Conos: estructura, función y enfermedades

Los conos son los fotorreceptores en el retina del ojo responsable del color y la visión nítida. Están altamente concentrados en el mancha amarilla, el área de visión del color y también el área de visión más nítida. Los seres humanos tenemos tres tipos diferentes de conos, cada uno de los cuales tiene su máxima sensibilidad en los rangos de frecuencia de luz azul, verde y rojo.

¿Qué son los conos?

La zona de visión más nítida se concentra en la retina humana en el mancha amarilla (fovea centralis) con un diámetro de aproximadamente 1.5 mm. Al mismo tiempo, la visión del color también se localiza en la fóvea central. La mancha amarilla está ubicado en el centro del eje visual del ojo para "mirar directamente" y está equipado con aproximadamente 140,000 fotorreceptores de color por qmm. Estos son los denominados conos L, M y S, que tienen su mayor sensibilidad a la luz en el rango amarillo-verde, verde y azul-violeta. Aunque los conos L tienen su sensibilidad máxima de 563 nanómetros en el rango amarillo-verde, también se apoderan del rango rojo, por lo que generalmente se les llama receptores rojos. En la parte más interna de la fóvea central, la fóveola, que solo tiene aproximadamente 0.33 mm de diámetro, solo están presentes los conos M y L. En total, hay alrededor de 6 millones de receptores de color (conos) en la retina. Además de los conos, la retina está principalmente equipada fuera de la mancha amarilla con aproximadamente 120 millones de fotorreceptores adicionales, los llamados bastones. Son similares en estructura a los conos, pero son mucho más sensibles a la luz y solo pueden distinguir entre tonos claros y oscuros. También son muy sensibles a los objetos en movimiento en el campo visual periférico, es decir, fuera de la fóvea central.

Anatomía y estructura

Los tres tipos diferentes de conos y bastones, que están presentes en un solo tipo en la retina, convierten los paquetes de luz recibidos en señales nerviosas eléctricas en su función de fotorreceptores. A pesar de tareas ligeramente diferentes, todos los fotorreceptores funcionan según el mismo principio de acción bioquímico-físico. Los conos consisten en un segmento externo y otro interno, el núcleo y la sinapsis para comunicarse con las células bipolares. Los segmentos externos e internos de las células están conectados por un cilio fijo, el cilio de conexión. El cilio consta de microtúbulos en una disposición nogonal (polígono de nueve lados). Los microtúbulos sirven para estabilizar mecánicamente la conexión entre los segmentos externo e interno y para transportar la materia. El segmento exterior de los conos tiene una gran cantidad de invaginaciones de membrana, los llamados discos. Forman vesículas planas y densamente empaquetadas que, según su tipo, contienen ciertos pigmentos visuales. El segmento interno con el núcleo celular forma la parte metabólicamente activa del fotorreceptor. En el retículo endoplásmico tiene lugar la síntesis de proteínas y en el núcleo una multitud de mitocondrias cuidar algo metabolismo energético. Cada cono tiene contacto con su "propia" célula bipolar a través de su sinapsis, de modo que el centro visual en el cerebro puede mostrar un píxel separado para cada cono, lo que permite una visión nítida de alta resolución.

tareas

La tarea más importante de los conos es la transducción de impulsos de luz, la conversión de los estímulos de luz recibidos en un impulso nervioso eléctrico. La transducción tiene lugar en gran parte en el segmento exterior del cono en forma de una compleja "cascada de transducción de señales visuales". El punto de partida es la yodopsina, que se compone de opsina de cono, la porción de proteína de un pigmento visual diferente según el tipo de cono, y la retina, un vitamina A derivado. Un fotón incidente de longitud de onda "correcta" conduce a una conversión de la retina a otra forma, lo que hace que los dos componentes moleculares se separen nuevamente y la opsina se active, iniciando una cascada de reacciones y conversiones bioquímicas. Dos características son importantes aquí. Mientras un cono no reciba pulsos de luz de la longitud de onda a la que responde su tipo de yodopsina, el cono produce continuamente la neurotransmisor glutamato. Si la cascada de transducción de señales se inicia con la entrada de luz adecuada, la liberación de glutamato se inhibe, lo que hace que los canales iónicos de la célula bipolar conectada a la sinapsis se cierren. Esto da como resultado nuevos potenciales de acción en la retina posterior. ganglio células, que se transmiten como impulsos eléctricos a los centros visuales del SNC para su posterior procesamiento. Por lo tanto, la señal real no se produce por la activación de un neurotransmisor, pero debido a su inhibición. Otra peculiaridad es que, a diferencia de la mayoría de los impulsos nerviosos, donde prevalece el "principio de todo o nada", en la transducción la célula bipolar puede producir señales graduales, dependiendo de la fuerza de la inhibición de la glutamato. Por lo tanto, la fuerza de la señal emitida por la celda bipolar corresponde a la fuerza de incidencia de la luz en el cono correspondiente.

Enfermedades

Los síntomas más comunes de disfunción asociados con los conos en el retina del ojo son déficits en la visión del color, cegueray alteración de la visión de contraste e incluso pérdida del campo visual. En las deficiencias de la visión del color, el tipo correspondiente de conos tiene una función limitada, mientras que el color ceguera, los conos están ausentes o tienen una falla funcional total. Los defectos visuales pueden ser congénitos o adquiridos. La deficiencia genética de la visión del color más común es la deficiencia de verde (deuteranopía). Ocurre predominantemente en hombres debido a un defecto genético en el cromosoma X. Aproximadamente el 8% de la población masculina se ve afectada. La percepción deficiente de los colores en el rango de azul a amarillo es el defecto visual más común en la pérdida de la visión del color adquirida por lesiones en el nervio óptico debido a un accidente, golpe or cerebro tumor. En algunos casos, la distrofia congénita de conos y bastones (ZSD) está presente con síntomas que progresan lentamente hasta la pérdida del campo visual. La enfermedad comienza en la mancha amarilla e inicialmente causa la degeneración de los conos, y solo más tarde se ven afectados los bastones a medida que la distrofia se extiende a otras partes de la retina.