Léxico da anatomia

Varinhas e cones no olho

definição

O olho humano possui dois tipos de fotorreceptores que nos permitem ver. De um lado, estão os receptores de bastonetes e, de outro, os receptores de cone, que se subdividem novamente: receptores azuis, verdes e vermelhos. Esses fotorreceptores representam uma camada da retina e enviam um sinal às células transmissoras a eles ligadas, caso detectem uma incidência de luz. Os cones são usados para a visão fotópica (visão em cores e de dia) e os bastonetes, por outro lado, para a visão escotópica (percepção no escuro).

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construção

A retina humana também retina chamado, tem um total de 200 µm de espessura e consiste em diferentes camadas de células. Do lado de fora estão as células epiteliais do pigmento, que são muito importantes para o metabolismo do retina são absorvendo e quebrando fotorreceptores mortos e também componentes celulares secretados que surgem durante o processo visual.

Mais para dentro, seguem os fotorreceptores reais, que são separados em bastonetes e cones. Ambos têm em comum o fato de possuírem um ramo externo que aponta para o epitélio pigmentar e também tem contato com ele. Isso é seguido por um cílio fino, através do qual o elo externo e o elo interno são conectados. No caso das hastes, o elo externo é uma camada de discos de membrana, semelhante a uma pilha de moedas. No caso das espigas, entretanto, o elo externo consiste em dobras de membrana de modo que o elo externo se parece com uma espécie de pente de cabelo em seção longitudinal, com os dentes representando as dobras individuais.

A membrana celular do membro externo contém o pigmento visual dos fotorreceptores. A cor dos cones é chamada rodopsina e consiste em uma glicoproteína opsina e 11-cis retinal, uma modificação da vitamina A1. Os pigmentos visuais dos cones diferem da rodopsina e uns dos outros por diferentes formas de opsina, mas eles também possuem a retina. O pigmento visual nos discos e dobras da membrana é consumido pelo processo visual e precisa ser regenerado. Os discos de membrana e as dobras são sempre recém-formados. Eles migram do membro interno para o externo e são finalmente liberados, absorvidos e quebrados pelo epitélio pigmentar. Um mau funcionamento do epitélio pigmentar causa deposição de restos celulares e pigmento visual, como é o caso, por exemplo, na doença do Retinite pigmentosa é.

O membro interno é o corpo celular real dos fotorreceptores e contém o núcleo e as organelas celulares. É aqui que ocorrem processos importantes, como a leitura do DNA, a produção de proteínas ou substâncias mensageiras celulares, no caso dos fotorreceptores, o glutamato é a substância mensageira.

O membro interno é fino e tem um pé receptor na extremidade, por meio do qual a célula é conectada às chamadas células bipolares (células de encaminhamento). As vesículas transmissoras com a substância mensageira glutamato são armazenadas na base do receptor. Isso é usado para transmitir sinais às células bipolares.

Uma característica especial dos fotorreceptores é que, no escuro, a substância transmissora é liberada permanentemente, pelo que a liberação diminui quando a luz cai. Portanto, não é como com outras células de percepção que um estímulo leva a uma maior liberação de transmissores.

Existem células bipolares de bastonetes e cones, que por sua vez estão interconectadas com células ganglionares, que constituem a camada de células ganglionares e cujos processos celulares juntos formam o nervo óptico. Há também uma complexa interconexão horizontal das células do retinaque é realizado por células horizontais e células amácrinas.

A retina é estabilizada pelas chamadas células de Müller, as células gliais do retinaque abrange toda a retina e atua como uma estrutura.

função

Os fotorreceptores do olho humano são usados para detectar a luz incidente. O olho é sensível aos raios de luz com comprimentos de onda entre 400 - 750 nm. Isso corresponde às cores do azul ao verde ao vermelho. Os raios de luz abaixo desse espectro são chamados de ultravioleta e acima de infravermelho. Ambos não são mais visíveis ao olho humano e podem até danificar o olho e causar opacidade do cristalino.

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Os cones são responsáveis pela visão das cores e requerem mais luz para emitir sinais. Para realizar a visão de cores, existem três tipos de cones, cada um dos quais é responsável por um comprimento de onda diferente da luz visível e tem seu máximo de absorção nesses comprimentos de onda. Os fotopigmentos, as opsinas do pigmento visual dos cones, portanto, diferem e formam 3 subgrupos: os cones azuis com absorção máxima (AM) de 420 nm, os cones verdes com AM de 535 nm e os cones vermelhos com AM de 565 nm. Se a luz desse espectro de comprimento de onda atingir os receptores, o sinal é transmitido.

