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SISTEMA VISUAL

Fisiologia

Óptica de la visión

Principios físicos de la óptica

Se da Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales.

Indice de refracción

Es una sustancia transparente es el cociente entre la velocidad de la luz en el aire y su velocidad en ese medio, el valor que toma en el propio aire es de 1. Por tanto, si la luz atraviesa un tipo concreto de vidrio a una velocidad de 200.000 km/s, el índice de refracción de este material es 300.000 dividido por 200.000, o sea, 1,5.

Aplicación de los principios de refracción a las lentes

Lente convexa

Concentra los rayos de luz, Los rayos luminosos que inciden sobre el centro de la lente chocan exactamente perpendiculares contra su superficie y, por tanto, la atraviesan sin sufrir ninguna refracción. Si la lente tiene exactamente la curvatura adecuada, los rayos paralelos que atraviesan cada parte de la misma se desviarán justo lo suficiente para que todos se crucen en el mismo sitio, que se llama punto focal.

Lente cóncava

Dispersa los rayos de luz, Por tanto, una lente cóncava provoca la divergencia de los rayos luminosos, mientras que la convexa propiciar su convergencia.

Lente cilíndrica

Refracción de la luz

Desvía los rayos de luz en un solo plano, desvían los rayos luminosos en sus dos caras, pero no lo hacen ni en su parte superior ni en la inferior. Por tanto, los rayos luminosos paralelos se desvían hacia una línea foca

La combinación de dos lentes cilíndricas en ángulo recto equivale a una lente esférica

La vertical provoca la convergencia de los rayos luminosos que atraviesan sus dos caras, y la horizontal la convergencia de los rayos superiores e inferiores.

Distancia focal

convergencia

Distancia que convergen los rayos paralelos en un punto focal, dentro de una lente convexa

se concentran en un punto los rayos de luz que las atraviesan.

Cuando el origen de la luz es una fuente puntual que no está alejada de la propia lente

Divergencia

Formación de la imagen en la retina

La mente percibe los objetos en su posición derecha a pesar de su orientación al revés en la retina debido a que el cerebro está entrenado para considerar como normal una imagen invertida.

Mecanismo de acomodación

el cristalino está compuesto por una potente cápsula elástica rellena de un líquido viscoso de carácter proteináceo, pero transparente, que en su estado de relajación adopta una forma casi esférica, cuando es necesario tensionar, los ligamentos suspensorios se fijan radialmente alrededor del cristalino y tiran de sus extremos hacia el perímetro del globo ocular.

Sistema humoral del ojo

líquido intraocular

Humor Acuoso

está delante del cristalino, es un líquido que circula con libertad.

Humor Vítreo

Está entre la cara posterior del cristalino y la retina, es una masa gelatinosa cuya cohesión se mantiene por una fina red fibrilar compuesto por moléculas.

FORMACIÓN DEL HUMOR ACUOSO POR EL CUERPO CILIAR

-se forma en el ojo a una velocidad media de 2 a 3.

- se forma casi por completo mediante un mecanismo de secreción activa por el epitelio de los procesos ciliares

Evacuación del humor acuoso

Una vez formado en los procesos ciliares,fluye a través de la pupila hacia la cámara anterio

Función receptora y nerviosa de la retina

Capas de la retina

exterior hacia el interior

1) capa pigmentaria

2) Capa de conos y bastones que aloja las prolongaciones de estos receptores hacia la capa anterior

3) Capa nuclear externa que contiene los somas de los conos y los bastones,

4) Capa plexiforme externa

5) Capa nuclear interna

6) Capa plexiforme interna

7) Capa ganglionar

8) Capa de las fibras del nervio óptico

9) Membrana limitante interna

Fotoquímica de la visión

anto los conos como los bastones contienen productos químicos que se descomponen ante la exposición a la luz y, en el curso del proceso, excitan a las fibras nerviosas que salen del ojo.

Bastones

Rodopsina

Ciclo visual rodopsina-retinal y excitación de los bastones

Cuando la rodopsina absorbe la energía lumínica, empieza a descomponerse en una fracción muy pequeña de segundo, activada, la que estimula los cambios eléctricos en los bastones, y tras ello estos receptores ya transmiten la imagen visual hacia el sistema nervioso central bajo la forma de un potencial de acción en el nervio óptico.

Excitación del bastón cuando la luz activa la rodopsina

El potencial de receptor del bastón es hiperpolarizante, la excitación de un bastón provoca un aumento de la negatividad en el potencial de membrana en su interior, lo que supone un estado de hiperpolarización, que significa una mayor negatividad de la normal dentro de su membrana.

