Sistema Visual

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SISTEMA NERVOSO
Ana Júlia Marques Oliveira / FIP-GBI
Sistema Visual
Neuroanatomia e fisiologia da visão
● O olho pode distinguir duas qualidades da luz: o
brilho e o comprimento de onda.
● Luz visível para os humanos: comprimentos entre
400 e 750 nm.
ANATOMIA DO OLHO
● Parede do olho: formada por 3 camadas
concêntricas (a camada externa, a camada média e
a camada interna);
● A íris contém dois músculos que podem alterar o
tamanho da pupila;
● Esclera = “branco dos olhos”
CORRELAÇÃO CLÍNICA: papiledema
Caracterizado por elevação e borramento do disco
óptico, ausência de pulsações venosas e hemorragias
adjacentes ao disco. O achado de papiledema pode ser
consistente com vários diagnósticos, desde o aumento
da pressão intracraniana (cuja tríade clínica consiste
em papiledema, vômitos e cefaleia), incluindo tumores
cerebrais, hemorragia subaracnóide e processos
metabólicos, a pseudotumor cerebral.
A FORMAÇÃO DA IMAGEM PELO OLHO
● Refração pela córnea: A distância da superfície
refratora até o ponto onde os raios de luz
paralelos convergem é chamada distância focal
(DF). A recíproca da distância focal, em metros,
recebe o nome de dioptria. A córnea tem um poder
refrator de cerca de 42 dioptrias (ou 2,4 cm de
DF) atrás dela.
● Acomodação pelo Cristalino: é um poder adicional
de focalização fornecido pela mudança no formato
do cristalino, por meio de músculos ciliares,
quando observa objetos próximos.
● O Reflexo Pupilar da Luz Direta
● O Campo Visual: tem em torno de 150º. O campo
visual nasal tem sua imagem formada na retina
temporal, e o campo temporal, na retina nasal.
● Acuidade Visual: é a capacidade do olho de
distinguir entre dois pontos próximos. O quadro do
Teste de Snellen, testa nossa capacidade para
discriminar caracteres (letras e números) a uma
distância de 6 metros.
ANATOMIA MICROSCÓPICA DA RETINA
A organização laminar da retina
● A retina é um epitélio sensorial dividido em
camadas. Dentre as células da retina, são
encontrados fotorreceptores, interneurônios e
células ganglionares.
1. Camada de células pigmentadas: absorvem a luz e
impedem sua reflexão. CORRELAÇÃO CLÍNICA:
pessoas albinas têm acuidade visual menor devido a
isso.
2. Camada fotorreceptora: cones e os bastonetes;
3. Camada nuclear externa: núcleos dos
fotorreceptores (R);
4. Camada plexiforme externa: sinapses são feitas
entre os fotorreceptores e os interneurônios e
também entre estes;
5. Camada nuclear interna: corpos celulares dos
interneurônios da retina, incluindo as células bipolares
(B), as células horizontais (H) e as células amácrinas
(A).
6. Camada plexiforme interna: sinapses são
estabelecidas entre os interneurônios da retina e as
células ganglionares.
7. Camada de células ganglionares: corpos celulares
das células ganglionares (G);
8. Camada do nervo óptico: Os axônios das células
ganglionares da retina formam a camada do nervo
óptico.
● Esses circuitos retinianos explicam a diferença de
acuidade entre cones e bastonetes. Quanto mais
conexões, menor a acuidade.
● A estrutura da retina varia desde a fóvea até a
periferia. Em geral, a retina periférica possui muito
mais bastonetes do que cones. A região da retina
mais altamente especializada para a visão de alta
resolução é a fóvea.
ESTRUTURA DOS FOTORRECEPTORES
● SEGMENTOS EXTERNOS: contém rodopsina
(fotopigmento) (os bastonetes têm mais do que os
cones). Quanto maior a quantidade, maior a
sensibilidade à luz;
● SEGMENTOS INTERNOS: mitocôndrias e
outras organelas;
FOTOTRANSDUÇÃO
Fototransdução nos Bastonetes
● Quando em completa escuridão, o bastonete está
em despolarização causada pelo influxo constante
de Na +, processo chamado de corrente do escuro.
● Evidentemente, o GMPc é produzido
continuamente no fotorreceptor pela enzima
guanilato ciclase, mantendo os canais de Na +
abertos.
● A rodopsina pode ser imaginada como uma
proteína receptora, opsina, e o agonista
previamente ligado é denominado retinal, um
derivado da vitamina A. CORRELAÇÃO
CLÍNICA: cegueira noturna pela carência de
vitamina A.
● A absorção de luz determina uma alteração na
conformação do retinal, de forma que a opsina é
ativada. Esse processo é um tipo de
desbotamento;
● O desbotamento da rodopsina estimula uma
proteína G denominada transducina, que por sua
vez, ativa a enzima efetora fosfodiesterase (PDE)
que hidrolisa o GMPc normalmente presente no
citoplasma dos bastonetes (no escuro). A redução
nas concentrações de GMPc determina o
fechamento dos canais de Na + e a
hiperpolarização da membrana.
