La retina del ojo es la parte principal. analizador visual. Aquí se produce la percepción de ondas de luz electromagnéticas, su transformación en impulsos nerviosos y su transmisión a nervio óptico. La visión diurna (color) y nocturna es proporcionada por receptores especiales en la retina. Juntos forman la llamada capa fotosensorial. Según su forma, estos receptores se denominan conos y bastones.
- 1. Las varillas proporcionan visión nocturna. Esto quiere decir que son los responsables de la percepción de la luz en condiciones de poca luz. En consecuencia, con la ayuda de los palillos una persona puede ver objetos sólo en blanco y negro.
- 2. Los conos proporcionan agudeza visual durante el día. Con su ayuda, una persona ve el mundo en color.
- alteración de la percepción del color (daltonismo);
- enfermedades inflamatorias retina;
- disección de retina;
- visión crepuscular deteriorada (ceguera nocturna);
- fotofobia.
- 1. Segmento exterior. Contiene el pigmento yodopsina sensible a la luz, que se encuentra en los llamados semidiscos, pliegues de la membrana plasmática. Esta parte de la célula fotorreceptora se renueva constantemente.
- 2. Se formó una constricción membrana plasmática, sirve para transferir energía del segmento interno al exterior. Representa los llamados cilios que realizan esta conexión.
- 3. Segmento interno – área de metabolismo activo. Aquí se encuentran las mitocondrias, la base energética de las células. En este segmento se produce una intensa liberación de energía necesaria para el proceso visual.
- 4. La terminación sináptica es el área de las sinapsis, contactos entre células que transmiten impulsos nerviosos al nervio óptico.
- 1. El tipo L contiene el pigmento erythrolab y captura ondas largas, es decir, la parte rojo-amarilla del espectro.
- 2. El tipo M contiene el pigmento clorolab y es capaz de percibir ondas medias emitidas por la región verde-amarilla del espectro.
- 3. El tipo S contiene pigmento cianolab y reacciona a ondas cortas, percibiendo la parte azul del espectro.
- 1. El segmento exterior con discos de membrana contiene el pigmento rodopsina.
- 2. El segmento conector o cilio hace contacto entre las secciones exterior e interior.
- 3. El segmento interno contiene mitocondrias. Aquí el proceso está en marcha producción de energía.
- 4. El segmento basal contiene terminaciones nerviosas y transmite impulsos.
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Conceptos generales
Estructura microscópica del ojo.
Histológicamente, la retina del ojo se divide en 10 capas de células. La capa exterior sensible a la luz está formada por fotorreceptores (bastones y conos), que son formaciones especiales de células neuroepiteliales. Contienen pigmentos visuales que pueden absorber ciertas longitudes de onda de luz. Los conos y bastones están distribuidos de manera desigual en la retina. La mayor parte de los conos se encuentran en el centro, mientras que los bastones se encuentran en la periferia. Pero esta no es su única diferencia:
Los bastones son sensibles sólo a ondas cortas cuya longitud no supera los 500 nm (la parte azul del espectro). Pero están activos incluso con luz difusa, cuando se reduce la densidad del flujo de fotones. Los conos son más sensibles y pueden percibir todas las señales de color. Pero para excitarlos se requiere una luz de intensidad mucho mayor. En la oscuridad, el trabajo visual se realiza mediante varillas. Como resultado, al anochecer y por la noche una persona puede ver las siluetas de los objetos, pero no siente su color.
La disfunción de los fotorreceptores de la retina puede provocar diversas patologías de la visión:
Conos
personas con buena vista Tienen alrededor de siete millones de conos en cada ojo. Su longitud es de 0,05 mm y su ancho es de 0,004 mm. Su sensibilidad al flujo de rayos es baja. Pero perciben cualitativamente toda la gama de colores, incluidas las sombras.
También son responsables de la capacidad de reconocer objetos en movimiento, ya que responden mejor a la dinámica de la iluminación.
Estructura de cono
Estructura esquemática de conos y bastones.
El cono tiene tres segmentos principales y una constricción:
Hipótesis de tres componentes de la percepción del color.
