Cursul VI ~ Analizatorul vizual

7/25/2019 Cursul VI ~ Analizatorul vizual

1/57

Functia vizuala

Fizica optica a vederii


2/57

Anatomia ochiului


3/57

Structurile principale ale

ochiului

Canalul

luiSchlemm

Reteaua

trabeculara

Iris

Corneea

Camera

anterioara

Camera

posterioara

Muschii

ciliari

Nervul optic

Artera centrala

retiniana

Sclera

Retina

Coroida

Macula

Discul optic

Corpulvitros

Procesele

ciliare

LensPupila


4/57

Notiuni de fizica optica

f

distanta focala f = distanta de la lentila pana in pct

unde converg razele de lumina

Se numete convergena unei lentile inversul distanei

sale focale:

Unitatea de msur pentru convergena unei lentile

este dioptria.

211

2 111

1

RRnn

f

Ex:Lentila plan convexa (n1 =1, R2=)

Putere cornee=1/f=n2-1/R1=1,36-1/8*10-4=0,36/0,008=45 dioptrii

11

1

1

01

1

1

111

1

1

2

1

1

2

1

2

1

2

n

R

Rn

Rn

R

nf

convexaplanlentila


5/57

1/f=1/x +1/y

1/f=1/x+1/

1/f=1/x

Nr de dioptrii =1/f =>

i.e. f = 2m => nr de dpt = 1/2 =0.5

f = 1m => nr de dpt = 1/1 =1

f = 0.5 m => nr de dpt = 1/0.5 =2

f = 0.25 m => nr de dpt = 1/0.25 =4


6/57

..

Aceasta poate fi pusa si in

formula"Newtonian"

Undex1 = S1 fsix2 = S2 f.

S1= => 1/S2=1/f => S2=f

Daca f> ax optic = S2> ax optic

Solutie aditia unei lentile convergente =>S1= => 1/S2=1/f +1/f => f> S2 = ax optic


7/57

Valoarea totala a sistemului de dioptri este de 60 D +/- 3D. Punctul

nodal al ochiului este la 17mm de retina.

Ex: marimea imagini retiniene a unei lumanari de 20 cm situate la 5 m de

ochi este: 0,02x 0,017/5=0,000068m=68 microni


8/57

Emetropia

Focalizarea pe retina a imagini obiectelor aflate la distanta candmuschiul ciliar este complet relaxat

Ochiul prezinta un raport corect intre puterea de refractie a

mediilor si lungimea axului In mod normal lungimea axului este de aproximativ 21-23 mm

Puterea de refractie a corneei este de aproximativ 39-44 dioptriisi a cristalinului de 19-23 dioptrii


9/57

Acomodatia

Capacitatea cristalinului de a-simodifica puterea de refractie pentrua asigura o imagine clara atat ladistanta cat si aproape

Cristalinul are o putere de refractiela tanar intre 20-34 dioptrii, la adultulde 40 ani intre 20-23 dioptrii si la

varstnic de 20 21 dioptrii Pentru realizarea acomodatie

participa:

Cristalinul

Ligamentul suspensor (20 de

zonule/ligamente) Muschiul ciliar (componenta

circulara este cea mai imp.)

VEDERE LA DISTANTA

ACOMODARE- VEDERE DE APROAPE


10/57

Acomodatia

f

f (s2)f1 (s1)

s2s1

S1=0,25 m

1/f1= 1/S1 +1/T2T2 = => 1/T2 =0

1/f1=1/s1 = 1/0,25 =4D

1/f2 = 1/s2+1/s1

1/f2=1/f+1/s1= 1/f + 1/0,25=1/f + 4D1/f2=1/f + 4D=>Puterea L2= puterea L1+4D

f2

1/f =1/ +1/s2 = 1/s2


11/57

Acomodatia REFLEX CONDITIONAT CARE

APARE DUPA VARSTA DE 6 LUNItimp necesar dezvoltarii functieimaculare

Este realizata prin actiunea sistemuluinervos parasimpatic Nc accesor al nv oculomotor comun

fibre preganglionare

Ggl ciliar neuron II

Nervi ciliari scurti fibre postganglionare

Sistemul vegetativ simpatic Primul neuron este situat in hipotalamus

Al dolea neuron se afla in coarneleintermediolat ale maduvei spinarii la nivelC8-T2

