Biofísica de los Sentidos - Visión 2024 PDF
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2024
Dr. Hugo Monfredini
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Esta presentación describe la biofísica de los sentidos, con especial enfoque en la visión. Se analizan las transducciones biológicas, las etapas del fenómeno visual y el movimiento ondulatorio. Se profundiza en temas como ondas electromagnéticas, transducción sensorial, la naturaleza cuántica de la luz y los modelos de la luz de Newton y Huygens. Incluye diagramas, ilustraciones y detalles sobre diferentes aspectos de la luz.
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BIOFÍSICA DE LOS SENTIDOS VISIÓN Dr. Hugo Monfredini TRANSDUCTORES BIOLÓGICOS. INTERCAMBIAMOS MATERIA Y ENERGÍA CON EL ENTORNO. RECIBIMOS UNA INFINIDAD DE INFORMACIÓN DEL MEDIO EXTERNO Y GENERAMOS MILLONES DE RESPUESTAS. LA INFORMACIÓN CIRCULA POR DOS FORMAS PRINCIPA...
BIOFÍSICA DE LOS SENTIDOS VISIÓN Dr. Hugo Monfredini TRANSDUCTORES BIOLÓGICOS. INTERCAMBIAMOS MATERIA Y ENERGÍA CON EL ENTORNO. RECIBIMOS UNA INFINIDAD DE INFORMACIÓN DEL MEDIO EXTERNO Y GENERAMOS MILLONES DE RESPUESTAS. LA INFORMACIÓN CIRCULA POR DOS FORMAS PRINCIPALES: SEÑALES ELÉCTRICAS Y MENSAJEROS QUÍMICOS. LOS SENTIDOS Los órganos de los sentidos transducen los diferentes tipos de información (táctil, térmica, lumínica, sonido, química, etc.) en señales eléctricas que se conducen a áreas específicas del SNC. TRANSDUCCIÓN DE ESTÍMULOS SENSITIVOS EN IMPULSOS NERVIOSOS Deformación Potencial de receptor: Modificación de Amplitud máxima 100 mV Producto la permeabilidad químico iónica de membrana ↑o↓ Cambio de Potencial de acción temperatura Cuando el potencial de receptor supera Cambio en el el umbral, desencadena Luz potencial de potenciales de acción en membrana La fibra adscripta. TRANSDUCCIÓN SENSORIAL Es el proceso por el cual un estímulo del medio (p. ej., presión, luz, sustancias químicas) activa un receptor y se convierte en energía eléctrica. La conversión suele comportar la apertura o el cierre de canales iónicos de la membrana del receptor, lo que provoca un flujo de iones (flujo de corriente) a través de la membrana. El flujo de corriente conduce después a un cambio en el potencial de membrana denominado potencial de receptor, que aumenta o reduce la probabilidad de que haya potenciales de acción. LA CADENA VISUAL COMPRENDE Vías Nerviosas: Transmisión Ojo: Recepción y Corteza occipital: transducción Recepción e interpretación ETAPAS DE FENÓMENO VISUAL 1-Refracción de la luz por los medios transparentes del ojo (cornea, humor acuoso, cristalino y humor vítreo) para formar la imagen en la retina. 2- Procesos fotoquímicos en la retina que transforman la energía lumínica en química y esa a su vez en impulsos eléctricos hacia el SNC. 3- Integración e interpretación de la información en la corteza cerebral (color, forma, tamaño, dimensión, ubicación. Es Psicofísica de la visión. ONDAS. La transmisión de energía entre 2 puntos se da de dos maneras: ➜Con transporte de materia. Ej. un proyectil de un arma, o el movimiento de electrones por un conductor. ➜Sin transporte de materia: movimiento ondulatorio. Ej ondas sonoras, luz, ondas de radio. MOVIMIENTO ONDULATORIO ◉Propagación de una propiedad física o una perturbación descrita por un cierto campo, a través de un medio. ◉El campo que describe la propiedad física puede ser un campo electromagnético (caso de ondas electromagnéticas), el desplazamiento transversal de una cuerda, la deformación de un resorte, la presión de un gas, etc. (caso de ondas elásticas). El medio que transmite las ondas puede ser el aire, una cuerda tensa, un