Strypai ir kūgiai yra šviesai jautrūs akies receptoriai. Strypų ir kūgių funkcijos

Tinklainė yra pagrindinė akies dalis vizualinis analizatorius. Čia elektromagnetinės šviesos bangos yra suvokiamos, paverčiamos nerviniais impulsais ir perduodamos į regos nervas. Dieninį (spalvinį) ir naktinį matymą užtikrina specialūs tinklainės receptoriai. Kartu jie sudaro vadinamąjį fotosensorinį sluoksnį. Pagal formą šie receptoriai vadinami kūgiais ir strypais.

Rodyti viską

Bendrosios sąvokos

Mikroskopinė akies struktūra

Histologiškai tinklainėje išskiriama 10 ląstelių sluoksnių. Išorinį šviesai jautrų sluoksnį sudaro fotoreceptoriai (stulpeliai ir kūgiai), kurie yra specialūs neuroepitelinių ląstelių dariniai. Juose yra vizualinių pigmentų, galinčių sugerti tam tikro bangos ilgio šviesos bangas. Strypai ir kūgiai tinklainėje pasiskirstę netolygiai. Dauguma kūgių yra centre, o strypai yra periferijoje. Tačiau tai ne vienintelis jų skirtumas:

1. Lazdelės užtikrina naktinį matymą. Tai reiškia, kad jie yra atsakingi už šviesos suvokimą prasto apšvietimo sąlygomis. Atitinkamai, pagaliukų pagalba žmogus gali matyti objektus tik juodai baltus.
2. Kūgiai užtikrina regėjimo aštrumą visą dieną. Jų pagalba žmogus pasaulį mato spalvotu vaizdu.

Strypai jautrūs tik trumposioms bangoms, kurių ilgis neviršija 500 nm (mėlyna spektro dalis). Bet jie yra aktyvūs net išsklaidytoje šviesoje, kai fotonų srauto tankis yra sumažintas. Kūgiai yra jautresni ir gali suvokti visus spalvų signalus. Tačiau jų sužadinimui reikalinga daug didesnio intensyvumo šviesa. Tamsoje vizualinį darbą atlieka pagaliukai. Dėl to prieblandoje ir naktį žmogus gali matyti daiktų siluetus, bet nejaučia jų spalvų.

Tinklainės fotoreceptorių funkcijų pažeidimai gali sukelti įvairias regėjimo patologijas:

spalvų suvokimo pažeidimas (spalvų aklumas);
uždegiminės ligos tinklainė;
tinklainės membranos stratifikacija;
susilpnėjęs regėjimas prieblandoje (naktinis aklumas);
fotofobija.

kūgiai

Žmonės su geras regėjimas Kiekvienoje akyje yra apie septynis milijonus spurgų. Jų ilgis – 0,05 mm, plotis – 0,004 mm. Jų jautrumas spindulių srautui mažas. Tačiau jie kokybiškai suvokia visą spalvų gamą, įskaitant atspalvius.

Jie taip pat atsakingi už gebėjimą atpažinti judančius objektus, nes geriau reaguoja į apšvietimo dinamiką.

Kūgių struktūra

Kūgių ir strypų schema

Kūgis turi tris pagrindinius segmentus ir susiaurėjimą:

1. Išorinis segmentas. Būtent jame yra šviesai jautraus pigmento jodopsino, esančio vadinamuosiuose pusdiskiuose – plazminės membranos raukšlėse. Ši fotoreceptorių ląstelės sritis nuolat atnaujinama.
2. Susidarė susiaurėjimas plazmos membrana, padeda perduoti energiją iš vidinio segmento į išorę. Tai vadinamosios blakstienos, kurios atlieka šį ryšį.
3. Vidinis segmentas yra aktyvios medžiagų apykaitos sritis. Čia yra mitochondrijos – ląstelių energetinė bazė. Šiame segmente vyksta intensyvus energijos išleidimas, būtinas vizualiniam procesui įgyvendinti.
4. Sinapsinė pabaiga yra sinapsių sritis – kontaktai tarp ląstelių, kurios perduoda nervinius impulsus į regos nervą.

