tyč

Tak jako tyč nazývají se fotoreceptory sítnice odpovědné za monochromatické noční vidění citlivé na světlo a za periferní vidění. Hlavní koncentrace tyčinek je mimo centrální žlutou skvrnu (fovea centralis) na sítnici, která je hlavně vybavena třemi různými typy kuželů pro barevné a ostré vidění ve dne a za soumraku.

Co jsou hůlky?

Přibližně 110 milionů tyčí na sítnici jsou fotoreceptory, které reagují na světelné impulsy mnohem citlivěji než přibližně 6 milionů kuželů. Pruty jsou proto předurčeny pro noční vidění (skotopické vidění) a vidění za temného soumraku. Protože existuje pouze jeden typ prutu, který je zvláště citlivý na světlo v modrozeleném spektrálním rozsahu, vidění se stává monochromatickým pod určitým jasem.

Různé barvy již nejsou vnímány. Vysoká citlivost na světlo je částečně na úkor kontrastu. Protože až 20 prutů hlásí světelné impulzy přes bipolární buňky ke stejnému ganglionu, vizuální střed v mozku již nemůže lokalizovat světelný impuls tak přesně jako s kužely, které jsou často spojeny s „jejich“ gangliemi v poměru 1: 1. Ačkoli princip převádění světelných impulsů na elektrické nervové signály je v zásadě stejný pro pruty a kužely, zprávy z prutů jsou výrazně rychlejší než zprávy z kuželů, protože existuje méně propojení. To znamená, že pruty reagují velmi citlivě nejen na světlo, ale také na pohybující se objekty v periferním zorném poli.

Anatomie a struktura

Struktura prutů je podobná struktuře kuželů, tyčinky jsou ale štíhlejší a používají jako vizuální pigment rhodopsin, jehož nejvyšší citlivost je v modrozelené oblasti na 498 nanometrů. Pruty sestávají z těla buňky, synapse, vnitřního segmentu, spojovacího cilium a vnějšího segmentu.

Vnitřní segment se stará o buněčný metabolismus a prostřednictvím tisíců mitochondrií v jádru o energetický metabolismus, zatímco ve vnějším segmentu dochází k přeměně světelných impulsů na elektrické nervové signály, vizuální transdukci signálu. Vnější segment obsahuje více než 1 000 tzv. Disků, ve kterých je uložen vizuální pigment rhodopsin.

Disky jsou výsledkem bývalých membránových vrubů, které se během evoluce uvolnily od vnější membrány. Naproti tomu mohou být záhyby membrány ve vnějších segmentech kolíčků stále rozeznatelné, protože zůstaly součástí membrány. Periferní spojovací cilium, které sestává z neagonálních mikrotubulů (9-stranný mnohoúhelník), slouží k mechanické stabilizaci spojení mezi vnitřním a vnějším segmentem a k přepravě hmoty mezi těmito dvěma segmenty.

Funkce a úkoly

Hlavní funkcí prutů je převádět (slabé) světelné impulzy na elektrické nervové impulzy. Tento proces zahrnuje komplexní kaskádu přenosu signálu a probíhá hlavně ve vnějším segmentu. První stupeň spočívá v reakci vizuálního pigmentu rodopsinu, který se skládá z opsinu a 11-cis-retinálního karotenoidu. Po vystavení světlu 11-cis-sítnice isomerizuje na all-trans izomer a znovu se oddělí od rodopsinu.

Na rozdíl od aktivace jiných neuronů, které jsou obvykle stimulovány k uvolnění neurotransmiteru krátkou depolarizací z -65 mV na +10 až +30 mV, funguje opačně s fotoreceptory, negativní s asi -40 mV Nabité synapsy jsou krátce hyperpolarizovány na -65 mV, takže dočasně snižují nebo zastavují uvolňování glutamátu, vašeho specifického neurotransmiteru.

Odpovídající nervový impuls není generován uvolňováním poslové látky, ale snížením uvolňování. Pokud na receptory nepůsobí žádné světlo (klidová poloha), glutamát se neustále uvolňuje při synapsích fotoreceptorů. To má výhodu v tom, že downstream ganglia může postupně měnit nervový podnět v závislosti na intenzitě dopadajícího světla, tj. Generovat druh analogového signálu, který nejen umožňuje vizuálním centrům přiřadit body světla prostorově, ale také jejich jas.

Schopnost prutů reagovat velmi citlivě na objekty v periferním zorném poli, které se pohybují ve vztahu k jejich okolí, původně sloužilo naší ochraně. Nepřátelé nebo predátoři, kteří se blížili ze strany, byli zaznamenáni brzy. Dnes tato schopnost hůlek hraje roli ve vizuálním létání, protože objekty přicházející ze strany jsou pozorovány v rané fázi a lze zahájit vyhýbající se manévry.

Zde najdete své léky

Nemoci

Funkční poruchy prutů jsou zvláště patrné při zhoršeném nočním vidění. K rozsáhlé reverzibilní noční slepotě dochází, když je nedostatek vitamínu A, protože pak se na discích ve vnějším segmentu tyčinek může nahromadit dostatek vizuálního pigmentu.

Příznaky dysfunkce tyčinek lze také připsat zvýšené citlivosti na oslnění, např. B. rozpoznat protijedoucí provoz. Kromě nedostatečné nabídky vitaminu A a nervových lézí v důsledku traumatického poranění mozku (TBI), mozkového nádoru nebo jiných poranění, jsou funkční poruchy prutů většinou způsobeny genetickými defekty. Jedná se většinou o genetické defekty, které vedou k různým typům retinálních dystrofií a postupně ničí fotoreceptory v sítnici.

Retinitis pigmentosa je retinální dystrofie, která se vyvíjí z vnějšku ven. To znamená, že pruty jsou první, které byly zasaženy a typická noční slepota a citlivost na oslnění, i když denní vidění (zatím) nemá žádná omezení, pokud jde o ostrost a barevné vidění. Jiné sítnicové dystrofie, jako je dystrofie kuželíkových tyčinek (ZSD), postupují zevnitř ven, takže kužely jsou postiženy nejprve a teprve později tyče.