Se sabe que los conos contienen un pigmento especial, la yodopsina, que les permite percibir todo el espectro de colores. Según la hipótesis tripartita de la visión del color, existen tres tipos de conos. Cada uno de ellos contiene su propio tipo de yodopsina y es capaz de percibir sólo su parte del espectro.
Muchos científicos que se ocupan de los problemas de la histología moderna señalan la inferioridad de la hipótesis de tres componentes de la percepción del color, ya que aún no se ha encontrado la confirmación de la existencia de tres tipos de conos. Además, aún no se ha descubierto el pigmento que anteriormente se llamaba cyanolab.
Hipótesis de dos componentes de la percepción del color.
Según esta hipótesis, todos los conos de la retina contienen tanto eritolab como clorolab. Por lo tanto, pueden percibir tanto largos como parte media espectro Y su parte corta, en este caso, es percibida por el pigmento rodopsina contenido en los bastones.
Esta teoría se apoya en el hecho de que las personas que no pueden percibir las ondas cortas del espectro (es decir, la parte azul) sufren simultáneamente discapacidad visual en condiciones de poca luz. De lo contrario, esta patología se llama " ceguera nocturna"y es causado por una disfunción de los bastones de la retina.
palos
Proporción de bastones (gris) y conos (verde) en la retina
Las varillas parecen pequeños cilindros alargados, de aproximadamente 0,06 mm de largo. Adulto persona sana Tiene aproximadamente 120 millones de estos receptores en cada ojo de la retina. Llenan toda la retina, concentrándose principalmente en la periferia. La mácula (la zona de la retina donde la visión es más nítida) prácticamente no contiene bastones.
El pigmento que proporciona los bastones. alta sensibilidad a la luz, llamada rodopsina o púrpura visual . Con luz brillante, el pigmento se desvanece y pierde esta capacidad. En este momento, sólo es susceptible a las ondas de luz cortas, que forman la región azul del espectro. En la oscuridad, su color y calidad se recuperan gradualmente.
Estructura de varillas
Los bastones tienen una estructura similar a la de los conos. Constan de cuatro partes principales:
La excepcional sensibilidad de estos receptores a los efectos de los fotones les permite convertir la estimulación luminosa en excitación nerviosa y transmitirlo al cerebro. Así se produce el proceso de percepción de las ondas de luz. por el ojo humano– fotorrecepción.
El hombre es el único ser vivo capaz de percibir el mundo en toda la riqueza de sus colores y matices. Protección ocular contra efectos nocivos y la prevención de la discapacidad visual ayudará a preservar esta capacidad única durante muchos años.
Una persona recibe el 90% de la información sobre el mundo que la rodea a través del órgano de la visión. El papel de la retina es la función visual. La retina consta de fotorreceptores de una estructura especial: conos y bastones.
Los bastones y los conos son receptores fotográficos con alto grado sensibilidad, se transforman señales luminosas, proveniente del exterior, en impulsos percibidos por el sistema nervioso central: el cerebro.
Cuando está iluminado, durante las horas del día, aumento de carga experiencia de conos. Los bastones son responsables de la visión crepuscular; si no están lo suficientemente activos, se produce ceguera nocturna.
Los conos y bastones de la retina del ojo tienen estructura diferente, ya que sus funciones son diferentes.
La estructura del órgano visual humano.
El órgano de la visión también incluye parte vascular y el nervio óptico, que transmite las señales recibidas del exterior al cerebro. La parte del cerebro que recibe y transforma la información también se considera una de las partes del sistema visual.
¿Dónde están ubicados los bastones y los conos? ¿Por qué no aparecen reflejados en la lista? Estos son receptores tejido nervioso que componen la retina. Gracias a los conos y bastones, la retina recibe una imagen grabada por la córnea y el cristalino. Los impulsos transmiten la imagen al sistema nervioso central, donde se produce el procesamiento de la información. Este proceso se lleva a cabo en cuestión de segundos, casi al instante.
La mayoría de los fotorreceptores sensibles se encuentran en la mácula, la llamada región central de la retina. El segundo nombre de la mácula es mancha amarilla ojos. La mácula recibió este nombre porque al examinar esta área se ve claramente un tinte amarillento.
