FISIOLOGIA DE RETINA

    OFTALMOLOGÍA




DR. JESUS SOTO LANDEROS
FUNCION RECEPTORA Y NERVIOSA DE LA RETINA




 Una vez que la luz atraviesa el sistema ocular de lentes
 y después del humor vítreo, pasa por todas las capas de
 la retina hasta llegar a los fotorreceptores.
LA FOVEA
 La fóvea ocupa un área de aproximadamente 1mm cuadrado, y es un área especializada
  para la visión aguda y detallada.
 La foveola de 0.3 mm está formada por conos.
 Los conos de la fóvea son más delgados y largos, los conos del resto de la retina son
  más gruesos.
 Los vasos sanguineos, las células ganglionares, la capa nuclear interna y las plexiformes
  quedan desplazadas, permitiendo la llegada de la luz más directamente.
Fotorreceptores



 Segmentos funcionales
     Segmento externo
       Sustancia fotosensible
     Segmento Interno
     Núcleo
     Cuerpo sináptico
FOTORRECEPTORES

 Los pigmentos del color son proteinas incorporadas a las
 membranas de los discos que forman el segmento
 externo, como proteinas transmembrana.

 La concentración de estos pigmentos constituye el 40%
 de la masa del segmento externo.
© 2005 Elsevier
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Epitelio pigmentario de la retina

 El pigmento negro (melanina) impide la reflexión lumínica
  dentro del globo ocular.

 Sin él, los rayos de luz se reflejarían en todas las
  direcciones dentro del globo y generarían una
  iluminación difusa en vez del contraste entre los puntos
  claros y oscuros.

 Esta capa tiene también vitamina A, precursor de las
  sustancias fotosensibles de conos y bastones.
Irrigación de la retina

 Arteria central de la retina, penetra en el centro del
  nervio óptico e irriga la cara interna de la retina.

 La capa externa (fotorreceptores), es irrigada por la
  coriocapilaris.
Desprendimiento de retina


Desprendimiento de la porción neurosensorial del EPR.

 El hecho de que la capa interna sea irrigada de forma
 independiente por la arteria central de la retina, permite
 que sobreviva unos días antes de la cirugía.
DR regmatógeno
Desgarros en herradura
Desprendimiento de retina traccional
DR exudativo
Desprendimiento de retina

1.       Regmatógeno
          Agujeros, que permiten la entrada de humor vítreo licuado entre
           EPR y capa de fotorreceptores.
         P. ej. Secundario a miopìa, traumàticos
2.       Traccional
          Por bandas de fibrosis que jalan hacia el vìtreo y desprenden la
           retina.
         Por ej. Retinopatía diabética
3.       Exudativo
          Por secreción de líquido anormal, que se acumula entre EPR y
           fotorreceptores
         Por ej. Tumores coroideos, uveitis posterior, preclampsia.
FOTOQUIMICA DE LA VISION


 Los conos y bastones contienen productos químicos que
 se descomponen ante la exposición a la luz y excitan a las
 fibras nerviosas que salen del ojo.


  En los bastones se llama rodopsina
  En los conos son pigmentos del color
Ciclo visual rodopsina - retinal


 Los segmentos externos de los bastones contienen un
 pigmento sensible a la luz, formado por:
  Escotopsina (proteína)

  Retinal (pigmento)

   El retinal es del tipo 11-cis-retinal
Estimula los
cambios
eléctricos en
los bastones




     Vías de
regeneración de
  la rodopsina
Ciclo visual rodopsina-retinal

 Cuando la rodopsina absorbe la energía
 lumínica, empieza a descomponerse:
  Fotoactivación de los electrones del retinal, lo que
   hace que se transforme de la forma cis a todo-trans
    Este cambio de configuración (diferente forma, misma
     estructura química) hace que se desprenda de la
     escotopsina y produzca la batorrodopsina.
      La batorrodopsina es una combinacion parcialmente
       disociada del todo-trans-retinal y la escotopsina.
Ciclo visual rodopsina-retinal

 La batorrodopsina es muy inestable y se degrada en
 nanosegundos en luminorrodopsina.
  En microsegundos se transforma en metarrodopsina
   I
   En 1 milisegundo pasa a metarrodopsina II
     Én unos segundos se convierte en los productos
      escindidos por completo de la escotopsina y el
      todo-trans-retinal.
Ciclo visual rodopsina-retinal




 La metarrodopsina II estimula los cambios eléctricos en
 los bastones, y así viaja la imagen bajo la forma de un
 potencial de acción a través del nervio óptico hacia el
 SNC.
Regeneración de la rodopsina

 Se reconvierte el todo-trans-retinal en 11-cis-retinal.


