Stenger er retinal fotoreseptorer som er ansvarlige for lysfølsom monokromatisk nattsyn og perifert syn. Hoved konsentrasjon av stenger er utenfor gul flekk (fovea centralis) som ligger sentralt på netthinnen, som hovedsakelig er befolket med tre forskjellige typer kjegler for farge og skarpt syn om dagen og i sterk skumring.
Hva er stenger?
De rundt 110 millioner stengene på netthinnen er fotoreseptorer som er mye mer følsomme for lysimpulser enn de omtrent 6 millioner kjeglene. Stengene er derfor forutbestemt for nattesyn (scotopic vision) og syn i mørk skumring. Fordi det bare er en type stang, som er spesielt følsom for lys i det blågrønne spektrale området, blir synet monokromatisk under en viss lysstyrke. Ulike farger oppfattes ikke lenger. Den høye følsomheten for lys er delvis på bekostning av kontrasten. Fordi opptil 20 stenger rapporterer lysimpulser til det samme ganglion via bipolare celler, det visuelle sentrum i hjerne kan ikke lenger lokalisere lysimpulsen så presist som med kjeglene, som ofte er sammenkoblet med "deres" ganglier i forholdet 1: 1. Selv om prinsippet om konvertering av lysimpulser til elektriske nervesignaler i prinsippet er nesten det samme for stenger og kjegler, er meldingene fra stenger betydelig raskere enn de fra kjegler fordi det er færre mellomforbindelser. Som et resultat er stenger ekstremt følsomme ikke bare for lys, men også for bevegelige gjenstander i det perifere synsfeltet.
Anatomi og struktur
Strukturen til stenger ligner på kjegler, men stenger er slankere og bruker rodopsin som visuelt pigment, hvis høyeste følsomhet i det blågrønne området er 498 nanometer. Stenger består av en cellekropp, synaps, indre segment, kobling av cilium og ytre segment. Det indre segmentet gir cellemetabolisme og ved hjelp av tusenvis av mitokondrier i kjernen, energimetabolisme, mens det ytre segmentet er der konvertering av lys pulserer til elektriske nervesignaler, visuell signaltransduksjon, finner sted. Det ytre segmentet inneholder mer enn 1,000 såkalte plater der det visuelle pigmentet rodopsin er lagret. Skivene har utviklet seg fra tidligere membraninvagasjoner som har løsnet fra den ytre membranen i løpet av evolusjonen. I motsetning til dette er membraninvaginasjonene i de ytre segmentene av kjeglene fremdeles gjenkjennelige som sådan fordi de har vært en del av membranen. Det marginale koblingsciliumet, som består av ikke -agonale mikrotubuli (9-sidig polygon), tjener til å mekanisk stabilisere forbindelsen mellom det indre og ytre segmentet og til å transportere materie mellom de to segmentene.
Funksjon og oppgaver
Hovedfunksjonen til stengene er å konvertere (svake) lysimpulser til elektriske nerveimpulser. Prosessen involverer en kompleks signaltransduksjonskaskade og forekommer hovedsakelig i det ytre segmentet. Den første fasen består av reaksjonen av det visuelle pigmentet rhodopsin, som består av opsin og karotenoid 11-cis-retinal. Etter lyseksponering isomeriseres 11-cis-retinalen til all-trans-isomeren og løsner igjen fra rhodopsin. I motsetning til aktivering av andre nevroner, som vanligvis stimuleres til å frigjøre en nevrotransmitter ved en kort depolarisering fra -65 mV til +10 til +30 mV, fungerer dette omvendt i fotoreseptorer; de synapser, som er negativt ladet ved ca. -40 mV, blir kort hyperpolarisert til -65 mV, noe som får dem til å redusere eller slutte å frigjøre kort glutamat, deres spesifikke nevrotransmitter. Dermed oppstår genereringen av den tilsvarende nerveimpulsen ikke ved frigjøring av en nevrotransmitter, men ved reduksjon av utgivelsen. Hvis ikke noe lys treffer reseptorene (hvileposisjon), glutamat blir stadig løslatt på synapser av fotoreseptorene. Dette har fordelen at nedstrøms ganglier kan variere nervestimuleringen gradvis i henhold til styrke av lysinnfallet, dvs. generere en slags analogt signal som gjør at de visuelle sentrene ikke bare kan tildele lyspunktene romlig, men også å bestemme lysstyrken. Stangenes egenskap til å reagere ekstremt følsomt på gjenstander i det perifere synsfeltet som beveger seg i forhold til omgivelsene, tjente opprinnelig vår beskyttelse. Fiender eller rovdyr som nærmet seg fra siden ble lagt merke til tidlig. I dag spiller denne evnen til stenger en rolle i visuell luftfart ved å legge merke til sideveis nærme seg gjenstander tidlig og sette i gang unnvikende manøvrer.
Sykdommer
Stangdysfunksjon er mest merkbar ved nedsatt nattesyn. Utbredt reversibel natt blindhet presenterer med et underforsyning av vitamin A fordi utilstrekkelig visuelt pigment rhodopsin deretter kan avsettes på skivene i det ytre segmentet av stengene. Symptomer på dysfunksjon i stengene kan også gjenkjennes av økt følsomhet for blending, f.eks. På grunn av møtende trafikk. Bortsett fra vitamin A-mangel og nerveskader på grunn av traumatiske hjerne skade (SHT), hjernesvulst eller andre skader, stangdysfunksjon skyldes hovedsakelig genetiske defekter. Dette er vanligvis genetiske feil som føre til retinal dystrofi av forskjellige typer og forårsake gradvis ødeleggelse av fotoreseptorene i netthinnen. Retinitis pigmentosa er en retinal dystrofi som utvikler seg utenfra og inn. Dette betyr at stengene er de første som blir berørt og den typiske natten blindhet og følsomhet for gjenskinn utvikles selv om dagsvisjon er (fortsatt) uhindret når det gjelder skarphet og fargesyn. Andre retinal dystrofi, som kjegle-dystrofi (ZSD), utvikler seg fra innsiden og ut, slik at kjeglene først blir påvirket og stengene senere.