líquido, etc. e, incluso el vacío (ondas EM) Ondas mecánicas: Necesitan de un medio elástico para Tipos de propagarse. Ej ondas sonoras. ondas: Ondas electromagnéticas: Se propagan en el vacío y llevan asociadas un campo eléctrico y un campo magnético que vibran perpendicularmente entre si y a la dirección de la onda. Según su oscilación en relación a la dirección de propagación, las ondas pueden ser: Transversales: cuando la oscilación es transversal respecto a la dirección de propagación de la onda. Longitudinales: cuando la oscilación es paralela a la transmisión de la onda. ➜Las ondas electromagnéticas son transversales, ➜Las ondas mecánicas pueden ser transversales (olas de mar) o longitudinales (ondas sonoras). ONDA ELECTROMAGNÉTICA ✬La radiación electromagnética es un tipo de energía, en forma de campos eléctricos y magnéticos, que se puede transmitir sin soporte material y a una velocidad máxima de c = 3 x 108m/s. Naturaleza cuántica de las radiaciones electromagnéticas. ☛ Se refiere a la dualidad onda-partícula, un concepto fundamental en la física moderna que fue desarrollado en el contexto de la mecánica cuántica ☛ DUALIDAD ONDA-PARTÍCULA 1. Comportamiento Ondulatorio: Las ondas electromagnéticas, como la luz, pueden comportarse como ondas. Esto se observa en fenómenos como la interferencia y la difracción, donde las ondas se superponen y crean patrones característicos. 2. Comportamiento Corpuscular: Al mismo tiempo, las ondas electromagnéticas también pueden comportarse como partículas discretas de energía llamadas fotones. Por ello se considera la radiación como paquetes discretos de ondas, que se comportan como si fueran partículas individuales, a los que se les denominan fotones Este doble comportamiento difícil de conciliar, partícula y onda fue denominado dualidad onda-corpúsculo por De Broglie. Naturaleza cuántica de las radiaciones electromagnéticas. Teoría cuántica de Planck: el elemento base de las radiaciones electromagnéticas son los cuantos o fotones. Estos al desplazarse poseen 2 movimientos, uno uniforme en el sentido del desplazamiento y otro oscilatorio transversal al mismo. En movimiento en el sentido del desplazamiento en el vacío es 300000 km/s FOTÓN Un fotón es la unidad cuántica (o “cuanto”) de la radiación electromagnética. Cada fotón tiene una energía proporcional a la frecuencia de la onda electromagnética según la ecuación de Planck: E=h. f donde: E es la energía del fotón, h es la constante de Planck ( h ≈ 6.626 x 10-34 J.s) f es la frecuencia de la onda electromagnética. Características de la ONDA Tren de onda: las ondas al moverse lo hacen una detrás de otra, como si fuesen vagones de un tren. NODO: ◉ Punto en que la onda cruza la línea de equilibrio. CRESTA Y VALLE ☛ Cresta, monte o pico: es el punto más alto de la onda. ☛ Valle: es el punto más bajo. mi socia la valle man Periodo (T): ◉ Tiempo para que un fotón complete una oscilación transversal. Longitud de onda (λ): Es el espacio recorrido en el periodo de tiempo T. Velocidad de desplazamiento es la velocidad de la luz (c). V=e/t c= λ/T T=λ/c λ = c.T AMPLITUD: Es la máxima separación de la onda desde su punto de equilibrio. Frecuencia (f): Es el número de oscilaciones en la unidad de tiempo. Es la inversa de T. f=1/T T=1/f ; reemplazando c= λ/T entonces c= λ. f f=c/ λ λ= c/f Las radiaciones electromagnéticas se diferencian entre si por su frecuencia o lo que es lo mismo por su longitud de onda La masa de un fotón en reposo es nula, pero cuando se desplaza a la velocidad de la luz adquiere ciertas propiedades de partícula. Ej. Cuando un fotón choca con un átomo le comunica cierta cantidad de movimiento (en el caso de un