Kužeľové pigmenty. Funkcie tyčí a kužeľov. Tyčinky a kužele: základ ostrého a jasného videnia

Kužele sietnice očnej gule sú jednou z odrôd fotoreceptorov, ktorá je súčasťou vrstvy zodpovednej za fotosenzitivitu. Kužele sú jednou z najzložitejších a najdôležitejších štruktúr v štruktúre ľudského oka, ktorá je zodpovedná za schopnosť rozlišovať farby. Zmenou prijatej svetelnej energie na elektrické impulzy posielajú informácie o svete, ktorý človeka obklopuje, do určitých častí mozgu. Neuróny spracovávajú prichádzajúci signál a rozpoznávajú veľké množstvo farieb a ich odtieňov, no nie všetky tieto procesy sú dnes študované.

Šišky dostali svoje meno vďaka tomu, že ich vzhľad je veľmi podobný bežnej laboratórnej banke.

Tyčinky a čapíky sú citlivé receptory v sietnici oka, ktoré transformujú svetelné podnety na nervové

Kužeľ je 0,05 mm dlhý a 0,004 široký. Priemer najužšieho bodu kužeľa je 0,001 mm. Napriek tomu, že ich veľkosť je veľmi malá, nahromadenie čapíkov na sietnici je v miliónoch. Tento fotoreceptor, napriek svojej mikroskopickej veľkosti, má jednu z najkomplexnejších anatómií a pozostáva z niekoľkých častí:

Vo vonkajšom oddelení dochádza k hromadeniu plazmalémov, z ktorých vznikajú polokotúče. Počet takýchto nahromadení v orgánoch zraku sa odhaduje na stovky. Vo vonkajšej časti tiež obsahuje pigment jodopsín, ktorý sa podieľa na mechanizmoch farebného videnia.
Oddelenie viazania- najužšia časť kužeľa. Cytoplazma umiestnená na oddelení má štruktúru veľmi tenkého lana. V tej istej sekcii sú dve mihalnice s nezvyčajnou štruktúrou.
Na oddelení vnútra sa nachádzajú bunky zodpovedné za fungovanie receptora. Tiež tu sú jadro, mitochondrie a ribozómy. Takéto susedstvo môže naznačovať, že vo vnútornom úseku prebiehajú intenzívne procesy výroby energie, ktoré sú nevyhnutné pre správne fungovanie fotoreceptorov.
Synaptické oddelenie, slúži ako spojenie medzi receptormi citlivými na svetlo a nervovými bunkami. Práve v tejto časti sa nachádza látka, ktorá hrá hlavnú úlohu pri prenose impulzov z vrstvy sietnice zodpovednej za vnímanie svetla do zrakového nervu.

Ako fungujú fotoreceptory

Proces, ktorým kužele fungujú, stále nie je pochopený. Dnes existujú dve hlavné verzie, ktoré dokážu najpresnejšie opísať tento proces.

Kužele sú zodpovedné za zrakovú ostrosť a vnímanie farieb (denné videnie)

Hypotéza trojzložkového videnia

Prívrženci tejto verzie hovoria, že v sietnici ľudského oka existuje niekoľko typov kužeľov obsahujúcich rôzne pigmenty. Jodopsín - hlavný pigment nachádzajúci sa vo vonkajšej časti kužeľov, má 3 odrody:

erythrolab;
chlorolab;
kyanolab;

A ak prvé dve odrody pigmentu už boli podrobne študované, potom existencia tretej prebieha iba teoreticky a jej existenciu potvrdzujú iba nepriame fakty. Na akú farbu sú teda sietnicové čapíky citlivé? Ak použijeme túto teóriu ako hlavnú, môžeme povedať nasledovné. Kužele, ktoré obsahujú erythrolab, sú schopné vnímať len žiarenie, ktoré má dlhé vlny, a to je žlto-červená časť spektra. Žiarenie s priemernou dĺžkou alebo žltozelenou časťou spektra je vnímané čapíkmi obsahujúcimi chlorolab.

Tvrdenie, že existujú čapíky, ktoré spracúvajú krátkovlnné žiarenie (odtiene modrej), nepostráda logiku a práve na tomto tvrdení je postavená trojzložková teória štruktúry očnej sietnice.