Al treilea neuron se afla in ggl cervicalsuperior

IIIII

RETINA

CORP

GENICULAT

LAT

CORTEX OCCIPITAL

NC EDINGER

WESTFAPHAL

GGL CILIAR


12/57


13/57


14/57

Hipermetropia

Lipsa vederii la distanta si cu atat mai putin la aproape cand muschiul ciliareste complet relaxat, datorita unei insuficiente de convergenta

Exista un raport anormal intre lungimea axului optic si puterea refractiva amediilor: fie un ax scurt, fie o puterea mica a mediilor refractive

Corectia se realizeaza cu lentile convexe sau la persoanele tinere prin

acomodatie Ce reprezinta 1 dioptrie?

+1 dpt


15/57

Miopia

Lipsa vederii la distanta cand muschiul ciliar este completrelaxat, datorita unui exces de convergenta

Exista un raport anormal intre lungimea axului optic si puterearefractiva a mediilor: fie un ax lung, fie o puterea mare aputerii refractive a mediilor

Corectia se realizeaza cu lentile concave

-1 dpt


16/57

Astigmatismul

Viciu de refractie rezultat dintr-o abatere ordonata din punct devedere geometric, a dioptriilor, de la forma sferica normalacorneea devine o calota torica

Ochiul prezinta doua linii focale perpendiculare intre ele

Pacientul nu vede bine la aproape si la distanta

Necesita corectie cu cilindrii pozitivi/negativi

f1f2


17/57

Acuitate vizuala

Reprezinta capacitatea

ochiului de a distinge

forma, dimensiunea si

conturul obiectelor

Este puterea de

discriminare spatiala pe

care ochiul o poateexercita pentru a vedea

diferite detalii din spatiu

Discriminarea vizuala

Spatiala

Minima perceptibila

Minima separabila (AV clinica)

Luminoasa (1%)

Temporala


18/57

Acuitatea vizuala

Reprezinta capacitateaochiului de a discrimina 2

puncte lumininoasedistincte

Este maxima la nivelulfoveei fiind de 1 minut dearc de cerc si scade de 10

ori la periferie Se testeaza cu ajutorul

optotipului de departe

10m17mm

2m 1mm25 sec de arc decerc

1 minut de arc de cerc-- 1.4 mm ? 25 de secunde de arc de cerc --1mm


19/57

Acuitatatea vizuala in fotopic si scotopic

Examen FO
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/examen%20pol%20posterior%20fo%20normal.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/examen%20pol%20posterior%20fo%20normal.avi


20/57

AV = 1/10

periferie

Celule

Cu bastonas

Celule cu

conuri

10 x 1

Macula (central)

AV este

Macula Periferie

AV 1/1 1/10

Tip de fotoreceptori Predominant conuri Predominant bastonase

Grosime retina micaO parte din straturi suntimpinse lateral

MareSunt prezente toatestraturile

Convergenta stimulilor absenta raport con:cel ggl 1:1 Prezenta raport bastonas:cel gg

de 10:1 pana la 100:1


21/57

Cataracta

Reprezinta opacifierea cristalinului datorita unor procesedegenerative a fibrelor cristaliniene

Are loc o crestere a radicalilor liberi cu degradarea consecutivaa proteinelor

Apare in general la persoane varstnice

Necesita inlocuirea cristalinului cu un implant care asigura ovedere clara la distanta si in unele cazuri si la aproape


22/57

Presiunea intraoculara

Valoarea normala = 11-21 mmhg

Valoarea normala este data de echilibrul dintre cantitatea de

umoare apoasa produsa de corpul ciliar si cantitatea eliminataproducerea umorii apoase:

La nivelul corpului ciliarprocese ciliare epiteliul non-pigmentar 2.0 to 2.5 l min-1

