Zapfen
Bei Zapfen handelt es sich um Sinneszellen der Retina, die auf farbiges Licht spezialisiert sind. Sie sind als Photorezeptoren für das Sehen bei Tageslicht relevant. Der Mensch besitzt pro Auge rund 6 Millionen Zapfen – das sind weit weniger, als Stäbchen vorhanden sind. Zapfen sind zudem wesentlich breiter und besonders in der Fovea centralis konzentriert. Das ist der Bereich des schärfsten Sehens. Zapfen sind für die Wahrnehmung von Farben und Details nötig.
Anatomie und Arten der Zapfen
Die Photorezeptoren befinden sich in der äußeren Schicht der Netzhaut (Retina). Dort sind sie dicht in der Fovea centralis – der Sehgrube – angeordnet. Direkt in der Fovea centralis sind die Zapfen am dichtesten angeordnet. Die Zapfen dienen der Wahrnehmung von Farben und sind in drei Arten unterteilt. Ihre Funktion ergibt sich daraus, dass sie auf verschiedene Wellenlängen reagieren. So gibt es Zapfen für rotes, grünes und blaues Licht.
- L-Typ: L-Zapfen nehmen den langwelligen Bereich um 560 nm wahr. Man bezeichnet sie auch als „Rotrezeptoren“. Sie machen den größten Teil der Zapfen im menschlichen Auge aus. Wenn L-Zapfen fehlen, kann eine Protanopie auftreten.
- M-Typ: Die „Grünrezeptoren“ oder M-Zapfen nehmen Wellenlängen bis 534 nm wahr. Sie decken damit den Bereich zwischen blauem und orangem Licht ab. Es handelt sich um den zweithäufigsten Zapfentyp. Liegen keine Grünrezeptoren vor, bildet sich eine Deuteranopie.
- S-Typ: Der seltenste Zapfen-Typ ist der S-Zapfen oder „Blaurezeptor“. Sein Absorptionsmaximum liegt bei 440 bis 450 nm. Wenn keine S-Zapfen vorhanden sind, entsteht eine Tritanpie.
Zapfen bestehen wie Stäbchen aus einem erneuerungsfähigen Außensegment und einem permanenten Innensegment. Über ein sogenanntes Zilium sind beide miteinander verbunden und können so optimal zusammen agieren.
Im Außensegment findet die Lichtabsorption durch einen speziellen Sehfarbstoff statt. Elektrische Signale werden gebildet. Im stoffwechselaktiven Innensegment finden die Proteinsynthese und der Stoffwechsel statt. Die Reize werden hier verarbeitet und weitergeleitet. Über das Synapsenende kommuniziert der Zapfen mit den Zellen in der Netzhaut. Elektrische Reize werden zu chemischen Signalen und die Informationen können in das Gehirn gelangen.
Welche Störungen und Erkrankungen der Zapfen gibt es?
Wenn Störungen oder Erkrankungen der Zapfen vorliegen, können verschiedene Sehprobleme entstehen. Dazu zählen:
- Farbsehstörungen bzw. Farbsehschwächen, bei denen Betroffene bestimmte Farben nicht richtig wahrnehmen können (die häufigste Form: Rot-Grün-Schwäche)
- Farbenblindheit (Achromatopsie) als seltene genetische Erkrankung, bei der die Zapfen fehlen oder stark beeinträchtigt sind, sodass Betroffene kaum bis keine Farben sehen können
- Zapfen-Dystrophien als Gruppe erblicher Erkrankungen, bei denen die Zapfen degeneriert sind und die Sehfähigkeit beeinträchtigt ist
- Zapfen-Stäbchen-Dystrophie, bei der sowohl Zapfen als auch Stäbchen beeinträchtigt sind
Je nach Ursache und Ausprägung der Zapfenstörung lässt sie sich durch Sehhilfen oder Gentherapie behandeln. In einigen Fällen sind unterstützende Therapien gefragt, damit Betroffene eine höhere Lebensqualität erhalten.