المخاريط

مثل المخاريط المستقبلات الضوئية على شبكية العين المسؤولة عن اللون والرؤية الحادة. تتركز بقوة في البقعة الصفراء ، المنطقة الملونة وفي نفس الوقت تكون الرؤية الأكثر حدة. لدى البشر ثلاثة أنواع مختلفة من المخاريط ، ولكل منها أقصى حساسية في نطاق تردد الضوء الأزرق والأخضر والأحمر.

ما هي المخاريط؟

تتركز منطقة الرؤية الأكثر حدة في شبكية العين البشرية في البقعة الصفراء (النقرة المركزية) التي يبلغ قطرها حوالي 1.5 ملم. في الوقت نفسه ، تقع رؤية الألوان أيضًا في النقرة المركزية. تقع البقعة الصفراء بشكل مركزي في المحور البصري للعين من أجل "المظهر المستقيم" ومجهزة بحوالي 140000 مستقبل ضوئي ملون لكل ملم مربع. تسمى هذه المخاريط L و M و S ، والتي تتمتع بأعلى حساسية للضوء في النطاق الأصفر والأخضر والأخضر والأزرق البنفسجي.

تبلغ حساسية L-cones القصوى 563 نانومترًا في المنطقة الصفراء والخضراء ، ولكنها أيضًا تستحوذ على المنطقة الحمراء ، بحيث يُشار إليها عادةً باسم مستقبلات حمراء. في المنطقة الأعمق من النقرة المركزية ، foveola ، التي يبلغ قطرها حوالي 0.33 مم فقط ، يتم تمثيل المخاريط M و L فقط. في المجموع ، هناك حوالي 6 ملايين مستقبلات لونية (مخاريط) على شبكية العين.

بالإضافة إلى المخاريط ، تم تجهيز شبكية العين بشكل أساسي بحوالي 120 مليون مستقبل ضوئي آخر ، ما يسمى بالقضبان ، خارج البقعة الصفراء. تم تصميمها بشكل مشابه للأقماع ، ولكنها أكثر حساسية للضوء ويمكنها فقط التمييز بين درجات الألوان الفاتحة والداكنة. كما أنها تتفاعل بحساسية شديدة مع الأجسام المتحركة في مجال الرؤية المحيطي ، أي خارج النقرة المركزية.

التشريح والهيكل

تعمل الأنواع الثلاثة المختلفة من المخاريط والقضبان ، والتي توجد فقط في نوع واحد في شبكية العين ، على تحويل حزم الضوء الواردة إلى إشارات عصبية كهربائية في وظيفتها كمستقبلات ضوئية. على الرغم من المهام المختلفة قليلاً ، تعمل جميع المستقبلات الضوئية وفقًا لنفس مبدأ التشغيل الكيميائي الحيوي.

تتكون المخاريط من جزء خارجي وداخلي ونواة الخلية والمشابك للتواصل مع الخلايا ثنائية القطب. ترتبط الأجزاء الخارجية والداخلية للخلايا ببعضها البعض عبر كيليوم ثابت ، وهو الهدب الموصل. يتكون الهدب من أنابيب دقيقة في ترتيب غير مضلع (مضلع ذو تسعة جوانب). تعمل الأنابيب الدقيقة على تثبيت الاتصال بين الأجزاء الخارجية والداخلية ميكانيكيًا ونقل المواد. يحتوي الجزء الخارجي من الدبوس على عدد كبير من نتوءات الغشاء ، ما يسمى بالأقراص.

إنها تشكل حويصلات مسطحة ومكتظة بإحكام والتي - حسب نوعها - تحتوي على أصباغ بصرية معينة. يشكل الجزء الداخلي مع نواة الخلية الجزء النشط الأيضي من المستقبل الضوئي. يحدث تخليق البروتين في الشبكة الإندوبلازمية ويضمن عدد كبير من الميتوكوندريا في نواة الخلية استقلاب الطاقة. كل مخروط لديه اتصال مع خليته ثنائية القطب "الخاصة به" عبر المشبك ، بحيث يمكن للمركز البصري في الدماغ عرض نقطة صورة منفصلة لكل مخروط ، مما يتيح رؤية عالية الدقة وحادة.