Trijų komponentų spalvų suvokimo hipotezė

Yra žinoma, kad kūgiuose yra specialus pigmentas - jodopsinas, kuris leidžia jiems suvokti visą spalvų spektrą. Remiantis trijų komponentų spalvų matymo hipoteze, yra trijų tipų kūgiai. Kiekvienas iš jų turi savo tipo jodopsino ir gali suvokti tik savo spektro dalį.

1. L tipo sudėtyje yra eritrolabinio pigmento ir jis fiksuoja ilgas bangas, būtent raudonai geltoną spektro dalį.
2. M-tipo sudėtyje yra chlorolabinio pigmento ir jis gali suvokti vidutines bangas, kurias skleidžia žaliai geltona spektro sritis.
3. S-tipas turi pigmento cianolabą ir reaguoja į trumpąsias bangas, suvokdamas mėlyną spektro dalį.

Daugelis mokslininkų, sprendžiančių šiuolaikinės histologijos problemas, pastebi trijų komponentų spalvų suvokimo hipotezės prastumą, nes dar nerasta patvirtinimo, kad egzistuoja trijų tipų kūgiai. Be to, dar nebuvo atrastas joks pigmentas, kuris anksčiau buvo pavadintas cianolabu.

Dvikomponentė spalvų suvokimo hipotezė

Remiantis šia hipoteze, visuose tinklainės kūgiuose yra ir eritolabo, ir chlorolabo. Todėl jie gali suvokti tiek ilgai, tiek vidurinė dalis spektras. O trumpoji jo dalis šiuo atveju suvokia lazdelėse esantį pigmentą rodopsiną.

Šios teorijos naudai yra tai, kad žmonės, kurie negali suvokti trumpųjų spektro bangų (ty mėlynos jo dalies), tuo pačiu metu kenčia nuo regėjimo sutrikimų esant silpnam apšvietimui. Priešingu atveju ši patologija vadinama " naktinis aklumas ir atsiranda dėl tinklainės lazdelių disfunkcijos.

lazdos

Strypų (pilkos spalvos) ir kūgių (žalių) skaičiaus santykis tinklainėje

Lazdelės atrodo kaip maži pailgi cilindrai, apie 0,06 mm ilgio. Suaugęs sveikas vyras turi apie 120 milijonų šių receptorių kiekvienoje tinklainės akyje. Jie užpildo visą tinklainę, daugiausia susitelkdami į periferiją. Macula lutea (tinklainės sritis, kurioje regėjimas yra ūmiausias) praktiškai neturi lazdelių.

Pigmentą suteikiančios lazdelės didelis jautrumas link šviesos, vadinama rodopsinu arba vizualiai violetine . Ryškioje šviesoje pigmentas išblunka ir praranda šį gebėjimą. Šiuo metu jis yra jautrus tik trumpoms šviesos bangoms, kurios sudaro mėlyną spektro sritį. Tamsoje palaipsniui atkuriama jo spalva ir savybės.

Lazdelių struktūra

Strypų struktūra panaši į kūgių. Jie susideda iš keturių pagrindinių dalių:

1. Išoriniame segmente su membraniniais diskais yra pigmento rodopsinas.
2. Jungiamasis segmentas arba ciliumas liečiasi tarp išorinės ir vidinės sekcijų.
3. Vidiniame segmente yra mitochondrijų. Čia yra procesas elektros energijos gamyba.
4. Baziniame segmente yra nervų galūnės ir vykdo impulsų perdavimą.

Išskirtinis šių receptorių jautrumas fotonų poveikiui leidžia paversti šviesos stimuliaciją į nervinis susijaudinimas ir nusiųskite į smegenis. Taip vyksta šviesos bangų suvokimo procesas. žmogaus akis- fotorecepcija.

Žmogus yra vienintelė gyva būtybė, galinti suvokti pasaulį visu jo spalvų ir atspalvių turtingumu. Akių apsauga nuo žalingas poveikis o regėjimo sutrikimų prevencija padės išsaugoti šį unikalų gebėjimą daugelį metų.

