FISIOLOGÍA HUMANA I I

VISIÓN

FÍSICA DE LA LUZ

• Óptica: Rama de la física que estudia la luz, su comportamiento, características y manifestaciones.

• Luz: Toda la radiación comprendida en el espectro electromagnético (Distribución energética del conjunto de ondas electromagnéticas).

• Luz Visible: Parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano (espectro visible).

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

PROPIEDADES DE LA LUZ• Velocidad finita: 299,792 km/s en el vacío• Propagación: La luz sigue una recta desde

su origen.• Difracción: Curvatura que tiene la

propagación después de pasar por una abertura o un objeto puntiagudo

• Interferencia: Dos o más ondas se superponen y forman una onda resultante de menor o mayor amplitud

• Reflexión: Cambio de dirección de una onda (a su origen) al encontrarse con una superficie de separación

• Dispersión: Separación que sufren ondas de distinta frecuencia al atravesar el mismo material

• REFRACCIÓN: Cambio de dirección al pasar por medios de distinta densidad

COLOR• Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las

ondas electromagnéticas y refleja las restantes.• Fotorreceptores captan e interpretan las ondas que un

objeto refleja para transmitir la información en forma de señales nerviosas.

• Señales viajan hasta las áreas del cerebro en donde se genera una percepción visual a la cual se le denomina color.

• Color: Percepción visual generada por el cerebro en respuesta a las señales nerviosas que generan los fotorreceptores para las distintas longitudes de onda que captan.

ÍNDICE REFRACTIVO

• Cuando los rayos luminosos pasan de un medio con una densidad a otro con densidad diferente, este se refracta (desvía).• La comparación de las densidades de dos

medios diferentes de propagación de la luz origina el índice refractivo

INDICE REFRACTIVO EN COMPARACIÓN DEL AIRE

Aire 1.00 Córnea 1.38

Humor Acuoso 1.33Cristalino 1.40

LENTES, FOCOS Y DIOPTRIAS

• Lente: Objeto transparente limitado por dos superficies de las cuales al menos una es curva.

• Existen dos tipos de lentes:• Convergente: Grueso por el centro y

estrecho en los bordes que al pasar los rayos luminosos paralelos a su eje principal los refracta a un punto determinado (Foco principal).

Ej. Biconvexos, planoconvexos, etc.• Divergente: Estrecho por el centro y

grueso por los bordes que al pasar los rayos luminosos paralelos a su eje principal los refracta en diferentes direcciones.

Ej. Bicóncavos, planocóncavos, etc.

• Dioptría es el reciproco de la distancia focal principal (Distancia entre el foco principal y el lente) en metros.Ej. Una lente con una distancia focal principal de 0.25m tiene un poder de refracción de 1/0.25 o 4 dioptrías.

ANATOMÍA DEL GLOBO OCULAREstructura Característica

Túnica Fibrosa Tejido conectivo avascular que da forma al globo ocular y es la capa mas externa.

Esclerótica Capa externa del globo ocular que lo protege y da forma

Córnea Corresponde a la continuación de la esclerótica del 1/3 anterior por la cual la luz penetra al globo ocular

Coroides Capa que contiene todas los vasos sanguíneos que nutren al globo ocular

Retina Capa de tejido nervioso que contiene todos los fotorreceptores y que cubre 2/3 posteriores de la coroides

Cristalino Lente biconvexo que permite enfocar objetos a diferentes distancias

Zónula (Ligamento suspensorio del

cristalino

Proyecciones del cuerpo ciliar que sostienen al cristalino y lo mantienen en su posición

Cuerpo Ciliar Porción anterior gruesa de la coroides de musculo liso y epitelio glandular que secreta el humor acuoso

Iris Fibras musculares circulares y radiales que permite la variación del diámetro de la pupila

PROPIEDADES ÓPTICAS DEL OJO

• El ojo desde el punto de vista óptico, equivale a una cámara fotográfica:

• Lente (cristalino)• Apertura variable (pupila)• Película (retina)

REFRACCIÓN• Cuando los rayos luminosos se hacen pasar de un

medio con alguna densidad a otro con densidad distinta, se da una inclinación de los rayos luminosos. Es el mecanismo que permite enfocar una imagen precisa en la retina.

DISTANCIA FOCAL• La distancia entre el cristalino y el foco principal

es la distancia focal principal.

IMAGEN

• El sistema de lentes del ojo enfoca una imagen invertida sobre la retina.

ACOMODACIÓN

• El proceso por el cual se incrementa la curvatura del cristalino se denomina acomodación.

• Cuando la mirada se dirige hacia un objeto cercano, el músculo ciliar se contrae. De este modo disminuye la distancia entre los bordes del cuerpo ciliar y se relajan los ligamentos del cristalino, de manera que éste adquiere una forma más convexa

• Con ello aumenta la capacidad de refracción y el ojo puede enfocar los objetos cercanos.• El diametro de la pupila tambien contribuye pues

al estrecharse mejora la nitidez de la imagen.

PUPILA

• Su funcion es regular la cantidad de luz que penetra el globo ocular

PRESBICIA• Es la perdida de acomodación

por el cristalino• Con la edad el cristalino

crece en longitud y en grosor y pierde mucha elasticidad, en parte debido a la desnaturalización progresiva de sus proteínas. Por tanto, la capacidad del cristalino para modificar su forma disminuye progresivamente.

