BIOFÍSICA DA VISÃO ANIMAL

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Biofísica da Visão 
 
 
Fotorrecepção e 
formação da imagem 
Visão - Sistema sensorial 
 
Estímulo – energia 
Receptor 
Sistema nervoso interpreta 
LUZ  maioria dos seres vivos respondem a ela 
Visão - transdução de fótons de luz em sinais elétricos 
FOTORRECEPÇÃO 
Interpretação pelo SNC 
células fotorreceptoras  conjunto de proteínas (opsinas) 
que capturam fotóns de luz e geram sinais elétricos 
OLHOS  órgãos fotorreceptivos 
• estrutura física diferenciada/especializada 
• mecanismo de transdução 
Luz  radiação eletromagnética 
 
Mamíferos - ondas eletromagnéticas - 400 e 750 m (luz visível) 
ANATOMIA DO OLHO HUMANO 
Músculos Reto Medial e Lateral 
  
movimento no plano horizontal 
Músculos Reto Superior e 
Inferior e Oblíquos Superior e 
Inferior 
 
movimento no plano vertical e 
rotação do olho 
Glaucoma 
CATARATA 
cão gato 
CORÓIDE 
Tapete lucidum 
Camada coróidea especializada (transparente) 
Permite reflexão da luz 
Fundo de olho – tapete lucidum 
Fundo de olho 
Diagnóstico (diabetes, glaucoma) 
Ponto cego 
Músculos lisos radiais e circulares 
ÍRIS E PUPILA 
ÍRIS E PUPILA 
Felinos – fenda vertical 
 
Animais de casco – fenda horizontal 
cabra 
REFLEXO PUPILAR 
 S.N. Simpático 
 Contração da musculatura 
lisa radial 
 Dilatação da pupila 
(midríase) 
 S.N. Parassimpático 
 Contração da musculatura 
lisa circular 
 Constrição da pupila 
(miose) 
ATROPINA  inibe Ach 
Comportamento da pupila 
 
Reconhecimento de intoxicações e doenças neurológicas 
 
Estreitamento – ingestão de papoula/derivados 
 
Dilatação – ingestão de beladona (alcalóides), botulismo, 
patologias do nervo ótico e retina 
Closantel é um anti-helmíntico derivado da salicilanida eficaz contra 
Fasciola hepatica, Haemonchus contortus e Oestrus ovis, utilizado 
principalmente em bovinos, ovinos e caprinos. 
 
Histologicamente, as lesões mais evidentes são edema mielínico no SNC 
(status spongiosis) e nervo óptico, degeneração e depleção da camada 
fotorreceptora e/ou camadas nucleares da retina. 
 
Fonte: 
Furlan, F.H. et al. Intoxicação por closantel em ovinos e caprinos no 
Estado de Santa Catarina. Pesq. Vet. Bras. v. 29, p.89-93, 2009. 
ÁREA VISUAL NO CÓRTEX 
CAMINHO VISUAL 
Lesões 
COMO NÓS ENXERGAMOS? 
Olhos = câmera fotográfica. 
Ambos  abertura (passagem de luz), uma lente e um anteparo 
(imagem é recebida e registrada). 
Raios de luz (objeto) atravessam a lente  IMAGEM REAL E 
INVERTIDA (exatamente sobre a retina) 
Nervo Óptico  transmissão de informações da retina para o cérebro 
(inversão da imagem - posição normal) 
Sistema óptico - olho 
Construção de uma imagem 
DISTÂNCIA FOCAL 
Dioptrias 
F 
F 
F 
Capacidade do cristalino em mudar de forma para ajustar a imagem 
no foco 
Acomodação 
Acomodação 
Capacidade do cristalino em mudar de forma 
Capacidade de acomodação Ponto próximo 
 10 anos 7cm 
 30 anos 15cm 
 50 anos 40cm 
 70 anos 200cm 
PONTO PRÓXIMO DE VISÃO (PONTO DE ACOMODAÇÃO) 
Ponto mais próximo ao olho em que um objeto pode ser focalizado 
com clareza por acomodação do cristalino. Ponto máximo de 
acomodação. 
Avanço da idade  afastamento do ponto próximo de visão 
PRESBIOPIA  corrigida pelo uso de óculos com lentes convexas 
RETINA 
Cinco principais tipos celulares: 
  Fotorreceptores 
  cones e bastonetes 
  Células bipolares 
  Células ganglionares 
  Células horizontais 
  Células amácrinas 
Retina 
 
Distinção de 10 camadas 
Retina 
Retina de coelho 
Cones e bastonetes 
FÓVEA CENTRAL 
 Aves de rapina - 2 fóveas  Na fóvea não há bastonetes 
FÓVEA CENTRAL 
Retina humana: 120 milhões de bastonetes; 6 milhões de cones 
Retina de animais diurnos ou noturnos – varia a relação de cones e bastonetes 
 
