Conos y bastones

En el Sistema Visual Humano (SVH) los elementos fotorreceptores sensibles a los diferentes tipos de luz son los conos y los bastones. Estos se encuentran distribuidos de manera no uniforme en la retina del ojo. En la capa sensorial de la fóvea se encuentran células con forma de conos, mientras que en torno a ella hay células con forma de bastones. Según nos alejamos del área sensible, las células con forma de cono se vuelven más escasas y en los bordes exteriores de la retina sólo existen las células con forma de bastones. Aún así, hay una zona donde no existe ningún fotorreceptor, es el punto ciego. Existen aproximadamente unos cien millones de bastones y cuatro millones de conos en cada ojo. A continuación vamos a ver cuáles son sus características más relevantes.

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Histología

Conos

Son las células fotosensoras responsables de la visión en condiciones de alta luminosidad (visión fotópica) y están situados mayoritariamente en la fóvea, ya que en ella, los ojos ven con una claridad mayor debido a la estructura nerviosa de la retina (zona con mayor fotosensibilidad). Van descendiendo en número según nos alejamos de la retina periférica. Se requiere mucha luz para que funcionen. Estos codifican el color visualizado, es decir, cada uno de ellos presenta una respuesta dependiendo de la longitud de onda incidente. La sensación de color se produce combinando los tres tipos de conos (rojo, verde y azul). Cada cono tiene unos tipos proteicos llamados opsinas sintonizados para absorber luz en una banda espectral concreta. La eritropsina que tiene mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas (luz roja), la cloropsina con mayor sensibilidad para longitudes de onda medias (luz verde) y por último la cianopsina con mayor sensibilidad para las longitudes de onda pequeñas (luz azul).

Estas células están conectadas de forma individual con otras fibras nerviosas, de modo que los estímulos que llegan a cada una de ellas se reproducen entre las demás y permiten distinguir los pequeños detalles.

Como su nombre indica tiene forma cónica. Los segmentos internos tienen aproximadamente 6 micras de diámetro, aunque a nivel de fóvea este diámetro puede llegar a reducirse hasta 1,5 micras. Los extremos de los conos son fagocitados por las células del epitelio pigmentario durante el día, sobre todo al atardecer, para que se vayan renovando.

Son mucho menos sensibles que los bastones, necesitan unos mil fotones como mínimo para actuar.

Bastones

Los bastones son células fotosensoras responsables de la visión en condiciones de baja luminosidad, la llamada visión escotópica. Estos presentan una elevada sensibilidad a la luz aunque se saturan en condiciones de mucha luz y no detectan los colores. Se ubican en casi toda la retina exceptuando la fóvea. A diferencia de los conos, contienen rodopsina, que es una proteína que presenta una mayor sensibilidad a las longitudes de onda cercanas a 500nm, es decir, a la luz verde azulada (la responsable de la visión escotópica).

Las células se conectan en grupo y responden a los estímulos que alcanzan un área general, pero no tienen capacidad para separar los pequeños detalles de la imagen visual. La diferente localización y estructura de estas células conducen a la división del campo visual del ojo en una pequeña región central de gran agudeza y en las zonas que la rodean, de menor agudeza y con una gran sensibilidad a la luz. Así, durante la noche, los objetos confusos se pueden ver por la parte periférica de la retina cuando son invisibles para la fóvea central.

Los bastones son más delgados que los conos, el diámetro de sus segmentos internos es de aproximadamente 2 micras. Los segmentos externos de los bastones se forman por discos membranosos aislados de la membrana plasmática, donde se encuentra la rodopsina. Estos discos están continuamente renovándose, se van añadiendo discos nuevos en la unión de los segmentos internos y externos. Los discos antiguos se van desplazando hacia la zona del epitelio pigmentario, donde son fagocitados y convertidos en fagosomas durante el ciclo diurno, sobre todo al amanecer.

Son muy sensibles, capaces de detectar la energía de un sólo fotón.

Adaptación al brillo

El SVH puede detectar un rango total de niveles de brillo elevado (10^10 niveles) pero no a la vez. No se pueden percibir todos a la vez, existe un proceso de adaptación. Aquí es donde aparece el fenómeno de adaptación al brillo que dependiendo del brillo subjetivo percibido el ojo puede discriminar unos niveles u otros. Una vez adaptado, el SVH es capaz de distinguir cerca de unos 50 niveles.

Este proceso de adaptación, requiere de un tiempo cuando hay cambios importantes de luminancia predominante en el campo de visión. Hay dos procesos que permiten dicha adaptación:

• Apertura o cierre del iris.
• Cambio en la sensibilidad de los conos y bastones.

Adaptación a la oscuridad

El mecanismo de la visión nocturna implica la sensibilización de las células en forma de bastones gracias a un pigmento, la púrpura visual o rodopsina, sintetizado en su interior. Para la producción de este pigmento es necesaria la vitamina A y su deficiencia conduce a la ceguera nocturna. La rodopsina se blanquea por la acción de la luz y los bastones deben reconstituirla en la oscuridad. De ahí que una persona que entra en una habitación oscura procedente del exterior con luz del sol, no puede ver hasta que el pigmento no empieza a formarse; cuando los ojos son sensibles a unos niveles bajos de iluminación, quiere decir que se han adaptado a la oscuridad.

Adaptación a la luz

En la capa externa de la retina está presente un pigmento marrón que sirve para proteger las células con forma de conos de la sobre exposición a la luz. Cuando la luz intensa alcanza la retina, los gránulos de este pigmento van a los espacios que circundan a estas células, revistiéndolas y ocultándolas. De este modo, los ojos se adaptan a la luz.

Véase también

• Cono (célula)
• Bastón (célula)
• Ojo

Enlaces externos

• http://webvision.med.utah.edu/spanish/fotorre.html
• http://www.mapageweb.umontreal.ca/raynauld/indexs.html