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Sistema VisualSistema VisualSistema VisualSistema Visual Dra Carmem Adilia Simões da Fonseca Maio de 2008 Corte transversal do olho humano Úvea - Túnica vascular do olho: íris, corpo ciliar e coróide O humor aquoso é formado no olho numa tx média de 2 a 3 µµµµl/min. Secretado pelos processos ciliares do corpo ciliar. Flui através da pupila para a câmara anterior e entra no ângulo iridocórneo, passa pelos canais de Schlemm que desemboca em veias extra-oculares. Processos ciliares Cerca de 2/3 das 59 dioptrias de poder refrativo do olho são fornecidos pela superfície anterior da córnea, devido a diferença acentuada entre o índice refrativo da córnea e do ar. Os 3 pares de músculos extra-oculares são os responsáveis pela motilidade do globo ocular. A) Vista frontal B) Vista dorsal Inervação dos músc. extra-oculares: III, IV e VI pares cranianos Visão anterior (ventral) do tronco cerebral com ênfase na ponte Imagem coronal. Plano passando através do globo ocular. Imagem coronal. Plano passando caudalmente ao globo ocular. RMN – T2 RMN – T2 RMN – T2 Imagem sagital. Imagens axiais Imagens coronais ⇒⇒⇒⇒ Relacionamento de imagens de RMN referentes ao observador (médico). Sistema Oculomotor Sistemas de olhar que redirecionam os olhos a cada novo alvo Movimentos de Direcionamento: - Sacádico Movimentos rápidos que direcionam os olhos a cada novo alvo - Perseguição Suave Mov. + lentos que permitem q os olhos sigam alvos em movimento -Vergência Ajustam o direcionamento p/ a distância ao alterar o â entre os olhos. Acoplada a curvatura do cristalino e ao tamanho pupilar Segmento anterior do olho mostrando os músc. intrínsecos do olho e os componentes ópticos. E) Ao se olhar um objeto próximo, o músculo ciliar se contrai (setas), liberando a tensão na zônula de Zinn e permitindo que a superfície anterior do cristalino se arredonde em função de sua própria elasticidade. Inervação Parassimpática. F) Ao se olhar para um objeto distante, o músc. ciliar relaxa e a tensão sem oposição da zônula de Zinn aplana o cristalino. Acomodação Movimentos Pupilares: • Miose Músculo do esficter da íris Inervação parassimpática (acetilcolina) • Midríase Músculo dilatador da íris Inervação simpática (norepinefrina) Pupila em miose Pupila em midríase Percepção de Profundidade Determinação da distância de um objeto em relação ao olho • Tamanho de imagens retinianas de objetos conhecidos • Paralaxe de movimento Movimentação da cabeça para um lado: - Imagens de objetos próximos se movimentam rapidamente pelas retinas - Imagens dos objetos distantes continuam quase completamente estáticas • Estereopsia – Visão Binocular Importante na percepção de objetos próximos (até 15 m) RETINA • Epitélio Pigmentar Céls. cubóides pigmentadas Funções: - nutrição - proteção dos fotorreceptores - fagocitose (substituição de bastonetes / seg. ext.) • Retina Neural Fotorreceptores e neurônios associados ao olho Funções: - percepção da luz - processamento das informações Células Fotorreceptoras Detecção dos fótons e conversão em sinal eletroquímico • Bastonetes Segmento externo em forma de cilindro ⇒⇒⇒⇒ transdução Expansão sináptica = esférula • Cones Segmento externo c/ ∅∅∅∅ decrescente do cílio para ponta Expansão sináptica = pedículo Tipos: cones L (vermelhos; λλλλ longos), cones M (verdes; λλλλ médios) e cones S (azuis; λλλλ curtos) Discos com dupla membrana Invaginações da membrana Transdução Fótons → retina neural → discos membranosos → (segmento externo) → modificação conformacional da → reduz GMPc→ rodopsina + transducina + PDE → fechamento canais Na+ → Hiperpolarização→ → redução transitória da liberação de glutamato Ciclo Visual Rodopsina-Retinal e Excitação dos Bastonetes Rodopsina = proteína escotopsina + pigmento carotenóide retinal ou retineno (11-cis retinal) Vitamina A é armazenada na camada pigmentar da retina e está presente no citoplasma dos bastonetes Cegueira Noturna Deficiência grave de vitamina A. Diminuição de formação de retinal e rodopsina. Visão à noite prejudicada. Bastonete cGMP: guanosina monofosfato cíclica 5’GMP: monofosfato de 5’-guanosina PDE: fosfodiesterase A rodopsinase inativa a rodopsina ativa (metarrodopsina II) e a cascata inteira reverte ao estado