I coni si trovano. Recettori visivi dell'occhio

I coni della retina del bulbo oculare sono uno dei tipi di fotorecettori, situati nello strato responsabile della fotosensibilità. I coni sono una delle strutture più complesse e importanti dell'occhio umano, responsabili della capacità di distinguere i colori. Trasformando l'energia luminosa ricevuta in impulsi elettrici, inviano informazioni sul mondo che circonda una persona ad alcune parti del cervello. I neuroni elaborano il segnale ricevuto e riconoscono un gran numero di colori e le loro sfumature, ma oggi non tutti questi processi sono stati studiati.

I coni hanno preso il nome dal fatto che il loro aspetto è molto simile a un normale pallone da laboratorio.

I bastoncelli e i coni sono recettori sensibili nella retina dell'occhio che trasformano la stimolazione luminosa in stimolazione nervosa.

La lunghezza del cono è 0,05 millimetri e la larghezza è 0,004. Il diametro del punto più stretto del cono è 0,001 millimetri. Nonostante le loro dimensioni siano molto piccole, l'accumulo di coni sulla retina ammonta a milioni. Questo fotorecettore, nonostante le sue dimensioni microscopiche, ha un'anatomia tra le più complesse ed è composto da diverse sezioni:

1. Nella sezione esternaè presente un ammasso di plasmalemi da cui si formano dei semidischi. Il numero di tali accumuli negli organi visivi è stimato nell'ordine delle centinaia. La parte esterna contiene anche il pigmento iodopsina, che è coinvolto nei meccanismi della visione dei colori.
2. Dipartimento di collegamento- la parte più vicina del cono. Il citoplasma situato nel dipartimento ha la struttura di una corda molto sottile. Nella stessa sezione sono presenti due ciglia dalla struttura insolita.
3. Nel reparto interno si localizzano le cellule responsabili del funzionamento del recettore. Qui si trovano anche il nucleo, i mitocondri e il ribosoma. Questa vicinanza può indicare che nella sezione interna si verificano processi intensivi nella produzione di energia necessaria per il corretto funzionamento dei fotorecettori.
4. Dipartimento sinaptico, funge da collegamento tra i recettori sensibili alla luce e le cellule nervose. È in questa sezione che è contenuta una sostanza che svolge un ruolo importante nella trasmissione degli impulsi provenienti dallo strato della retina, responsabile della percezione della luce, al nervo ottico.

Come funzionano i fotorecettori

Il processo di attività del cono rimane ancora poco chiaro. Oggi esistono due versioni principali che possono descrivere più accuratamente questo processo.

I coni sono responsabili dell’acuità visiva e della percezione dei colori (visione diurna)

Ipotesi di visione in tre parti

Gli aderenti a questa versione affermano che nella retina dell'occhio umano esistono diversi tipi di coni contenenti pigmenti diversi. La iodopsina è il pigmento principale situato nella parte esterna dei coni, ha 3 varietà:

• eritrolab;
• clorolab;
• cianolab;

E se i primi due tipi di pigmento sono già stati studiati in dettaglio, l'esistenza del terzo avviene solo in teoria e la sua esistenza è confermata esclusivamente da fatti indiretti. Quindi a quale colore sono sensibili i coni della retina? Se usiamo questa teoria come principale, possiamo dire quanto segue. I coni che contengono erythrolab sono in grado di percepire solo la radiazione ad onde lunghe, e questa è la parte giallo-rossa dello spettro. La radiazione che ha una lunghezza media o una parte giallo-verde dello spettro viene percepita dai coni contenenti clorolab.

L'affermazione che esistono coni che elaborano la radiazione a onde corte (tonalità di blu) non è priva di logica, ed è su questa affermazione che si basa la teoria a tre componenti della struttura della retina.

Teoria non lineare a due componenti

I sostenitori di questa teoria negano completamente l'esistenza di un terzo tipo di pigmento. Sono giustificati dal fatto che per la normale percezione della luce delle restanti parti dello spettro è sufficiente la presenza di un meccanismo come i bastoncini. Sulla base di ciò, si può sostenere che la retina del bulbo oculare è in grado di percepire l'intera gamma di colori solo quando coni e bastoncelli lavorano insieme. Questa teoria implica anche che l'interazione di queste strutture dia origine alla capacità di determinare la presenza di sfumature gialle nella gamma dei colori visibili. Oggi non esiste una risposta alla domanda su quale colore siano selettivamente sensibili i coni della retina, poiché questa domanda non è stata risolta.

