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O OLHO: II. FUNÇÕESO OLHO: II. FUNÇÕES RECEPTORA E NEURALRECEPTORA E NEURAL DA RETINADA RETINA TERESINA-PI UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PIAUÍ. CURSO: BACHARELADO EM FISIOTERAPIA. DISCIPLINA: FISIOLOGIA. DOCENTE: SUZANA MARIA GALVÃO CAVALCANTI . COMPONENTES: JOÃO PAULO LARA ARAÚJO Camada Pigmentar: Contém células pigmentadas que absorvem a luz, prevenindo sua reflexão e ajudando na renovação dos bastonetes e cones. Camada de Bastonetes e Cones: Responsável por detectar a luz. Os bastonetes são sensíveis à luz fraca (visão noturna), enquanto os cones detectam cores. Camada Nuclear Externa: Onde se localizam os corpos celulares dos bastonetes e cones. Camada Plexiforme Externa: Local de conexão entre os cones/bastonetes e as células bipolares. Camada Nuclear Interna: Contém os corpos celulares das células bipolares e outras células. Camada Plexiforme Interna: Conexões entre as células bipolares e as células ganglionares. Camada Ganglionar: Contém os corpos celulares das células ganglionares que transmitem os sinais para o cérebro. Camada de Fibras do Nervo Óptico: Composta pelas fibras que formam o nervo óptico, levando os sinais visuais ao cérebro. Membrana Limitante Interna: Camada final que separa a retina do humor vítreo. AS CAMADAS PRINCIPAIS DA RETINA: REGIÃO DA FÓVEA RETINIANA E SUA IMPORTÂNCIA PARA VISÃO ACURADA: A fóvea é a região da retina dedicada à visão acurada, composta predominantemente por cones, que são células fotossensíveis responsáveis pela detecção de cores e detalhes finos. Essa alta concentração de cones permite uma resolução visual excepcional, essencial para atividades que exigem precisão, como leitura e reconhecimento de rostos.. Além disso, na fóvea, as camadas internas da retina, como células ganglionares e vasos sanguíneos, são deslocadas para os lados. Essa configuração cria um caminho livre para a luz, permitindo que ela atinja diretamente os cones. Como resultado, a imagem formada na fóvea é extremamente nítida e detalhada, proporcionando uma experiência visual de alta qualidade. BASTONETES E CONES: Segmento Externo: Contém discos que abrigam as substâncias fotoquímicas sensíveis à luz. Nos bastonetes, essa substância é a rodopsina, que detecta luz em ambientes de baixa luminosidade, permitindo a visão no escuro (preto e branco). Nos cones, existem três tipos de pigmentos coloridos que permitem a percepção das cores (vermelho, verde e azul), fundamentais para a visão em ambientes iluminados. Segmento Interno: Contém as organelas celulares, como as mitocôndrias, que fornecem a energia necessária para a função dos fotorreceptores. Núcleo: Armazena o material genético da célula. Corpo Sináptico: Responsável por conectar o bastonete ou cone às próximas células na cadeia visual, como as células bipolares e horizontais, que encaminham o sinal visual para o cérebro. É uma camada que contém melanina, que impede a reflexão da luz dentro do olho, garantindo imagens claras e bem definidas ao direcionar a luz para os fotorreceptores. Em pessoas com albinismo, a falta de melanina causa dispersão da luz, resultando em visão difusa e baixa acuidade visual. Além disso, essa camada armazena vitamina A, essencial para a produção de substâncias fotoquímicas nos bastonetes e cones, fundamentais para a visão. A CAMADA PIGMENTAR DA RETINA O SUPRIMENTO SANGUÍNEO DA RETINA VEM DE DUAS FONTES PRINCIPAIS: Artéria Central da Retina: nutre as camadas internas da retina, com suprimento próprio. Coroide: fornece nutrientes e oxigênio para a camada externa da retina (bastonetes e cones) por difusão. O descolamento da retina ocorre quando a retina neural se separa do epitélio pigmentar, geralmente por acúmulo de líquido ou tração do humor