Anatomia-Léxico

Bastões e cones no olho

definição

O olho humano possui dois tipos de fotorreceptores que nos permitem ver. Por um lado, existem os receptores de bastonetes e, por outro, os receptores do cone, que são subdivididos em: receptores azuis, verdes e vermelhos. Esses fotorreceptores representam uma camada da retina e enviam um sinal para as células transmissoras ligadas a eles, caso detectem uma incidência de luz. Os cones são utilizados para a visão fotópica (visão das 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. As células epiteliais do pigmento, que são muito importantes para o metabolismo, ficam do lado de fora retina absorvendo e quebrando fotorreceptores mortos e também componentes celulares secretados que surgem durante o processo visual.

Os fotorreceptores reais, que são separados em bastonetes e cones, agora seguem para dentro. 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 um ao outro. 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 pareça 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 de 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 também possuem a retina. O pigmento visual nos discos e dobras da membrana é consumido pelo processo visual e precisa ser regenerado. Os discos e dobras da membrana são sempre formados de novo. Eles migram do membro interno para o externo e são finalmente liberados, absorvidos e decompostos pelo epitélio pigmentar. Um mau funcionamento do epitélio pigmentar causa a deposição de restos celulares e pigmento visual, como ocorre por exemplo na doença do Retinite pigmentosa é.

O membro interno é o corpo celular real dos fotorreceptores e contém o núcleo da célula e as organelas celulares. Aqui 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 delgado e possui na extremidade um denominado pé receptor, por meio do qual a célula é conectada às chamadas células bipolares (células encaminhadoras). 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, quando está escuro, a substância transmissora é liberada permanentemente, sendo 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, em última análise, 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 em 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 um AM de 565 nm. Se a luz desse espectro de comprimento de onda atingir os receptores, o sinal será transmitido.

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Enquanto isso, os bastões são particularmente sensíveis à incidência de luz e, portanto, são usados 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 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. Então você reage 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. Porém, 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 bastonetes 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 há uma separação espacial tão boa possível como com os encaixes.

É interessante notar que os conjuntos de hastes também são os sensores do chamado sistema magnocelular, responsável pelo movimento e 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 do poço central de visão. 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. Em geral, os pauzinhos são ligeiramente mais longos que os cones.

Os fotorreceptores de haste têm em média cerca de 50 µm de comprimento e cerca de 3 µm de diâmetro nas localizações mais densamente compactadas, ou seja, para bastonetes, a região parafoveal.

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. Um olho sozinho tem cerca de 120 milhões de receptores de bastonete para visão escotópica (no escuro), enquanto existem cerca de 6 milhões de receptores de cone para visão diurna.

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

Mais informações podem ser encontradas aqui: Centro visual

Comparação de pauzinhos e cones

Conforme já descrito, bastonetes e cones têm pequenas diferenças na estrutura, que, no entanto, não são graves. Muito mais importante é sua função diferente.

Os bastonetes são muito mais sensíveis à luz e, portanto, podem detectar até mesmo pequenas incidências de luz, mas apenas diferenciar entre claro e escuro. Além disso, são um pouco mais grossos que os cones e são passados de forma convergente, de forma que seu poder de resolução é menor.

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

Ponto amarelo

o Macula lutea, também conhecido como ponto amarelo, é o local da retina que 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 deveriam diferenciar entre claro e escuro.

o Macula ainda contém centralmente o chamado fosso de visualização, 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, eles 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 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 se a perda do campo de visão progride de fora para dentro, são variáveis devido à 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 na área de engenharia genética, estando essas terapias apenas em fase de estudo.

Pigmento visual

O pigmento visual humano consiste em uma glicoproteína chamada opsina e na chamada 11-cis-retinal, que é uma modificação química da vitamina A1. Isso também explica a importância da vitamina A para a acuidade visual. No caso de sintomas de deficiência graves, pode ocorrer cegueira noturna e em casos extremos.

Juntamente com o retinal 11-cis, a opsina produzida pelo 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 retinal 11-cis muda para a retinal totalmente trans e a opsina também é alterada. A metarodopsina II, por exemplo, é produzida nos bastonetes, 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 até 10% da população masculina é afetada. 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 distinguidos. 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, por exemplo, se 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 monocromatismo 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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