Fisiologia da visão

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Victória Machado Calil – 2026.1
Fisiologia da visão
PS: Estudar pelo livro de neurociências.
· Permite a localização espacial, discriminação de formas, detecção de movimento, visão de cores e é uma medida de intensidade.
· O que enxergamos são fótons, que é a radiação eletromagnética entre 380 e 760nm de comprimento. Esses fótons precisam atravessar todas as estruturas até chegar à retina, onde a cena visual é focada. Porém, na retina, a imagem é vista de cabeça para baixo.
· As imagens se formam no olho por refração. Esse processo se dá pela passagem da luz de um meio transparente a outro. Com a mudança de meio (do ar para o humor aquoso), os raios de luz mudam de ângulo e convergem. Vale destacar, então, que é a mudança de meio, de um de maior velocidade para um de menor velocidade, que permite a refração pela córnea. Essa é a razão pela qual enxergamos as coisas borradas dentro d’água, já que o meio seria “água-córnea”, de lento para lento. 
· Distância focal: Distância entre a superfície refratora (córnea) e o ponto de convergência dos raios (parte mais posterior da retina). 
· Fóvea: Pequena região em forma de triangular próxima à retina, onde a imagem é vista com alta resolução pela presença exclusiva de cones. Quanto maior for a distância entre a retina e a fóvea, menor será a resolução da imagem. Além disso, à medida que se aproximam da fóvea, menos bastonetes e cones convergem em cada fibra, aumentando progressivamente a acuidade visual.
· Ponto cego ou Blind spot: Região em que nenhuma imagem é formada, justamente pela ausência de fotorreceptores. É de lá que sairá o nervo óptico. 
· Pupila: Tem tônus ao longo do dia, que é mantido pelo sistema parassimpático. A falta momentânea desse sistema permite o “relaxamento” desse tônus. Ao estar contraída, a pupila faz com que a luz chegue à fóvea, de forma a ter uma visão de melhor resolução. Já quando a pupila começa a dilatar, os fótons chegam nos bastonetes e formam uma imagem de menor resolução. 
· Acomodação do cristalino (visual): 
· Quanto mais perto o objeto estiver, mais raios de luz ficam difusos (quanto mais longe o objeto está, mais paralelos ficam os raios). Com isso, é necessário um poder maior de refração dos raios para que eles se unam na retina. Assim, o cristalino se acomoda para contribuir na focalização do objeto e, consequentemente, na percepção de mais detalhes. 
· A musculatura ciliar é responsável por moldar o cristalino através dos movimentos de contração. Essa musculatura estará ligada ao cristalino pela zônula ciliar e possui receptores Beta-2.
· Quando objeto estiver bem próximo, o músculo ciliar se contrai, permitindo o relaxamento das fibras da zônula ciliar e, consequentemente, arredondamento do cristalino. Com esse formato, o cristalino ganha maior poder de refração, fazendo com que os raios se juntem na retina. 
· Quando o objeto estiver distante, o cristalino ficará mais achatado, justamente pelo relaxamento da musculatura ciliar e tensão das fibras. 
· Disfunções da visão: 
· Estrabismo: 
- Consiste no desequilíbrio entre os músculos extraoculares, de forma que os olhos apontarão para direções diferentes. 
- Geralmente é congênito e deve ser corrigido logo na infância, pois pode não ser mais reversível na vida adulta. 
- O tratamento é feito pelo uso de óculos prismático ou por cirurgia nesses músculos. 
- Nos casos sem tratamento, pode acabar que um olho acabe tendo sua imagem suprimida e tenha menor acuidade visual, ao contrário do olho dominante, que terá funcionamento normal. 
- Existem dois tipos: A esotropia, em que a direção dos olhos converge, e a exotropia, em que a direção diverge. 
· Descolamento de retina: 
- É quando a retina se desprende da parede a qual se situa. 
- Causas: Pancadas fortes ou diminuição do humor vítreo.
- Com esse desprendimento, o humor vítreo é capaz de entrar no espaço entre a retina e a parede, separando-as ainda mais. 
- Percebe-se sombras e/ou clarões.
