FISIOLOGIA - Sentidos químicos - Visão

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Ana Laura Octávio - TXXII 
 
SENTIDOS QUÍMICOS – VISÃO 
 
 NOÇÕES ESTRUTURAIS BÁSICAS DOS OLHOS 
 
I) ESTRUTURAS EXTERNAS 
- PUPILA: abertura que permite a entrada de luz para o interior do globo ocular. 
- ÍRIS: localizada em volta da pupila, sua pigmentação caracteriza a cor dos olhos. 
Possui dois músculos lisos de ação antagônica (contração ou relaxamento). 
- CÓRNEA: está anteriormente a pupila e a íris, é uma superfície curva e transparente 
de tecido conjuntivo. 
Funciona como uma lente fixa de grande capacidade de refração que filtra os raios UV. 
É a primeira estrutura a ser atravessada pela luz. 
É lavada pela secreção lacrimal. 
- PÁLPEBRA: dobras finas de pele e músculo que cobrem e protegem os olhos. 
- ESCLERA: tecido conjuntivo rígido e esbranquiçado que continua a córnea. 
Dá forma esférica aos olhos. 
- MÚSCULOS EXTRÍNSECOS DO OLHO: associados a esclera, são seis pares m. estriados 
esqueléticos que garantem o movimento do globo ocular. 
 
 
 
II) ESTRUTURAS INTERNAS 
- Internamente, o olho tem sua parede composta por 3 camadas concêntricas: 
▪ ESCLERA – camada mais externa, derivada da dura-máter, (``branco do olho´´). 
▪ CORÓIDE – camada intermediária, derivada da pia-máter e aracnoide. 
É intensamente vascularizada e recoberta por um epitélio pigmentado que absorve 
o excesso de luz, evitando reflexões indesejáveis. 
▪ RETINA – camada mais interna, é composta por fotorreceptores e células nervosas. 
Local onde a imagem é projetada (fotorreceptores detectam os estímulos 
luminosos). 
- FÓVEA: região central da retina, onde ocorre a focalização da luz (convergência de luz 
→ formação da imagem). 
- DISCO ÓPTICO: local pelo qual o nervo óptico (II) emerge da retina, é desprovido de 
fotorreceptores (``ponto cego´´ do olho). 
- MÚSCULO CILIAR: constituído por fibras musculares lisas (radiais e circulares) que se 
prendem próximo as junções da córnea com a esclera. 
- CRISTALINO: estrutura transparente e elástica que junto com a córnea funciona como 
uma lente móvel (pode ter sua curvatura alterada, ajustada pelo m. ciliar). 
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CÓRNEA – LENTE FIXA 
 
- A córnea é um tecido único e o elemento de foco mais poderoso do olho, conhecido 
como janela para os olhos. 
- É extremamente lembrar que a córnea funciona como uma lente FIXA. 
- Suas principais características são resistência mecânica e transparência. 
- Em relação à transparência da córnea, as características específicas da córnea incluem 
seu privilégio imunológico e angiogênico, além de sua zona de limbo: 
▪ Angiogênese na córnea – substâncias químicas evitam a angiogênese na córnea 
para ela não apresentar vasos sanguíneos, mantendo assim sua transparência. 
OBS.: Processos inflamatórios estimulam a angiogênese, a fim de formar vasos 
para transportar anticorpos até o local afetado (somente as lagrimas não são 
suficientes para conter a inflamação). 
 
 
CRISTALINO – LENTE MÓVEL 
 
ACOMODAÇÃO VISUAL 
- O cristalino é capaz/responsável por convergir os raios luminosos para um único ponto: 
a fóvea. 
- Ele funciona como uma segunda lente. Porém, diferente da córnea, ele pode sofrer 
alterações em sua curvatura, graças a ação do m. ciliar, para ser capaz de acomodar a 
visão (focar). 
- A alteração de curvatura é controlada por fibras pós-ganglionares parassimpáticas do 
nervo oculomotor (III). Ela torna a lente mais ou menos convergente: 
▪ MÚSCULO CILIAR CONTRAIDO – ligamentos relaxados → aumento da curvatura 
do cristalino – maior convergência dos raios luminosos (visualização de objetos 
pertos). 
▪ MÚSCULO CILIAR RELAXADO – ligamentos contraídos → diminuição da curvatura 
do cristalino – menor convergência dos raios luminosos (visualização de objetos 
longes). 
 
 
 
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- Presbiopia: perda da elasticidade do cristalino, em função do avançar da idade, que 
compromete a visão de perto (cristalino não consegue mais ser acomodado). 
- Catarata: patologia relacionada com a opacidade do cristalino. 
Proteínas são depositadas nessa estrutura e isso dificulta a passagem de luz. 
Diabetes mellitus pode desencadear essa condição. 
 
