ตัวรับแสง: โครงสร้างหน้าที่และโรค

เซลล์รับแสงเป็นเซลล์รับแสงเฉพาะทางบนจอประสาทตาของมนุษย์ พวกมันดูดซับคลื่นแสงแม่เหล็กไฟฟ้าต่าง ๆ และแปลงสิ่งเร้าเหล่านี้เป็นการกระตุ้นทางไฟฟ้าทางชีวภาพ ในโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเช่น retinitis pigmentosa หรือกรวยก้านเสื่อมเซลล์รับแสงจะพินาศทีละนิดจนกระทั่ง การปิดตา เกิดขึ้น

เซลล์รับแสงคืออะไร?

เซลล์รับแสงเป็นเซลล์รับความรู้สึกที่ไวต่อแสงซึ่งมีความเชี่ยวชาญสำหรับกระบวนการมองเห็น ศักย์ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นจากแสงในเซลล์ประสาทสัมผัสของดวงตา ดวงตาของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์รับแสงสามประเภทที่แตกต่างกัน นอกจากแท่งแล้วยังรวมถึงกรวยและไวแสงด้วย ปมประสาท เซลล์. ชีววิทยาแยกความแตกต่างระหว่างโฟโตเซลล์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง Depolarization เกิดขึ้นในโฟโตเซลล์ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ซึ่งหมายความว่าเซลล์จะตอบสนองต่อแสงโดยการลดแรงดันไฟฟ้าลง ในทางตรงกันข้าม hyperpolarization เกิดขึ้นในสัตว์มีกระดูกสันหลัง เซลล์รับแสงของพวกเขาจึงเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับแสง ต่างจากสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเซลล์รับแสงของสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นตัวรับทุติยภูมิ การแปลงสิ่งเร้าเป็น ศักยภาพในการดำเนินการ จึงเกิดขึ้นภายนอกตัวรับ นอกจากมนุษย์และสัตว์แล้วพืชยังมีเซลล์รับแสงเพื่อต่อต้านการเกิดแสงอีกด้วย

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

มีแท่งประมาณ 120 ล้านแท่งบน เรตินาของตา. กรวยรวมกันได้ประมาณ 6 ล้านจากประมาณหนึ่งล้าน ปมประสาท เซลล์ในดวงตาประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ไวต่อแสง เซลล์รับแสงที่ไวต่อแสงมากที่สุดคือแท่ง จุดบอด ของตาไม่มีตัวรับยกเว้นกรวย ดังนั้นบุคคลควรเห็นรูที่ จุดบอด ตั้งอยู่. นี่ไม่ใช่กรณีเพียงเพราะไฟล์ สมอง เติมเต็มช่องว่างด้วยความทรงจำที่รับรู้ แท่งของเรตินามีสิ่งที่เรียกว่าแผ่นดิสก์ ในทางกลับกันกรวยมีรอยพับของเมมเบรน ในพื้นที่เหล่านี้มีสิ่งที่เรียกว่าสีม่วงที่มองเห็นได้ โดยรวมแล้วแท่งและโคนมีโครงสร้างคล้ายกัน พวกเขาแต่ละคนมีส่วนนอกที่ทำงานที่สำคัญที่สุดของพวกเขา ส่วนด้านนอกของโคนเป็นรูปกรวยและกว้างกว่าส่วนด้านนอกที่ยาวและแคบของแท่ง ซีเลียมหรือส่วนที่ยื่นออกมาของเมมเบรนในพลาสมาเชื่อมต่อแต่ละส่วนด้านนอกและด้านในของตัวรับ ส่วนภายในแต่ละส่วนประกอบด้วยวงรีและไมออยด์ที่มีร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ชั้นเม็ดนอกของเซลล์รับแสงเชื่อมต่อร่างกายเซลล์กับนิวเคลียส อัน ซอน ด้วยปลายซินแนปติกในรูปแบบริบบิ้นหรือเพลทยึดติดกับแต่ละเซลล์ เหล่านี้ ประสาท เรียกอีกอย่างว่าริบบิ้น