 Este proceso está catalizado por la isomerasa de retinal.


 Al transformarse en 11-cis-retinal automáticamente se
  recombina con escotopsina y forma rodopsina.

 Esta permanece estable hasta que se absorba otra vez
  energía lumínica.
Función de la vitamina A

 Segunda vía química para que el todo-trans-retinal se
  convierta en 11-cis-retinal.

 El todo-trans-retinal se convierte en todo-trans-
  retinol, que es una forma de la vitamina A.

 Luego la isomerasa la convierte en 11-cis-retinol y
  finalmente se convierte en 11-cis-retinal, que se
  combinará con la escotopsina para generar nueva
  rodopsina.
Vitamina A

 Siempre está presente en el citoplasma de los bastones y
 en el EPR, disponible cuando haga falta producir nuevo
 retinal.

 Si hay un exceso de retinal, vuelve a transformarse en
 vitamina A, reduciendo la cantidad de pigmento sensible
 a la luz.

 Esto es importante para la adaptación prolongada a las
 diferentes intensidades de luz.
Excitación del bastón




 El potencial de receptor del bastón es hiperpolarizante.
  Su excitación provoca un aumento de la negatividad en
   el potencial de membrana..
Fotoquímica de la visión de colores

 Los conos son de 30 a 300 veces menos sensibles que los
  bastones, pero permiten la visión de los colores con una
  intensidad de luz superior a la de un crepúsculo.

 Las sustancias fotosensibles de los conos poseen casi la
  misma composición química que la rodopsina. La
  diferencia está en la opsina (porción proteica).

 El retinal es idéntico en conos y bastones.
Conos

 Hay tres tipos de pigmentos según su sensibilidad


  Sensibles al azúl (445nm)
  Sensible al verde (535nm)

  Sensible al rojo (570nm)
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                                             © 2005 Elsevier
Adaptación a la luz

 Si se está expuesto a la luz radiante durante horas, una
  gran parte de las sustancias fotosensibles habrá quedado
  reducida a retinal y opsinas, y el retinal se habrá
  convertido en vitamina A.

 Como las concentraciones de productos fotosensibles que
  quedan en los fotorreceptores son reducidas, disminuye
  la sensibilidad a la luz.
Adaptación a la luz y a la oscuridad



 La sensibilidad de la retina es muy baja al entrar a la
  oscuridad, pero en 1 minuto ha aumentado 10 veces. A
  los 20 minutos la sensibilidad ha subido 6000 veces, y a
  los 40 minutos, 25000 veces.
Adaptación a la oscuridad

 Si se permanece en la oscuridad durante un período
 prolongado, el retinal y las opsinas han vuelto a
 convertirse en los pigmentos sensibles a la luz.

 La vitamina A se transforma de nuevo en retinal para
 suministrar aún más pigmentos.
Adaptación a la oscuridad

 El fenómeno de adaptación es 4 veces más rápido en los
 conos que en los bastones.

 Sin embargo no llegan a alcanzar un cambio de
 sensibilidad en la oscuridad de la misma magnitud que
 los bastones.

 Los bastones siguen adaptándose durante horas.

 La convergencia de 100 bastones en una sola célula
 ganglionar potencia la adaptación.
Otros mecanismos de adaptación

 Cambio del diámetro pupilar
    Logra una adaptación 30 veces en una fracción de segundo.

 Adaptación nerviosa
    Las neuronas que integran las sucesivas etapas desde la retina
     hasta el encéfalo, sucede en una fracción de segundo.
FISIOLOGIA DE LA RETINA

  VISION CROMATICA
Visión cromática

 Capacidad para discriminar un estímulo luminoso en
 función de su longitud de onda.

