망막의 역할과시각세포

현대인들은 받는 피로 중의 하나는 바로 눈의 피로이다. 스마트폰 혹은 불규칙적이고 바쁜 상황속에 눈이 과도하게 피곤해진다. 그중 백내장이 의심되어 진료를 받으러 가는 환자들중 대다수가 눈이 침침하다는 증상을 나타낸다. 하지만 눈이 침침하다고 해서 모두 백내장은 아니며 우선 눈이 침침한 것이 일시적인지, 지속적인지 부터 판단해야 한다. 하루종일 침침하거나 시력저하를 느끼거나 주 야간 빛의 정도에 따라서 항상 시력변화가 있다면 백내장, 하지만 일시적으로 흐리거나, 간헐적으로 시력저하 혹은 눈부심 증상이 나타난다면 안구건조증으로 판단된다. 눈의 구조를 아는 것은 백내장 혹은 눈의 피로로 인한 질병을 이해하는데 많은 도움이 된다.

 

 

망막은 어떤 역할을 하는가?

 

 

눈에서 가장 많은 피로와 영향을 받으며 그만큼 가장 핵심적인 부분은 망막이라는 부분이다. 망막은 빛을 감지하여 전기호로 바꾸어 뇌에 전달하는 역할을 하는데 카메라와 비교하면 즉 카메라의 필름과 같지만 전기적 신호가 빛에 민감한 화합물에 의해서 발생하며, 재사용이 가능하므로 카메라의 필름과 같이 교체할 필요는 없게 되어있다.

 

망막의 광수용체(light receptor)가 광자(빛)를 흡수하면, 뇌로 보내는 전기신호를 발생한다. 빛이 이러한 반응을 유발하려면 최소한의 에너지를 가지고 있어야 하는데, 적외선은 충분한 에너지를 가지지 못하무로 눈으로 보는 것은 불가능하고, 자외선은 충분한 에너지를 가지고 있지만 망막에 도달하기 전에 모두 눈에 흡수된다. 가시광선은 충분한 에너지를 가지고 있으며, 흡수되지 않고 망막에 도달하기 때문에 가시광선 영역 (빨강~보라)의 빛을 볼수 있게 된다. 이때 망막은 안구의 뒷부분의 절반을 덮고 있고 때문에 넓은 범위에 따라 넓은 각도의 시력을 제공하게 된다.

 

하지만 대부분의 시력은 황반(macula lutea)이라고 부르는 작은 영역에 국한되며 가장정밀한 시력은 중심와(fovea centrail)라 부르는 노란점 ( 약 0.3mm 의 직경, 황반) 의 매우 좁은 영역에서 일어나게 된다. 이때 망막에 맺히는 이미지는 매우 작은데, 실체 물제는 망막에 도립상(거꾸로 상)으로 맺히게 된다.

 

망막은 빛을 흡수하는 두 종류의 광수용체인 원추세포, 막대세포로 구성된다. 원추세포와 막대세포는 망막의 가장 안쪽 층에 위치하고 있는데, 중심와에서 대부분의 신경조직이 옆으로 밀려나 있는 홈이 있고, 이런 신경조직의 감소는 특정영역에서 시각을 향상시키게 된다. 원추세포와 막대세포는 맹점을 제외하고 시축으로 부터 모든 방향으로 대칭적으로 분포된다.

 

 

시각세포들에는 어떤 것이 있나?

 

 

시각 세포는 크게 두가지 인 원추세포와 막대세포로 이루어 진다. 원추세포는 한쪽 눈에 약 650만개가 있으며 주로 주간 시력에 사용된다. 원추세포를 사용하며 미세한 부분과 서로 다른 색깔을 인식하는데, 망막의 전영역에 퍼져있지만, 주로 중심와에 모여 형성된다. 중심와에서 원추세포의 밀도가 이미지의 해상력을 결정하며 중심와의 원추세포 하나 하나는 뇌로 통하는 전용신호선을 갖게 된다. 그 외 망막의 나머지 부분에서는 여러 개의 원추세포들이 하나의 신경섬유를 공유하고 이때 원추세포는 노란-초록색 영역이니 파장 길이가 550mm인 빛에 가장 민감하게 반응한다.

 

막대세포는 야간 시력 또는 주변 시력에 사용된다. 한쪽 눈에 약 1억 2천 만개가 있으며, 망막의 대부분에 퍼져 존재한다. 막대세포는 시축으로부터 200위치에 최대밀도로 분포하며 밤하늘을 바라볼 때 시선에서 200 만큼 떨어져 있는 희미한 별에서 나오는 빛들이 막대세포가 많이 분포한 망막에 상을 맺는다. 만일 희미한 별을 똑바로 바라보면 이미지가 막대세포가 없는 중심와에 맺히기 때문에 잘 보이지 않게 된다. 수백개의 막대세포가 하나의 신경섬유를 통해서 정보를 뇌에 보내게 되며, 높은 민감성과 넓은 분포는 사물을 볼 때 그 주변으로부터 물제가 오는 것을 인식하게 한다. 또한 청녹색광 파장길이 510nm일때 가장 민감하게 나타난다.

 

이 큰 두가지의 원추 세포와 막대세포는 광화학반응을 하는데 이때 막대세포는 바깥마디를 구성하는 원반모양의 세포막에 포함된 로돕신을 많이 포함하고 있는데, 로돕신은 옵신 단백질과 비타민 a 유도체인 레티넨 색소분자로 구성된다.