DISTÂNCIA FOCAL 
- Distância entre o cristalino e a fóvea (região para os raios luminosos convergem na 
retina). 
- Pode sofrer alterações. Quando isso ocorre, tem-se as deficiências visuais: p.ex. miopia, 
hipermetropia, astigmatismo. 
 
CÂMARAS DO OLHO 
- O olho é dividido pelo cristalino em duas câmaras: 
▪ CÂMARA ANTERIOR – entre a córnea e o cristalino, é preenchida pelo humor 
aquoso (fluido). 
- Esse fluido é responsável por nutrir a córnea, uma vez que ela não apresenta 
vasos sanguíneos. 
▪ CÂMARA POSTERIOR – entre o cristalino e a retina, é preenchida pelo humor 
vítreo. 
- Esse fluido é responsável por manter o globo ocular esférico. 
 
 
RETINA 
 
- É na retina que estão presentes os fotorreceptores: receptores responsáveis por 
transformar fótons em mudanças do potencial de membrana (potencial receptor). 
- A retina recebe os raios luminosos e forma, a partir disso, uma imagem nítida. 
 
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- O ponto mais importante da retina é a fóvea, depressão na qual os raios luminosos 
convergem para formação da imagem. Assim, quanto mais raios de luz incidirem na 
fóvea, melhor será a qualidade da visão. 
 
 
 
 
 
 
FOTORRECEPTORES 
- As células sensoriais fotossensíveis responsáveis pela transdução fotoelétrica são os 
cones e bastonetes. 
OBS.: Os fotorreceptores não são neurônios. 
- Os cones e bastonetes apresentam em comum três segmentos: 
• TERMINAL SINÁPTICO – liberação de neurotransmissores para as células nervosas da 
retina (células bipolares). 
• SEGMENTO INTERNO – local onde as organelas celulares estão localizadas. 
• SEGMENTO EXTERNO – local onde as reações fotoquímicas ocorrem e onde a 
rodopsina está presente. 
o Dos bastonetes – longo, possui, em seu interior, uma pilha discos membranosos 
(ou lamelas) flutuantes de dupla membrana com grandes quantidades de 
rodopsina. 
o Dos cones – são segmentos mais curtos e cuneiformes, compostos por dobras da 
membrana superficial com pouca quantidade de rodopsina. 
 
 
FÓVEA 
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I) BASTONETES 
- São sensíveis a um amplo espectro de luz e possuem apenas uma molécula 
fotossensível → rodopsina (presente no segmento externo). 
- Identificam a intensidade da luz. São capazes de gerar potencias em baixas quantidades 
de luz – p.ex. somente um fóton - (visão escotópica), em razão de seus baixos limiares. 
- O comprimento de onda que detectam é purpura (tons de cinza). 
▪ RODOPSINA – proteína complexa, formada por retinol (aldeído de vitamina A) 
e opsina (proteína pertencente a superfamília dos receptores acoplados a 
proteína G). 
- Presente nas membranas dos segmentos externos dos cones e bastonetes, 
principalmente. 
 
II) CONES 
- Os cones geram potenciais receptores nos comprimentos de onda azul, verde e 
vermelho. Ou seja, os cones são sensíveis a esses determinados comprimentos. 
- Eles estão relacionados com a qualidade da visão e a visão em cores e tridimensional. 
- Estão relacionados com a visão fotótica: visão diurna, que necessita de muita 
iluminação para gerar potenciais receptores (necessidade de centenas de fótons). 
OBS.: A fóvea apresenta exclusivamente cones. Á medida que se afasta da fóvea, a 
densidade de cones diminui drasticamente e o de bastonetes aumenta. 
 
 
 
ÍRIS E O MÚSCULO RADIAL 
 
- Como já dito anteriormente, a íris está localizada em volta da pupila e sua pigmentação 
caracteriza a cor dos olhos. 
- A íris é responsável por regular a entrada de luz pela pupila, através de seu diâmetro, 
o qual pode variar aças a ação antagônica de dois músculos lisos: 
✓ Músculo circular da íris – ↓diâmetro da pupila em situações de altaluminosidade. 
↑Luz - ação simpática - miose (constrição da pupila). 
 
✓ Músculo radial da íris - ↑diâmetro da pupila em situações de baixa 
luminosidade. 
↓ Luz - ação parassimpática - midríase (dilatação da pupila). 
 
OBS.: Ambos os eventos musculares são contração. Diferem no resultado, pois trata-se 
de diferentes músculos. 
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I) MECANISMO DO REFLEXO DE ACOMODAÇÃO DO CRISTALINO E DE MIOSE 
CONSTITUIÇÃO DA VIA AFERENTE (SENSITIVA) → Parte das fibras do trato óptico - que 
se originam dos receptores da retina - conectam-se ao núcleo pré-tectal do mesencéfalo 
superior (tronco encefálico), após passar pelo núcleo geniculado lateral (NGL), na região 
conhecido como colículo superior. A partir do núcleo pré-tectal, os axônios se conectam 
bilateralmente aos neurônios do Núcleo de Edinger-Westphal (NEW), constituindo, 
assim, a via aferente. 
 
