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👁️ Clase 7: sistema visual Estructura del ojo (exterior a interior) 1. Córnea: capa transparente y curva en la parte frontal del ojo. 2. Cámara anterior: está lleno de humor acuoso (está entre la corn...

👁️ Clase 7: sistema visual Estructura del ojo (exterior a interior) 1. Córnea: capa transparente y curva en la parte frontal del ojo. 2. Cámara anterior: está lleno de humor acuoso (está entre la cornea e iris) 3. Iris: parte que tiene color en el ojo y rodea la pupila. Regula la cantidad de luz que entra al ojo al cambiar el tamaño de la pupila. 4. Pupila: es como la apertura central del iris, por donde pasa la luz. Se ajusta en tamaño para controlar la cantidad de luz que entra al ojo. 5. Cristalino: lente biconvexa detrás del iris que enfoca la luz sobre la retina. Su forma cambia gracias a los músculos ciliares, permitiendo enfocar diferentes distancias. 6. Cámara posterior: espacio lleno de humor acuoso entre el iris y cristalino. Clase 7: sistema visual 1  7. Humor vítreo: sustancia gelatinosa que llena la mayor parte del ojo y ayuda a mantener su forma 8. Retina: capa de tejido en la parte posterior del ojo que contiene los fotorreceptores (conos y bastones). Convierte la luz en señales eléctricas que se envían al cerebro. 9. Mácula: parte pequeña y central en la retina, esta es responsable de la visión detallada. La fóvea es la parte más central y tiene la mayor densidad de conos. 10. Disco óptico (punto ciego): el area donde el nervio óptico sale del ojo. No tiene receptores sensibles a la luz y no detecta imágenes. 11. Nervio óptico: el conjunto fibras nerviosas que transportan señales eléctricas desde la retina al cerebro. Córnea Epitelio transparente. Primera estructura que permite el paso de la luz. No está irrigada por vasos sanguíneos ni linfáticos La nutre entonces el humor acuoso y el oxigeno disuelto en el humor acuoso. Posee terminales nerviosas tipo C (nervios amielínicos) Son sensibles al tacto, temperatura y sustancias químicas. Luz Debe atravesar la cornea para que se de el primer paso de refracción y difracción de la luz. Cuando la luz entra, pasa primero la cornea, luego pasa por la camara anterior hasta llegar al cristalino (esto hace que se de el fenómeno de refracción de la luz). 1. Camara anterior a. Posterior a la cornea y cristalino b. Contiene el humor acuoso el cual es el encargado de suministrar nutrientes a la córnea y al cristalino. i. Mas o menos el recambio sobre la camara anterior del humor acuoso es de 12 veces al día. Clase 7: sistema visual 2  c. El humor acuoso es producido por procesos ciliares en la cámara posterior (entonces circula de la posterior a la anterior a través de la pupila). i. Es drenado por el limbo (células en la unión del iris con la córnea). Dato: cuando hay presión intraocular, hay obstrucción para hacer el drenaje del humor acuoso, y está presión está asociada a escenarios patológicos como el glaucoma. 2. Humor vítreo a. Localizado entre el cristalino y retina. b. Es una sustancia gelatinosa que le da forma al ojo i. Forma alrededor del 80% del volumen del ojo. c. Contiene células del sistema inmune que vigilan y regulan si hay infecciones o ataques al ojo. i. Por ejemplo, tiene células fagocíticas que remueven sangre y deshechos capaces de impedir el paso de la luz. d. No se renueva porque se forma durante la vida embrionaria. Luz e imagen Las estructuras en el ojo deben ser transparentes porque si no, no podría pasar la luz y ser detectada por los fotorreceptores. Las estructuras que permiten que focalicemos la luz hacía la retina son la córnea y cristalino. Entonces en la vejez cuando se va perdiendo la transparencia de la córnea y se vuelve más opaca, ocurren cataratas. Otra cosa que puede opacar el cristalino es la exposición a rayos UV. Refracción Clase 7: sistema visual 3  El mayor refractor es la córnea. Una vez la luz es refractada por la córnea y pasa al cristalino, este debe ajustar el fenómeno de difracción para que la luz sea enfocada a la retina y caiga justamente ahí. Entonces el cristalino debe dependiendo de la situación o volverse más plano o más ovalado. Cuando queremos ver objetos de lejos el cristalino: se aplana. Cuando queremos ver objetos de cerca el cristalino: se vuelve más ovalado o redondito. Esto se da gracias al músculo ciliar ya que permite la acomodación del cristalino. Miopía: las personas no ven bien de lejos Hipermetropía: no ven bien de cerca. Astigmatismo: ven distorsionado. El cristalino de los miopes es ovalado y no se aplana lo suficiente, entonces la luz no logra llegar a la retina, así que no puede ver de lejos. En la hipermetropía entonces el lente es muy aplanado entonces enfoca detrás de la retina. En el astigmatismo, hay