Fisiologia Ocular

FISIOLOGIA OCULAR PARPADOS Y ANEXOS • PARPADOS: Pliegues cutáneos modificados • FUNCION: protección y distribución de

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FISIOLOGIA OCULAR

PARPADOS Y ANEXOS • PARPADOS: Pliegues cutáneos modificados • FUNCION: protección y distribución de la película

lagrimal • PESTAÑAS: Evitar reflejos, y protección • GLANDULAS: secreciones

MOVIMIENTOS OCULARES • MUSCULO ELEVADOR DEL PARPADO: III par

• MUSCULO ORBICULAR: VII par

CAMARAS

HUMOR VITREO • FUNCIONES:

• Estira la retina contra la coroides • Presión intraocular • Se forma en la vida embrionaria

HUMOR ACUOSO • FUNCIONES:

• Presión intraocular • Trófica: ya que facilita elementos de nutrición y

drenaje(cornea, cristalino, H vítreo y retina)

FORMACION • PROCESOS CILIARES

• TRANSPORTE UNIDIRECCIONAL DE SOLUTOS • VIA TRANSCELULAR Y PARACELULAR • VELOCIDAD DE 2,2 ml +/- 0.37 x min

CIRCULACION • A TRAVES DE A PUPILA PASA A LA CAMARA

ANTERIOR

REABSORCION • ANGULO IRIDOCORNEAL

• TRABECULAR(trabécula corneo esclerótica. Trabécula

cribiforme y conducto de schlemm • UVEOESCLERÓTICA • IRIDEA

Aparato Lagrimal Componente Secretor • Glándula lagrimal • Principal • Accesorias

Componente Excretor • Condutillos lacrimales excretores • Puntos lacrimales • Canalículos lagrimales • Saco lacrimal • Conducto nasolagrimal

PELICULA LAGRIMAL • Proporciona entrono húmedo a las células epiteliales.

• Proporciona nutrientes y oxígeno a la córnea. • Contiene proteínas como: Lactoferrina, IgA, lisozima

Tres capas:

Acuosa: glándula lagrimal

Mucinosa: células caliciformes de la superficie del ojo.

Oleosa: glándulas de meibomio

Aparato lagrimal: bombeado por el M. Orbicular Glándulas lagrimales inervadas por el nervio facial Produce 1ml por día Durante el resfriado se obstruyen los conductos lagrimales . Llanto por estimulación parasimpática.

REGULACIÓN Glándula principal

Glándulas accesoria s

• Secreción refleja • El estímulo puede ser periférica (rotura de la película lagrimal) o central. • La inervación tiene origen en el núcleo lagrimal. • La vía eferente la constituye el componente parasimpático.

• Secreción basal • Carecen de inervación secretora

Conjuntiva

Epitelio cilíndrico estratificado

Células caliciformes

Funciones de la conjuntiva Absorción de medicamentos tópicos

Inmunida d

Protección

Producción de la película lagrimal

Glándulas conjuntivales • Glándulas secretoras de mucina • Caliciformes: Criptas de Henle y Glándulas de Manz

• Glándulas lagrimales accesorias: Krause y

Wolfring

Respuesta inmune inespecífica • Lágrima – Lisozima, lactoferrinas

• Beta-lisina – producto de plaquetas • Complemento – activado por bacterias • Linfocitos de la conjuntiva

Cristalino • Enfoque de las imágenes en la retina: • Transparencia • Índice de refracción superior al medio que le rodea • Superficies de refracción con la curvatura adecuada

Cristalino • Transparencia: Reduce la distorsión y absorción de la luz,

que atraviesa directamente el cristalino por: • Estructura regular de sus fibras • Ausencia de orgánulos con membrana y uniformidad • Escasez del espacio intracelular existente

Cristalino • Refracción: • Las propiedades refractarias del cristalino son resultado de la elevada concentración de cristalinas, así como la curvatura de sus superficies • La concentración tres veces mayor de estas proteínas hace que

las fibras tengan un alto índice de refracción

Cristalino • Índice de refracción:

medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio homogéneo.

Cristalino • Las curvaturas anterior y posterior enfocan la luz sobre la

retina: • Tensión de la zónula • Elasticidad de la cápsula • Propiedades de crecimiento de las fibras y las células epiteliales

Iris y Pupila • Regula la entrada de luz en el ojo: •Pupila normal : 2-6 mm. •Pupila midriasis : 6 mm hasta 8 o 10 mm. •Pupila miosis : 2-0,5 mm

Si los músculos orbiculares del iris se contraen, la pupila se encoge y entra menos luz en el ojo.