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Enquanto isso, as hastes são particularmente sensíveis à incidência de luz e, portanto, são usadas para detectar até mesmo muito pouca luz, especialmente no escuro. Só se diferencia entre claro e escuro, mas não em termos de cor. O pigmento visual das células bastonetes, também chamado de rodopsina, tem um máximo de absorção no comprimento de onda de 500 nm.

tarefas

Conforme já descrito, os receptores do cone são usados para a visão diurna. Através dos três tipos de cones (azul, vermelho e verde) e de um processo de mistura aditiva de cores, as cores que vemos podem ser vistas. Esse processo difere da mistura física e subtrativa de cores, que é o caso, por exemplo, da mistura de cores de pintores.

Além disso, os cones, especialmente no fosso de visualização - o local de visão mais nítida - também permitem uma visão nítida com alta resolução. Isso também se deve, em particular, à sua interconexão neural. Menos cones levam a um respectivo neurônio ganglionar do que com os bastonetes; a resolução é, portanto, melhor do que com os pauzinhos. No Fovea centralis há até um encaminhamento 1: 1.

Os bastonetes, por outro lado, têm um máximo com uma absorção máxima de 500 nm, que está bem no meio da faixa de luz visível. Portanto, eles reagem à luz de um amplo espectro. No entanto, como eles têm apenas a rodopsina, eles não podem separar a luz de diferentes comprimentos de onda. No entanto, sua grande vantagem é que são mais sensíveis que os cones. Uma incidência significativamente menor de luz também é suficiente para atingir o limite de reação para as hastes. Eles são, portanto, usados para ver no escuro quando o olho humano é daltônico. A resolução, porém, é muito pior do que com os cones. Mais hastes convergem, ou seja, convergem, levam a um neurônio ganglionar. Isso significa que, independentemente de qual haste da bandagem está excitada, o neurônio ganglionar é ativado. Portanto, não é possível ter uma separação espacial tão boa como com os encaixes.

É interessante notar que os conjuntos de hastes também são os sensores do chamado sistema magnocelular, responsável pelo movimento e pela percepção do contorno.

Além disso, um ou outro já deve ter percebido que as estrelas não estão no foco do campo de visão à noite, mas sim na borda. Isso ocorre porque o foco se projeta no campo de visão, mas não tem pauzinhos. Eles ficam ao redor deles, para que você possa ver as estrelas ao redor do foco do centro do olhar.

distribuição

Devido às suas diferentes tarefas, os cones e bastonetes no olho também são distribuídos de forma diferente em termos de densidade. Os cones são usados para uma visão nítida com diferenciação de cores durante o dia. Você está, portanto, no centro do retina mais comum (mancha amarela - Macula lutea) e no poço central (Fovea centralis) são os únicos receptores presentes (sem hastes). O fosso de observação é o local de visão mais nítida e é especializado à luz do dia. As hastes têm sua densidade parafoveal máxima, ou seja, em torno da fossa visual central. Na periferia, a densidade dos fotorreceptores diminui rapidamente, enquanto nas partes mais distantes quase apenas os bastonetes estão presentes.

Tamanho

Cones e pauzinhos compartilham o projeto até certo ponto, mas variam. De um modo geral, os pauzinhos são ligeiramente mais longos que os cones.

Os fotorreceptores de haste têm um comprimento médio de aproximadamente 50 µm e um diâmetro de aproximadamente 3 µm nos locais mais densamente compactados, isto é, a região parafoveal para hastes.

Os fotorreceptores do cone são um pouco mais curtos do que os bastonetes e têm um diâmetro de 2 µm na fóvea central, o chamado fosso da visão, na região de maior densidade.

número

O olho humano possui um número impressionante de fotorreceptores. Apenas um olho tem cerca de 120 milhões de receptores de bastonetes para visão escotópica (no escuro), enquanto existem cerca de 6 milhões de receptores de cones para visão diurna.

Ambos os receptores convergem seus sinais para cerca de um milhão de células ganglionares, por meio das quais os axônios (extensões celulares) dessas células ganglionares constituem o nervo óptico como um feixe e os puxam para o cérebro para que os sinais possam ser centralmente processados lá.

Mais informações podem ser encontradas aqui: Centro visual

Comparação de pauzinhos e cones

Como já descrito, bastonetes e cones têm pequenas diferenças na estrutura, mas isso não é sério. Muito mais importante é sua função diferente.

Os bastonetes são muito mais sensíveis à luz e podem, portanto, detectar até mesmo uma baixa incidência de luz, mas apenas diferenciar entre claro e escuro. Além disso, são ligeiramente mais grossos que os cones e são transmitidos de forma convergente, de forma que seu poder de resolução é menor.

