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FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN: MECANISMOS BÁSICOS DEL PROCESO VISUAL

FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN: MECANISMOS BÁSICOS DEL PROCESO VISUAL FISIOLOGÍA DE LA RETINA Prueba de oposición para optar al cargo de Profesor Titular de Fisiología de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Nacional de Rosario Dr. Pablo Arias Prof. Adjunto de Fisiología FMED-UBA

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FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN: MECANISMOS BÁSICOS DEL PROCESO VISUAL

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Presentation Transcript

  1. FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN: MECANISMOS BÁSICOS DEL PROCESO VISUAL FISIOLOGÍA DE LA RETINAPrueba de oposición para optar al cargode Profesor Titular de Fisiología dela Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Nacional de Rosario Dr. Pablo AriasProf. Adjunto de FisiologíaFMED-UBA FCM-UNL Fisiología de la Visión

  2. OBJETIVOS OPERATIVOS • Enumerar las funciones del sistema visual • Graficar el sistema óptico del ojo humano y la potencia de sus lentes. Describir los errores de refracción más frecuentes y la forma de corregir dichos errores. • Graficar el trayecto de las fibras del nervio óptico hasta el núcleo geniculado lateral y la proyección desde esta estación hasta la corteza visual primaria. • Utilizando el esquema anterior, describir el campo visual de cada ojo y predecir los déficits visuales que se producirán como consecuencia de lesiones en las distintas partes de la vía óptica EL ESTUDIO DE LOS TEMAS DEL PRESENTE SEMINARIO DEBE PERMITIRLES: Fisiología de la Visión

  3. OBJETIVOS OPERATIVOS: • Enumerar las células nerviosas que constituyen la retina indicando las conexiones entre ellas. • Describir los distintos tipos de fotorreceptores y su sensibilidad espectral. Explicar los conceptos de visión fotópica y escotópica. • Diferenciar las dos vías funcionales (conos y bastones) de conducción centrípeta de la señal visual. • Enumerar los elementos oculares que permiten una agudeza visual normal y describir la evaluación de este parámetro. Explicar la importancia de la fóvea para la visión discriminativa. • Dibujar esquemáticamente el proceso de fototransducción indicando las moléculas y elementos químicos que en él intervienen. EL ESTUDIO DE LOS TEMAS DEL PRESENTE SEMINARIO DEBE PERMITIRLES: Fisiología de la Visión

  4. LUZ VISIBLE La luz visible es sólo una fracción del espectro electromagnético(~400 - ~700 nm) que puede ser captada por el ojo humano… Efectos térmicos Efectos fotoquímicos Efectos ionizantes Fisiología de la Visión

  5. RELEVANCIA FISIOLOGICA DEL SISTEMA VISUAL (SV) • El desarrollo de mecanismos para detectar y transducir la energía lumínica es una ventaja adaptativa relevante • El SV es el más complejo de los sistemas sensoriales • El SV aporta al cerebro el 80% de la información proveniente del medio • Interviene además en la ritmicidad circadiana, en el equilibrio y en la generación de reflejos posturales Fisiología de la Visión

  6. RELEVANCIA FISIOLOGICA DEL SISTEMA VISUAL (SV) • El desarrollo de mecanismos para detectar y transducir la energía lumínica es una ventaja adaptativa relevante • El SV es el más complejo de los sistemas sensoriales • El SV aporta al cerebro el 80% de la información proveniente del medio • Interviene además en la ritmicidad circadiana, en el equilibrio y en la generación de reflejos posturales Fisiología de la Visión

  7. RELEVANCIA FISIOLOGICA DEL SISTEMA VISUAL (SV) • El desarrollo de mecanismos para detectar y transducir la energía lumínica es una ventaja adaptativa relevante • El SV es el más complejo de los sistemas sensoriales • El SV aporta al cerebro el 80% de la información proveniente del medio • Interviene además en la ritmicidad circadiana, en el equilibrio y en la generación de reflejos posturales Fisiología de la Visión