● Esse processo permite uma amplificação do sinal;
Fototransdução nos Cones
● Quando expostos a muita claridade, a resposta à
luz dos bastonetes torna-se saturada. A visão
durante o dia depende inteiramente dos cones,
cujos fotopigmentos necessitam de maior nível de
energia para sofrerem desbotamento.
● O processo de fototransdução nos cones é
praticamente o mesmo que aquele que ocorre nos
bastonetes; a única diferença significativa é o tipo
de opsinas dos discos membranosos dos
segmentos externos dos cones que contém uma
das três opsinas que conferem aos fotopigmentos
diferentes sensibilidades espectrais (azul,
vermelho e verde).
● Detecção de Cores: as cores que percebemos são
determinadas principalmente pelas contribuições
relativas de cada tipo de cone para o sinal na
retina.
● CORRELAÇÃO CLÍNICA: várias formas de
cegueira para cores resultam no caso de
deficiências de um ou mais dos tipos de
fotopigmentos dos cones.
Adaptação ao Escuro e à Claridade
Essa transição da visão diurna, com base nos cones,
para a visão noturna, com base nos bastonetes, não é
instantânea: leva cerca de 20 a 25 minutos. A
adaptação ao escuro explica-se por diversos fatores:
● Adaptação à claridade: dilatação das pupilas; o
Regeneração da rodopsina para uma
configuração molecular anterior ao
desbotamento e o ajuste da circuitaria funcional
da retina, de forma que mais bastonetes estejam
disponíveis para cada célula ganglionar.
● O Papel do Cálcio na Adaptação à Claridade: os
canais de sódio dependentes de GMPc também
admitem cálcio. No escuro, o Ca2 + entra nos
cones e promove um efeito inibitório na enzima
(guanilato ciclase) que sintetiza o GMPc.
Quando os canais se fecham, o GMPc se
regenera, e ocorre o mesmo novamente. Ocorre
uma despolarização gradual da membrana, de
retorno a um potencial de aproximadamente –35
mV.
O PROCESSAMENTO NA RETINA
Transformações na Camada Plexiforme Externa
● Os fotorreceptores liberam glutamato quando
despolarizados.
Campos Receptivos de Células Bipolares:
● As células bipolares podem ser divididas em duas
classes, com base em suas respostas ao
glutamato liberado pelos fotorreceptores:
○ Células bipolares do tipo OFF: o glutamato
causa abertura de canais de Na +
(despolarização no escuro e hiperpolarização
na luz).
○ Células bipolares do tipo ON: proteína G
respondem ao glutamato com
hiperpolarização (no escuro; e despolarização
na luz).
● O campo receptivo é a área da retina onde, em
resposta à estimulação pela luz, ocorre uma
alteração do potencial de membrana da célula. A
resposta do potencial de membrana de uma célula
bipolar à luz no centro do campo receptivo é
oposta àquela promovida pela luz na periferia.
● Esse antagonismo entre centro e periferia parece
vir de uma interação complexa nos contatos
sinápticos de células horizontais, fotorreceptores
e bipolares.
● A organização dos campos receptivos em
centro-periferia passa das células bipolares para
as ganglionares por meio das sinapses na camada
plexiforme interna.
SISTEMA VISUAL CENTRAL
● Nervos ópticos > quiasma óptico > tratos ópticos
> corpos geniculados laterais > radiações > lobo
occipital.
● IMPORTANTE: as fibras nasais (oriundas da
retina nasal) sofrem decussação no quiasma.
CONSEQUÊNCIA: no córtex, as fibras nasais
são contralaterais e as temporais são
homolaterais > o campo temporal é contralateral e
o campo nasal é homolateral.
● Conforme seu destino,pode-se distinguir 4 tipos
de fibras nas vias ópticas:
Fibras retino-hipotalâmicas: quiasma óptico >
núcleo supraquiasmático do hipotálamo. Atuam
no ciclo circadiano. Tem origem em células
ganglionares especiais da retina.
Fibras retinotetais: ganham o colículo superior
através do braço do colículo superior.
Relacionam-se com reflexos de movimentos
dos olhos ou das pálpebras desencadeados por
estímulos nos campos visuais.
Fibras retino-pré-tectais: ganham a área
pré-tectal, situada na parte rostral do colículo
superior através do braço do colículo superior.
Relacionam-se com o reflexo fotomotor direto
e consensual.
Fibras retino geniculadas: as mais importantes
pois apenas elas relacionam-se diretamente
com a visão. Fazem sinapse com os neurônios
da radiação óptica (trato geniculo-calcarino) e
terminam na área visual, área 17.
Existe uma retinotopia perfeita que permite localizar
com precisão certas lesões da via óptica.
REFERÊNCIAS
BEAR, Mark F.. Neurociências: desvendando o sistema
nervoso. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. 895 p.
MACHADO, A; HAERTEL, L.M. Anatomia funcional. 3.
ed. São Paulo: Ateneu, 2014.
TORTORA, Gerard J.; DERRICKSON, Bryan. Princípios
de Anatomia e Fisiologia. 12ª edição. Rio de Janeiro: Ed.
2010.