El Ojo: II. El Ojo: II. Función receptora Función receptora y nerviosa de la retinay nerviosa de la retina
• La retina es la porción del
ojos sensible a la luz. Esta
contiene :
– Conos: visión a colores. 3mil
millones.
– Bastones: visión en la
oscuridad. 100 millones.
Capas de la retina• Pigmentaria• De conos & bastones• Nuclear externa• Plexiforme externa• Nuclear interna• Plexiforme interna• Ganglionar• Nervio óptico• Membrana limitante
interna
Fóvea de la retina• Localizada en el centro de la retina• Ocupa área de 1mm2
• Capacitada para la visión aguda y detallada• Contiene la fóvea central (.3mm) compuesta por conos (largos y
delgados. 35,000).
Conos, Bastones & su fotorreceptor• Son fotorreceptores.
• En la porción periférica de la retina miden de 2–8µm y en la fóvea miden 1.5µm.
• La sustancia fotosensible (rodopsina & pigmentos del color) esta en el segmento externo.
• Proteínas conjugadas.
• Se incorporan a las membranas de los discos como proteínas transmembranas.
• El segmento interno tiene citoplasma normal con mitocondrias que proporcionan energía para los fotorreceptores.
• Su cuerpo sináptico los conecta a las células horizontales y bipolares.
Capa pigmentaria• Melanina, impide la reflexión lumínica.
• Necesaria para el contraste de los puntos claros y los oscuros para una imagen nítida.
• Contiene grandes cantidades de vitamina A.
• La agudeza visual de los albinos es aprox. 20/100 20/200.
Irrigación de la retinaCapa interna:
•Dada por la arteria central de la retina.
•Penetra en el globo ocular
a través del nervio óptico
luego se divide.
Capa externa:
•Dada por la proximidad del tejido a la coriodes (muy vascularizado).
Fotoquímica de la visión: rodopsina-retinal
• Rodopsina:
– Combinación de escotopsina (proteína) y retinal (pigmento carotenoide: 11-cis-retinal).
– Absorbe la energía lumínica y se descompone. El cis se transforma en todo-Trans.
La metarrodopsina II
(rodopsina activada)
estimula los cambios
eléctricos en los bastones
y se transmite la imagen al
SNC por medio del nervio
óptico.
Ceguera Nocturna
• Hipovitaminosis A grave.
• Causada por la disminución de la cantidad de retinal y rodopsina por falta de vitamina A.
• La luz de noche es escasa para permitir una visión suficiente.
Excitación del bastón• El potencial del receptor es
hiperpolarizante. (aumenta negatividad).
• Al descomponerse la rodopsina se disminuye la conductancia de la membrana del bastón para el Na en el segmento externo.
• El segmento interior bombea Na al exterior y en la oscuridad el segmento externo los absorbe neutralizando así la electronegatividad.
“En la oscuridad el bastón no esta excitado por la baja electronegatividad (-40milivoltios).”
• Con la luz la rodopsina se descompone y reduce la conductancia de Na y vuelve la electronegatividad o un mayor grado de hiperpolarizacion. (-70/-80).
• El potencial del receptor es proporcional al logaritmo de la intensidad de la luz.
Disminución de la conductancia del Na “cascada de excitación”
• Un fotón de luz puede generar un potencial de receptor de 1milivoltio.
• Los fotorreceptores amplifican
los efectos estimuladores en
torno a un millón de veces de la
siguiente manera:– El fotón activa a un electrón en la porción 11-cis-
retinal de la rodopsina.(metarrodopsina II)
– La metarrodopsina (enzima) estimula transducina (prot. Inactiva) en la membrana de los disco.
– La transducina activada estimula la fosfodiesterasa y esta hidroliza moléculas de GMPc que permite la oclusión de los canales de Na.
– En unos segundos la cinasa de
rodopsina (presente en el bastón)
desactiva la rodopsina activada.
Se invierte la cascada a su estado
normal.
“la cascada amplifica el efecto de un foton de luz provocando el movimiento de millones de iones Na”
Fotoquímica de la visión de los colores (conos)
• Solo uno de los tres tipos de pigmentos (azul, rojo y verde) esta presente en un cono.
