Photorezeptoren sind spezialisierte Netzhautneuronen, die Lichtenergie in Neuralsignale umwandeln – den grundlegenden ersten Schritt des Sehens. Zwei verschiedene Typen vermitteln unterschiedliche Sehfunktionen:
Stäbchen
- Funktion: Skotopisches (schwachlichtiges) Sehen, Bewegungserkennung, peripheres Sehen
- Empfindlichkeit: Extrem hoch – können auf einzelne Photonen reagieren
- Dichte: ~120 Millionen pro Netzhaut; von der Fovea abwesend
- Photopigment: Rhodopsin (Peak-Empfindlichkeit ~498 nm, blau-grün)
- Farbsehen: Keines (monochromatisch)
Zapfen
- Funktion: Photopisches (helles Licht) Sehen, Farbdiskrimination, hohe Schärfe
- Empfindlichkeit: Niedriger – benötigen helleres Licht
- Dichte: ~6 Millionen pro Netzhaut; konzentriert in der Fovea
- Drei Subtypen (trichromatisch):
- S-Zapfen (kurz): ~420 nm (blau)
- M-Zapfen (mittel): ~534 nm (grün)
- L-Zapfen (lang): ~564 nm (rot)
Signaltransduktion
- Photonenabsorption → Photopigment-Isomerisierung (11-cis zu all-trans Retinal)
- Aktiviert Transducin (G-Protein) → aktiviert Phosphodiesterase
- cGMP-Hydrolyse → Kationenkanalschließung → Hyperpolarisierung
- Reduzierte Glutamatfreisetzung → Bipolarzellsignal → Ganglienzellen → Sehnerv
Klinische Relevanz
- Nachtblindheit: Stäbchenfunktionsstörung (Vitamin-A-Mangel, Retinitis pigmentosa)
- Farbsehstörungen: Zapfen-Opsin-Mutationen (Protan/Deutan/Tritan)
- Makuladegeneration: Zapfenverlust in der Fovea → zentraler Sehverlust
- Netzhautablösung: Photorezeptor-Separation vom RPE → rapide Degeneration
Photorezeptorgesundheit ist essenziell für das Sehen; schützende Nährstoffe (Lutein, Zeaxanthin, Omega-3) und UV-Schutz unterstützen Langlebigkeit.