vítreo. A retina descolada pode sobreviver por alguns dias com difusão de nutrientes e suprimento sanguíneo. Se recolocada rapidamente, pode recuperar sua função, mas se a correção demorar, pode haver danos irreversíveis. DESLOCAMENTO DA RETINA Envolve substâncias químicas nos bastonetes e cones da retina que se decompõem ao serem expostas à luz, gerando impulsos que ativam o nervo óptico. Nos bastonetes, a substância é a rodopsina, enquanto nos cones, são pigmentos coloridos. Os princípios da decomposição química são semelhantes para ambos. A FOTOQUÍMICA DA VISÃO A rodopsina, ou púrpura visual, é um pigmento sensível à luz presente nos bastonetes da retina, formado pela combinação da proteína escotopsina com o retinal (na forma 11-cis). Quando a luz atinge a rodopsina, ocorre uma mudança rápida do retinal da forma 11-cis para a forma toda-trans, o que faz com que o retinal se separe da escotopsina. Essa decomposição ocorre em várias etapas, passando por intermediários como batorrodopsina, lumirrodopsina e metarrodopsina. A metarrodopsina II é responsável por gerar sinais elétricos nos bastonetes, que transmitem a imagem visual ao cérebro. RODOPSINA E SUA DECOMPOSIÇÃO PELA ENERGIA LUMINOSA. REFORMAÇÃO DE RODOPSINA O PRIMEIRO ESTÁGIO NA FORMAÇÃO DE RODOPSINA ENVOLVE A CONVERSÃO DO RETINAL TODO-TRANS DE VOLTA PARA A FORMA 11-CIS RETINAL. ESSE PROCESSO EXIGE ENERGIA METABÓLICA E É CATALISADO PELA ENZIMA RETINAL ISOMERASE. UMA VEZ QUE O 11-CIS RETINAL É FORMADO, ELE SE RECOMBINA AUTOMATICAMENTE COM A ESCOTOPSINA, REGENERANDO A RODOPSINA. ESTA NOVA RODOPSINA PERMANECE ESTÁVEL ATÉ QUE A ABSORÇÃO DE ENERGIA LUMINOSA DESENCADEIE SUA DECOMPOSIÇÃO NOVAMENTE. PAPEL DA VITAMINA A NA FORMAÇÃO DE RODOPSINA 1. Conversão Inicial: O retinal todo-trans é primeiro convertido em retinol todo-trans, uma forma de vitamina A. 2. Isomerização: O retinol todo-trans é então transformado em 11-cis retinol pela ação da enzima isomerase. 3. Finalização: O 11-cis retinol é convertido em 11-cis retinal, que se combina com a escotopsina para formar nova rodopsina. A vitamina A está disponível no citoplasma dos bastonetes e na camada pigmentar da retina, garantindo que sempre haja retinal suficiente para a formação de rodopsina quando necessário. Quando há excesso de retinal, ele pode ser convertido de volta em vitamina A, regulando a quantidade de pigmento fotossensível. Essa conversão é especialmente importante para a adaptação da retina a diferentes níveis de luz. COMMUNICATION STRATEGY Ocorre cegueira noturna em pessoas com deficiência grave devitamina A uma vez que, sem vitamina A, as quantidades de retinal e de rodopsina que podem ser formadas ficam intensamente diminuídas. Essa condição é chamada cegueira noturna porque a quantidade de luz disponível à noite é pequena demais para permitir visão adequada em pessoas deficientes em vitamina A. Para que a cegueira noturna ocorra, a pessoa precisa permanecer em dieta deficiente em vitamina A por meses, porque grandes quantidades de vitamina A normalmente são armazenadas no fígado e podem ficar disponíveis para os olhos. Uma vez desenvolvida a cegueira noturna, às vezes, poderá ser revertida em menos de 1 hora pela injeção intravenosa de vitamina A. CEGUEIRA NOTURNA POTENCIALPOTENCIAL RECEPTOR DORECEPTOR DO BASTONETE:BASTONETE: HIPERPOLARIZAÇÃOHIPERPOLARIZAÇÃO EM VEZ DEEM VEZ DE DESPOLARIZAÇÃODESPOLARIZAÇÃO Quando os bastonetes da retina são expostos à luz, o resultado é uma alteração no potencial de membrana que se caracteriza por hiperpolarização, ou seja, um aumento da negatividade da membrana. Isso é diferente da maioria dos outros receptores sensoriais, que geralmente despolarizam, diminuindo a negatividade da membrana. Mecanismo de Hiperpolarização 1 - Decomposição da Rodopsina: A rodopsina se decompõe quando a luz é absorvida, levando à diminuição da condutância da membrana aos íons sódio. 