fotorecettori

Il fotorecettori sono cellule sensoriali specializzate nella luce sulla retina umana. Assorbono varie onde luminose elettromagnetiche e convertono questi stimoli in eccitazione bioelettrica. Nelle malattie ereditarie come la retinite pigmentosa o la distrofia dei bastoncelli, i fotorecettori muoiono poco a poco fino a quando non si verifica la cecità.

Cosa sono i PR?

I fotorecettori sono cellule sensoriali fotosensibili specializzate nel processo visivo. Un potenziale di tensione elettrica viene creato dalla luce nelle cellule sensoriali dell'occhio. L'occhio umano contiene tre diversi tipi di fotorecettori.

Oltre ai bastoncelli, questi includono i coni e le cellule gangliari fotosensibili. La biologia distingue tra le fotocellule dei vertebrati e degli invertebrati. La depolarizzazione avviene nelle fotocellule degli invertebrati. Ciò significa che le celle reagiscono alla luce riducendo la tensione. In quelli dei vertebrati, invece, avviene l'iperpolarizzazione. I tuoi fotorecettori assicurano che la tensione aumenti quando c'è luce.

A differenza degli invertebrati, i fotorecettori dei vertebrati sono recettori secondari. La trasformazione dello stimolo in potenziale d'azione avviene quindi solo al di fuori del recettore. Oltre agli esseri umani e agli animali, le piante contengono anche fotorecettori per poter contrastare l'incidenza della luce.

Anatomia e struttura

Ci sono circa 120 milioni di bastoncelli sulla retina dell'occhio. I coni si sommano a circa 6 milioni di circa un milione di cellule gangliari nell'occhio è circa l'1% sensibile alla luce. I fotorecettori più sensibili alla luce sono i bastoncelli. Il punto cieco dell'occhio non contiene altri recettori oltre ai coni.

Pertanto, gli esseri umani dovrebbero effettivamente vedere un buco dove si trova il punto cieco. Questo non è solo il caso perché il cervello riempie il vuoto di ricordi percettivi. Le aste della retina contengono i cosiddetti dischi. I coni, tuttavia, contengono pieghe della membrana. In queste zone sono dotati del cosiddetto viola visivo. Nel complesso, aste e coni hanno una struttura simile. Ognuno di essi ha un segmento esterno in cui vengono svolti i compiti più importanti.

I segmenti esterni dei coni sono di forma conica e sono più larghi dei segmenti esterni lunghi e stretti delle aste. Una ciglia, cioè una protuberanza della membrana plasmatica, collega i segmenti esterno e interno dei recettori. I segmenti interni sono costituiti ciascuno dall'ellissoide e da un mioide con un reticolo endoplasmatico. Lo strato granulare esterno dei fotorecettori collega il corpo cellulare con il nucleo cellulare. Un assone con un'estremità sinaptica a forma di nastro o piastra si attacca al corpo cellulare. Queste sinapsi sono anche chiamate nastri.

Funzione e compiti

I fotorecettori dell'occhio umano convertono le onde elettromagnetiche di luce in eccitazione bioelettrica. La funzione di tutti e tre i tipi di fotorecettori è quella di assorbire e convertire la luce. Questo processo è noto anche come fototrasduzione. Per fare ciò, i recettori raccolgono i fotoni della luce e avviano una complessa reazione biochimica per modificare il potenziale di membrana. La variazione del potenziale corrisponde all'iperpolarizzazione nei vertebrati.

I tre diversi tipi di recettori hanno limiti di assorbimento diversi e quindi differiscono in termini di sensibilità a determinate lunghezze d'onda. La ragione principale di ciò è il diverso pigmento visivo nei singoli tipi di cellule. Ciò significa che i tre tipi differiscono in qualche modo nella loro funzione. Le cellule gangliari regolano il ritmo giorno-notte, ad esempio. Le aste e i coni, d'altra parte, svolgono un ruolo nel riconoscimento delle immagini. Le aste sono le principali responsabili della visione della luce e dell'oscurità.

I coni, d'altra parte, svolgono un ruolo solo alla luce del giorno e consentono il riconoscimento del colore. La foto-trasduzione avviene nei segmenti esterni delle fotocellule. Al buio, la maggior parte dei fotorecettori sono in uno stato non stimolato e hanno un basso potenziale di membrana a riposo a causa dei loro canali del sodio aperti. Quando sei a riposo, rilasci permanentemente il neurotrasmettitore glutammato. Tuttavia, non appena la luce cade negli occhi, i canali del sodio aperti si chiudono. Il potenziale delle cellule aumenta e si verifica l'iperpolarizzazione.

Durante questa iperpolarizzazione, l'attività del recettore viene inibita e vengono rilasciati meno trasmettitori. Questo rilascio in diminuzione di glutammato apre i canali ionici delle cellule bipolari e orizzontali a valle. L'impulso dai fotorecettori viene trasmesso attraverso i canali aperti alle cellule nervose, che quindi attivano i gangli e le cellule amacrine stesse. Il segnale proveniente dai recettori viene inviato al cervello, dove viene valutato con l'ausilio di memorie visive.

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Malattie

Una varietà di disturbi e malattie possono sorgere per quanto riguarda i fotorecettori dell'occhio umano. Molti di questi si manifestano come una progressiva perdita della vista. La distrofia conica, per esempio, è una forma di distrofia retinica ereditaria che causa la morte dei fotorecettori.

Con questa malattia ereditaria, il paziente perde continuamente coni e bastoncelli attraverso i depositi di pigmento retinico. Questo processo si manifesta nella fase iniziale come ridotta acuità visiva, aumento della sensibilità alla luce e aumento del daltonismo. La sensibilità nel campo visivo centrale diminuisce. Successivamente, la malattia attacca anche il campo visivo periferico. Possono insorgere sintomi come la cecità notturna. Dopo un po ', è probabile che il paziente diventi completamente cieco.

La retina pigmentosa, nota anche come distrofia dei bastoncelli, deve essere distinta da questa malattia. Alla fine, in questa forma di malattia della retina si verificano gli stessi sintomi della distrofia conica, ma i sintomi sono invertiti. Ciò significa che la retinite pigmentosa si esprime prima come cecità notturna, mentre la cecità notturna per la malattia dei coni e dei bastoncelli è sintomatica solo nel decorso successivo.

Il decorso della retina pigmentosa è solitamente meno grave di quello della distrofia conica e bastoncello. Oltre a queste malattie degenerative, anche le cellule sensoriali dell'apparato di percezione visiva possono essere colpite da infiammazioni o essere danneggiate da incidenti.