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A VISÃO DOS FELINOS Disciplina:CB-26 Biofísica Geral 2 SUMÁRIO 1.0 INTRODUÇÃO…………………………………………………………………...…….... 3 2.0 ANATOMIA DA VISÃO………………………………………………………...………. 3 3.0 PRINCÍPIOS BIOFÍSICOS DA VISÃO………………………………………....………. 5 4.0 VISÃO NOS FELINOS versus VISÃO NOS HUMANOS……………………....…….... 7 5.0 PRINCIPAIS PROBLEMAS NA VISÃO DOS FELINOS……………………….…….... 8 5.1 ESTRABISMO………………………………………………………………....……… 8 5.2 UVEÍTE……………………………………………………………………....…….….. 9 6.0 CONCLUSÃO…………………………………………………………………....……..... 9 7.0 REFERÊNCIAS………………………………………………………………....………. 10 3 1.0 INTRODUÇÃO A família dos felinos recebe certo destaque pela conformação da estrutura ocular, ela é extremamente chamativa por sua morfologia singular, contudo, essa configuração possui tanta complexidade quanto beleza. O trabalho que se segue busca elucidar o funcionamento da visão felina segundo os estudos em biofísica. É primordial entender que a visão dos felinos trabalha em conjunto com outros sentidos, sua visão interage com o tato e a audição para proporcionar uma sinestesia onde o cruzamento de informações geram uma compreensão mais ampla da realidade do ambiente, em suma,ocorre uma mesclagem de sensações absorvidas portanto o sentido da visão não funciona de maneira independente. Embora seja notório o benefício que essa sinestesia traz a família dos felinos, deve ser entendido que tal visão possui suas limitações, e mesmo que seja cabível em boa parte das situações, como a predação de alguns indivíduos ou o sentido viabilizando a sobrevivência ainda assim haverá fatores limitantes dentre suas características benéficas. 2.0 ANATOMIA DA VISÃO Diferentemente dos humanos, felinos possuem apenas duas variedades de células fotorreceptoras, tais células determinam a condição de visibilidade e limitação dos tons perceptíveis a visão, portanto por possuírem menos variedades a interpretação do campo visual leva uma leve modificação, onde cores como azul e verde se tornam visíveis em sombra, tons de vermelho e rosa se misturam e podem ser entendidos como o verde e o roxo embora visível é entendido como um tom voltado para o azulado. Deste modo a falta de cones limita o panorama de percepção. Os cones também têm responsabilidade pela visão diurna, mas, pela anatomia felina temos que a presença de bastonetes é maior que a de cones portanto haverá benefício maior a desenvoltura da visão no período noturno já que essa condição capacita uma facilidade de enxergar sem que haja muita luminosidade. A camada tapetum lucidum é uma outra peculiaridade à visão dos felinos, essa camada trabalha como refletor a luminosidade, isso vai não só aumentar a capacidade do felino em enxergar a noite, mas também causar o fenômeno de reflexão de luz captada, os chamados olhos de faróis 4 nos ambientes escuros.A anatomia e posicionamento dos globos oculares permite que se tenha um ângulo de visão de 200°. Os componentes dos olhos podem ser agrupados em três subdivisões, a túnica fibrosa, a túnica vascular e a túnica interna. A camada externa do olho é a túnica fibrosa e é composta pela córnea e pela esclera. A córnea é a camada transparente e tem como função proteger os olhos de corpos invasores e fragmentos de poeira. A esclera é a chamada “parte branca do olho”. De fora para dentro, a próxima camada é a túnica vascular, compondo a túnica vascular, temos a coróide e o músculo ciliar. E a túnica interna temos a retina. No caso dos felinos, temos também o fundo tapetal, que consiste numa camada com elementos refletores que faz com que luz passe duas vezes pela retina, aumentando a acuidade visual em ambientes com pouca luminosidade, é devido a isso também que temos a impressão que os olhos dos gatos possuem uma espécie de farolzinho quando dependendo do modo como olhamos para eles, seus olhos refletem a luz de volta, dando essa impressão. Logo abaixo da córnea, encontramos a íris, a parte colorida dos olhos. Ao centro da íris temos a pupila. É a pupila que controla a entrada de luz. Dessa forma, quando a pupila está contraída, ou seja, em menor tamanho, há menor entrada de luz, e quando ela está dilatada, há maior entrada de luz. Uma caraterísticas interessante da pupila dos felinos é o formato. No caso dos gatos, que é considerado um predador de baixa estatura, sua pupila possui um formato elíptico e quando está na sua forma contraída se assemelha a um risco na vertical, assim como os olhos das cobras e dos crocodilos, essa característica possibilita que esses animais enxerguem suas presas a distância com enorme