Umoarea apoasa este eliminata prin:

calea trabeculocanaliculara (trabecul canal Schlemmvene apoase) 90%

calea uveosclerala (prin traversarea fibrelor longitudinale

ciliare) 10%


23/57

Canalul luiSchlemm

Reteauatrabeculara

Iris

Corneea

Cameraanterioara

Cameraposterioara

Muschiiciliari

Nervul optic

Artera centralaretiniana

Sclera

Retina

Coroida

Macula

Discul optic

Corpul

vitros

Proceseleciliare

LensPupila


24/57

Scurgerea normala a umorii apoase


25/57

Glaucomul Distrugerea progresiva de fibre

nervoase datorita cresterii

presiunii intraoculare (PIO)

Punctul cel mai vulnerabil al

ochiului la cresterea presiunii

intraoculare este capul nervului

optic unde are loc o distruge a

fibrelor nervoase datorita a 2

mecanisme: mecanic si ischemic

Mecanismul cresterii PIO:

cresterea productiei (foarte rar),

scaderea eliminarii de umoare

apoasa (frecvent)

Aspect normal al fundului de ochi

Excavatie glaucomatoasa


26/57

Glaucomul prin scaderea eliminarii umorii

apoase

Scurgerea apoasa prin ambele cai este diminuata


27/57

Functia vizuala

Functia retinei si caile optice


28/57

Structura retinei De la epiteliul pigmantar catre

suprafata avem urmatoarele

straturi:1. Membrana limitanta interna

2. Stratul fibrelor nervoase

3. Stratul celulelor ganglionare

4. Stratul plexiform intern

5. Stratul nuclear intern6. Stratul plexiform extern

7. Stratul nuclear extern

8. Membrana limitanta externa

9. Stratul conurilor si bastonaselor

10. Stratul pigmentar

lumina

Semnale vizuale


29/57

Organizarea celulara a retinei


30/57

luminaLuminatrebuie

satreaca

printoate

straturile

inaintedeajunge

lafotoreceptori

Synapses

Intregare

sinapti

ca

Organizarea celulara a retinei


31/57

Celulele cu conuri si bastonase..

Epiteliul pigmetar absoarbe

lumina si reduce reflexia

creand o camera obscura

Discurile fotoreceptorilor

sunt locul transductiei

Procesul de

transductie este

mediat de pigmentiifotosensibili -

rodopsina


32/57

Celulele cu conuri si bastonase Raportul dintre celule cu bastonase si celulele cu conuri este de 20:1

Celulele cu bastonase Contin o singura substanta fotosensibila numita rodopsina

Au o sensibilitate crescuta la lumina si sunt responsabile de vedereascotopica, monocromatica

Sunt situate la periferie si absente in fovee; frecventa lor descreste de lala periferie spre macula

Exista o convergenta de 100:1 (bastonase: celule ganglionare) inperiferie si mai mica spre macula

Celulele cu conuri Sunt de trei tipuri fiecare tip avand un pigment fotosensibil pentru culorile

verde, rosu, albastru

Sunt responsabile de vederea fotopica, cromatica

Prezinta o densitate scazuta in periferie numarul lor crescand spremacula, iar in fovee se gaseasc numai acestea

Convegenta este mai mica decat pentru celulele cu bastonase iar infovee raportul este de 1:1 (conuri: celule ganglionare)


33/57

Rodopsina

Energie luminoasa

Batorodopsina

(n sec)

Lumirodopsina

sec

Metarodosina I

(m sec)

Metarodosina II

(sec)

all-trans-retinal

all-trans-retinol

Vit A

opsina

II-cis-retinal

II-cis-retinol

(RODOPSINA

ACTIVATA)

Excitarea bastonaselor cand rodopsinaeste activata

N x Transducina

N x fosfodiesteraze

Scade GMPc

Inchiderea canalelor de Na

HIPERPOLARIZAREA CELULELOR CU BASTONASE

Scade eliberarea de glutamat la nivelul sinapsei

Retinal izomeraza

F t t d ti


34/57

Rodopsina raspunde optim la

lumina cu lungimea deunda de 496 nm

Fototransductia

Dupa stimulare>

Procesul de activare

1. rodopsin kinaza

2. arestina

3. refacerea rodopsinei


35/57

Signal Transmission in the Retina


36/57

Adaptarea la intunericSensibilitatea la lumina creste in scotopic

Mecanisme implicate

Apertura irisului (pupila) 16X

Adaptarea conurilor (10 min)Adaptarea bastonaselor (30 min)/15000b/c

Nivelul conc Ca++

Intuneric/cGMP /conc Ca prin patrundereaprin canalele neselective cGMP stimuleaza

fosfodiesterazele inh GC prev exagerata a

cGMP

Adaptarea la intuneric


37/57

Adaptarea la intuneric

Care este explicatia pentru durata mare a adaptarii la intuneric.

