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.

“Un tipo de cono excita la célula ganglionar

mediante la célula bipolar despolarizante mientras

otro tipo de cono la inhibe a través de la vía

inhibidora indirecta por una célula bipolar hiperpolarizante.”