Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
BIOFÍSICA UNIDADE DE APRENDIZAGEM II Profª Drª Marcela Pinto Moura LUZ VISÍVEL • Características: o Ondas eletromagnéticas • λ = 4 x 10-7 a 7 x 10-7 • f = 7,5 x 1014 Hz a 4,3 x 1014 Hz o Velocidade (c): 3 x 108 m/s • Ar ou vácuo • Outros meios a velocidade (v) depende: Índice de refração o Interação da luz com a matéria (Óptica) • Absorção, Reflexão e Refração https://s3.static.brasilescola.uol.com.br/img/2019/05/espectro-visivel.jpg REFLEXÃO, REFRAÇÃO E ABSORÇÃO DA LUZ https://www.sobiologia.com.br/conteudos/oitava_serie/optica4.php Link de vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=k69j7dFT9mE LUZ VISÍVEL • Índice de refração o Quanto maior a redução da velocidade de propagação da luz, ao entrar no meio, maior será seu índice de refração (n). • n = c/v (n = 1 no vácuo; n ≤ 1 qualquer meio) o O índice de refração pode ser usado para caracterizar qualquer sistema óptico: • Lentes • Instrumentos ópticos • Olho humano o Ex.: Se a velocidade de propagação da luz no meio passa para 200.000 km/s, qual será o índice de refração da luz no meio (n)? (c = 3 x 108 m/s). LENTES CONVERGENTES E DIVERGENTES • Lentes o O fenômeno da refração permitiu que as lentes fossem construídas. • Convergentes ou convexas Focaliza os feixes luminosos de uma fonte distante para um ponto (foco), do outro lado da lente. A distância da lente até o foco de distância focal. Biconvexas, plano-convexas e côncavo-convexas • Divergentes ou côncavas Diverge os feixes luminosos de uma fonte distante. Ao contrário da lente convexa, não apresenta ponto focal. Bicôncavas, plano-côncavas e convexo-côncavas LENTES CONVERGENTES E DIVERGENTES https://s4.static.brasilescola.uol.com.br/img/2014/09/tipos%20de%20lentes%20(1).jpg https://s4.static.brasilescola.uol.com.br/img/2014/09/tipos%20de%20lentes%20(1).jpg https://s2.static.brasilescola.uol.com.br/img/2014/09/lente%20convergente.jpg https://s1.static.brasilescola.uol.com.br/img/2014/09/lente%20divergente.jpg Ponto focal LENTES CONVERGENTES E DIVERGENTES • Dioptria (D) o É o poder de convergência das lentes o Essa unidade corresponde ao inverso da distância focal (f), e é medida em metros. VISÃO • Seres vivos o Sistema sensorial 1) Estímulo – Luz visível 2) Receptor – Olhos 3) Transdução dos fótons em sinais elétricos – Cones e bastonetes 4) Interpretação – Sistema nervoso https://static.todamateria.com.br/upload/fo/rm/formacaodeimagemnoolhohumano.jpg VISÃO • Olho humano o Órgão sensorial de maior complexidade estrutural • Órgão fotorreceptivos e anatomia complexa o Estrutura física diferenciada/especializada → Mecanismo de transdução o Funções: • Conduzir a luz até os fotossensores; • Focalizar a imagem dos objetos sobre os fotorreceptores; • Manter a forma e movimentar; • Nutrir, lubrificar e proteger o olho; • Reduzir o ofuscamento e adaptar o olho a diferentes condições de luminosidade; • Conduzir as informações visuais para o SNC; • Processar as informações visuais. OLHO HUMANO • Anatomia o Cristalino: Parte do frontal do olho que funciona como uma lente convergente, do tipo bicôncava. o Pupila: comporta-se como um obturador, controlando a quantidade de luz que penetra no olho. o Retina: é a parte sensível à luz, onde são projetadas as imagens formadas pelo cristalino, e enviadas ao cérebro. o Músculos ciliares: distendem convenientemente o cristalino, alterando a distância focal. http://hob.med.br/wp-content/uploads/2013/06/olho-humano.jpg Estrutura Características Córnea Membrana transparente, avascularizada, que atua como uma lente convergente, direcionando