Informaciją apie pasaulį apie 90% žmonių gauna per regėjimo organą. Tinklainės vaidmuo yra regėjimo funkcija. Tinklainė susideda iš ypatingos struktūros fotoreceptorių – kūgių ir strypų.

Strypai ir kūgiai yra fotografiniai receptoriai aukštas laipsnis jautrumas, jie transformuojasi šviesos signalai ateinantys iš išorės, į impulsus, kuriuos suvokia centrinė nervų sistema – smegenys.

Kai šviečia - šviesiu paros metu - padidėjusi apkrova kūgiai yra išbandyti. Strypai atsakingi už regėjimą prieblandoje – jei jie nėra pakankamai aktyvūs, atsiranda naktinis aklumas.

Akies tinklainėje esantys kūgiai ir lazdelės turi skirtinga struktūra nes jų funkcijos skirtingos.

Žmogaus akies sandara

Regėjimo organas taip pat apima kraujagyslių dalis ir regos nervą, kuris perduoda iš išorės gaunamus signalus į smegenis. Smegenų dalis, kuri priima ir konvertuoja informaciją, taip pat laikoma viena iš regėjimo sistemos dalių.

Kur yra strypai ir kūgiai? Kodėl jie neįtraukti į sąrašą? Tai yra receptoriai nervinis audinys kurie sudaro tinklainę. Kūgių ir strypų dėka tinklainė gauna vaizdą, fiksuotą ragenos ir lęšiuko. Impulsai perduoda vaizdą į centrinę nervų sistemą, kur informacija apdorojama. Šis procesas įvyksta per kelias sekundės dalis – beveik akimirksniu.

Dauguma jautrių fotoreceptorių yra geltonojoje dėmėje – taip vadinasi centrinė tinklainės sritis. Antrasis geltonosios dėmės pavadinimas yra geltona dėmė akys. Toks pavadinimas geltonai dėmei suteiktas todėl, kad tiriant šią vietą aiškiai matomas gelsvas atspalvis.

Išorinės tinklainės dalies struktūroje yra pigmento, vidinėje – šviesai jautrių elementų.

Kūgiai akyje

Kūgiai gavo savo pavadinimą, nes savo forma yra panašūs į kolbas, tik labai maži. Suaugusio žmogaus tinklainėje yra 7 milijonai šių receptorių.

Kiekvienas kūgis susideda iš 4 sluoksnių:

išoriniai - membraniniai diskai su spalvotu pigmentu jodopsinu; būtent šis pigmentas užtikrina didelį jautrumą suvokiant įvairaus ilgio šviesos bangas;
jungiamoji pakopa – antrasis sluoksnis – susiaurėjimas, leidžiantis suformuoti jautraus receptoriaus formą – susideda iš mitochondrijų;
vidinė dalis - bazinis segmentas, saitas;
sinaptinė sritis.

Šiuo metu šio tipo fotoreceptorių sudėtyje yra tik 2 šviesai jautrūs pigmentai – chlorolabas ir eritrolabas. Pirmasis yra atsakingas už geltonai žalios spektrinės srities suvokimą, antrasis - geltonai raudonas.

Įstrigo į akis

Tinklainės strypai yra cilindro formos, ilgis viršija skersmenį 30 kartų.

Lazdelių sudėtis apima šiuos elementus:

membraniniai diskai;
blakstienos;
mitochondrijos;
nervinis audinys.

Didžiausią šviesos jautrumą užtikrina pigmentas rodopsinas (vizualiai violetinis). Jis negali atskirti spalvų atspalvių, tačiau reaguoja net į minimalius šviesos blyksnius, kuriuos gauna iš išorės. Strypų receptorius sužadina net blyksnis, kurio energija yra tik vienas fotonas. Būtent šis gebėjimas leidžia matyti prieblandoje.

Rodopsinas yra baltymas iš regėjimo pigmentų grupės, priklauso chromoproteinams. Antrąjį pavadinimą – vizualiai violetinę – gavo tyrimų metu. Lyginant su kitais pigmentais, ryškiai išsiskiria ryškiai raudonu atspalviu.

Rodopsiną sudaro du komponentai – bespalvis baltymas ir geltonas pigmentas.