in intuneric retinalul este redus la forma II-cis retinal

se recompune rodopsina la nivelul discurilor

nivelul de GMPc este refacut

canalele Na2+ se redeschid

celulele se depolarizeaza

transmisia este reluata

Recompunerea lenta a retinalului


38/57

Circuitele neuronale ale retinei

Fotoreceptor

Celule orizontale

Celule bipolare

Celule amacrine

Celule ganglionare

Fibre nervoase

C

onducereelectr

onica/graduata

Potential

deactiune

Exista doua tipuri mari de circuite:

1. unul nou la nivelul maculei (conuri

celule bipolare- celule ganglionare),

si

2. unul vechi la nivelul periferiei

(bastonase celule bipolare -amacrine celule ganglionare)

Circuitul care porneste de la celulele

cu conuri conduce de 2-5 ori mai

rapid semnalele vizuale

Fotoreceptorii la nivelul sinapsei cu

celulele bipolare si celulelor orizontaledescarca glutamat un

neurotransmitator excitator

I hibi i l l l l


39/57

Inhibitia laterala rolul

celulelor orizontale

Este importanta in toate

sistemele vizuale

Asigura cresterea

contrastului vizual

Conexiunea laterala prinintermediul celulelor

orizontale sustine inhibitia

laterala (GABA)

O inhibitie laterala

suplimentara este asiguratade celulele amacrine

excitatie

inhibitie

lumina intuneric


40/57

Hermann Grid


41/57

Celulele ganglionare 1.600.000100.000.000 bastonase si 3.000.000 conuri

Exista trei tipuri de celule ganglionare

Celule W constitue 40% din celulele ganlionare, transmitsemnalul vizual de la celulele cu bastonase si sunt implicate in

vederea scotopica

Celulele X reprezinta 55% din total, transmit semnalul vizual dela celulele cu conuri si asigura vederea fotopica, colorata.

Celule Y reprezinta 5% din total dendritele se raspandesc pecampuri foarte largi si raspund la miscari rapide sau schimbarirapide ale intensitatii luminii avand functie de avertizare sidetermina miscarea ochilor spre stimulul luminos.


42/57

Excitatia celulelor ganglionare Celulele ganglionare descarca in mod spontan potentiale de actiune Axonii celulelor ganglionare transmit semnalele vizuale pe calea

potentialelor de actiune

Chiar daca nu sunt stimulate celulele ganglinare descarca impulsuricu o frecventa de 5 40 /sec

Modificarile de intensitate a luminii determina modificarea rateiimpulsurilor la deschidere (on) sau inchiderea(off) unui spot luminos:

Deschiderea luminii: raspuns on-off

Inchiderea luminii: raspuns off-on

excitatie

on off

Inhibitie laterala

Vederea cromatica


43/57

Vederea cromatica

Celulele cu conuri sunt responsabile pentru

vederea colorata.

Celulele cu conuri contin fotopigmenti

asemanatori rodopsinei care raspund optimla o anumita valoare a lungimii de unda a

luminii:

a) albastru (absortie maxima 419nm)

b) verde (absortie maxima 530nm)

c) rosu (absortie maxima 560nm)

96% aminoacizi opsinei R/V si 44% A/R-V


44/57

Vederea cromatica

Exista doua teorii care incearca sa explice vederea

colorata:

a) Teoria tricromatica;

b) Teoria Hering sau teoria culorilor oponente galben-

albastru.