  8. RELEVANCIA FISIOLOGICA DEL SISTEMA VISUAL (SV) • El desarrollo de mecanismos para detectar y transducir la energía lumínica es una ventaja adaptativa relevante • El SV es el más complejo de los sistemas sensoriales • El SV aporta al cerebro el 80% de la información proveniente del medio • Interviene además en la ritmicidad circadiana, en el equilibrio y en la generación de reflejos posturales Fisiología de la Visión

  9. CAPTACIÓN + FOTOTRANS-DUCCIÓN IMPULSO NERVIOSO PROCESAMIENTOEN AREAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS (50% DEL NEOCORTEX) FENÓMENO VISUAL SEÑAL ÓRGANO RECEPTOR MENSAJE INTERPRETACIÓN Fisiología de la Visión

  10. Se ha comparado el ojo con una cámara: • una lente deformable (el cristalino) refracta la luz permitiendo la formación de una imagen bidimensional invertida en la parte posterior del ojo; • el iris toma la función del diafragma, regulando la entrada de luz • la retina — sensible a la luz hace las veces de película. Fisiología de la Visión

  11. epiteliopigmentario bastones conos capa plexi-forme ext. cél. hori-zontales cél. bipo-lares cél. amá-crinas capa plexi-forme int. cél. gan-glionares fibras ner-viosas Fisiología de la Visión

  12. epiteliopigmentario bastones conos capa plexi-forme ext. cél. hori-zontales cél. bipo-lares cél. amá-crinas capa plexi-forme int. cél. gan-glionares fibras ner-viosas Fisiología de la Visión

  13. epiteliopigmentario bastones conos capa plexi-forme ext. cél. hori-zontales cél. bipo-lares cél. amá-crinas capa plexi-forme int. cél. gan-glionares fibras ner-viosas Fisiología de la Visión

  14. SISTEMA DUAL DE RECEPCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION VISUAL Fisiología de la Visión

  15. SISTEMA DUAL DE RECEPCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION VISUAL Bastones-N~ 120 x 106-Visión acromática-Alta convergencia -Elevada sensibilidad-Baja discriminación espacial-Adaptación lenta Fisiología de la Visión

  16. SISTEMA DUAL DE RECEPCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION VISUAL Bastones-N~ 120 x 106-Visión acromática-Alta convergencia -Elevada sensibilidad-Baja discriminación espacial-Adaptación lenta Fisiología de la Visión

  17. SISTEMA DUAL DE RECEPCIÓN Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION VISUAL Bastones-N~ 120 x 106-Visión acromática-Alta convergencia -Elevada sensibilidad-Baja discriminación espacial-Adaptación lenta Conos-N~ 5 x 106-Visión cromática- Baja convergencia - Baja sensibilidad- Alta discriminación espacial-Adaptación rápida Fisiología de la Visión

  18. CAMPO RECEPTIVO fotorre-ceptores fotorre-ceptores bastón cono cono células bipolares células ganglionares LA MAYOR CONVERGENCIA AUMENTA LA SENSIBILIDAD A LA LUZ DE LOS BASTONES, PERO A COSTA DE UNADISMINUCION EN LA CAPACIDAD DE DISCRIMINACION • Conos y bastones  grado de convergencia • Convergencia  mejor detección de luz, menor resolución espacial • Relación conos/CG ~1 maximiza la visión discriminativa (agudeza visual) Fisiología de la Visión

  19. EL AUMENTO DE LA CONVERGENCIA REDUCE EL NUMERODE UNIDADES DE INFORMACION POR AREA (~DISMINUYE LA CANTIDAD DE PIXELS) Sistema de Bastones(ALTA CONVERGENCIA) Sistema de Conos(BAJA CONVERGENCIA) Fisiología de la Visión