Nelineárna dvojzložková teória

Zástancovia tejto teórie úplne popierajú existenciu tretieho typu pigmentu. Sú odôvodnené skutočnosťou, že na normálne svetelné vnímanie zostávajúcich častí spektra stačí mať fungovanie takého mechanizmu, ako sú palice. Na základe toho možno tvrdiť, že sietnica očnej gule je schopná vnímať celú farebnú škálu len vtedy, keď čapíky a tyčinky spolupracujú. Táto teória tiež naznačuje, že interakcia týchto štruktúr vedie k schopnosti určiť prítomnosť žltých odtieňov v gamute viditeľných farieb. Na akú farbu sú čapíky sietnice selektívne citlivé, dnes neexistuje odpoveď, pretože tento problém nie je vyriešený.

Na sietnici zdravého dospelého človeka je asi 7 miliónov čapíkov.

Vedecky bola dokázaná existencia ľudí so vzácnou anomáliou – dodatočným kužeľom sietnice oka. To znamená, že u ľudí s týmto javom sa v očnej buľve nachádza ďalší fotoreceptor. Ľudia s touto anomáliou sú schopní rozlíšiť 10-krát viac odtieňov ako človek s normálnym počtom receptorov. Konfliktné štúdie poskytujú nasledujúce údaje.

Identifikovaná patológia sa vyskytuje iba u 2% populácie a výlučne u žien. Druhá výskumná skupina však tvrdí, že dnes sa takáto vlastnosť nachádza u štvrtiny populácie Zeme.

Sietnica - sietnica očnej buľvy, je schopná vnímať informácie naplno, len pri správnom fungovaní všetkých vnútorných mechanizmov. Ak jedna zo zložiek neprodukuje potrebné látky, potom je vnímanie farebného spektra výrazne zúžené. Tento jav je súhrnne známy ako farbosleposť. Pacienti s touto diagnózou nemajú schopnosť rozlíšiť určité farby, pretože choroba je genetická a nemá špecifický spôsob liečby.

Informácie o svete okolo 90% ľudí dostáva cez orgán zraku. Úlohou sietnice je vizuálna funkcia. Sietnica pozostáva z fotoreceptorov špeciálnej štruktúry - kužeľov a tyčiniek.

Tyčinky a čapíky sú fotografické receptory s vysokou citlivosťou, premieňajú svetelné signály prichádzajúce zvonku na impulzy vnímané centrálnym nervovým systémom – mozgom.

Pri osvetlení - počas denného svetla - sú kužele vystavené zvýšenému zaťaženiu. Tyčinky sú zodpovedné za videnie za šera – ak nie sú dostatočne aktívne, objavuje sa šeroslepota.

Kužele a tyčinky v sietnici oka majú inú štruktúru, pretože ich funkcie sú odlišné.

Štruktúra ľudského oka

Orgán zraku zahŕňa aj cievnu časť a zrakový nerv, ktorý prenáša signály prijaté zvonka do mozgu. Za jednu z častí zrakového systému sa považuje aj časť mozgu, ktorá prijíma a premieňa informácie.

Kde sú umiestnené tyče a kužele? Prečo nie sú uvedené? Sú to receptory v nervovom tkanive, ktoré tvoria sietnicu. Vďaka čapiciam a tyčinkám získava sietnica obraz fixovaný rohovkou a šošovkou. Impulzy prenášajú obraz do centrálneho nervového systému, kde sa informácie spracovávajú. Tento proces sa vykonáva v zlomkoch sekundy - takmer okamžite.

Väčšina citlivých fotoreceptorov sa nachádza v makule – to je názov centrálnej oblasti sietnice. Druhým názvom makuly je žltá škvrna oka. Tento názov dostal makula, pretože pri skúmaní tejto oblasti je jasne viditeľný žltkastý odtieň.

Štruktúra vonkajšej časti sietnice zahŕňa pigment, vnútorná časť obsahuje prvky citlivé na svetlo.