Rodopsino reakcija į šviesos spindulį yra tokia: veikiamas šviesos pigmentas suyra, sukeldamas regos nervo sužadinimą. IN dienos metu akies jautrumas pasislenka į mėlyną sritį, į naktį – vizualiai violetinė spalva atsistato per 30 minučių.

Per šį laiką žmogaus akis prisitaiko prie prieblandos ir pradeda aiškiau suvokti aplinkinę informaciją. Būtent tuo galima paaiškinti, kad tamsoje, laikui bėgant, jie pradeda matyti aiškiau. Kuo mažiau šviesos patenka, tuo aštresnis prieblandos matymas.

Akių kūgiai ir lazdelės – funkcijos

Neįmanoma nagrinėti fotoreceptorių atskirai - regos aparate jie sudaro vieną visumą ir yra už juos atsakingi vizualines funkcijas Ir spalvų suvokimas. Be koordinuoto abiejų tipų receptorių darbo, centrinis nervų sistema gauna klaidingą informaciją.

Spalvų matymą užtikrina strypų ir kūgių simbiozė. Strypai yra jautrūs žaliojoje spektro dalyje - 498 nm, ne daugiau, o tada kūgiai su skirtingi tipai pigmentas.

Norint įvertinti geltonai raudoną ir mėlynai žalią diapazoną, naudojami ilgųjų ir vidutinių bangų kūgiai su plačiomis šviesai jautriomis zonomis ir vidiniu šių zonų persidengimu. Tai yra, fotoreceptoriai vienu metu reaguoja į visas spalvas, tačiau jie intensyviau susijaudina į savo spalvas.

Naktį spalvų atskirti neįmanoma, vienas spalvos pigmentas gali reaguoti tik į šviesos blyksnius.

Difuzinės biopolinės ląstelės tinklainėje formuoja sinapses (sąlyčio tarp neurono ir signalą gaunančios ląstelės arba tarp dviejų neuronų) su keliais strypais vienu metu – tai vadinama sinaptine konvergencija.

Didesnį šviesos spinduliuotės suvokimą užtikrina monosinapsinės bipolinės ląstelės, jungiančios kūgius su ganglionine ląstele. Ganglioninė ląstelė yra neuronas, esantis akies tinklainė ir generuoja nervinius impulsus.

Strypai ir kūgiai kartu suriša amakrilines ir horizontalias ląsteles, todėl pirmasis informacijos apdorojimas įvyksta net pačioje tinklainėje. Tai numato greitas atsakymasžmogui į tai, kas vyksta aplink jį. Amakrilinės ir horizontalios ląstelės yra atsakingos už šoninį slopinimą – tai yra, vieno neurono sužadinimas sukelia "raminantis" veiksmas kitam, o tai padidina informacijos suvokimo ryškumą.

Nepaisant skirtingos fotoreceptorių struktūros, jie papildo vienas kito funkcijas. Dėl jų koordinuoto darbo galima gauti ryškų ir aiškų vaizdą.

Kūgiai ir strypai priklauso receptorių aparatui akies obuolys. Jie yra atsakingi už šviesos energijos perdavimą, paverčiant ją nerviniu impulsu. Pastarasis eina išilgai regos nervo skaidulų į centrines smegenų struktūras. Strypai suteikia regėjimą tam tikromis sąlygomis silpnas apšvietimas, jie geba suvokti tik šviesų ir tamsų, tai yra nespalvotus vaizdus. Kūgiai geba suvokti skirtingas spalvas, jie taip pat yra regėjimo aštrumo rodiklis. Kiekvienas fotoreceptorius turi struktūrą, leidžiančią atlikti savo funkcijas.

Strypų ir kūgių konstrukcija

Lazdelės yra cilindro formos, todėl ir gavo savo pavadinimą. Jie skirstomi į keturias dalis:

Bazinės, jungiančios nervinės ląstelės;
Rišiklis, užtikrinantis ryšį su blakstienomis;
Išorinis;
Vidinis, turintis mitochondrijų, kurios gamina energiją.

