ράβδος

Οπως και ράβδος καλούνται οι φωτοϋποδοχείς του αμφιβληστροειδούς που είναι υπεύθυνοι για την ευαίσθητη στο φως μονοχρωματική νυχτερινή όραση και για την περιφερειακή όραση. Η κύρια συγκέντρωση των ράβδων βρίσκεται έξω από την κεντρική κίτρινη κηλίδα (fovea centralis) στον αμφιβληστροειδή, ο οποίος είναι κυρίως εξοπλισμένος με τρεις διαφορετικούς τύπους κώνων για χρώμα και ευκρινή όραση κατά τη διάρκεια της ημέρας και στο φως του λυκόφωτος.

Τι είναι τα ξυλάκια;

Τα περίπου 110 εκατομμύρια ράβδοι στον αμφιβληστροειδή είναι φωτοϋποδοχείς που αντιδρούν στις ελαφρικές παλμούς πολύ πιο ευαίσθητα από τα περίπου 6 εκατομμύρια κώνους. Οι ράβδοι είναι επομένως προκαθορισμένες για νυχτερινή όραση (σκοτοπική όραση) και όραση στο σκοτεινό λυκόφως. Επειδή υπάρχει μόνο ένας τύπος ράβδου που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στο φως στο μπλε-πράσινο φάσμα φάσματος, η όραση γίνεται μονοχρωματική κάτω από μια συγκεκριμένη φωτεινότητα.

Διαφορετικά χρώματα δεν γίνονται πλέον αντιληπτά. Η υψηλή ευαισθησία στο φως είναι εν μέρει εις βάρος της αντίθεσης. Επειδή έως και 20 ράβδοι αναφέρουν ελαφρώς παλμούς μέσω διπολικών κυττάρων στο ίδιο γάγγλιο, το οπτικό κέντρο στον εγκέφαλο δεν μπορεί πλέον να εντοπίσει την ώθηση φωτός τόσο ακριβώς όσο με τους κώνους, οι οποίοι συχνά συνδέονται με τα «γάγγλια» τους σε αναλογία 1: 1. Αν και η αρχή της μετατροπής των ερεθισμάτων φωτός σε ηλεκτρικά σήματα νεύρων είναι βασικά η ίδια για ράβδους και κώνους, τα μηνύματα από τις ράβδους είναι σημαντικά ταχύτερα από αυτά των κώνων, επειδή υπάρχουν λιγότερες διασυνδέσεις. Αυτό σημαίνει ότι οι ράβδοι αντιδρούν εξαιρετικά ευαίσθητα όχι μόνο στο φως, αλλά και στα κινούμενα αντικείμενα στο περιφερειακό οπτικό πεδίο.

Ανατομία & δομή

Η δομή των ράβδων είναι παρόμοια με αυτή των κώνων, αλλά οι ράβδοι είναι πιο λεπτές και χρησιμοποιούν ροδοψίνη ως οπτική χρωστική ουσία, η υψηλότερη ευαισθησία της οποίας είναι στην γαλαζοπράσινη περιοχή στα 498 νανόμετρα. Οι ράβδοι αποτελούνται από το σώμα των κυττάρων, τη σύναψη, το εσωτερικό τμήμα, το συνδετικό χιτώνιο και το εξωτερικό τμήμα.

Το εσωτερικό τμήμα φροντίζει τον μεταβολισμό των κυττάρων και, μέσω χιλιάδων μιτοχονδρίων στον πυρήνα, του ενεργειακού μεταβολισμού, ενώ στο εξωτερικό τμήμα πραγματοποιείται η μετατροπή των ερεθισμάτων φωτός σε ηλεκτρικά σήματα νεύρων, η μεταγωγή οπτικού σήματος. Το εξωτερικό τμήμα περιέχει περισσότερους από 1.000 λεγόμενους δίσκους, στους οποίους αποθηκεύεται η οπτική χρωστική ροδοψίνη.

Οι δίσκοι είναι το αποτέλεσμα προηγούμενων εσοχών μεμβράνης που έχουν αποκολληθεί από την εξωτερική μεμβράνη κατά τη διάρκεια της εξέλιξης. Αντιθέτως, οι εσοχές της μεμβράνης στα εξωτερικά τμήματα των μανταλιών μπορούν ακόμη να αναγνωριστούν ως έχουν επειδή έχουν παραμείνει μέρος της μεμβράνης. Το περιφερειακό συνδετικό χιτώνιο, το οποίο αποτελείται από μη γωνιακούς μικροσωληνίσκους (πολύγωνο 9 όψεων), χρησιμεύει για τη σταθεροποίηση μηχανικά της σύνδεσης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού τμήματος και για τη μεταφορά της ύλης μεταξύ των δύο τμημάτων.