Kužele v oku

Šišky dostali svoje meno, pretože majú podobný tvar ako banky, len sú veľmi malé. U dospelého človeka sietnica obsahuje 7 miliónov týchto receptorov.

Každý kužeľ pozostáva zo 4 vrstiev:

vonkajšie - membránové disky s farebným pigmentom jodopsínom; práve tento pigment poskytuje vysokú citlivosť pri vnímaní svetelných vĺn rôznych dĺžok;
spojovacia vrstva - druhá vrstva - zúženie, ktoré umožňuje vytvoriť tvar citlivého receptora - pozostáva z mitochondrií;
vnútorná časť - bazálny segment, spojenie;
synaptickej oblasti.

V súčasnosti sú plne preštudované iba 2 svetlocitlivé pigmenty v zložení fotoreceptorov tohto typu, chlorolab a erythrolab. Prvý je zodpovedný za vnímanie žltozelenej spektrálnej oblasti, druhý - žlto-červený.

Tyčinky v očiach

Tyčinky sietnice sú valcového tvaru, dĺžka presahuje priemer 30-krát.

Zloženie palíc obsahuje nasledujúce prvky:

membránové disky;
mihalnice;
mitochondrie;
nervové tkanivo.

Maximálnu citlivosť na svetlo zabezpečuje pigment rodopsín (vizuálna fialová). Nedokáže rozlišovať farebné odtiene, ale reaguje aj na minimálne svetelné záblesky, ktoré dostáva zvonku. Tyčinkový receptor je excitovaný aj zábleskom, ktorého energia je len jeden fotón. Práve táto schopnosť vám umožňuje vidieť za súmraku.

Rodopsín je proteín zo skupiny vizuálnych pigmentov, patrí medzi chromoproteíny. Svoje druhé meno - vizuálna fialová - získala počas výskumu. V porovnaní s inými pigmentmi ostro vyniká žiarivo červeným odtieňom.

Rodopsín obsahuje dve zložky – bezfarebný proteín a žltý pigment.

Reakcia rodopsínu na svetelný lúč je nasledovná: pri vystavení svetlu sa pigment rozkladá, čo spôsobuje excitáciu zrakového nervu. Počas dňa sa citlivosť oka posúva do modrej oblasti, v noci - vizuálna fialová sa obnoví do 30 minút.

Počas tejto doby sa ľudské oko prispôsobí šeru a začne jasnejšie vnímať okolité informácie. Práve to môže vysvetliť, že v tme po čase začnú vidieť jasnejšie. Čím menej svetla vstupuje, tým ostrejšie videnie za šera.

Čípky a tyčinky oka - funkcie

Nie je možné posudzovať fotoreceptory oddelene - vo vizuálnom prístroji tvoria jeden celok a sú zodpovedné za vizuálne funkcie a vnímanie farieb. Bez koordinovanej práce oboch typov receptorov dostáva centrálny nervový systém skreslené informácie.

Farebné videnie zabezpečuje symbióza tyčiniek a čapíkov. Tyčinky sú citlivé v zelenej časti spektra - 498 nm, nie viac a potom sú za vnímanie zodpovedné čapíky s rôznymi typmi pigmentu.

Na posúdenie žlto-červeného a modro-zeleného rozsahu sa používajú dlhovlnné a stredovlnné kužele so širokými zónami citlivými na svetlo a vnútorným prekrytím týchto zón. To znamená, že fotoreceptory reagujú súčasne na všetky farby, ale intenzívnejšie sú vzrušené na svoje vlastné.

V noci nie je možné rozlíšiť farby, jeden farebný pigment môže reagovať len na svetelné záblesky.

Difúzne biopolárne bunky v sietnici vytvárajú synapsie (bod kontaktu medzi neurónom a bunkou prijímajúcou signál, alebo medzi dvoma neurónmi) s niekoľkými tyčinkami naraz – nazýva sa to synaptická konvergencia.

Zvýšené vnímanie svetelného žiarenia zabezpečujú monosynaptické bipolárne bunky, ktoré spájajú čapíky s gangliovou bunkou. Gangliová bunka je neurón, ktorý sa nachádza v sietnici oka a generuje nervové impulzy.

