Palice poskytujú. Funkcie tyčiniek a čapíkov v sietnici

Človek dostáva 90% informácií o svete okolo seba cez orgán zraku. Úlohou sietnice je vizuálna funkcia. Sietnica pozostáva z fotoreceptorov špeciálnej štruktúry - kužeľov a tyčiniek.

Tyčinky a čapíky sú fotografické receptory s vysokým stupňom citlivosti premieňajú svetelné signály prichádzajúce zvonka na impulzy vnímané centrálnym nervovým systémom – mozgom.

Pri osvetlení - počas denného svetla - sú kužele vystavené zvýšenému stresu. Tyčinky sú zodpovedné za videnie za šera – ak nie sú dostatočne aktívne, dochádza k šeroslepote.

Kužele a tyčinky v sietnici majú rôzne štruktúry, pretože ich funkcie sú odlišné.

Štruktúra ľudského zrakového orgánu

1. Rohovka je priehľadná membrána s krvnými cievami a nervovými zakončeniami, ktorá hraničí so sklérou a nachádza sa na prednej strane orgánu videnia.
2. Predná komora je medzi rohovkou a dúhovkou a obsahuje vnútroočnú tekutinu.
3. Dúhovka je oblasť oka s otvorom pre zrenicu. Jeho štruktúra: svaly, ktoré pri zmene osvetlenia menia priemer zrenice a regulujú tok svetla.
4. Zrenica je otvor, cez ktorý prechádza svetlo do oka.
5. Šošovka je elastická priehľadná šošovka, ktorá sa dokáže okamžite prispôsobiť vizuálnym obrazom – zmenou zaostrenia vyhodnotí veľkosť objektov a vzdialenosť k nim.
6. Sklovité telo je absolútne priehľadná hmota gélovitej konzistencie, vďaka ktorej má oko guľovitý tvar. Vykonáva metabolickú funkciu v orgáne zraku.
7. Sietnica - pozostáva z 3 vrstiev, je zodpovedná za videnie a vnímanie farieb, zahŕňa cievy, nervové vlákna a fotoreceptory s vysokou citlivosťou. Vďaka tejto štruktúre sietnice vstupujú do mozgu impulzy, ktoré vznikajú v dôsledku vnímania svetelných vĺn rôzne dĺžky. Vďaka tejto schopnosti sietnice človek rozlišuje medzi základnými farbami a ich mnohými odtieňmi. U odlišné typyĽudia majú rôznu citlivosť na farby.
8. Skléra je vonkajšia vrstva oka, ktorá zasahuje do rohovky.

Orgán zraku zahŕňa aj cievnu časť a optický nerv, prenos signálov prijatých zvonku do mozgu. Za jednu z častí zrakového systému sa považuje aj časť mozgu, ktorá prijíma a premieňa informácie.

Kde sú umiestnené tyče a kužele? Prečo nie sú uvedené v zozname? Sú to receptory v nervovom tkanive, ktoré tvoria sietnicu. Vďaka čapiciam a tyčinkám prijíma sietnica obraz zaznamenaný rohovkou a šošovkou. Impulzy prenášajú obraz do centrálneho nervového systému, kde dochádza k spracovaniu informácií. Tento proces sa vykonáva v priebehu niekoľkých sekúnd – takmer okamžite.

Väčšina citlivých fotoreceptorov sa nachádza v makule, takzvanej centrálnej oblasti sietnice. Druhým názvom makuly je žltá škvrna oka. Makula dostala toto meno, pretože pri skúmaní tejto oblasti je jasne viditeľný žltkastý odtieň.

Štruktúra vonkajšej časti sietnice obsahuje pigment a vnútorná časť obsahuje prvky citlivé na svetlo.

Kužele v oku

Šišky dostali svoje meno, pretože sú tvarované presne ako fľaše, len sú veľmi malé. U dospelého človeka sietnica obsahuje 7 miliónov týchto receptorov.

Každý kužeľ pozostáva zo 4 vrstiev:

• vonkajšie - membránové disky s farebným pigmentom jodopsín; práve tento pigment poskytuje vysokú citlivosť pri vnímaní svetelných vĺn rôznych dĺžok;
• spojovacia vrstva - druhá vrstva - zúženie, ktoré umožňuje vytvorenie tvaru citlivého receptora - pozostáva z mitochondrií;
• vnútorná časť – bazálny segment, spojovací článok;
• synaptickej oblasti.

