Visão, formação da imagem e principais distúrbios visuais.

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Disciplina: Biofísica
Aula 02: Visão, formação da imagem e principais distúrbios visuais
Apresentação
Iniciaremos esta aula abordando a Biofísica de forma mais aproximada à realidade de todos os
pro�ssionais da área da saúde. Aplicaremos os conhecimentos biofísicos para um estudo deste
importante sistema do corpo humano: o sistema visual. Ele permite ampla interação do ser
humano com o meio em que vive.
Trataremos da visão, do caminho percorrido pela onda luminosa, desde o ambiente até o órgão
receptor, o olho. Do trajeto percorrido pelas diferentes estruturas do olho até a sua decodi�cação
no córtex cerebral.
Veremos como a formação da imagem passa por uma série de transformações, dando-nos a
percepção de um mundo colorido. Abordaremos, também, os principais distúrbios da visão, que
atingem uma grande parcela d1. Identi�car as características das ondas luminosas;2. Analisar as
estruturas do órgão receptor da visão e o processo de formação da imagem no cérebro;3.
Reconhecer os principais distúrbios que acometem a visão da população.
Objetivos
Identi�car as características das ondas luminosas;
Analisar as estruturas do órgão receptor da visão e o processo de formação da imagem no
cérebro;
Reconhecer os principais distúrbios que acometem a visão.
Visão
O sentido da visão é complexo e elaborado. Para iniciarmos esse estudo, é importante
conhecer as características da onda luminosa. Vejamos a �gura a seguir:
 Espectro Eletromagnético
A �gura nos mostra algumas características das ondas eletromagnéticas e o que
realmente conseguimos perceber no nosso dia a dia.
Com isso, podemos concluir que o sistema nervoso só percebe a faixa de frequência da
luz visível.
A luz, tal como o som, também se propaga por meio de ondas, embora as ondas
luminosas tenham características diferentes das sonoras.
As principais diferenças entre elas são:
Onda Sonora
É propagada através da vibração de partículas em determinado meio material e de
ondas longitudinais;
Necessita de um meio para se propagar;
Não se propaga no vazio;
Propaga-se no ar com velocidade de 340m/s;
Propaga-se através de ondas mecânicas.
Onda Luminosa
Não resulta da vibração de partículas, mas de alterações elétricas e magnéticas;
Propaga-se através de ondas transversais, eletromagnéticas;
Não necessita de um meio para se propagar;
Propaga-se em qualquer meio e no vazio com velocidade de 300.000.000 m/s;
As Radiações com menor frequência, e, por isso, com menor energia, são as Ondas
Rádio;
As Radiações com maior frequência, e, por isso, com maior energia, são os Raios ϒ
(Raios Gamma);
A Luz Visível é a única que os nossos olhos são capazes de detectar.
Sentidos especiais
Para continuarmos com nosso estudo, é importante conhecer o órgão receptor das ondas
luminosas e observar suas características.
A visão é um dos sentidos especiais do corpo humano, faz parte do sistema nervoso sensorial e,
através das vias aferentes, carrega toda informação dos órgãos, do sentido até o sistema
nervoso.
Sentidos Especiais:
Audição
Equilíbrio
Gustação
Olfação
Visão
O olho
O mecanismo da visão acontece através dos olhos, e é a incidência de luz visível nos olhos que
fornece a energia necessária para que células especializadas, localizadas em seu interior, sejam
excitadas.
A interpretação físico-biológica da excitação produzida por essa radiação eletromagnética
depende da estrutura do receptor de luz ou do olho (cf. DURÁN, 2010).
O olho é o sistema óptico do ser humano, em que a luz passa por uma abertura
variável denominada pupila e é focalizada na retina pelo sistema
córnea/cristalino.
A luz, inicialmente, percorre a córnea, o humor aquoso, a íris, o cristalino e o humor vítreo antes de
atingir a retina, onde a imagem real invertida do objeto será formada. A partir dessa etapa, o nervo
óptico irá transmitir, por meio de estímulo elétrico, a informação para o cérebro (córtex cerebral).
 Representação esquemática do olho humano
Formação da imagem
O mecanismo de formação da imagem ocorre por refração da luz, e o principal meio refrativo do
olho é a interface ar/córnea. Isso ocorre devido à grande diferença no índice de refração do ar e
da córnea.
 Mecanismo de formação da imagem
O olho humano é um sistema óptico convergente que refrata a luz que o penetra pela pupila e
converge para sua porção posterior, a retina, para formar uma imagem real e invertida (cf.
PASSOS, 2008).
Diante disso, vejamos, na �gura a seguir, de forma simpli�cada, o processo de formação da
imagem real, desde a entrada da onda luminosa no olho, onde ocorre a refração da luz, até a
formação da imagem no córtex cerebral.
 Processo de formação da imagem real
Já na �gura a seguir, podemos observar o trajeto da visão dentro do sistema nervoso: nervos
ópticos - quiasma óptico - trato óptico - corpo geniculado óptico - radiações ópticas - córtex
cerebral. Vejamos:
 Trajeto da visão dentro do sistema nervoso.
Lentes
Para compreendermos melhor a descrição da formação da imagem pelo olho, precisamos
retomar alguns conceitos sobre os tipos de lentes e como elas formam a imagem.
As lentes são dispositivos ópticos que atuam por refração da luz, em geral, feitas de material
mais refringente do que o meio em que serão utilizadas.
Elas podem ser do tipo:
Lentes Convergentes
Possuem um foco real e atuam convergindo os raios de luz. Podem ser do tipo biconvexa, plano-
convexa, ou côncavo-convexa.
 Comportamento óptico dos raios de luz em uma lente
convergente.
Lentes Divergentes
Possuem um foco virtual e atuam divergindo (afastando) os raios de luz. Podem ser do tipo
bicôncava, plano-côncava ou convexo-côncava.
 Comportamento óptico dos raios de luz em uma lente
divergente.
Distúrbios visuais
Quando o globo ocular apresenta alguma di�culdade para focar a imagem sobre a retina, as
imagens formadas não são nítidas. Essa condição é de�nida como ametropia ou erro de refração.
Vejamos os tipos de ametropia:
Miopia
Hipermetropia
Astigmatismo
Presbiopia
Atividade
A�m de reforçarmos o que aprendemos até aqui, vamos fazer uma atividade?
Para indivíduos com miopia, qual o tipo de lente indicada para correção desse distúrbio?
Notas
Referências
DURÁN, José Enrique Rodas. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Pearson, 2010.
MOURÃO JÚNIOR, Carlos Alberto; ABRAMOV, Dimitri Marques. Curso de Biofísica. Rio de Janeiro:
Guabanabara Koogan, 2010.
HENEINE, Ibrahim Felippe. Biofísica básica. São Paulo: Atheneu, 2002.
OLIVEIRA, Jarbas Rodrigues de; WÄCHTER, Paulo Harald; AZAMBUJA, Alan Arrieira. Biofísica: para
ciências biomédicas. 2. ed. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2004.
PASSOS, Erinaldo Costa. “Comportamento ótico do olho humano e suas ametropias”. Caderno de
Física da UEFS, v. 6 (01 e 02), 2008.
Próximos Passos
• Onda Sonora;
• Dimensões da onda sonora.
Explore mais
Assista aos vídeos:
A Visão: janelas para o Mundo <https://www.youtube.com/watch?v=PVTFksx9IE8> , da coleção
“O Corpo Humano” ― Superinteressante Coleções.
“Olho” ― Anatomia 1 <https://www.youtube.com/watch?v=f1QI3zrmL8Y> , para saber mais sobre
as estruturas do olho e sua função no processo de formação da imagem.