Nella retina di un adulto sano ci sono circa 7 milioni di coni.

È stato scientificamente provato che esistono persone con una rara anomalia: un cono aggiuntivo nella retina. Ciò significa che nelle persone con questo fenomeno è presente un altro fotorecettore situato nel bulbo oculare. Le persone con questa anomalia sono in grado di distinguere 10 volte più colori rispetto a una persona con un numero normale di recettori. Studi contrastanti forniscono i seguenti dati.

La patologia identificata si verifica solo nel 2% della popolazione e solo nelle femmine. Tuttavia, il secondo gruppo di ricerca sostiene che oggi tale caratteristica è stata identificata in un quarto della popolazione terrestre.

La retina, la retina del bulbo oculare, è in grado di percepire pienamente le informazioni solo se tutti i meccanismi interni funzionano correttamente. Se uno dei componenti non produce le sostanze necessarie, la percezione dello spettro dei colori viene notevolmente ridotta. Questo fenomeno è comunemente noto come daltonismo. I pazienti con questa diagnosi non sono in grado di distinguere alcuni colori, poiché la malattia è genetica e non esiste un trattamento specifico.

I bastoncini hanno la forma di un cilindro con un diametro della circonferenza irregolare, ma approssimativamente uguale lungo la lunghezza. Inoltre la lunghezza (pari a 0,000006 mo 0,06 mm) è 30 volte maggiore del loro diametro (0,000002 mo 0,002 mm), motivo per cui il cilindro allungato assomiglia davvero molto ad un bastone. Nell'occhio di una persona sana ci sono circa 115-120 milioni di bastoncelli.

L'asta dell'occhio umano è composta da 4 segmenti:

1 - Segmento esterno (contiene dischi di membrana),

2 - Segmento di collegamento (ciglio),

4 - Segmento basale (connessione nervosa)

I bastoncini sono estremamente fotosensibili. L'energia di un fotone (la particella elementare più piccola della luce) è sufficiente affinché i bastoncelli reagiscano. Questo fatto aiuta con la cosiddetta visione notturna, permettendoti di vedere al crepuscolo.

I bastoncini non sono in grado di distinguere i colori, prima di tutto ciò è dovuto alla presenza di un solo pigmento, la rodopsina, nei bastoncini. La rodopsina, o altrimenti chiamata viola visivo, per la presenza di due gruppi di proteine ​​(cromoforo e opsina), ha due massimi di assorbimento della luce, anche se, dato che uno di questi massimi è oltre la luce visibile all'occhio umano (278 nm è la regione dell’ultravioletto, invisibile all’occhio), dovremmo chiamarli massimi di assorbimento delle onde. Tuttavia, il secondo massimo di assorbimento è ancora visibile all'occhio: si trova a circa 498 nm, che è, per così dire, al confine tra lo spettro dei colori verde e blu.

È noto che la rodopsina contenuta nei bastoncini reagisce alla luce più lentamente della iodopsina contenuta nei coni. Pertanto, le aste reagiscono più debole alla dinamica del flusso luminoso e distinguono male gli oggetti in movimento. Per lo stesso motivo, anche l'acuità visiva non è una specializzazione dei bastoncelli.

Coni della retina

I coni prendono il nome dalla loro forma, simile alle boccette da laboratorio. La lunghezza di un cono è 0,00005 metri, ovvero 0,05 mm. Il suo diametro nel punto più stretto è di circa 0,000001 metri, o 0,001 mm, e 0,004 mm nel punto più largo. Ci sono circa 7 milioni di coni per adulto sano.

I coni sono meno sensibili alla luce; in altre parole, per eccitarli sarà necessario un flusso luminoso decine di volte più intenso di quello necessario per eccitare i bastoncelli. Tuttavia, i coni sono in grado di elaborare la luce più intensamente dei bastoncelli, motivo per cui percepiscono meglio i cambiamenti nel flusso luminoso (ad esempio, sono migliori dei bastoncelli nel distinguere la luce in dinamica quando gli oggetti si muovono rispetto all'occhio), e determinano anche un immagine più chiara.

Il cono dell'occhio umano è composto da 4 segmenti:

1 - Segmento esterno (contiene dischi di membrana con iodopsina),

2 - Segmento di collegamento (costrizione),

3 - Segmento interno (contiene mitocondri),

4 - Area di connessione sinaptica (segmento basale).