V súčasnosti sú plne preštudované iba 2 svetlocitlivé pigmenty vo fotoreceptoroch tohto typu - chlorolab a erytrolab. Prvý je zodpovedný za vnímanie žltozelenej spektrálnej oblasti, druhá je žlto-červená.

Tyčinky v očiach

Tyčinky sietnice majú cylindrický tvar, dĺžka presahuje priemer 30-krát.

Tyčinky obsahujú nasledujúce prvky:

• membránové disky;
• cilia;
• mitochondrie;
• nervové tkanivo.

Maximálnu fotosenzitivitu zabezpečuje pigment rodopsín (vizuálna fialová). Nedokáže rozlišovať farebné odtiene, ale reaguje aj na minimálne záblesky svetla, ktoré dostáva zvonku. Tyčinkový receptor je excitovaný aj zábleskom, ktorého energia je len jeden fotón. Práve táto schopnosť vám umožňuje vidieť za súmraku.

Rodopsín je proteín zo skupiny zrakových pigmentov a patrí medzi chromoproteíny. Svoje druhé meno - vizuálna fialová - získala počas výskumu. Oproti iným pigmentom ostro vyniká žiarivým červeným odtieňom.

Rodopsín obsahuje dve zložky – bezfarebný proteín a žltý pigment.

Reakcia rodopsínu na svetelný lúč je nasledovná: pri vystavení svetlu sa pigment rozkladá, čo spôsobuje stimuláciu zrakového nervu. IN denná Citlivosť oka sa posúva do modrej oblasti, do noci – zraková fialová sa obnoví do 30 minút.

Počas tejto doby sa ľudské oko prispôsobí šeru a začne jasnejšie vnímať okolité informácie. To je presne to, čo môže vysvetliť, prečo ľudia v tme časom začínajú vidieť jasnejšie. Čím menej svetla prichádza, tým ostrejšie je videnie za šera.

Čípky a tyčinky oka - funkcie

Fotoreceptory nemožno posudzovať oddelene - vo vizuálnom prístroji tvoria jeden celok a sú zodpovedné za zrakové funkcie a vnímanie farieb. Bez koordinovanej práce receptorov oboch typov, centrálny nervový systém dostáva skreslené informácie.

Farebné videnie zabezpečuje symbióza tyčiniek a čapíkov. Tyčinky sú citlivé v zelenej časti spektra - 498 nm, nie viac a potom sú za vnímanie zodpovedné čapíky s rôznymi typmi pigmentu.

Na vyhodnotenie žlto-červeného a modro-zeleného rozsahu sa používajú dlho- a stredovlnné kužele so širokými fotosenzitívnymi zónami a vnútorným presahom týchto zón. To znamená, že fotoreceptory reagujú súčasne na všetky farby, ale intenzívnejšie sa vzrušujú na svoju vlastnú.

V noci nie je možné rozlíšiť farby, jeden farebný pigment môže reagovať iba na svetelné záblesky.

Difúzne biopolárne bunky v sietnici vytvárajú synapsie (bod kontaktu medzi neurónom a bunkou prijímajúcou signál, alebo medzi dvoma neurónmi) s niekoľkými tyčinkami naraz – nazýva sa to synaptická konvergencia.

Zrakový orgán je zložitý mechanizmus optické videnie. Zahŕňa očnú buľvu, zrakový nerv s nervovými tkanivami a pomocnú časť - slzný systém, očné viečka, svaly očná buľva, ako aj šošovku a sietnicu. Vizuálny proces začína sietnicou.

Sietnica má dve rôzne funkčné časti: vizuálnu alebo optickú časť; časť je slepá alebo riasinková. Sietnica má vnútornú kryciu vrstvu oka, ktorá je samostatná časť nachádza sa na periférii zrakového systému.

Pozostáva z receptorov fotografického významu – čapíkov a tyčiniek, ktoré vykonávajú prvotné spracovanie prichádzajúcich svetelných signálov, vo forme elektromagnetická radiácia. Tento orgán leží v tenkej vrstve, vnútri vedľa sklovca a vonkajšia strana susedí cievny systém povrchu očnej gule.