cuerpo es producto de su masa x velocidad). MODELO CORPUSCULAR DE NEWTON ✪ Isaac Newton publica “Óptica” (1704) asentando su modelo corpuscular sobre las ideas de Descartes. ✪ La luz está formada por corpúsculos lanzados a gran velocidad por los emisores de luz. ✪ Explica la propagación rectilínea de la luz, la reflexión y la refracción. ✪ Propagación rectilínea. Partículas de muy pequeña masa que viajan a gran velocidad de tal forma que su trayectoria es rectilínea (rayos luminosos). ✪ Reflexión. La luz choca y se refleja en una superficie lisa del mismo modo que una bola metálica contra una plancha de acero. ✪ Refracción. Las partículas de luz son atraídas por el medio más denso de tal forma que cambia la dirección del rayo al pasar al otro medio. ✪ Newton llegó a la conclusión errónea de que la velocidad en el agua debería ser mayor que en el aire. MODELO ONDULATORIO DE HUYGENS ✫Christian Huygens publica “Tratado de la luz” (1690) con un punto de vista diferente al de Newton. ✫La luz es un fenómeno ondulatorio que se propaga en un medio muy sutil que todo lo llena: el éter. ✫Considera la luz como ondas longitudinales. ✫La propagación de la luz se explica mediante el principio de Huygens y a diferencia del modelo corpuscular, la energía se distribuye uniformemente por todo el frente de onda. ✫Este modelo explica satisfactoriamente los fenómenos de reflexión y refracción de la luz usando el principio de Huygens. ✫Sin embargo, no explicaba de forma satisfactoria la propagación rectilínea de la luz. ¿Qué es una onda electromagnética? ☞Una onda electromagnética es, pues, la perturbación periódica de los campos eléctrico y magnético asociados, que se propaga por el espacio de forma transversal a la velocidad constante de la luz. ★Es el ESPECTRO VISIBLE de las ondas electromagnéticas, con longitudes de onda entre 400 y 780 nm. LUZ. ESPECTRO ➜Cm= 10-2 m VISIBLE ➜Mm= 10-3 m ➜Micrón= 10-6 m ➜Nanómetro= 10-9 m ➜Amstrong = 10-10 m 780 Nm 400 Nm ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO LA LUZ DENTRO DEL ESPECTRO EM ★La λ de las radiaciones electromagnéticas suele expresarse en metros para las ondas de radio, en cm para las microondas, o en mm o Å para el rango visible (400-780) ➜< 400 nm Radiación Ultravioleta UV. (no vemos) menor que 400 ➜> 780 nm Rayos infrarrojos. (no vemos) mayor que 780 ★La frecuencia se mide en ciclos/s=Hertz (Hz). ➜A mayor λ menor f, a menor λ mayor f. ➜A mayor f mayor energía. CAMPO ELECTROMAGNÉTICO Asociado a la radiación siempre aparece un campo electromagnético. Cargas eléctricas situadas en las cercanías a fuerzas de atracción o repulsión. CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ ➔La luz se propaga en línea recta. ➔Velocidad en el vacío (c)= 300 000 Km/s ➔Velocidad en otros medios es menor que la del vacío. ➔Generalmente se genera por el salto de un electrón desde un nivel superior a otro inferior liberando energía en forma de radiación electromagnética que cuando está dentro del espectro visible se denomina Luz. PROPIEDADES DE LA LUZ. Polarización Interferencia p i d ef Difracción r rlr t Efecto fotoeléctrico. Refracción Reflección Transmisión REFRACCIÓN: ◉Es el cambio brusco de dirección cuando cambia de medio. ➜Cuando mayor sea el cambio de un medio a otro más se desviará la luz. ➜Ese cambio de dirección tiene que ver con la velocidad de la luz en ese medio. ➜Cuando la luz blanca que es policromática se refracta en un prisma (medio con caras no paralelas) sus diferentes componentes se dispersan (colores) REFLEXIÓN: ◉Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagándose, salen desviados en otra dirección, es decir se reflejan. Hay 2 tipos de reflexiones: ☛Especular: se refleja sobre una superficie lisa, y los rayos reflejados salen en la misma dirección. ☛Difusa: se refleja sobre una superficie rugosa, los rayos salen en todas las direcciones, así percibimos los objetos y sus formas. ★Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una DIFRACCIÓN: abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. INTERFERENCIA ★Es un fenómeno que ocurre cuando dos o más ondas de luz se superponen y combinan. ★Dependiendo de la relación de fase entre las ondas, estas pueden reforzarse o cancelarse mutuamente, lo que da lugar a patrones visibles de luz y oscuridad. Interferencia constructiva: ✯Ocurre cuando las crestas (puntos más altos) de dos ondas coinciden, lo que provoca que las ondas se refuercen mutuamente, dando lugar a una onda resultante con mayor amplitud. ✯En términos de luz, la interferencia constructiva produce un incremento de la intensidad luminosa, es decir, áreas más brillantes. ✯Ej. cuando las películas de aceite en agua generan colores brillantes. Las diferentes longitudes de onda de la luz reflejada se superponen y refuerzan, creando colores visibles. Interferencia destructiva: ★En este caso, las crestas de una onda coinciden con los valles (puntos más bajos) de otra. ★Esto da lugar a una cancelación parcial o total de las ondas, y la amplitud resultante es menor o incluso cero. ★ En términos de luz, la interferencia destructiva produce zonas de oscuridad o de baja intensidad. DISPERSIÓN: ★En el vacío la velocidad de la luz es igual para todos los espectros de onda. ★Pero en los medios sólidos varía de acuerdo con las longitudes de onda, por lo cual se da el fenómeno de dispersión. ★La Luz blanca al atravesar un medio dispersor como un prisma se dispersa. POLARIZACIÓN: ★Un haz de luz está constituido por fotones que oscilan en todos los planos. ★La polarización se da cuando los fotones oscilan en un mismo plano. LUZ BLANCA ✬Es policromática porque es una mezcla de las diferentes longitudes de ondas del espectro visible. ✬Oscilan en varios planos. (no polarizada) ✬Existe desfasaje entre los diversos fotones (no es coherente) LUZ MONOCROMÁTICA Cuando todos los fotones poseen la misma longitud de onda. Luz de un solo color. LUZ POLARIZADA ★Cuando los fotones oscilan en un solo plano. LUZ COHERENTE. ★Cuando todos los fotones oscilan simultáneamente estamos hablando de luz coherente. ★Es la base del rayo láser. LÁSER ✪“Light Activatión by Stimulated Emissión of Radiatión” ✪Traducido: Amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación. ✪Es una luz coherente y concentrada en un haz muy fino con poca pérdida por dispersión. ✪Es de emisión estimulada a diferencia de las fuentes clásicas de luz. Múltiples frecuencias No es coherente LUZ SOLAR: LUZ BLANCA Una sola frecuencia No es coherente LUZ MONOCROMÁTICA Una sola frecuencia Es coherente PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN EMISOR LÁSER ✪La radiación luminosa se genera cuando ocurre un salto de electrones periféricos hacia órbitas más internas. ✪Ciertas sustancias (Ej rubí rosa) pueden almacenar una cantidad grande de electrones excitados sin que se produzca radiación electromagnética. ✪La llegada de un fotón estimula la emisión luminosa en cascada y liberación simultánea de un gran número de fotones que parten en una misma dirección y coherencia. Ejemplos de Usos del láser en medicina ◉Cirugía: ➜Bisturí luminoso que corta los tejidos por carbonización. ➜Láser de gas carbónico que emite en infrarrojo (λ=10,6 m), potencia de 5-50 watts y rayo focalizado sobre 1 mm2 ➜La cicatrización es hemostática (coagula vasos de 1mm de diámetro) ➜Usos en microcirugía con el desarrollo