un defecto de acomodación que hace que la luz caiga en diferentes puntos de la retina. Clase 7: sistema visual 4  Reflejo pupilar Cuando estamos ante la luz y diferentes intensidades lumínicas, para poder generar un contraste adecuado de las imágenes y regular la intensidad de luz que llega, se debe activar el reflejo pupilar. La pupila es como el diafragma de las cámaras, regula la intensidad de luz, entonces se abre o se cierra. Cuando hay mucha luz: se contrae (miosis). Cuando hay poca luz: se dilata (midriasis). Se Se da gracias a la activación del sistema da gracias a la activación del sistema parasimpático simpatico. ¿Cómo podemos ver la retina? Podemos examinarla mediante un oftalmoscopio mediante un fondo de ojo. Podemos ver entonces la vasculatura: Artería y vena oftálmica —> ingresan al globo ocular a través del disco óptico. También el disco óptico Por aquí pasan los axones de las neuronas retinianas para formar el nervio óptico. Aquí NO hay fotorreceptores (por esto) también se le llama punto ciego. A través del disco podemos evaluar la presión intracraneal: Porque tiene continuidad meníngea con el cerebro por el espacio subaracnoideo. Si hay un edema se puede detectar como una protuberancia en el disco óptico. Retina Clase 7: sistema visual 5  Tiene las neuronas que permiten transducir las señales lumínicas gracias a las neuronas llamadas fotorreceptores. Está vascularizada y su nutrición depende de la capa coroidea. La capa coroidea contiene melanina y es capaz de absorber la luz. Contiene neuronas fotosensibles que transducen señales lumínicas en potenciales de acción. Mácula Mancha ovalada que contiene un pigmento amarillento denominado xantófilo. Este pigmento protege a los fotorreceptores al filtrar los rayos UV. Células de la retina 1. Fotorreceptores (conos y bastones) 2. Células bipolares 3. Células ganglionares 4. Células horizontales 5. Células amacrinas 6. Células de la glia (células de Müller, microglia y astrocitos) ¿Cómo ocurre la cascada? 1. Captación de la luz por los fotorreceptores: a. La luz incide en la retina y es captada por los fotorreceptores (conos y bastones). Estos fotorreceptores convierten la luz en una señal eléctrica (proceso de fototransducción). 2. Transmisión a las células bipolares: a. Los fotorreceptores hacen sinapsis directa con las células bipolares. Los bastones y conos liberan Clase 7: sistema visual 6  neurotransmisores que activan o inhiben las células bipolares según la intensidad y tipo de luz. 3. Modulación por las células horizontales: a. Las células horizontales también reciben señales de los fotorreceptores y proporcionan retroalimentación lateral. Estas células modulan la actividad de los fotorreceptores adyacentes para mejorar el contraste y la agudeza visual mediante inhibición lateral 4. Sinapsis con células amacrinas: a. Las células bipolares transmiten la señal a las células ganglionares a través de sinapsis, pero antes, las células amacrinas pueden influir en esta transmisión. 5. Transmisión a las Células Ganglionares: a. Las células bipolares hacen sinapsis con las células ganglionares, las cuales integran la información visual y la transmiten a través de sus axones, que forman el nervio óptico. Fotorreceptores Clase 7: sistema visual 7  Existen dos tipos de fotorreceptores en la retina. 1. Conos. 2. Bastones. Ambos tienen un segmento externo y uno interno. 1. Segmento externo: está más proximo al epitelio pigmentario, que es donde se producen los discos membranosos, los cuales portan el pigmento que absorben la luz. a. Se fabrican en el epitelio pigmentario. 2. Segmento interno: aquí se encuentra el cuerpo de la neurona y terminales nerviosas que se van a comunicar en cascada con las células. Fotorrecepción (pt 2) Epitelio pigmentario 1. Remueve los discos de los fotorreceptores que se han gastado (por lo general se renuevan cada 12 días). a. Contiene pigmento fotosensible. b. Los discos nuevos se forman en la base y migran hacía la parte externa. 2. Regenera las moléculas de fotopigmento cuando son expuestas a la luz. a. Son ciclados entre receptores y epitelio. Fototransducción 1. Los fotorreceptores generan potenciales graduados pero NO potenciales de acción: esto por que los axones son muy chiquitos. Clase 7: sistema visual 8  2. Los potenciales graduados entonces se caracterizan porque a. Se atenúan. b. Se suman tanto espacial como temporalmente. Esto es importante —> Los conos y bastones en la oscuridad están despolarizadas. Cuando hay exposición a la luz intensa, el receptor se hiperpolariza. En la oscuridad el receptor se encuentra despolarizado, entonces el potencial de membrana ronda alrededor de -40mV. A medida que se incrementa la luz, se hiperpolariza y el potencial se vuelve más