precisão, além disso, a pupila vertical garante que o predador seja um bom caçador tanto durante o dia quanto durante a noite. Já no caso dos leões, predadores de alta estatura, suas pupilas possuem formato circular e garante estabilidade na visão ao perseguir suas presas, além de conferir precisão visual periférica. A título de curiosidade, os animais que possuem a pupila na horizontal, geralmente são presas e possuem a pupila na horizontal para poderem ter melhor visão panorâmica, fator que tende a favorecê-los durante a fuga. Logo atrás da íris, se encontra o cristalino, lente natural dos olhos que é responsável pelo foco. É no cristalino que ocorre a catarata. Atrás do cristalino, se encontra a câmara vítrea, na câmara vítrea temos um líquido chamado humor aquoso que tem a função de nutrir os outros componentes dos olhos, além da manutenção da estrutura do bulbo ocular. 5 3.0 PRINCÍPIOS BIOFÍSICOS DA VISÃO Na retina, se encontram as células fotossensíveis que são os cones e os bastonetes. Os cones são responsáveis por distinguir as cores, e os bastonetes são responsáveis por distinguir a intensidade. É graças a esses bastonetes que os gatos conseguem enxergar com precisão durante a noite, quando há pouca luminosidade. É válido ressaltar que, assim como nós humanos, os gatos não enxergam no breu total, são animais fotossensíveis e precisam de uma fonte luminosa - mesmo que pouca - para ativar seus receptores e fazer com que a formação da imagem ocorra. Já os cones, que são os responsáveis pelas cores, no caso de nós seres humanos, nós possuímos três cones: o que percebe a cor vermelha, o que percebe a cor azul e o que percebe a cor verde, o restante das cores ficam a cargo das combinações dessas três primeiras. Já os cones nos olhos dos gatos, ainda é um assunto que não há consenso na comunidade científica. Alguns estudiosos dizem que os gatos possuem também três cones, esses de cor cinza, amarelo e violeta e em outros estudos apontam que os gatos possuem apenas dois cones, um de cor violeta e outro de cor amarela. Contudo, apesar das cores exatas divergirem entre os estudiosos, há consenso ao se afirmar que os gatos não enxergam preto e branco, como se acreditava há um tempo atrás, eles enxergam escalas de cores menores que os seres humanos, mas enxergam sim as cores. Além disso, a visão dos felinos pode atingir um ângulo de até 200°, o que completa o quadro de ótimas habilidades de caçadores. De todos os componentes oculares supracitados, três ganharão destaque nesta seção: o fundo tapetal - ou tapetum lucidum -, os receptores fotossensíveis e o cristalino. O cristalino, como já dito anteriormente, desempenha o papel de uma lente natural dos olhos e possui uma distância focal variável. Mas o que isso significa? No processo de formação de imagens, primeiramente temos um objeto e uma fonte de luz. A luz incide sobre o objeto e é captada pela pupila. Essa informação em forma de onda eletromagnética é direcionada até o fundo dos olhos, na retina, e cada ponto luminoso é processado por uma célula fotorreceptora, os cones e os bastonetes. Ao captar essa mensagem,as células fotorreceptoras transformam a imagem em impulsos elétricos, que são direcionados para o nervo óptico, que leva esses impulsos elétricos para o Sistema Nervoso Central que decodificam os impulsos e os retornam em forma de imagem. A córnea, o humor aquoso e o cristalino formam um sistema de lentes convergentes. Uma lente convergente é caracterizada por fazer que os feixes de luz que incidem paralelamente ao eixo central, sejam convertidos a um ponto em comum, esse ponto é chamado de distância focal. Em um olho humano saudável, a distância focal coincide justamente na 6 retina, onde há a formação de uma imagem real, reduzida e invertida, ao devolver a imagem decodificada, a imagem retorna com a orientação correta. Conforme avançamos na idade, essa curvatura natural do cristalino vai se tornando menor, fazendo com que a distância focal seja projetada a frente da retina, o que caracteriza a miopia. No caso dos gatos, o cristalino deles naturalmente possuem uma angulação inferior à dos humanos, o que causa perda de foco na formação de imagens. Os gatos podem ter a visão um pouco desfocada, contudo, sua capacidade de perceber profundidade e distância somada aos outros sentidos tão bem desenvolvidos não atrapalham em nada seu enxergar. Um dos componentes mais peculiares do olho do gato é o tapetum lucidum, que fica atrás da retina. Em condições normais, como já dito anteriormente o feixe de luz entra pela pupila, é captado