Sietnica je rozdelená na dve časti: väčšiu časť zodpovednú za videnie a menšiu časť – slepú časť. Priemer sietnice je 22 mm a zaberá asi 72 % povrchu očnej gule.

Tyčinky a kužele zohrávajú obrovskú úlohu pri vnímaní svetla a farieb

V očnom orgáne, sietnici, hrajú existujúce fotoreceptory dôležitú úlohu pri vnímaní farieb obrazov. Sú to receptory - kužele a tyčinky, umiestnené nerovnomerne. Ich hustota sa pohybuje od 20 do 200 tisíc na štvorcový milimeter.

V strede sietnice je veľké množstvo kužele s viacerými tyčinkami umiestnenými po obvode. Nachádza sa tam aj takzvaná žltá škvrna, kde nie sú vôbec žiadne prúty.

Umožňujú vám vidieť všetky odtiene a jas okolitých predmetov. Vysoká citlivosť tohto typu receptorov umožňuje zachytiť svetelné signály a premeniť ich na impulzy, ktoré sú potom vysielané pozdĺž kanálov zrakových nervov do mozgu.

Počas denných hodín fungujú receptory - očné čapíky za súmraku a v noci, ľudské videnie zabezpečujú receptory - tyčinky. Ak cez deň človek vidí farebný obraz, tak v noci iba čiernobiely. Každý z receptorov fotografického systému plní presne pridelenú funkciu.

Štruktúra tyčí

Tyče a kužele majú podobnú štruktúru

Kužele a tyče majú podobnú štruktúru, ale líšia sa v dôsledku rôznych funkcií, ktoré vykonávajú funkčné dielo a vnímanie svetelného toku. Tyčinky sú jedným z receptorov, ktoré sú pomenované podľa svojho valcového tvaru. Ich počet v tejto časti je asi 120 miliónov.

Sú pomerne krátke, 0,06 mm dlhé a 0,002 mm široké. Receptory majú štyri základné fragmenty:

• vonkajšia časť - disky vo forme membrány;
• stredný sektor - mihalnica;
• vnútorná časť - mitochondrie;
• tkanivo s nervovými zakončeniami.

Fotobunka je vďaka svojej vysokej citlivosti schopná reagovať na slabé záblesky svetla jedného fotónu. Obsahuje jednu zložku nazývanú rodopsín alebo vizuálna fialová.

Rodopsín degraduje v jasnom svetle a stáva sa citlivým na modré videnie. V tme alebo súmraku sa rodopsín po pol hodine obnoví a oko je schopné vidieť predmety.

Rodopsín dostal svoje meno podľa svojej jasne červenej farby. Vo svete, ktorý získava žltá, potom zmení farbu. V tme sa opäť zmení na jasne červenú.

Tento receptor nie je schopný rozpoznať farby a odtiene, ale umožňuje vám vidieť obrysy predmetov vo večerných hodinách. Na svetlo reaguje oveľa pomalšie ako kužeľové receptory.

Štruktúra kužeľa

Kužele sú menej citlivé ako tyčinky

Kužele sú kužeľovitého tvaru. Počet kužeľov v tejto časti je 6 až 7 miliónov, dĺžka do 50 mikrónov a hrúbka do 4 mm. Obsahuje zložku jodopsín. Komponent navyše pozostáva z pigmentov:

• chlorolab - pigment, ktorý môže reagovať na žlto - zelené farby;
• erythrolab je prvok schopný snímať žlto-červené farby.

Existuje aj tretí, samostatne prezentovaný pigment: kyanolab - zložka, ktorá vníma fialovo-modrú časť spektra.

Kužele sú 100-krát menej citlivé ako tyčinky, ale vnímavá odozva na pohyb je oveľa rýchlejšia. Kužeľový receptor pozostáva zo 4 zložkových fragmentov:

1. vonkajšia časť – membránové disky;
2. medzičlánok - zúženie;
3. vnútorný segment - mitochondrie;
4. synaptickej oblasti.

Časť diskov vo vonkajšej časti smerujúca k svetelnému toku sa neustále obnovuje, prebieha obnova a výmena zrakového pigmentu. Viac ako 80 diskov sa vymení do 24 hodín, úplná výmena diskov sa vykoná za 10 dní.