2 - Função das Bombas Iônicas: No bastonete, há uma bomba sódio- potássio que continuamente remove sódio do interior e traz potássio para dentro. Enquanto isso, na escuridão, a membrana externa é permeável aos íons sódio, permitindo que eles entrem na célula e reduzam a negatividade interna, resultando em um potencial de aproximadamente -40 milivolts.Fotoativação: A luz é absorvida, ativando os elétrons no retinal da rodopsina. Ativação da Transducina: A rodopsina ativada estimula uma proteína G chamada transducina, que ativa a fosfodiesterase do GMPc, uma enzima que quebra o GMPc em 5'-GMPc. Fechamento dos Canais de Sódio: A redução do GMPc fecha os canais que permitem a entrada de sódio, diminuindo o fluxo de íons sódio para dentro do bastonete. QUANDO A LUZ ATIVA A RODOPSINA, OCORREM TRÊS ETAPAS PRINCIPAIS QUE LEVAM À HIPERPOLARIZAÇÃO: DURAÇÃO DO POTENCIAL RECEPTOR E RELAÇÃO LOGARÍTMICA COM A INTENSIDADE DE LUZ Quando um pulso de luz breve atinge a retina, a hiperpolarização nos bastonetes (potencial receptor) atinge seu pico em cerca de 0,3 segundos e pode durar mais de 1 segundo. Nos cones, essa resposta é quatro vezes mais rápida. Isso significa que uma imagem que atinge os bastonetes por apenas um milionésimo de segundo pode ser percebida por mais de 1 segundo. . Uma característica importante do potencial receptor é que ele é aproximadamente proporcional ao logaritmo da intensidade da luz. Isso é significativo porque permite que os olhos percebam uma ampla gama de intensidades luminosas, variando milhares de vezes, de maneira eficaz. Essa relação logarítmica ajuda na discriminação de diferentes níveis de luz, melhorando nossa capacidade de ver em diversas condições de iluminação. MECANISMO DA DECOMPOSIÇÃO DA RODOPSINA E A CASCATA DE EXCITAÇÃO 05 Ativação da Rodopsina: Um fóton ativa um elétron na porção de 11-cis retinal da rodopsina, formando a metarrodopsina II, que é a forma ativa da rodopsina. Inativação da Metarrodopsina II: Após cerca de 1 segundo, a rodopsinocinase inativa a rodopsina ativada (metarrodopsina II), revertendo a cascata para o estado normal, com os canais de sódio reabertos. Geração do Potencial Receptor: A redução do fluxo de sódio devido ao fechamento dos canais é o que gera o potencial receptor no bastonete. Ativação da Transducina: A rodopsina ativada age como uma enzima, ativando várias moléculas de transducina, que estão inativas nas membranas dos discos e na membrana celular do bastonete. Ativação da Fosfodiesterase: A transducina ativada, por sua vez, ativa muitas moléculas de fosfodiesterase, uma enzima que hidrolisa (quebra) o GMPc, que estava ligado aos canais de sódio, mantendo-os abertos. Fechamento dos Canais de Sódio: Com a quebra do GMPc, os canais de sódio se fecham. Para cada molécula de rodopsina ativada, centenas de canais de sódio se fecham. Isso bloqueia o fluxo de mais de um milhão de íons sódio. Nos cones, as substâncias fotoquímicas são semelhantes à rodopsina encontrada nos bastonetes, com a principal diferença sendo as opsinas. Nos cones, essas proteínas são chamadas de fotopsinas, que são ligeiramente diferentes da escotopsina dos bastonetes. A parte retinal dos pigmentos visuais é idêntica em ambos, ou seja, os cones e bastonetes compartilham a mesma estrutura de retinal. Tipos de Cones e Pigmentos Coloridos: Cada tipo de cone possui um pigmento sensível a uma cor específica, resultando em três tipos de cones: 1. Cone Sensível ao Azul: Contém pigmento que tem um pico de absorção em 445 nanômetros. 2. Cone Sensível ao Verde: Contém pigmento com pico em 535 nanômetros. 