Kegels

Net zo Kegels de fotoreceptoren op het netvlies van het oog die verantwoordelijk zijn voor kleur en scherp zicht. Ze zijn sterk geconcentreerd in de gele vlek, het gebied met gekleurd en tegelijkertijd het scherpste zicht. Mensen hebben drie verschillende soorten kegels, die elk hun maximale gevoeligheid hebben in het blauwe, groene en rode frequentiebereik van licht.

Wat zijn de kegels?

De zone met het scherpste zicht is geconcentreerd in het menselijk netvlies in de gele vlek (fovea centralis) met een diameter van ongeveer 1,5 mm. Tegelijkertijd bevindt kleurwaarneming zich ook in de fovea centralis. De gele vlek bevindt zich centraal in de visuele as van het oog voor "recht kijken" en is uitgerust met ongeveer 140.000 kleurenfotoreceptoren per vierkante mm. Dit zijn zogenaamde L-, M- en S-kegels, die hun hoogste lichtgevoeligheid hebben in het geelgroene, groene en blauwviolette bereik.

De L-cones hebben hun maximale gevoeligheid van 563 nanometer in het geelgroene gebied, maar nemen ook het rode gebied over, waardoor ze meestal rode receptoren worden genoemd. In het binnenste gedeelte van de fovea centralis, de foveola, die slechts ongeveer 0,33 mm in diameter is, zijn alleen M- en L-kegels weergegeven. In totaal zijn er ongeveer 6 miljoen kleurreceptoren (kegeltjes) op het netvlies.

Naast de kegeltjes is het netvlies voornamelijk uitgerust met zo'n 120 miljoen andere fotoreceptoren, de zogenaamde staafjes, buiten de gele vlek. Ze zijn op dezelfde manier geconstrueerd als de kegels, maar veel gevoeliger voor licht en kunnen alleen onderscheid maken tussen lichte en donkere tonen. Ze reageren ook zeer gevoelig op bewegende objecten in het perifere gezichtsveld, dus buiten de fovea centralis.

Anatomie en structuur

De drie verschillende soorten kegeltjes en staafjes, die slechts in één type in het netvlies aanwezig zijn, zetten in hun functie als fotoreceptoren lichtpakketjes om in elektrische zenuwsignalen. Ondanks enigszins verschillende taken werken alle fotoreceptoren volgens hetzelfde biochemisch-fysische werkingsprincipe.

De kegels bestaan ​​uit een buitenste en een binnenste segment, de celkern en de synaps voor communicatie met bipolaire cellen. De buitenste en binnenste segmenten van de cellen zijn met elkaar verbonden via een vaste cilium, de verbindende cilium. De cilium bestaat uit microtubuli in een niet-hoekige opstelling (negenzijdige veelhoek). De microtubuli dienen om de verbinding tussen de buitenste en binnenste segmenten mechanisch te stabiliseren en om stoffen te transporteren. Het buitensegment van de pin heeft een groot aantal membraanuitsteeksels, de zogenaamde schijven.

Ze vormen platte, dicht opeengepakte blaasjes die - afhankelijk van hun type - bepaalde visuele pigmenten bevatten. Het binnenste segment met de celkern vormt het metabolisch actieve deel van de fotoreceptor. Eiwitsynthese vindt plaats in het endoplasmatisch reticulum en een groot aantal mitochondria in de celkern zorgen voor het energiemetabolisme. Elke kegel heeft via zijn synaps contact met zijn "eigen" bipolaire cel, zodat het visuele centrum in de hersenen voor elke kegel een afzonderlijk beeldpunt kan weergeven, wat een scherp zicht met hoge resolutie mogelijk maakt.

taken

De belangrijkste taak van de kegeltjes is de transductie van lichtimpulsen, het omzetten van ontvangen lichtprikkels in een elektrische zenuwimpuls. De transductie vindt grotendeels plaats in het buitensegment van de kegel in de vorm van een complexe "visuele signaaltransductiecascade".

Het startpunt is jodopsine, dat bestaat uit de kegel opsine, de eiwitcomponent van een visueel pigment dat varieert afhankelijk van het type kegel, en het netvlies, een derivaat van vitamine A. Een invallend foton van de “juiste” golflengte leidt tot een omzetting van het netvlies in een andere vorm, waarbij de twee moleculaire componenten weer scheiden en het opsin geactiveerd wordt en een cascade van reacties en biochemische omzettingen op gang brengt. Twee bijzonderheden zijn hierbij belangrijk. Zolang een kegel geen lichtimpulsen ontvangt van de lengtegolf waarop zijn type jodopsine reageert, produceert de kegel continu de neurotransmitter glutamaat.

Als de signaaltransductiecascade in beweging wordt gezet door de overeenkomstige lichtinval, wordt de afgifte van glutamaat geremd, met als resultaat dat de ionenkanalen op de bipolaire cel die door de synaps zijn verbonden, sluiten. Dit creëert nieuwe actiepotentialen in de stroomafwaartse retinale ganglioncellen, die worden geleid als elektrische impulsen voor verdere verwerking in de visuele centra van het CZS. Het feitelijke signaal wordt niet gegenereerd door de activering van een neurotransmitter, maar eerder door zijn remming.

Een ander bijzonder kenmerk is dat, in tegenstelling tot de meeste zenuwimpulsen, waarin het “alles-of-niets-principe” overheerst, de bipolaire cel tijdens de transductie geleidelijke signalen kan produceren, afhankelijk van de sterkte van de glutamaatremming. De sterkte van het door de bipolaire cel uitgezonden signaal komt dus overeen met de sterkte van het invallende licht op de bijbehorende pin.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten

De meest voorkomende symptomen van kegelgerelateerde disfunctie in het netvlies van het oog zijn kleurwaarnemingstekort, kleurenblindheid en verminderde contrastvisie en zelfs gezichtsveldverlies. Bij kleurwaarnemingsstoornissen is het overeenkomstige type kegeltjes beperkt in zijn functie, terwijl bij kleurenblindheid de kegeltjes afwezig zijn of een volledige functionele storing vertonen.

De visuele stoornissen kunnen aangeboren of verworven zijn. De meest voorkomende genetisch veroorzaakte stoornis van het kleurenzien is groene zwakte (deuteranopie). Het komt vooral voor bij mannen omdat het een genetisch defect is op het X-chromosoom. Ongeveer 8% van de mannelijke bevolking wordt getroffen. Verminderde waarneming van kleuren in het bereik van blauw tot geel zijn de meest voorkomende visuele stoornissen in het geval van kleurwaarnemingstekorten die zijn ontstaan ​​door laesies op de oogzenuw als gevolg van een ongeval, beroerte of hersentumor.

In sommige gevallen zijn symptomen die langzaam voortschrijden tot en met gezichtsvelddefecten aangeboren cone-rod dystrofie (CSD). De ziekte begint op de gele vlek en leidt aanvankelijk tot degeneratie van de kegeltjes en pas later worden de staafjes aangetast wanneer de dystrofie zich uitbreidt naar andere delen van het netvlies.