• S – typ reaguje na fialovo-modrú časť;
• M – typ vníma zeleno-žltú časť;
• L – typ rozlišuje medzi žltými a červenými časťami.

Tyčinky sú fotoreceptory, ktoré vnímajú svetlo, a čapíky sú fotoreceptory, ktoré vnímajú farbu. Tieto typy kužeľov a tyčiniek spolu vytvárajú možnosť farebného vnímania okolitého sveta.

Tyčinky a čapíky sietnice: choroby

Skupiny receptorov, ktoré poskytujú plné farebné vnímanie predmetov, sú veľmi citlivé a môžu byť náchylné na rôzne choroby.

Choroby a symptómy

Známou chorobou je farbosleposť – porucha tyčiniek a čapíkov.

Choroby ovplyvňujúce fotoreceptory sietnice:

• Farbosleposť je neschopnosť rozoznávať farby;
• Pigmentová degenerácia sietnice;
• Chorioretinitída - zápal sietnice a membránových ciev;
• Odchod vrstiev sietnicovej membrány;
• Nočná slepota alebo hemeralopia, to je porucha zraku za súmraku, sa vyskytuje s patológiou tyčiniek;

Makulárna degenerácia je porucha výživy v centrálnej časti sietnice. Pri tejto chorobe sa pozorujú nasledujúce príznaky:

1. hmla pred očami;
2. ťažko čitateľné, rozpoznávať tváre;
3. rovné čiary sú skreslené.

Iné choroby majú výrazné príznaky:

• Indikátor videnia klesá;
• Zhoršené vnímanie farieb;
• Svetelné záblesky v očiach;
• Zúženie polomeru pohľadu;
• Prítomnosť závoja pred očami;
• Zhoršenie videnia za súmraku.

Tyčinky a kužele sú skutočným paradoxom!

Pri nedostatku vitamínu A vzniká šeroslepota alebo hemeralopia a vtedy je narušená funkcia tyčiniek, kedy človek večer a v tme vôbec nevidí, ale cez deň vidí perfektne.

Funkčná porucha kužeľa vedie k fotofóbii, keď je videnie normálne slabé svetlo a nástup slepoty pri jasnom svetle. Môže sa vyvinúť farbosleposť – achromázia.

Každodenná starostlivosť o zrak, ochrana pred škodlivými vplyvmi, zamedzenie zachovania zrakovej ostrosti, harmonického a farebného vnímania je prioritnou úlohou pre tých, ktorí si chcú zachovať zrakový orgán - oči, majú bdelosť v očiach a všestrannosť plného život bez choroby.

Vzdelávacie video vám povie o paradoxoch vízie:

38. Fotoreceptory (tyčinky a čapíky), rozdiely medzi nimi. Biofyzikálne procesy prebiehajúce počas absorpcie svetelného kvanta vo fotoreceptoroch. Vizuálne pigmenty tyčiniek a čapíkov. Fotoizomerizácia rodopsínu. Mechanizmus farebného videnia.

.3. BIOFYZIKA VNÍMANIA SVETLA NA SETNICI Štruktúra sietnice

Štruktúra oka, ktorá vytvára obraz, sa nazýva sietnica(sietnica). V nej vo vonkajšej vrstve sa nachádzajú fotoreceptorové bunky - tyčinky a čapíky. Ďalšiu vrstvu tvoria bipolárne neuróny a tretiu vrstvu tvoria gangliové bunky (obr. 4). sú synapsie. Vytvárajú sa axóny gangliových buniek optický nerv. Mimo sietnice (počítané od stredu oka) leží čierna vrstva pigmentového epitelu, ktorý pohlcuje nevyužité žiarenie (neabsorbované fotoreceptormi) prechádzajúce sietnicou 5*). Na druhej strane sietnice (bližšie k stredu) je cievnatka, dodáva kyslík a živiny sietnici.