normal (canais Na+ abertos) Cone B) Fitas Sinápticas (lâmina ampla única de proteína) Pigmentos dos cones = fotopsinas + retinais Espectro de absorção de bastonetes e dos três tipos de cones *Os dados dos bastonetes não são usados no reconhecimento de cor Luz visível = 400 a 750 nm Ex: Luz monocromática laranja (580 nm) 99% de estimulação dos cones vermelhos 42% de estimulação dos cones verdes 0% de estimulação dos cones azuis Mácula Lútea e Fóvea (fovea centralis) Na base da fossa foveal permanece apenas a camada nuclear externa e os segmentos externos de fotorreceptores. Uma quantidade máxima de luz alcança os fotorreceptores com uma fidelidade ótima. Presente somente os cones (visão de cores / forma). Bastonetes mais sensíveis em níveis baixos de iluminação estão na periferia da retina (informações de movimento / “visão” escotópica). Densidade dos cones e bastonetes em diferentes partes da retina Fotomicrografia da mácula e da fóvea em seu centro. As camadas internas da retina são deslocadas lateralmente para diminuir a interferência na transmissão da luz. Micrografia de varredura de elétrons da fóvea central de primata Retina periférica: bastonetes As estrias são axônios das células ganglionares a caminho da cabeça do nervo óptico Fosseta foveal DALTONISMO • Defeito genético nos cones (fotopsina) • Dificuldade em distinguir certas cores • Mais comum em homens Os genes das opsinas dos cones L (vermelho) e dos cones M (verde) localizam-se no cromossomo X • Protanopia: incapacidade de detectar o vermelho • Deuteranopia: incapacidade de detectar o verde • Tritanopia: incapacidade de detectar o azul * Tricomatas = pessoas com visão normal para cores Quadros para teste de cores Visão normal para cores = 74 “Cego” p/ vermelho-verde = 21 Visão normal para cores = 42 “Cego” para vermelho = 2 “Cego” para verde = 4 Processamento de Informações Visuais na Retina • Somente as células ganglionares tem canais de Na+ dependentes de voltagem. • Somente as células ganglionares usam PA para conduzir informações. • As células amácrinas sofrem influência da permeabilidade ao cálcio. • As células horizontais e bipolares usam potenciais graduados para processar informações (condução eletrotônica). r: bastonetes c: cones h: células horizontais b: células bipolares a: células amácrinas g: células ganglionares Células Horizontais • Recebem sinapses glutamatérgicas dos fotorreceptores. • Formam contatos sinápticos GABAérgicos em bastonetes e cones adjacentes. • Definem com nitidez a borda de um campo receptivo ao inibir células fotorreceptoras adjacentes (Inibição lateral e ↑↑↑↑ contraste visual) . • Respondem as “alterações”. Percebem a movimentação das pás (velocidade constante) de um ventilador de teto. Excitação e inibição de uma área da retina, causadas por um pequeno feixe de luz, demonstrando o princípio da inibição lateral. Células Bipolares • Tipos: - células “on” ou de despolarização Respondem a um estímulo luminoso no centro do campo receptivo Sinapse inversora de sinal - células “off” - Sinapse conservadora de sinal HiperpolarizaHiperpolariza DespolarizaDespolariza DespolarizaDespolariza HiperpolarizaHiperpolariza DespolarizaDespolariza HiperpolarizaHiperpolariza DespolarizaDespolariza HiperpolarizaHiperpolariza HiperpolarizaHiperpolariza DespolarizaDespolariza HiperpolarizaHiperpolariza DespolarizaDespolariza LuzLuz Sem luzSem luz DespolarizaDespolarizaçção do fotorreceptorão do fotorreceptor HiperpolarizaHiperpolarizaççãoão do fotorreceptordo fotorreceptor LiberaLiberaçção aumentada de ão aumentada de neurotransmissorneurotransmissorLiberaLiberaçção diminuão diminuíída de da de neurotransmissorneurotransmissor OFFOFFONONCondiCondiççãoão Respostas das células bipolares no centro do campo receptivo On-center Off-center Células bipolares: - Segundo mecanismo para a inibição lateral - Mecanismo para separa bordas de contraste na imagem Células Amácrinas • Pode conter dois neurotransmissores: GABA e acetilcolina ou glicina e neuropeptídeo. • Percebem “alterações em alterações” As células amácrinas são estimuladas, p. ex., pelo aumento e diminuição da velocidade das pás de um ventilador de teto. Área da fóvea à direita Células Plexiformes • Transmissão retrógrada de sinais Camada plexiforme interna