مستقبلات ضوئية

ال مستقبلات ضوئية هي خلايا حسية متخصصة بالضوء على شبكية العين البشرية. تمتص موجات الضوء الكهرومغناطيسية المختلفة وتحول هذه المنبهات إلى إثارة كهربائية بيولوجية. في الأمراض الوراثية مثل التهاب الشبكية الصباغي أو ضمور العصب المخروطي ، تموت المستقبلات الضوئية شيئًا فشيئًا حتى يحدث العمى.

ما هي العلاقات العامة؟

المستقبلات الضوئية هي خلايا حسية حساسة للضوء تتخصص في عملية الرؤية. يخلق الضوء جهدًا كهربائيًا كامنًا في الخلايا الحسية للعين. تحتوي العين البشرية على ثلاثة أنواع مختلفة من المستقبلات الضوئية.

بالإضافة إلى القضبان ، تشمل هذه المخاريط والخلايا العقدية الحساسة للضوء. يميز علم الأحياء بين الخلايا الضوئية للحيوانات الفقارية واللافقارية. يحدث نزع الاستقطاب في الخلايا الضوئية لللافقاريات. هذا يعني أن الخلايا تتفاعل مع الضوء عن طريق تقليل الجهد. ومع ذلك ، يحدث فرط الاستقطاب في الفقاريات. تضمن مستقبلاتك الضوئية زيادة الجهد عند وجود ضوء.

على عكس اللافقاريات ، فإن المستقبلات الضوئية للفقاريات هي مستقبلات ثانوية. لذلك فإن تحويل المنبه إلى جهد فعل يحدث فقط خارج المستقبل. بالإضافة إلى الإنسان والحيوان ، تحتوي النباتات أيضًا على مستقبلات ضوئية لتكون قادرة على مواجهة حدوث الضوء.

التشريح والهيكل

يوجد حوالي 120 مليون قضيب على شبكية العين. تضيف المخاريط ما يصل إلى حوالي 6 ملايين من حوالي مليون خلية عقدة في العين حساسة للضوء بنسبة واحد بالمائة. أكثر المستقبلات الضوئية حساسية للضوء هي القضبان. لا تحتوي البقعة العمياء للعين على أي مستقبلات غير الأقماع.

لذلك ، يجب على البشر رؤية حفرة حيث توجد النقطة العمياء. هذا ليس هو الحال فقط لأن الدماغ يملأ الفراغ بالذكريات الحسية. تحتوي قضبان الشبكية على ما يسمى بالأقراص. ومع ذلك ، تحتوي المخاريط على طيات غشائية. وهي مجهزة في هذه المناطق بما يسمى الأرجواني المرئي. بشكل عام ، القضبان والمخاريط لها هيكل مماثل. لكل منهم جزء خارجي يتم فيه تنفيذ المهام الأكثر أهمية.

الأجزاء الخارجية من المخاريط مخروطية الشكل وهي أعرض من الأجزاء الخارجية الطويلة والضيقة للقضبان. الأهداب ، أي نتوء غشاء البلازما ، يربط بين الأجزاء الخارجية والداخلية من المستقبلات. تتكون كل من الأجزاء الداخلية من الإهليلجي والعضل مع شبكة إندوبلازمية. تربط الطبقة الحبيبية الخارجية للمستقبلات الضوئية جسم الخلية بنواة الخلية. يرتبط محور عصبي بنهاية متشابكة في شكل شريط أو لوحة بجسم الخلية. تسمى هذه المشابك أيضًا شرائط.

الوظيفة والمهام

يتم تحويل الموجات الكهرومغناطيسية للضوء إلى إثارة كهربائية حيوية بواسطة المستقبلات الضوئية للعين البشرية. وظيفة جميع الأنواع الثلاثة من المستقبلات الضوئية هي امتصاص الضوء وتحويله. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم النقل الضوئي. للقيام بذلك ، تلتقط المستقبلات فوتونات الضوء وتبدأ تفاعل كيميائي حيوي معقد لتغيير إمكانات الغشاء. التغيير في الجهد يتوافق مع فرط الاستقطاب في الفقاريات.