La estructura de la parte exterior de la retina incluye pigmento y la parte interior contiene elementos sensibles a la luz.
Conos en el ojo
Los conos deben su nombre a que tienen la misma forma que los matraces, sólo que son muy pequeños. En un adulto, la retina incluye 7 millones de estos receptores.
Cada cono consta de 4 capas:
- exterior: discos de membrana con el pigmento colorante yodopsina; es este pigmento el que proporciona una alta sensibilidad a la hora de percibir ondas de luz de diferentes longitudes;
- el nivel de conexión, la segunda capa, una constricción que permite la formación de la forma de un receptor sensible, está formada por mitocondrias;
- parte interna – segmento basal, eslabón conector;
- área sináptica.
Actualmente, solo se han estudiado completamente dos pigmentos fotosensibles en los fotorreceptores de este tipo: clorolab y eritrolab. El primero es responsable de la percepción de la región espectral amarillo-verde, el segundo, del amarillo-rojo.
Palos en los ojos
Los bastones de la retina tienen forma cilíndrica y su longitud supera el diámetro en 30 veces.
Los palos contienen los siguientes elementos:
- discos de membrana;
- cilios;
- mitocondrias;
- tejido nervioso.
La máxima fotosensibilidad la proporciona el pigmento rodopsina (púrpura visual). No puede distinguir los matices de color, pero reacciona incluso a los mínimos destellos de luz que recibe del exterior. El receptor de bastón se excita incluso con un destello cuya energía es de un solo fotón. Es esta habilidad la que te permite ver al anochecer.
La rodopsina es una proteína del grupo de los pigmentos visuales y pertenece a las cromoproteínas. Su segundo nombre (púrpura visual) lo recibió durante la investigación. En comparación con otros pigmentos, destaca con un tono rojo brillante.
La rodopsina contiene dos componentes: una proteína incolora y un pigmento amarillo.
La reacción de la rodopsina a un haz de luz es la siguiente: cuando se expone a la luz, el pigmento se descompone y provoca la estimulación del nervio óptico. EN tiempo de día La sensibilidad del ojo cambia a la región azul, a la noche; el violeta visual se restablece en 30 minutos.
Durante este tiempo, el ojo humano se adapta al crepúsculo y comienza a percibir con mayor claridad la información circundante. Esto es precisamente lo que puede explicar por qué las personas empiezan a ver más claramente en la oscuridad con el tiempo. Cuanta menos luz entra, más aguda se vuelve la visión crepuscular.
Conos y bastones del ojo - funciones
Los fotorreceptores no se pueden considerar por separado: en el aparato visual forman un todo único y son responsables de funciones visuales Y percepción del color. Sin el trabajo coordinado de los receptores de ambos tipos, el centro sistema nervioso recibe información distorsionada.
La visión del color se consigue mediante la simbiosis de bastones y conos. Los bastones son sensibles en la parte verde del espectro: 498 nm, no más, y luego los conos con diferentes tipos pigmento.
Para evaluar la gama amarillo-rojo y azul-verde se utilizan conos de onda larga y media con amplias zonas fotosensibles y superposición interna de estas zonas. Es decir, los fotorreceptores reaccionan simultáneamente a todos los colores, pero se excitan más intensamente con los suyos propios.
Por la noche es imposible distinguir los colores; un pigmento de color sólo puede reaccionar a los destellos de luz.
Las células biopolares difusas en la retina forman sinapsis (el punto de contacto entre una neurona y una célula que recibe una señal, o entre dos neuronas) con varios bastones a la vez; esto se llama convergencia sináptica.
Las células bipolares monosinápticas que conectan los conos con la célula ganglionar proporcionan una mayor percepción de la radiación luminosa. Una célula ganglionar es una neurona que se encuentra en retina y genera impulsos nerviosos.
Juntos, los bastones y los conos conectan células acrílicas y horizontales, de modo que el primer procesamiento de la información se produce en la propia retina. Esto proporciona respuesta rápida persona a lo que sucede a su alrededor. Las células acrilicas y horizontales son responsables de la inhibición lateral, es decir, la excitación de una neurona produce "calmante" acción sobre otro, lo que aumenta la agudeza de la percepción de la información.