- Cirurgias a laser são frequentemente usadas para cicatrizar e reposicionar a retina. 
· Retinite pigmentosa:
- É a degeneração progressiva dos fotorreceptores. 
- Incialmente percebe-se a perda da visão periférica e noturna e, depois, da visão total. 
- A causa é desconhecida, mas possui, em muitos casos, relação genética, pela mutação de cerca de 100 genes. 
- Atualmente não há cura, mas a administração de vitamina A pode retardar o progresso da doença. 
· Degeneração macular: 
- Ao contrário da retinite pigmentosa, nesse caso há perda da visão central e permanência da periférica. 
- É uma doença comum em pessoas com mais de 65 anos, mas não há cura, apenas certo alívio com cirurgias a laser. 
· Correção da visão: 
· Hipermetropia: 
- Ocorre quando o diâmetro ântero-posterior (da córnea à retina) é pequeno;
- O cristalino não possui capacidade de acomodação suficiente, de forma que não colabora para a refração necessária na visão de perto. Então, a visão é “apenas para longe”;
- Os raios são focalizados atrás da retina, de maneira que se veja um círculo borrado. 
- A lente usada para a correção será convexa, que direcionará os raios ao centro da retina. 
· Miopia:
- Ocorre quando o diâmetro ântero-posterior é longo;
- A imagem será formada antes da retina, de maneira que também será visto um círculo borrado;
- A refração feita pela córnea e pelo cristalino é muito grande para que se consiga ver pontos distantes;
- A lente usada para a correção é a côncava. 
· Astigmatismo: 
- Quando há irregularidade na curvatura da córnea ou do cristalino, proporcionando diferentes graus de refração;
- É corrigido com o uso de lentes que possuam a curvatura “que falta” na córnea ou no cristalino. 
· Presbiopia: 
- Surge com o envelhecimento perante o enrijecimento do cristalino. Isso ocorre porque são produzidas novas células, mas não há perda celular. Com esse enrijecimento, perde-se a capacidade plena de arredondamento ou achatamento do cristalino. Assim, tanto a visão para longe quanto para perto ficam prejudicadas. 
- A correção é feita com lentes bifocais, em que a parte anterior é côncava e a posterior, convexa. 
· Reflexo fotomotor direto e consensual: Consiste no ajuste da pupila diante da entrada da luz. Quem contrai são as musculaturas radial ou circular. Tanto a miose quanto a midríase vão acontecer pela contração, porém contração de músculos diferentes. A miose é feita pela contração do musculo circular, que está ao redor da pupila. Já a midríase é feita pela contração da musculatura radial, que está ao redor do musculo circular e apresenta receptor alfa-1. 
· Quando o paciente chega com politraumatismo, a primeira coisa que se faz é jogar a luz no olho da pessoa. Isso é feito porque o reflexo fotomotor é o ultimo a morrer, e se não responder, quer dizer que houve morte encefálica. 
· Os núcleos prétectais recebem informações de ambos os olhos, não de um só. Depois, devolve a informação para o nervo oculomotor. 
· Estrutura da retina – As camadas (da mais interna para a mais externa): 
· Camada de células ganglionares: Possuem os corpos das células ganglionares. Essas células, em conjunto, formam o nervo óptico. 
· Camada plexiforme interna: Onde as células ganglionares se comunicam com as células da camada nuclear interna. 
· Camada nuclear interna: Possuem os corpos das células amácrinas, bipolares e horizontais. 
- Células bipolares: Transformam a mensagem química dos fotorreceptores em mensagem elétrica. Depois, fazendo sinapse com as células ganglionares, liberam (ou não) glutamato. Elas podem ser ainda despolarizantes (são excitadas pelos fotorreceptores) ou hiperpolarizantes (excitados indiretamente pelas células horizontais). 
- Células horizontais: Modulam a ação entre os fotorreceptores e as células bipolares. Quando um campo receptivo recebe forte incidência de luz e há grande excitação dos cones, as células horizontais liberam GABA para inibirem ou diminuírem a ação dos cones adjacentes. 
