Los bastones son los fotorreceptores retinianos responsables de la visión nocturna monocromática sensible a la luz y la visión periférica. El principal concentración de varillas está fuera del mancha amarilla (fovea centralis) ubicada en el centro de la retina, que está poblada principalmente por tres tipos diferentes de conos para el color y la visión nítida durante el día y en el crepúsculo brillante.
¿Qué son las varillas?
Los aproximadamente 110 millones de bastones en la retina son fotorreceptores que son mucho más sensibles a los pulsos de luz que los aproximadamente 6 millones de conos. Por lo tanto, las varillas están predestinadas para la visión nocturna (visión escotópica) y la visión en el crepúsculo oscuro. Debido a que solo hay un tipo de varilla, que es particularmente sensible a la luz en el rango espectral azul-verde, la visión se vuelve monocromática por debajo de un cierto brillo. Ya no se perciben colores diferentes. La alta sensibilidad a la luz se debe en parte al contraste. Porque hasta 20 barras informan impulsos de luz al mismo ganglio a través de células bipolares, el centro visual en el cerebro ya no puede localizar el impulso de luz con tanta precisión como con los conos, que a menudo están interconectados con "sus" ganglios en una proporción de 1: 1. Aunque el principio de conversión de impulsos de luz en señales nerviosas eléctricas es en principio casi el mismo para conos y bastones, los mensajes de los bastones son significativamente más rápidos que los de los conos porque hay menos conexiones intermedias. Como resultado, las varillas son extremadamente sensibles no solo a la luz sino también a los objetos en movimiento en el campo visual periférico.
Anatomía y estructura
La estructura de los bastones es similar a la de los conos, pero los bastones son más delgados y utilizan rodopsina como pigmento visual, cuya mayor sensibilidad en el rango azul-verde es de 498 nanómetros. Los bastones constan de un cuerpo celular, una sinapsis, un segmento interno, un cilio de conexión y un segmento externo. El segmento interno proporciona el metabolismo celular y, por medio de miles de mitocondrias en el núcleo, metabolismo energético, mientras que el segmento exterior es donde tiene lugar la conversión de pulsos de luz en señales nerviosas eléctricas, la transducción de señales visuales. El segmento exterior contiene más de 1,000 de los denominados discos en los que se almacena el pigmento visual rodopsina. Los discos se han desarrollado a partir de invaginaciones de membranas anteriores que se han desprendido de la membrana externa en el curso de la evolución. Por el contrario, las invaginaciones de la membrana en los segmentos externos de los conos todavía son reconocibles como tales porque han permanecido como parte de la membrana. El cilio de conexión marginal, que consta de microtúbulos no gonales (polígono de 9 lados), sirve para estabilizar mecánicamente la conexión entre los segmentos interno y externo y para transportar materia entre los dos segmentos.
Función y tareas
La función principal de las varillas es convertir impulsos de luz (débiles) en impulsos nerviosos eléctricos. El proceso involucra una compleja cascada de transducción de señales y ocurre principalmente en el segmento externo. La primera etapa consiste en la reacción del pigmento visual rodopsina, que está compuesto por opsina y el carotenoide 11-cis-retinal. Después de la exposición a la luz, el 11-cis-retinal se isomeriza al isómero todo-trans y se separa nuevamente de la rodopsina. A diferencia de la activación de otras neuronas, que generalmente se estimulan para liberar un neurotransmisor por una breve despolarización de -65 mV a +10 a +30 mV, esto funciona al revés en los fotorreceptores; la sinapsis, que están cargados negativamente a aproximadamente -40 mV, se hiperpolarizan brevemente a -65 mV, lo que hace que reduzcan brevemente o dejen de liberar glutamato, su neurotransmisor específico. Por tanto, la generación del impulso nervioso correspondiente no se produce por la liberación de un neurotransmisor, sino por la reducción de su lanzamiento. Si no llega luz a los receptores (posición de reposo), glutamato se libera constantemente en el sinapsis de los fotorreceptores. Esto tiene la ventaja de que los ganglios aguas abajo pueden variar el estímulo nervioso gradualmente de acuerdo con la fuerza de la incidencia de la luz, es decir, generar una especie de señal analógica que permite a los centros visuales no solo asignar espacialmente los puntos de luz, sino también determinar su brillo. La propiedad de las varillas de reaccionar de manera extremadamente sensible a los objetos en el campo visual periférico que se mueven en relación con su entorno sirvió originalmente para nuestra protección. Los enemigos o depredadores que se acercaban por un lado se notaron temprano. Hoy en día, esta capacidad de las cañas juega un papel en la aviación visual al notar temprano los objetos que se acercan lateralmente e iniciar maniobras evasivas.
Enfermedades
La disfunción de la varilla es más notoria en la visión nocturna deteriorada. Noche generalizada reversible ceguera se presenta con una oferta insuficiente de vitamina A porque entonces se puede depositar un pigmento visual insuficiente de rodopsina en los discos del segmento exterior de las varillas. Los síntomas de una disfunción de las varillas también se pueden reconocer por una mayor sensibilidad al deslumbramiento, por ejemplo, debido al tráfico que se aproxima. Aparte de deficiencia de vitamina A y lesiones nerviosas debidas a traumatismos cerebro lesión (SHT), Tumor cerebral u otras lesiones, la disfunción de la varilla se debe principalmente a defectos genéticos. Suelen ser defectos genéticos que Lead a distrofias retinianas de varios tipos y causan la destrucción gradual de los fotorreceptores en la retina. Retinitis pigmentosa es una distrofia retiniana que progresa de afuera hacia adentro. Esto significa que las varillas son las primeras en verse afectadas y la típica noche ceguera y se desarrolla la sensibilidad al deslumbramiento, aunque la visión diurna (todavía) no se ve afectada en términos de nitidez y visión del color. Otras distrofias retinianas, como la distrofia conos-bastones (ZSD), progresan de adentro hacia afuera, de modo que los conos se ven afectados primero y los bastones después.