A pesar de las diferentes estructuras de los fotorreceptores, sus funciones se complementan entre sí. Gracias a su trabajo coordinado, es posible obtener una imagen clara y nítida.
Los conos y bastones pertenecen al aparato receptor. globo del ojo. Se encargan de transmitir la energía luminosa transformándola en un impulso nervioso. Este último pasa a lo largo de las fibras del nervio óptico hasta las estructuras centrales del cerebro. Los bastones proporcionan visión en condiciones. poca luz, son capaces de percibir sólo la luz y la oscuridad, es decir, una imagen en blanco y negro. Los conos son capaces de percibir diferentes colores y también son un indicador de la agudeza visual. Cada fotorreceptor tiene una estructura que le permite realizar sus funciones.
Estructura de bastones y conos.
Los palos tienen forma de cilindro, de ahí su nombre. Se dividen en cuatro segmentos:
- Células nerviosas basales que conectan;
- Un aglutinante que proporciona conexión con las pestañas;
- Exterior;
- Interno, que contiene mitocondrias que producen energía.
La energía de un fotón es suficiente para excitar la varilla. Una persona percibe esto como luz, lo que le permite ver incluso en condiciones de muy poca luz.
Los bastones contienen un pigmento especial (rodopsina) que absorbe las ondas de luz en dos rangos.
Conos por apariencia Parecen matraces, de ahí su nombre. Contienen cuatro segmentos. Dentro de los conos hay otro pigmento (yodopsina), que proporciona la percepción de los colores rojo y verde. Pigmento responsable del reconocimiento. azul Aún no instalado.
Papel fisiológico de los conos y bastones.
Los conos y bastones realizan la función principal de percibir ondas de luz y transformarlas en una imagen visual (fotorrecepción). Cada receptor tiene sus propias características. Por ejemplo, se necesitan bastones para ver al anochecer. Si por alguna razón dejan de realizar su función, una persona no puede ver en condiciones de poca luz. Los conos son responsables de la limpieza. visión del color en iluminación normal.
De otra forma, podemos decir que los bastones pertenecen al sistema de percepción de la luz y los conos pertenecen al sistema de percepción del color. Esta es la base para el diagnóstico diferencial.
Vídeo sobre la estructura de bastones y conos.
Síntomas de daño a bastones y conos.
En enfermedades acompañadas de daño a bastones y conos, se producen los siguientes síntomas:
- Disminución de la agudeza visual;
- La aparición de destellos o resplandores ante los ojos;
- Disminución de la visión crepuscular;
- Incapacidad para distinguir colores;
- Estrechamiento de los campos visuales (en en último caso formación de visión tubular).
Algunas enfermedades son muy síntomas específicos, que le permiten diagnosticar fácilmente la patología. Esto se aplica a la hemeralopía o. Otros síntomas pueden estar presentes cuando varias patologías, en relación con lo cual es necesario realizar un examen de diagnóstico adicional.
Métodos de diagnóstico de daños a bastones y conos.
Para diagnosticar enfermedades en las que hay daño en los bastones o conos, es necesario realizar los siguientes exámenes:
- con definición estatal;
- (estudio de campos visuales);
- Diagnóstico de la percepción del color mediante tablas de Ishihara o la prueba de los 100 tonos;
- Examen de ultrasonido;
- Hagiografía fluorescente, que proporciona visualización de vasos sanguíneos;
- Refractometría informática.
Vale la pena recordar una vez más que los fotorreceptores son responsables de la percepción del color y de la luz. Gracias al trabajo, una persona puede percibir un objeto cuya imagen se forma en el analizador visual. Para patologías
Hay dos tipos de fotorreceptores: los bastones, que son sensibles a nivel bajo iluminación y conos, que son sensibles a la luz en diferentes áreas del espectro.
La gran mayoría de los fotorreceptores del ojo son bastones. Se estima que la retina contiene aproximadamente 120 millones de bastones y sólo 6 millones de conos. Además, los bastones son aproximadamente 300 veces más sensibles a la luz que los conos.