Si los músculos orbiculares se relajan, la pupila vuelve a dilatarse, dejando pasar más luz a la retina.

Iris y Pupila • El estrechamiento pupilar disminuye las aberraciones

esféricas y cromáticas del cristalino ( si la pupila no es central los rayos pueden sufrir aberraciones por no ser perpendiculares y caen oblicuamente) • Comunica las cámaras anterior y posterior • Aumenta la profundidad de foco

Iris y Pupila • Efecto valvular: La

superficie posterior del iris cercana al borde pupilar tiene contacto con la cara anterior del cristalino, regula el paso del H. acuoso de la CP a la CA y además evita el reflujo del acuoso

Fisiología de la Retina Visión: energía radiante, incide en el ojo. Espectro de visión de 380 a 780nm

Receptores: conos y bastones

1. Organización 2. Fotrotransducción 3. Codificación en la retina 4. Codificación en el tálamo 5. Decodificación en la corteza 6. Retroalimentación

Proceso visión: 6 etapas

Fotorreceptores • Dos tipos: Conos Bastones

Transformación del estímulo luminoso en impulso nervioso. Supone como primer evento la captación del fotón por una molécula (cromóforo) que se localiza en el interior del fotopigmento (rodopsina y conopsinas)

Campos receptores en la retina

Ciclo Visual Rodopsina - Retinal La rodopsina al absorber la energía lumínica empieza a descomponerse

Rodopsina – Batorrodopsina – Metarrodopsina I – Metarrodopsina II – Productos escindidos completos

Metarrodopsina II o rodopsina activada: estimula los cambios eléctricos en los bastones

Excitación de los Bastones Potencial de receptor del bastón: hiperpolarizante

Cuando se descompone la rodopsina disminuye la conductancia de Na en su segmento externo, esto provoca hiperpolarización (aumento de la negatividad en el interior)

En oscuras, hay una baja electronegatividad en la parte interna (-40mV)

Potencial de receptor llega a su máximo en 0.3sg, dura más de 1sg

Cuanta mayor sea la energía lumínica más electronegatividad

Adaptación a la Luz y a la Oscuridad Luz radiante por horas = concentraciones bajas de s. fotosensibles (adaptación a la luz)

Oscuridad por horas = aumento de s. fotosensibles (adaptación a la oscuridad)

Otros mecanismos: cambio del diámetro pupilar y adaptación nerviosa

Visión en Color Detectar colores = luces roja, verde y azul mezcladas adecuadamente

Daltonismo rojoverde: falta un grupo de conos

Cartas de Ishihara: para explorar visión a color

Debilidad por el azul: rara vez faltan, están infrarrepresentados

Función Nerviosa de la Retina Vía visual de la fóvea: sistema rápido formado por conos

Posee: conos, células bipolares y ganglionares, las horizontales transmiten señales inhibidoras en sentido lateral por la capa plexiforme externa y las amacrinas por la interna

Retina periférica: existen conos y bastones; hay tres c. bipolares

Las otras dos se conectan con conos y bastones, su salida va a las c. ganglionares y también pasan por las amacrinas

La central está conectada sólo con bastones, la vía consta de: bastones, c. bipolar, c. amacrinas y ganglionares. Las horizontales y amacrinas dan conectividad lateral

Los conos y bastones liberan glutamato

Las amacrinas liberan ocho tipo de sustancias inhibidoras en general

Con excepción de las células ganglionares, todas las neuronas de la retina envían su información por conducción electrotónica

Parte de las horizontales liberan sustancias inhibidoras

Células Ganglionares y Fibras del Nervio Óptico 60 bastones y 2 conos por cada célula ganglionar

Hacia la fóvea hay menos conos y bastones sobre cada fibra óptica

En la fóvea central sólo hay pocos conos finos y ningún bastón

X: 55%, 14m/s, visión de colores, detalles finos de la imagen

W: 40%, 8m/s, bastones, amplio en retina periférica, sensibles para movimiento direccional

Tipos de célula ganglionar: W,X,Y

Y: las más grandes, 50m/s, 5%, modificaciones rápidas de la imagen

Excitación de las Células Ganglionares Punto de origen del n. óptico

Transmiten impulsos mediante potenciales de acción repetidos

La excitación de muchas c. ganglionares depende de los cambios en la intensidad de la luz

Incluso cuando no están estimuladas envían señales (5y40/sg)

NEUROFISIOLOGÍA CENTRAL DE LA VISIÓN Vias visuales

1.

