Visão (transdução) - Fisiologia

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Visão (Transdução) - Fisiologia 	 14/09/2016 – Fernanda R.
→ Introdução
	A transdução é a transformação de um estímulo em energia eletroquímica. O estímulo para o sistema visual é a luz - não qualquer uma, mas sim a luz visível. Dessa forma a luz precisa atravessar toda a estrutura do olho para chegar à fóvea. A fóvea é o local em que os fotorreceptores estão localizados e é onde ocorre a transdução, porém existe um detalhe: a luz precisa chegar de maneira adequada na fóvea – nem muita luz, nem pouca luz (senão não ocorre transdução). Depois de atravessar todas as estruturas do sistema ocular e alcançar a fóvea, essa luz sofrerá várias refrações.
A linha pontilhada representada nessa foto é o eixo visual, que é o correto trajeto da luz até alcançar a fóvea. Se fizermos uma linha com 90° do fundo do olho na retina, teremos o chamado eixo óptico, que serve para a avaliação da estrutura desse olho – tem muito a ver com as ametropias (doenças refrativas do olho). Para que a luz chegue adequadamente até a fóvea, o nosso sistema ocular já permite várias refrações, logo, temos a mudança da direção da luz de um meio para o outro. A córnea, que é avascular, não atrapalha em momento algum a passagem da luz visível e é ela quem propicia a maior refração. Não existe nenhuma formação de imagem na retina. A retina é capaz de converter a luz em impulsos elétricos que vão trafegar pelas fibras ganglionares que formam o nervo óptico. 
→ Vergência 
Para uma boa visão, não é só a transdução que é importante, o olho precisa estar muito bem posicionado na órbita. Para isso, temos os músculos oculares para posicionarem os olhos e também para movimenta-los. Essa musculatura é invernada, principalmente, pelos nervos oculomotor, troclear e o abducente. Nosso olho pode realizar movimentos mais rápidos e movimentos mais sutis, mas o que importa é a vergência. Existem duas vergências: as vergências dos globos oculares (possibilidade de convergir e divergir para ajustar o foco da imagem) e a vergência ligada ao cristalino ou acomodação do cristalino (processo automático). Essa última tem a ver com um sistema que é constituído pelo músculo ciliar, filamentos musculares que se prendem no cristalino – também chamados de zônula de Zinn e o cristalino propriamente dito. Estão todos presos um ao outro e o comportamento de um reflete no comportamento do outro. Se esse musculo ciliar se contrair, esses filamentos musculares que prendem o cristalino ficarão menos tensionados – tanto de um lado como do outro. A curvatura externa do cristalino tende a ficar mais arredondada e isso geralmente ocorre para objetos próximos. Para objetos distantes, essa musculatura relaxa e quando isso acontece os filamentos são tracionados. Isso ocorrendo de ambos os lados deixa o centro do cristalino mais plano em sua face externa. Algumas pessoas, podem perder um pouco dessa capacidade de acomodar o cristalino gerando uma ametropia. A presbiopia é normalmente associada a uma diminuição da capacidade de acomodação do cristalino e muito associada ao idoso.
	O nosso sistema visual regula a intensidade luminosa, ou seja, podemos captar mais ou menos luz pelos movimentos de abertura e fechamento de pupila, chamadas de midríase (simpático) e miose (parassimpático) – respectivamente. Uma outra particularidade do sistema visual é a capacidade que temos de percepção da profundidade e isso acontece porque temos uma visão principalmente binocular. Somado a isso, o que faz que tenhamos noção de profundidade é a noção de tamanho dos objetos. A estereopsia é importante para objetos próximos. Todas essas são percepções que se somam.
OBS: No caso da isocoria, um olho encontra-se mais dilatado e outro mais contraído. 
OBS2: O reflexo pupilar pode ser utilizado para avalições (intoxicações e lesões, por exemplo).
	→ Transdução
	A luz, inicialmente, atravessa todas as estruturas até chegar ao fundo do olho – a retina. Ela precisa atingir as regiões dos cones e bastonetes, onde ocorrerá a transdução e vai gerar uma energia eletroquímica que se propaga por todas essas – são muitas sinapses, já que densidade neuronal é muito alta. Essas informações (eletroquímicas) vão sendo intensificadas ou não, até chegar na fibra ganglionar. Nela, a luz se torna um potencial de ação – impulso nervoso. O impulso nervoso obrigatoriamente se propaga com mesma velocidade e intensidade enquanto variações eletroquímicas podem ser aumentadas ou reduzidas. As fibras ganglionares não são todas iguais, são apresentadas em três classes. 
	Os bastonetes apresentam formato paracilíndrico e o cone cuneiforme, ambos apresentam um segmento externo que é renovável e é, ainda, formado por uma membrana que pode ser dupla ou não. A proteína integral mais falada nesse sistema é a rodopsina.
