Biofísica da visão

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Biofísica da visão
Anatomia e fisiologia do olho humano:
· O olho, ou globo ocular, localiza-se numa cavidade óssea denominada órbita ocular;
· Em cada olho há uma glândula lacrimal-secreta lágrima, que tem função de hidratar, lubrificar e proteger contra bactérias; 
· Os movimentos dos olhos se devem aos músculos oculares; 
· Os olhos estão ligados ao nervo óptico (conduz impulso ao cérebro).
 Os principais componentes dos olhos divididos por função: 
- Captação e lentes: córnea, íris, pupila e cristalino; 
- Excitação: retina e células ganglionares; 
-Humores (líquidos): humor aquoso (entre córnea e cristalino), humos cristalino e humor vítreo – todos refratários à luz que entra pela pupila.
1) Córnea
- É uma membrana transparente, localizada na frente da íris.
- Permitir a entrada de raios de luz no olho e a formação de uma imagem nítida na retina
2) Cristalino 
- Lente biconvexa, transparente, flexível, localizada atrás da íris.
- Sua função é focar os raios de luz para um ponto certo na retina. 
- Realiza a acomodação visual, pois sua flexibilidade permite que altere sua curvatura
3) Íris	
- Disco colorido com um orifício central (chamada de PUPILA). 
- Possui fibras musculares, inervadas por nervos simpáticos, que dilatam a pupila, e nervos parassimpáticos, que contraem a pupila. 
-Sua função é controlar a quantidade de luz que entra no olho: 
* ambiente com muita luz faz fechar a pupila (miose); 
* ambiente com pouca luz faz dilatar a pupila (midríase). 
4) Esclera
- É a parte branca do olho.
- Sua função é a proteção e sustentação ocular.
- A esclera (ou esclerótica) é branca para repelir o excesso de luminosidade que incide nos olhos.
5) Conjuntiva
- Película vascular que recobre a esclera na porção visível, até a córnea. 
- Também recobre a parte interna das pálpebras inferiores e superiores.
- Cada olho possui seis músculos que possibilitam sua movimentação para os lados.
- Quando os músculos funcionam normalmente, os dois olhos estão sempre mirando na mesma direção. Mas se a algum não funciona bem, ocorre o estrabismo.
6) Coroide 
- É uma camada intermediária, rica em vasos que servem para a nutrição da retina.
- É um tecido conjuntivo pigmentado, rico em melanina, responsável pela coloração dos olhos.
- Também serve para absorver o excesso de luz.
7) Humor Aquoso 
- Líquido transparente, que preenche o espaço entre a córnea e o cristalino.
- Sua principal função é a nutrição da córnea e do cristalino, além de regular a pressão interna do olho.
8) Humor Vítreo 
- Substância viscosa e transparente, que preenche a porção entre o cristalino e a retina
9) Retina 
- Camada localizada na porção interna do olho, onde se encontram células fotorreceptoras: 
* CONES, responsáveis pela visão central e pelas cores. 
*BASTONETES, responsáveis pela visão periférica e noturna. 
- Sua função é transformar os estímulos luminosos em estímulos nervosos, que são enviados para o cérebro pelo nervo óptico. No cérebro essa mensagem é traduzida em visão. 
- Em um ponto da retina existe uma região chamada MÁCULA LÚTEA ou FÓVEA, que é o ponto onde a visão é mais distinta (ao lado dessa região, perto do início do nervo óptico, fica o ponto cego – se a luz incide nesse ponto, a cegueira é total).
10) Nervo óptico 
- Conjunto de fibras nervosas, que conduz os impulsos da retina para o cérebro.
Como funcionam os olhos 
1- Refração inicial Passa pela córnea (membrana) e humor aquoso.
2- Regulação da entrada de luz pela Íris
3- Acomodação no cristalino (lente biconvexa que faz o foco)
· Objeto distante = cristalino mais alongado 
· Objeto próximo = cristalino mais arredondado
4- Projeção Os raios de luz cruzam-se dentro do olho, por isso a imagem formada é invertida.
5- Conversão Transformação de estímulos luminosos em estímulos nervosos (potenciais de ação) que são enviados para o cérebro pelo nervo óptico (na RETINA, que contém células fotossensíveis – cones e bastonetes).
6- Transmissão e interpretação Nervo óptico 
 Animais vertebrados possuem 2 tipos de células fotorreceptoras: 
- Cones: Funcionam em luz clara e são responsáveis pela visão em cores.
- Bastonetes: funcionam em luz fraca (noturna), mas não detectam as cores (visão em preto e branco). Nos bastonetes existe um pigmento (rodopsina), que permite a visão em preto e branco.
 Fototransdução
- A retina contém 3 camadas de neurônios: 
* 1 camada de células fotorreceptoras (cones e bastonetes)
* 1 camada de células bipolares 
* 1 camada de células ganglionares. 
- A camada fotorreceptora é que produz os potenciais geradores de sinal. Após passar essa camada, a informação é conduzida às células bipolares e depois às células ganglionares (propagação). O axônios das células ganglionares unem-se para formar o nervo óptico. O nervo óptico transmite os impulsos visuais ao córtex cerebral do lobo occipital do cérebro, que interpretará a sensação visual.
- Cada fotorreceptor age de modo individual.
- O estímulo de seis bastonetes é suficiente para gerar um impulso nervoso (o limiar dos cones é mais alto).
 Visão em cores:
- Os cones são células da retina responsáveis pela visão em cores. 
- Há três classes de células cones na retina humana - cada uma contém um fotopigmento diferente e absorve a luz em diferentes comprimentos de onda. 
- Em humanos, há três tipos de cones: um absorve azul, outro verde e outro o vermelho.
- Em ambientes com pouca luz, apenas os bastonetes funcionam; 
* Os cones são insensíveis a baixos níveis de iluminação;
- Em ambientes com muita luz, apenas os cones são estimulados; 
* Os bastonetes são inibidos em altos níveis de luz;
- Se nos movemos de um local com muita luz para um local escuro, ficamos momentaneamente cegos devido à acomodação da pupila (estava contraída e deve agora se dilatar).