Koonused

Nagu Koonused silma võrkkesta fotoretseptorid, mis vastutavad värvi ja terava nägemise eest. Need on tugevalt koondunud kollasesse kohta, värvilisse ja samal ajal teravaima nägemise piirkonda. Inimestel on kolme erinevat tüüpi koonuseid, millest igaühel on maksimaalne tundlikkus sinises, rohelises ja punases valguse sagedusvahemikus.

Mis on käbid?

Teravaima nägemise tsoon on koondunud inimese võrkkesta kollasesse kohta (fovea centralis) läbimõõduga umbes 1,5 mm. Samal ajal paikneb värvinägemine ka fovea centralis. Kollane täpp asub "visuaalselt sirge" silma visuaalsel teljel ja on varustatud umbes 140 000 värvilise fotoretseptoriga ruutmillimeetri kohta. Need on niinimetatud L-, M- ja S-koonused, mille suurim valgustundlikkus on kollakasrohelise, rohelise ja sinililla violeti vahemikus.

L-koonuste maksimaalne tundlikkus on kollases-rohelises piirkonnas 563 nanomeetrit, kuid nad võtavad ka üle punase ala, nii et neid nimetatakse tavaliselt punasteks retseptoriteks. Fovea centralis siseosas, foveola, mille läbimõõt on vaid umbes 0,33 mm, on esindatud ainult M ja L koonused. Kokku on võrkkestas umbes 6 miljonit värviretseptorit (koonust).

Lisaks koonustele on võrkkest varustatud umbes 120 miljoni muu fotoretseptoriga, nn varrastega, peamiselt väljaspool kollast kohta. Need on konstrueeritud sarnaselt koonustega, kuid on palju valgustundlikumad ja suudavad eristada ainult heledaid ja tumedaid toone. Samuti reageerivad nad väga tundlikult liikuvatele objektidele perifeerses vaateväljas, st väljaspool fovea centralis'e.

Anatoomia ja struktuur

Kolm erinevat tüüpi koonuseid ja vardaid, mis esinevad võrkkestas ainult ühte tüüpi, muudavad vastuvõetud valguspaketid fotoretseptoritena elektrilisteks närvisignaalideks. Vaatamata pisut erinevatele ülesannetele töötavad kõik fotoretseptorid sama biokeemilise-füüsikalise toime põhimõtte kohaselt.

Koonused koosnevad välimisest ja sisemisest segmendist, raku tuumast ja sünapsist, mis on ette nähtud suhtlemiseks bipolaarsete rakkudega. Rakkude välimine ja sisemine segment on üksteisega ühendatud fikseeritud tseliumi ehk ühendava tseliumi kaudu. Tsiilium koosneb mikrotuubulitest, mis paiknevad mittelõngakujuliselt (üheksapoolne hulknurk). Mikrotuubulid tagavad välise ja sisemise segmendi vahelise ühenduse mehaanilise stabiliseerimise ja ainete transportimise. Nööpnõela välimisel segmendil on suur arv membraani mügarasid, nn kettaid.

Need moodustavad lamedad tihedalt pakitud vesiikulid, mis sõltuvalt tüübist sisaldavad teatud visuaalseid pigmente. Sisemine segment koos raku tuumaga moodustab fotoretseptori metaboolselt aktiivse osa. Valkude süntees toimub endoplasmaatilises retikulumis ja raku tuumas suur hulk mitokondreid tagab energia metabolism. Igal koonusel on sünapsi kaudu kontakt “oma” bipolaarse rakuga, nii et aju nägemiskeskus suudab iga koonuse jaoks kuvada eraldi pildipunkti, mis võimaldab suure eraldusvõimega ja teravat nägemist.

ülesanded

Koonuste kõige olulisem ülesanne on valgusimpulsside edastamine, vastuvõetud valguse stiimulite muundamine elektriliseks närviimpulssiks. Transduktsioon toimub suuresti koonuse välimises segmendis keeruka "visuaalse signaali edastamise kaskaadi" vormis.

Lähtepunkt on jodopsiin, mis koosneb koonuse opsiinist, visuaalse pigmendi valgukomponendist, mis varieerub sõltuvalt koonuse tüübist, ja võrkkest, A-vitamiini derivaat. „Õige” lainepikkuse eeldatav footon viib võrkkesta teisenemiseni, mille käigus kaks molekulaarset komponenti taas eralduvad ja opsiin aktiveeritakse ning käivitab reaktsioonide ja biokeemiliste muundamiste kaskaadi. Siin on olulised kaks eripära. Kuni koonus ei võta vastu mingeid pikkuse laine valgusimpulsse, millele selle tüüpi jodopsiin reageerib, tekitab koonus pidevalt neurotransmitteri glutamaadi.

Kui signaali ülekande kaskaad on vastava valguse sageduse tõttu liikunud, on glutamaadi vabanemine pärsitud, mille tulemuseks on see, et sünapsiga ühendatud bipolaarse raku ioonikanalid sulguvad. See loob võrkkesta ganglionirakkudes uued aktsioonipotentsiaalid, mis juhitakse elektriliste impulssidena edasiseks töötlemiseks kesknärvisüsteemi visuaalsetes keskustes. Tegelik signaal ei tekita neurotransmitteri aktiveerimine, vaid pigem selle pärssimise tõttu.

Veel üks eripära on see, et erinevalt enamikust närviimpulssidest, kus valitseb põhimõte "kõik või mitte midagi", võib bipolaarne rakk toota transduktsiooni ajal järk-järgult signaale, sõltuvalt glutamaadi inhibeerimise tugevusest. Bipolaarse raku väljastatava signaali tugevus vastab seega vastaval tihvtil langeva valguse tugevusele.

Ravimid leiate siit

Haigused

Silma võrkkestas esinevad koonustega seotud talitlushäirete levinumad sümptomid on värvinägemise puudulikkus, värvipimedus ja kontrasti nägemise halvenemine kuni nägemisvälja kadumiseni (kaasa arvatud). Värvide nägemise halvenemise korral on vastava tüüpi koonused selle funktsioonis piiratud, samal ajal kui värvipimeduse korral koonused puuduvad või on nende täielik funktsionaalne rike.

Nägemishäired võivad olla kaasasündinud või omandatud. Kõige tavalisem geneetiliselt põhjustatud värvinägemise kahjustus on roheline nõrkus (deuteranopia). See esineb peamiselt meestel, kuna see on X-kromosoomi geneetiline defekt. Haigestunud on umbes 8% meessoost elanikkonnast. Värvide piiratud tajumine vahemikus sinisest kollaseni on levinumad nägemishäired värvinägemispuudulikkuse korral, mis on tekkinud nägemisnärvi kahjustuste tagajärjel õnnetuse, insuldi või ajukasvaja tagajärjel.

Mõnel juhul on sümptomiteks, mis progresseeruvad aeglaselt kuni nägemisvälja defektide tekkimiseni, kaasasündinud koonusvarda düstroofia (CSD). Haigus algab kollasest kohast ja viib esialgu koonuste degeneratsioonini ning alles hiljem mõjutavad vardad, kui düstroofia levib võrkkesta teistesse osadesse.