tyč

ako tyč nazývajú sa fotoreceptory sietnice zodpovedné za monochromatické nočné videnie citlivé na svetlo a za periférne videnie. Hlavná koncentrácia tyčiniek je mimo centrálnej žltej škvrny (fovea centralis) na sietnici, ktorá je hlavne vybavená tromi rôznymi typmi kužeľov na farbu a ostré videnie počas dňa a pri slabom súmraku.

Čo sú paličky?

Približne 110 miliónov tyčiniek na sietnici sú fotoreceptory, ktoré reagujú na svetelné impulzy oveľa citlivejšie ako približne 6 miliónov kužeľov. Tyčinky sú preto predurčené na nočné videnie (skotopické videnie) a videnie pri tmavom súmraku. Pretože v modro-zelenom spektrálnom rozsahu existuje iba jeden typ tyčinky, ktorý je zvlášť citlivý na svetlo, videnie sa stáva monochromatickým pod určitým jasom.

Rôzne farby už nie sú vnímané. Vysoká citlivosť na svetlo je čiastočne na úkor kontrastu. Pretože až 20 tyčí hlási svetelné impulzy bipolárnymi bunkami tomu istému ganglionu, vizuálne centrum v mozgu už nedokáže lokalizovať svetelný impulz tak presne ako s kónusmi, ktoré sú často spojené s „ich“ ganglií v pomere 1: 1. Aj keď princíp konverzie svetelných impulzov na elektrické nervové signály je v zásade rovnaký pre prúty a kužele, správy z prútov sú podstatne rýchlejšie ako správy z kuželíkov, pretože existuje menej prepojení. To znamená, že tyče reagujú mimoriadne citlivo nielen na svetlo, ale aj na pohybujúce sa objekty v periférnom zornom poli.

Anatómia a štruktúra

Štruktúra tyčiniek je podobná štruktúre kužeľov, ale tyčinky sú tenšie a používajú ako vizuálny pigment rodopsín, ktorého najvyššia citlivosť je v modrozelenej oblasti pri 498 nanometroch. Tyče sa skladajú z tela bunky, synapse, vnútorného segmentu, spojovacieho segmentu a vonkajšieho segmentu.

Vnútorný segment sa stará o metabolizmus buniek a pomocou tisícok mitochondrií v jadre o energetický metabolizmus, zatiaľ čo vo vonkajšom segmente dochádza k premene svetelných impulzov na elektrické nervové signály, vizuálnej transdukcii signálu. Vonkajší segment obsahuje viac ako 1 000 tzv. Diskov, v ktorých je uložený vizuálny pigment rodopsín.

Disky sú výsledkom bývalých membránových invázií, ktoré sa počas evolúcie oddelili od vonkajšej membrány. Na rozdiel od toho sú priehlbiny membrány vo vonkajších segmentoch kolíkov stále rozpoznateľné ako také, pretože zostali súčasťou membrány. Okrajové spojovacie cilium, ktoré sa skladá z nelineárnych mikrotubúl (9-stranný polygón), slúži na mechanickú stabilizáciu spojenia medzi vnútorným a vonkajším segmentom a na transport hmoty medzi týmito dvoma segmentmi.

Funkcia a úlohy

Hlavnou funkciou prútov je prevádzať (slabé) svetelné impulzy na elektrické nervové impulzy. Tento proces zahŕňa komplexnú kaskádu prenosu signálu a prebieha hlavne vo vonkajšom segmente. Prvý stupeň spočíva v reakcii vizuálneho pigmentu rodopsínu, ktorý pozostáva z opsínu a 11-cis-sietnice z karotenoidu. Po vystavení svetlu 11-cis-sietnica izomerizuje na all-trans izomér a znova sa oddeľuje od rodopsínu.

Na rozdiel od aktivácie iných neurónov, ktoré sú zvyčajne stimulované k uvoľňovaniu neurotransmitera krátkou depolarizáciou z -65 mV na +10 až +30 mV, fotoreceptory pracujú presne opačne, tie s negatívnymi približne -40 mV Nabité synapsie sú krátko hyperpolarizované na -65 mV, takže dočasne znižujú alebo zastavujú uvoľňovanie glutamátu, vášho špecifického neurotransmitera.

Zodpovedajúci nervový impulz sa nevytvára uvoľňovaním poslovej látky, ale znižovaním uvoľňovania. Pokiaľ na receptory nezasiahne žiadne svetlo (pokojová poloha), glutamát sa neustále uvoľňuje pri synapsiách fotoreceptorov. To má tú výhodu, že dolné gangliá môžu postupne meniť nervový stimul v závislosti od intenzity dopadajúceho svetla, t.j. generovať druh analógového signálu, ktorý nielen umožňuje vizuálnym centrám priradiť svetelné body priestorovo, ale tiež ich jas.

Našej ochrane pôvodne slúžila schopnosť tyčiniek veľmi citlivo reagovať na objekty v periférnom zornom poli, ktoré sa pohybujú vzhľadom na svoje okolie. Nepriateľov alebo predátorov, ktorí sa blížili zo strany, sme zaznamenali skoro. Dnes táto schopnosť paličiek zohráva úlohu pri vizuálnom lietaní, pretože objekty, ktoré sa blížia zo strany, sú zaznamenané v počiatočnom štádiu a môžu sa začať vyhýbajúce sa manévre.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Funkčné poruchy tyčiniek sú obzvlášť viditeľné pri zhoršenom nočnom videní. Rozsiahla reverzibilná nočná slepota sa vyskytuje pri nedostatočnom prísunu vitamínu A, pretože potom nie je na diskoch vo vonkajšom segmente tyčiniek možné uložiť dostatok vizuálneho pigmentu.

Symptómy dysfunkcie tyčí môžu byť tiež pripisované zvýšenej citlivosti na oslnenie, napr. B. rozpoznať prichádzajúcu premávku. Okrem nedostatočnej ponuky vitamínu A a nervových lézií v dôsledku traumatického poškodenia mozgu (TBI), mozgového nádoru alebo iných poranení, sú funkčné poruchy tyčiniek väčšinou spôsobené genetickými defektmi. Väčšinou ide o genetické defekty, ktoré vedú k rôznym typom sietnicových dystrofií a postupne ničia fotoreceptory v sietnici.

Retinitis pigmentosa je sietnicová dystrofia, ktorá sa v roku 2006 vyvíja zvonka. To znamená, že tyče sú prvými, ktorých sa to týka a typická nočná slepota a citlivosť na oslnenie, hoci denné videnie nemá (zatiaľ) žiadne obmedzenia, pokiaľ ide o ostrosť a farebné videnie. Iné sietnicové dystrofie, ako je dystrofia kužeľových tyčí (ZSD), postupujú zvnútra smerom von, takže kužele sú postihnuté najskôr a až neskôr tyčinky.