para a camada plexiforme externa • Sinais inibitórios • Controlam a propagação lateral de sinais visuais pelas células horizontais na camada plexiforme externa • Controlam o grau de contraste na imagem visual Células Ganglionares • São as células de saída da retina. Seus axônios convergem no disco óptico e formam o nervo óptico. • Tipos: -Células alfa: maiores; predominam na retina periférica; recebem informações principal/ de bastonetes. Árvores dendríticas mais extensas e axônios mais espessos. Transmitem seus sinais a 50 m/s e representam apenas 5% do total de céls. ganglionares. Correspondem fisiologicamente as células “Y” e tb são denominadas células “M” (conectam-se nas camadas magnocelulares no núcleo geniculado lateral - ngl). As céls. “Y” respondem a alterações rápidas na imagem virtual (movimento rápido ou alteração rápida da intensidade luminosa). -Células gama, delta e épsilon (classificação anatômica), tb denominadas fisiologicamente de células “W”. Representa 40% das céls. ganglionares, são peq. e a transmissão é lenta (8 m/s). Recebem a maior parte de sua excitação de bastonetes, transmitida por meio de céls. bipolares e amácrinas. As céls. “W” são sensíveis para detectar movimento direcional no campo da visão e são importantes na “visão grosseira” dos bastonetes na escuridão. -Células beta: predominam na retina central; recebem dados principal/ de cones. Campos receptivos pequenos e responsiva a cor. São as mais numerosas (55%) e transmitem sinais a cerca de 14 m/s. Classe fisiológica de células “X” ou “P” (conectam-se nas camadas parvocelulares no ngl). As céls. “X” transmitem os detalhes finos da imagem virtual e são responsáveis pela visão colorida). Projeções Retinianas Céls. ganglionares retinianas → diencéfalo e mesencéfalo. - Núcleo supraquiasmático (Hipotálamo) Controla os ritmos diurnos - Núcleos pré-tectais acessórios óptico e olivar Promove o reflexo pupilar - Colículo superior Controla mov. oculares e medeia os reflexos visuais. Envia projeções ao núcleo pulvinar (tálamo) - Núcleo geniculado lateral Visão geral dos campos visuais (A) e da via visual, como visualizada de cima (B) Disco & Nervo Óptico • Os axônios das céls. ganglionares retinianas convergem no disco óptico, penetram na coróide e esclera, formando o nervo óptico (II nc). • Os axônios a medida que passam através da esclera adquirem uma bainha com mielina. • No disco óptico não existem céls. fotorreceptoras = Ponto Cego. • O nervo óptico se estende do lado caudal do olho até o quiasma óptico. Envolvido pela dura-máter e aracnóide, banhado pelo líquido céfalorraquidiano. Papiledema = edema da cabeça do n. óptico. Devido ao ↑↑↑↑ da pressão intracraniana e bloqueio do fluxo axoplásmático com estase. Pode lesionar o nervo e comprometer a visão do olho afetado. Quiasma & Trato Óptico • Os nervos ópticos se juntam rostral/ ao tronco hipofisário formando o quiasma óptico. • No quiasma, as fibras da metade nasal de cada retina (hemicampos temporais) cruzam para entrar no trato óptico contralateral, enquanto as fibras da metade temporal de cada retina (hemicampos nasais) permanencem do mesmo lado e entram no trato óptico ipsilateral. As fibras dos campos visuais temporais se cruzam no quiasma óptico, mas as fibras dos campos visuais nasais seguem sem cruzar. RMN – T1: Estruturas ópticas Tumores hipofisários podem danificar as fibras que atravessam o quiasma, acarretando a hemianopsia. Lesões do trato óptico produzem a hemianopsia homônima contralateral. RMN Cérebro visto de cima Visão normal = branco Perda de visão = preto Córtex Visual Transmissão de sinais visuais do córtex visual primário para as áreas visuais secundárias nas superfícies laterais dos córtices occipital e parietal. Reflexo Pupilar Luminoso Contração da pupila em resposta à luz • Avaliar a função do SNC ao nível do mesencéfalo • As ações da íris em cada olho são acopladas, de forma que a luz dirigida a um dos olhos produz contração pupilar tanto no olho iluminado (resposta direta) quanto no olho oposto (resposta consensual). Anisocoria = tamanho pupilar desigual A) Nervo óptico parcialmente danificado. Resposta direta e consensual diminuída, qnd se ilumina o olho danificado (D). Mas ocorrerá miose em ambos os lados qnd é iluminado o