Kūgiai yra fotoreceptoriai akies tinklainė atsakingas už spalvą ir ryškų regėjimą. Jie labai susitelkę į geltona dėmė, spalvų regėjimo sritis ir aštriausio matymo sritis. Žmonės turi tris skirtingus kūgių tipus, kurių kiekvieno didžiausias jautrumas yra mėlynos, žalios ir raudonos šviesos dažnių diapazonuose.
Kokie yra kūgiai?
Aštriausio matymo zona yra sutelkta žmogaus tinklainėje geltona dėmė (fovea centralis), kurio skersmuo apie 1.5 mm. Tuo pačiu metu spalvų regėjimas taip pat yra fovea centralis. The geltona dėmė yra centrinėje akies regos ašyje, kad būtų galima „tiesiai žiūrėti“, ir yra aprūpinta maždaug 140,000 563 spalvotų fotoreceptorių per qmm. Tai yra vadinamieji L-, M- ir S-kūgiai, kurių didžiausias šviesos jautrumas yra geltonai žalios, žalios ir mėlynos-violetinės spalvos. Nors didžiausias L kūgių jautrumas yra 0.33 nanometrai geltonai žalios spalvos diapazone, jie taip pat perima raudoną diapazoną, todėl paprastai jie vadinami raudonaisiais receptoriais. Vidinėje fovea centralis dalyje, foveoloje, kurios skersmuo yra tik apie 6 mm, yra tik M ir L kūgiai. Iš viso tinklainėje yra apie 120 milijonai spalvų receptorių (kūgių). Be kūgių, tinklainė daugiausia įrengta už geltonosios dėmės ir turi apie XNUMX milijonų papildomų fotoreceptorių, vadinamųjų strypų. Jie yra panašūs į kūgius, tačiau yra daug jautresni šviesai ir gali atskirti tik šviesius ir tamsius tonus. Jie taip pat labai jautrūs judantiems objektams periferiniame regėjimo lauke, ty už fovea centralis ribų.
Anatomija ir struktūra
Trys skirtingi kūgių ir strypų tipai, kurie tinklainėje yra tik vieno tipo, paverčia šviesos paketus į elektrinius nervinius signalus, veikdami kaip fotoreceptoriai. Nepaisant šiek tiek skirtingų užduočių, visi fotoreceptoriai dirba pagal tą patį biocheminį-fizinį veikimo principą. Kūgiai susideda iš išorinio ir vidinio segmento, branduolio ir sinapsės ryšiui su bipolinėmis ląstelėmis. Išorinį ir vidinį ląstelių segmentus jungia fiksuotas ciliumas, jungiamasis ciliumas. Ciliumas susideda iš mikrovamzdelių, esančių negausiai (devynių pusių daugiakampis). Mikrovamzdeliai mechaniškai stabilizuoja ryšį tarp išorinio ir vidinio segmentų ir perneša medžiagą. Išoriniame kūgių segmente yra daugybė membranų invaginacijų, vadinamųjų diskų. Jie sudaro plokščias, tankiai supakuotas pūsleles, kuriose, atsižvelgiant į jų tipą, yra tam tikrų regimųjų pigmentų. Vidinis segmentas su ląstelės branduoliu sudaro metaboliškai aktyvią fotoreceptoriaus dalį. Endoplazminio tinklo tinkle vyksta baltymų sintezė ir branduolyje daugybė mitochondrijos pasirūpina energijos apykaita. Kiekvienas kūgis per savo sinapsę turi kontaktą su „sava“ bipoline ląstele, todėl regos centras yra smegenys gali rodyti atskirą pikselį kiekvienam kūgiui, įgalindamas didelės raiškos ryškų matymą.
uždaviniai
Svarbiausia kūgių užduotis yra šviesos impulsų perdavimas, gautų šviesos dirgiklių pavertimas elektriniu nerviniu impulsu. Perdavimas vyksta daugiausia išoriniame kūgio segmente sudėtingos „regos signalo perdavimo kaskados“ pavidalu. Pradinis taškas yra jodopsinas, sudarytas iš kūgio opsino, baltymo dalies iš skirtingų regos pigmentų, priklausomai nuo kūgio tipo, ir tinklainės, vitaminas vedinys. Įeinantis „tinkamo“ bangos ilgio fotonas lemia tinklainės virtimą kita forma, dėl ko du molekuliniai komponentai vėl atsiskiria ir suaktyvėja opsinas, pradedant reakcijų ir biocheminių virsmų kaskadą. Čia svarbios dvi savybės. Kol kūgis negauna ilgio bangos šviesos impulsų, į kuriuos reaguoja jo jodopsino tipas, kūgis nuolat gamina neurotransmiteris glutamatas. Jei signalo perdavimo kaskadą inicijuoja tinkama šviesos įvestis, išjungiama glutamatas yra slopinamas, todėl sinapsės prijungtos bipolinės ląstelės jonų kanalai užsidaro. Tai sukelia naujų veiksnių potencialų pasroviui tinklainėje ganglionas ląstelės, kurios kaip elektriniai impulsai perduodami į CNS regos centrus tolesniam apdorojimui. Taigi tikrasis signalas nesukuriamas aktyvuojant neurotransmiteris, bet dėl jo slopinimo. Kitas ypatumas yra tas, kad skirtingai nei dauguma nervinių impulsų, kur vyrauja principas „viskas arba nieko“, perduodant bipolinę ląstelę gali būti laipsniški signalai, priklausomai nuo stiprumas slopinimas glutamatas. Taigi, stiprumas signalo, kurį skleidžia bipolinė ląstelė, atitinka šviesos patekimo į atitinkamą kūgį stiprumą.
Ligos
Dažniausi disfunkcijos, susijusios su kūgiais, simptomai akies tinklainė yra spalvų regėjimo trūkumai, spalva aklumasir regėjimo kontrasto sutrikimas ir net regėjimo lauko praradimas. Esant spalvų regėjimo trūkumams, atitinkamo tipo kūgių funkcija yra ribota, o spalva aklumas, kūgių nėra arba jie visiškai funkcionuoja. Regėjimo defektai gali būti įgimti ar įgyti. Dažniausias genetinis spalvų regėjimo trūkumas yra žalios spalvos trūkumas (deuteranopija). Tai vyrauja vyrams dėl genetinio X chromosomos defekto. Apie 8% vyrų serga šia liga. Sutrikęs spalvų suvokimas nuo mėlynos iki geltonos yra dažniausiai pasitaikantis regos spalvų regėjimo defektas, atsirandantis dėl pakitimų. regos nervas dėl avarijos, insultas or smegenys navikas. Kai kuriais atvejais pasireiškia įgimta kūgio-lazdelės distrofija (ZSD), kurios simptomai lėtai progresuoja iki regėjimo lauko praradimo. Liga prasideda geltonoje dėmėje ir iš pradžių sukelia kūgių degeneraciją, ir tik vėliau lazdelės paveikiamos, kai distrofija plinta į kitas tinklainės dalis.
