקודה צהובה, אזור ראיית הצבעים וגם אזור הראייה החדה ביותר. לבני אדם שלושה סוגים שונים של קונוסים, שלכל אחד מהם יש את הרגישות המקסימאלית שלו בטווחי התדרים הכחולים, הירוקים והאדומים.

מהם הקונוסים?

אזור הראייה החדה ביותר מרוכז ברשתית האדם ב נקודה צהובה (fovea centralis) בקוטר של כ -1.5 מ"מ. יחד עם זאת, ראיית צבעים ממוקמת גם במרכז fovea. ה נקודה צהובה ממוקם באופן מרכזי בציר הראייה של העין ל"מבט ישר "ומצויד בכ -140,000 קולטי קולור צבעוניים לק"מ. אלה מה שמכונה קונוסי L-, M- ו- S, בעלי רגישות האור הגבוהה ביותר שלהם בתחום הצהוב-ירוק, ירוק וכחול-סגול. למרות שלחרוטים L יש רגישות מרבית של 563 ננומטר בתחום הצהוב-ירוק, הם גם משתלטים על הטווח האדום, כך שלרוב הם מכונים קולטנים אדומים. בחלק הפנימי ביותר של fovea centralis, foveola, שקוטרו כ- 0.33 מ"מ בלבד, נמצאים רק קונוסים M ו- L. בסך הכל, ישנם כ- 6 מיליון קולטני צבע (קונוסים) על הרשתית. בנוסף לקונוסים, הרשתית מצוידת בעיקר מחוץ לנקודה הצהובה בכ -120 מיליון קולטני אור נוספים, מה שמכונה מוטות. הם דומים במבנה לקונוסים, אך הם רגישים הרבה יותר לאור והם יכולים להבחין רק בין גוונים בהירים לכהים. הם גם רגישים מאוד לאובייקטים הנעים בשדה הראייה ההיקפי, כלומר מחוץ ל- fovea centralis.

אנטומיה ומבנה

שלושת סוגי הקונוסים והמוטות השונים, הנמצאים בסוג אחד בלבד ברשתית, ממירים מנות אור שהתקבלו לאותות עצבים חשמליים בתפקודם כקולטני אור. למרות משימות שונות במקצת, כל קולטי הקולנוע עובדים על פי אותו עקרון פעולה ביוכימי-פיזיקלי. הקונוסים מורכבים מקטע חיצוני ופנימי, הגרעין והסינפסה לתקשורת עם תאים דו קוטביים. החלקים החיצוניים והפנימיים של התאים מחוברים באמצעות סיליום קבוע, הסיליום המחבר. הסיליום מורכב ממיקרו-צינורות בסידור לא אלכסוני (מצולע תשע-צדדי). המיקרו-צינורות משמשים לייצוב מכני של הקשר בין החלקים החיצוניים והפנימיים ולהובלת חומר. בקטע החיצוני של החרוטים יש מספר רב של התלהמות קרום, מה שמכונה דיסקים. הם יוצרים שלפוחיות שטוחות וארוזות בצפיפות, אשר - תלוי בסוגן - מכילות פיגמנטים חזותיים מסוימים. הקטע הפנימי עם גרעין התא מהווה את החלק הפעיל מטבולית של קולטן האור. בסינתזה של חלבון הרטיקולום האנדופלזמתי מתרחשת ובגרעין שפע של המיטוכונדריה דואג מטבוליזם אנרגיה. לכל חרוט יש קשר עם התא הדו-קוטבי "שלו" באמצעות הסינפסה שלו, כך שהמרכז החזותי בתוך מוֹחַ יכול להציג פיקסל נפרד לכל חרוט, מה שמאפשר ראייה חדה ברזולוציה גבוהה.

משימות

המשימה החשובה ביותר של הקונוסים היא התמרה של דחפי אור, המרת גירויי אור שהתקבלו לדחף עצבי חשמלי. התמרה מתרחשת בעיקר בקטע החיצוני של החרוט בצורה של "מפל התמרה של אות חזותי" מורכב. נקודת המוצא היא יודופסין, המורכב מחרוט אופסין, חלק החלבון של פיגמנט ויזואלי שונה בהתאם לסוג החרוט, ורשתית, ויטמין נגזר. פוטון אירוע של אורך הגל "הימני" מוביל להמרה של הרשתית לצורה אחרת, מה שגורם לשני המרכיבים המולקולריים להיפרד שוב ולהפעיל את האופסין, מה שגורם למפל של תגובות ולהמרות ביוכימיות. שתי תכונות חשובות כאן. כל עוד חרוט אינו מקבל פעימות אור של גל האורך אליו סוג היודופסין מגיב, החרוט מייצר ברציפות את נוירוטרנסמיטר גלוטמט. אם מפל התמרה האות יוזם על ידי קלט תאורה מתאים, שחרורו של גלוטמט הוא מעוכב, מה שגורם לתעלות היונים בתא הדו-קוטבי המחובר לסינפסה נסגרות. התוצאה היא פוטנציאל פעולה חדש ברשתית במורד הזרם גנגליון תאים, המועברים כדחפים חשמליים למרכזי הראייה של מערכת העצבים המרכזית להמשך עיבוד. לפיכך, האות בפועל אינו מיוצר על ידי הפעלת נוירוטרנסמיטר, אך עקב עיכובו. מוזרות נוספת היא שבניגוד לרוב הדחפים העצביים, שבהם "עיקרון הכל או כלום" שורר, בהעברה התא הדו קוטבי יכול לייצר אותות הדרגתיים, תלוי כוח של עיכוב ה גלוטמט. לפיכך, כוח של האות הנפלט על ידי התא הדו קוטבי תואם את חוזק שכיחות האור בקונוס המתאים.

מחלות

התסמינים הנפוצים ביותר של תפקוד לקוי הקשורים קונוסים ב רשתית העין הם ליקויים בראיית צבע, צבע עיוורון, ופגיעה בראיית הניגוד ואף באובדן שדה הראייה. בחסר בראיית צבע, סוג החרוטים המתאים מוגבל בתפקודו ואילו בצבע עיוורון, הקונוסים נעדרים או כשל תפקודי מוחלט. הליקויים בראייה עשויים להיות מולדים או נרכשים. מחסור בראיית הצבעים הגנטית הנפוץ ביותר הוא מחסור ירוק (דאוטרנופיה). זה קורה בעיקר אצל גברים בגלל פגם גנטי בכרומוזום X. כ- 8% מאוכלוסיית הגברים מושפעת. תפיסה לקויה של צבעים בטווח הכחול עד הצהוב היא הפגם הראייתי השכיח ביותר באובדן ראיית צבע שנרכש על ידי נגעים על עצב אופטי בגלל תאונה, שבץ or מוֹחַ גידול סרטני. במקרים מסוימים, ניוון מוברש חרוט מולד (ZSD) קיים עם תסמינים מתקדמים לאט לאובדן שדה הראייה. המחלה מתחילה בנקודה הצהובה וגורמת בתחילה לניוון הקונוסים, ורק מאוחר יותר מושפעות המוטות כאשר הניוון מתפשט לחלקים אחרים ברשתית.