La ragione delle proprietà sopra descritte dei coni è il contenuto del pigmento biologico iodopsina in essi contenuto. Al momento della stesura di questo articolo sono stati rinvenuti (isolati e provati) due tipi di iodopsina: erythrolab (un pigmento sensibile alla parte rossa dello spettro, alle onde L lunghe), hlorolab (un pigmento sensibile alla parte verde dello spettro lo spettro, alle onde M medie). Finora non è stato trovato un pigmento sensibile alla parte blu dello spettro, alle onde S corte, anche se gli è già stato dato un nome: cyanolab.

La divisione dei coni in 3 tipi (in base alla predominanza dei pigmenti colorati in essi contenuti: eritrolab, clorolaba, cianolabe) è chiamata ipotesi della visione a tre componenti. Tuttavia, esiste anche una teoria della visione non lineare a due componenti, i cui aderenti credono che ciascun cono contenga contemporaneamente sia eritrolab che clorolab, e quindi sia in grado di percepire i colori dello spettro rosso e verde. In questo caso, il ruolo del cianolabio è assunto dalla rodopsina sbiadita dei bastoncelli. Questa teoria è supportata dal fatto che le persone che soffrono, in particolare nella parte blu dello spettro (tritanopia), hanno anche difficoltà con la visione crepuscolare (cecità notturna), che è un segno di funzionamento anormale dei bastoncelli della retina.

L'occhio umano è in realtà un organo piuttosto complesso. È composto da molti elementi, ognuno dei quali svolge una funzione specifica.

Coni

Recettori che rispondono alla luce. Svolgono la loro funzione grazie a un pigmento speciale. La iodopsina è un pigmento multicomponente costituito da:

• clorolab (responsabile della sensibilità allo spettro verde-giallo);
• erythrolab (spettro rosso-giallo).

Al momento, questi sono due tipi di pigmenti studiati.

Le persone con una vista al 100% hanno circa 7 milioni di coni. Sono di dimensioni molto ridotte, più piccole dei bastoncini. La lunghezza dei coni è di circa 50 micron e il diametro fino a 4 micron. Va detto che i coni sono meno sensibili ai raggi rispetto ai bastoncelli. Approssimativamente questa sensibilità è inferiore a cento volte. Tuttavia, con il loro aiuto, l'occhio percepisce meglio i movimenti improvvisi.

Struttura

I coni contengono quattro regioni. La sezione esterna ha semidischi. La restrizione è la sezione di collegamento. Quello interno, come i bastoncini, comprende i mitocondri. E la quarta parte è la regione sinaptica.

1. L'intera sezione esterna è riempita con semidischi di membrana, formati dalla membrana plasmatica. Queste sono peculiari pieghe microscopiche della membrana plasmatica, che sono completamente ricoperte di pigmento sensibile. Grazie alla fagocitosi degli emidischi, nonché alla regolare formazione di nuovi nel corpo del recettore, la regione esterna della colonna viene spesso rinnovata. È in questa parte che viene prodotto il pigmento. Ogni giorno vengono aggiornati circa ottanta mezzi dischi. E il recupero completo per tutti richiede circa 10 giorni.
2. Il tratto di collegamento separa praticamente la sezione esterna da quella interna per effetto della sporgenza della membrana. Questa connessione viene stabilita attraverso una coppia di ciglia e il citoplasma. Si spostano da una zona all'altra.
3. La parte interna è l'area in cui si verifica il metabolismo attivo. I mitocondri che riempiono questa parte forniscono energia per le funzioni visive. Qui è dove si trova il nucleo.
4. La parte sinaptica subentra nel processo di formazione delle sinapsi con le cellule bipolari.

Le cellule bipolari monosinaptiche che collegano le cellule coniche e gangliari sono responsabili dell’acuità visiva.

Tipi

Esistono tre tipi conosciuti di coni. I tipi sono determinati in base alla sensibilità alle onde dello spettro:

1. Tipo S. Sensibile allo spettro delle onde corte. Colore blu-viola.
2. Tipo M. Questi captano le onde medie. Questi sono i colori giallo-verde.
3. Tipo L. Questi recettori rilevano le lunghe lunghezze d'onda della luce rosso-gialla.