Tyčinky a čapíky spolu viažu amakrylové a horizontálne bunky, takže k prvému spracovaniu informácie dochádza dokonca aj v samotnej sietnici. To poskytuje rýchlu reakciu človeka na to, čo sa deje okolo neho. Amakrylové a horizontálne bunky sú zodpovedné za laterálnu inhibíciu - to znamená, že excitácia jedného neurónu produkuje "upokojujúci" pôsobenie na iného, čo zvyšuje ostrosť vnímania informácií.

Napriek odlišnej štruktúre fotoreceptorov sa navzájom dopĺňajú vo svojich funkciách. Vďaka ich koordinovanej práci je možné získať ostrý a jasný obraz.

Sietnica je hlavnou súčasťou vizuálneho analyzátora. Tu sú vnímané elektromagnetické svetelné vlny, transformované na nervové impulzy a prenášané do zrakového nervu. Denné (farebné) a nočné videnie zabezpečujú špeciálne sietnicové receptory. Spolu tvoria takzvanú fotosenzorickú vrstvu. Na základe ich tvaru sa tieto receptory nazývajú kužele a tyčinky.

Ukázať všetko

Všeobecné pojmy

Mikroskopická štruktúra oka

Histologicky sa na sietnici izoluje 10 bunkových vrstiev. Vonkajšiu fotosenzitívnu vrstvu tvoria fotoreceptory (tyčinky a čapíky), čo sú špeciálne útvary neuroepiteliálnych buniek. Obsahujú zrakové pigmenty schopné pohlcovať svetelné vlny určitej vlnovej dĺžky. Tyčinky a čapíky sú na sietnici rozmiestnené nerovnomerne. Väčšina kužeľov je umiestnená v strede, zatiaľ čo tyče sú na okraji. Ale to nie je ich jediný rozdiel:

1. Tyčinky poskytujú nočné videnie. To znamená, že sú zodpovedné za vnímanie svetla pri zlých svetelných podmienkach. V súlade s tým môže človek pomocou palíc vidieť predmety iba čiernobielo.
2. Kužele poskytujú zrakovú ostrosť počas celého dňa. S ich pomocou človek vidí svet vo farebnom obraze.

Tyčinky sú citlivé len na krátke vlny, ktorých dĺžka nepresahuje 500 nm (modrá časť spektra). Ale sú aktívne aj v rozptýlenom svetle, keď je hustota toku fotónov znížená. Kužele sú citlivejšie a dokážu vnímať všetky farebné signály. Ale na ich vybudenie je potrebné svetlo oveľa väčšej intenzity. V tme sa vizuálna práca vykonáva pomocou palíc. Výsledkom je, že za súmraku a v noci človek vidí siluety predmetov, ale necíti ich farby.

Porušenie funkcií fotoreceptorov sietnice môže viesť k rôznym patológiám zraku:

porušenie vnímania farieb (farebná slepota);
zápalové ochorenia sietnice;
stratifikácia membrány sietnice;
zhoršené videnie za šera (nočná slepota);
fotofóbia.

šišky

Ľudia s dobrým zrakom majú v každom oku asi sedem miliónov čapíkov. Ich dĺžka je 0,05 mm, šírka - 0,004 mm. Ich citlivosť na prúdenie lúčov je nízka. Ale kvalitatívne vnímajú celú škálu farieb vrátane odtieňov.

Zodpovedajú aj za schopnosť rozpoznať pohybujúce sa objekty, keďže lepšie reagujú na dynamiku osvetlenia.

Štruktúra kužeľov

Schématická štruktúra kužeľov a tyčí

Kužeľ má tri hlavné segmenty a zúženie:

1. Vonkajší segment. Práve on obsahuje svetlocitlivý pigment jodopsín, ktorý sa nachádza v takzvaných polodiskách - záhyboch plazmatickej membrány. Táto oblasť fotoreceptorovej bunky sa neustále aktualizuje.
2. Zúženie vytvorené plazmatickou membránou slúži na prenos energie z vnútorného segmentu smerom von. Toto spojenie vykonávajú takzvané riasinky.
3. Vnútorný segment je oblasťou aktívneho metabolizmu. Tu sú mitochondrie – energetická základňa buniek. V tomto segmente dochádza k intenzívnemu uvoľňovaniu energie potrebnej na realizáciu zrakového procesu.
4. Synaptické zakončenie je oblasť synapsií - kontaktov medzi bunkami, ktoré prenášajú nervové impulzy do zrakového nervu.