Cuando se descompone la rodopsina, disminuye la conductancia de la membrana del bastón para los iones sodio en su segmento externo. Esto provoca una hiperpolarización de toda la membrana del bastón.

Conos

pigmentos de los conos o pigmentos del color

pigmentos de los conos o pigmentos del color

Fotoquímica de la visión de los colores por los conos

La porción de todos los pigmentos visuales correspondiente al retinal es absolutamente idéntica en los conos y en los bastones. Por tanto, los pigmentos sensibles al color de los conos consisten en combinaciones de retinal y fotopsinas. Estos pigmentos para el color se llaman, respectivamente, pigmento sensible al azul, pigmento sensible al verde y pigmento sensible al rojo.

Visiòn Color

Mecanismo tricolor para la detección del color

El ojo humano es capaz de detectar casi todas las gradaciones de color cuando sólo las luces roja, verde y azul monocromáticas se mezclan adecuadamente en diversas combinaciones.

Percepción de la luz blanca.

La percepción del blanco puede lograrse mediante la estimulación de la retina con la combinación oportuna tan sólo de tres colores escogidos que activen los tipos de conos respectivos más o menos por igual.

Circuitos nerviosos de la Retina

1-Conos y bastones:Transmiten las señales hacia la capa plexiforme externa,donde hacen sinapsis con las células bipolares y horizontales.

2-Células horizontales: Transmiten las señales en sentido horizontal por la capa plexiforme externa desde los conos y bastones hasta las células bipolares, transmiten señales inhibidoras en sentido lateral por la capa plexiforme externa.

3-Células bipolares: Solo llega a las células amacrinas que transmiten sus señales hacia las ganglionares.

4-Células amacrinas: Envían señales laterales por la capa plexiforme interna y suministran la conectividad Lateral, además transmiten sus señales hacia las ganglionares.

5-Células Ganglionares: Transmiten las señales de salida desde la retina hacia el cerebro a través del nervio óptico.

Funciones

Inhibición lateral para potenciar el contraste visual: Función de las células horizontales.

La función de las células horizontales garantiza la transmisión de los patrones visuales con el debido contraste, por lo tanto, la zona excitada por el haz de luz tiene limitaciones en su dispersión por la retina debido a la acción inhibitoria de estas, resultando importante para lograr una precisión en la transmisión de las márgenes de contraste contenido en la imagen visual

Excitación de unas células bipolares e inhibición de otras

Hay dos tipos de células bipolares que aportan señales excitatorias e inhibitorias, 1) La célula bipolar despolarizante y 2) la célula bipolar hiperpolarizante, por ende, algunas se despolarizan con la excitación de los conos y bastones, y otras se hiperpolarización, unas respondiendo con la liberación de neurotransmisores (Glutamato) por parte de los bastones, y conos. Otra alternativa defiende la excitación directa procedente de los fotorreceptores, mientras el impulso llega a la otra por un camino indirecto a través de una célula horizontal.

Tipos neuronas

1. Los propios fotorreceptores, los conos y los bastones, que transmiten las señales hacia la capa plexiforme externa, donde hacen sinapsis con las células bipolares y horizontales.

Transmisión de señales que indican los contrastes en la escena visual

Muchas células ganglionares responden sobre todo a los márgenes de contraste en la escena. Dado que este parece ser el medio principal para transmitir su patrón hacia el cerebro. A todos los fotorreceptores, el tipo de célula ganglionar de contraste no está ni estimulada ni inhibida.

Transmisión de las señales de color por parte de las células ganglionares

La importancia de estos mecanismos de contraste del color estriba en que representan un medio por el que la propia retina comienza a distinguir los colores. Así pues, cada tipo de célula ganglionar para el contraste de colores queda excitado por un color pero inhibido por el color «contrario». Por tanto, el análisis del color empieza en la retina y no supone una función íntegra del cerebro.

2. Las células horizontales, que transmiten las señales en sentido horizontal por la capa plexiforme externa desde los conos y los bastones hasta las células bipolares.

3. Las células bipolares, que transmiten las 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.

4. Las células amacrinas, que transmiten las señales en dos direcciones, directamente 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.

5. Las células ganglionares, que transmiten las señales de salida desde la retina hacia el cerebro a través del nervio óptico.

6.La célula interplexiforme. Este elemento transmite señales en sentido retrógrado desde la capa plexiforme interna hacia la capa plexiforme externa.

