La Visión

1. La Visión Daniel Villareal A00806640 Danilo Tueme A01136780

2. Visión

3. La luz • La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el vacío se llaman ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. La luz es una radiación electromagnética. • La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe confundirse con un haz, que sí tiene grosor). • Un hecho que demuestra la propagación rectilínea de la luz es la formación de sombras. Una sombra es una silueta oscura con la forma del objeto.

4. Refracción de la luz • Índice de refracción = • Velocidad de la luz en el aire/velocidad de la luz en el medio • La velocidad de la luz en el aire = 300000 km/s

5. Refracción de la luz • La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad. Por ejemplo, al pasar del aire al agua, la luz se desvía, es decir, se refracta. • Las leyes fundamentales de la refracción son: • - El rayo refractado, el incidente y la normal se encuentran en un mismo plano. • - El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a un medio en el que se propaga a mayor velocidad.

6. Cuando la luz choca perpendicularmente con otro medio con diferente IR, solo desciende a velocidad de trasmisión y la longitud de onda se reduce (imágenes mas cortas) • Cuando la luz atraviesa una superficie con ángulo, cambia de dirección

7. Tipos de lentes

8. Convergencia de los rayos y punto focal Lente convexa Es mas gruesa en el centro que en los extremos

9. Divergencia de la luz Lente cóncava

10. A diferencia de las lentes esféricas, en las cilíndricas la desviación se produce en un solo plano, los rayos luminosos paralelos se desvían hacia una linea focal

11. Distancia focal

12. Distancia focal • Es la distancia a la cual convergen los puntos paralelos en un punto focal común detrás de una lente convexa • Es posible concentrar los rayos paralelos y los divergentes a la misma distancia de una lente, cambiando su convexidad • La relación entre la distancia focal de la lente, la distancia desde la fuente puntual de luz y la distancia del foco se expresa: 1/f= 1/a + 1/b • Donde f= distancia focal de la lente para los rayos paralelos, a= distancia de la lente a la fuente puntual de luz, b=distancia al foco desde el otro lado de la lente

14. Formación de una imagen por una lente convexa

15. Poder de refracción: dioptría

16. Poder dióptrico • Es la capacidad de desviación de los rayos luminosos por una lente • Se mide en dioptrías • En una lente convexa es igual a 1m/distancia focal (si la convergencia es causada a 1m, la dioptría es +1; a 0.5m es igual a +2 • En una lente cóncava no se puede medir, dado a que causa la divergencia de los rayos • Las lentes cóncavas neutralizan a las convexas (dioptrías negativas)

17. ojo

18. Globo ocular • Contiene el aparato óptico del sistema visual • Formado por tres capas: • Capa fibrosa (externa), formada por esclera y córnea • Capa vascular (media), formada por coroides, cuerpo ciliar y el iris • Capa interna, formada por retina (porciones óptica y no visual)

19. Capa fibrosa • Esclerao esclerótica: • Porción opaca y densa del globo ocular, cubre 5/6 posteriores del ojo • Es el esqueleto fibroso del ojo • Aporta forma y resistencia • La porción anterior es “LO BLANCO DEL OJO” • Córnea: • Porción transparente • Cubre un sexto anterior del ojo

20. Capa vascular / úvea • Coroides • Capa color pardo rojizo entre la esclera y la retina • Tapiza la mayor parte de la esclera • Dentro de este lecho vascular se encuentra la lámina vascular (responsable de “los ojos rojos” en las fotos con flash) • Cuerpo ciliar • Estructura vascular y muscular • Ofrece inserción al cristalino • Los procesos ciliares secretan humor acuoso • Iris • Sobre la cara anterior del cristalino • Con una abertura central: la pupila

21. Capa interna/ retina • Porción óptica • Sensible a los rayos de la luz visible • Tiene dos capas: una neural y una de células pigmentadas. 1° recibe la luz, 2° capa simple de células pigmentadas que absorben la luz y reduce su dispersión en el globo ocular • Porción no visual • Continuación de la capa de células pigmentadas • Da una capa de soporte sobre el cuerpo ciliar (Porción ciliar de la retina) y sobre la cara posterior del iris (Porción iridial de la retina)

22. Fondo • Porción posterior del globo ocular • Tiene el disco óptico (papila óptica), área circular deprimida por donde entran los vasos y las fibras sensitivas que transporta el nervio óptico, no tiene fotorreceptores (punto ciego de la retina) • Mácula lutea, área pequeña ovalada con fotorreceptores especializados para la agudeza visual en el centro esta la fóvea central, área máxima para la agudeza visual, su centro es la foveola

23. Medios ópticos del ojo

24. Córnea • Área circular de la porción anterior de la capa fibrosa externa • Mayor responsable de la refracción de luz en el ojo • Transparente debido a la disposición regular de sus fibras de colágeno y su estado deshidratado • Es avascular, su nutrición depende de los capilares en su periferia, humor acuoso y líquido lagrimal • Sensible al tacto (NC V1)

