Hình nón

Như Hình nón các thụ thể ánh sáng trên võng mạc của mắt chịu trách nhiệm về màu sắc và tầm nhìn sắc nét. Chúng tập trung mạnh ở điểm vàng, khu vực có màu và đồng thời tầm nhìn sắc nét nhất. Con người có ba loại tế bào hình nón khác nhau, mỗi loại có độ nhạy tối đa đối với dải tần số ánh sáng xanh lam, xanh lục và đỏ.

Các hình nón là gì?

Vùng nhìn rõ nét nhất tập trung ở võng mạc của con người ở điểm vàng (fovea centralis) với đường kính khoảng 1,5 mm. Đồng thời, tầm nhìn màu sắc cũng nằm ở trung tâm fovea. Điểm vàng nằm ở trung tâm trong trục thị giác của mắt để "nhìn thẳng" và được trang bị khoảng 140.000 cảm biến quang màu trên mỗi mm vuông. Đây được gọi là các hình nón L, M và S, có độ nhạy sáng cao nhất trong dải màu vàng-lục, lục và lam-tím.

Các tế bào hình nón L có độ nhạy tối đa là 563 nanomet trong vùng màu vàng-xanh lá cây, nhưng cũng chiếm vùng màu đỏ, do đó chúng thường được gọi là các thụ thể màu đỏ. Ở khu vực trong cùng của trung tâm fovea, foveola, đường kính chỉ khoảng 0,33 mm, chỉ có các hình nón M và L. Tổng cộng, có khoảng 6 triệu thụ thể màu (tế bào hình nón) trên võng mạc.

Ngoài các tế bào hình nón, võng mạc chủ yếu được trang bị khoảng 120 triệu cơ quan thụ cảm ánh sáng khác, được gọi là hình que, bên ngoài điểm vàng. Chúng được cấu tạo tương tự như hình nón, nhưng nhạy cảm hơn nhiều với ánh sáng và chỉ có thể phân biệt giữa tông màu sáng và tối. Chúng cũng phản ứng rất nhạy với các đối tượng chuyển động trong trường nhìn ngoại vi, tức là bên ngoài hố trung tâm.

Giải phẫu & cấu trúc

Ba loại tế bào hình nón và hình que khác nhau, chỉ xuất hiện ở một loại duy nhất trong võng mạc, chuyển đổi các gói ánh sáng nhận được thành tín hiệu thần kinh điện trong chức năng của chúng như cơ quan thụ cảm ánh sáng. Mặc dù có các nhiệm vụ hơi khác nhau, nhưng tất cả các cơ quan thụ cảm quang đều hoạt động theo cùng một nguyên tắc hoạt động sinh hóa-vật lý.

Các tế bào hình nón bao gồm một phân đoạn bên ngoài và bên trong, nhân tế bào và khớp thần kinh để liên lạc với các tế bào lưỡng cực. Các phân đoạn bên ngoài và bên trong của tế bào được kết nối với nhau thông qua một cilium cố định, cilium kết nối. Xilium bao gồm các vi ống trong một sự sắp xếp không theo mùa (hình đa giác chín cạnh). Các vi ống phục vụ ổn định cơ học sự kết nối giữa các phân đoạn bên ngoài và bên trong và vận chuyển các chất. Phần bên ngoài của chốt có một số lượng lớn các chỗ lồi lên màng, được gọi là đĩa.

Chúng tạo thành các mụn nước phẳng, đóng gói chặt chẽ - tùy thuộc vào loại của chúng - chứa các sắc tố thị giác nhất định. Phân đoạn bên trong với nhân tế bào tạo thành phần hoạt động trao đổi chất của cơ quan thụ cảm quang. Quá trình tổng hợp prôtêin diễn ra ở lưới nội chất và một số lượng lớn ti thể trong nhân tế bào đảm bảo cho quá trình chuyển hóa năng lượng. Mỗi hình nón tiếp xúc với tế bào lưỡng cực “riêng” của nó thông qua khớp thần kinh của nó, để trung tâm thị giác trong não có thể hiển thị một điểm hình ảnh riêng biệt cho mỗi hình nón, cho phép tầm nhìn sắc nét, có độ phân giải cao.

nhiệm vụ

Nhiệm vụ quan trọng nhất của tế bào hình nón là dẫn truyền xung động ánh sáng, chuyển đổi kích thích ánh sáng nhận được thành xung thần kinh điện. Sự dẫn truyền phần lớn diễn ra ở phần bên ngoài của hình nón dưới dạng một "tầng dẫn truyền tín hiệu hình ảnh" phức tạp.