negativo, alrededor de -65mV. Para que ocurra la transmisión, no se requiere un potencial de acción, simplemente el potencial graduado. —>En el escenario de la oscuridad Como están despolarizadas, hacen sinapsis química con las células bipolares; mandan neurotransmisores, principalmente glutamato. Para hacer sinapsis y lanzar un neurotransmisor de una neurona post sináptica a una sináptica, se requieren corrientes de Ca2+ Las corrientes de calcio en las células fotorreceptoras se genera gracias a canales de calcio dependientes de un mensajero químico: GMPc. El GMPc se pega a la cara interna de los canales de Ca2+ y los mantiene abiertos, así que si hay mucho GMPc, más tiempo abierto se mantiene el canal —> más lanzamiento de glutamato (se lanza muchooo V_V) Cationes (Ca2+ y Na+) fluyen al interior del segmento externo a través de canales de membrana abiertos por cGMP Esta corriente interna se opone a una corriente externa mediada por canales selectivos de potasio Despolarización dada por Ca2+ y Na+ Hiperpolarización dada por K+ Clase 7: sistema visual 9  —>En el escenario de la luz La luz es recibida por los conos y bastones —> en estado de luz van a hiperpolarizarse (las células que reciben la luz). Los conos y bastones van a tener un fotopigmento incrustado en los receptores (aldehído proveniente de la vitamina A denominado retinol). En situaciones de oscuridad tiene una conformación isomérica (está en su conformación cis en la oscuridad), cuando entra la luz, pasa de cis a trans. Esto hace que también mueva todo el receptor y genere un cambio conformacional en el receptor, haciendo que el complejo de proteínas G puedan pegarse. Las proteínas G van a facilitar que se degrade el mensajero cíclico del GMPc —> esto hace que haya una reducción de ingreso de Ca2+ y Na+ El número de canales de Ca2+ va a ser más bajo y la tasa de liberación de neurotransmisores será baja. El K+ saliente se lleva la carga positiva y la célula se hiperpolariza. Al cambiar a Cis se activa un mensajero llamado transducina, el cual activa la fosfodiesterasa que hidroliza al GMPc. Otras cosas :) —> Las opsinas vinculan la absorción molécular de la luz con un espectro lumínico específico. La vía completa —> La rodopsina o opsina (receptor donde está incrustado el retinal), al llegar la luz, hace que el retinal cambie de conformación, la rodopsina se activa —> se une el complejo de proteínas G —>el complejo se deshace, se despega la unidad alfa del complejo de proteínas G —> la unidad alfa tiene un dominio capaz de hidrolizar moléculas de GTP —> la subunidad una vez hidrolice la molécula de GTP, pueda fosforilar a la fosfodiesterasa —> la fosfodiesterasa cuando se activa, puede degradar a los GMPc (hasta 6 GMPc) —> le quita su grupo fosfato, Clase 7: sistema visual 10  pierde su estructura cíclica y ya no puede adherirse al canal del calcio —> ya no se puede mandar glutamato —> simplemente vemos por nuestros ojitos la luz :) A todo esto se le conoce como amplificación: Una sola molécula de rodopsina activada por un fotón puede activar 800 moléculas de transducina. Cada transducina puede activar una sola fosfodiesterasa. La fosfodiesterasa puede hidrolizar hasta 6 GMPc. 1 solo fotón entonces puede cerrar hasta 200 canales iónicos. A. Canal abierto: mayor concentración de GMPc y B. Canal cerrado: menor concentración de GMPc. Hay mecanismos para limitar la intensidad y duración de esta señal 1. La rodopsina activada es fosforilada por una quinasa, lo que permite que la arrestina se ligue a la rodopsina. a. La rodopsina ligada impide la activación de la transducina por parte de la rodopsina, impidiendo la cascada de fototransducción. Clase 7: sistema visual 11  Conos y bastones Clase 7: sistema visual 12  Tienen diferente forma Diferente tipo de fotopigmento que permite que Conos: luz (colores) Bastones: oscuridad. También tienen diferente distribución en la retina En la retina hay muchos más bastones que conos. En la macula y fovea hay mucha densidad de conos y pocos bastones. Los bastones nos permiten ver en la oscuridad porque son muy sensibles a la luz, así que se activan en niveles de luz muy bajos (aunque nos permite tener visión nocturna, no nos permite discernir tanto los objetos) 1. Visión escotópica: la de los bastones. 2. Visión fotópica: en la que intervienen los solo los conos (los bastones están saturados) 3. Visión mesópica: intervienen tanto conos como bastones. Vía de la convergencia Un sólo cono contacta una sola neurona bipolar de conos y contacta una sola célula ganglionar. Muchos bastones pueden contactar a una neurona bipolar de bastones y muchas neuronas bipolares de bastones contactan células amacrinas para integrarse en la célula ganglionar. Clase 7: sistema visual 13 Clase 7: sistema visual 14