الأنواع الثلاثة المختلفة من المستقبلات لها حدود امتصاص مختلفة وبالتالي تختلف من حيث حساسيتها لأطوال موجية معينة. السبب الرئيسي لهذا هو الصبغة البصرية المختلفة في أنواع الخلايا الفردية. هذا يعني أن الأنواع الثلاثة تختلف إلى حد ما في وظيفتها. على سبيل المثال ، تنظم الخلايا العقدية إيقاع الليل والنهار. من ناحية أخرى ، تلعب القضبان والأقماع دورًا في التعرف على الصور. العصي مسؤولة بشكل أساسي عن الرؤية من خلال الضوء والظلام.

من ناحية أخرى ، تلعب الأقماع دورًا فقط في ضوء النهار وتمكّن من التعرف على الألوان. يحدث تحويل الصورة في الأجزاء الخارجية لخلايا الصورة. في الظلام ، تكون معظم المستقبلات الضوئية في حالة غير محفزة ولديها إمكانات منخفضة لغشاء الراحة بسبب قنوات الصوديوم المفتوحة. عندما تكون في حالة راحة ، تقوم بإطلاق الناقل العصبي بشكل دائم الغلوتامات. ولكن بمجرد سقوط الضوء في العين ، تغلق قنوات الصوديوم المفتوحة. تزداد إمكانات الخلايا ويحدث فرط الاستقطاب.

خلال هذا الاستقطاب المفرط ، يتم تثبيط نشاط المستقبلات ويتم إطلاق عدد أقل من أجهزة الإرسال. يفتح هذا الإطلاق المتناقص للجلوتامات القنوات الأيونية للخلايا ثنائية القطب والخلايا الأفقية. ينتقل الدافع من المستقبلات الضوئية عبر القنوات المفتوحة إلى الخلايا العصبية ، والتي تقوم بعد ذلك بتنشيط الخلايا العقدية والأماكرين نفسها. يتم إرسال الإشارة من المستقبلات إلى الدماغ ، حيث يتم تقييمها بمساعدة الذكريات البصرية.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

يمكن أن تنشأ مجموعة متنوعة من الأمراض والأمراض فيما يتعلق بالمستقبلات الضوئية للعين البشرية. يظهر العديد من هؤلاء على أنهم فقدان تدريجي للبصر. حثل القضيب المخروطي ، على سبيل المثال ، هو شكل من أشكال ضمور الشبكية الوراثي الذي يتسبب في هلاك المستقبلات الضوئية.

مع هذا المرض الوراثي ، يفقد المريض باستمرار المخاريط والقضبان من خلال رواسب صبغة الشبكية. تتجلى هذه العملية في المرحلة المبكرة على أنها انخفاض حدة البصر ، وزيادة الحساسية للضوء وزيادة عمى الألوان. تنخفض الحساسية في المجال البصري المركزي. في وقت لاحق ، يهاجم المرض أيضًا المجال البصري المحيطي. يمكن أن تظهر أعراض مثل العمى الليلي. بعد فترة من المحتمل أن يصبح المريض أعمى تمامًا.

يجب تمييز الصباغ الشبكي ، المعروف أيضًا باسم ضمور العصب والمخروط ، عن هذا المرض. في النهاية ، تظهر الأعراض نفسها في هذا الشكل من أمراض الشبكية كما في ضمور القضيب المخروطي ، لكن الأعراض تنعكس. وهذا يعني أن التهاب الشبكية الصباغي يتجلى أولاً في صورة عمى ليلي ، في حين أن العمى الليلي لمرض العصب والمخروط لا يكون إلا من الأعراض في الدورة اللاحقة.

عادة ما يكون مسار الشبكية الصباغي أقل حدة من ضمور العصب والمخروط. بالإضافة إلى هذه الأمراض التنكسية ، يمكن أيضًا أن تتأثر الخلايا الحسية لجهاز الإدراك البصري بالالتهاب أو تتضرر بسبب الحوادث.