Fotorreceptores

los Fotorreceptores son células sensoriales especializadas en luz en la retina humana. Absorben varias ondas de luz electromagnéticas y convierten estos estímulos en excitación bioeléctrica. En enfermedades hereditarias como la retinitis pigmentosa o la distrofia conos-bastones, los fotorreceptores mueren poco a poco hasta que se produce la ceguera.

¿Qué son los RP?

Los fotorreceptores son células sensoriales sensibles a la luz que se especializan en el proceso de ver. Se crea un potencial de voltaje eléctrico a partir de la luz en las células sensoriales del ojo. El ojo humano contiene tres tipos diferentes de fotorreceptores.

Además de los bastones, estos incluyen los conos y las células ganglionares fotosensibles. La biología diferencia entre las fotocélulas de animales vertebrados e invertebrados. La despolarización tiene lugar en las fotocélulas de los invertebrados. Esto significa que las células reaccionan a la luz reduciendo el voltaje. En los vertebrados, sin embargo, se produce una hiperpolarización. Sus fotorreceptores aseguran que el voltaje aumente cuando hay luz.

A diferencia de los invertebrados, los fotorreceptores de vertebrados son receptores secundarios. La transformación del estímulo en un potencial de acción, por tanto, solo tiene lugar fuera del receptor. Además de los humanos y los animales, las plantas también contienen fotorreceptores para poder contrarrestar la incidencia de la luz.

Anatomía y estructura

Hay alrededor de 120 millones de bastoncillos en la retina del ojo. Los conos suman alrededor de 6 millones de alrededor de un millón de células ganglionares en el ojo que es alrededor del uno por ciento sensible a la luz. Los fotorreceptores más sensibles a la luz son los bastones. El punto ciego del ojo no contiene ningún receptor más que los conos.

Por lo tanto, los humanos deberían ver un agujero donde está el punto ciego. Este no es el caso porque el cerebro llena el vacío con recuerdos perceptivos. Las varillas de la retina contienen los llamados discos. Los conos, sin embargo, contienen pliegues de membrana. En estas áreas están equipados con el llamado púrpura visual. En general, las varillas y los conos tienen una estructura similar. Cada uno tiene un segmento externo en el que se llevan a cabo sus tareas más importantes.

Los segmentos exteriores de los conos tienen forma cónica y son más anchos que los segmentos exteriores largos y estrechos de las varillas. Un cilio, es decir, una protuberancia de la membrana plasmática, conecta los segmentos externo e interno de los receptores. Cada uno de los segmentos internos está formado por el elipsoide y un mioide con un retículo endoplásmico. La capa granular externa de los fotorreceptores conecta el cuerpo celular con el núcleo celular. Un axón con un extremo sináptico en forma de cinta o placa se adhiere al cuerpo celular. Estas sinapsis también se denominan cintas.

Función y tareas

Las ondas electromagnéticas de luz son convertidas en excitación bioeléctrica por los fotorreceptores del ojo humano. La función de los tres tipos de fotorreceptores es absorber y convertir la luz. Este proceso también se conoce como fototransducción. Para hacer esto, los receptores recogen los fotones de la luz e inician una reacción bioquímica compleja para cambiar el potencial de membrana. El cambio de potencial corresponde a la hiperpolarización en vertebrados.

Los tres tipos diferentes de receptores tienen diferentes límites de absorción y, por tanto, difieren en términos de su sensibilidad a determinadas longitudes de onda. La razón principal de esto es el pigmento visual diferente en los tipos de células individuales. Esto significa que los tres tipos difieren algo en su función. Las células ganglionares regulan el ritmo día-noche, por ejemplo. Los bastones y conos, por otro lado, juegan un papel en el reconocimiento de imágenes. Las varillas son las principales responsables de ver a través de la luz y la oscuridad.

Los conos, por otro lado, solo juegan un papel con la luz del día y permiten el reconocimiento de colores. La fototransducción tiene lugar en los segmentos exteriores de las fotocélulas. En la oscuridad, la mayoría de los fotorreceptores se encuentran en un estado no estimulado y tienen un potencial de membrana en reposo bajo debido a sus canales de sodio abiertos. Liberan permanentemente el neurotransmisor glutamato cuando están en reposo. Pero tan pronto como la luz entra en el ojo, los canales de sodio abiertos se cierran. El potencial de las células aumenta y se produce la hiperpolarización.

Durante esta hiperpolarización, la actividad del receptor se inhibe y se liberan menos transmisores. Esta liberación decreciente de glutamato abre los canales iónicos de las células bipolares y horizontales aguas abajo. El impulso de los fotorreceptores se transmite a través de los canales abiertos a las células nerviosas, que luego activan los ganglios y las células amacrinas. La señal de los receptores se envía al cerebro, donde se evalúa con la ayuda de recuerdos visuales.

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Enfermedades

Pueden surgir diversas dolencias y enfermedades con respecto a los fotorreceptores del ojo humano. Muchos de estos se manifiestan como una pérdida progresiva de la vista. La distrofia cono-bastón, por ejemplo, es una forma de distrofia retiniana hereditaria que hace que los fotorreceptores perezcan.

Con esta enfermedad hereditaria, el paciente pierde continuamente conos y bastones a través de depósitos de pigmento retiniano. Este proceso se manifiesta en la fase inicial como una agudeza visual reducida, aumentando la sensibilidad a la luz y aumentando el daltonismo. La sensibilidad en el campo visual central disminuye. Posteriormente, la enfermedad también ataca el campo visual periférico. Pueden surgir síntomas como ceguera nocturna. Después de un tiempo, es probable que el paciente quede completamente ciego.

La retina pigmentosa, también conocida como distrofia de conos y bastones, debe distinguirse de esta enfermedad. Al final, los mismos síntomas ocurren en esta forma de enfermedad de la retina que en la distrofia de conos y bastones, pero los síntomas se invierten. Esto significa que la retinitis pigmentosa se manifiesta primero como ceguera nocturna, mientras que la ceguera nocturna por la enfermedad de los bastones y los conos es solo sintomática en el curso posterior.

El curso de la retina pigmentosa suele ser menos severo que el de la distrofia de conos y bastones. Además de estas enfermedades degenerativas, las células sensoriales del aparato de percepción visual también pueden verse afectadas por la inflamación o dañadas por accidentes.