Cajado

Como Cajado são chamados os fotorreceptores da retina responsáveis ​​pela visão noturna monocromática sensível à luz e pela visão periférica. A concentração principal dos bastonetes está fora da mancha amarela central (fovea centralis) na retina, que é principalmente equipada com três tipos diferentes de cones para cores e visão nítida durante o dia e no crepúsculo.

O que são pauzinhos?

Os cerca de 110 milhões de bastonetes na retina são fotorreceptores que reagem aos impulsos de luz com muito mais sensibilidade do que os cerca de 6 milhões de cones. Os bastonetes são, portanto, predestinados para a visão noturna (visão escotópica) e visão no crepúsculo escuro. Como há apenas um tipo de bastão que é particularmente sensível à luz na faixa espectral verde-azulada, a visão torna-se monocromática abaixo de um certo brilho.

Cores diferentes não são mais percebidas. A alta sensibilidade à luz é parcialmente afetada pelo contraste. Como até 20 bastonetes relatam impulsos de luz para o mesmo gânglio por meio de células bipolares, o centro visual do cérebro não consegue mais localizar o impulso de luz com a mesma precisão dos cones, que costumam estar conectados a "seus" gânglios na proporção de 1: 1. Embora o princípio de conversão de pulsos de luz em sinais nervosos elétricos seja basicamente o mesmo para bastonetes e cones, as mensagens dos bastonetes são significativamente mais rápidas do que as dos cones porque há menos interconexões. Isso significa que as hastes reagem com extrema sensibilidade, não apenas à luz, mas também a objetos em movimento no campo periférico de visão.

Anatomia e estrutura

A estrutura dos bastonetes é semelhante à dos cones, mas os bastonetes são mais finos e usam a rodopsina como pigmento visual, cuja maior sensibilidade está na faixa azul-esverdeada de 498 nanômetros. Os bastonetes consistem no corpo celular, sinapse, segmento interno, cílio de conexão e segmento externo.

O segmento interno cuida do metabolismo celular e, por meio de milhares de mitocôndrias no núcleo, o metabolismo energético, enquanto no segmento externo ocorre a conversão dos impulsos de luz em sinais nervosos elétricos, a transdução do sinal visual. O segmento externo contém mais de 1.000 chamados discos, nos quais o pigmento visual rodopsina é armazenado.

Os discos são o resultado de invaginações anteriores da membrana que se desprenderam da membrana externa no curso da evolução. Em contraste com isso, as indentações da membrana nos segmentos externos das cavilhas ainda são reconhecíveis como tal porque permaneceram parte da membrana. O cílio de ligação marginal, que consiste em microtúbulos não-agonais (polígono de 9 lados), serve para estabilizar mecanicamente a conexão entre os segmentos interno e externo e para transportar substâncias entre os dois segmentos.

Função e tarefas

A principal função das hastes é converter os impulsos de luz (fracos) em impulsos nervosos elétricos. O processo envolve uma complexa cascata de transdução de sinal e ocorre principalmente no segmento externo. O primeiro estágio consiste na reação do pigmento visual rodopsina, que consiste na opsina e no carotenóide 11-cis-retinal. Após a exposição à luz, o 11-cis-retinal isomeriza ao isômero totalmente trans e se separa novamente da rodopsina.

Em contraste com a ativação de outros neurônios, que geralmente são estimulados a liberar um neurotransmissor por uma breve despolarização de -65 mV a +10 a +30 mV, os fotorreceptores funcionam exatamente ao contrário, aqueles com cerca de -40 mV negativos As sinapses carregadas são brevemente hiperpolarizadas para -65 mV, de modo que reduzem ou interrompem temporariamente a liberação de glutamato, seu neurotransmissor específico.

O impulso nervoso correspondente não é gerado pela liberação de uma substância mensageira, mas pela redução da liberação. Se nenhuma luz atinge os receptores (posição de repouso), o glutamato é constantemente liberado nas sinapses dos fotorreceptores. Isso tem a vantagem de que os gânglios a jusante podem variar gradualmente o estímulo nervoso dependendo da intensidade da luz incidente, ou seja, gerar um tipo de sinal analógico que permite não apenas aos centros visuais atribuir os pontos de luz espacialmente, mas também seu brilho.

A capacidade das hastes de reagir de forma extremamente sensível a objetos no campo de visão periférico que se movem em relação ao ambiente originalmente serviu para nossa proteção. Inimigos ou predadores se aproximando pelo lado foram notados cedo. Hoje, essa habilidade dos pauzinhos desempenha um papel no vôo visual, já que objetos se aproximando pela lateral são notados em um estágio inicial e manobras evasivas podem ser iniciadas.

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Doenças

Os distúrbios funcionais dos bastonetes são particularmente perceptíveis na visão noturna prejudicada. Uma cegueira noturna reversível generalizada ocorre com um suprimento insuficiente de vitamina A, porque então um pigmento visual insuficiente de rodopsina pode se acumular nos discos no segmento externo dos bastonetes.

Os sintomas de uma disfunção das hastes também podem ser atribuídos ao aumento da sensibilidade ao brilho, e. B. reconhecer o tráfego que se aproxima. Além do suprimento insuficiente de vitamina A e das lesões nervosas como resultado de uma lesão cerebral traumática (TBI), um tumor cerebral ou outras lesões, os distúrbios funcionais dos bastonetes são principalmente devido a defeitos genéticos. Esses são defeitos principalmente genéticos que levam a distrofias retinais de vários tipos e destroem gradualmente os fotorreceptores da retina.

A retinite pigmentosa é uma distrofia retiniana que progride de fora para dentro. Isso significa que as hastes são as primeiras a serem afetadas e a cegueira noturna típica e a sensibilidade ao brilho se instalam, embora a visão diurna (ainda) não tenha nenhuma restrição em termos de nitidez e visão colorida. Outras distrofias retinianas, como a distrofia cone-bastonete (ZSD), progridem de dentro para fora, de modo que os cones são afetados primeiro e só depois os bastonetes.