	A luz, então, incide o segmento externo e atinge sua membrana – existe a camada fosfolipídica e a rodopsina está inserida na mesma. Quando a luz atinge essa proteína, ocorre uma transferência de energia e ela muda sua conformação. Quando isso acontece, ativa a transducina – uma proteína G, que geralmente está ligada a canais iônicos – e ativa a PDE (uma enzima fosfo-diesferase). Essa enzima tem ação de reduzir o Gmp cíclico e esse Gmp cílico mantinha um canal de sódio aberto. Se agora esse canal de sódio fechou, não haverá influxo de sódio e em contrapartida haverá saída de potássio. 
No sistema visual quando não há presença/captação de luz, ocorre uma liberação constante de neurotransmissores. A visão tem essa particularidade porque ela possui outras células (ganglionares, horizontais, plexiformes, amácrinas), então é muito mais fácil termos muitos neurotransmissores sendo secretado e reduzindo-os transitoriamente, é mais perceptível o decréscimo do que o acréscimo. Então, normalmente no escuro, temos muito neurotransmissor sendo secretado e quando começamos a captar luz teremos a redução transitória do mesmo. Esse neurotransmissor é principalmente o glutamato.
Então, voltando, a luz incide na retina neural, atinge os segmentos externos dos fotorreceptores, muda a conformação da rodopsina – se estivermos falando de bastonetes, se estivermos falando de cones, é a fotopsina. Essa alteração de conformação ativou a transducina que ativou a PDE, reduziu o Gmp cíclico, fechou o canal de sódio que consequentemente causou uma hiperpolarização. Há uma redução transitória de glutamato.
Todo esse processo é muito rápido. Quando falamos da cegueira noturna ou deficiência de alguma vitamina, tem a ver principalmente com a rodopsina – é noturna porque a dificuldade visual dessa pessoa ocorre quando está de noite, principalmente em lugares que há velas. O que acontece é que, para formar a rodopsina, a vitamina A também pode ser utilizada. Essa vitamina não é uma única substância, ela é um complexo. Dentre esse complexo existe o retinol, que ajuda a formar a rodopsina. Uma pessoa com deficiência de vitamina A vai ter rodopsina, porém por outras fontes – porém terá um número menor da mesma. 
	Nos cones é acontece o mesmo processo, ou seja, a luz o hiperpolariza e diminui a liberação de glutamato. 
	O bastonete é muito mais relacionado à visão chamada de visão escotópica, que seria um tipo de visão mais “grosseira” – relacionada com o preto, cinza, claro e escuro. Os cones são responsáveis pela visão fotópica, que não está relacionada somente às cores, mas também aos detalhes, formato. Esses cones são classificados em três e qual comprimento de onda o sensibiliza mais. A luz visível vai de aproximadamente 380 nanômetros a 680/700 nanômetros, sendo essa a nossa capacidade de interpretação dessa luz. Os cones mais curtos são azuis, ou seja, estão no comprimento mais do azul. Os mais longos são vermelhos e os intermediários, verdes. 
	No ser humano, a região central da fóvea é repleta de cones, muito mais do que os outros animais. É por isso que cada espécie animal tem uma percepção melhor ou pior – nós somos os que possuem as melhorespercepções para cores, porque a densidade de cones no centro dessa fóvea (envolta estão localizados os bastonetes) é bem significativa. A percepção das cores acontece da seguinte forma, usando o laranja de exemplo, ao olharmos para uma parede dessa cor, o comprimento de onda presente foi capaz de sensibilizar praticamente todos os cones vermelhos, nada dos cones azuis e uma boa parte dos cones verdes. Então a nossa percepção de cor depende do percentual de cones e de que cores foram sensibilizados e está relacionada à frequência.
	→ Células envolvidas na transdução	 
As células horizontais, amácrinas, bipolares e plexiformes ajudam no contraste da imagem – ou seja, a qualidade da imagem (percepção de bordas, nuances de cores) e todas as ações dessas células irão gerar um auxílio para uma boa imagem.
No final, os estímulos eletroquímicos começam a chegar nas fibras ganglionares e passam a ser impulsos nervosos – essas fibras formam o nervo óptico. De uma maneira geral, as células horizontais, que também percebem o contraste da imagem, percebem alterações dessa imagem. As amácrinas completam essa ação, ou seja, percebem alterações na própria alteração da imagem. As bipolares, algumas delas, aumentam o sinal que foi recebido e outras que mantém o sinal até haver luz. Dessa forma, foram denominadas células on e células off.
A célula on, o centro dela (o campo receptivo, que está relacionado a uma célula bipolar), despolariza – ou seja, ela recebe um estímulo eletroquímico e o aumenta para a célula seguinte. A célula off não faz isso, ela recebe o estímulo eletroquímico e não o aumenta, podendo até mesmo reduzi-lo. 
A luz atingiu os cones e bastonetes, reduziu a quantidade de neurotransmissor. Para uma célula on, a sinapse – quando acontece com ela, faz com que esse sinal aumente (ela despolariza) e para a célula off, essa redução do neurotransmissor a hiperpolariza – continua com pouco sinal. 