Trojzložková hypotéza vnímania farieb

Je známe, že šišky obsahujú špeciálny pigment - jodopsín, ktorý im umožňuje vnímať celé farebné spektrum. Podľa trojzložkovej hypotézy farebného videnia existujú tri typy čapíkov. Každý z nich obsahuje svoj vlastný typ jodopsínu a je schopný vnímať len svoju časť spektra.

1. L-typ obsahuje pigment erythrolab a zachytáva dlhé vlny, a to červeno-žltú časť spektra.
2. M-typ obsahuje chlorolabový pigment a je schopný vnímať stredné vlny vyžarované zeleno-žltou oblasťou spektra.
3. Typ S obsahuje pigment cyanolab a reaguje na krátke vlny, pričom vníma modrú časť spektra.

Mnohí vedci, ktorí sa zaoberajú problémami modernej histológie, poznamenávajú podradnosť trojzložkovej hypotézy vnímania farieb, pretože sa zatiaľ nenašlo potvrdenie o existencii troch typov čapíkov. Navyše sa zatiaľ nepodarilo objaviť žiadny pigment, ktorý predtým dostal názov cyanolab.

Dvojzložková hypotéza vnímania farieb

Podľa tejto hypotézy všetky sietnicové čapíky obsahujú erytolab aj chlorolab. Preto môžu vnímať dlhú aj strednú časť spektra. A jeho krátka časť v tomto prípade vníma pigment rodopsín obsiahnutý v tyčinkách.

V prospech tejto teórie hovorí fakt, že ľudia, ktorí nie sú schopní vnímať krátke vlny spektra (teda jeho modrú časť), súčasne trpia pri slabom osvetlení zrakovým postihnutím. V opačnom prípade sa táto patológia nazýva "nočná slepota" a je spôsobená dysfunkciou sietnicových tyčiniek.

palice

Pomer počtu tyčiniek (sivé) a čapíkov (zelené) na sietnici

Tyčinky vyzerajú ako malé podlhovasté valce, dlhé asi 0,06 mm. Dospelý zdravý človek má na sietnici v každom oku približne 120 miliónov týchto receptorov. Vypĺňajú celú sietnicu, pričom sa sústreďujú najmä na perifériu. Makula lutea (oblasť sietnice, kde je videnie najakútnejšie) neobsahuje prakticky žiadne tyčinky.

Pigment, vďaka ktorému sú tyčinky vysoko citlivé na svetlo, sa nazýva rodopsín alebo vizuálna fialová. . Pri jasnom svetle pigment bledne a stráca túto schopnosť. V tomto bode je náchylný len na krátke svetelné vlny, ktoré tvoria modrú oblasť spektra. V tme sa jej farba a vlastnosti postupne obnovujú.

Štruktúra palíc

Tyče majú štruktúru podobnú štruktúre kužeľov. Pozostávajú zo štyroch hlavných častí:

1. Vonkajší segment s membránovými diskami obsahuje pigment rodopsín.
2. Spojovací segment alebo cilium vytvára kontakt medzi vonkajšou a vnútornou sekciou.
3. Vnútorný segment obsahuje mitochondrie. Tu je proces výroby energie.
4. Bazálny segment obsahuje nervové zakončenia a prenáša impulzy.

Výnimočná citlivosť týchto receptorov na účinky fotónov im umožňuje premeniť podráždenie svetlom na nervovú excitáciu a preniesť ju do mozgu. Takto sa uskutočňuje proces vnímania svetelných vĺn ľudským okom - fotorecepcia.

Človek je jediná živá bytosť, ktorá je schopná vnímať svet v celej jeho bohatosti farieb a odtieňov. Ochrana očí pred škodlivými vplyvmi a prevencia zrakového postihnutia pomôže zachovať túto jedinečnú schopnosť po mnoho rokov.