Os cones, por outro lado, requerem maior incidência de luz, mas podem permitir a visão colorida devido às suas três subformas. Devido ao seu menor diâmetro e à transmissão menos fortemente convergente, transmissão até 1: 1 na fóvea central, apresentam uma resolução excelente, podendo ser utilizada apenas durante o dia.

Ponto amarelo

O Macula lutea, também chamado de ponto amarelo, é o local na retina com o qual as pessoas veem principalmente. O nome foi dado pela coloração amarelada desse ponto no fundo do olho. A mancha amarela é o lugar do retina com a maioria dos fotorreceptores. Exceto por Macula restam quase apenas as hastes que devem diferenciar entre claro e escuro.

O Macula ainda contém o chamado fosso visual no centro, Fovea centralis. Este é o ponto de visão mais nítida. O poço de visualização contém apenas cones em sua densidade máxima de empacotamento, cujos sinais são transmitidos 1: 1, de modo que a resolução é melhor aqui.

Distrofia

Distrofias, alterações patológicas no tecido corporal que causam o retina são geralmente geneticamente ancorados, ou seja, podem ser herdados dos pais ou adquiridos por meio de uma nova mutação. Alguns medicamentos podem causar sintomas semelhantes aos da distrofia retiniana. As doenças têm em comum o fato de os sintomas só aparecerem com o decorrer da vida e de curso crônico, porém progressivo. O curso das distrofias pode variar muito de doença para doença, mas também pode variar muito dentro de uma doença. O curso pode até mesmo variar dentro de uma família afetada, de modo que nenhuma declaração geral pode ser feita. Em algumas doenças, no entanto, pode evoluir para cegueira.

Dependendo da doença, a acuidade visual pode diminuir muito rapidamente ou deteriorar-se gradualmente ao longo de vários anos. Os sintomas, se o campo de visão central muda primeiro ou a perda de campo de visão progride de fora para dentro, também variam dependendo da doença.

Diagnosticar distrofia retiniana pode ser difícil no início. No entanto, existem vários procedimentos de diagnóstico que podem tornar um diagnóstico possível; aqui está uma pequena seleção:

Oftalmoscopia: alterações visíveis, como depósitos no fundo do olho, costumam aparecer
eletrorretinografia, que mede a resposta elétrica da retina a estímulos luminosos
eletrooculografia, que mede as mudanças no potencial elétrico da retina quando os olhos se movem.

Infelizmente, atualmente não é conhecida nenhuma terapia causal ou preventiva para a maioria das doenças distróficas causadas geneticamente. No entanto, muitas pesquisas estão sendo realizadas no campo da engenharia genética, embora essas terapias estejam apenas em fase de estudo.

Pigmento visual

O pigmento visual humano consiste em uma glicoproteína chamada opsina e a chamada 11-cis-retinal, que é uma modificação química da vitamina A1. Isso também explica a importância da vitamina A para a acuidade visual. Sintomas graves de deficiência podem levar à cegueira noturna e, em casos extremos, cegueira.

Junto com o retinal 11-cis, a opsina do próprio corpo, que existe em várias formas para bastonetes e os três tipos de cone ("cone opsina"), é incorporada à membrana celular. Quando exposto à luz, o complexo muda: a retina 11-cis muda para a retinal totalmente trans e a opsina também é alterada. No caso dos bastonetes, por exemplo, é produzida a metarodopsina II, que aciona uma cascata de sinais e relata a incidência de luz.

Fraqueza Vermelho Verde

A fraqueza vermelho-esverdeada ou cegueira é um mau funcionamento da visão de cores congênita e hereditária ligada ao X com penetrância incompleta. No entanto, também pode ser que seja uma nova mutação e, portanto, nenhum dos pais tem esse defeito genético. Como os homens têm apenas um cromossomo X, eles têm muito mais probabilidade de contrair a doença e afetar até 10% da população masculina. No entanto, apenas 0,5% das mulheres são afetadas, pois podem compensar um cromossomo X defeituoso com um segundo cromossomo saudável.

A fraqueza vermelho-verde é baseada no fato de que uma mutação genética ocorreu para a proteína visual opsina em sua isoforma verde ou vermelha. Isso muda o comprimento de onda ao qual a opsina é sensível e, portanto, os tons de vermelho e verde não podem ser suficientemente diferenciados. A mutação ocorre com mais frequência na opsina para visão verde.

Também existe a possibilidade de que a visão de cores para uma das cores esteja completamente ausente se, por exemplo, o gene codificador não estiver mais presente. Uma fraqueza vermelha ou cegueira é chamada Protanomalia ou. Protanopia (para verde: Deuteranomalia ou. Deuteranopia).

Uma forma especial é o monocromático de cone azul, ou seja, apenas os cones azuis e a visão azul funcionam; O vermelho e o verde também não podem ser separados.

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