Visión nocturna
Su abundancia y alta sensibilidad a la luz hacen de los bastones una herramienta ideal para ver al anochecer y en condiciones de poca luz. Sin embargo, los bastones sólo transmiten al cerebro imágenes en blanco y negro de baja definición. Esto se debe a que “el número de bastones, especialmente en la periferia de la retina, supera con creces el número de células bipolares, que, a su vez, transmiten impulsos eléctricos al cerebro a través de un número aún menor de neuronas ganglionares.
Así, resulta que una célula ganglionar, que transmite información desde el ojo a través del nervio óptico, proporciona al cerebro la información recopilada de gran número palos. Por eso la imagen visible durante el crepúsculo parece estar compuesta por una gran cantidad de grandes manchas grises.
Micrografía electrónica de un grupo de bastones (mostrados en verde). Los bastones son muy sensibles a la luz y por eso se utilizan principalmente al anochecer.
visión diurna
A diferencia de los bastones, los conos funcionan principalmente con luz intensa y permiten al cerebro construir una imagen en color de alta calidad. Esto se ve facilitado por el hecho de que cada cono individual tiene una "línea recta" que lo conecta con el cerebro: un cono está conectado a una célula bipolar, que, a su vez, interactúa con una sola neurona ganglionar. Así, el cerebro recibe información sobre la actividad de cada cono individual.
La parte principal del analizador visual es la retina. Es aquí donde se produce la percepción de las ondas electromagnéticas luminosas, su transformación en impulsos nerviosos y su posterior transmisión al nervio óptico. La visión diurna (color) y nocturna es proporcionada por receptores especiales en la retina. Juntos forman la capa fotosensorial. Dependiendo de su forma, estos receptores se denominan bastones y conos.
Funciones de bastones y conos.
En este artículo, intentamos comprender con más detalle la cuestión de dónde se encuentran los conos y los bastones y descubrimos qué funciones realizan.
información general
Histológicamente se pueden distinguir 10 capas de células en la retina. La capa fotosensible consta de fotorreceptores especiales, que son formaciones especiales de células neuroepiteliales. Contienen pigmentos visuales únicos que absorben ondas de luz de cierta longitud. Los conos y bastones están distribuidos de manera desigual en la retina. La parte principal de los conos suele estar situada en el centro. Las varillas, a su vez, suelen estar situadas en la periferia. Las diferencias adicionales incluyen:
- Los bastones son esenciales para la visión nocturna. Esto significa que son responsables de detectar la luz en condiciones de poca luz. En consecuencia, con la ayuda de los palillos una persona podrá ver objetos sólo en blanco y negro.
- Los conos proporcionan agudeza visual durante todo el día. Con su ayuda, todos pueden ver. el mundo que nos rodea en imagen en color.
Los bastones son sensibles sólo a aquellas ondas cuya longitud no supera los 500 nm. Sin embargo, permanecen activos incluso cuando se reduce el flujo de fotones. Los conos pueden considerarse más sensibles y pueden percibir todas las señales de color. Sin embargo, a veces puede ser necesaria una luz de intensidad mucho mayor para excitarlos.
EN tiempo oscuro El trabajo visual las 24 horas se realiza mediante varillas. Como resultado de esto, una persona puede ver claramente los contornos de los objetos, pero simplemente no puede distinguir su color. Si la función de los fotorreceptores está alterada, siguientes problemas y patologías de la visión:
- diversas enfermedades inflamatorias de la retina;
- disección de retina;
- discapacidad visual crepuscular;
- fotofobia.
Las personas con buena visión tienen alrededor de un millón de conos en cada ojo. Su longitud es de 0,05 mm y su ancho de 0,004 mm. Su sensibilidad al flujo de rayos es baja. Sin embargo, todos ellos percibirán cualitativamente la gama de colores, incluidos varios tonos.
Fotorreceptores de cono También son responsables de la capacidad de reconocer objetos en movimiento, por lo que responden mucho mejor a la dinámica de la iluminación.
