Cones

Como Cones os fotorreceptores na retina do olho que são responsáveis ​​pelas cores e pela visão nítida. Eles estão fortemente concentrados na mancha amarela, a área de visão colorida e ao mesmo tempo mais nítida. Os seres humanos têm três tipos diferentes de cones, cada um dos quais tem sua sensibilidade máxima na faixa de freqüência da luz azul, verde e vermelha.

Quais são os cones?

A zona de visão mais nítida está concentrada na retina humana na mancha amarela (fovea centralis) com um diâmetro de cerca de 1,5 mm. Ao mesmo tempo, a visão das cores também está localizada na fóvea central. O ponto amarelo está localizado centralmente no eixo visual do olho para "olhar direto" e está equipado com aproximadamente 140.000 fotorreceptores coloridos por milímetro quadrado. Esses são os chamados cones L, M e S, que têm sua maior sensibilidade à luz na faixa amarelo-verde, verde e azul-violeta.

Os L-cones têm sensibilidade máxima de 563 nanômetros na área verde-amarela, mas também ocupam a área vermelha, de modo que costumam ser chamados de receptores vermelhos. Na área mais interna da fóvea central, a fovéola, que tem apenas cerca de 0,33 mm de diâmetro, apenas os cones M e L estão representados. No total, existem cerca de 6 milhões de receptores de cores (cones) na retina.

Além dos cones, a retina é equipada com cerca de 120 milhões de outros fotorreceptores, os chamados bastonetes, principalmente fora da mancha amarela. Eles são construídos de forma semelhante aos cones, mas muito mais sensíveis à luz e só podem diferenciar entre tons claros e escuros. Eles também reagem com muita sensibilidade a objetos em movimento no campo de visão periférico, ou seja, fora da fóvea central.

Anatomia e estrutura

Os três tipos diferentes de cones e bastonetes, que estão presentes em apenas um tipo na retina, convertem os pacotes de luz recebidos em sinais nervosos elétricos em sua função de fotorreceptores. Apesar de tarefas ligeiramente diferentes, todos os fotorreceptores funcionam de acordo com o mesmo princípio físico-bioquímico de ação.

Os cones consistem em um segmento externo e um interno, o núcleo da célula e a sinapse para comunicação com as células bipolares. Os segmentos externo e interno das células são conectados um ao outro por meio de um cílio fixo, o cílio de conexão. O cílio consiste em microtúbulos em um arranjo não-diagonal (polígono de nove lados). Os microtúbulos servem para estabilizar mecanicamente a conexão entre os segmentos externo e interno e para transportar substâncias. O segmento externo do pino possui um grande número de protuberâncias de membrana, os chamados discos.

Eles formam vesículas achatadas e compactas que - dependendo do tipo - contêm certos pigmentos visuais. O segmento interno com o núcleo da célula forma a parte metabolicamente ativa do fotorreceptor. A síntese de proteínas ocorre no retículo endoplasmático e um grande número de mitocôndrias no núcleo da célula garantem o metabolismo energético. Cada cone tem contato com sua “própria” célula bipolar por meio de sua sinapse, de modo que o centro visual no cérebro pode exibir um ponto de imagem separado para cada cone, o que permite uma visão nítida de alta resolução.

tarefas

A tarefa mais importante dos cones é a transdução dos impulsos luminosos, a conversão dos estímulos luminosos recebidos em um impulso nervoso elétrico. A transdução ocorre amplamente no segmento externo do cone na forma de uma complexa "cascata de transdução de sinal visual".

O ponto de partida é a iodopsina, que é composta pela opsina do cone, o componente proteico de um pigmento visual que varia de acordo com o tipo de cone, e a retinal, um derivado da vitamina A. Um fóton colidindo com o comprimento de onda “correto” leva a uma conversão da retina em outra forma, pela qual os dois componentes moleculares se separam novamente e a opsina é ativada e desencadeia uma cascata de reações e conversões bioquímicas. Duas particularidades são importantes aqui. Enquanto um cone não recebe nenhum impulso de luz do comprimento de onda ao qual seu tipo de iodopsina reage, o cone produz continuamente o neurotransmissor glutamato.

Se a cascata de transdução de sinal é acionada pela incidência de luz correspondente, a liberação de glutamato é inibida, com o resultado de que os canais iônicos na célula bipolar se conectam pela sinapse se fecham. Isso cria novos potenciais de ação nas células ganglionares retinais a jusante, que são conduzidos como impulsos elétricos para processamento posterior nos centros visuais do SNC. O sinal real não é gerado pela ativação de um neurotransmissor, mas sim devido à sua inibição.

Outra característica especial é que, ao contrário da maioria dos impulsos nervosos, onde prevalece o "princípio tudo ou nada", a célula bipolar pode produzir sinais graduais durante a transdução, dependendo da força da inibição do glutamato. A intensidade do sinal emitido pela célula bipolar corresponde, portanto, à intensidade da luz incidente no pino correspondente.

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Doenças

Os sintomas mais comuns de disfunção relacionada ao cone na retina do olho são deficiência de visão de cores, daltonismo e deficiência na visão de contraste até e incluindo perda de campo visual. No caso de deficiências visuais para cores, o tipo correspondente de cones tem sua função restrita, enquanto no caso de daltonismo os cones estão ausentes ou apresentam uma falha funcional total.

Os distúrbios visuais podem ser congênitos ou adquiridos. O comprometimento da visão em cores causado geneticamente mais comum é a fraqueza verde (deuteranopia). Ocorre principalmente em homens porque é um defeito genético no cromossomo X. Cerca de 8% da população masculina é afetada. Percepção reduzida de cores na faixa do azul ao amarelo são os distúrbios visuais mais comuns no caso de deficiência de visão de cores adquirida por lesões no nervo óptico como resultado de um acidente, acidente vascular cerebral ou tumor cerebral.

Em alguns casos, os sintomas que progridem lentamente até e incluindo defeitos do campo visual são distrofia congênita de bastonetes (DAC). A doença começa na mancha amarela e inicialmente leva à degeneração dos cones e só mais tarde os bastonetes são afetados quando a distrofia se espalha para outras partes da retina.