Como se forma a visão

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Como se forma a visão

Antes de entender como funciona a visão é importante entender como é formado o olho e suas adjacências, essenciais para a visão.

O olho é suportado pelos seguintes órgãos acessórios:

– As sobrancelhas sombreiam os olhos e ajudam a evitar que a transpiração que se acumula na testa escorra para os olhos.

– As pálpebras lubrificam, protegem e sombreiam os globos oculares. A contração do músculo levantador da pálpebra superior eleva a pálpebra superior. Cada pálpebra é sustentada internamente por uma camada de tecido conjuntivo, a placa tarsal. As glândulas tarsais (meibomianas) embutidas na placa tarsal produzem secreções que impedem que as pálpebras superiores e inferiores se colem. O revestimento interno da pálpebra, a conjuntiva, é uma membrana mucosa que produz secreções que lubrificam o globo ocular. A conjuntiva continua além da pálpebra, dobrando-se para cobrir o branco do olho.

– Os cílios, nas bordas das pálpebras, ajudam a proteger o globo ocular. As terminações nervosas na base dos cabelos iniciam uma ação reflexa que fecha as pálpebras quando os cílios são perturbados.

– O aparelho lacrimal produz e drena as lágrimas. As lágrimas (líquido lacrimal) são produzidas pelas glândulas lacrimais, que ficam acima de cada olho (em direção à borda lateral). Em cada olho, as lágrimas fluem através do globo ocular e entram em duas aberturas em canais lacrimais que levam ao saco lacrimal. A partir daqui, as lágrimas drenam pelo ducto nasolacrimal para a cavidade nasal. As lágrimas contêm anticorpos e lisozima (uma enzima destruidora de bactérias).

Seis músculos extrínsecos do olho fornecem controle motor fino para os globos oculares. Estes são os músculos reto lateral, medial, superior e inferior e os músculos oblíquo inferior e superior.

As três túnicas do olho são descritas abaixo:

– Túnica fibrosa:  A túnica fibrosa externa consiste em tecido conjuntivo avascular denominado esclera. A parte dianteira 1/6 dessa túnica é a córnea, uma camada transparente de fibras de colágeno que forma uma janela para a entrada de luz. O restante da túnica fibrosa é a esclera. Consistindo de tecido conectivo duro, a esclera mantém a forma do globo ocular e prevê a fixação dos músculos do olho. A parte dianteira visível da esclera é o branco do olho.

– Túnica vascular:  A túnica vascular média (úvea) consiste de três partes pigmentadas altamente vascularizadas (como o nome indica), (a íris, o corpo ciliar e a coróide):

A íris é a parte colorida do olho que se abre e fecha para controlar o tamanho de sua abertura circular, a pupila. O tamanho da pupila regula a quantidade de luz que entra no olho e ajuda a colocar os objetos em foco.

O corpo ciliar fica entre a íris e as coroides (o restante da túnica vascular). Os processos ciliares que se estendem do corpo ciliar secretam humor aquoso, o fluido que preenche a câmara anterior do olho. O ligamento suspensor entre os processos ciliares e a lente mantém as lentes no lugar, enquanto os músculos ciliares (no corpo ciliar) que puxam o ligamento suspensor controlam a forma da lente para focar as imagens.

A coróide conecta com o corpo ciliar em um limite irregular e forma a porção restante (5/6) da túnica vascular. A coróide é marrom-escura, absorvendo a luz e reduzindo o reflexo dentro da câmara do globo ocular que, de outra forma, desfocaria as imagens. A coroide altamente vascularizada fornece nutrientes aos tecidos circundantes, incluindo a túnica fibrosa avascularizada.

– Túnica nervosa:  A túnica nervosa interna é a retina. A retina consiste em um epitélio pigmentado externo coberto por tecido nervoso (a camada neural) no interior. A cor escura do epitélio pigmentado absorve a luz (como na coróide) e armazena a vitamina A usada pelas células fotorreceptoras na camada neural. Existem dois tipos de fotorreceptores na retina:

Os cones são células fotorreceptoras que respondem a luz e cor brilhantes. Eles transmitem imagens nítidas. A concentração de cones é baixa na periferia da retina e aumenta à medida que os cones se aproximam da macula lutea, uma região oval no centro da porção posterior da retina. O centro da mácula lútea, a fóvea central, contém apenas cones; outras células da retina estão ausentes, expondo os cones diretamente à luz recebida. A alta concentração de cones e a exposição direta à luz fazem com que a fóvea central seja o local da retina que proporciona a maior acuidade visual. Como resultado, imagens que são vistas diretamente são focadas na fóvea central.