Tyče a kužele sa skladajú z dvoch častí (segmentov) . Vnútorný segment je obyčajná bunka s jadrom, mitochondriami (vo fotoreceptoroch je ich veľa) a inými štruktúrami. Vonkajší segment. takmer úplne vyplnené diskami tvorenými fosfolipidovými membránami (až 1000 diskov v tyčinkách, asi 300 v čapiciach). Membrány diskov obsahujú približne 50 % fosfolipidov a 50 % špeciálneho zrakového pigmentu, ktorý v tyčinkách tzv. rodopsín(vo svojej ružovej farbe; rhodos je v gréčtine ružový) a v šiškách jodopsín. Nižšie, pre stručnosť, budeme hovoriť iba o paličkách; procesy v kužeľoch sú podobné Rozdielom medzi kužeľmi a tyčinkami sa budeme zaoberať v inej časti. Rodopsín sa skladá z bielkovín opsin, ku ktorej je pripojená skupina tzv sietnice. . Retinal je svojou chemickou štruktúrou veľmi blízky vitamínu A, z ktorého sa v tele syntetizuje. Preto nedostatok vitamínu A môže spôsobiť zhoršenie zraku.

Rozdiely medzi tyčami a kužeľmi

1. Rozdiel v citlivosti. . Prahová hodnota pre snímanie svetla v tyčiach je oveľa nižšia ako v čapiciach. Po prvé, je to vysvetlené skutočnosťou, že v tyčiach je viac diskov ako v kužeľoch, a preto je väčšia pravdepodobnosť absorpcie svetelných kvantov. však hlavný dôvod v inom. Susedné tyče cez elektrické synapsie. sa spájajú do komplexov tzv receptívne polia .. Elektrické synapsie ( konexóny) môže otvárať a zatvárať; preto sa počet tyčiniek v receptívnom poli môže značne líšiť v závislosti od úrovne osvetlenia: čím slabšie svetlo, tým väčšie sú receptívne polia. Vo veľmi zlých svetelných podmienkach sa na poli dokáže spojiť viac ako tisíc prútov. Pointa tejto kombinácie je v tom, že zvyšuje užitočný pomer signálu k šumu. V dôsledku tepelných výkyvov sa na membránach tyčiniek objavuje chaoticky sa meniaci potenciálny rozdiel, ktorý sa nazýva šum Pri slabom osvetlení môže amplitúda šumu prekročiť užitočný signál, to znamená množstvo hyperpolarizácie spôsobenej. pôsobenie svetla. Môže sa zdať, že za takýchto podmienok sa príjem svetla stane nemožným. V prípade vnímania svetla nie samostatnou tyčou, ale veľkým receptívnym poľom je však zásadný rozdiel medzi šumom a užitočným signálom. Užitočný signál v tomto prípade vzniká ako súčet signálov vytvorených tyčami spojenými do jedného systému - receptívne pole . Tieto signály sú koherentné, pochádzajú zo všetkých tyčí v rovnakej fáze. Kvôli chaotickej povahe tepelného pohybu sú šumové signály nekoherentné, prichádzajú v náhodných fázach. Z teórie sčítania kmitov je známe, že pre koherentné signály je celková amplitúda rovná : Asumm = A 1 n, Kde A 1 - amplitúda jedného signálu, n- počet signálov v prípade nesúvislých. signály (šum) Asumm=A 1 5,7n. Nech je napríklad amplitúda užitočného signálu 10 μV a amplitúda šumu 50 μV. Je jasné, že signál sa stratí na pozadí. Ak sa 1000 tyčiniek spojí do prijímacieho poľa, celkový užitočný signál bude 10 μV

10 mV a celkový šum je 50 μV 5. 7 = 1650 μV = 1,65 mV, to znamená, že signál bude mať 6-krát väčší šum. S týmto postojom bude signál vnímaný s istotou a vytvorí pocit svetla. Kužele pracujú pri dobrom osvetlení, keď aj v jedinom kuželi je signál (PRP) oveľa väčší ako šum. Preto každý čapík zvyčajne vysiela svoj signál do bipolárnych a gangliových buniek nezávisle od ostatných. Ak sa však osvetlenie zníži, kužele sa môžu tiež spojiť do receptívnych polí. Je pravda, že počet kužeľov na poli je zvyčajne malý (niekoľko desiatok). Vo všeobecnosti čapíky poskytujú denné videnie, tyčinky poskytujú videnie za šera.