Bastoni

Uno dei fotorecettori della retina. Sembrano piccoli processi cellulari. Questi elementi hanno preso il nome dalla loro forma speciale: cilindrica. In totale, la retina è piena di circa centoventi milioni di bastoncelli. Sono di dimensioni estremamente ridotte. Il loro diametro non supera 0,002 mm e la loro lunghezza è di circa 0,06 mm. Sono loro che convertono la stimolazione luminosa in stimolazione nervosa. In parole semplici, sono l'elemento stesso dell'occhio grazie al quale reagisce alla luce.

Struttura

I bastoncini sono costituiti da un segmento esterno, che comprende dischi membranosi, una sezione di collegamento, chiamata anche ciglio per la sua forma, e una sezione interna con i mitocondri. Le terminazioni nervose si trovano alla base dell'asta.

Il pigmento rodopsina, presente nei bastoncini, è responsabile della sensibilità alla luce. Se esposto ai raggi luminosi, il pigmento scolorisce.

La distribuzione dei bastoncelli in tutto il corpo della retina non è uniforme. Possono esserci da venti a duecentomila bastoncini per millimetro quadrato. Nelle aree periferiche la loro densità è minore che in quelle centrali. Ciò determina la possibilità di visione notturna e periferica. Nella macula non ci sono quasi bastoncini.

Collaborazione

Insieme ai bastoncelli, i coni servono a distinguere i colori e l'acuità visiva. Il fatto è che i bastoncelli sono sensibili solo alla regione verde smeraldo dello spettro. Tutto il resto sono coni. La lunghezza d'onda catturata dalle aste non supera i 500 nm (ovvero 498). Va detto che, a causa dell'ampio range di sensibilità, i coni rispondono a tutte le onde. È semplicemente più sensibile al proprio spettro.

Ma di notte, quando il flusso di fotoni non è sufficiente per la percezione dei coni, i bastoncelli partecipano alla visione. Una persona vede i contorni di oggetti, sagome, ma non sente il colore.

Quindi cosa possiamo concludere? Bastoni e coni sono due tipi di fotorecettori che si trovano nella struttura della retina. I coni sono responsabili della percezione delle onde di colore, i bastoncelli sono più ricettivi ai contorni. Si scopre che di notte la funzione visiva viene svolta principalmente grazie ai bastoncelli, mentre di giorno i coni lavorano di più. Se una certa parte dei fotorecettori non funziona correttamente, possono verificarsi problemi con la visione periferica e la percezione dei colori. Se l'insieme dei coni responsabili di uno spettro non funziona, l'occhio non percepirà quello spettro.

Buona giornata, amici! Ognuno di voi probabilmente ha pensato almeno una volta alla struttura del dipartimento con cui vediamo. Gli occhi sono un organo sensoriale complesso, costituito da varie membrane, cellule e strati collegati tra loro.

La parte principale del dipartimento responsabile della vista è la membrana dell'occhio. In esso si verificano vari processi legati alle onde elettromagnetiche, che vengono convertite in impulsi nervosi che viaggiano attraverso le cellule fino al nervo dell'occhio, dove si trova tutta la sensibilità.

Su uno strato sottile che è collegato al corpo vitreo tramite vasi, si trovano cellule speciali: bastoncelli e coni della retina. Svolgono il ruolo di fotorecettori dell'occhio, le cui funzioni sono molto diverse. Sono queste funzioni che saranno discusse nell'articolo.

I recettori della retina sono bastoncelli e coni, di cui una persona con una vista sana ne ha un numero enorme negli occhi. Sono distribuiti in modo non uniforme sulla retina, sono di dimensioni minuscole e ce ne sono più di 7 milioni.

I processi periferici sotto forma di bastoncelli forniscono a una persona la capacità di navigare nell'oscurità, per cui sono responsabili solo della capacità di vedere vari oggetti in bianco e nero. È per questo motivo che in assenza di luce una persona può vedere solo sagome e immagini scure sfocate.

L'importanza dei coni è fornire all'occhio una visione accurata e un riconoscimento dei colori. I raggi luminosi che entrano nell'occhio vengono convertiti in impulsi nervosi mediante impulsi. Tuttavia, non sono sensibili alla luce come i bastoncini. Ciò è dovuto al fatto che i coni e i bastoncelli hanno classificazioni diverse.