- Células amácrinas: Modulam a ação entre as células bipolares e ganglionares, liberando GABAou glicina a fim de filtrar o que chega ao nervo óptico. Com isso, elas contribuem para contornar um objeto que passa rapidamente pelo campo de visão. Além disso, elas também são capazes de formar uma imagem prévia, antes que esta seja totalmente formada na retina, por gerarem uma resposta inicial forte, mas que desaparece rapidamente. Dessa forma, ela é responsável pela percepção de vultos. 
· Camada plexiforme externa: Comunicação entre as células das camadas nucleares interna e externa. 
· Camada nuclear externa: Onde estão corpos celulares dos fotorreceptores, que são os cones e bastonetes.
· Camada dos segmentos externos dos fotorreceptores: Onde estão as estruturas dos fotorreceptores que são sensíveis à luz. 
· Fotorreceptores: 
· Conceito: Células responsáveis por transformar a energia luminosa em energia química. 
· Estrutura geral de um fotorreceptor: Formado por terminais sinápticos, corpo celular e um segmento externo cheio de discos membranosos. Esses discos membranosos contém fotopigmentos que absorvem a luz e determinam, assim, a alteração no potencial de membrana do fotorreceptor.
· Cones: 
- Formam a imagem de alta resolução e em cores; 
- Possuem menos discos membranosos;
- Existem três tipos de cones que variam pelo pigmento. Isso está relacionado à visualização das cores. 
- Possuem a iodopsina como proteína envolvida na propagação de potenciais que o córtex identifica como uma imagem com cor e de alta resolução. 
- A fóvea só possui cones! Além disso, vale dizer que ela tem esse formato de invaginação porque as células que estariam acima dos fotorreceptores estão para o lado, e não logo em cima destes. 
· Bastonetes: 
- Formam imagens de baixa resolução e imagens preta e branca, e estão em maior quantidade que os cones.
- Possuem mais discos membranosos, sendo mais sensíveis à luz. Por isso, na pouca presença ou ausência de luz, eles são os mais usados.
- Estão em toda a região fora da fóvea. 
- Possui a rodopsina como proteína envolvida na fototransdução e formação de imagens de baixa resolução. Ela é decomposta pela luz intensa, de forma que os bastonetes não funcionam de dia. 
· Neurotransmissores:
- Glutamato: É o principal neurotransmissor excitatório, liberado apenas na ausência de/pouca luz. É produzido e liberado pelas células cones, bastonetes e células bipolares. As células ganglionares só podem receber o glutamato. 
- GABA, glicina, dopamina, Ach, Indolamina: São produzidas pelas células horizontais e amácrinas. Eles inibem a propagação de informações, evitando que muita luz chegue à retina e prejudique a formação da imagem. Ou seja, elas refinam a imagem.
· Fototransdução: 
· Sem luz – Corrente em escuro:
· Luz não ativa rodopsina, então não vai ativar a transducina e nem a PED;
· GMPc vai estar em alta no citoplasma, fazendo com que os canais de sódio fiquem quase que constantemente abertos. 
· Com os canais de sódio abertos, a despolarização da membrana abrirá também os canais de cálcio. O influxo de cálcio permite a liberação das vesículas de glutamato.
· Glutamato chega às células ganglionares, gerará um potencial de ação e a informação de que o ambiente está escuro será encaminhada ao córtex. 
· Com luz – Corrente em claro:
· Raios de luz são absorvidos pelo retinal e mudam a configuração da molécula 11 cis-retinal para transretinal. Assim, o retinal perderá a afinidade com a opsina. (Retinal é um agonista associado à opsina, em que juntos formam a rodopsina, que é a proteína receptora); 
· A metarodopsina II ativará a proteína G transducina;
· A enzima fosfodiesterase (PED) é ativada;
· Essa enzima converte GMPc em GMP;
· A diminuição de GMPc no citoplasma permite o fechamento dos canais de sódio, de forma que o glutamato não será liberado. 
· A molécula 11 Cis-retinal deriva na vitamina A, sendo uma molécula análoga à cis-retinol. 