Estructura de cono
Los conos tienen tres segmentos principales y una constricción.:
- Segmento exterior. Incluye el pigmento yodopsina sensible a la luz, que se encuentra en medios discos, pliegues de la membrana plasmática. Esta zona de células fotorreceptoras se renueva constantemente.
- Constricción: formada por la membrana plasmática y sirve para transferir energía desde el segmento interno hacia el exterior. Si lo miramos con más detalle, podemos ver que representa los llamados cilios que realizan esta conexión.
- Segmento interno. Esta es un área de metabolismo activo. Aquí se encuentran las mitocondrias, la base energética de las células. En este segmento también hay una intensa liberación de energía, necesaria para el proceso visual.
- La terminal sináptica es la región de las sinapsis. Estos contactos entre células transmitirán posteriormente los impulsos nerviosos al nervio óptico.
Hipótesis de tres componentes de la percepción del color.
Mucha gente ya sabe que los conos contienen un pigmento especial, la yodopsina, que nos permite percibir todo el espectro de colores. Según la hipótesis tripartita de la visión del color, existen tres tipos de conos. en cada una cierta forma Existe su propio tipo de yodopsina, que percibe solo su parte del espectro:
- El tipo L contiene un pigmento llamado eritrolab y establece ondas largas, es decir, la parte rojo-amarilla del espectro.
- El tipo M contiene el pigmento clorolab y es capaz de percibir ondas medias emitidas por la región amarillo-verde del espectro.
- S – contiene pigmento cyanolab y reacciona solo a ondas cortas, percibiendo la parte azul del espectro.
¡Importante saberlo! Hoy en día, muchos científicos se ocupan de los problemas de la histología moderna y señalan la inferioridad de la hipótesis de tres componentes de la percepción del color. Esto se debe a que aún no se ha encontrado confirmación de la existencia de tres tipos de conos. Además, el pigmento, que anteriormente se llamaba cyanolab, aún no ha sido descubierto.
Hipótesis de dos componentes de la percepción del color.
Si cree en esta hipótesis, entonces podrá comprender que todos los conos de la retina contienen eritolabio, además de clorolabio. Por tanto, pueden percibir perfectamente las partes larga y media del espectro. En este caso, la parte corta del espectro es percibida por el pigmento rodopsina, contenido en los bastones.
Esta teoría puede verse respaldada por el hecho de que las personas que no pueden percibir longitudes de onda cortas del espectro también sufren discapacidad visual en condiciones de poca luz. Patología similar Se llama "ceguera nocturna".
Si observa las varillas con más detalle, notará que parecen cilindros alargados de aproximadamente 0,06 mm de largo. Un adulto tiene alrededor de 120 millones de estos receptores en cada ojo. Llenan toda la retina, concentrándose en la periferia.
Fotorreceptor de varilla El pigmento que proporciona a los bastones una sensibilidad a la luz bastante alta se llama rodopsina o púrpura visual. Con luz brillante, dicho pigmento se desvanece y pierde por completo su capacidad. En este punto, sólo será sensible a longitudes de onda cortas de luz, que constituyen la región azul del espectro. En la oscuridad, su color y calidad se recuperan gradualmente.
Estructura de varillas
La estructura de los bastones prácticamente no se diferencia de la estructura de los conos. Tienen 4 partes principales.:
- El segmento exterior con discos membranosos incluye el pigmento rodopsina.
- El segmento de conexión o cilio garantiza un contacto fiable entre las secciones exterior e interior.
- El segmento interno contiene mitocondrias. Aquí se llevará a cabo el proceso de generación de energía.
- El segmento basal contiene terminaciones nerviosas y transmite impulsos.
La sensibilidad de dichos receptores a los efectos de los fotones permite convertir la estimulación luminosa en excitación nerviosa y transmitirla al cerebro. Así es como el ojo humano percibe las ondas de luz: la fotorrecepción.
Conclusiones
Como puede ver, el hombre es el único ser vivo que puede percibir el mundo que lo rodea en toda su diversidad de colores. Le ayudará a preservar su habilidad única durante muchos años. protección confiableórganos de la visión de influencias nocivas, así como la prevención de la discapacidad visual. Esperamos que esta información haya sido útil e interesante.