 La energía electromagnética de 380 a 760 nm induce
 fotorreacciones en la retina generando la experiencia
 visual.
Color y Luz




 Un prisma refracta la luz blanca y la divide en los
  colores del arcoiris.
Colores primarios aditivos




Azul, verde y rojo al combinarse crean el blanco. Estos colores al
combinarse y cambiar su intensidad crean cualquier otro color.
Colores primarios sustractivos




Colores resultantes de los primarios aditivos
La mezcla de los 3 crea el negro.
Colores complementarios




El color diametralmente opuesto da el máximo contraste.
Los colores complementarios al mezclarse dan blanco.
Bioquímica de la visión al color

 Mismo cromóforo – diferente opsina
 Cada opsina reacciona a una longitud de onda distinta


   Los bastones son más sensibles
   Los conos tienen

     respuestas temporales rápidas
     Recuperación rápida tras luz intensa
     Función no saturable en un amplio margen de luminosidad
Conos

 El ser humano puede distinguir 2 rayos de luz con
 diferencia de 2nm
    Paleta de colores de hasta 300 matices distintos.
Tricromatismo

 El tricromatismo se debe a la fisiología retiniana y no a
  las propiedades de la luz.

 Conos sensibles al azul S
(longitud de onda corta)
 Conos sensibles al verde M
(longitud de onda intermedia)
 Conos sensibles al rojo L
(longitud de onda larga)
Visión escotópica y fotópica


 Del espectro visible (400 a 700 nm)
  El pico se desplaza hacia el rojo (555nm) en la curva fotópica
    Sensibilidad de los 3 tipos de pigmentos.
  El pico llega a los 505nm en la curva escotópica.

    Sensibilidad de la rodopsina.
Curvas escotópica y fotópica
Procesamiento de señales

 La luz induce en los fotorreceptores una respuesta
  gradual de hiperpolarización de membrana
 Las células ganglionares sí generan potenciales de acción
 Convergencia
     Múltiples fotorreceptores a algunas células bipolares, periferia
      retiniana, menor agudeza visual.
 Divergencia
   Un cono hace sinapsis con tres células bipolares

   “Línea directa”: un cono foveal – una célula bipolar
Defectos de la visión cromática


 Deficiencia de la visión del rojo – protanopia (primer
  color)
 Deficiencia de la visión del verde – deuteranopia
  (segundo color)
 Deficiencia de la visión del azul – tritanopia (tercer color)


     Por pérdida de los genes que codifica el pigmento sensible a
      determinada longitud de onda.
Cartilla de Ishihara
Cartillas de Neitz
Prueba de 100 matices de Farnsworth-Wright
Anomaloscopio de Nagel
Dr. Atl

