coni

Come coni i fotorecettori sulla retina dell'occhio responsabili del colore e della visione nitida. Sono fortemente concentrati nella macchia gialla, l'area della visione colorata e allo stesso tempo più nitida. Gli esseri umani hanno tre diversi tipi di coni, ognuno dei quali ha la sua massima sensibilità nella gamma di frequenza della luce blu, verde e rossa.

Quali sono i coni?

La zona di visione più nitida è concentrata nella retina umana nella macchia gialla (fovea centralis) con un diametro di circa 1,5 mm. Allo stesso tempo, la visione dei colori si trova anche nella fovea centralis. La macchia gialla è situata al centro dell'asse visivo dell'occhio per "guardare dritto" ed è dotata di circa 140.000 fotorecettori a colori per mm quadrato. Questi sono i cosiddetti coni L, M ed S, che hanno la loro più alta sensibilità alla luce nella gamma giallo-verde, verde e blu-viola.

I coni L hanno la loro sensibilità massima di 563 nanometri nell'area giallo-verde, ma occupano anche l'area rossa, per cui sono solitamente indicati come recettori rossi. Nell'area più interna della fovea centralis, la foveola, che ha un diametro di soli 0,33 mm circa, sono rappresentati solo i coni M e L. In totale ci sono circa 6 milioni di recettori del colore (coni) sulla retina.

Oltre ai coni, la retina è principalmente dotata di circa 120 milioni di altri fotorecettori, i cosiddetti bastoncelli, esterni alla macchia gialla. Sono costruiti in modo simile ai coni, ma molto più sensibili alla luce e possono distinguere solo tra toni chiari e scuri. Inoltre reagiscono in modo molto sensibile agli oggetti in movimento nel campo visivo periferico, cioè al di fuori della fovea centrale.

Anatomia e struttura

I tre diversi tipi di coni e bastoncelli, che sono presenti solo in un unico tipo nella retina, convertono i pacchetti luminosi ricevuti in segnali nervosi elettrici nella loro funzione di fotorecettori. Nonostante compiti leggermente diversi, tutti i fotorecettori funzionano secondo lo stesso principio di funzionamento biochimico-fisico.

I coni sono costituiti da un segmento esterno e uno interno, il nucleo cellulare e la sinapsi per la comunicazione con le cellule bipolari. I segmenti esterno e interno delle cellule sono collegati tra loro tramite un cilio fisso, il cilio di collegamento. Il cilio è costituito da microtubuli in una disposizione nonagonale (poligono a nove lati). I microtubuli servono a stabilizzare meccanicamente la connessione tra i segmenti esterno ed interno e per trasportare sostanze. Il segmento esterno del perno ha un gran numero di protuberanze di membrana, i cosiddetti dischi.

Formano vescicole piatte e compatte che, a seconda del tipo, contengono determinati pigmenti visivi. Il segmento interno con il nucleo cellulare costituisce la parte metabolicamente attiva del fotorecettore. La sintesi proteica avviene a livello del reticolo endoplasmatico e un gran numero di mitocondri nel nucleo cellulare assicurano il metabolismo energetico. Ogni cono ha contatto con la propria cellula bipolare tramite la sua sinapsi, in modo che il centro visivo nel cervello possa visualizzare un punto immagine separato per ogni cono, che consente una visione nitida e ad alta risoluzione.

compiti

Il compito più importante dei coni è la trasduzione degli impulsi luminosi, la conversione degli stimoli luminosi ricevuti in un impulso nervoso elettrico. La trasduzione avviene in gran parte nel segmento esterno del cono sotto forma di una complessa "cascata di trasduzione del segnale visivo".

Il punto di partenza è la iodopsina, che è costituita dal cono opsina, la componente proteica di un pigmento visivo che varia a seconda del tipo di cono, e dalla retina, un derivato della vitamina A. Un fotone interferente della lunghezza d'onda “corretta” porta ad una conversione della retina in un'altra forma, per cui i due componenti molecolari si separano di nuovo e l'opsina viene attivata e innesca una cascata di reazioni e conversioni biochimiche. Due caratteristiche speciali sono importanti qui. Finché un cono non riceve impulsi luminosi dell'onda di lunghezza a cui reagisce il suo tipo di iodopsina, il cono produce continuamente il neurotrasmettitore glutammato.

Se la cascata di trasduzione del segnale è messa in moto dalla corrispondente incidenza della luce, il rilascio di glutammato viene inibito, con il risultato che i canali ionici sulla cellula bipolare collegata alla sinapsi si chiudono. Questo crea nuovi potenziali d'azione nelle cellule gangliari della retina a valle, che vengono condotti come impulsi elettrici per un'ulteriore elaborazione nei centri visivi del SNC. Il segnale effettivo non deriva dall'attivazione di un neurotrasmettitore, ma piuttosto dalla sua inibizione.

Un'altra caratteristica speciale è che, a differenza della maggior parte degli impulsi nervosi, dove prevale il "principio tutto o niente", la cellula bipolare può produrre segnali graduali durante la trasduzione, a seconda della forza dell'inibizione del glutammato. L'intensità del segnale emesso dalla cella bipolare corrisponde quindi all'intensità della luce incidente sul corrispondente pin.

Puoi trovare i tuoi farmaci qui

Malattie

I sintomi più comuni di disfunzione correlata al cono nella retina dell'occhio sono deficit della visione dei colori, daltonismo e compromissione della visione con contrasto e persino perdita del campo visivo. In caso di deficit della visione dei colori, il tipo di coni corrispondente è limitato nella sua funzione, mentre nel caso di daltonismo i coni sono assenti o presentano un completo guasto funzionale.

I disturbi visivi possono essere congeniti o acquisiti. La più comune alterazione della visione dei colori causata geneticamente è la debolezza del verde (deuteranopia). Si verifica principalmente negli uomini perché è un difetto genetico sul cromosoma X. Circa l'8% della popolazione maschile è colpita. La ridotta percezione dei colori nella gamma dal blu al giallo sono i disturbi visivi più comuni in caso di deficit della visione dei colori acquisito attraverso lesioni del nervo ottico a seguito di un incidente, ictus o tumore al cervello.

In alcuni casi, i sintomi che progrediscono lentamente fino a includere i difetti del campo visivo sono la distrofia conica conica (CSD). La malattia inizia nella macchia gialla e porta inizialmente alla degenerazione dei coni e solo successivamente i bastoncelli vengono colpiti quando la distrofia si diffonde ad altre parti della retina.