Vízia je jedným zo spôsobov, ako spoznať svet okolo nás a orientovať sa vo vesmíre. Napriek tomu, že aj ostatné zmysly sú veľmi dôležité, pomocou zraku človek vníma asi 90% všetkých informácií prichádzajúcich z okolia. Vďaka schopnosti vidieť, čo je okolo nás, vieme posúdiť odohrávajúce sa udalosti, rozlišovať predmety od seba a všímať si aj ohrozujúce faktory. Ľudské oči sú usporiadané tak, že okrem samotných predmetov rozlišujú aj farby, ktorými je náš svet namaľovaný. Môžu za to špeciálne mikroskopické bunky – tyčinky a čapíky, ktoré sú prítomné v sietnici každého z nás. Vďaka nim sa do mozgu prenášajú informácie, ktoré vnímame o type okolia.

Štruktúra oka: schéma

Napriek tomu, že oko zaberá tak málo miesta, obsahuje veľa anatomických štruktúr, vďaka ktorým máme schopnosť vidieť. Orgán videnia je takmer priamo spojený s mozgom a pomocou špeciálnej štúdie vidia oftalmológovia priesečník optického nervu. má tvar gule a nachádza sa v špeciálnom vybraní – očnici, ktorú tvoria kosti lebky. Aby sme pochopili, prečo sú potrebné početné štruktúry orgánu zraku, je potrebné poznať štruktúru oka. Diagram ukazuje, že oko pozostáva z takých útvarov, ako sú šošovka, predná a zadná komora, optický nerv a membrány. Vonku je orgán videnia pokrytý sklérou - ochranným rámom oka.

Očné mušle

Skléra plní funkciu ochrany očnej gule pred poškodením. Je to vonkajší obal a zaberá asi 5/6 povrchu orgánu zraku. Časť skléry, ktorá je vonku a ide priamo do prostredia, sa nazýva rohovka. Má vlastnosti, vďaka ktorým máme schopnosť jasne vidieť svet okolo nás. Hlavnými sú transparentnosť, zrkadlovosť, vlhkosť, hladkosť a schopnosť prepúšťať a lámať lúče. Zvyšok vonkajšieho obalu oka - skléra - pozostáva z hustej základne spojivového tkaniva. Pod ním je ďalšia vrstva - cievna. Strednú škrupinu predstavujú tri formácie umiestnené v sérii: dúhovka a cievnatka. Okrem toho cievna vrstva zahŕňa žiaka. Je to malý otvor, ktorý nie je pokrytý dúhovkou. Každá z týchto formácií má svoju funkciu, ktorá je potrebná na zabezpečenie videnia. Poslednou vrstvou je sietnica oka. Komunikuje priamo s mozgom. Štruktúra sietnice je veľmi zložitá. Je to spôsobené tým, že sa považuje za najdôležitejšiu škrupinu orgánu videnia.

Štruktúra sietnice

Vnútorná škrupina orgánu zraku je neoddeliteľnou súčasťou drene. Predstavujú ho vrstvy neurónov, ktoré lemujú vnútro oka. Vďaka sietnici získame obraz o všetkom, čo je okolo nás. Všetky lomené lúče sa sústreďujú na ňu a sú zložené do čistého objektu. Sietnice prechádzajú do zrakového nervu, cez vlákna ktorého sa informácie dostávajú do mozgu. Na vnútornej škrupine oka je malá škvrna, ktorá sa nachádza v strede a má najväčšiu schopnosť vidieť. Táto časť sa nazýva makula. Na tomto mieste sú zrakové bunky - tyčinky a čapíky oka. Poskytujú nám denné aj nočné videnie sveta okolo nás.