25. Humor acuoso • De las cámaras anterior y posterior del ojo • Producido en la cámara posterior por los procesos ciliares del cuerpo ciliar • Aporta nutrientes a la córnea y al cristalino • Drena en el seno venoso escleral en el ángulo iridiocorneal

26. Cristalino • Es el lente situado por detrás del iris y por delante del humor vitreo • Es una lente biconvexa y transparente encerrado en una cápsula (la cápsula del cristalino), anclada al cuerpo ciliar por las fibras zonulares • El músculo ciliar cambia la forma del cristalino (permiten enfocar)

27. Humor vítreo • Liquido acuoso encerrado en las redes del cuerpo vítreo • Sustancia transparente y gelatinosa • En los 4/5 posteriores del globo ocular, por detrás del cristalino en la cámara vítrea o postrema • Transmite la luz, mantiene la retina en su sitio y soporta al cristalino

28. Óptica del ojo

29. El sistema ocular del ojo esta compuesto por cuatro superficies de refracción: • Separación entre el aire y la cámara anterior de la cornea • Separación entre la cara posterior de la córnea y el humor acuoso • Separación entre el humor acuoso y la cara anterior del cristalino • Separación entre la cara posterior del cristalino y el humor vítreo

30. Acomodación Alrededor de 70 ligamentos suspensorios se fijan en torno al cristalino, tirando de sus extremos hacia el perímetro del globo ocular. Se encuentran constantemente tensos por sus inserciones en el coriodes y la retina El cristalino se encuentra relativamente plano en condiciones normales (si no estuviera sujeto a presión su forma seria aproximadamente esférica)

31. Acomodación • A nivel de las inserciones laterales de los ligamentos del cristalino en el globo ocular también se encuentra el músculo ciliar, con dos juegos de fibras musculares lisas : fibras meridionales y fibras circulares • Es controlada por señales nerviosas parasimpáticos, relajando los ligamentos del cristalino aumentando el poder dióptrico

32. Cuando se contraen las fibras meridionales arrastran las inserciones periféricas en sentido medial, relajando el cristalino • Cuando las circulares se contraen, reducen el diámetro del perímetro de estas inserciones, relajando al cristalino

33. Diámetro pupilar • La principal función del iris es incrementar la cantidad de luz que llega a los ojos en una situación de oscuridad y disminuirla durante el día • El grado de la luz que penetra el ojo a través de la pupila es proporcional al área pupilar o al cuadrado de su diámetro • Puede reducirse hasta 1.5 mm y ampliarse hasta 8 mm • La cantidad de luz que entra se modifica unas 30 veces

34. Cuando hay una mayor profundidad de foco, la retina se puede alejar considerablemente del plano focal o la potencia de las lentes cambia apreciablemente su valor normal y la imagen permanecerá casi enfocada con nitidez, mientras que si su profundidad es superficial la retina se aparta poco del plano y hay una borrosidad extrema

35. La mayor profundidad de foco se da con una pupila pequeña, dado a que por esta abertura tan pequeña tendrán que pasar casi todos los rayos que atraviesan el cristalino.

36. Formación del humor acuoso • 2-3 microlitros/min • En los procesos ciliares del cuerpo ciliar

37. El humor acuoso se forma casi por completo mediante un mecanismo de secreción activa por el epitelio de los procesos ciliares

38. LA RETINA

39. Capas de la Retina • Desde el exterior hacia el interior: • Capa pigmentaria • Capa de conos y bastones (prolongaciones de receptores) • Capa nuclear externa (somas de conos y bastones) • Capa plexiforme externa • Capa nuclear interna • Capa plexiforme interna • Capa ganglionar • Capa de fibras del nervio óptico • Membrana limitante interna • Después de que la luz atraviesa el sistema ocular de lentes y el humor vítreo penetra en la retina desde su interior.

40. Capa pigmentaria Conos Bastones Membrana limitante externa Células de Müller Célula Horizontal Células bipolares Células amacrinas Células ganglionares Estrato óptico Membrana limitante interna Dirección de la Luz

41. Tipos de Células • Células horizontales: Propagan señales en sentido horizontal por la capa plexiforme externa desde los conos y los bastones hasta las células bipolares. • Células bipolares: Propagan señales en sentido vertical desde los conos, los bastones y las células horizontales hacia la capa plexiforme interna, donde hacen sinapsis con las células ganglionares y amacrinas. Dos tipos despolarizante e hiperpolarizante. Proporciona un mecanismo de inhibición lateral • Células de Müller: Células gliales que unen los elementos neurales de la retina. Sus procesos forman las membranas limitantes interna y externa.