de haces muy finos de decenas de micrones manipulados bajo microscopio. Ejemplos de Usos del láser en medicina ◉Oftalmología ➜Fotocoagulación con láser en desprendimientos o desgarros de retina. (irradiaciones breves -30nanoseg-produce puntos de pegado por coagulación pequeños) ➜Uso en la retinopatía diabética ◉Oncología: ➜Tratamiento de ciertos melanomas, se irradia el tejido 1500 a 1700 joule/cm2; el tumor necrosa y da lugar a una cicatriz específica. ◉Otros usos: ➜Borrar tatuajes y manchas, depilación, etc. MÁSER ★Un máser es un amplificador de microondas por la emisión estimulada de radiación. ★ Un amplificador similar al láser, pero que opera en la región del microondas del espectro electromagnético y sirve para recibir señales muy débiles. ★La palabra deriva del acrónimo en inglés MASER, por Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. ❖Cuando una molécula o un átomo se hallan en un estado energético adecuado y pasan cerca de una onda electromagnética, ésta puede inducirles a emitir energía en forma de otra radiación electromagnética con la misma longitud de onda que refuerza la onda de paso y desencadena una cascada de fenómenos que llevan a aumentar mucho la intensidad del impulso original. ÓPTICA Es el estudio de los mecanismos de transmisión de la luz. Esto implica información sobre la forma, luminosidad, posición y color de los objetos cuyas imágenes se analizan, así como el estado de la materia que emite, transmite o absorbe la luz. ÓPTICA GEOMÉTRICA: REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN ★La luz se propaga en línea recta. ★Cuando pasa de un medio homogéneo a otro se refleja parcial o totalmente. ➜El rayo incidente y el rayo reflejado están en un mismo plano. ➜El angulo de incidencia “α” es igual al ángulo “β” de reflexión. El rayo que se propaga en un segundo medio se denomina rayo refractado. Ley de Snell: El cociente entre el seno del ángulo de incidencia α y el seno del ángulo de refracción α´ es una constante llamada índice de refracción (IR) n1,2. Senα/sen α´ =n2,1 Si la luz pasa del vacío a un medio dado, hablamos de IR absoluto o IR a secas. Es un medio transparente separado de otro por dos caras no paralelas. LENTES Pueden ser esféricas o cilíndricas. Elementos de una lente esférica delgada. ⦿Dos superficies esféricas. ⦿Centro óptico. ⦿Eje óptico. ⦿Foco objeto f y foco imagen f´. ➜1-Todo rayo que incide pasando por f emerge paralelo al eje óptico. ➜2-Todo rayo que incide paralelo al eje optico emerge sobre el f´ ➜3- Todo rayo que pasa por el centro óptico no se desvía. LENTES CONVERGENTES Y DIVERGENTES.. IMÁGENES Cuando la luz proveniente de un objeto atraviesa una lente se obtiene una imagen del mismo. La imagen puede ser real o virtual. Formación de imágenes en lentes delgadas positivas y esféricas Se llama poder dióptrico a la inversa de la distancia focal expresada en metros. P= 1/f PODER DIÓPTRICO Ej una distancia focal 0,2 metros P= 1/0,2 = 5 dioptrias. MICROSCOPIO COMPUESTO ❆Utiliza 2 lentes convergentes instaladas en un tubo cilíndrico. ❆La lente próxima al objeto a observar es el objetivo y la lente próxima al observador es el ocular. ❆El objeto debe estar más alla de f del objetivo, para que su imagen real invertida y mayor quede a una distancia menor a f del ocular. Así este generará una imagen virtual derecha y mayor respecto a la primera imagen, pero invertida respecto al objeto observado. MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Un microscopio electrónico es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar ampliaciones antes que los mejores microscopios ópticos, debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles". El poder resolutivo de un microscopio (PR) es la distancia mínima a la que puden hallarse dos puntos para ser vistos en forma independiente. El PR es inverso a λ Para la emisión de electrones se utilizan óxido de bario o estroncio. EL OJO Constituido por diversos elementos: 1-Lente concavoconvexa: cornea y humor acuoso. 