특정 감각기관 또는 감각세포를 흥분(상태변화, 탈분극, 반응을 일어남)시킬 수 있는 자극을 적합자극이라 하며, 시각기의 적합자극은 빛(빛의 세기와 빛의 파장)입니다.
생명과학을 이해하기가 난해한 것 중에 하나가 “기준점을 어떻게 잡을 것인가?”입니다. 시각기의 설명에서도 일반적으로 약한 빛과 강한 빛에 관한 것이 나옵니다. 상당히 애매한 사항입니다. 좀 더 내용이 깊어지면 기준이 0.1Lx임을 알 수 있습니다.
즉, 원추 세포의 적합자극에 해당하는 빛의 세기는 0.1 lx이상이고, 간상 세포의 적합자극에 해당하는 빛의 세기는 0.1 lx이하입니다.
시세포의 시각성립 물질 또한 일반적으로 로돕신이라 부르지만 원추세포의 시각성립물질과 간상세포의 시각성립물질이 구조와 감수성이 약간 달라서 이름도 달라집니다(여기서는 다루지 않겠음).
따라서, 빛이 밝은 낮에는 원추세포가 시각성립에 관여하고 간상세포에는 로돕신도 존재하지 않으며 시각성립에도 관여하지 않습니다. 오직 원추세포만 작용한다고 보시면 됩니다.
어두운 곳으로 옮기는 순간부터(빛의 세기가 0.1 lx이하), 간상세포는 로돕신을 합성하게 됩니다. 또한 원추세포와 간상세포의 역치(반응을 일으키기 위한 최소한의 세기)가 낮아집니다(예민해 짐), 어두운 곳에서도 시각이 성립되기 위해서는 환경의 빛의 세기와 시간이 변수입니다. 빛의 세기가 약할수록 더 많은 시간을 필요로 합니다. -그림1 참조
(표1) 망막의 시세포 종류 및 기능
|
특 징 |
원추 세포 |
간상 세포 |
|
적합 자극 |
강한 빛 (0.1 lx이상) |
약한 빛 (0.1 lx이하) |
|
기 능 |
형태와 색깔, 명암 인식 |
형태와 명암만을 인식 |
|
분 포 |
황반 (망막의 중심) |
망막 주변(황반 주변) |
|
이상 증세 |
색 맹 |
야 맹 증 |
(그림1) 암순응 곡선(시세포 역치 변화)
(그래프 분석)
① 그래프 아래에서는 시각 성립이 안 됨
② 초기에 갑자기 10배정도 예민해지지만 이후 시간이 지날수록 서서히 역치가 낮아짐
③ 간상 세포가 원추세포보다 역치가 더 낮아짐(더 예민해 짐).
④ 약 7분쯤에 원추세포와 간상세포의 차이(콜라우시의 굴곡점,Kohlrausch’s kink) 생김.
⑤ 충분한 암순응이 이루어질 때가지는 최소 30분이상 소요(일반적으로 약 45분 정도)
⑥ 원추세포는 물체의 형태와 명암, 색깔을 인식하며, 간상세포는 물체의 명암을 구분.
(그림2) 원추세포 흡수 스펙트럼
원추세포는 3종류가 있으며, 각 세포의 파장 흡수치에 따라 물체의 색이 인식된다.
(그림3) 간상세포 흡수 스펙트럼
간상세포는 약 375nm의 파장에 가장 민감하다.