Neurofisiología central de la visión

VÍAS VISUALES

Las vías visuales van desde las dos retinas hasta la corteza visual, las señales nerviosas de este carácter abandonan la retina a través de los nervios ópticos, las fibras visuales también se dirigen a otras regiones más antiguas del encéfalo desde los tractos ópticos hasta el núcleo geniculado, pueden dividirse a grandes rasgos en un sistema antiguo dirigido hacia el mesencéfalo y la base del prosencéfalo y un sistema nuevo para la transmisión.

La corteza visual primaria tiene seis capas principales

º Los impulsos que ascienden hacia las capas I, II y III acaban enviando su contenido en sentido lateral con un alcance reducido dentro de la corteza.

ºLa capa IV, sufren una nueva transformación al propagarse hacia el exterior y hacia el interior a lo largo de cada unidad columnar vertical

ºLos que descienden hacia las capas V y VI excitan neuronas que transmiten su actividad a unas distancias mucho mayores.

Movimientos oculares y su control

Control muscular de los movimientos oculares

Los movimientos oculares están controlados por tres pares de músculos. Cada uno de los tres grupos musculares de un ojo recibe una inervación recíproca, de manera que uno de los miembros del par se relaja mientras el otro se contrae

Los rectos medial y lateral se contraen para desplazar los ojos de un lado a otro.

Los rectos superior e inferior lo hacen para moverlos hacia arriba y hacia abajo.

En cuanto a los músculos oblicuos, intervienen sobre todo en la rotación de los globos oculares a fin de mantener los campos visuales en posición vertical.

también muestra los núcleos del tronco del encéfalo que tienen a su cargo los pares craneales tercero, cuarto y sexto, y sus conexiones con los nervios periféricos que se dirigen hacia los músculos oculares. Asimismo, se recogen las interconexiones existentes entre los núcleos del tronco del encéfalo a través del haz nervioso llamado fascículo longitudinal medial

Vías nerviosas para el control de los movimientos oculares

Movimientos oculares de fijación

Este fenómeno está controlado por dos mecanismos neuronales.

El primero permite a una persona mover los ojos voluntariamente para encontrar el objeto sobre el que desea fijar la visión; esto se llama mecanismo voluntario de fijación

El segundo es un proceso involuntario que mantiene los ojos fijos con firmeza sobre el objeto una vez que ha sido descubierto; esto se denomina mecanismo involuntario de fijación.

Mecanismo de bloqueo voluntario de fijación

Están controlados por un campo cortical situado a ambos lados de las regiones corticales premotoras, la disfunción o destrucción bilateral de estas áreas complica la posibilidad de que una persona desbloquee su mirada de un punto de fijación.

Mecanismo de bloqueo involuntario de fijación

​​​​​

Está controlado por las áreas visuales secundarias de la corteza occipital, situadas básicamente por delante de la corteza visual primaria, siendo así un mecanismo para evitar que el objeto de atención se salga de la porción retiniana correspondiente de la fóvea.

Control autónomo de la acomodación y de la apertura pupilar

Nervios autónomos de los ojos

El ojo está inervado por fibras nerviosas simpáticas y parasimpáticas.

Las fibras preganglionares parasimpáticas nacen en el núcleo de Edinger-Westphal y a continuación viajan en el tercer par hasta el ganglio ciliar, que se halla justo detrás del ojo. En este punto, los axones preganglionares hacen sinapsis con las neuronas parasimpáticas posganglionares, que a su vez envían sus fibras hacia el globo ocular a través de los nervios ciliares.

Estos nervios excitan

el músculo ciliar que controla el enfoque del cristalino

el esfínter del iris que contrae la pupila. La inervación simpática del ojo se origina en las células de la asta intermediolateral a nivel del primer segmento torácico de la médula espinal.

Control en diámetro de la pupila

Miosis

Midriasis

Es la dilatación de la pupila ocurre cuando se expone la visión a una luz tenue y se activa la visión escotópica. En la dilatación de la pupila intervienen los músculos radiales del iris.

Es la contracción de la pupila. Suele suceder cuando se dan situaciones de luz intensa y se activa la visión fotópica. En la contracción de la pupila intervienen los músculos circulares del iris o esfínter iridiano.

Reflejo pupilar fotomotor.

Síndrome de Horner

Se le llama a la reacción que se da cuando la luz ilumina los ojos, las pupilas se contraen, ayudar al ojo a adaptarse de forma rapidísima a unas condiciones lumínicas cambiantes.

Es una condición que se da por la interrupción en la cadena simpática cervical, ocasionando los siguientes efectos: La pupila permanece contraída por la irrupción de las fibras nerviosas simpáticas dirigidas al músculo dilatador, caída del papado, y poca o ninguna sudoración en el lado afectado.