CONSTITUIÇÃO DA VIA EFERENTE (MOTORA) → As fibras motoras viscerais originados 
do NEW (via eferente parassimpático) formam os componentes motores autônomo 
parassimpático do nervo oculomotor (III). 
- Quando os núcleos são excitados, há a ativação da resposta parassimpática, via 
colinérgica-colinérgica (comunicação através do NT acetilcolina). 
- Após isso, já no órgão efetor, o neurônio pós-ganglionar da via faz sinapse com as 
musculaturas lisas (musculo ciliar, para alteração do cristalino e músculo circular da íris, 
para a miose) contraindo-as. 
 
II) MECANISMO DO REFLEXO DE MIDRÍASE 
- As vias aferentes partem do olho até o SNC (medula torácica). 
- Após o processamento da resposta, os neurônios pré-ganglionares partem rumo ao 
gânglio paravertebral do SNA simpático, onde realizam sinapses com neurônios pós-
ganglionares. 
- Esses neurônios pós-ganglionares dirigem-se a musculatura efetora (musculo radial), e 
estimulam a contração do músculo, o que resulta em midríase. 
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MECANISMO DE TRANSDUÇÃO DA VISÃO 
 
ESTRUTURA DAS VIAS VISUAIS 
- Os receptores dessa via são os cones e bastonetes e estão presentes na retina (epitélio 
sensorial). 
- Além dos fotorreceptores, a retina conta com outros tipos de células, as quais também 
estão envolvidas na transdução de sinal dessa via. São elas: 
• Interneurônios – células bipolares, células horizontais e células amácrina. 
• Células ganglionares. 
 
- Por apresentar esses diferentes tipos celulares, a retina é organizada em camadas, e 
essa organização, direciona o sentido da via: 
1. Epitélio pigmentar - a retina começa dentro da coroide, com uma camada de 
epitélio pigmentado, cujas células contêm melanina e realizam absorção de 
luminosidade, impedindo a dispersão da luz. 
2. Camada Fotorreceptora - local onde os fotorreceptores estabelecem seus 
terminais sinápticos. 
3. Camada Nuclear Externa - contém os corpos celulares dos fotorreceptores. 
4. Camada Plexiforme Externa - local onde os fotorreceptores estabelecem 
contato sináptico com as células bipolares. 
5. Camada Nuclear Interna - camada que contêm corpos celulares de células 
bipolares. 
6. Camada Plexiforme Interna – local de contato sináptico entre as células 
bipolares e as células ganglionares. 
7. Camada de Células Ganglionares - camada retinianas mais interna; contém os 
corpos celulares das células ganglionares. 
8. Camada do Nervo Óptico – formada pelos os axônios das células ganglionares 
da retina. Esses axônios passam pela retina (evitando a mácula), entram no disco 
óptico e deixam o olho pelo nervo óptico. 
- Após deixar o globo ocular, o nervo óptico (II) se encontra com seu par no quiasma 
óptico, mas logo se destaca para seguir até o tálamo (núcleos geniculados laterais (NGL). 
OBS.: A nível do quiasma ocorre decussação parcial das fibras: as fibras nasais de um 
mesmo olho cruzam o plano mediano para o lado o oposto e as fibras laterais se mantêm 
homolateralmente. 
- No tálamo, ocorre sinapses e os neurônios talâmicos partem para o córtex visual. 
- Dessa forma, tem-se a via direta da visão: 
 
 
 
 
 
 
Fotorreceptores → Células bipolares → Células ganglionares → Fibras do nervo 
óptico → Nervo óptico → Quiasma óptico → Tálamo (NGL) → Radiação óptica 
→ Córtex visual primário (córtex estriado) 
 
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OBS.: Acuidade visual - Os cones e os bastonetes diferem quanto à acuidade, o que pode 
ser explicado pelas diferenças em seus circuitos retinianos. Somente alguns cones fazem 
sinapses com uma única célula bipolar que, por sua vez, faz sinapse com uma só célula 
ganglionar. Essa disposição é responsável pela maior acuidade e menor sensibilidade 
dos cones. A acuidade é maior na fóvea. 
- Por outro lado, muitos bastonetes fazem sinapse com uma única célula bipolar. Essa 
disposição é responsável pela menor acuidade, mas maior sensibilidade dos bastonetes 
(a luz que atinge qualquer um dos bastonetes é capaz de ativar a célula bipolar). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FOTORRECEPÇÃO 
- A fotorrecepção é o processo de transdução que ocorre nos fotorreceptores (cones e 
bastonetes) que converte a energia luminosa em energia elétrica. 
- A imagem atinge os fotorreceptores presentes na retina após passar pelo sistema de 
lentes composto pela córnea e cristalino e os fluidos das câmaras do olho (humor 
aquoso e humor vítreo). 
OBS.: A formação de uma imagem nítida na superfície da retina é crucial para a 
percepção visual. 
 