3. Cone Sensível ao Vermelho: Contém pigmento que absorve em 570 nanômetros. FOTOQUÍMICA DA VISÃO EM CORES PELOS CONESFOTOQUÍMICA DA VISÃO EM CORES PELOS CONES Adaptação à Luz: Quando uma pessoa está exposta a luz intensa por longos períodos, as substâncias fotoquímicas nos bastonetes e cones (como retinal e opsinas) são reduzidas, e o retinal é convertido em vitamina A. Isso resulta em uma diminuição significativa na concentração dos pigmentos sensíveis à luz, levando à redução da sensibilidade do olho à luz. Adaptação ao Escuro: Por outro lado, se uma pessoa permanece no escuro por um tempo prolongado, o retinal e as opsinas são convertidos de volta em pigmentos sensíveis à luz, e a vitamina A é reconvertida em retinal. Isso aumenta novamente a quantidade de pigmentos sensíveis à luz, com a sensibilidade final limitada pela quantidade de opsinas disponíveis. Evolução da Adaptação ao Escuro: Quando uma pessoa entra em um ambiente escuro após estar sob luz intensa, a sensibilidade da retina inicialmente é muito baixa. Com o passar do tempo, essa sensibilidade aumenta rapidamente: 1minuto = sensibilidade 10x; 20minutos = 6.000x; 40 minutos = 25.000x. Cones: Adaptam-se rapidamente, mas seu aumento de sensibilidade é limitado em ambientes escuros. Eles param de se adaptar após alguns minutos. Bastonetes: Adaptam-se mais lentamente, mas sua sensibilidade continua a aumentar por longos períodos, podendo levar horas para alcançar seu máximo. REGULAÇÃO AUTOMÁTICA DA SENSIBILIDADE DA RETINA: ADAPTAÇÃO À LUZ E AO ESCUROREGULAÇÃO AUTOMÁTICA DA SENSIBILIDADE DA RETINA: ADAPTAÇÃO À LUZ E AO ESCURO Alteração do Diâmetro Pupilar: A pupila, que é a abertura no centro do olho, pode mudar de tamanho para regular a quantidade de luz que entra. Essa alteração pode levar a uma adaptação de até 30 vezes em frações de segundo. Quando a luz aumenta, a pupila se contrai para reduzir a entrada de luz e proteger a retina. Da mesma forma, em condições de pouca luz, a pupila se dilata para permitir que mais luz entre, ajudando na visualização. Adaptação Neural: A adaptação neural envolve a modulação da atividade dos neurônios nas várias etapas da cadeia visual, tanto na retina quanto no cérebro. Quando a intensidade da luz aumenta inicialmente: - Os sinais das células bipolares, horizontais, amácrinas e ganglionares são transmitidos de forma intensa. - Contudo, esses sinais tendem a diminuir rapidamente em diferentes estágios da transmissão neural. Embora essa adaptação neural não produza mudanças de sensibilidade tão drásticas como as mudanças químicas (que podem chegar a milhares de vezes), ela ocorre rapidamente, em frações de segundo. Isso contrasta com as adaptações químicas que podem levar minutos a horas para ocorrer. OUTROS MECANISMOS DE ADAPTAÇÃO À LUZ E AO ESCUROOUTROS MECANISMOS DE ADAPTAÇÃO À LUZ E AO ESCURO MECANISMO TRICROMÁTICO DE DETECÇÃOMECANISMO TRICROMÁTICO DE DETECÇÃO DAS CORESDAS CORES O olho humano consegue distinguir diferentes cores através das combinação de 3 cores monocromáticas ; vermelho,azul e amarelo SENSIBILDADE ESPECTRAIS DOS TRÊS TIPOSSENSIBILDADE ESPECTRAIS DOS TRÊS TIPOS DE CONEDE CONE INTERPRETAÇÃO DA COR NOINTERPRETAÇÃO DA COR NO SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO CEGUEIRA PARA CORES :CEGUEIRA PARA CORES : VERMELHO - VERDEVERMELHO - VERDE Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam Distúrbio genético que prevalece no sexo masculino ligado ao cromossomo x (herdado pela mãe) falha do grupos de cones receptivo a cor protanopia : cone vermelho deuteranopia : cone verde QUADRO TESTE DE CORESQUADRO TESTE DE CORES NEUROTRANSMISSORES LIBERADOSNEUROTRANSMISSORES LIBERADOS ATRAVÉS DOS NEURÔNIOS RETINIANOSATRAVÉS DOS NEURÔNIOS RETINIANOS bastonetes e cones : Glutamato Células Amácrinas :glicina dopamina,acetilcolina idolamina e GABA (todos funcionam como inibidores ) células