2- Diafragma: iris pupilar. 3- Lente biconvexa: el cristalino. 4-Lente concavoconvexa: humor vítreo. 5- Pantalla sensible: retina. ÍNDICES DE REFRACCIÓN IR: Córnea 1,376. Humor acuoso 1,336. Humor vítreo 1,336. Cristalino 1,424. Como la diferencia entre los índices de refracción de la córnea y el aire (1) es mucho mayor, es ahí donde se produce la mayor refracción. OJO REDUCIDO ◉Todos los medios refringentes trabajan como si fueran una lente gruesa biconvexa con las siguientes características: ➜Distancia focal anterior: 17,05 mm ➜Distancia focal posterior: 22,78 mm ➜Poder dióptrico total: 1/0,017 = 58,8 dioptrías. ★La cara anterior de la córnea ( y no el cristalino) aporta aproximadamente los 2/3 del poder dióptrico. El poder dióptrico del cristalino es sólo de 20 di, pero el mismo puede variar su radio de curvatura aumentando o disminuyendo su poder dióptrico. FORMACIÓN DE IMAGEN EN LA RETINA. ✪ La imagen que se forma en la retina es real, invertida y menor. La mente percibe los objetos en su posición derecha a pesar de su orientación al revés en la retina, debido a que el cerebro está entrenado para considerar como normal una imagen invertida. AJUSTE FOCAL, ACOMODACIÓN Es el proceso mediante el cual el ojo se ajusta para hacer que la imagen se forme sobre la retina. Todo objeto situado a más de 6 metros la imagen se forma sobre la retina. Pero cuando la distancia es menor a 6 metros la imagen tiende a formarse por detrás de la retina, por lo que no sería nítida. Entonces cuando se acerca un objeto el cristalino aumenta su radio de curvatura para que la imagen se forme sobre la retina y se vea nítida. Poder dióptrico en niños: de 20 a 34 di (14di) Cristalino: potente cápsula elástica rellena de líquido viscoso proteináceo transparente. En relajación: adopta forma esférica debido a la retracción elástica de la cápsula. 70 ligamentos suspensorios lo fijan radialmente y tiran sus extremos hacia el perímetro anterior del globo ocular y hacen que se mantenga normalmente aplanado. EL PROCESO DE ACOMODACIÓN INVOLUCRA: HUMOR ACUOSO ☛Velocidad de formación: 2-3 ml x min. ☛Sitio de formación: En unos pliegues lineales que sobresalen del cuerpo ciliar “Procesos ciliares” que constan de una zona muy vascular recubierta por un epitelio muy secretor. ☛Secreción activa de Na+, que arrastra a iones Cl- y HCO3-. Estos generan un gradiente osmótico que arrastra el agua fluyendo todos hacia la cámara anterior del ojo. ☛Diversos nutrientes AA, Ac ascórbico y glucosa pasan por transporte activo o difusión facilitada. SALIDA DEL HUMOR ACUOSO DESDE EL OJO. ☛Procesos ciliarres→Pupila → Camara anterior → ángulo entre la córnea y el iris → Conducto de Schlemm → Venas extraoculares. ☛Conducto de Schlemm: vena de paredes delgadas, endotelio muy poroso que recorre el perímetro alrededor del ojo que permite el paso de grandes moléculas como proteínas o partículas pequeñas de hasta el tamaño de un eritrocito. ☛A pesar de ser una vena tiene gran cantidad de humor acuso, y las venas que parten ella hacia otras más grandes son conocidas como venas acuosas. PRESIÓN INTRAOCULAR. ★Depende el equilibrio entre la producción y reabsorción del humor acuoso. ★Mide normalmente 15 mmHg en promedio (12-20 mmHg) DEFECTOS DE LA VISIÓN: PRESBICIA (DEL GRIEGO PRESBOS= VIEJO) ⦿Se da por disminución de la elasticidad del cristalino que aparece