錐体:構造、機能および病気

錐体は、 目の網膜 色と鋭い視覚を担当します。 それらは、 黄色い斑点、色覚の領域であり、最も鮮明な視覚の領域でもあります。 人間には XNUMX 種類の錐体細胞があり、それぞれの錐体は光の青、緑、赤の周波数範囲で最大の感度を持っています。

コーンは何ですか?

最も鮮明な視界のゾーンは、人間の網膜に集中しています。 黄色い斑点 (中心窩) 直径約 1.5 mm。 同時に、色覚は中心窩にも位置しています。 は 黄色い斑点 「まっすぐ見る」ために目の視軸の中心に位置し、140,000 qmm あたり約 563 個の色の光受容体を備えています。 これらはいわゆる L 錐体、M 錐体、S 錐体で、黄緑、緑、青紫の範囲で最も高い光感度を持っています。 L 錐体は黄緑色の範囲で最大感度が 0.33 ナノメートルですが、赤色の範囲も引き継ぐため、通常は赤色の受容体と呼ばれます。 中心窩の最も内側の部分である中心窩は、直径約6mmしかなく、M錐体とL錐体のみが存在します。 合計で、網膜上には約 120 万の色受容体 (錐体) があります。 錐体に加えて、網膜は主に黄斑の外側に約 XNUMX 億 XNUMX 万個の追加の光受容体、いわゆる rod rod体を備えています。 それらは錐体と構造が似ていますが、光にはるかに敏感で、明るい色調と暗い色調しか区別できません。 それらは、周辺視野、つまり中心窩の外側にある移動する物体にも非常に敏感です。

解剖学と構造

網膜の XNUMX 種類だけに存在する XNUMX 種類の錐体と rod rod rod体は、光受容体としての機能において、受け取った光パケットを電気神経信号に変換します。 わずかに異なるタスクにもかかわらず、すべての光受容体は、同じ生化学的物理的作用原理に従って機能します。 錐体は、外側と内側のセグメント、核、および双極細胞と通信するためのシナプスで構成されています。 細胞の外側と内側のセグメントは、固定繊毛である接続繊毛によって接続されています。 繊毛は、非角形配列 (XNUMX 辺多角形) の微小管で構成されています。 微小管は、外側と内側のセグメント間の接続を機械的に安定させ、物質を輸送する役割を果たします。 錐体の外側のセグメントには、いわゆるディスクと呼ばれる多数の膜陥入があります。 それらは、タイプに応じて特定の視覚色素を含む、平らで高密度に詰まった小胞を形成します。 細胞核を持つ内部セグメントは、光受容体の代謝的に活性な部分を形成します。 小胞体ではタンパク質合成が行われ、核では多数のタンパク質が合成されます。 ミトコンドリア の世話をします エネルギー代謝. 各コーンは、シナプスを介してその「独自の」双極細胞と接触しています。 コーンごとに個別のピクセルを表示できるため、高解像度の鮮明な視覚が可能になります。

タスク

錐体の最も重要な仕事は、光インパルスの伝達、受け取った光刺激の電気神経インパルスへの変換です。 伝達は、主にコーンの外側のセグメントで、複雑な「視覚的シグナル伝達カスケード」の形で行われます。 出発点は、錐体の種類によって異なる視覚色素のタンパク質部分である錐体オプシンと、網膜という網膜から構成されるヨードプシンです。 ビタミンA 派生物。 「正しい」波長の光子が入射すると、レチナールが別の形に変換され、XNUMX つの分子成分が再び分離し、オプシンが活性化され、一連の反応と生化学的変換が開始されます。 ここでは XNUMX つの機能が重要です。 錐体がその種類のヨードプシンが反応する長さの波の光パルスを受け取らない限り、錐体は継続的に 神経伝達物質 グルタミン酸塩. シグナル伝達カスケードが適切な光入力によって開始された場合、 グルタミン酸塩 が阻害され、シナプスに接続された双極細胞のイオン チャネルが閉じます。 これにより、下流の網膜に新しい活動電位が生じます。 ガングリオン さらに処理するために中枢神経系の視覚中枢に電気インパルスとして送信されます.したがって、実際の信号は、A の活性化によって生成されません。 神経伝達物質、しかし、その抑制のため。 もうXNUMXつの特徴は、「全か無かの原理」が支配するほとんどの神経インパルスとは異なり、形質導入では、双極細胞が信号に応じて段階的な信号を生成できることです。 の阻害について グルタミン酸塩。 このように、 双極細胞によって放出される信号の は、対応する錐体における光の入射強度に対応します。

病気

の錐体に関連する機能不全の最も一般的な症状は、 目の網膜 色覚障害、色 失明、およびコントラスト視力の障害、さらには視野の喪失。 色覚障害では、対応する種類の錐体の機能が制限されますが、色では 失明、コーンが存在しないか、完全な機能障害があります。 視覚障害は先天性または後天性である可能性があります。 最も一般的な遺伝性色覚異常は、緑色覚異常 (重水素異常症) です。 X染色体の遺伝的欠陥により、主に男性に発生します。 男性人口の約 8% が​​影響を受けます。 青から黄色の範囲の色の知覚障害は、皮膚の病変によって得られる色覚喪失における最も一般的な視覚障害です。 視神経 事故により、 ストローク or 腫瘍。 場合によっては、先天性錐体roro体ジストロフィー (ZSD) があり、視野欠損へのゆっくりとした進行性の症状があります。 この病気は黄色い斑点から始まり、最初は錐体の変性を引き起こし、その後、ジストロフィーが網膜の他の部分に広がるにつれて、 rod rod rod体が影響を受けます。