pelos fotorreceptores. Em locais de baixa luminosidade, esses fotorreceptores não são ativados, assim, nós humanos não enxergamos bem em ambientes escuros. A boa visão noturna dos felinos, em especial do gato, se deve a essa estrutura chamada tapetum lucidum. O raio luminoso ao incidir no tapetum lucidum é refletido de volta para a retina ativando os fotorreceptores. Se não houvesse esses espelhos atrás da retina, o raio luminoso simplesmente passaria e se perderia crânio a dentro. Além de possibilitar essa acuidade visual noturna, o tapetum lucidum também é o responsável pelo fenômeno chamado retrorreflexão. Esse fenômeno é o responsável pelo brilho nos olhos dos gatos quando projetamos uma luz, ou tiramos uma foto com flash. A retrorreflexão diz que um feixe luminoso incide sobre uma superfície com ângulo x, sofre a refração do meio com um ângulo y em relação a reta normal que é perpendicular a superfície de incidência, atinge a superfície de reflexão o mesmo ângulo y e retorna a superfície refratada com o mesmo ângulo de incidência x, com sentido oposto. Ou seja, na retrorreflexão, o ângulo de incidência de um raio luminoso é igual ao ângulo de saída com sentido contrário. Os cones e os bastonetes são células fotossensíveis presentes na retina. Os bastonetes cuidam da recepção da imagem em ambientes de pouca luz e os cones são os responsáveis pela intensidade das cores e detalhes. Os bastonetes contém uma substância chamada rodopsina é a mistura de uma proteína chamada escotopsina e 11-cis-retinal, que é derivada da vitamina A. A rodopsina, é uma substância instável, e ao receber luz ela se decompõe causando uma alteração física na porção 11-cis-retinal, transformando-a em trans retinal. Essa reação também faz com que surja um novo composto chamado metaradopsina que é o responsável por criar os impulsos elétricos que são captados pelo nervo óptico e levados até o cérebro. 7 4.0 VISÃO NOS FELINOS versus VISÃO NOS HUMANOS A partir de uma simulação do sistema visual do gato pesquisado pelos neurocientistas Shuurmans e Zrenner 1981; Mouat 1985; Govardovskii et al. 2000, os cientistas Jeremy Long, Anthony Estey, David Bartle, Sven Olsen e Amy Gooch criaram uma programação chamada Catalyst, onde baseado em aspectos elencados pelos neurocientistas, criaram esse software que possibilitou marcar as diferenças entre a visão dos felinos e nos humanos. Os aspectos observados do sistema visual dos gatos foram: 1. Transformação de cores; 2. Transformação luminosa; 3. Distância de foco e 4. Campo de visão. Em (1), a medida de cor é baseado no comprimento de onda que reflete, sendo os cones as estruturas que possibilitam essa captação de comprimento de onda, e os bastonetes os realizadores deste papel em ambientes com pouca luminosidade. Segundo os neurocientistas, nos felinos, são predominantes dois cones, com comprimentos de onda respectivamente de 450 nm e 556 nm (Mouat 1985; Shuurmanse Zrenner 1981). Isso significa que os gatos conseguem enxergar combinações de duas cores primárias. Ao contrário dos humanos, que possuem 3 tipos de cones (azul, vermelho e verde). Em (2), é observado como a luminosidade afeta a visão dos felinos. Naturalmente, os gatos possuem visão noturna com capacidade superior aos humanos, e isso se dá pela maior presença de bastonetes nestes mamíferos. Outro aparato que os felinos possuem é o tapetum lucidum, ou membrana luminosa, uma camada refletora presente no globo ocular, e que em condições de baixa luminosidade, reflete para a retina a luz que absorve, possibilitando uma maior visão no escuro. Portanto, o gato detecta luminosidade inferior à 7x a luminosidade detectada pelo olho humano. Porém, em locais com abundância de luz, a visão dos humanos se sobressai. Em (3), é analisada a acuidade visual dos felinos. A acuidade está relacionada à nitidez das imagens, e o que foi descoberto foi que os felinos possuem acuidade visual entre 4 a 10 vezes piores que os seres humanos, e, portanto, a visão sendo mais desfocada. Em (4), foi analisado o campo de visão dos felinos. A ideia que se tem em mente é que o campo de visão destes animais é mais abrangente que nos humanos, o que está correto, pois a visão periférica destes felinos é mais expansiva se comparada à nossa. Na nossa visão, possuímos aproximadamente 45 graus de visão periférica, já nos gatos, são 70 graus desta visão. Considerando o espectro completo de visão, os felinos enxergam em um ângulo de 200 graus, e os humanos, 180 graus. 