Conos

Como Conos los fotorreceptores en la retina del ojo que son responsables del color y la visión nítida. Están fuertemente concentrados en la mancha amarilla, el área de visión coloreada y al mismo tiempo más nítida. Los seres humanos tenemos tres tipos diferentes de conos, cada uno de los cuales tiene su máxima sensibilidad en el rango de frecuencia de luz azul, verde y roja.

¿Qué son los conos?

La zona de visión más nítida se concentra en la retina humana en la mancha amarilla (fovea centralis) con un diámetro de aproximadamente 1,5 mm. Al mismo tiempo, la visión del color también se localiza en la fóvea central. La mancha amarilla está ubicada en el centro del eje visual del ojo para "mirar directamente" y está equipada con aproximadamente 140.000 fotorreceptores de color por mm cuadrado. Estos son los llamados conos L, M y S, que tienen su mayor sensibilidad a la luz en el rango amarillo-verde, verde y azul-violeta.

Los conos L tienen su sensibilidad máxima de 563 nanómetros en el área amarillo-verde, pero también se apoderan del área roja, por lo que generalmente se les conoce como receptores rojos. En el área más interna de la fóvea central, la fóveola, que tiene solo alrededor de 0,33 mm de diámetro, solo están representados los conos M y L. En total, hay alrededor de 6 millones de receptores de color (conos) en la retina.

Además de los conos, la retina está equipada principalmente con alrededor de 120 millones de otros fotorreceptores, los llamados bastones, fuera de la mancha amarilla. Están construidos de manera similar a los conos, pero mucho más sensibles a la luz y solo pueden diferenciar entre tonos claros y oscuros. También reaccionan de forma muy sensible a los objetos en movimiento en el campo de visión periférico, es decir, fuera de la fóvea central.

Anatomía y estructura

Los tres tipos diferentes de conos y bastones, que solo están presentes en un solo tipo en la retina, convierten los paquetes de luz recibidos en señales nerviosas eléctricas en su función de fotorreceptores. A pesar de tareas ligeramente diferentes, todos los fotorreceptores funcionan de acuerdo con el mismo principio operativo bioquímico-físico.

Los conos consisten en un segmento externo y otro interno, el núcleo celular y la sinapsis para la comunicación con las células bipolares. Los segmentos exterior e interior de las células están conectados entre sí a través de un cilio fijo, el cilio de conexión. El cilio consta de microtúbulos en una disposición nogonal (polígono de nueve lados). Los microtúbulos sirven para estabilizar mecánicamente la conexión entre los segmentos externo e interno y para transportar sustancias. El segmento exterior del pasador tiene una gran cantidad de protuberancias de membrana, los denominados discos.

Forman vesículas planas y compactas que, según su tipo, contienen ciertos pigmentos visuales. El segmento interno con el núcleo celular forma la parte metabólicamente activa del fotorreceptor. La síntesis de proteínas tiene lugar en el retículo endoplásmico y una gran cantidad de mitocondrias en el núcleo celular aseguran el metabolismo energético. Cada cono tiene contacto con su "propia" célula bipolar a través de su sinapsis, de modo que el centro visual en el cerebro puede mostrar un punto de imagen separado para cada cono, lo que permite una visión nítida de alta resolución.

Tareas

La tarea más importante de los conos es la transducción de impulsos de luz, la conversión de los estímulos de luz recibidos en un impulso nervioso eléctrico. La transducción tiene lugar en gran parte en el segmento exterior del cono en forma de una compleja "cascada de transducción de señales visuales".

El punto de partida es la yodopsina, que se compone de opsina de cono, el componente proteico de un pigmento visual que varía según el tipo de cono, y de retina, un derivado de la vitamina A. Un fotón impactante de la longitud de onda "correcta" conduce a una conversión de la retina a otra forma, por lo que los dos componentes moleculares se separan nuevamente y la opsina se activa y desencadena una cascada de reacciones y conversiones bioquímicas. Aquí son importantes dos particularidades. Mientras un cono no reciba impulsos de luz de la longitud de onda a la que reacciona su tipo de yodopsina, el cono produce continuamente el neurotransmisor glutamato.

Si la cascada de transducción de señales se pone en movimiento por la incidencia apropiada de luz, se inhibe la liberación de glutamato, con el resultado de que los canales iónicos en la célula bipolar conectada a la sinapsis se cierran. Esto crea nuevos potenciales de acción en las células ganglionares de la retina aguas abajo, que se conducen como impulsos eléctricos para su posterior procesamiento en los centros visuales del SNC. La señal real no se genera por la activación de un neurotransmisor, sino más bien debido a su inhibición.

Otra característica especial es que, a diferencia de la mayoría de los impulsos nerviosos, donde predomina el "principio de todo o nada", la célula bipolar puede producir señales graduales durante la transducción, dependiendo de la fuerza de la inhibición del glutamato. La fuerza de la señal emitida por la celda bipolar corresponde así a la fuerza de la luz incidente en el pin correspondiente.

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Enfermedades

Los síntomas más comunes de disfunción relacionada con los conos en la retina del ojo son la deficiencia de la visión de los colores, el daltonismo y la alteración de la visión de contraste e incluso la pérdida del campo visual. En el caso de las deficiencias en la visión del color, el tipo de conos correspondiente está restringido en su función, mientras que en el caso del daltonismo los conos están ausentes o tienen una falla funcional completa.

Las alteraciones visuales pueden ser congénitas o adquiridas. La alteración de la visión del color causada genéticamente más común es la debilidad verde (deuteranopía). Ocurre principalmente en hombres porque es un defecto genético en el cromosoma X. Aproximadamente el 8% de la población masculina se ve afectada. La percepción limitada de los colores en el rango del azul al amarillo son las alteraciones visuales más comunes en el caso de deficiencia de la visión del color adquirida a través de lesiones en el nervio óptico como resultado de un accidente, accidente cerebrovascular o tumor cerebral.

En algunos casos, los síntomas que progresan lentamente hasta e incluyendo defectos del campo visual son distrofia congénita de conos y bastones (CSD). La enfermedad comienza en la mancha amarilla e inicialmente conduce a la degeneración de los conos y solo más tarde los bastones se ven afectados cuando la distrofia se extiende a otras partes de la retina.