Absortia luminii de catre


45/57

Absortia luminii de catre

pigmentii vizualiToti cei trei pigmenti sunt necesari

pentru vederea cromatica corecta.Este necesar minim doi pigmantipentru vederea cromatica

Vederea tricromata se intalnestela 90% din populatie prinutilizarea n proportii apropiate de

rosu, verde, albastru.

Vederea monocromata implicaprezenta unui singur tip de

pigment al conurilor si estefoarte rara.

Discromatopsia este data de absentaunui dintre pigmenti, totusi individulvede aproape toate culorile utilizanddoar doi pigmenti.Absenta pigmentului rosu

protanopieAbsenta pigmentului verde

deuteranopieAbsenta pigmentului albastru tritanopie.

daltonism

T i t i ti


46/57

Teoria tricromatica Se bazeaza pe posibilitatea perceptie tuturor nuantelor culorilor

prin amestecarea in diferite combinatii ale celor trei culorifundamentale

Excitatia diferita a celor trei tipuri de conuri

Intensitate excitatie fiecarui pigment este comparata de catrecreier

Exemple:

Portocaliu = 99 : 42 : 00

Verde = 31 : 67 : 36

Albastru = 0 : 0 : 97

Galben = 83 : 83 : 0

rosugalbenalbastru verde


47/57

Teoria culorilor complementare

galben-albastru

Propune existenta unui

proces neurologic care

considera culorile a fi opuse

Culoarea albastra este

opusa culorii galbene (R-V)

Culoarea rosie este opusa

culorii verzi

Culoarea alba este opusa

culorii negre Cele doua teorii constitue

baza vederii colorate


48/57


49/57

Campul vizualfovea

PATA OARBA

superior

nazal temporal

inferior

C l i l


50/57

Campul vizual


51/57

Sensibilitate vizuala


52/57

Insula vederii

Pata oarba

Punct de

fixatie

nazal

nazal

temporal

temporal

nazaltemporal


53/57

Caile vizuale

Fibre

corticofuge

Fibre pentru RFM

Si pentru reflexul de fixare

pe un obiect


54/57


55/57

Cortexul vizual Cortexul vizual primar

Ocupa aria fisurii calcarine si se extinde catre polul occipital

Semnalele din macula au proiectie in apropierea polului occipital

Semnalele din retina periferica se proiecteaza in cercuri concentrice anterior

de pol

Structura: coloane neuronale cu diametru de 30-50 nm continand fiecare peste1000 de neuroni, semnalele vizuale ajungand in stratul 4 si de aici urca spre

straturile 1, 2, 3 curaspandire laterala pe distante scurte, fie coboara in

straturile 5, 6 cu raspandire laterala pe distante mari

Picaturile de culoare = zone aflate intre coloanele primare, primesc semnale

laterale si raspund specific la semnalele de culoare

Arii corticale secundare

Situate anterior superior si inferior de cortexul primar vizual

Analiza si interpretarea imaginilor:

Mi il


56/57

Miscarile

oculare

Inervatia musculaturiiextrinseci a globului ocular

este asigurata de nv 3, 4, 6,

Nv IV

Nv VI

Interconexiuniile dintre cei trei nuclei ai

nv 3, 4, 6 se realizeaza prin intermediul

fasciculului longitudinal medial

Miscarile voluntare sunt asigurate de

arii din lobul frontal prin tracturile

frontotectale

Miscarile involuntare de fixatie suntcontrolate de arii secundare din lobul

occipital prin tracturile occipitotectal si

occipitocolicular

De la nucleii pretectali si coliculari sup

pornesc semnale prin fasciculul longitudinalmedian spre nucleii nervilor 3, 4, 6.


57/57

Reflexul fotomotor pupilar

Cand cantitatea de lumina care patrunde in ochi este prea mare, pupilase micsoreaza ajustand astfel cantitatea de lumina care patrunde in

ochi obtinandu-se o vedere clara atat in mediu luminat cat si intunecat.

Este un reflex rapid care modifica diametrul pupilar de la 1,5 mm

in lumina puternica pana la 8 mm in intuneric

Determina creterea profunzimii campului vizual in

lumina puternica prin ingustarea fasciculului de

lumina care ajunge la retina

Documents

Cursul VI ~ Analizatorul vizual