SEQUÊNCIA DE EVENTOS 
1. A luz atinge a retina (fotorreceptores) e inicia um processo de fotoisomerização do 
retinal – aldeído que compõe a rodopsina. Esse processo, consiste em converter cis-
retinal opsina em trans-retinal opsina. 
Com isso, a opsina passa uma série de alterações conformacionais, culminando na 
produção de metarrodopsina II. 
 
 
 LUZ 
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OBS.: A regeneração do cis-retinal requer vitamina A, dessa forma, a deficiência dessa 
vitamina causa a cegueira noturna 
2. A metarrodopsina II ativa transducina (proteína G). Quando ativada, a transducina 
estimula uma fosfodiesterase que catalisa a conversão de GMPc em 5’-GMP. 
Consequentemente, ocorre aumento da degradação do GMPc, reduzindo sua 
concentração. 
3. e 4. Na membrana do fotorreceptor, os canais de Na+, que carreiam a corrente de 
influxo, são regulados pelo GMPc. 
• Na luz, ocorre a diminuição dos níveis de GMPc, como descrito, que fecha os 
canais de Na+ na membrana do fotorreceptor, reduz a corrente de influxo do íon 
resultando em hiperpolarização da membrana do fotorreceptor. 
• No escuro, ocorre aumento nos níveis de GMPc, produzindo a corrente de influxo 
do Na+ (ou “corrente do escuro”) e despolarização da membrana do 
fotorreceptor. 
5. A hiperpolarização da membrana do fotorreceptor diminui a liberação de 
neurotransmissores excitatórios ou inibitórios dos terminais sinápticos do 
fotorreceptor. 
6. O tipo de receptor na célula bipolar ou 
horizontal determina se a resposta será 
despolarização (excitação) ou 
hiperpolarização (inibição) nessas 
células. Existem dois tipos de receptores 
de glutamato nas células bipolares e 
horizontais: 
• Receptores ionotrópicos, os 
quais são de despolarização 
(excitatório). 
• Receptores metabotrópicos, que 
são hiperpolarizantes 
(inibitório). 
Assim, a diminuição da liberação de 
glutamato que interage com os 
receptores ionotrópicos resultará na 
inibição e hiperpolarização da célula 
bipolar ou horizontal (ou seja, a 
diminuição de excitação). 
 
 
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E a diminuição da liberação de glutamato que interage com os receptores 
metabotrópicos resultará em despolarização e excitação da célula bipolar ou horizontal 
(ou seja, inibição diminuída causa excitação). 
Esse processo estabelece os padrões de ligado-desligado dos campos visuais.Ana Laura Octávio - TXXII 
 
DEFICIÊNCIAS VISUAIS RELACIONADAS COM A FORMAÇÃO DE IMAGENS 
 
- É sabido que a imagem é formada na retina, mais especificamente, na fóvea. Para isso, 
os raios luminosos convergem para esse ponto. Em razão disso, é dito que ̀ `quanto mais 
luz, melhor a visão´´. 
- Todavia, existem deficiências relacionadas com a formação dessas imagens na retina, 
em alguns casos, essas imagens são formadas antes, em outros, depois. 
▪ MIOPIA – ocorre em indivíduos que apresentam um globo ocular longo demais ou 
possuem o cristalino muito arredondado, assim a imagem se forma ``antes da 
retina´´. Ou seja, os raios de luz convergem em um ponto anterior a fóvea. 
- Dessa forma, o indivíduo apresenta dificuldades em enxergar objetos 
posicionados longe. 
- CORREÇÃO: uso de lentes divergentes (fazer o ponto de convergência ``ir mais 
para trás´´, alcançando a fóvea). 
 
▪ HIPERMETROPIA – ocorre em indivíduos que apresentam um globo ocular curto 
demais ou cristalino alongado demais ou ainda, ocasionalmente, um sistema de 
lentes fraco, assim a imagem se forma ``depois da retina´´. Ou seja, os raios de luz 
convergem em um ponto posterior a fóvea. 
- Dessa forma, o indivíduo apresenta dificuldades em enxergar objetos 
posicionados perto. 
- CORREÇÃO: uso de lentes convergente (fazer o ponto de convergência ``ir mais 
para frente´´, alcançando a fóvea). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VISÃO EMENOTRÓPE 
(NORMAL) 
MIOPIA 
HIPERMETROPIA