Os bastonetes são células fotorreceptoras mais sensíveis à luz e mais numerosas que os cones. Como resultado, as hastes fornecem visão sob luz fraca. Eles também são mais capazes de detectar movimento; no entanto, as hastes não conseguem detectar cores e os objetos mal iluminados aparecem em cinza. Como a concentração de bastonetes aumenta em áreas mais distantes da mácula lútea, a detecção de um objeto em movimento ou pouco iluminado pode ser mais eficazmente obtida olhando-se ligeiramente para longe do objeto.

Dentro da túnica nervosa, as células fotorreceptoras (bastonetes e cones) formam sinapses com outras células nervosas (veja a Figura 1). Quando estimulados pela luz, bastonetes e cones passam potenciais graduados para células bipolares, que por sua vez passam por potenciais graduados para as células ganglionares. Os potenciais graduados podem ser modificados por células horizontais e células amácrinas que ligam fotorreceptores adjacentes ou células ganglionares, respectivamente. Os potenciais de ação são finalmente gerados pelas células ganglionares. Os axônios de todas as células ganglionares se reúnem no disco óptico e saem da túnica nervosa através do disco óptico como o nervo óptico. O disco óptico é um ponto cego porque os fotorreceptores estão ausentes aqui.

A lente do olho consiste em células compactadas dispostas em camadas sucessivas (como em uma cebola) e preenchidas com proteínas transparentes chamadas cristalinas. A lente divide o interior do globo ocular em duas cavidades:

A cavidade anterior, a área em frente à lente, é subdividida pela íris e pelo corpo ciliar na câmara anterior e na câmara posterior. Os capilares do corpo ciliar produzem um líquido claro, o humor aquoso, que flui para a câmara posterior, através da pupila e para a câmara anterior. O humor aquoso então drena para as veias através de um canal (seio venoso escleral, ou canal de Schlemm) que circunda o olho onde a córnea e a esclera se unem. O humor aquoso, que é continuamente substituído, fornece pressão para manter a forma da porção da frente do olho e suprimentos O  2 e nutrientes para a lente e a córnea avascular.

A cavidade posterior, a área atrás da lente, é preenchida com um gel claro, o humor vítreo. O humor vítreo, que é produzido durante o desenvolvimento embrionário e não é substituído, mantém a lente e a retina em posição e mantém a forma do olho.

Como se forma a visão

O processo de visão envolve a conversão de energia luminosa em energia química. Características do processo seguem:

Os segmentos externos das hastes e cones contêm numerosas dobras que aumentam a área da superfície exposta à luz.

Fotopigmentos (pigmentos visuais) nos segmentos externos respondem à luz, alterando sua estrutura química. Cada fotopigmento visual consiste em duas partes: retinal (um derivado da vitamina A) e opsina (uma glicoproteína). Existem quatro tipos diferentes de fotopigmentos porque a opsina em cada um tem uma estrutura ligeiramente diferente, permitindo que cada fotopigmento absorva uma faixa diferente de comprimentos de onda de luz (cores diferentes).

Existem três tipos de cones, cada um possuindo um fotopigmento diferente, e cada um sensível a uma faixa diferente de comprimentos de onda de luz. Uma estimulação mista dos três cones diferentes (chamados de vermelho, verde e azul para os comprimentos de onda absorvidos de maneira ideal) fornece a percepção de cores variadas.

Há apenas um tipo de bastão, com um único tipo de fotopigmento, a rodopsina.

Quando um fotopigmento absorve a luz, a retina muda de forma, fazendo com que ele se separe da opsina. Porque o produto é incolor, o processo é chamado de branqueamento.