 Bastonetes  extremamente sensíveis à luz; visão noturna (escotópica) 
Cones  apresentam limiar mais alto de luz; visão diurna (fotópica) 
 
 Bastonetes  presente em toda a retina 
 Cones  concentração na fóvea 
Cones Bastonetes 
ESTRUTURA DOS FOTORRECEPTORES 
RODOPSINA - Pigmento fotossensível dos bastonetes 
 
IODOPSINA - Pigmento fotossensível dos cones 
Alterações em cadeia na membrana do receptor provocadas pela luz ao incidir 
na rodopsina 
Corrente do ESCURO 
 
Despolarizante 
Corrente do CLARO 
 
Hiperpolarizante 
NOS BASTONETES 
VISÃO BINOCULAR 
Posição dos olhos altera o 
campo visual e a visão binocular 
Percepção espacial e de profundidade 
OLHO EMÉTROPE 
DEFEITOS DE REFRAÇÃO 
Miopia 
Hipermetropia 
DEFEITOS DE REFRAÇÃO E CORREÇÃO 
Cavalos – 50 a 80% emétropes 
 
 - 1 a 30% míopes 
 
 - restante – hipermétropes 
 
 
Bovinos – 70% míopes 
 
 
Cães – 22% emétropes 
 
 - 55% míopes 
 
 - 23% hipermétropes 
CONES 
Três tipos de cones (cores primárias): 
  Verde 
  Vermelho 
  Azul 
Percepção das cores 
Visão normal (esquerda e direita) e cegueira noturna (meio) 
CEGUEIRA NOTURNA 
Causa da “cegueira noturna”  falta de vitamina A 
DALTONISMO 
Químico John Dalton  famoso por sua teoria atômica 
 
Anos 90  mutação gênica 
Vermelho e verde 
8 % homens 
1 % mulheres 
Cegueira para vermelho e verde 
25 29 
45 
6 8 
56 
25 NADA 
NADA 
NADA NADA 
56 
Pranchas de Stilling e Ishihara 
Cegueira a cores corrigida por terapia genética 
Macacos-esquilos (Saimiri sciureus), primatas de pequeno porte (adultos 
têm cerca de 700 gramas) - vivem em diversos países da América do Sul, 
incluindo o Brasil. 
Os machos dessa espécie são naturalmente incapazes de enxergar cores. 
Mancuso, K. et al. Nature advanced online publication, doi:10.1038/nature08401 (2009). 
Dalton e Sam 
 
Os pesquisadores introduziram genes para 
fotopigmentação presentes em fêmeas em células 
fotorreceptoras nas retinas de dois machos adultos. A 
introdução se deu por meio de vírus inofensivos. Os 
genes produziram proteínas chamadas opsinas, que 
atuam para a produção, na retina, de pigmentos 
sensíveis ao vermelho e ao verde. 
 
Cinco semanas após o tratamento, testes físicos e 
comportamentais comprovaram que os animais 
passaram a distinguir entre as cores verde e vermelho, o 
que não conseguiam fazer antes da terapia genética. 
Em casos bem raros, a deficiência pode aparecer 
apenas na adolescência ou idade adulta, pelo uso 
de certas drogas, como 
 
cloroquina, 
 
álcool etílico e metílico, 
 
aplicação de laser argônio 
 
uso de viagra, que dura alguns minutos ou então 
com grande freqüência vai piorando 
gradativamente. 
Olhos bem desenvolvidos: 
 Celenterados 
 Anelídeos 
 Moluscos 
 Artrópodes 
 Vertebrados 
INSETOS Olhos compostos 
 
• Pequenas distâncias 
• Sensível a movimentos 
 
 
Libélulas - 30.000 omatídios 
 
Formação da imagem em olhos compostos e simples 
 
Outro tipo de olho dos insetos possuem – ocelo (lateral e no 
dorso da cabeça). 
Principal função - percepção da luz, de modo a 
complementar a visão; sem os ocelos os insetos demoram a 
reagir à mudança de intensidade de luz. 
Visão humana e dos insetos 
Diferentemente dos humanos, os insetos não enxergam 
todas as cores que nós enxergamos:cores muito próximas 
como laranja e o amarelo por exemplo. 
 
As abelhas enxergam a cor vermelha como sendo preto,mas 
esses animais são capazes de enxergar luzes com o 
comprimento de onda maior que a da luz violeta, que não 
são visíveis aos nossos olhos. 
 
Por esse motivo, os insetos se orientam pela luz solar, já 
que mesmo em dias com o céu encoberto de nuvens, parte 
da luz ultravioleta atravessa o céu.