8 Além de ser uma simulação bem completa e com o aprendizado simplificado, o Catalyst possui como intuito ser um jogo de puzzle em primeira pessoa onde quem controla o personagem escolhe alternar entre a perspectiva de um humano e de um gato, seguindo por uma série de obstáculos. O intuito é educar sobre as diferenças visuais observadas nas duas visões, além de ser um excelente artefato para sanar curiosidades. 5.0 PRINCIPAIS PROBLEMAS NA VISÃO DOS FELINOS: Algumas doenças oftalmológicas Os felinos não enxergam no escuro absoluto, mas em ambientes com pouquíssima luz, conseguem usar a visão até 50% mais do que as pessoas. Seu campo de visão é ótimo entre 3 e 6 metros, mas além dessa distância apresenta naturalmente um quadro de miopia, e antes, hipermetropia. 5.1 ESTRABISMO EM GATOS DOMÉSTICOS O Estrabismo é um desvio ocular que prejudica a visão de profundidade e em casos extremos, cegueira. Não é ligada a nenhuma patologia e pode ser secundária a alguns traumas neurológicos como traumatismo craniano, AVC e entre outros. É uma doença comum nos gatos e no Siamês é um problema genético. Existem dois tipos: o convergente (olhar cruzado, em direção ao nariz) e o divergente (olhar direcionado para os lados). Para focar em algo, os olhos são movidos por músculos controlados pelo sistema nervoso. Quando ocorre a flacidez desse músculo, o olho é puxado para o lado oposto. Assim, cria-se o estrabismo. Os sinais clínicos são diferenciados dependendo de cada situação: ● Caso for muscular: Desalinhamento ocular, perda da noção de profundidade (o pet passa a bater a cabeça nos móveis, esbarrar em objetos). ● Caso for neurológico: tumores, dificuldade para andar e convulsões. 5.2 UVEÍTE 9 A uveíte é a condição de inflamação que acomete pelo menos uma das estruturas que compõem a úvea: íris, corpo ciliar e coróide. Pode ter diversas etiologias e frequentementeé idiopática. No entanto, as etiologias sistêmicas devem ser cuidadosamente investigadas pois podem representar agravamento rápido do quadro. Causas infecciosas por bactérias não são incomuns, pois a uveíte pode se desenvolver quando ocorrem infecções sistêmicas graves ou, ainda, em situações de imunossupressão. A infecção pelo Toxoplasma gondii também pode ser fator etiológico da uveíte. 6.0 CONCLUSÃO Como discutimos anteriormente, a visão dos felinos não funciona de maneira independente e trabalha em conjunto com os demais sentidos para proporcionar um estilo de vida que envolve a predação de alguns indivíduos, viabilizando sua sobrevivência. Apesar de suas limitações, a visão destes animais traz muitos benefícios na maioria das situações. De forma resumida, possuem maior presença de bastonetes do que cones, observando o ambiente à sua volta com tons de amarelo e violeta, podendo também ser voltado para o cinza, e sombras diferenciando e auxiliando na percepção da profundidade, além da capacidade de enxergar um ângulo maior do que os humanos, com maior precisão em ambientes escuros, característica esse presente devido à estrutura chamada tapetum lucidum, essa estrutura se localiza ao fundo da retina e possibilita o reflexo do raio luminoso de volta para a retina, ativando os fotorreceptores, é também responsável pelo efeito de brilho nos olhos dos gatos. Os felinos, se adaptaram e foram domesticados há muito tempo pelo homem, conseguindo encaixar seu estilo de vida independente, higiênico e com menor necessidade de espaço, com o dos humanos. Além disso o convívio com estes animais auxilia na saúde humana, exterminando pragas, diminuindo o risco de depressão e amenizando a solidão. 10 7.0 REFERÊNCIAS GOVARDOVSKII, V. I., FYHRQUIST, N., REUTER, T. O. M., KUZMIN, D. G., AND DONNER, K. 2000. In search of the visual pigment template. Visual Neuroscience 17, 4, 509– 528. MOUAT, G. S. V. 1985. Photoreceptor inputs to cat lateral geniculate nucleus cells. Experimental Brain Research 59, 2, 242–248. CONFERÊNCIA INTERNACIONAL SOBRE OS FUNDAMENTOS DOS JOGOS DIGITAIS, 5., 2010, Canadá. Catalyst: Seeing Through the Eyes of a Cat [...]. Canadá: Research Gate, 2010. 116–123 p. DOI 10.1145 / 1822348.1822364. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/236973463_Catalyst_Seeing_Through_the_Eyes_of _a_Cat. Acesso em: 19 jul. 2021. CORRÊA, Maria Lopes. Nutrição, Odontologia, Oftalmologia e Dermatologia. Clínica Médica de Felinos Domésticos. Universidade Estácio de Sá. Brasília-DF. WOUK, Felipe. O essencial da oftalmologia dos gatos. Papo Vet.- Qualitas. Instituto Medicina Veterinária Entenda o Estrabismo em gatos. Disponível no site:doutorpet.com/blog. Data da publicação: 17 de janeiro de 2017
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