Fisiologia Vision

FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN

INTRODUCCIÓN

Gracias al sistema visual somos capaces de detectar e interpretar estímulos de naturaleza lumínica que son ondas electromagnéticas, pero las que nosotros podemos ver, están en un rango que oscila entre 400 - y algo más de 700 nm, que corresponde al espectro de luz visible. Los que se encuentran por debajo de 400nm (UV, rayos X…), y por encima de 700nm (infrarrojos, ondas de radio…) NO los detectamos.

Somos capaces de captar e interpretar estas ondas, porque poseemos un epitelio especial sensorial: la retina.

La retina es la capa mas interna del ojo; externamente a ella está la coroides, mas externamente la esclerótica...

Esta retina esta organizada en capas:

• La más externa es la capa de células pigmentarias que tiene melanina.

• Internamente a ella la capa de fotorreceptores: conos y bastones, que transmiten la información a las células bipolares.

• Capa de células bipolares, que la transmiten a las ganglionares y anacrinas.

• Células ganglionares y anacrinas.

• Axones de las ganglionares, que abandonan el globo ocular por el disco óptico o papila óptica; los axones en conjunto forman el nervio óptico.

La retina es funcional en toda su superficie menos en el disco o papila óptic@, cualquier imagen que se proyecte en el disco o papila, no la veremos, porque no hay fotorreceptores, solo axones de las células ganglionares, por lo que es la región ciega o no funcional de la retina.

En la porción central del epitelio esta la mácula lútea o mancha amarilla, cuya función es la de visión detallada o aguda. Tiene una depresión central llamada fóvea que es el punto de enfoque o de fijación.

La importancia fisiológica del epitelio pigmentario de la retina radica en que evita que se disperse un punto luminoso por toda la retina. La melanina absorbe el punto luminoso, y evita que salga hacia oto punto de la retina y se refleje allí;( si no hay melanina, se refleja, choca contra otro punto y vuelve a reflejarse por lo que no hay agudeza visual, y tenemos una imagen distorsionada por la dispersión de la luz) como es el caso de los albinos, que no tienen melanina y les ocurre esto.

Otras funciones son:

- Fagocitar membranas

- Almacén de Vit A (importante en el proceso visual como veremos)

FOTORRECEPTORES

Los fotorreceptores transforman las ondas electromagnéticas en información comprensible para el SN (Señales eléctricas); esto es la fototransducción.

La densidad de los fotorreceptores a lo largo de la retina no es uniforme, es decir, la distribución de conos y bastones no es constante.

En la fóvea hay un pico de conos (máxima densidad de conos, sin bastones)

Hacia graduación temporal y nasal, la densidad de conos es menor.

Hay una densidad enorme de bastones en la región parafoveal, y según nos alejamos disminuye la densidad de bastones.

Hacia la región próxima a 20 º en zona nasal no hay ninguno por la presencia de la fóvea o papila óptica.

Hay más de 10.000.000 de bastones, y a comparación, el 10% son conos.

Los conos y bastones, ambos tienen:

- Cuerpo sináptico: sinapsis con siguientes células de la retina

- Segmento externo

Conos: forma cónica

Bastones: alargado

- Segmento interno con orgánulos

En el segmento externo, en ambos hay discos apilados:

• En los bastones se forman a partir de repliegues de la membrana externa pero a medida que ascienden son independientes

• En los conos son también repliegues de la membrana externa pero no son independientes

en estos discos está el fotopigmento a modo de transmembrana con moléculas.

El fotopigmento tiene dos componentes:

• Proteico: opsina

• Carotenoide: 11-cis retinal

En los conos el pigmento se llama pigmento del color, y esta formado por:

-Componente proteico: fotopsina

-Carotenoide: 11-cis retinal

En los bastones el pigmento es la rodopsina:

- Componente proteico: escotopsina

- Componente carotenoide: 11-cis retinal

Gracias a estos pigmentos se transforma la energía lumínica en eléctrica capaz de interpretarse.

Este proceso ocurre 4 veces más rápido en conos que en bastones.

FOTOTRANSDUCCIÓN: bastones

Habíamos dicho que la capa pigmentaria almacena Vit A, de la cual se obtiene 11-cis retinal, que pasa del segmento externo al bastón.

A su vez, el bastón esta produciendo la parte proteica, escotopsina, y cuando se unen ambos, se forma la rodopsina.

Cuando la luz incide, el 11-cis retinal se transforma en trans, y se dan una serie de cambios , por la estimulación de la luz, cambia la conformación tridimensional de la molécula de rodopsina, y se termina separando en su parte proteica y en la otra.

obtenemos entonces todo-trans retinal, y metarodopsina II o rodopsina activada que es la que provoca los cambios eléctricos en el fotorreceptor.

Hay que regenerar el pigmento fotosensible, porque ya no tenemos rodopsina, y para ello hay mecanismos de regeneración, a partir del todo-trans retinal, que por enzimas isomerasas, se transforma en 11-cis retinal de nuevo.

también lo podemos obtener a partir de la Vit A almacenada, a partir de retinol, que por isomerasas se puede transformar en 11-cis retinol , y luego en 11-cis retinal.

Podemos hacer también, que el todo-trans retinal en vez de isomerizarse a 11-cis, se almacene como Vit A, para que se puedan generar mayores cantidades de pigmento fotosensible.

*si careciésemos de vitamina A, no podríamos ver, tendríamos ceguera porque no podremos formar pigmento fotosensible, y no podríamos transformar los estímulos lumínicos.

En un bastón en situación de reposo:

No le llega luz, y en su segmento interno hay una bomba Na+/K+ ATPasa que bombea iones Na+ de dentro hacia fuera, pero este Na+, entra en el segmento externo por canales de Na+ que crean una corriente (corriente de oscuridad) porque entran por el segmento externo, y bajan al segmento interno, para volver a salir por la bomba Na+/K+. Si medimos el potencial de membrana en este momento es -40 mV, el interior es negativo con respecto al exterior. Con este potencial, la célula descarga determinadas concentraciones de neurotransmisor de modo tónico.

estimulación de luz:

Cuando incide

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