Funkcie tyčí a kužeľov

Tieto bunky sa nachádzajú na očiach a sú nevyhnutné na videnie. Tyče a kužele sú prevodníky čiernobieleho a farebného videnia. Oba typy buniek pôsobia v oku ako svetlocitlivé receptory. Kužele sú tak pomenované kvôli ich kužeľovitému tvaru, sú spojením medzi sietnicou a centrálnym nervovým systémom. Ich hlavnou funkciou je premena svetelných vnemov prijatých z vonkajšieho prostredia na elektrické signály (impulzy) spracované mozgom. Špecifickosť na rozpoznanie denného svetla patrí čapiciam vďaka pigmentu, ktorý obsahujú - jodopsínu. Táto látka má niekoľko typov buniek, ktoré vnímajú rôzne časti spektra. Prúty sú citlivejšie na svetlo, preto je ich hlavná funkcia náročnejšia – zabezpečenie viditeľnosti za súmraku. Obsahujú aj pigmentový základ – látku rodopsín, ktorá sa vplyvom slnečného žiarenia zafarbí.

Štruktúra tyčí a kužeľov

Tieto bunky dostali svoje meno vďaka svojmu tvaru - valcové a kužeľové. Tyčinky, na rozdiel od kužeľov, sú umiestnené viac pozdĺž periférie sietnice a v makule prakticky chýbajú. Je to spôsobené ich funkciou - poskytovanie nočného videnia, ako aj periférnych zorných polí. Oba typy buniek majú podobnú štruktúru a pozostávajú zo 4 častí:

Počet fotosenzitívnych receptorov na sietnici sa značne líši. Tyčinkové bunky tvoria asi 130 miliónov. Čípky sietnice sú v počte výrazne podradné, v priemere ich je asi 7 miliónov.

Vlastnosti prenosu svetelných impulzov

Tyčinky a čapíky sú schopné vnímať svetelný tok a prenášať ho do centrálneho nervového systému. Oba typy buniek sú schopné pracovať počas dňa. Rozdiel je v tom, že kužele sú oveľa citlivejšie na svetlo ako tyčinky. Prenos prijatých signálov sa uskutočňuje vďaka interneurónom, z ktorých každý je pripojený k niekoľkým receptorom. Kombinácia niekoľkých tyčiniek naraz zvyšuje citlivosť zrakového orgánu. Tento jav sa nazýva „konvergencia“. Poskytuje nám prehľad o niekoľkých naraz, ako aj možnosť zachytiť rôzne pohyby vyskytujúce sa okolo nás.

Schopnosť vnímať farby

Oba typy sietnicových receptorov sú potrebné nielen na rozlíšenie denného a súmrakového videnia, ale aj na určenie farebných obrázkov. Štruktúra ľudského oka umožňuje veľa: vnímať veľkú oblasť prostredia, vidieť kedykoľvek počas dňa. Okrem toho máme jednu zo zaujímavých schopností – binokulárne videnie, ktoré nám umožňuje výrazne rozšíriť zorné pole. Tyčinky a kužele sa podieľajú na vnímaní takmer celého farebného spektra, vďaka čomu ľudia na rozdiel od zvierat rozlišujú všetky farby tohto sveta. Farebné videnie z veľkej časti zabezpečujú čapíky, ktoré sú 3 typov (krátke, stredné a dlhé vlnové dĺžky). Tyčinky však majú aj schopnosť vnímať malú časť spektra.

Tyčinky a čapíky sú receptory v oku citlivé na svetlo, nazývané aj fotoreceptory. Ich hlavnou úlohou je premieňať svetelné podnety na nervové. To znamená, že práve oni menia svetelné lúče na elektrické impulzy, ktoré vstupujú do mozgu a ktoré sa po určitom spracovaní stávajú obrazmi, ktoré vnímame. Každý typ fotoreceptora má svoju vlastnú úlohu. Tyčinky sú zodpovedné za vnímanie svetla pri slabom osvetlení (nočné videnie). Kužele sú zodpovedné za zrakovú ostrosť, ako aj vnímanie farieb (denné videnie).

sietnicové tyčinky

Tieto fotoreceptory majú cylindrický tvar, dĺžku asi 0,06 mm a priemer asi 0,002 mm. Takýto valec je teda skutočne veľmi podobný paličke. Oko zdravého človeka obsahuje približne 115-120 miliónov tyčiniek.

Prútik ľudského oka možno rozdeliť do 4 segmentových zón:

1 - Vonkajšia segmentová zóna (zahŕňa membránové disky obsahujúce rodopsín),
2 - Spojovacia segmentová zóna (mihalnica),

4 - Bazálna segmentálna zóna (nervové spojenie).

