锥体:结构,功能与疾病

视锥细胞是光感受器 眼视网膜 负责色彩和敏锐的视觉。 他们高度集中在 黄斑,色觉的区域,也是最敏锐的视觉区域。 人类有三种不同类型的视锥细胞,每种视锥细胞在蓝光、绿光和红光频率范围内都具有最大灵敏度。

锥体是什么?

最清晰的视觉区域集中在人的视网膜上 黄斑 (中央凹)直径约 1.5 毫米。 同时,色觉也位于中央凹。 这 黄斑 位于眼睛视轴中央,用于“直视”,每平方毫米配备约 140,000 个彩色感光器。 这些是所谓的 L-、M- 和 S-视锥细胞,它们在黄绿色、绿色和蓝紫色范围内具有最高的感光度。 尽管L视锥细胞在黄绿色范围内的最大灵敏度为563纳米,但它们也接管了红色范围,因此通常被称为红色受体。 在中央凹的最内部,是直径仅约0.33 mm的中央凹,仅存在M和L锥。 视网膜上总共有大约 6 万个颜色受体(视锥细胞)。 除了视锥细胞外,视网膜主要在黄斑之外配备了大约 120 亿个额外的光感受器,即所谓的视杆细胞。 它们的结构与视锥细胞相似,但对光更为敏感,只能区分亮色调和暗色调。 他们对周边视野中的移动物体也非常敏感,即中央凹外。

解剖结构

三种不同类型的视锥细胞和视杆细胞仅以一种类型存在于视网膜中,它们将接收到的光包转换为具有光感受器功能的神经电信号。 尽管任务略有不同,但所有光感受器都根据相同的生化-物理作用原理工作。 锥体由外节和内节、细胞核和用于与双极细胞通信的突触组成。 细胞的外节和内节由固定的纤毛连接,即连接纤毛。 纤毛由非对角线排列的微管组成(九边形多边形)。 微管用于机械地稳定外段和内段之间的连接并运输物质。 锥体的外段有大量的膜内陷,即所谓的椎间盘。 它们形成扁平的,密集包装的囊泡,视囊泡的类型而定,囊泡中含有某些视觉色素。 带有细胞核的内段形成光感受器的代谢活性部分。 在内质网进行蛋白质合成,在细胞核中进行大量 线粒体 照顾 能量代谢。 每个视锥细胞都通过突触与其“自己的”双极细胞接触,从而使视锥细胞的视觉中心 可以为每个锥体显示一个单独的像素,从而实现高分辨率清晰的视觉。

任务

锥体最重要的任务是光脉冲的转导,将接收到的光刺激转换为电神经脉冲。 转导主要发生在锥体的外段,以复杂的“视觉信号转导级联”的形式发生。 起点是碘视蛋白,它由视锥蛋白(视锥体类型而定的不同视觉色素的蛋白质部分)和视网膜(一种视锥细胞)组成。 维生素A 衍生物。 “正确”波长的入射光子导致视网膜转化为另一种形式,导致两种分子成分再次分离,视蛋白被激活,引发一系列反应和生化转化。 这里有两个功能很重要。 只要锥体没有接收到其类型的碘红蛋白响应的长度波的光脉冲,锥体就会连续产生 神经递质 谷氨酸。 如果通过适当的光输入启动信号转导级联,则释放 谷氨酸 被抑制,导致连接突触的双极细胞的离子通道关闭。 这导致下游视网膜产生新的动作电位 神经节 细胞,它们作为电脉冲传输到中枢神经系统的视觉中心进行进一步处理。因此,实际信号不是由激活 神经递质,但由于其抑制作用。 另一个特点是,与大多数神经冲动不同,“全有或全无”原则盛行,双极细胞在转导过程中会产生渐进信号,具体取决于神经冲动。 实力 的抑制 谷氨酸。 就这样 实力 双极细胞发出的信号的强度对应于相应锥体处的光入射强度。

疾病

与视锥细胞相关的功能障碍的最常见症状 眼视网膜 是色觉缺陷,颜色 失明,以及对比视力受损甚至视野丧失。 在色觉缺陷中,相应类型的锥体在功能上受到限制,而在颜色上 失明,锥体缺失或完全功能故障。 视觉缺陷可能是先天的或后天的。 最常见的遗传性色觉缺陷是绿色缺陷(deuteranopia)。 由于 X 染色体上的遗传缺陷,它主要发生在男性身上。 大约 8% 的男性人口受到影响。 在蓝色到黄色范围内的颜色感知受损是最常见的视觉缺陷,这是由病变导致的色觉丧失所导致的。 视神经 因为一场事故, 行程 or 瘤。 在某些情况下,先天性锥杆营养不良 (ZSD) 会出现缓慢进展的视野丧失症状。 这种疾病始于黄斑,最初会导致视锥细胞退化,然后随着营养不良扩散到视网膜的其他部位,视杆细胞才受到影响。