· A resposta à luz pelos bastonetes se torna saturada quando há pouquíssimo GMPc no citoplasma, de forma que nenhuma luz adicional é capaz de causar mais hiperpolarização. Isso acontece em dias de ensolarados, por exemplo, em que os únicos atuantes serão os cones. Assim, os bastonetes atuam na visão escotópica. 
· Cegueira noturna: A quantidade de retinal sendo consumida está diretamente relacionada com a quantidade de luz que chega à retina e com a quantidade de retinol disponível. Como o retinal será usado na ausência de luz, para que se ative a rodopsina, são os bastonetes que mais irão gastá-la. Como visto, o retinal deriva do retinol. Então, na falta do retinol não conseguiremos ter retinal o suficiente para serem usado no caminho em escuro. 
· Fototransdução nos cones: 
· O processo é o mesmo que dos bastonetes, o que muda são os tipos de opsina, que no caso dos cones é iodopsina, enquanto nos bastonetes é rodopsina. 
· Os cones possuem três tipos de iodopsina, que conferem diferentes sensibilidades aos espectros de luz pelos fotopigmentos. Com isso, serão vistos as cores, azul, verde ou vermelha, dependendo do espectro. 
· Os cones necessitam de uma energia (quantidade de luz) maior para que o retinal seja ativado. Assim, eles atuarão na presença da luz, e não no escuro, participando da visão fototópica. 
· Com a grande exposição à luz, os cones estão hiperpolarizados e não liberarão glutamato. 
· Para ver o branco, todos os tipos de cones são igualmente ativados. Já para ver as diferentes cores, tem-se a ativação de proporções diferentes de tipos de cones. A combinação dessa ativação transmitirá sinais que serão interpretados pelo SNC. 
· A cegueira para certas cores se dá pelo não funcionamento de um ou mais tipos de fotopigmentos dos cones. No geral, possuem associação ao cromossomo X, sendo mais comuns em homens. Podem ser:
- Protanópico: Deficiência de cones vermelhos;
- Deuteranópico: Deficiência de cones verdes;
- Mais rara é a deficiência de cones azuis.
· Campo receptivo: Corresponde à comunicação entre os fotorreceptores e as células bipolares, excitando ou inibindo-as. Isso permitirá a regulação do brilho da imagem, que será aumentada pela Via ON ou diminuída pela Via OFF. Quem delimitará esses campos são as células bipolares, então se fala “células bipolares ON ou OFF”. Além disso, esse sistema permite que as células ganglionares enviem ao SNC as alterações na percepção do brilho.
· Via ON: É o campo receptivo onde os fotorreceptores se comunicam com células ON, as quais aumentam o brilho. Esse aumento se dá pela geração de potenciais de ação em resposta à luz. Sua localização é mais central, enquanto na periferia existem células OFF. 
· Via OFF: Nesse caso, a comunicação é entre os fotorreceptores com células OFF, responsáveis pela diminuição do brilho. Estas células não gerarão potencial de ação em resposta à luz. Aqui, são as células OFF que ficam no centro. 
· OBS: Na ausência total de luz ou na exposição de todo o campo receptivo (não só onde estão as células ON), nem as células ON nem as OFF gerarão potencial de ação. 
· O que faz com que um campo seja On ou Off é o tipo de ligação que o glutamato fará com a célula bipolar. 
· Por que quando eu tenho um fotorreceptor hiperpolarizado eu posso ter uma célula bipolar despolarizada?
· Células bipolares ON: Como visto, no escuro os fotorreceptores liberam glutamato. Supondo que o glutamato será liberado em um campo receptivo ON, esse neurotransmissor vai se ligar aos receptores mGluR6 das células bipolares ON. Então haverá, em sequência, a ativação da proteína G acoplada, inibição da adenilatociclase, abertura dos canais de potássio, fechamento dos canais de cálcio e, consequentemente, a hiperpolarização da célula. Sendo assim, as células bipolares ON, que atuam no claro, estarão hiperpolarizadas no escuro. 
Já no claro, os fotorreceptores não vão liberar o glutamato e, com isso, a adenilatociclase não será inibida. Então, as células bipolares ON vão conseguir liberar o glutamato para as células ganglionares ON (que possuem receptores AMPA Kainato), tendo por consequência a geração de um potencial de ação que levará a informação ao córtex visual. 