42. Células amacrinas: Propagan señales en dos direcciones, desde las células bipolares hasta las células ganglionares, u horizontalmente en el seno de la capa plexiforme interna desde los axones de las células bipolares hasta las dendritas de las células ganglionares o hasta otras células amacrinas. Utilizan neurotransmisores como GABA, glicina, dopamina, acetilcolina e indolamina que en general son para inhibición. • Células ganglionares: Propagan señales de salida desde la retina hacia el cerebro a través del nervio óptico. Son las únicas neuronas de la retina que propagan potenciales de acción. • Célula interplexiforme: Propaga señales en sentido retrógrado desde la capa plexiforme interna hacia la capa plexiforme externa. Es de carácter inhibidor y controla la dispersión lateral de impulsos visuales por las células horizontales. Regula el grado de contraste de la imagen visual.

43. Fotorreceptores • Los conos y bastones conducen señales hacia la capa plexiforme externa, donde hacen sinapsis con las células bipolares y horizontales. Ambos liberan glutamato en sus sinapsis con las células bipolares. Tiene un segmento externo, uno interno, el núcleo y el cuerpo sináptico. La sustancia fotosensible está en el segmento externo. • El segmento interno contiene citoplasma habitual. • El cuerpo sináptico es la porción que conecta con las siguientes estructuras neuronales (células horizontales y bipolares)

44. Conos • Según la teoría de Young-Helmholtz hay 3 tipos de sustancias fotosensibles (pigmentos del color): • Pigmento sensible al azul o de onda corta • Pigmento sensible al verde o de onda intermedia • Pigmento sensible al rojo o de onda larga • Su potencial de acción tiene un inicio y final súbito.

45. Bastones • Sustancia fotosensible: Rodopsina • Predominan fuera de la fóvea de la retina. • Su potencial tiene un inicio rápido con una terminación lenta. • Son más sensibles que los conos.

46. Células Ganglionares • Tres tipos: W, X e Y. • Células W: 40%, envían señales por sus fibras en el nervio óptico a una velocidad lenta (8m/s). Sensibles para detectar movimiento direccional en el campo visual y la “visión grosera” de los bastones en condiciones de oscuridad. • Células X: 55%, propagan impulsos a 14m/s, se encargan de conducir los detalles finos de la imagen visual, cada célula X recibe conexiones de al menos un cono, por lo que también es responsable de la visión de todos los colores. • Células Y: 5%, responden a modificaciones rápidas de la imagen visual.

47. Excitación conos y bastones • Los potenciales de acción de la retina se generan por la acción de la luz sobre los compuestos fotosensibles de los bastones y los conos. Cuando estas sustancias absorben la luz, su estructura cambia y estas modificaciones desencadenan una secuencia de fenómenos que inician la actividad neural. • Las respuestas de los bastones, conos y células horizontales son de hiperpolarización. • El segmento externo de los bastones tiene rodopsina (proteína escotopsina + pigmento carotenoideretinal o retineno1). • Se encuentra en membrana de los discos, es un receptor acoplado a proteína G. • En la oscuridad el retineno1 está en la configuración 11-cis. La única acción de la luz es cambiar la forma del retineno al isómero trans completo. • Esto altera la configuración de la opsina que activa la proteína G transducina o Gtl. Cuando se une a β arrestina activa la fosfodiesterasa de GMPc que convierte el GMPc en 5’-GMP. • El GMPc actúa sobre los canales de Na+ para mantenerlos abiertos, por lo que la disminución de la concentración de GMPc hace que algunos canales se cierren y produce el potencial de hiperpolarización.

48. En los bastones cuando se descompone la rodopsina disminuye la conductancia de la membrana del bastón para los iones sodio en el segmento externo y debido a que el segmento interno bombea iones sodio hacia el exterior del bastón sin interrupción, esto crea una hiperpolarización. • El potencial de receptor es proporcional al logaritmo de la intensidad de la luz por lo que permite al ojo distinguir esta variable a lo largo de un intervalo.

49. Cascada de excitación para bastones • El fotón activa un electrón en la porción 11-cis-retinal de la rodopsina y permite que se genera metarrodopsina II  estimula a transducina (proteína de los discos y membrana celular del bastón)  estimula a moléculas de fosfodiesterasa  hidroliza moléculas de GMPc y permite la oclusión de los canales de sodio. • La cinasa de rodopsina presente en el bastón, desactiva la metarrodopsina II y la cascada se invierte.

50. Los conos son de 3 tipos, todos contienen retineno1 y una opsina. • La luz activa el retineno1 activa a Gt2  activa a fosfodiesterasa  conversión GMPc en 5’-GMP  cierre de los canales de Na+ entre el líquido intracelular y el citoplasma del cono  disminuye concentración intracelular de Na+  hiperpolarización de las terminales sinápticas de los conos.