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西医综合:视锥细胞和色觉的关系

 馆馆0210 2015-03-24

  

  视锥细胞

  视锥细胞在中央凹分布密集,而在视网膜周边区相对较少。中央凹处的视锥细胞与双极细胞、神经节细胞存在“单线联系”,使中央凹对光的感受分辨力高。视锥细胞主司昼光觉,有色觉,光敏感性差,但视敏度高。

  视锥细胞是视细胞的重要部分.视细胞是视网膜的感光神经元,分为视杆细胞和视锥细胞,均属双极神经元,由树突,胞体和轴突三部分构成.树突由较细的外界和稍膨大的内接组成.外节为感光部分,电镜下可见许多平行排列的膜盘,他们是外节的一侧细胞膜内陷折叠而成.膜盘是视细胞的感光部分,不断由内节产生.

  视细胞根据树突形状的不同分为视杆细胞和视锥细胞.

  Cone Cell.人类每只眼球视网膜大约600万~700万的视锥细胞,多分布在黄斑处,周围逐渐减少.树突为锥体形,因此成为视锥细胞.外节的膜盘大部分与胞膜相连.外节膜盘上的感光物质称为视色素,能感受强光和颜色.大多数哺乳动物都具有能感受红光,蓝光以及绿光的三种视锥细胞.视锥细胞体积较大,核大着色浅,轴突末梢膨大如足状,可与一个或多个双极细胞形成突触.

  视锥细胞仅在非常亮的光线下工作,并对高照度敏感,视锥细胞视觉成为适亮视觉(photopic vision)。

  视锥细胞外段也具有与视杆细胞类似的盘状结构,并含有特殊的感光色素,但分子数目较少。已知,大多

  数脊椎动物具有三种不同的视锥色素,各存在于不同的视锥细胞中。三种视锥色素都含有同样的11-顺型视黄醛,只是视蛋白的分子结构稍有不同。看来是视蛋白分子结构中的微小差异,决定了同它结合在一起的视黄醛分子对何种波长的光线最为敏感,因而才有视杆细胞中的视紫红质和三种不同的视锥色素的区别。光线作用于视锥细胞外段时,在它们的外段膜两侧也发生现视杆细胞类似的超级化型感受器电位,作为光-电转换的第一步。目前认为视锥细胞外段的换能机制,也与视杆细胞类似。

  色觉

  人眼可见光线的最新波长是390~780毫微米,一般可辨出包括紫、蓝、青、绿、黄、橙、红7种主要颜色在内的120~180种不同的颜色。辨色主要是视锥细胞的功能。因视锥细胞集中分布在视网膜中心部,故该处辨色能力最强,越向周边部,视网膜对绿、红、黄、蓝4种颜色的感受力依次消失。由物理学可知,用红、绿、蓝3种色光作适当混合,可产生白光以及光谱上的任何颜色。关于色觉的机理,目前多用“三原色学说”来解释。这个学说认为,在视网膜上存在着分别对红、绿和蓝三种光线的波长特别敏感的三种视锥细胞或相应的感光色素,当不同波长的光线入眼时,可引起敏感波长与之相符或相近的视锥细胞发生不同程度的兴奋,于是在大脑产生相应的色觉;三种视锥细胞若受到同等程度的刺激,则产生白色色觉。如缺乏色觉或色觉不正常,就是色盲或色弱。色盲是由于缺乏某种视锥细胞而出现的色觉紊乱,包括红色盲、绿色盲、蓝色盲和全色盲(单色觉)几种类型。其中红色盲和绿色盲较为多见,习惯上统称红绿色盲,患者不能分辨红、紫、青、绿各色,仅能识别整个光谱中的黄、蓝两色。全色盲极少见,患者视物只有明暗之别,犹如观黑白电影一样。色弱患者三种视锥细胞并不缺乏,但对某种颜色的分辨力较弱。色弱多为后天性的,与健康及营养条件有关,可以防治。色盲大多数由遗传决定,尚无特效疗法,其发生率男性约为8女性0.5色觉异常的人,不能从事美术、化学、医学和交通运输等工作,否则不仅影响工作质量,还会造成严重的损失和事故。

  视锥细胞和色觉的关系

  视锥细胞是色觉的基础。视锥细胞可以分为三中,它们分别对红绿蓝三中原色最敏感。任何色调的光成像在视网膜上时,可以引起这三总视锥细胞不同程度的兴奋,这些兴奋经视网膜和视中枢的综合分析,而产生不同色觉。


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