Els fotoreceptors són cèl·lules sensorials especialitzades en llum de la retina humana. Absorbeixen diverses ones de llum electromagnètica i converteixen aquests estímuls en excitació bioelèctrica. En malalties hereditàries com retinitis pigmentosa o distròfia de barres de con, els fotoreceptors peren a poc a poc fins a ceguesa es produeix.
Què són els fotoreceptors?
Els fotoreceptors són cèl·lules sensorials sensibles a la llum que estan especialitzades en el procés visual. Un potencial elèctric es genera a partir de la llum de les cèl·lules sensorials de l’ull. L’ull humà conté tres tipus diferents de fotoreceptors. A més de varetes, inclouen cons i fotosensibles gangli cèl · lules. La biologia distingeix entre les fotocèl·lules dels vertebrats i dels invertebrats. La despolarització té lloc a les fotocèl·lules dels invertebrats. Això significa que les cèl·lules reaccionen a la llum baixant el voltatge. En canvi, la hiperpolarització té lloc en els de vertebrats. Per tant, els seus fotoreceptors augmenten la seva tensió quan s’exposen a la llum. A diferència dels invertebrats, els fotoreceptors dels vertebrats són receptors secundaris. La conversió de l’estímul en un potencial d'acció per tant, té lloc fora del receptor. A més dels humans i els animals, les plantes també contenen fotoreceptors per oposar-se a la incidència de la llum.
Anatomia i estructura
Hi ha uns 120 milions de barres a la retina de l'ull. Els cons sumen aproximadament 6 milions sobre aproximadament un milió gangli cèl·lules de l’ull, aproximadament un per cent és fotosensible. Els fotoreceptors més sensibles a la llum són les barres. El punt cec de l'ull no conté receptors excepte els cons. Per tant, una persona hauria de veure realment un forat on hi hagi punt cec es troba. Aquest no és el cas només perquè cervell omple el buit amb records perceptius. Les barres de la retina contenen els anomenats discos. Els cons, en canvi, contenen plecs de membrana. En aquestes zones estan equipades amb l'anomenat morat visual. En general, les barres i els cons tenen una estructura similar. Cadascun té un segment exterior en el qual es realitzen les seves tasques més importants. Els segments externs dels cons són cònics i més amples que els segments exteriors llargs i estrets de les barres. Un cili, o protrusió de membrana plasmàtica, connecta cadascun dels segments externs i interns dels receptors. Els segments interiors consisteixen cadascun en l’el·lipsoide i un mioide amb reticle endoplasmàtic. La capa granular externa dels fotoreceptors connecta el cos cel·lular amb el nucli. An axon amb un extrem sinàptic en forma de cinta o placa, s’adhereix a cada cos cel·lular. Aquests sinapsis també s’anomenen cintes.
Funció i tasques
Les ones electromagnètiques de llum es converteixen en excitació bioelèctrica pels fotoreceptors de l’ull humà. Per tant, la funció dels tres tipus de fotoreceptors és absorbir i convertir la llum. Aquest procés també es coneix com a fototransducció. Per fer-ho, els receptors absorbeixen els fotons de la llum i inicien una reacció bioquímica complexa per canviar el potencial de la membrana. El canvi de potencial correspon a la hiperpolarització en vertebrats. Els tres tipus de receptors diferents tenen diferents absorció límits i, per tant, difereixen en la seva sensibilitat a determinades longituds d'ona. El principal motiu d’això és el diferent pigment visual de cada tipus de cèl·lula. Per tant, els tres tipus difereixen una mica en la seva funció. El gangli les cèl·lules, per exemple, regulen el ritme dia-nit. Les barres i els cons, en canvi, juguen un paper en el reconeixement d’imatges. Les barres són les principals responsables de la visió clar-fosca. Els cons, en canvi, tenen un paper només a la llum del dia i permeten el reconeixement de colors. La fototransducció té lloc a cadascun dels segments externs dels fotoreceptors. En la foscor, la majoria dels fotoreceptors es troben en estat no estimulat i tenen un potencial de membrana en repòs baix a causa de la seva obertura sodi canals. En repòs, alliberen definitivament el fitxer neurotransmissor glutamat. Tanmateix, tan bon punt la llum entra a l’ull, s’obre sodi els canals es tanquen. Com a resultat, el potencial de les cèl·lules augmenta i es produeix una hiperpolarització. Durant aquesta hiperpolarització, s’inhibeix l’activitat del receptor i s’alliberen menys transmissors. Aquest llançament retrògrad de glutamat obre els canals iònics de les cèl·lules bipolars i horitzontals aigües avall. L’impuls dels fotoreceptors es transmet a través de canals oberts a les cèl·lules nervioses, que després activen les mateixes cèl·lules ganglionars i amacrines. Per tant, el senyal dels receptors es transmet al cervell, on s’avalua amb l’ajut de records visuals.
Malalties
Pel que fa als fotoreceptors de l'ull humà, es poden produir molts tipus de queixes i malalties. Molts d'aquests es manifesten com una pèrdua progressiva de la vista. Per exemple, la distròfia de la barra de con és una forma de distròfia retiniana heretada que fa que perdin els fotoreceptors. En aquesta malaltia hereditària, el pacient perd contínuament cons i varetes a causa de la deposició de pigment de la retina. Aquest procés es manifesta en les primeres etapes com una disminució de l’agudesa visual, un augment de la sensibilitat a la llum i un color incipient ceguesa. La sensibilitat al camp visual central disminueix. En el curs posterior, la malaltia també ataca el camp visual perifèric. Símptomes com la nit ceguesa es pot desenvolupar. Passat el temps, el pacient probablement quedarà completament cec. D’aquesta malaltia s’ha de distingir la pigmentosa retiniana, també coneguda com a distròfia de vareta-con. En aquesta forma de malaltia de la retina, els símptomes són els mateixos que en la distròfia de la barra de con, però els símptomes s’inverteixen. Això significa que retinitis pigmentosa primer es manifesta en ceguesa nocturna, mentre que la ceguesa nocturna per a la malaltia de la barra de con és simptomàtica només en el curs posterior. El curs de la pigmentosa de la retina sol ser menys sever que el de la distròfia de la barra de con. A més d’aquestes malalties degeneratives, també es poden veure afectades les cèl·lules sensorials del sistema visual inflamació o ser danyat per accidents.
