Strypai: struktūra, funkcija ir ligos

Strypai yra tinklainės fotoreceptoriai, atsakingi už šviesai jautrų monochromatinį naktinį matymą ir periferinį matymą. Pagrindinis koncentracija strypų yra už geltona dėmė (fovea centralis), esantis centrinėje tinklainės dalyje, kurioje daugiausia gyvena trijų rūšių kūgiai, skirti spalvai ir ryškiam regėjimui dienos metu ir ryškioje prieblandoje.

Kas yra meškerės?

Maždaug 110 milijonų tinklainės strypų yra fotoreceptoriai, kurie yra daug jautresni šviesos impulsams nei maždaug 6 milijonai kūgių. Todėl strypai yra numatyti naktiniam matymui (skotopinis regėjimas) ir matymui tamsoje prieblandoje. Kadangi yra tik vieno tipo strypai, kurie yra ypač jautrūs šviesai mėlynai žalios spalvos spektro srityje, regėjimas tampa monochromatinis žemiau tam tikro ryškumo. Skirtingos spalvos nebesuvokiamos. Didelis jautrumas šviesai iš dalies yra kontrasto sąskaita. Nes iki 20 strypų šviesos impulsai praneša tiems patiems ganglionas per bipolines ląsteles, regos centras smegenys nebegali surasti šviesos impulso taip tiksliai, kaip su kūgiais, kurie dažnai yra tarpusavyje susiję su „savo“ ganglijomis santykiu 1: 1. Nors strypų ir kūgių šviesos impulsų pavertimo elektriniais nerviniais signalais principas yra beveik vienodas, pranešimai iš strypų yra žymiai greitesni nei iš kūgių, nes yra mažiau tarpinių jungčių. Todėl strypai yra itin jautrūs ne tik šviesai, bet ir periferiniame regėjimo lauke judantiems objektams.

Anatomija ir struktūra

Strypų struktūra yra panaši į kūgių struktūrą, tačiau meškerės yra plonesnės ir kaip regos pigmentą naudoja rodopsiną, kurio didžiausias jautrumas mėlynai žalios spalvos diapazone yra 498 nanometrai. Strypai susideda iš ląstelės kūno, sinapsės, vidinio segmento, jungiamojo ciliumo ir išorinio segmento. Vidinis segmentas užtikrina ląstelių apykaitą ir, naudodamas tūkstančius mitochondrijos branduolyje, energijos apykaita, tuo tarpu išorinis segmentas yra šviesos impulsų pavertimas elektriniais nerviniais signalais, regos signalo perdavimas. Išoriniame segmente yra daugiau nei 1,000 9 vadinamųjų diskų, kuriuose saugomas regimojo pigmento rodopsinas. Diskai atsirado iš buvusių membraninių invazijų, kurios evoliucijos metu atsiskyrė nuo išorinės membranos. Priešingai, membranų invaginacijos išoriniuose kūgių segmentuose vis dar atpažįstamos kaip tokios, nes jos liko membranos dalimi. Ribinis jungiamasis ciliumas, susidedantis iš nebriaunių mikrovamzdelių (XNUMX pusių daugiakampio), mechaniškai stabilizuoja ryšį tarp vidinio ir išorinio segmentų ir perneša medžiagą tarp dviejų segmentų.

Funkcija ir užduotys

Pagrindinė strypų funkcija yra (silpnų) šviesos impulsų pavertimas elektriniais nerviniais impulsais. Procesas apima sudėtingą signalo perdavimo kaskadą ir vyksta daugiausia išoriniame segmente. Pirmasis etapas susideda iš regimojo pigmento rodopsino, kurį sudaro opsinas ir karotenoidas 11-cis-tinklainė, reakcijos. Po šviesos poveikio 11-cis-tinklainė izomerizuojasi į all-trans izomerą ir vėl atsiskiria nuo rodopsino. Skirtingai nuo kitų neuronų suaktyvėjimo, kurie paprastai yra skatinami išlaisvinti a neurotransmiteris trumpai depoliarizavus nuo -65 mV iki +10 iki +30 mV, tai veikia atvirkščiai fotoreceptoriuose; sinapsės, kurie neigiamai įkraunami esant maždaug -40 mV įtampai, yra trumpai hiperpoliarizuoti iki -65 mV, todėl jie trumpam sumažina arba nustoja atlaisvinti glutamatas, jų specifinis neuromediatorius. Taigi, atitinkamo nervinio impulso generavimas vyksta ne išleidus a neurotransmiteris, bet sumažinant jo išleidimą. Jei į receptorius nepatenka šviesos (ramybės padėtis), glutamatas yra nuolat paleistas į sinapsės fotoreceptorių. Tai turi pranašumą, kad pasroviui esantys ganglijai gali nervinį dirgiklį keisti laipsniškai, atsižvelgiant į stiprumas šviesos kritimo, ty sukuria tam tikrą analoginį signalą, kuris regėjimo centrams leidžia ne tik erdviškai priskirti šviesos taškus, bet ir nustatyti jų ryškumą. Strypų savybė ypač jautriai reaguoti į periferiniame regėjimo lauke esančius objektus, judančius jų aplinkos atžvilgiu, iš pradžių buvo mūsų apsauga. Priešai ar plėšrūnai, artėjantys iš šono, buvo pastebėti anksti. Šiandien šis strypų sugebėjimas vaidina svarbų vaidmenį vizualinėje aviacijoje, pastebėdamas ankstyvą šoną artėjantį objektą ir pradedant išsisukinėjimo manevrus.

Ligos

Strypo disfunkcija labiausiai pastebima sutrikus naktiniam matymui. Plačiai paplitusi grįžtama naktis aklumas pristato nepakankamą tiekimą vitaminas nes nepakankamas regimojo pigmento rodopsinas gali būti nusėdęs prie diskų išoriniame strypų segmente. Strypų disfunkcijos simptomus taip pat galima atpažinti padidėjusiu jautrumu akinant, pvz., Dėl artėjančio eismo. Išskyrus vitamino A trūkumas ir nervų pažeidimai dėl trauminių smegenys sužalojimas (SHT), smegenų auglys ar kitų sužalojimų, meškerės disfunkcija dažniausiai atsiranda dėl genetinių defektų. Paprastai tai yra genetiniai defektai vadovauti įvairių tipų tinklainės distrofijoms ir sukelia laipsnišką tinklainės fotoreceptorių sunaikinimą. Retinitas pigmentozė yra tinklainės distrofija, progresuojanti iš išorės į vidų. Tai reiškia, kad pirmieji paveikti strypai ir būdinga naktis aklumas ir jautrumas akims išsivysto, nors dienos regėjimas ryškumo ir spalvų regėjimo prasme (vis dar) nėra sutrikęs. Kitos tinklainės distrofijos, tokios kaip kūgio-lazdelės distrofija (ZSD), progresuoja iš vidaus į išorę, todėl pirmiausia nukenčia kūgiai, o vėliau - lazdelės.