Las señales nerviosas abandonan la retina a través de los nervios ópticos

2.

En el quiasma óptico las fibras procedentes de la mitad nasal de la retina cruzan al lado opuesto donde se unen a las fibras originadas en la retina del lado temporal contraria para formar los tractos ópticos o cintillas ópticas.

3.

Las fibras de cada tracto óptico hacen sinapsis en el núcleo geniculado lateral o externo dorsal del tálamo

4.

Las fibras genículocalcarinas se dirigen a través de la radiación óptica a la corteza visual primaria en la cisura calcarina del lóbulo occipital medial (área 17 de Brodmann)

Las fibras visuales se dirigen a otras regiones más antiguas del encéfalo: 1) Nucleo supraquiasmatico (control del ritmo

circadiano) 2) Los nucleos pretecales ( reflejos fotomotores pupilares. 3) Coliculo superior ( control de movimientos lculares rapidos) 4) Nucleo geniculado lateral ventral

La vía visual se divide en : • Sistema antiguo que va hacia el mesencéfalo y prosencéfalo • Sistema nuevo: corteza occipital: percibe forma visual, colores, visión consciente(gnosia)

FUNCIÓN DEL NÚCLEO GENICULADO LATERAL DORSAL DEL TÁLAMO • 1.

2.

Dos funciones principales : Transfiere la información visual desde el tracto óptico hacia la corteza visual a través de la radiación óptica (tracto genículocalcarino) Filtra la transmisión de los impulsos hacia la corteza visual

El núcleo geniculado lateral dorsal del tálamo recibe para su acción reguladora señales de • Fibras corticófugas • Zonas reticulares del mesencéfalo Tiene 6 capas nucleares: la II, III, V recibe señales de la mitad lateral de la retina homolateral La I , IV y VI recibe señales de la mitad interna de la retina. Cada zona retiniana de ambos ojos se conecta con neuronas

Capa I y II del cuerpo geniculado lateral son las capas magno celulares (M) estas reciben todas las aferencias de las células ganglionares tipo Y – W de la retina , es la vía de conducción rápida, transmite el blanco y el negro y el movimiento. Son el 10% Capa III, IV, V y VI son las parvocelulares recibe aferencia de las células ganglionares X transmite el color con precisión, son conducción lenta, son el 80% .

ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN DE LA CORTEZA VISUAL

• Cisura calcarina parte interna de cada corteza occipital. • Mácula termina cerca del polo. • Parte superior retina se representa en la zona alta • Parte inferior se representa en la zona baja

• Fóvea es responsable del grado máximo de agudeza visual • Area 17 de Brodmann o área visual I o V1 o corteza estriada • Las señales para el detalle visual y el color se transmite a la porción ánteroventral del occipital y ventral del lóbulo temporal

CORTEZA VISUAL SECUNDARIA • • • •

Area de asociación Rodea al área primaria Analiza significado visión Área 18 Brodmann o área visual II o V2 • Después sigue V3, V4 hasta V12 (llega hasta el lóbulo parietal) estas áreas segmentan, analizan la imagen visual = FORMA, POSICIÓN TRIDIMENSIONAL, MOVIMIENTO

CORTEZA VISUAL PRIMARIA (v 1 o estratificada) • Tiene 6 capas distintas • En la capa IV termina la

mayoría de las fibras genículo calcarinas • Hay IVc alfa = viene de las células ganglionares Y • IV a, y c beta = vienen de las células ganglionares X • Las vías células ganglionares X = visión precisa , visión colores.

DOS VIAS PRINCIPALES PARA EL ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN VISUAL • 1ª VÍA RÁPIDA DE POSICIÓN

Y MOVIMIENTO - Área 17 (I) – Área I8 (II) – Centro temporal posterior occipitoparietal - Viene de la célula ganglionar Y - Blanco y negro

DOS VIAS PRINCIPALES PARA EL ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN VISUAL • 2ª VIA COLOR Y

DETALLE EXACTO - Área 17 (I) – área 18 (II) – región ventral inferior y medial, corteza occipital y temporal - Reconoce letras - Determina textura - Significado de colores