2.Rozdiel v rozlíšení.. Rozlišovacia schopnosť oka je charakterizovaná minimálnym uhlom, pod ktorým sú ešte oddelene viditeľné dva susedné body objektu. Rozlíšenie je určené hlavne vzdialenosťou medzi susednými fotoreceptorovými bunkami. Aby sa dva body nespojili do jedného, ​​ich obraz musí dopadnúť na dva kužele, medzi ktorými bude ďalší (viď obr. 5). V priemere to zodpovedá minimálnemu zornému uhlu asi jednu minútu, to znamená, že rozlíšenie kužeľového videnia je vysoké. Prúty sa zvyčajne spájajú do receptívnych polí. Všetky body, ktorých obrazy dopadajú na jedno vnímavé pole, budú vnímané

nadávať ako jeden bod, pretože celé vnímavé pole vysiela jediný celkový signál do centrálneho nervového systému. Preto rozlíšenie (zraková ostrosť) pri tyčovom (súmrakovom) videní je nízka. Pri nedostatočnom osvetlení sa aj tyčinky začnú spájať do receptívnych polí a zraková ostrosť sa znižuje. Preto pri určovaní zrakovej ostrosti musí byť stôl dobre osvetlený, inak môže dôjsť k výraznej chybe.

3. Rozdiel v umiestnení. Keď sa chceme na objekt lepšie pozrieť, otočíme sa tak, aby bol tento objekt v strede zorného poľa. Keďže čapíky poskytujú vysoké rozlíšenie, čapíky prevládajú v strede sietnice – to prispieva k dobrej zrakovej ostrosti. Keďže farba čapíkov je žltá, táto oblasť sietnice sa nazýva macula macula. Na periférii je naopak oveľa viac tyčiniek (hoci sú tam aj šišky). Tam je zraková ostrosť citeľne horšia ako v strede zorného poľa. Vo všeobecnosti je tyčí 25-krát viac ako kužeľov.

4. Rozdiel vo vnímaní farieb.Farebné videnie je vlastné iba kužeľom; obraz vytvorený tyčinkami je monochromatický.

Mechanizmus farebného videnia

Na to, aby vznikol zrakový vnem, je potrebné, aby sa svetelné kvantá absorbovali vo fotoreceptorových bunkách, presnejšie v rodopsíne a jodopsíne. Absorpcia svetla závisí od vlnovej dĺžky svetla; Každá látka má špecifické absorpčné spektrum. Výskum ukázal, že existujú tri typy jodopsínu s rôznymi absorpčnými spektrami. U

jedného typu, absorpčné maximum leží v modrej časti spektra, ďalšia - zelená a tretia - červená (obr. 5). Každý kužeľ obsahuje jeden pigment a signál vysielaný týmto kužeľom zodpovedá absorpcii svetla týmto pigmentom. Kužele obsahujúce iný pigment budú vysielať rôzne signály. V závislosti od spektra svetla dopadajúceho na danú oblasť sietnice sa pomer signálov prichádzajúcich z rôznych typov kužeľov ukazuje byť odlišný a vo všeobecnosti celkový počet signálov prijatých vizuálnym centrom centrálneho nervového systému. systém bude charakterizovať spektrálne zloženie vnímaného svetla, ktoré dáva subjektívny pocit farby.

Tieto fotoreceptory majú cylindrický tvar s dĺžkou približne 0,06 mm a priemerom približne 0,002 mm. Taký valec je teda naozaj dosť podobný paličke. Oko zdravý človek obsahuje približne 115-120 miliónov tyčiniek.

Tyčinku ľudského oka možno rozdeliť do 4 segmentových zón:

1 - Vonkajšia segmentová zóna (zahŕňa membránové platničky obsahujúce rodopsín),
2 - Spojovacia segmentová zóna (cilium),

4 - Bazálna segmentálna zóna (nervové spojenie).

Prilepí sa najvyšší stupeň fotosenzitívne. Takže pre ich reakciu je energia 1 fotónu (najmenšia, elementárna častica Sveta). Táto skutočnosť je veľmi dôležitá pre nočné videnie, ktoré umožňuje vidieť pri slabom osvetlení.