Vieno fotono energijos pakanka lazdelei sužadinti. Žmogus tai suvokia kaip šviesą, kuri leidžia matyti net esant labai silpnam apšvietimui.

Strypai turi specialų pigmentą (rodopsiną), kuris sugeria šviesos bangas dviejų diapazonų srityje.
kūgiai pagal išvaizda jie atrodo kaip kolbos, todėl jie turi savo pavadinimą. Juose yra keturi segmentai. Kūgių viduje yra kitas pigmentas (jodopsinas), kuris suteikia raudonos ir žalios spalvos suvokimą. Pigmentas, atsakingas už atpažinimą mėlynos spalvos vis dar neįdiegtas.

Fiziologinis strypų ir kūgių vaidmuo

Kūgiai ir strypai atlieka pagrindinę funkciją – suvokti šviesos bangas ir paversti jas vaizdiniu vaizdu (fotorecepcija). Kiekvienas receptorius turi savo ypatybes. Pavyzdžiui, norint matyti prieblandoje, reikia pagaliukų. Jei dėl kokių nors priežasčių jie nustoja atlikti savo funkciją, žmogus nemato esant prastam apšvietimui. Kūgiai atsakingi už aiškus spalvų matymas esant normaliam apšvietimui.

Kitaip galima teigti, kad strypai priklauso šviesos suvokimo sistemai, o kūgiai – spalvų suvokimo sistemai. Tai yra diferencinės diagnostikos pagrindas.

Vaizdo įrašas apie strypų ir kūgių struktūrą

Strypų ir kūgių pažeidimo simptomai

Sergant ligomis, kurias lydi strypų ir kūgių pažeidimai, pasireiškia šie simptomai:

Sumažėjęs regėjimo aštrumas;
Blyksnių ar akinimo atsiradimas prieš akis;
Sumažėjęs regėjimas prieblandoje;
Nesugebėjimas atskirti spalvų;
Regėjimo laukų susiaurėjimas (į paskutinė išeitis vamzdinio regėjimo formavimas).

Kai kurios ligos yra labai specifiniai simptomai, kuris gali lengvai diagnozuoti patologiją. Tai taikoma hemeralopijai arba. Gali būti ir kitų simptomų įvairios patologijos, dėl kurio būtina atlikti papildomą diagnostinį tyrimą.

Strypų ir kūgių pažeidimų diagnostikos metodai

Norint diagnozuoti ligas, kuriose yra strypų ar kūgių pažeidimas, būtina atlikti šiuos tyrimus:

su valstybės apibrėžimu;
(regėjimo laukų tyrimas);
Spalvų suvokimo diagnostika naudojant Ishihara lenteles arba 100 atspalvių testą;
Ultragarsas;
Fluorescencinė hagiografija, kuri leidžia vizualizuoti kraujagysles;
Kompiuterinė refraktometrija.

Verta dar kartą priminti, kad už spalvų ir šviesos suvokimą atsakingi fotoreceptoriai. Dėl darbo žmogus gali suvokti objektą, kurio vaizdas susidaro vizualiniame analizatoriuje. Su patologijomis

Yra dviejų tipų fotoreceptoriai: strypai, kurie yra jautrūs žemas lygis apšvietimas ir kūgiai, kurie yra jautrūs šviesai iš skirtingų spektro sričių.

Didžioji dauguma akyje esančių fotoreceptorių yra lazdelės. Manoma, kad tinklainėje yra apie 120 milijonų lazdelių ir iš viso 6 milijonai kūgių. Be to, strypai yra apie 300 kartų jautresni šviesai nei kūgiai.

Naktinis matymas

Dėl jų gausos ir didelio jautrumo šviesai meškerės puikiai tinka matyti prieblandoje ir esant silpnam apšvietimui. Tačiau strypai į smegenis perduoda tik žemos raiškos juodai baltą vaizdą. Taip yra todėl, kad „lazdelių skaičius, ypač tinklainės periferijoje, gerokai viršija bipolinių ląstelių skaičių, kurios savo ruožtu perduoda elektrinius impulsus į smegenis per dar mažesnį ganglioninių neuronų skaičių.