Le aste sono sensibili solo alle onde con una lunghezza di soli 500 nm, ma continuano a funzionare anche in presenza di raggi luminosi diffusi.

I coni, d'altra parte, sono più sensibili ai segnali di colore, ma richiedono più tensione per il loro funzionamento stabile.

Coni: il loro significato e struttura

Una caratteristica distintiva dei coni è la presenza del pigmento iodopsina, che si divide in clorolab ed eritrolab. Il primo copre principalmente lo spettro di visibilità giallo-verde, mentre il secondo copre lo spettro giallo-rosso. In generale sono in grado di catturare quasi l'intera cavità dello spettro.

Inoltre, i coni hanno un’altra capacità che è responsabile del riconoscimento degli oggetti in movimento, grazie alla loro migliore adattabilità alla dinamica delle particelle luminose. Hanno tre sezioni principali:

1. Esterno. Contiene diversi pigmenti visivi che si trovano in determinati punti della membrana plasmatica. Ha anche una proprietà molto importante: la capacità di aggiornamento.
2. Una struttura molecolare elastica costituita da proteine ​​e lipidi forma la cosiddetta costrizione, formata da ciglia e destinata a distribuire energia.
3. Zona ad alto metabolismo. In quest'area si verifica un accumulo energetico di cellule, la cui struttura è costituita da mitocondri, che rilasciano una grande quantità di energia per le operazioni visive.
4. L'ultima zona è composta da due neuroni, o un neurone e una cellula, che riceve i segnali.

Esistono anche tre tipi di cellule fotorecettrici: tipo L, tipo M e tipo S. Ognuno di essi è responsabile di colori specifici: L per il rosso e il giallo, M per il verde-giallo e S per il blu.

Quadro generale dei bastoncini

Queste cellule fotorecettrici sono distribuite in gran numero in tutta la retina, il loro numero varia da 115 a 120 milioni. Queste celle hanno la forma di cilindri, motivo per cui sono state convenzionalmente chiamate. La loro lunghezza è piccola, circa 30 volte il loro diametro.

La differenza più significativa rispetto alle altre cellule è che contengono rodopsina, un pigmento visivo appartenente al gruppo delle cromoproteine, con l'aiuto del quale si ottiene la massima sensibilità alla luce dell'occhio. Si distingue per una tinta rossa, che è stata rilevata durante varie analisi e studi. La rodopsina è divisa in una proteina incolore e un pigmento giallo.

La cosa principale è che risponde alle particelle luminose disintegrando e irritando il nervo ottico. Durante il giorno, la sensibilità si sposta nella zona blu e nel giro di mezz'ora il viola visivo si trasforma in quello notturno, che non è in grado di distinguere i colori, ma cattura perfettamente piccoli lampi di luce con l'energia di un fotone.

Quando tutto è completamente ricostruito, l'organo si adatta alla scarsa luce e comincia a vedere più chiaramente, e questo processo è considerato migliore per l'occhio. La struttura dei bastoncini è composta da quattro componenti:

1. Dischi a membrana.
2. Ciglia.
3. Mitocondri.
4. Tessuto nervoso.

Importante! I bastoncini sono infatti troppo sensibili alla luce e necessitano solo di un fotone perché avvenga la reazione. Grazie alle più piccole particelle elementari di luce, una persona è in grado di vedere abbastanza bene anche al crepuscolo!

Video su come appaiono i coni e i bastoncelli della retina

Il video mostra un'immagine retinica semantica condizionale. È costituito esclusivamente da fotorecettori e diversi strati di cellule nervose. Questo organo contiene circa 7 milioni di coni e 130 milioni di bastoncelli.

Sono distribuiti in modo non uniforme, in essi si verificano complessi processi fotochimici e c'è anche un'eccitazione della luce dal fondo stesso, grazie alla quale una persona ha un'eccellente opportunità di vedere. Se sei interessato a saperne di più sulla struttura, ti consiglio di guardare il video fino alla fine.

conclusioni

In conclusione, vorrei sottolineare che il nostro organo visivo è una raccolta degli elementi più piccoli, ognuno dei quali è importante e ha il proprio valore. In questo articolo ho descritto le cellule specializzate dell'occhio, le cui foto possono essere visualizzate su Internet per una migliore comprensione di come funziona il sistema di organi. Allo stesso tempo, se hai ancora domande, assicurati di lasciarle nei commenti. Essere sano! Cordiali saluti, Olga Morozova!