Na visão nós temos a captação de luz, redução transitória do neurotransmissor, isso vai gerar uma energia eletroquímica que poderá ser ampliada ou não de acordo com as células que vêm a posterior. O grande objetivo de todas as células ligadas à visão é sempre inibição lateral ou contraste de imagem. Acredita-se que as plexiformes evitam que o estímulo que estava se propagando em direção à fibra ganglionar seja retrógrado, ou seja, se isso acontecesse haveria mais de um estímulo em uma mesma sinapse. Teoricamente essas células evitam que esse estímulo seja retrógrado. 
Depois de todo o processo, o estímulo chega a fibra ganglionar e essa apresenta inúmeras classificações – as informações chegam ao núcleo geniculado lateral em momentos complementares, mas não idênticos. Em fisiologia, são divididas em três. Ao passar por esse núcleo geniculado lateral e se essas fibras se conectarem com as células magnocelulares, chamaremos de fibras ganglionares do tipo M – fibras extremamente calibrosas (quanto maior o calibre, maior a velocidade da passagem de informações). O objetivo principal dessas fibras está relacionado com informações rápidas e intensidade. Existem fibras que saem mais dos cones e outras mais ligas às funções dos bastonetes. As células P, fibras ganglionares do tipo P, vão para as células parvocelulares do núcleo geniculado lateral – estão em maior número e são relacionadas à visão fotópica (informações de cores, formatos, detalhes). As informações vindas dos bastonetes, a visão grosseira, apresenta fibras com velocidade mais baixa (a menor em comparação às outras) e calibre mais baixo também – tem a ver com as bipolares e amácrinas também. É uma informação para complementar a imagem. Concluímos então, que o nervo óptico é composto por diferentes fibras ganglionares, ou seja, de vários tipos. 
As informações processadas não vão apenas para os núcleos geniculados laterais, mas também são encaminhadas para o hipotálamo. Ele recebe informações de muita ou pouca claridade, isso regula a liberação hormonal.
→ Reflexo pupilar
Quando se faz um teste de reflexo pupilar, deve ser feito em ambos os olhos. Quando há uma lesão no nervo óptico e passa uma lanterna na frente do mesmo e acontece de não haver a constrição pupilar, a transmissão não está indo adequadamente aos centros superiores. A resposta direta diz que há uma lesão. Ao colocar a lanterna no outro olho, tanto a resposta direta - terá o fechamento pupilar, como a consensual, acontecem de forma normal (essa resposta consensual é a que acontece no outro olho). Isso indica que essa lesão é parcial. Se realizarmos esse exame em apenas um dos olhos, não é possível identificar qual seria especificamente a visão.
→ Glaucoma
Aumento da pressão intraocular por aumento do humor aquoso. A maior parte das vezes não é por obstrução, sendo de canto aberto. Devido ao aumento de pressão, vai se perdendo muito a imagem lateral.
	→ Catarata
	Desnaturação do cristalino, surgimento de pontos que não serão visualizados na imagem. 
	→ Estrabismo
	As musculaturas de sustentação não são capazes de manter o olho na posição correta. Existem vários tipos e quando não se trata, o indivíduo pode desenvolver miopsia - partículas de gel ou células no corpo vítreo. 
	→ Ametropias 
	Quem não tem problemas em relação a percepção de cores, é tricromata e quem não apresenta problemas refrativos no olho é emétrope. 
· Miopia: É um dos mais frequentes erros de refração que afeta a visão a distância. Essa patologia ocorre porque a imagem visual não é focada diretamente na retina, mas à frente da mesma. O problema pode ter origem porque o globo ocular é mais alongado ou o cristalino tem uma distância focal curta. Geralmente esse paciente terá um eixo ocular longo e pode ser corrigido com uso de lente divergente.
· Hipermetropia: É um erro de refração que faz com que a imagem seja focada atrás da retina. Dessa forma, a capacidade refratária é alterada em relação aos olhos com visão normal. A hipermetropia causa dificuldade para enxergar objetos próximos e principalmente para leitura de textos. Enquanto jovem, o paciente com hipermetropia tem boa visão de longe, pois se seu grau não for muito elevado é naturalmente corrigido pelo aumento do poder do cristalino, em um processo chamado de acomodação. Porém, com a idade esta capacidade diminui e o hipermetrope passará a ter dificuldade na visão de perto e posteriormente de longe. Ocorre quando o globo ocular possui menor comprimento ou devido a córnea ou cristalino possuírem uma menor curvatura. Pode ser corrigida com lentes convergentes. 
· Presbiopia: distúrbio da visão, que ocorre aprox. aos 45 anos, em que, por perda da elasticidade e do poder de acomodação do cristalino, o indivíduo não percebe mais com nitidez os objetos próximos; vista cansada, presbiopsia, presbitia, presbitismo.
· Astigmatismo: É uma doença ocular causada por irregularidade na curvatura da córnea ou do cristalino e o seu efeito é a distorção de imagem, pois os raios de luz não chegam ao mesmo ponto na retina. Uma lente cilíndrica pode corrigir. O astigmata sente um pouco mais de fotofobia e sua visão diminui principalmente com a diminuição da luz (no entardecer). 
*Dioptria: unidade de medida de potência equivalente ao inverso da distância focal em metros.