os feixes luminosos para a formação da imagem na retina. Humor aquoso Fornecer a maior parte dos metabólitos necessários às células da córnea e do cristalino. Seu volume deve ser mantido constante para que a pressão intraocular seja menor do que 22 mmHg. Íris Membrana de cor variada que está localizada entre o humor aquoso e o cristalino. Na sua estrutura, possui músculos (dilatador e esfíncter) que lhe dão mobilidade para alterar o diâmetro do seu orifício, a pupila. Pupila Considerado o “obturador” do olho humano, controla a entrada de luz em ambientes com baixa ou alta luminosidade, através de sua contração ou dilatação. Cristalino É uma lente convergente do tipo biconvexa que, juntamente com a córnea, focaliza a luz captada pelo globo ocular sobre a retina para a formação da imagem. Modificações em sua anatomia permitem a observação de objetos próximos ou distantes ao observador (acomodação visual). Humor vítreo Fluido gelatinoso e transparente que preenche a câmara situada entre o cristalino e a retina, que ajuda a manter o formato globoso dos olhos. Retina Local onde são formadas as imagens reais dos objetos observados pelo globo ocular. Essas imagens são invertidas e menores do que aquelas vistas pelo observador. Nervo óptico Formado pela convergência dos neurônios que formam a retina, ele é responsável pela propagação do impulso elétrico ao cérebro. Ponto cego Região da retina por onde sai o nervo óptico, e passam a artéria central e a veia central da retina, que realizam a nutrição do globo ocular. Nessa região não existem cones nem bastonetes e por isso nenhuma imagem pode ser visualizada. FORMAÇÃO DA IMAGEM • Etapas o A formação da imagem na retina requer 4 processos básicos: 1) Refração dos raios de luz 2) Acomodação (aumento da curvatura) da lente (cristalino) 3) Constrição da pupila 4) Convergência dos feixes luminosos REFRAÇÃO DA LUZ • “Sistema fotográfico humano” o Sistema de lentes do olho: • Interface ar-córnea • Interface córnea-humor aquoso • Interface humor aquoso- cristalino • Interface cristalino-humor vítreo http://www.droneinart.com/wp-content/uploads/2017/03/olhoemaquina.jpg REFRAÇÃO DA LUZ • “Sistema fotográfico humano” o Olho reduzido • Única lente • Ponto central 17 mm adiante da retina • Poder de refração total = 59 dioptrias Ar=1 Córnea = 1,38 Humor aquoso = 1,40 Humor vítreo = 1,38 ACOMODAÇÃO DO OLHO • Acomodação do olho o Acomodação à distância • Modificações da geometria do cristalino • Variação do raio de curvatura • Poder de refração (15 a 29 dioptrias) o Musculatura ciliar • Relaxada: Tensão dos ligamentos suspensores sobre o cristalino o Cristalino forma delgada → Objetos distantes. • Contraída: Reduz tensão no cristalino o Cristalino forma mais esférica → Objetos próximos. ACOMODAÇÃO DO OLHO https://image.slidesharecdn.com/11-01aula10olhoeviso-171120185048/95/sistema-sensorial-olho-e-viso-9-638.jpg?cb=1511204343 ADAPTAÇÃO À LUZ • Movimentação da pupila o Dependendo da intensidade da luz incidente no olho, a pupila regula seu diâmetro. • Alta luminosidade Músculo esfíncter Diminui o diâmetro da pupila • Baixa luminosidade Músculo dilatador Aumenta a pupila TRAJETÓRIA DA LUZ NO OLHO HUMANO RETINA • Local onde ocorrem as conversões químicas → fototransdução o Composição (3 camadas de neurônios): 1) Camada de células ganglionares Axônios → nervo óptico 2) Camada de células bipolares 3) Camada de células fotorreceptoras Cones e bastonetes Absorção de fótons de luz 4) Epitélio pigmentar Maquinaria bioquímica para regeneração de moléculas de fotopigmentos Nutre e protege os fotorreceptores RETINA