Fisio retina

  • 1.
    FISIOLOGIA DE RETINA OFTALMOLOGÍA DR. JESUS SOTO LANDEROS
  • 2.
    FUNCION RECEPTORA YNERVIOSA DE LA RETINA  Una vez que la luz atraviesa el sistema ocular de lentes y después del humor vítreo, pasa por todas las capas de la retina hasta llegar a los fotorreceptores.
  • 4.
    LA FOVEA  Lafóvea ocupa un área de aproximadamente 1mm cuadrado, y es un área especializada para la visión aguda y detallada.  La foveola de 0.3 mm está formada por conos.  Los conos de la fóvea son más delgados y largos, los conos del resto de la retina son más gruesos.  Los vasos sanguineos, las células ganglionares, la capa nuclear interna y las plexiformes quedan desplazadas, permitiendo la llegada de la luz más directamente.
  • 5.
    Fotorreceptores  Segmentos funcionales  Segmento externo  Sustancia fotosensible  Segmento Interno  Núcleo  Cuerpo sináptico
  • 6.
    FOTORRECEPTORES  Los pigmentosdel color son proteinas incorporadas a las membranas de los discos que forman el segmento externo, como proteinas transmembrana.  La concentración de estos pigmentos constituye el 40% de la masa del segmento externo.
  • 7.
    © 2005 Elsevier Downloadedfrom: StudentConsult (on 13 March 2011 08:28 PM)
  • 8.
    Epitelio pigmentario dela retina  El pigmento negro (melanina) impide la reflexión lumínica dentro del globo ocular.  Sin él, los rayos de luz se reflejarían en todas las direcciones dentro del globo y generarían una iluminación difusa en vez del contraste entre los puntos claros y oscuros.  Esta capa tiene también vitamina A, precursor de las sustancias fotosensibles de conos y bastones.
  • 9.
    Irrigación de laretina  Arteria central de la retina, penetra en el centro del nervio óptico e irriga la cara interna de la retina.  La capa externa (fotorreceptores), es irrigada por la coriocapilaris.
  • 10.
    Desprendimiento de retina Desprendimientode la porción neurosensorial del EPR.  El hecho de que la capa interna sea irrigada de forma independiente por la arteria central de la retina, permite que sobreviva unos días antes de la cirugía.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
    Desprendimiento de retina 1. Regmatógeno  Agujeros, que permiten la entrada de humor vítreo licuado entre EPR y capa de fotorreceptores. P. ej. Secundario a miopìa, traumàticos 2. Traccional  Por bandas de fibrosis que jalan hacia el vìtreo y desprenden la retina. Por ej. Retinopatía diabética 3. Exudativo  Por secreción de líquido anormal, que se acumula entre EPR y fotorreceptores Por ej. Tumores coroideos, uveitis posterior, preclampsia.
  • 16.
    FOTOQUIMICA DE LAVISION  Los conos y bastones contienen productos químicos que se descomponen ante la exposición a la luz y excitan a las fibras nerviosas que salen del ojo.  En los bastones se llama rodopsina  En los conos son pigmentos del color
  • 17.
    Ciclo visual rodopsina- retinal  Los segmentos externos de los bastones contienen un pigmento sensible a la luz, formado por:  Escotopsina (proteína)  Retinal (pigmento) El retinal es del tipo 11-cis-retinal
  • 18.
    Estimula los cambios eléctricos en losbastones Vías de regeneración de la rodopsina
  • 19.
    Ciclo visual rodopsina-retinal Cuando la rodopsina absorbe la energía lumínica, empieza a descomponerse:  Fotoactivación de los electrones del retinal, lo que hace que se transforme de la forma cis a todo-trans  Este cambio de configuración (diferente forma, misma estructura química) hace que se desprenda de la escotopsina y produzca la batorrodopsina.  La batorrodopsina es una combinacion parcialmente disociada del todo-trans-retinal y la escotopsina.
  • 20.
    Ciclo visual rodopsina-retinal La batorrodopsina es muy inestable y se degrada en nanosegundos en luminorrodopsina.  En microsegundos se transforma en metarrodopsina I En 1 milisegundo pasa a metarrodopsina II Én unos segundos se convierte en los productos escindidos por completo de la escotopsina y el todo-trans-retinal.
  • 21.
    Ciclo visual rodopsina-retinal La metarrodopsina II estimula los cambios eléctricos en los bastones, y así viaja la imagen bajo la forma de un potencial de acción a través del nervio óptico hacia el SNC.
  • 22.
    Regeneración de larodopsina  Se reconvierte el todo-trans-retinal en 11-cis-retinal.  Este proceso está catalizado por la isomerasa de retinal.  Al transformarse en 11-cis-retinal automáticamente se recombina con escotopsina y forma rodopsina.  Esta permanece estable hasta que se absorba otra vez energía lumínica.
  • 23.
    Función de lavitamina A  Segunda vía química para que el todo-trans-retinal se convierta en 11-cis-retinal.  El todo-trans-retinal se convierte en todo-trans- retinol, que es una forma de la vitamina A.  Luego la isomerasa la convierte en 11-cis-retinol y finalmente se convierte en 11-cis-retinal, que se combinará con la escotopsina para generar nueva rodopsina.
  • 24.
    Vitamina A  Siempreestá presente en el citoplasma de los bastones y en el EPR, disponible cuando haga falta producir nuevo retinal.  Si hay un exceso de retinal, vuelve a transformarse en vitamina A, reduciendo la cantidad de pigmento sensible a la luz.  Esto es importante para la adaptación prolongada a las diferentes intensidades de luz.