مهام

أهم مهمة للمخاريط هي تحويل النبضات الضوئية ، وتحويل منبهات الضوء المستقبلة إلى نبضة عصبية كهربائية. يحدث التحويل إلى حد كبير في الجزء الخارجي من المخروط في شكل "تسلسل نقل إشارة بصري" معقد.

نقطة البداية هي iodopsin ، الذي يتكون من مخروط opsin ، وهو مكون بروتيني لصبغة بصرية تختلف تبعًا لنوع المخروط ، والشبكية ، مشتق من فيتامين أ. يؤدي الفوتون المتصادم ذي الطول الموجي "الصحيح" إلى تحويل شبكية العين إلى شكل آخر ، حيث ينفصل المكونان الجزيئيان مرة أخرى ويتم تنشيط opsin ويطلق سلسلة من التفاعلات والتحولات الكيميائية الحيوية. هناك ميزتان خاصتان مهمتان هنا. طالما أن المخروط لا يتلقى أي نبضات ضوئية من موجة الطول التي يتفاعل معها نوع اليودوبسين ، ينتج المخروط باستمرار الناقل العصبي الغلوتامات.

إذا تم ضبط تسلسل تحويل الإشارة من خلال حدوث الضوء المقابل ، يتم منع إطلاق الجلوتامات ، مما يؤدي إلى إغلاق القنوات الأيونية على الخلية ثنائية القطب المتصلة بالمشابك. هذا يخلق إمكانات عمل جديدة في الخلايا العقدية للشبكية ، والتي يتم إجراؤها كنبضات كهربائية لمزيد من المعالجة في المراكز المرئية للجهاز العصبي المركزي. لا تنشأ الإشارة الفعلية عن تنشيط ناقل عصبي ، بل من تثبيطه.

ميزة خاصة أخرى هي أنه ، على عكس معظم النبضات العصبية ، حيث يسود مبدأ "الكل أو لا شيء" ، يمكن للخلية ثنائية القطب إنتاج إشارات تدريجية أثناء التنبيغ ، اعتمادًا على قوة تثبيط الغلوتامات. وبالتالي فإن قوة الإشارة المنبعثة من الخلية ثنائية القطب تتوافق مع قوة الضوء الساقط على الدبوس المقابل.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

الأعراض الأكثر شيوعًا للضعف المرتبط بالمخروط في شبكية العين هي ضعف رؤية الألوان ، وعمى الألوان ، وضعف في رؤية التباين وحتى فقدان المجال البصري. في حالة قصور رؤية الألوان ، يتم تقييد نوع المخاريط المقابل في وظيفته ، بينما في حالة عمى الألوان ، تكون الأقماع غائبة أو تعاني من فشل وظيفي كامل.

يمكن أن تكون الاضطرابات البصرية خلقية أو مكتسبة. أكثر أنواع ضعف رؤية الألوان شيوعًا هو الضعف الأخضر (deuteranopia). يحدث بشكل رئيسي عند الرجال لأنه عيب جيني في الكروموسوم X. يتأثر حوالي 8 ٪ من السكان الذكور. يعد الإدراك المنخفض للألوان في النطاق الأزرق إلى الأصفر أكثر الاضطرابات البصرية شيوعًا في حالة نقص الرؤية اللونية المكتسبة من خلال الآفات على العصب البصري نتيجة لحادث أو سكتة دماغية أو ورم في المخ.

في بعض الحالات ، تكون الأعراض التي تتطور ببطء حتى وتشتمل على عيوب المجال البصري هي الحثل الخلقي للقضيب المخروطي (CSD). يبدأ المرض في البقعة الصفراء ويؤدي في البداية إلى تنكس المخاريط وبعد ذلك فقط تتأثر القضبان عندما ينتشر الحثل إلى أجزاء أخرى من شبكية العين.