https://image1.slideserve.com/3590840/retina-l.jpg FOTORRECEPTORES • Cones o Maior concentração– fovea centralis o Função: visão detalhada, precisa e colorida o Resposta rápida o Baixa sensibilidade à luz o Pigmento fotossensível: Iodopsinas • Iodopsina + retinal → pigmentos (azul, verde e vermelho) • Bastonetes o Localização: Retina periférica o Função: visão noturna o Resposta lenta o Alta sensibilidade à luz o Pigmento fotossensível: Rodopsina (↑↑luz) • Rodopsina → 11-cis-retinal (Vit.A) + opsina https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT_XJ7TQe9CUv- LHHSLucdZ2jPo32iuaSpNAJifdfmxXVUdLxY4 FOTOTRANSDUÇÃO • Processo 1) Camada fotorreceptora o Produz os potenciais geradores de sinal. o A informação é conduzida às células bipolares e depois às células ganglionares. 2) Camada ganglionar o Os axônios das células ganglionares unem-se para formar o nervo óptico. 3) Nervo óptico o Transmite os impulsos visuais ao córtex cerebral do lobo occipital do cérebro, que interpretará a sensação visual. FOTOTRANSDUÇÃO • Na escuridão – excitação dos fotorreceptores: o A membrana dos bastonetes apresenta canais iônicos abertos, permitindo a passagens de íons. • Ligação dos canais de Na+ e Ca++ ao GMPc (monofosfato cíclico de guanosina), o que os deixa abertos. • É possível detectar uma corrente elétrica (I) entre os dois segmentos do bastonete (corrente de escuro). • O influxo iônico poder ser devido aos íons de Na+ (90%), ou aos íons de Ca++ (10%). • A corrente de escuro (I) mantém o bastonete despolarizado (-40mV), liberando glutamato, ao nível de células bipolares e horizontais. FOTOTRANSDUÇÃO http://physiologyplus.com/wp-content/uploads/2017/01/light-and-dark-responses.png FOTOTRANSDUÇÃO • No claro – excitação dos fotorreceptores: o Um fóton ativa um elétron no 11-cis-retinal, levando à formação da metarrodopsina II, a forma ativa da rodopsina; • A metarrodopsina II ativa várias moléculas de transducina; • A transducina, na forma ativa, atua ativando várias moléculas de fosfodiesterase. • A fosfodiesterase (PDE) ativada catalisa a hidrólise de GMPc, formando 5’-GMP. • A hidrólise de GMPc provoca o fechamento dos canais de Na+ e Ca++. Com o fechamento desses canais iônicos a membrana hiperpolariza. FOTOTRANSDUÇÃO • No claro – excitação dos fotorreceptores: • A diminuição do potencial de membrana inibe a formação de glutamato, passando a informação da excitação luminosa para as células bipolares e horizontais. • Em seguida, a rodopsina quinase inativa a metarrodopsina II, e toda a cascata volta ao estado normal (escuridão), com os canais de Na+ abertos. FOTOTRANSDUÇÃO http://physiologyplus.com/wp-content/uploads/2017/01/light-and-dark-responses.png PROBLEMAS DE VISÃO • Características: o Olho normal (emétrope): • Objetos situados à distância são focalizados sobre a retina. o Problemas de visão: • Presbiopia • Miopia • Hipermetropia • Astigmatismo • Daltonismo PROBLEMAS DE VISÃO • Presbiopia o A presbiopia ou “vista cansada” ocorre devido à perda de flexibilidade dos músculos ciliares ou ao aumento da rigidez do cristalino, o que reduz o poder de acomodação. PRESBIOPIA A correção desta patologia é feita usando lentes bifocais. https://202248-609124-1-raikfcquaxqncofqfm.stackpathdns.com/blog/wp-content/uploads/2018/11/181114-sintomas-presbiopia.jpg PROBLEMAS DE VISÃO • Miopia o Na maioria das vezes, um globo ocular mais longo é a causa da miopia. • O foco da imagem formada recai antes da retina. • Em consequência, o olho míope tem dificuldade em ver objetos a grande distância. o Pode-se corrigir miopia com uma lente divergente ou