con la edad. ⦿El poder dióptrico del cristalino es 14 D en el niño de 10 a, llega a tan sólo 1 D a los 70 a. ⦿El punto próximo pasa de 7 cm en el niño a 20 cm en el adulto y mucho mayor en el anciano. ⦿Se corrige con lentes convergentes para ver de cerca. O bifocales, con diferentes dioptrías para ver de cerca y lejos. MIOPÍA ⦿Se da cuando la imagen se forma delante de la retina. ⦿Hay un exceso de convergencia. ⦿Puede darse por: ➜excesivo poder de convergencia del cristalino, ➜un radio de curvatura pronunciado de la córnea o ➜ un globo ocular con diámetro anteroposterior excesivo. ★SE CORRIGE con lentes DIVERGENTES O NEGATIVAS CORRECCIÓN DE LA MIOPÍA HIPERMETROPÍA ⦿Se da cuando la imagen se forma por detrás de la retina. ⦿Hay un defecto en la convergencia. ⦿Generalmente el globo ocular resulta corto y la imagen es retro-retiniana. ⦿Puede corregir el problema acomodando, pero esta situación le produce el conocido cansancio de vista. ★Se corrige con lentes positivas o convergentes. CORRECCIÓN DE LA HIPERMETROPÍA ASTIGMATISMO ⦿Se da por que en la córnea o el cristalino no son superficies esféricas, sino tienen variaciones en su radio de curvatura. ⦿Estas variaciones pueden por ejm. el eje vertical u horizontal. ⦿En vez de formarse una imagen puntual en la retina, se forma una imagen difusa poco nítida. ★Se corrige con lentes cilíndricas.. AGUDEZA VISUAL ☛Es la capacidad de distinguir como separados a dos puntos cercanos. ☛Para que esto ocurra las imágenes se deben formar en puntos separados en la retina. ☛En la zona central de la retina (fóvea) hay células fotorreceptoras (conos) densamente poblados, cuyo diámetro es 0,003 mm; que sería la distancia mínima para que dos puntos se interpreten como separados. AGUDEZA VISUAL ★La fóvea mide menos de 0,5 mm (500 micras), lo que quiere decir que la agudeza visual ocupa menos de 2 grados del campo visual. ★Fuera de esta zona se va perdiendo agudeza visual es pobre (10 veces menor) ★En esta zona un mayor número de fotorreceptores está conectado a fibras del nervio óptico. MEDIDA DE LA AGUDEZA VISUAL ☞Tablas con letras, signos o dibujos dispuestos en tamaño decreciente. ☞Sujeto colocado a 6 metros. ☞Debe ver claramente las 10 primeras filas de letras. Agudeza normal de una persona adulta. ☞Si puede ser hasta la 6ª fila su agudeza será 0,6; si llega a la 4ª 0,4. ☞Si no ve la primera fila: se lo acerca hasta que vea. Ej a 3 metros. Su agudeza sería 0,1x (3,/6m)= 0,05. CAMPO VISUAL. Es la porción del espacio que cada ojo es capaz de ver. El examen del campo visual permite determinar los límites de cada ojo. Diferentes enfermedades oftalmológicas o visuales pueden ocasionar disminución o distorción de su amplitud. CAMPO VISUAL. ◘ La córnea y el cristalino enfocan la parte derecha del campo visual sobre la mitad izquierda de la retina de cada ojo, mientras que la mitad izquierda del campo visual se enfoca en la mitad derecha de cada retina. ◘ Por ende, la hemirretina medial (o nasal) del ojo izquierdo, recibe la misma imagen que la hemirretina lateral (o temporal) del ojo derecho. ◘ La hemirretina nasal del ojo derecho recibe la misma imagen que la hemirretina temporal del ojo izquierdo. CAMPO VISUAL. CAMPIMETRÍA Es el estudio del campo visual que se realiza habitualmente con un perímetro. Este aparato consta de un arco metálico cuya abertura cubre 180º, sobre el mismo se desplaza una fuente luminosa. El ojo explorado se coloca en el centro de la curvatura del perímetro. Se va desplazando la fuente luminosa y se anotan los valores extremos. RETINA ⦿Hay 2 neuronas fotorreceptoras: Bastones y conos. Ambas contienen pigmentos que se disocian en respuesta a la luz y esta reacción