Ao contrário da maioria dos outros neurônios, os fotorreceptores secretam continuamente um neurotransmissor quando em repouso (não estimulado), condição polarizada. Quando um fotorreceptor é estimulado, a opsina liberada torna-se quimicamente ativa e inicia uma série de reações químicas que fecham os  canais de Na + na membrana plasmática. Como a bomba Na + / K + continua bombeando o Na + para fora da célula, a membrana plasmática se torna hiperpolarizada. A hiperpolarização interrompe a secreção normal do neurotransmissor, que por sua vez estimula um potencial graduado nas células bipolares.

Os fotopigmentos são regenerados quando a opsina é reinserida enzimaticamente à retina. Sob luz brilhante, a rodopsina muito sensível à luz nas hastes não pode ser regenerada tão rapidamente quanto é quebrada, então a maior parte da rodopsina permanece inativa. Como resultado, os pigmentos menos sensíveis à luz em cones estão ativos em plena luz do dia. Quando os olhos se movem de condições claras para condições escuras, os fotopigmentos em cones são muito insensíveis para detectar luz, e a rodopsina em bastões ainda é branqueada por sua exposição à luz brilhante. A visão retorna à medida que a rodopsina é regenerada, um processo chamado de adaptação ao escuro. Quando os olhos se movem do escuro para as condições de luminosidade, as hastes muito sensíveis à luz são repentinamente sobrecarregadas com estimulação, produzindo a sensação de brilho.

Quando a luz refletida de um objeto entra no olho, os seguintes processos ocorrem:

Refração da luz  

Quando os raios de luz passam de uma substância para outra substância de densidade diferente, os raios se curvam ou refratam. A quantidade de flexão depende do ângulo de incidência do raio de luz e do grau em que as densidades das duas substâncias diferem. Quando objetos distantes são avistados, a curvatura normal da lente compensa adequadamente a refração devido às diferenças nas densidades entre o humor aquoso, o cristalino e o humor vítreo.

Acomodação da lente

Os raios de luz de objetos próximos entram no globo ocular em ângulos mais divergentes do que os raios de objetos distantes. Assim, quando os objetos próximos são avistados, os músculos puxam a lente para aumentar sua curvatura, de modo que os raios mais divergentes do objeto próximo são adequadamente refratados na retina.

Constrição da pupila  

Uma função da pupila é regular a quantidade de luz que entra na cavidade posterior para que a retina receba a quantidade apropriada de estimulação. Além disso, quando objetos próximos são avistados, a pupila contrai (reflexo pupilar de acomodação) para bloquear os raios de luz mais divergentes que não podem ser focalizados pela acomodação da lente. A leitura sob baixos níveis de luz pode ser difícil porque as pupilas estão dilatadas para permitir que toda a luz disponível entre em vez de se contrair para melhorar a focagem. Aumentar a quantidade de luz melhora a capacidade de leitura porque o excesso de luz permite que as pupilas se contraiam e a lente focalize um feixe mais estreito de raios de luz.

Convergência do globo ocular

Ambos os olhos apontam na mesma direção ao visualizar um objeto distante. Quando objetos próximos são avistados, os olhos devem ser direcionados medialmente para visualizar simultaneamente o objeto, um processo chamado convergência.

Impulsos nervosos gerados por estímulos visuais viajam ao longo dos axônios das células ganglionares nos dois nervos ópticos. Antes de entrar no cérebro, os axônios que representam as porções mediais dos campos visuais de cada olho atravessam o quiasma óptico. Após o cruzamento, os axônios, agora formando o trato óptico, entram no tálamo. Estímulos visuais processados ​​são então transportados para áreas visuais dos lobos occipitais de ambos os hemisférios cerebrais por vias nervosas chamadas de radiações ópticas. Por causa do crossover parcial no quiasma óptico, cada hemisfério cerebral recebe a porção lateral do campo visual do olho no mesmo lado do corpo que o hemisfério cerebral, mas a porção medial do campo visual do olho é interpretada em o lado oposto do corpo. Além disso, devido à ação da lente, a imagem que se forma na retina e que é enviada ao cérebro é invertida e invertida da direita para a esquerda. O cérebro, entretanto, interpreta toda essa informação visual aparentemente díspar em uma percepção coerente do mundo real.

 

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