cirurgicamente, com a utilização de raio laser para adequar a curvatura da córnea. MIOPIA Link do vídeo 1: https://www.youtube.com/watch?time_continue=17& v=GZnFkkaAAzM&feature=emb_logo Link do vídeo 2: https://www.youtube.com/watch?time_continue=7 &v=wGD2HQlJtfM&feature=emb_logo PROBLEMAS DE VISÃO • Hipermetropia o É uma patologia em que o eixo ocular é mais curto que o normal. • Em consequência, o olho hipermétrope tem dificuldade em ver objetos próximos. o Um objeto colocado a pequena distância tem sua imagem formada depois da retina. • Pode-se corrigir a hipermetropia com uma lente convergente. HIPERMETROPIA Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=RozUuW1p0jU PROBLEMAS DE VISÃO • Astigmatismo o Ocorre quando a córnea apresenta um formato oblongo, ou, mais raramente, o cristalino apresenta tal formato. • Múltiplos pontos focais o Para corrigir essa anomalia é necessário o uso de lentes cilíndricas. • Mudar a distância focal do olho, na direção onde o raio de curvatura da córnea difere de suas demais partes. ASTIGMATISMO Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=J2SrGs-OjY8 MIOPIA, HIPERMETROPIA E ASTIGMATISMO PROBLEMAS DE VISÃO • Daltonismo o É uma patologia visual cuja pessoa pode ter ausência ou redução na sensibilidade de um, dois ou dos três tipos de cones. • Mutação genética (ligada ao X) - Homens • O caso mais comum de daltonismo é em virtude do cone sensível ao vermelho (vermelho → preto). • Em casos menos comuns pode haver problemas com os cones sensíveis ao verde ou ao azul. TESTE DE ISHIHARA Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=2Fk YGo_VzOg TIPOS DE DALTONISMO https://educamais.com/wp-content/uploads/2015/11/Tipos-de-Daltonismo.jpg ÓCULOS ENCHROMA https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRMzIA3ABNQWYU3VGRJ_P4kmLSUrxZEoR qaFCq0ca_Pnt7V3QWL http://saobernardo.com/blog/wp-content/uploads/2018/09/lentes-daltonicos.jpg https://tecnoblog.net/197830/oculos-enchroma-daltonismo/ Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=H8dEJiFXceE Defeito visual Causas Características Lentes corretivas Outros tratamentos Miopia Alongamento do globo ocular; cristalino excessivamente convergente. Formação da imagem ocorre antes da retina, o que dificulta a observação de objetos distantes. Lentes divergentes Cirurgia corretiva. Hipermetropia Encurtamento do globo ocular; cristalino com convergência diminuída. Formação da imagem ocorre depois da retina, o que dificulta a observação de objetos próximos. Lentes convergentes Em alguns casos, pode haver indicação cirúrgica. Astigmatismo Irregularidades na curvatura da córnea ou, mais raramente do cristalino. Formação de múltiplos pontos focais, o que impede a distinção de linhas verticais e horizontais. Lentes cilíndricas Em alguns casos, pode haver indicação cirúrgica. Presbiopia Perda da flexibilidade do cristalino e/ou do músculo ciliar. Também conhecida como “vista cansada”. Problema progressivo, que dificulta a observação de objetos próximos. Lentes convergentes Em alguns casos, pode haver indicação cirúrgica. Daltonismo Defeito congênito nas células fotorreceptoras (cones), com padrão de herança recessivo ligado ao cromossomo X. Incapacidade de distinguir cores, como o vermelho ou o verde. Em casos mais graves a pessoa não enxerga nenhuma cor. --------- Óculos com filtros especiais que aumentam o grau de saturação das cores. ILUSÕES DE ÓPTICA Ambíguas Escondidas Fonte: http://www.portaldaretina.com.br/ilusoes/index.asp ILUSÕES DE ÓPTICA Letras Arte Fonte: http://www.portaldaretina.com.br/ilusoes/index.asp OBRIGADA!
Compartilhar