  20. LA FOTOTRANSDUCCION CONVIERTE LA ENERGIALUMINOSA EN CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE MEMBRANA Fisiología de la Visión

  21. UN DERIVADO DE LA VITAMINA A, EL 11-cis RETINAL,ES LA MOLECULA FOTOSENSIBLE (CROMOFORO) DELPIGMENTO VISUAL DE CONOS Y BASTONES CONOS Y BASTONES PRESENTAN DISCOS CON PIGMENTO VISUAL(OPSINAS) “APILADOS” EN SUSEGMENTO EXTERNO Fisiología de la Visión

  22. EL PRIMER PASO DE LA FOTOTRANSDUCCION ESEL CAMBIO CONFORMACIONAL DEL 11-cis-RETINALPRESENTE EN EL PIGMENTO VISUAL Fisiología de la Visión

  23. EN LA OSCURIDAD SE GENERA GMP CÍCLICOQUE MANTIENE ABIERTOS CANALES DE SODIO SENSIBLES A ESTE NUCLEOTIDO Estado de despolarizacióntónica (-30 mV) Fisiología de la Visión

  24. EN PRESENCIA DE LUZ SE REDUCEN LOS NIVELESDE GMPc Y SE CIERRAN LOS CANALES DE SODIO EL RECEPTOR SE HIPERPOLARIZA PORQUE SIGUE SALIENDO K+ AL EXTERIOR CON LO QUE SE SUPRIME LA LIBERACION DE GLUTAMATO, QUE EXCITA A LAS CELULAS BIPOLARES. EN FORMA CONSTANTE. EL CESE DE ESTA SEÑAL ES INTERPRETADO COMO PRESENCIA DE LUZ Fisiología de la Visión

  25. LA CADENA DE TRANSDUCCION AMPLIFICA CONSIDERABLEMENTE LA SEÑAL FOTICA(CONFIERE ALTA SENSIBILIDAD A LA LUZ) Fisiología de la Visión

  26. AGUDEZA VISUAL • Aparato óptico  imagen bidimensional, nítida y pequeña sobre la retina • Función nerviosa transducción fótica + integración en la retina • Integridad de ambos procesos agudeza visual normal • Agudeza visual capacidad para discriminar detalles finos de un objeto en el campo visual c/iluminación adecuada) Fisiología de la Visión

  27. AV  exploración ocular más sencilla Información global de la funcionalidad del sistema visual Parámetro relevante, pero olvidado, a evaluar en APS AGUDEZA VISUAL Fisiología de la Visión

  28. DETERMINANTES DE LA AGUDEZA VISUAL NORMAL • ojo emétrope • mácula/fóvea con alta densidad de conos  retina periférica • medios transparentes Fisiología de la Visión

  29. Ima-gen Objeto Humor vítreo1.34 Crista-lino 1.40 Cornea1.38 Aire1.00 Humor acuoso1.33 Poder total de refracción ~60 dioptrías  distancia focal 1.65 cm ELEMENTOS OCULARES QUE DETERMINAN LA REFRACCION DE LA LUZ Fisiología de la Visión

  30. Ametropías • Miopía • Hipermetropía - Presbicia • Astigmatismo Fisiología de la Visión

  31. Defecto refractivo: rayos que inciden paralelos (infinito teórico) se enfocan por delante de la retina axial – de curvatura – de índice Corrección: lentes divergentes que “separan” los rayos de luz. Miopía Fisiología de la Visión

  32. En condiciones normales la acomodación permite enfocar sobre la retina objetos entre el infinito y la distancia de lectura (25-30 cm) A partir de los 40 años el cristalino pierde su capacidad para enfocar los objetos cercanos En forma similar a la hipermetropía, se corrige con lentes convergentes.  Presbicia Fisiología de la Visión