Λειτουργία & εργασίες

Η κύρια λειτουργία των ράβδων είναι η μετατροπή (ασθενών) ελαφρών παλμών σε ηλεκτρικές παλμούς νεύρων. Η διαδικασία περιλαμβάνει έναν σύνθετο καταρράκτη μεταγωγής σήματος και λαμβάνει χώρα κυρίως στο εξωτερικό τμήμα. Το πρώτο στάδιο συνίσταται στην αντίδραση της ροδοψίνης της οπτικής χρωστικής, η οποία αποτελείται από οψίνη και το καροτενοειδές 11-cis-αμφιβληστροειδές. Μετά την έκθεση στο φως, ο 11-cis-αμφιβληστροειδής ισομερίζεται στο ισομερές all-trans και διαχωρίζεται ξανά από τη ροδοψίνη.

Σε αντίθεση με την ενεργοποίηση άλλων νευρώνων, οι οποίοι συνήθως διεγείρονται για την απελευθέρωση ενός νευροδιαβιβαστή με βραχυπρόθεσμη αποπόλωση από -65 mV έως +10 έως +30 mV, οι φωτοϋποδοχείς λειτουργούν ακριβώς αντίστροφα, εκείνοι με αρνητικό -40 mV περίπου Οι φορτισμένες συνάψεις υπερβαίνουν για λίγο τα -65 mV, έτσι ώστε να μειώσουν ή να σταματήσουν προσωρινά την απελευθέρωση του γλουταμινικού, του συγκεκριμένου νευροδιαβιβαστή σας.

Η αντίστοιχη νευρική ώθηση δεν δημιουργείται από την απελευθέρωση μιας ουσίας αγγελιοφόρου, αλλά με τη μείωση της απελευθέρωσης. Εάν δεν χτυπήσει φως στους υποδοχείς (θέση ηρεμίας), το γλουταμινικό απελευθερώνεται συνεχώς στις συνάψεις των φωτοϋποδοχέων. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι τα κατάντη γάγγλια μπορούν σταδιακά να μεταβάλλουν το ερέθισμα των νεύρων ανάλογα με την ένταση του προσπίπτοντος φωτός, δηλαδή να παράγουν ένα είδος αναλογικού σήματος που όχι μόνο επιτρέπει στα οπτικά κέντρα να εκχωρούν τα σημεία του φωτός χωρικά, αλλά και τη φωτεινότητά τους.

Η ικανότητα των ράβδων να αντιδρούν εξαιρετικά ευαίσθητα σε αντικείμενα στο περιφερειακό οπτικό πεδίο που κινούνται σε σχέση με το περιβάλλον τους αρχικά εξυπηρετούσαν την προστασία μας. Οι εχθροί ή οι αρπακτικοί που πλησίαζαν από την πλευρά παρατηρήθηκαν νωρίς. Σήμερα, αυτή η ικανότητα των τσοπ στικς παίζει ρόλο στην οπτική πτήση, καθώς αντικείμενα που πλησιάζουν από το πλάι παρατηρούνται σε πρώιμο στάδιο και μπορούν να ξεκινήσουν ελιγμοί αποφυγής.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες

Οι λειτουργικές διαταραχές των ράβδων είναι ιδιαίτερα αισθητές στην εξασθενημένη νυχτερινή όραση. Μια εκτεταμένη αναστρέψιμη νυχτερινή τύφλωση εμφανίζεται όταν υπάρχει ανεπαρκής παροχή βιταμίνης Α, επειδή τότε δεν μπορεί να συσσωρευτεί αρκετή οπτική χρωστική ροδοψίνη στους δίσκους στο εξωτερικό τμήμα των ράβδων.

Τα συμπτώματα δυσλειτουργίας των ράβδων μπορούν επίσης να αποδοθούν σε αυξημένη ευαισθησία στο έντονο φως, π.χ. Β. Αναγνωρίστε την επικείμενη κυκλοφορία. Εκτός από την ανεπάρκεια βλαβών βιταμινών Α και νευρικών βλαβών ως αποτέλεσμα τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης (ΤΒΙ), όγκου εγκεφάλου ή άλλων τραυματισμών, η δυσλειτουργία των ράβδων οφείλεται κυρίως σε γενετικά ελαττώματα. Αυτά είναι κυρίως γενετικά ελαττώματα που οδηγούν σε δυστροφίες του αμφιβληστροειδούς διαφόρων τύπων και σταδιακά καταστρέφουν τους φωτοϋποδοχείς στον αμφιβληστροειδή.

Η αμφιβληστροειδίτιδα είναι μια δυστροφία του αμφιβληστροειδούς που εξελίσσεται από το εξωτερικό. Αυτό σημαίνει ότι οι ράβδοι είναι οι πρώτοι που επηρεάζονται και η τυπική νυχτερινή τύφλωση και ευαισθησία στο έντονο φως, παρόλο που η όραση κατά τη διάρκεια της ημέρας δεν έχει (ακόμη) περιορισμούς όσον αφορά την ευκρίνεια και την έγχρωμη όραση. Άλλες δυστροφίες του αμφιβληστροειδούς όπως η δυστροφία κώνου-ράβδου (ZSD) εξελίσσονται από το εσωτερικό προς τα έξω, έτσι ώστε οι κώνοι να επηρεάζονται πρώτα και οι ράβδοι αργότερα.