Tyčinky nedokážu rozlíšiť farby, je to primárne kvôli prítomnosti iba jedného pigmentu v nich - rodopsínu. Pigment rodopsín, inak nazývaný vizuálna fialová, má vďaka obsiahnutým proteínovým skupinám (chromofóry a opsíny) 2 svetelné absorpčné maximá. Je pravda, že jedno z maxím existuje mimo dosahu svetla viditeľného ľudským okom (278 nm - oblasť ultrafialového žiarenia), preto sa pravdepodobne oplatí nazvať ho maximom absorpcie vĺn. Ale druhé maximum je viditeľné okom - existuje okolo 498 nm, nachádza sa na hranici zeleného a modrého farebného spektra.

Je spoľahlivo známe, že rodopsín, prítomný v tyčinkách, reaguje na svetlo oveľa pomalšie ako jodopsín, obsiahnutý v čapiciach. Preto sa tyče vyznačujú slabou reakciou na dynamiku svetelných tokov a navyše zle rozlišujú pohyby predmetov. A zraková ostrosť nie je ich výsadou.

Kužele sietnice

Tieto fotoreceptory dostali svoje meno aj vďaka svojmu charakteristickému tvaru, podobnému tvaru laboratórnych baniek. Dĺžka kužeľa je približne 0,05 mm, jeho priemer v najužšom bode je približne 0,001 mm a v najširšom bode - 0,004. Sietnica zdravého dospelého človeka obsahuje asi 7 miliónov čapíkov.

Kužele majú menšiu citlivosť na svetlo. To znamená, že na vybudenie ich činnosti bude potrebný svetelný tok, ktorý je desaťkrát intenzívnejší ako na vybudenie práce tyčí. No čapíky spracovávajú svetelné toky oveľa intenzívnejšie ako tyčinky, takže lepšie vnímajú ich zmeny (napríklad lepšie rozlišujú svetlo pri pohybe predmetov, v dynamike vzhľadom na oko). Jasnejšie definujú aj obrázky.

Kužele ľudského oka tiež obsahujú 4 segmentové zóny:

1 - Vonkajšia segmentová zóna (zahŕňa membránové platničky obsahujúce jodopsín),
2 - Spojovacia segmentová zóna (zúženie),
3 - Vnútorná segmentová zóna (zahŕňa mitochondrie),
4 - Synaptická spojovacia zóna alebo bazálny segment.

Dôvodom vyššie opísaných vlastností šišiek je obsah špecifického pigmentu jodopsínu v nich. Dnes boli izolované a overené 2 typy tohto pigmentu: erythrolab (jodopsín, citlivý na červené spektrum a dlhé L-vlny) a chlorolab (jodopsín, citlivý na zelené spektrum a stredné M-vlny). Pigment, ktorý je citlivý na modré spektrum a krátke S-vlny, sa zatiaľ nenašiel, hoci mu už bol pridelený názov – cyanolab.

Rozdelenie čapíkov podľa typu dominancie farebného pigmentu v nich (erytrolab, chlorolab, cyanolab) je spôsobené hypotézou trojzložkového videnia. Existuje však aj iná teória videnia – nelineárna dvojzložková. Jeho prívrženci veria, že všetky šišky obsahujú erytrolab a chlorolab súčasne, a preto sú schopné vnímať farby v červenom aj zelenom spektre. Úlohu kyanolátky v tomto prípade zohráva vyblednutý rodopsín tyčiniek. Túto teóriu potvrdzujú aj príklady ľudí trpiacich farbosleposťou, konkrétne neschopnosťou rozlíšiť modrú časť spektra (tritanopia). Majú tiež problémy s videním v noci (hemeralopia), čo je znak abnormálnej aktivity tyčinky v sietnici.

Video o štruktúre tyčí a kužeľov

Príznaky poškodenia tyčiniek a čapíkov sietnice

• Znížená zraková ostrosť.
• Zhoršenie farebného videnia.
• "Blesk" pred mojimi očami.
• Zúženie zorného poľa.
• Závoj pred očami.
• Zhoršenie videnia za šera.

Choroby postihujúce tyčinky a čapíky

Poškodenie očných tyčiniek a kužeľov je možné pri rôznych patológiách sietnice:

• Hemeralopia ("nočná slepota").
• Makulárna degenerácia.
• Abiotrofia pigmentu sietnice.
• Farbosleposť.
• Dezinzercia sietnice.
• Zápal sietnice (retinitída, chorioretinitída).