หน้าที่และภารกิจ

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงจะถูกแปลงเป็นสิ่งกระตุ้นทางชีวภาพโดยเซลล์รับแสงของดวงตามนุษย์ ดังนั้นหน้าที่ของเซลล์รับแสงทั้งสามประเภทคือการดูดซับและแปลงแสง กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่าการถ่ายโอนแสง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ตัวรับจะดูดซับโฟตอนของแสงและเริ่มปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่ซับซ้อนเพื่อเปลี่ยนศักยภาพของเมมเบรน การเปลี่ยนแปลงของศักยภาพสอดคล้องกับ hyperpolarization ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ตัวรับทั้งสามประเภทมีความแตกต่างกัน การดูดซึม ขีด จำกัด และแตกต่างกันในความไวต่อความยาวคลื่นบางช่วง สาเหตุหลักคือเม็ดสีที่มองเห็นแตกต่างกันในเซลล์แต่ละชนิด ดังนั้นทั้งสามประเภทจึงแตกต่างกันบ้างในหน้าที่ของพวกเขา ปมประสาท ตัวอย่างเช่นเซลล์ควบคุมจังหวะกลางวันและกลางคืน ในทางกลับกันแท่งและกรวยมีบทบาทในการจดจำภาพ แท่งมีหน้าที่หลักในการมองเห็นที่มืด - สว่าง ในทางกลับกันกรวยมีบทบาทเฉพาะในเวลากลางวันและเปิดใช้งานการจดจำสี การถ่ายโอนแสงเกิดขึ้นในแต่ละส่วนด้านนอกของเซลล์รับแสง ในความมืดตัวรับแสงส่วนใหญ่จะอยู่ในสถานะที่ไม่ถูกจำลองและมีศักยภาพในการพักตัวต่ำเนื่องจากเปิดอยู่ โซเดียม ช่อง ในเวลาที่เหลือพวกเขาจะปล่อยไฟล์ สารสื่อประสาท กลูตาเมต. อย่างไรก็ตามทันทีที่แสงเข้าตาการเปิด โซเดียม ช่องปิด เป็นผลให้ศักยภาพของเซลล์เพิ่มขึ้นและเกิด hyperpolarization ขึ้น ในระหว่างการเกิด hyperpolarization นี้กิจกรรมของตัวรับจะถูกยับยั้งและมีการปลดปล่อยตัวส่งน้อยลง รุ่นถอยหลังเข้าคลองของ กลูตาเมต เปิดช่องไอออนของเซลล์สองขั้วปลายน้ำและเซลล์แนวนอนแรงกระตุ้นจากเซลล์รับแสงจะถูกส่งผ่านช่องทางเปิดไปยังเซลล์ประสาทซึ่งจะกระตุ้นปมประสาทและเซลล์อะมาครินเอง ดังนั้นสัญญาณจากตัวรับจะถูกส่งไปยัง สมองซึ่งจะได้รับการประเมินด้วยความช่วยเหลือของภาพความทรงจำ

โรค

เกี่ยวกับเซลล์รับแสงของดวงตามนุษย์อาจเกิดข้อร้องเรียนและโรคได้หลายชนิด หลายสิ่งเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเป็นการสูญเสียสายตาอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น dystrophy รูปกรวยเป็นรูปแบบของการเสื่อมของจอประสาทตาที่สืบทอดมาซึ่งทำให้เซลล์รับแสงพินาศ ในโรคทางพันธุกรรมนี้ผู้ป่วยจะสูญเสียกรวยและแท่งอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการสะสมของเม็ดสีที่จอประสาทตา กระบวนการนี้ปรากฏให้เห็นในระยะแรกเนื่องจากความสามารถในการมองเห็นลดลงเพิ่มความไวต่อแสงและสีที่เกิดขึ้น การปิดตา. ความไวในลานสายตาส่วนกลางลดลง ในระยะต่อมาโรคนี้ยังโจมตีลานสายตาส่วนปลายด้วย อาการเช่นกลางคืน การปิดตา อาจพัฒนา หลังจากนั้นสักครู่ผู้ป่วยอาจตาบอดสนิท Retinal pigmentosa หรือที่เรียกว่า rod-cone dystrophy ต้องแตกต่างจากโรคนี้ ในรูปแบบของโรคจอประสาทตานี้อาการจะเหมือนกับการเสื่อมรูปกรวย แต่อาการจะกลับกัน ซึ่งหมายความว่า retinitis pigmentosa ครั้งแรกปรากฏตัวใน ตาบอดกลางคืนในขณะที่ตาบอดกลางคืนสำหรับโรคโคนแท่งจะมีอาการในระยะหลังเท่านั้น หลักสูตรของ retinal pigmentosa มักมีความรุนแรงน้อยกว่า dystrophy รูปกรวย นอกจากโรคความเสื่อมเหล่านี้แล้วเซลล์ประสาทสัมผัสของระบบการมองเห็นยังสามารถได้รับผลกระทบด้วย แผลอักเสบ หรือได้รับความเสียหายจากอุบัติเหตุ