· Célulasbipolares OFF: No escuro, os fotorreceptores vão liberar o glutamato, que vai se ligar aos receptores das células bipolares OFF e provocar a abertura dos canais de sódio. Com isso, essas células vão sofrer despolarização e liberar glutamato para as células ganglionares OFF, que possuem receptores AMPA Kainato (assim como as ganglionares ON). Sendo assim, essas são as células que atuam na diminuição da percepção do brilho pelo córtex visual.
· OBS: Quando se tem uma imagem meio clara e meio escura, certa quantidade de ambos os campos estão ativos. 
· Sinapses conservadoras e inversoras: A conservadora é aquela em que uma célula excitada excitará a seguinte. Já a inversora é quando uma célula excitada inibe a seguinte.
· Adaptação: 
· Ao escuro: Será necessária a reconfiguração da rodopsina pela união da escotopsina e retinal, que é uma reação lenta. Além disso, o número de bastonetes é maior que o de cones, o que também influencia no ponto de que a adaptação ao escuro é mais lente que a adaptação ao claro. 
· Ao claro: A reconfiguração da iodopsina é mais rápida. 
· Células ganglionares dos tipos:
- W: Recebem a maior parte da sua excitação pelos bastonetes, estando ligadas à visão noturna. 
- X: Se ligam mais aos cones, sendo responsáveis pela percepção de cores e detalhes. 
- Y: Estão relacionados ao direcionamento da visão para algo que passa rápido pelo campo de visão ou para o estímulo visual. Então, associa-se à rápida mudança da imagem. 
Divisão morfofuncional das células ganglionares: 
- Tipo M (magnocelular): Células ligadas à percepção de objetos em movimento. Elas possuem estruturas (dendritos, axônios e corpo celular) e campos receptores maiores. Com isso, transmitem os sinais mais rapidamente.
- Tipo P (parvocelular): Células ligadas à percepção de cor e forma dos objetos. Possuem estruturas menores e, assim, propagam mais lentamente os sinais. 
Neurofisiologia
· Estruturas: 
· Nervo óptico: União das células ganglionares;
· Quiasma óptico: Onde há a decussação das fibras nasais, ou seja, o cruzamento das fibras. Assim, elas se direcionam para ambos hemisférios cerebrais e há, consequentemente, o aumento do campo de visão. 
· Núcleo geniculado lateral: recebe informação dos dois olhos e dos dois lados da retina (temporal e nasal) pela interação das fibras no quiasma óptico. Lá será formada a percepção de profundidade. 
· Córtex visual: Onde haverá a formação da imagem. Existem os córtex visuais primário, que faz a percepção visual, e secundário, que faz a associação do que está sendo visto. Exemplo: O córtex primário vê uma pessoa e o secundário associa quem é ela. 
OBS: Lesões no córtex secundário são mais comuns que no córtex primário. Além disso, se o córtex primário for lesionado, é muito provável que gere uma lesão no secundário. 
· Lesões: 
· Lesão diretamente no nervo óptico: Apenas o olho afetado perderá totalmente a visão, pela perda das fibras dos dois lados da retina (temporal e nasal). 
· Lesão no quiasma óptico: Vai afetar apenas as fibras que passam por ele, que são as do lado nasal da retina. Com isso, o campo visual diminuirá. 
· Lesão no trato óptico esquerdo: Perderá o campo visual temporal do olho esquerdo e o campo visual nasal do olho direito. Então, a visão ficará lateralizada, geralmente para o lado que ocorreu a lesão (nesse caso, para o olho esquerdo). Isso está associado à tumores, AVC...
· Tipos de fibras:
· Retino-geniculadas: São as mais importantes; são associadas à percepção consciente da visão. 
· Retino-hipotalâmicas: Relacionados à regulação dos ritmos biológicos. 
· Retino-tectais: Associam reflexos, sejam eles diretos, consensuais, fotomotores ou dos movimentos oculares. Além disso, tentam sempre manter o perfeccionismo no campo visual.