PATRONES NEURONALES DE ESTIMULACIÓN DURANTE EL ANÁLISIS DE LA IMAGEN VISUAL 1. La corteza detecta la orientacion de las lineas y los bordes . • Área 17 (I) se ocupa de los contraste. • Gradiente contraste = entre mayor el nivel de contraste y mayor la diferencia entre claro y oscuro es mayor el grado de estimulación

PATRONES NEURONALES DE ESTIMULACIÓN DURANTE EL ANÁLISIS DE LA IMAGEN VISUAL Neuronas de la corteza visual: 1.Células simples (capa IV área 17)-responsables de que las lineas tomen una orientacion especifica vertical, horizontal. 2.Células complejas . Detección orientación líneas cuando se desplazan lateral o vertical 3. Celulas hipercomplejas . Detección líneas longitud / ángulo específico

DETECCION DEL COLOR • El color se detecta mediante el contraste

• El contraste del color con el blanco es e el principal

responsable del fenómeno CONSTANCIA DEL COLOR • Proceso antagonico en que ciertos colores excitan determinadas neuronas e inhiben a otras.

CAMPOS VISUALES PERIMETRIA (campimetría) • El campo visual es la zona de vision observada por un ojo

en un instante dado. La region percibida por el lado nasal se llama campo visual nasal y la que llega al lado lateral campo visual temporal. • Para diagnosticar una ceguera en una porcion especifica de la retina, se cartografia el campo visual de cada ojo mediante un procedimiento llamado campimetria.

CAMPOS VISUALES PERIMETRIA (campimetría) El individuo debe dirigir el ojo hacia un punto central (Luz u objeto ) situado directamente delante de el , este se desplaza hacia atrás y hacia adelante por todas las zonas del campo visual y la persona indica cuando puede verlo y cuando no. El punto ciego queda a unos 15° lateral al punto central de la vision.

Alteraciones de los campos visuales • Hemianopsia bitemporal heteronima, La interrupcion de

fibras que se decusan el quiasma resultan en la perdida del campo visual de la mitad temporal de cada ojo . • Hemianopsia homonima contralateral. La seccion del

tracto optico hace que se pierda el campo nasal del ojo ipsolateral y el temporal contralateral

Movimientos oculares El movimiento ocular se debe a 3 pares de musculos: • Rectos medial y lateral desplazar (los ojos de un lado a otro) • Recto superior e inferior. (hacia arriba y hacia abajo) • Oblicuos superior e inferior (rotacion de los globos oculares) •

Vias nerviosas para el control de los movimientos oculares. Los nucleos del tronco del encefalo tienen a su cargo los pares craneales tercero, cuarto y sexto, y sus conexiones con los nervios perifericos que se dirigen hacia los musculos oculares. Se recogen las interconexiones existentes entre los nucleos del tronco del encefalo a traves del haz nervioso llamado fasciculo longitudinal medial. Cada uno de los tres grupos musculares de un ojo recibe una inervacion reciproca, de manera que uno de los miembros del par se relaja mientras el otro se contrae.

Vias nerviosas para el control de los movimientos oculares. control cortical del aparato oculomotor La propagacion de los impulsos se da desde las areas visuales en la corteza occipital hasta las regiones pretectal y del coliculo superior en el tronco del encefalo a traves de los fasciculos occipitotectal y occipitocolicular. Desde estas dos ultimas zonas, las vias de control oculomotor viajan hasta los nucleos del tronco del encefalo correspondientes a los nervios oculomotores. Al sistema oculomotor tambien llegan señales potentes desde los centros para el control del equilibrio corporal situados en el tronco del encefalo (desde los nucleos vestibulares a traves del fasciculo longitudinal medial).

Existen 3 categorias de movimientos oculares : 1. Fijacion 2. Movimientos Sacadicos 3. Movimientos de seguimiento

Movimientos de fijacion • La fijacion consiste en mover los ojos para que una parte

concreta del campo visual sea enfocada en la fovea . • Esta controlada por campos oculares frontales , el area 8 de

brodman y un area del lobulo occipital que representa parte de la corteza visual secundaria ( area19).

Movimientos de Fijacion Se da por dos mecanismos: mecanismo voluntario de fijacion :Permite a una persona mover los ojos voluntariamente para encontrar el objeto sobre el que desea fijar la vision. mecanismo involuntario de la fijacion Es un proceso involuntario que mantiene los ojos fijos con firmeza sobre el objeto una vez que ha sido descubierto .