Điểm khởi đầu là iodopsin, được tạo thành opsin hình nón, thành phần protein của sắc tố thị giác thay đổi tùy thuộc vào loại hình nón và võng mạc, một dẫn xuất của vitamin A. Một photon cản trở có bước sóng “bên phải” dẫn đến chuyển đổi võng mạc thành một dạng khác, theo đó hai thành phần phân tử lại tách ra và opsin được kích hoạt và tạo ra một loạt các phản ứng và chuyển đổi sinh hóa. Hai đặc điểm quan trọng ở đây. Miễn là hình nón không nhận được bất kỳ xung ánh sáng nào của sóng độ dài mà loại iodopsin của nó phản ứng, hình nón liên tục tạo ra glutamate dẫn truyền thần kinh.

Nếu tầng dẫn truyền tín hiệu được thiết lập chuyển động theo tỷ lệ ánh sáng tương ứng, thì việc giải phóng glutamate sẽ bị ức chế, dẫn đến kết quả là các kênh ion trên tế bào lưỡng cực được nối với nhau bằng khớp thần kinh đóng lại. Điều này tạo ra các điện thế hoạt động mới trong các tế bào hạch võng mạc phía dưới, được dẫn truyền dưới dạng xung điện để xử lý thêm trong các trung tâm thị giác của thần kinh trung ương. Tín hiệu thực tế không được tạo ra bởi sự kích hoạt của một chất dẫn truyền thần kinh, mà là do sự ức chế của nó.

Một điểm đặc biệt khác là, không giống như hầu hết các xung thần kinh, nơi mà "nguyên tắc tất cả hoặc không có gì" chiếm ưu thế, tế bào lưỡng cực có thể tạo ra các tín hiệu dần dần trong quá trình dẫn truyền, tùy thuộc vào độ mạnh của sự ức chế glutamate. Cường độ của tín hiệu do tế bào lưỡng cực phát ra tương ứng với cường độ của ánh sáng tới trên chân tương ứng.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật

Các triệu chứng phổ biến nhất của rối loạn chức năng liên quan đến hình nón ở võng mạc của mắt là giảm thị lực màu, mù màu và suy giảm thị lực tương phản cho đến và bao gồm cả mất trường thị giác. Trong trường hợp khiếm thị màu sắc, loại tế bào tương ứng bị hạn chế chức năng của nó, trong khi trong trường hợp mù màu, loại tế bào hình nón đó không có hoặc bị hỏng hoàn toàn chức năng.

Rối loạn thị giác có thể bẩm sinh hoặc mắc phải. Suy giảm thị lực màu sắc phổ biến nhất do di truyền gây ra là điểm yếu màu xanh lá cây (deuteranopia). Nó xảy ra chủ yếu ở nam giới vì nó là một khiếm khuyết di truyền trên nhiễm sắc thể X. Khoảng 8% dân số nam bị ảnh hưởng. Giảm nhận thức về màu sắc trong phạm vi từ xanh lam đến vàng là rối loạn thị giác phổ biến nhất trong trường hợp thiếu thị lực màu do tổn thương dây thần kinh thị giác do tai nạn, đột quỵ hoặc khối u não.

Trong một số trường hợp, các triệu chứng tiến triển từ từ đến và bao gồm cả các khuyết tật trường thị giác là chứng loạn dưỡng hình nón-que bẩm sinh (CSD). Bệnh bắt đầu ở điểm vàng và ban đầu dẫn đến thoái hóa các tế bào hình nón và chỉ về sau các tế bào que bị ảnh hưởng khi loạn dưỡng lan sang các phần khác của võng mạc.