• Muestran absorbencias
máximas ante la luz de
las longitudes de onda de
445, 535 y 570.
(sensibilidad extrema a la
luz, explica como la retina
distingue los colores).
Adaptación a la luz y a la oscuridad
• Después de haber estado expuesto a la luz unas horas gran parte del retinal se habrá convertido en vit A, la concentración de productos fotosensibles es baja. La sensibilidad del ojos esta reducida.
• Estando horas en la oscuridad pasa lo opuesto.
Mecanismos para la detección del color
“El ojo humano es capaz de detectar las gradaciones de color cuando las luces roja,
verde y azul se mezclan en diferentes combinaciones.”
• Para la luz naranja se estimulo los conos rojos en un valor de 99 y los verdes en 42. La proporción de estimulación de los 3 conos es 99:42:0. El SN interpreta la colección como la sensación correspondiente al naranja.
• La luz blanca es la
estimulación equivalente de
los 3 conos.
Daltonismo
• Daltonismo rojo-verde: Falta de un grupo de receptores del color, causa que no distinga unos colores de otros.– Protanopia: carece de conos rojos. Su
espectro visual global se acorta– Deuteranapia: carece de conos verdes.
Escpectro visual normal.
• Normal: 74• Daltonico rojo-verde: 21
• Normal: 42• Daltonico ciego para el rojo: 2• Daltonico ciego para el verde : 4
Circuitos nerviosos de la retinaFóvea de la retina
• Sistema rápido formado por:– Conos– Células bipolares– Células ganglionares
• Las células horizontales son inhibidoras en sentido lateral y las amacrinas envían señales laterales.
Retina periférica
• Conos y bastones• La visión pura de los
bastones esta formada por:– Bastones– Células bipolares– Células amacrinas– Células ganglionares
• Las células horizontales y amacrinas suministran conectividad lateral.
• Las células de la retina (excepto las células ganglionares) envían su información mediante conducción electrotónica.
• Esto permite una conducción escalonada de la potencia de señal.
“La magnitud del impulso de salía es proporcional a la intensidad de iluminación.”
Células horizontales• Potencian el
contraste visual por la inhibición lateral.
• Establecen contacto con: conos, bastones y células bipolares.
Células bipolares• Existen células
excitadores ( despolarizantes) o inhibidoras (hiperpolarizantes).
• Proporcionan un segundo mecanismo de la inhibición lateral.
• Ayudan al separar los márgenes de contraste en la imagen visual.
Células amacrinas• Sirven para analizar las señales
visuales antes de que abandonen la retina.
• Se han identificado 30 clases:– Vía para la visión de los bastones– Responde potentemente a una
señal y se extingue con rapidez– Presentan respuesta enérgica al
desaparecer la señal– Indican cambio de iluminación– Sensibles a la dirección.
Células ganglionares• 1.6 millones aprox.• Promedio de 60 bastones
y 2 conos por célula ganglionar.
• Existen 3 tipos: – W: 40%, diámetro >10µm,
velocidad 8m/s. Reciben excitación de los bastones. Sensibles para detectar el movimiento direccional
– X: 55%, diámetro 10-15µm, velocidad 14m/s. Transmiten detalles finos de la imagen visual. Recibe conexiones de al menos un cono (visión colores).
– Y: 5%, diámetro 35µm, velocidad 50m/s. Responden a modificaciones rápidas de la imagen en movimientos e intensidad lumínica.
Excitación de las células ganglionares
• Las células ganglionares originan las fibras largas que forman el nervio óptico y llegan al cerebro.
• Envían señales mediante potenciales de acción repetidos.
• Su excitación depende de los cambios de intensidad de la luz.
Transmisión de señales que indican los contrastes en la
imagen• Células ganglionares responden a los márgenes de contraste en la escena.
• En iluminación uniforme la célula ganglionar no esta estimulada ni inhibida.
• En un contraste visual las señales que recorren las vías directa y lateral se potencian mutuamente.
Transmisión de las señales del color por las células ganglionares
• Cuando los 3 tipos de conos activan a una célula ganglionar será una señal “blanca”.
• Si recibe excitación de un tipo de cono y la inhibición de otro se crea un efecto reciproco y una relación reciproca de excitación-inhibicion.
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