Movimientos sacadicos de los ojos Constituyen un mecanismo formado por puntos sucesivos de fijacion Cuando los ojos saltan rápidamente de un objeto a otro cada salto representa una sacudida. • Durante el proceso de lectura, una persona suele realizar

varios movimientos sacadicos oculares en cada linea.

• En este caso, la escena visual no se esta moviendo delante de

los ojos, pero estos estan entrenados para desplazarse por medio de varias sacadas sucesivas a traves de la escena visual con el fin de extraer la informacion importante

Movimientos de seguimeinto • Los ojos tambien pueden permanecer fijos sobre un objeto

que se este desplazando, lo que se denomina movimiento de seguimiento. • Un mecanismo cortical muy avanzado detecta automaticamente la trayectoria seguida por el objeto en movimiento y a continuacion concibe con rapidez un recorrido similar para el desplazamiento de los ojos.

Movimientos de seguimeinto • Asi si un objeto sube y baja en forma de onda a una frecuencia de

varias oscilaciones por segundo, al principio los ojos pueden ser incapaces de fijarlo en la mirada. • Sin embargo, pasado 1 s mas o menos, comienzan a saltar en

virtud de las sacadas aproximadamente con el mismo patron de movimiento ondulatorio que el del objeto. • A continuacion, despues de unos cuantos segundos mas, los ojos

adoptan unos movimientos cada vez mas suaves y finalmente siguen el desplazamiento de la onda casi con absoluta exactitud. • Esto

representa un gran nivel de capacidad automatica inconsciente de calculo por parte del sistema de seguimiento encargado de controlar los movimientos oculares

Actividad de los colículos superiores • El campo visual se cartografia en el coliculo superior de

forma independiente. • Esta actividad esta mediada por señales provenientes de

las celulas ganglionares Y de la retina . • Los CS son los principales responsables del giro de los

ojos y de la cabeza para dirigirla hacia una perturbación visual

FUSIÓN DE LAS IMÁGENES VISUALES DE LOS DOS OJOS Para que las percepciones visuales resulten mas elocuentes, normalmente se fusionan entre si las imagenes visuales de ambos ojos segun los puntos correspondientes de las dos retinas.

La corteza visual ocupa un lugar importante en el proceso de fusion. Los puntos correspondientes de ambas retinas transmiten señales visuales hacia capas neuronales diferentes en el cuerpo geniculado lateral y a su vez estos impulsos se transfieren hasta las neuronas situadas en una posicion paralela en la corteza visual.

FUSIÓN DE LAS IMÁGENES VISUALES DE LOS DOS OJOS Se producen interacciones entre estas neuronas corticales que dan lugar a la excitacion por interferencia de neuronas especificas cuando las dos imagenes visuales no quedan en Concordancia , es decir, cuando su ≪fusion≫ no se realiza con precision. Se supone que esta excitacion suministra la senalque se transmite al aparato oculomotor para provocar la con convergencia, la divergencia o la rotacion de los ojos a fin de que pueda restablecerse la fusion. Una vez que coinciden los puntos correspondientes de las dos retinas, desaparece la excitacion de las neuronas especificas ≪de interferencia≫ en la corteza visual

CONTROL AUTÓNOMO DE LA ACOMODACIÓN Y APERTURA Las fibras parasimpaticas dirigidas al ojo se originaln en el nucleo de Edinger Westphal y dicurren por el nervio motor ocular comun hasta el ganglio ciliar donde nacen fibras postganglionares que llegan al ojo con los nervios ciliares

Las fibras simpaticas. Se originan en la columna intermedio lateral de la medula y pasan al ganglio cervical superior Las fibras simpaticas postganglionares viajan con la arteria carotida interna y oftalmica hasta llegar al ojo

CONTROL AUTÓNOMO DE LA ACOMODACIÓN Y APERTURA PUPILAR Si se modifica el punto de fijacion ocular el poder de enfoque del cristalino se adapta en direccion adecuada mediante la activacion pertinente de la inervacion autonoma de los musculos ciliar y esfinter de la pupila de cada ojo . Cuando los ojos cambian el enfoque de un objeto lejano s otro cercano deben converger para lo que se precisa que la activacion bilateral de los musculos recto mediales de cada ojo. Las areas del encefalo que regulan los cambioos pupilares y la convergencia estan suficientemente separadas puesto que la lesion alteran una funcion pero la otra no ( ej pupila de Argyll Roberson, reflej acomodacion pero no fotomotor )