Tyčinky sú vysoko fotosenzitívne. Na ich reakciu teda stačí energia 1 fotónu (najmenšej, elementárnej častice svetla). Táto skutočnosť je veľmi dôležitá pre nočné videnie, ktoré umožňuje vidieť pri slabom osvetlení.

Tyčinky nedokážu rozlíšiť farby, je to primárne kvôli prítomnosti iba jedného pigmentu v nich - rodopsínu. Pigment rodopsín, inak nazývaný vizuálna fialová, má vďaka obsiahnutým proteínovým skupinám (chromofóry a opsíny) 2 svetelné absorpčné maximá. Je pravda, že jedno z maxím existuje mimo svetla viditeľného ľudským okom (278 nm - oblasť UV žiarenia), preto sa pravdepodobne oplatí nazvať ho maximom absorpcie vĺn. Druhé maximum je však viditeľné okom - existuje okolo 498 nm, nachádza sa na hranici zeleného a modrého farebného spektra.

Je dobre známe, že rodopsín prítomný v tyčinkách reaguje na svetlo oveľa pomalšie ako jódopsín obsiahnutý v čapiciach. Preto sa palice vyznačujú slabou reakciou na dynamiku svetelných tokov a navyše zle rozlišujú medzi pohybmi predmetov. A zraková ostrosť nie je ich výsadou.

Kužele sietnice

Tieto fotoreceptory dostali svoj názov aj podľa ich charakteristického tvaru, podobného tvaru laboratórnych baniek. Dĺžka kužeľa je približne 0,05 mm, jeho priemer v najužšom bode je približne 0,001 mm a v najširšom bode je 0,004 mm. Sietnica zdravého dospelého človeka obsahuje asi 7 miliónov čapíkov.

Kužele sú menej citlivé na svetlo. To znamená, že na vybudenie ich činnosti je potrebný svetelný tok, ktorý je desaťkrát intenzívnejší ako na vybudenie práce palíc. No čapíky spracovávajú svetelné toky oveľa intenzívnejšie ako tyčinky, takže lepšie vnímajú ich zmeny (napríklad lepšie rozlišujú svetlo pri pohybe predmetov, v dynamike vzhľadom na oko). Okrem toho jasnejšie definujú obrázky.

Kužele ľudského oka tiež obsahujú 4 segmentované zóny:

1 - Vonkajšia segmentová zóna (zahŕňa membránové disky obsahujúce jodopsín),
2 - Spojovacia segmentová zóna (zúženie),
3 - Vnútorná segmentová zóna (zahŕňa mitochondrie),
4 - Zóna synaptického spojenia alebo bazálneho segmentu.

Dôvodom vyššie uvedených vlastností kužeľov je obsah špecifického pigmentu, jodopsínu, v nich. Dnes sú izolované a overené 2 typy tohto pigmentu: erythrolab (jodopsín, citlivý na červené spektrum a dlhé L-vlny), ako aj chlorolab (jodopsín, citlivý na zelené spektrum a stredné M-vlny). Pigment, ktorý je citlivý na modré spektrum a krátke S-vlny, sa zatiaľ nenašiel, hoci mu už bol pridelený názov – cyanolab.

Rozdelenie čapíkov podľa typov dominancie farebného pigmentu v nich (erytrolab, chlorolab, cyanolab) je spôsobené trojzložkovou hypotézou videnia. Existuje však aj iná teória videnia – nelineárna dvojzložková. Jeho prívrženci veria, že všetky čapíky zahŕňajú erytrolab a chlorolab súčasne, a preto sú schopné vnímať farby červeného aj zeleného spektra. Úlohu kyanolalabu v tomto prípade plní vyblednutý rodopsín tyčiniek. Túto teóriu potvrdzujú aj príklady ľudí, ktorí trpia, a to neschopnosťou rozlíšiť modrú časť spektra (tritanopia). Majú tiež problémy s videním za šera (

Páčil sa vám článok? Zdieľaj to

Vytlačiť článok