Taigi paaiškėja, kad viena ganglinė ląstelė, perduodanti informaciją iš akies per regos nervą, suteikia smegenims informaciją, surinktą iš didelis skaičius lazdos. Štai kodėl prieblandoje matomas vaizdas yra sudarytas iš daugybės didelių pilkų dėmių.

Strypų grupės elektroninė mikrografija (rodoma žaliai). Strypai yra labai jautrūs šviesai, todėl dažniausiai naudojami prieblandoje.

dienos regėjimas

Skirtingai nuo strypų, kūgiai daugiausia veikia esant stipriai šviesai ir leidžia smegenims sukurti didelės raiškos spalvotą vaizdą. Tai palengvina tai, kad „kiekvienas atskiras kūgis turi „tiesią liniją“, jungiančią jį su smegenimis: vienas kūgis yra prijungtas prie vienos bipolinės ląstelės, kuri savo ruožtu sąveikauja tik su vienu ganglioniniu neuronu. Taigi smegenys gauna informaciją apie kiekvieno atskiro kūgio veiklą.

Pagrindinė vizualinio analizatoriaus dalis yra tinklainė. Būtent čia vyksta šviesos elektromagnetinių bangų suvokimas, pavertimas nerviniais impulsais ir tolesnis perdavimas į regos nervą. Dieninį (spalvinį) ir naktinį matymą užtikrina specialūs tinklainės receptoriai. Kartu jie sudaro fotosensorinį sluoksnį. Priklausomai nuo formos, šie receptoriai vadinami strypais ir kūgiais.

Strypų ir kūgių funkcijos

Šiame straipsnyje mes bandėme išsamiau suprasti klausimą, kur yra strypai ir kūgiai, ir išsiaiškinome, kokias funkcijas jie atlieka.

Bendra informacija

Histologiškai tinklainėje galima išskirti 10 ląstelių sluoksnių. Šviesai jautrus sluoksnis susideda iš specialių fotoreceptorių, kurie yra specialios neuroepitelinių ląstelių formacijos. Juose yra unikalių vizualinių pigmentų, kurie sugeria tam tikro ilgio šviesos bangas. Strypai ir kūgiai tinklainėje pasiskirstę netolygiai. Pagrindinė kūgių dalis dažniausiai yra centre. Savo ruožtu strypai dažniausiai yra periferijoje. Papildomi skirtumai apima:

Strypai yra būtini naktiniam matymui. Tai reiškia, kad jie yra atsakingi už šviesos suvokimą prasto apšvietimo sąlygomis. Atitinkamai, pagaliukų pagalba žmogus galės matyti objektus tik juodai baltus.
Kūgiai užtikrina regėjimo aštrumą visą dieną. Su jų pagalba visi gali pamatyti pasaulis spalvotame paveikslėlyje.

Strypai jautrūs tik toms bangoms, kurių ilgis neviršija 500 nm. Tačiau jie išlieka aktyvūs net ir sumažinus fotonų srautą. Kūgius galima laikyti jautresniais ir jie gali suvokti visus spalvų signalus. Tačiau kartais jiems gali prireikti daug didesnio intensyvumo šviesos, kad juos sužadintų.

IN tamsus laikas dienų vizualinis darbas atliekamas pagaliukais. Dėl to žmogus gerai mato objektų kontūrus, bet tiesiog negali atskirti jų spalvos. Jei fotoreceptorių funkcija sutrikusi, gali būti toliau išvardytas problemas ir regėjimo patologija

įvairios uždegiminės tinklainės ligos;
tinklainės membranos stratifikacija;
sutrikęs regėjimas prieblandoje;
fotofobija.

Gerą regėjimą turintys žmonės turi apie milijoną spurgų kiekvienoje akyje. Jų ilgis – 0,05 mm, plotis – 0,004 mm. Jų jautrumas spindulių srautui mažas. Tačiau visi jie kokybiškai suvoks spalvų gamą, įskaitant įvairius atspalvius.

kūgio fotoreceptoriai

Jie taip pat atsakingi už gebėjimą atpažinti judančius objektus, todėl daug geriau reaguoja į apšvietimo dinamiką.