horizontais :algumas liberam transmissores inibitório A TRANSMISSÃO DAS MAIORIA DOSA TRANSMISSÃO DAS MAIORIA DOS SINAISSINAIS OCORRE NO NEURÔNIOSOCORRE NO NEURÔNIOS DA RETINADA RETINA POR CONDUÇÃOPOR CONDUÇÃO ELETRÔNICAELETRÔNICA Únicos neurônios capaz de transmitir sinais visuais por meio do potencial de ação são as células ganglionares. codução eletrônica significa fluxo direto da corrente elétrica, e sua importância é a graduada força de sinal( hiperpolarização ) de diferentes intensidades da luz. INIBIÇÃO LATERAL PARAINIBIÇÃO LATERAL PARA AUMENTAR O CONTRASTE VISUALAUMENTAR O CONTRASTE VISUAL - FUNÇÃO DAS CÉLULAS- FUNÇÃO DAS CÉLULAS HORIZONTAISHORIZONTAIS SE ligam lateralmente entre os cones e bastonetes,e conectam ao dendritos das células bipolaressaídas das células horizontais são sempre inibitória auxilia a assegurar transmissão padrão visual apropriado com contraste AS CÉLULAS BIPOLARESAS CÉLULAS BIPOLARES DESPOLARIZANTE EDESPOLARIZANTE E HIPERPOLARIZANTESHIPERPOLARIZANTES são responsáveis por sinais excitatório e inibitório células bipolares :hiperpolarizantes CÉLULAS AMÁCRINAS E SUASCÉLULAS AMÁCRINAS E SUAS FUNÇÕESFUNÇÕES Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam •UM TIPO DE CÉLULA AMÁCRINA FAZ PARTE DA VIA DIRETA PARA VISÃO DOS BASTONETES — ISTO É, DE BASTONETE PARA CÉLULAS BIPOLARES PARA CÉLULAS AMÁCRINAS PARA CÉLULAS GANGLIONARES. •OUTRO TIPO DE CÉLULA AMÁCRINA RESPONDE FORTEMENTE NO INÍCIO DE SINAL VISUAL CONTÍNUO, MAS A RESPOSTA DESAPARECE RAPIDAMENTE. •OUTRAS CÉLULAS AMÁCRINAS RESPONDEM FORTEMENTE NO DESLIGAMENTO DE SINAIS VISUAIS, MAS OUTRA VEZ A RESPOSTA DESAPARECE RAPIDAMENTE. •AINDA OUTRAS CÉLULAS AMÁCRINAS RESPONDEM QUANDO UMA LUZ É ACESA OU APAGADA, SINALIZANDO SIMPLESMENTE MUDANÇA DE ILUMINAÇÃO, INDEPENDENTEMENTE DA DIREÇÃO. •AINDA OUTRO TIPO DE CÉLULA AMÁCRINA RESPONDE AO MOVIMENTO DE MANCHA ATRAVÉS DA RETINA, EM DIREÇÃO ESPECÍFICA; PORTANTO, DIZ-SE QUE ESSAS CÉLULAS AMÁCRINAS SÃO SENSÍVEIS À DIREÇÃO. CÉLUAS P E MCÉLUAS P E M Classificação de diferentes células ganglionares da retina : magnocelulares e parvocelulares células P : são muito sensíveis aos sinais visuais que relaciona detalhes fino e a diferença de cores Células M : Mais sensíveis aos estímulos preto e branco CÉLULAS GANGLIONARES ECÉLULAS GANGLIONARES E FIBRAS DO NERVO ÓPTICOFIBRAS DO NERVO ÓPTICO Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam Cada retina tem 100 milhões de bastonetes e 3 milhões de cones e apenas 1,6 milhões de células ganglionares a medida que se aproximada fóvea ocorre a diminuição de cones e bastonetes e ambos ficam mais delgado, esses efeitos aumentam progressivamente acuidade visual no centro da fóvea so existe cones e não ha presença de bastonetes e o numéros de fibras que sai do nervo óptico na retina é igual ao número de cones outra diferença da parte periférica e central da retina é a sensibilidade a luz fraca , onde os bastonetes são até 300 vezes mais sensíveis luz que o cones, e convergem em uma única fibra do nervo óptico POTENCIAIS DE AÇÃOPOTENCIAIS DE AÇÃO ESPONTÂNEA E CONTINUA DASESPONTÂNEA E CONTINUA DAS CÉLULAS GANGLIONARESCÉLULAS GANGLIONARES As longas fibras do nervo óptico são formados a partir dos axônios das células ganglionares transmitem seus sinais por potencial de ação repetitivo devido a longa distância não é apropiado sinal por condução eletrônica Mesmo o quando não estimuladas elas ainda propagam impulso continuo com frequência que varia de 5 e 40 segundos TRANSMISSÃO DE MUDANÇA DA INTESIDADE LUMINOSA A RESPOSTA LIGA -DESLIGA Muitas células ganglionares são excitadas através das diferentes itensidade luminosa GUYTON, A. C., & HALL, J. E. (2017). TRATADO DE FISIOLOGIA MÉDICA (13ª ED.). ELSEVIER. REFERÊNCIA:REFERÊNCIA: THANKTHANK YOU VERYYOU VERY MUCH!MUCH!