olho E Uma lesão total do nervo produziria um olho cego sem resposta direta ou consensual. B) Lesão no trato óptico Reflexos um pouco fracos, mas difícil de perceber. Lesão no mesencéfalo enfraqueceria as respostas pupilares bilateralmente. C) Lesão no nervo oculomotor Perda da resposta direta e consensual no olho do lado da lesão (D). Síndrome de Holner Interrupção da inervação simpática do olho: • pupila persistentemente contraída (interrupções para o músc. dilatador da pupila) • pálpebra superior caída (ptose) • vasodilatação do lado acometido • ausência de sudorese na face e na cabeça do lado acometido Oftalmoscopia Exame dos ramos terminais da artéria central da retina (ramo da artéria oftálmica) que emergem do disco óptico e irradiam-se sobre a retina. Disco óptico Aneurisma da art. oftálmica lesionando o nervo óptico Sistema óptico do oftalmoscópio. Escotoma = cegueira parcial em um campo visual DESCOLAMENTO DE RETINA • A retina neural separa-se do epitélio pigmentar • Interfere com os fotorreceptores visto que estes são metabolicamente* dependentes de seu contato com as células epiteliais pigmentares. *Os seg. externos dos fotorreceptores fazem interdigitação com os processos cheios de melanina das céls. epiteliais pigmentares. São processos móveis que se prolongam até a camada pigmentada quando a luz é brilhante (condições fotópicas) e retraem-se quando a luz é fraca (condições escotópicas). Esse mecanismo se combina com as contrações da íris para proteger a retina de condições luminosas que poderiam danificar os fotorreceptores. GLAUCOMA • Obstrução da drenagem de fluidos pelos canais de Schlemm (borda da câmara anterior, ângulo íris-córnea). • ↑↑↑↑ vol. fluido = ↑↑↑↑ pressão intra-ocular • Conseqüências: lesão retina e n. óptico = cegueira • A lesão evolui da periferia da retina para a reg. central • Tipos: - glaucoma de ângulo aberto (â íris-córnea é normal) 90% dos casos, causa do ↑↑↑↑ pressão é desconhecida - glaucoma de ângulo fechado Ângulo anormalmente agudo, bloqueio o fluxo normal de fluido Bloqueio dos canais de Schlemm (infecções, hemorragia...) Anatomia do â iridocórneo, mostrando o sistema para saída do humor aquoso do globo ocular indo para as veias conjuntivais. Glaucoma de ângulo fechado Tratamento para glaucoma: cirúrgico (↑↑↑↑ reabsorção do humor aquoso) ou medicamentoso (↓↓↓↓ secreção). Medicamentos colinérgicos (pilocarpina) promove miose e favorece a drenagem. Tonometria Pressão intra-ocular normal = 12 a 20 mmHg Pressão aplicada Plataforma Êmbolo central Pressão intra-ocular Córnea CATARATA • Turvação do cristalino • Causas: - Diabetes - Exposição à radiação UV - Defeitos congênitos (pós-infecções materna) - Radioterapia - Envelhecimento UVEÍTE • Inflamação da úvea (íris, corpo ciliar e coróide) • Secundária a trauma ocular Glaucoma Catarata Alterações Visuais DegeneraçãoMacular Retinite Pigmentosa Hemianopsia Homônima Retinopatia Diabética Alterações Visuais ESTRABISMO • Horizontal: - Estrabismo convergente – “para dentro” Endotropia ou esotropia - Estrabismo divergente – “para fora” Exotropia • Vertical: - Estrabismo para cima ou Hipertropia - Estrabismo para baixo ou Hipotropia • Torcional Vesguice AMBLIOPSIA • “Olho preguiçoso” • Não desenvolvimento da visão • Pode ser uni ou bilateral • Freqüente nos estrábicos MIOPIA • “Visão boa para perto” • Eixo ocular longo • Correção lentes esféricas côncavas ou divergentes HIPERMETROPIA • “Visão boa para longe” • Eixo ocular curto • Correção lentes convexas ou convergentes ASTIGMATISMO • Alteração na curvatura da córnea • Mais de um ponto focal na retina • “Visão de perto” e “visão de longe” prejudicadas • Correção lentes cilíndricas Miopia Hipermetropia Astigmatismo Correção de miopia com uma lente côncava e correção de hipermetropia com uma lente convexa. PRESBIOPIA • “Vista Cansada” • ↓↓↓↓ da capacidade de acomodação do cristalino • ↓↓↓↓ elasticidade do cristalino • Correção lentes bifocais / multifocais Óculos x Lente de contato Vantagens das lentes de contato: • Imprescindível nos casos de córnea abaulada (ceratocone). Neutraliza a refração da córnea. • Maior campo de visão (a lente gira com o olho). • Não interferem com o tamanho do objeto. Limitações
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