  33. LA FOVEA RETINIANA, ELEMENTO CLAVE DE LA VISION DISCRIMINATIVA Fisiología de la Visión

  34. epiteliopigmentario conos capa plexiforme ext. cél. horizontales cél. bipolares fovéola cél. amácrinas capa plexiforme int. fóvea = 500-700 m cél. ganglionares La retina foveal mide menos de 150 m de espesor, desapareciendola capa de fibras nerviosas y gran parte de los cuerpos de lascélulas ganglionares y amácrinas Fisiología de la Visión

  35. densidad máxima de conos densidadmáxima debastones basto-nes DISCO OPTICO DENSIDAD DE RECEPTORES (103 / mm2) conos EXCENTRICIDAD en grados Fisiología de la Visión

  36. Primeras observaciones de la región foveal realizadaspor Ramón y Cajal en 1888 Microscopía de fluorescencia: bastones densamente agrupados en la fóvea Fisiología de la Visión

  37. AGUD AGUDEZA VISUAL Mácula c/fóvea central FONDO DE OJO NORMAL AGUDEZAVISUAL 9/10 Papila óptica Arcadasvasculares Fisiología de la Visión

  38. AGUDEZA VISUAL LESION CASITOTAL DE LA RETINAPERIFERICA POR TRATA- MIENTO CON RAYOSLASER CON MACULAINTACTA: AGUDEZAVISUAL 9/10 Fisiología de la Visión

  39. AGUDEZA VISUAL Mácula c/edema EDEMAY OTRASLESIONESDE MACULO-PATIA EN PACIENTECON DMTIPO 2 AGUDEZAVISUAL 4/10 Fisiología de la Visión

  40. ¿POR QUÉ VEMOS LOS COLORESQUE VEMOS? rayos del extremo rojo REFLEJA ABSORBE rayos del extremo azul-violeta Fisiología de la Visión

  41. DISCRIMINACIÓN DELOS COLORES INTEGRACIÓN DE LA SALIDA DE LOS 3 TIPOS DE CONOS VISION DE LOS COLORES: TEORIA TRICROMATICA • Young / von Helmholtz (~1800): las variaciones de la escala cromática son percibidas por una codificación que involucra tres colores (azul, verde, rojo) ¡¡¡El sustrato histológico de esta teoría fue descubierto recién en 1964!!! Fisiología de la Visión

  42. Absorbancia Longitud de onda (nm) LOS PIGMENTOS VISUALES PERTENECEN A UNA FAMILIA DE PROTEÍNAS 7-DTM • Conopsina azul (S) • Rodopsina (bastones) • Conopsina verde (M) • Conopsina roja (L) Fisiología de la Visión

  43. Absorbancia Longitud de onda (nm) EL COLOR DEL OBJETO SE ESTABLECE A PARTIR DE LA COMPARACIÓN DE LAS LONGITUDES DE ONDA REFLEJADAS DESDE EL OBJETO Y DE SUS ALREDEDORES ¿Por qué seguimos viendo un objeto de un color determinado a pesar de variaciones importantes (sin llegar a la penumbra) de su iluminación? Fisiología de la Visión

  44. LAMINAS DE ISHIHARA Fisiología de la Visión

  45. Fisiología de la Visión

  46. Hemianopsia bitemporal Tumor hipofisario con expansión supraselar Fisiología de la Visión Traumatismo con fractura de orbita izquierda

  47. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA • Guyton-Hall  Tratado de Fisiología Médica, 11ma edición, 2006 • Kandel-Jesse-Schwarz  Principios de Neurociencias, 4ta edición, 2001 • Kolb  How the Retina Works, Scientific American 2003; 91: 28-35 • Arribas  Fototransducción en la Retina http://portal.uam.es/portal/page/profesor/epd2_asignaturas/asig12344/informacion_academica/Clase%20F85-Transduccion%20sensitiva%20en%20la%20retina.pdf Fisiología de la Visión

  48. ¡¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU PRESENCIA Y SU ATENCIÓN!!! Fisiología de la Visión

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