fotoquímica origina los potenciales de acción en el nervio optico. ⦿Consta de un epitelio pigmentado, neuronas fotorreceptoras (conos y bastones) y otras neuronas. Las neuronas son una extensión del encéfalo y dan origen al nervio optico. CÉLULAS DE LA RETINA. ⦿Células ganglionares: sus axones originan el nervio óptico. ⦿Células bipolares: conectan los fotorreceptores con las células ganglionares. ⦿Células horizontales: hacen sinapsis con varios fotorreceptores y probablemente con c. bipolares. ⦿Células amacrinas: hacen sinapsis con varias células ganglionares. ⦿Células fotorreceptoras. ⦿Epitelio pigmentado. CAPAS DE LA RETINA ◉Cada bastón y cono consta de un segmento interno y uno externo que contiene miles de sacos de pigmentos (discos). ◉Se añaden continuamente nuevos discos, en la medida que se van perdiendo en la punta fagocitados por el epitelio pigmentado. FUNCIONES DEL EPITELIO PIGMENTADO EFECTO DE LA LUZ SOBRE LOS BASTONES: (VISIÓN NOCTURNA, BAJA LUZ) Cada bastón contiene en los discos el pigmento rodopsina. La rodopsina está constituida por la opsina y el 11-cis-retinal (derivado de la Vit A). En respuesta a la luz, el 11-cis, se convierte en Todo-trans retinal, esto hace que se disocie de la opsina. Esta disociación genera cambios en la permeabilidad iónica de la membrana de los bastones que transmite el impulso a las células ganglionares. 3 y 4- La GMPc=> cierre de canales de Na. En los 2- Metarrodopsina 1-Luz=> fotoisomerización fotorreceptores, los canales II=>activación Proteina G 11-cis a todo-trans son dependientes del GMPc y (transducina o Gt)=> retinal=>opsina- en la oscuridad estan GMPc=> 5´-GMP=> >metarrodopsina II. activados. Con la luz se GMPc. cierran y se produce hiperpolarización. 6- La reducción de glutamato puede generar una respuesta excitadora o Una disminución de inhibidora según con qué receptor glutamato estimularía a la 5- La hiperpolarización de células bipolares u horizontales célula con receptor reduce la liberación de interactuaba. Los receptores ionotrópicos son excitadores metabolotropico e inhibiría glutamato (excitador). (despolarizantes) y los a una con receptor metabolotrópicos inhibidores ionotrópico. (hiperpolarizantes). El todo trans retinal disociado de la opsina luego se transporta desde los fotorreceptores hacia el epitelio pigmentario. El epitelio pigmentario es imprescindible para reconvertir de nuevo el todo trans retinal en 11 cis retinal porque tiene la enzima cis trans isomerasa que carecen los fotorreceptores (ciclo visual del retinal). Adaptación a la oscuridad Cuando entramos a un cuarto oscuro, inicialmente la sensibilidad a la luz es baja y la visión es inadecuada por cantidades disminuidas de rodopsina en los bastones y pigmentos en los conos. ojo Pero hay una adaptación a la oscuridad en alrededor de 20 min. Esta adaptación se produce por aumento gradual de pigmentos en las células fotorreceptoras. Se produce un aumento leve en los conos, pero el aumento de rodopsina produce un aumento mucho mayor de la sensibilidad de los bastones. ACTIVIDAD ELÉCTRICA DE LAS CÉLULAS RETINIANAS LOS CONOS Y VISIÓN DE COLOR ❊Los conos son menos sensibles a la luz, pero proporcionan visión de color y mayor agudeza visual. ❊Casi todos los mamíferos son dicrómatas, los primates superiores tienen visión tricromática (rojo λ larga, verde λ media y azul λ corta). ❊Hay 3 conos diferentes de los cuales depende la visión de color en el ojo humano: azules (S), verdes (M) y rojos (L) de acuerdo al espectro visible en el cual absorben la luz. ❊Los genes de S están en Cr 7, los de M y L Cr X. Cada cono contiene retineno, que se relaciona con fotopsinas (en vez de rodopsinas)