Sistema Visual - Prof. Carmem

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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