DEFECTOS ÓPTICOS, ERRORES DE REFRACCIÓN

• Hipermetropia• Globo corto• Enfoque detrás

de la retina• Corrrige con

lente convexa

• Miopía• Globo

alargado• Enfoque

delante de la retina• Corrige con

lente concava

• Astigmatismo

Se debe a diferencias considerables en la curvatura de los diferentes planos oculares

Se corrige conlente cilindrica

• Cataratas

• Opacidad que se forma en alguna parte del cristalino.• Se corrige mediante

la extraccion del cristalino y su sustitucion por un lente artificial.

• Queratocono• Transtorno causado por una forma extraña de la

córnea• Lente de contacto adherido a la superficie corneal

DISTRIBUCIÓN DE LOS RECEPTORES RETINIANOS

• Cada ojo está orientado para proyectar la imagen dentro de una área muy pequeña de la retina llamada fóvea central• Esta fóvea es un hoyuelo que se localiza

dentro de la mancha amarilla o mácula lútea.

• La fóvea central es el resultado del desplazamiento de capas neurales hacia la periferia de manera que la luz en esa área incide directamente sobre los fotorreceptores.

• Los fotorreceptores están distribuidos de tal manera en que en la fóvea solo hay conos mientras que en la periferia hay una mezcla de conos y bastones.

• Aunque haya aproximadamente 126 millones de fotorreceptores en cada retina y solo haya 1.2 millones de axones que forman el nervio óptico la convergencia de conos y células ganglionares en la fóvea es de 1:1.

• Mientras que en la periferia cada célula ganglionar puede tener una convergencia de varios bastones.

•De esta forma la fóvea central tiene una mayor agudeza visual (imágenes nítidas)pero poca sensibilidad a la luz.

• La periferia debido a la gran convergencia de bastones sobre la célula ganglionar la sensibilidad a la luz es mucho mayor pero a expensas de una baja agudeza visual.

ADAPTACIÓN A LA LUZ Y A LA OSCURIDAD

• Con intensidad de luz baja la rodopsina (fotopigmento de los bastones) tiene una máxima absorción a 500nm (Azul-Verde).• El resultado de esta propiedad es

que los bastones proporcionan una visión a blanco y negro cuando la intensidad de luz está disminuida.• La rodopsina tiene que reciclarse

en el epitelio pigmentario porque los bastones no tienen la isomerasa para poder reutilizarla.

• Para la adaptación a la oscuridad durante los primeros 5 minutos se aumenta la cantidad de los fotopigmentos en los conos.

• Después de los 5 minutos iniciales aumenta la cantidad de rodopsina en los bastones.

• A los 20 minutos hay un incremento de 100 000 veces la sensibilidad a la luz y se dice que los ojos están adaptados a la oscuridad.

Vías Centrales de la Visión

Vías visuales• Las señales nerviosas de las

vías visuales, abandonan la retina a través de los nervios ópticos. En el quiasma óptico las fibras procedentes de la mitad nasal de la retina cruzan hacia el lado opuesto, donde se unen a las fibras originadas en la retina temporal contraria para formar los tractos ópticos o cintillas ópticas.

Vías Visuales• A continuación las fibras de

cada tracto óptico hacen sinapsis en el núcleo geniculado lateral dorsal del tálamo, y desde ahí las fibras geniculocalcarinas se dirigen a través de la radiación óptica (fascículo geniculocalcarino) hacia la corteza visual primaria en el área correspondiente a la cisura calcarina del lóbulo occipital medial.

Vías visuales

Retina Nervios opticos Quiasma optico Cintillas opticasNucleo

geniculado lateral dorsal

Fibras geniculocalcarinas Radiación optica Corteza Visual Primaria

Corteza Visual Primaria

• Se encuentra en el área de la cisura calcarina y se extiende desde el polo occipital hacia adelante por la cara medial de la corteza occipital. • Esta área constituye la estación terminal de las señales

visuales directas procedentes de los ojos.

CVI

• Todas aquellas señales visuales directas que se originen:Origen Finalizan

Zona macular de la retina Cerca del polo occipital

Retina Periférica Parte anterior del polo occipital

Porcion superior de la retina Parte alta del polo occipital

Áreas visuales secundarias de la corteza

• También llamadas áreas visuales de asociación, ocupan zonas laterales, anteriores, superiores e inferiores de la corteza visual primaria.

• Estas áreas reciben impulsos secundarios con el fin de analizar los significados visuales.

• La trascendencia de estas es que van diseccionando y analizando progresivamente los diversos aspectos de la imagen visual.

Fibras Visuales• Las fibras visuales también se dirigen a otras regiones mas

antiguas del encéfalo• 1.- Núcleo supraquisamatico del hipotálamo (regula ciclos

circadianos)• 2.- Núcleos pretectales (suscita movimientos de reflejo a fin de

enfocar los ojos)• 3.-Coliculo superior (Controlar movimientos direccionales

rápidos)• 4.-Nucleo geniculado lateral ventral del tálamo (contribuyen l

dominio de algunas funciones conductuales)

Vías Visuales• Las áreas cerebrales activadas por los estímulos han sido

estudiadas en los monos y en el humano con tomografía funcional por emisión de positrones y otras técnicas de obtención de imágenes.