  • 25.
    Excitación del bastón El potencial de receptor del bastón es hiperpolarizante.  Su excitación provoca un aumento de la negatividad en el potencial de membrana..
  • 26.
    Fotoquímica de lavisión de colores  Los conos son de 30 a 300 veces menos sensibles que los bastones, pero permiten la visión de los colores con una intensidad de luz superior a la de un crepúsculo.  Las sustancias fotosensibles de los conos poseen casi la misma composición química que la rodopsina. La diferencia está en la opsina (porción proteica).  El retinal es idéntico en conos y bastones.
  • 27.
    Conos  Hay trestipos de pigmentos según su sensibilidad  Sensibles al azúl (445nm)  Sensible al verde (535nm)  Sensible al rojo (570nm)
  • 28.
    Downloaded from: StudentConsult(on 13 March 2011 08:28 PM) © 2005 Elsevier
  • 29.
    Adaptación a laluz  Si se está expuesto a la luz radiante durante horas, una gran parte de las sustancias fotosensibles habrá quedado reducida a retinal y opsinas, y el retinal se habrá convertido en vitamina A.  Como las concentraciones de productos fotosensibles que quedan en los fotorreceptores son reducidas, disminuye la sensibilidad a la luz.
  • 30.
    Adaptación a laluz y a la oscuridad  La sensibilidad de la retina es muy baja al entrar a la oscuridad, pero en 1 minuto ha aumentado 10 veces. A los 20 minutos la sensibilidad ha subido 6000 veces, y a los 40 minutos, 25000 veces.
  • 31.
    Adaptación a laoscuridad  Si se permanece en la oscuridad durante un período prolongado, el retinal y las opsinas han vuelto a convertirse en los pigmentos sensibles a la luz.  La vitamina A se transforma de nuevo en retinal para suministrar aún más pigmentos.
  • 32.
    Adaptación a laoscuridad  El fenómeno de adaptación es 4 veces más rápido en los conos que en los bastones.  Sin embargo no llegan a alcanzar un cambio de sensibilidad en la oscuridad de la misma magnitud que los bastones.  Los bastones siguen adaptándose durante horas.  La convergencia de 100 bastones en una sola célula ganglionar potencia la adaptación.
  • 34.
    Otros mecanismos deadaptación  Cambio del diámetro pupilar  Logra una adaptación 30 veces en una fracción de segundo.  Adaptación nerviosa  Las neuronas que integran las sucesivas etapas desde la retina hasta el encéfalo, sucede en una fracción de segundo.
  • 35.
    FISIOLOGIA DE LARETINA VISION CROMATICA
  • 36.
    Visión cromática  Capacidadpara discriminar un estímulo luminoso en función de su longitud de onda.  La energía electromagnética de 380 a 760 nm induce fotorreacciones en la retina generando la experiencia visual.
  • 37.
    Color y Luz Un prisma refracta la luz blanca y la divide en los colores del arcoiris.
  • 38.
    Colores primarios aditivos Azul,verde y rojo al combinarse crean el blanco. Estos colores al combinarse y cambiar su intensidad crean cualquier otro color.
  • 39.
    Colores primarios sustractivos Coloresresultantes de los primarios aditivos La mezcla de los 3 crea el negro.
  • 40.
    Colores complementarios El colordiametralmente opuesto da el máximo contraste. Los colores complementarios al mezclarse dan blanco.
  • 41.
    Bioquímica de lavisión al color  Mismo cromóforo – diferente opsina  Cada opsina reacciona a una longitud de onda distinta  Los bastones son más sensibles  Los conos tienen  respuestas temporales rápidas  Recuperación rápida tras luz intensa  Función no saturable en un amplio margen de luminosidad
  • 42.
    Conos  El serhumano puede distinguir 2 rayos de luz con diferencia de 2nm  Paleta de colores de hasta 300 matices distintos.
  • 43.
    Tricromatismo  El tricromatismose debe a la fisiología retiniana y no a las propiedades de la luz.  Conos sensibles al azul S (longitud de onda corta)  Conos sensibles al verde M (longitud de onda intermedia)  Conos sensibles al rojo L (longitud de onda larga)
  • 45.
    Visión escotópica yfotópica  Del espectro visible (400 a 700 nm)  El pico se desplaza hacia el rojo (555nm) en la curva fotópica  Sensibilidad de los 3 tipos de pigmentos.  El pico llega a los 505nm en la curva escotópica.  Sensibilidad de la rodopsina.
  • 46.
  • 47.
    Procesamiento de señales La luz induce en los fotorreceptores una respuesta gradual de hiperpolarización de membrana  Las células ganglionares sí generan potenciales de acción  Convergencia  Múltiples fotorreceptores a algunas células bipolares, periferia retiniana, menor agudeza visual.  Divergencia  Un cono hace sinapsis con tres células bipolares  “Línea directa”: un cono foveal – una célula bipolar
  • 48.
    Defectos de lavisión cromática  Deficiencia de la visión del rojo – protanopia (primer color)  Deficiencia de la visión del verde – deuteranopia (segundo color)  Deficiencia de la visión del azul – tritanopia (tercer color)  Por pérdida de los genes que codifica el pigmento sensible a determinada longitud de onda.
  • 49.
  • 50.
  • 51.
    Prueba de 100matices de Farnsworth-Wright
  • 52.
  • 53.