Kjegler er fotoreseptorene på øyets netthinne ansvarlig for farge og skarpt syn. De er høyt konsentrerte i gul flekk, området for fargesyn og også området for skarpeste syn. Mennesker har tre forskjellige typer kjegler, som hver har sin maksimale følsomhet i de blå, grønne og røde frekvensområdene for lys.
Hva er kjeglene?
Sonen for skarpeste syn er konsentrert i den menneskelige netthinnen i gul flekk (fovea centralis) med en diameter på ca. 1.5 mm. Samtidig er fargesyn også lokalisert i fovea centralis. De gul flekk ligger sentralt i øyets visuelle akse for "rett utseende" og er utstyrt med ca 140,000 563 fotoreseptorer i farger per qmm. Dette er såkalte L-, M- og S-kjegler, som har høyest lysfølsomhet i det gulgrønne, grønne og blåviolette området. Selv om L-kjeglene har sin maksimale følsomhet på 0.33 nanometer i det gulgrønne området, overtar de også det røde området, slik at de vanligvis kalles røde reseptorer. I den innerste delen av fovea centralis, foveola, som bare er ca 6 mm i diameter, er bare M- og L-kjegler til stede. Totalt er det omtrent 120 millioner fargene reseptorer (kjegler) på netthinnen. I tillegg til kjeglene er netthinnen hovedsakelig utstyrt utenfor den gule flekken med rundt XNUMX millioner ekstra fotoreseptorer, de såkalte stengene. De har samme struktur som kjeglene, men er mye mer følsomme for lys og kan bare skille mellom lyse og mørke toner. De er også veldig følsomme for bevegelige objekter i det perifere synsfeltet, dvs. utenfor fovea centralis.
Anatomi og struktur
De tre forskjellige typene av kjegler og stengene, som bare er tilstede i en type i netthinnen, konverterer mottatte lyspakker til elektriske nervesignaler i sin funksjon som fotoreseptorer. Til tross for litt forskjellige oppgaver, fungerer alle fotoreseptorer i henhold til det samme biokjemiske-fysiske handlingsprinsippet. Kjeglene består av et ytre og et indre segment, kjernen og synapsen for kommunikasjon med bipolare celler. De ytre og indre segmentene av cellene er forbundet med et fast cilium, det forbindende cilium. Cilium består av mikrotubuli i et nonagonalt arrangement (ni-sidig polygon). Mikrorørene tjener til å mekanisk stabilisere forbindelsen mellom det ytre og indre segmentet og til å transportere materiale. Det ytre segmentet av kjeglene har et stort antall membraninvasjoner, de såkalte skivene. De danner flate, tettpakket vesikler, som - avhengig av type - inneholder visse visuelle pigmenter. Det indre segmentet med cellekjernen danner den metabolisk aktive delen av fotoreseptoren. Ved endoplasmatisk retikulumproteinsyntese finner sted og i kjernen et mangfold av mitokondrier tar vare på energimetabolisme. Hver kjegle har kontakt med sin "egen" bipolare celle via sin synaps, slik at det visuelle sentrum i hjerne kan vise en egen piksel for hver kjegle, noe som muliggjør skarp syn med høy oppløsning.
Oppgaver
Den viktigste oppgaven til kjeglene er transduksjon av lysimpulser, konvertering av mottatt lysstimuli til en elektrisk nerveimpuls. Transduksjon foregår i stor grad i det ytre segmentet av kjeglen i form av en kompleks "visuell signaltransduksjonskaskade." Utgangspunktet er iodopsin, som består av kegleopsin, proteindelen av et annet visuelt pigment, avhengig av typen av kjegle, og retinal, en vitamin A derivat. En innfallende foton av den “rette” bølgelengden fører til en omdannelse av retinalen til en annen form, noe som får de to molekylære komponentene til å skilles igjen og opsinet aktiveres, og initierer en kaskade av reaksjoner og biokjemiske konverteringer. To funksjoner er viktige her. Så lenge en kjegle ikke mottar lysimpulser av lengdebølgen som dens type iodopsin reagerer på, produserer kjeglen kontinuerlig nevrotransmitter glutamat. Hvis signaltransduksjonskaskaden initieres av passende lysinngang, frigjøres glutamat inhiberes, slik at ionekanalene ved den synapsekoblede bipolare cellen lukkes. Dette resulterer i nye handlingspotensialer i nedstrøms netthinnen ganglion celler, som overføres som elektriske impulser til de visuelle sentrene i CNS for videre behandling. Dermed produseres ikke det faktiske signalet ved aktivering av en nevrotransmitter, men på grunn av dens inhibering. En annen særegenhet er at i motsetning til de fleste nerveimpulser, der "alt-eller-ingenting-prinsippet" hersker, kan bipolar celle i transduksjon produsere gradvise signaler, avhengig av styrke av inhiberingen av glutamat. Dermed styrke av signalet som sendes ut av den bipolare cellen tilsvarer styrken av lysinnfall ved den tilsvarende kjeglen.
Sykdommer
De vanligste symptomene på dysfunksjon assosiert med kjegler i øyets netthinne er fargesynunderskudd, farge blindhet, og svekkelse av kontrast syn og til og med synsfelt tap. Ved mangler i fargesyn er den tilsvarende typen kjegler begrenset i funksjon, mens den er i farge blindhet, kjeglene er fraværende eller har en total funksjonsfeil. De visuelle feilene kan være medfødt eller ervervet. Den vanligste genetiske fargesynmangel er grønn mangel (deuteranopia). Det forekommer hovedsakelig hos menn på grunn av en genetisk defekt på X-kromosomet. Omtrent 8% av den mannlige befolkningen er berørt. Nedsatt oppfatning av farger i det blå til gule området er den vanligste synsfeilen i farget synstap ervervet av lesjoner på synsnerven på grunn av en ulykke, hjerneslag or hjerne svulst. I noen tilfeller er medfødt kjeglestangsdystrofi (ZSD) tilstede med langsomt progressive symptomer på synsfeltstap. Sykdommen begynner på den gule flekken og forårsaker opprinnelig degenerering av kjeglene, og først senere blir stengene berørt når dystrofi sprer seg til andre deler av netthinnen.
