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drpabloarias@hotmail.com
Fisiología de la Visión 1
FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN:
MECANISMOS BÁSICOS DEL PROCESO VISUAL
FISIOLOGÍA DE LA RETINA
Prueba de oposición para optar al cargo
de Profesor Titular de Fisiología de
la Facultad de Ciencias Médicas de
la Universidad Nacional de Rosario
Dr. Pablo Arias
Prof. Adjunto de Fisiología
FMED-UBA
FCM-UNL

OBJETIVOS OPERATIVOS
EL ESTUDIO DE LOS TEMAS DEL PRESENTE SEMINARIO
DEBE PERMITIRLES:
 Enumerar las funciones del sistema visual
 Graficar el sistema óptico del ojo humano y la potencia
de sus lentes. Describir los errores de refracción más
frecuentes y la forma de corregir dichos errores.
 Graficar el trayecto de las fibras del nervio óptico hasta
el núcleo geniculado lateral y la proyección desde esta
estación hasta la corteza visual primaria.
 Utilizando el esquema anterior, describir el campo visual
de cada ojo y predecir los déficits visuales que se
producirán como consecuencia de lesiones en las
distintas partes de la vía óptica

OBJETIVOS OPERATIVOS:
 Enumerar las células nerviosas que constituyen la retina
indicando las conexiones entre ellas.
 Describir los distintos tipos de fotorreceptores y su
sensibilidad espectral. Explicar los conceptos de visión
fotópica y escotópica.
 Diferenciar las dos vías funcionales (conos y bastones)
de conducción centrípeta de la señal visual.
 Enumerar los elementos oculares que permiten una
agudeza visual normal y describir la evaluación de este
parámetro. Explicar la importancia de la fóvea para la
visión discriminativa.
 Dibujar esquemáticamente el proceso de
fototransducción indicando las moléculas y elementos
químicos que en él intervienen.
EL ESTUDIO DE LOS TEMAS DEL PRESENTE SEMINARIO
DEBE PERMITIRLES:

La luz visible es sólo una fracción del espectro electromagnético
(~400 - ~700 nm) que puede ser captada por el ojo humano…
Efectos
ionizantes
Efectos
fotoquímicos
Efectos
térmicos
LUZ VISIBLE

 El desarrollo de mecanismos para detectar y
transducir la energía lumínica es una ventaja
adaptativa relevante
 El SV es el más complejo de los sistemas
sensoriales
 El SV aporta al cerebro el 80% de la información
proveniente del medio
 Interviene además en la ritmicidad circadiana, en el
equilibrio y en la generación de reflejos posturales
RELEVANCIA FISIOLOGICA
DEL SISTEMA VISUAL (SV)

sensoriales

SEÑAL
ÓRGANO RECEPTOR
MENSAJE
INTERPRETACIÓN
FENÓMENO VISUAL
CAPTACIÓN +
FOTOTRANS-
DUCCIÓN
IMPULSO NERVIOSO
PROCESAMIENTO
EN AREAS PRIMARIAS
Y SECUNDARIAS
(50% DEL
NEOCORTEX)

 el iris toma la función del
diafragma, regulando la
entrada de luz
 la retina — sensible a la luz
hace las veces de película.
Se ha comparado el ojo con una cámara:
 una lente deformable (el cristalino) refracta la luz
permitiendo la formación de una imagen bidimensional
invertida en la parte posterior del ojo;

epitelio
pigmentario
bastones
capa plexi-
forme ext.
conos
cél. hori-
zontales
fibras ner-
viosas
capa plexi-
forme int.
cél. bipo-
lares
cél. amá-
crinas
cél. gan-
glionares

SISTEMA DUAL DE RECEPCIÓN
Y PROCESAMIENTO DE LA
INFORMACION VISUAL

Bastones
-N~ 120 x 106
-Visión acromática
-Alta convergencia
-Elevada sensibilidad
-Baja discriminación
espacial
-Adaptación lenta
INFORMACION VISUAL

Bastones
-N~ 120 x 106
-Alta convergencia
espacial
-Adaptación lenta
INFORMACION VISUAL

Bastones
-N~ 120 x 106
-Alta convergencia
espacial
-Adaptación lenta
Conos
-N~ 5 x 106
-Visión cromática
- Baja convergencia
- Baja sensibilidad
- Alta discriminación
espacial
-Adaptación rápida
INFORMACION VISUAL

LA MAYOR CONVERGENCIA AUMENTA LA SENSIBILIDAD
A LA LUZ DE LOS BASTONES, PERO A COSTA DE UNA
DISMINUCION EN LA CAPACIDAD DE DISCRIMINACION
 Conos y bastones 
grado de convergencia
 Convergencia 
mejor detección de luz,
menor resolución
espacial
 Relación conos/CG ~1
maximiza la visión
discriminativa
(agudeza visual)
fotorre-
ceptores
cono
CAMPO RECEPTIVO
células
bipolares
células
ganglionares
bastón
cono
fotorre-
ceptores

Sistema de Bastones
(ALTA CONVERGENCIA)
Sistema de Conos
(BAJA CONVERGENCIA)
EL AUMENTO DE LA CONVERGENCIA REDUCE EL NUMERO
DE UNIDADES DE INFORMACION POR AREA
(~DISMINUYE LA CANTIDAD DE PIXELS)

LA FOTOTRANSDUCCION CONVIERTE LA ENERGIA
LUMINOSA EN CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE
MEMBRANA

UN DERIVADO DE LA VITAMINA A, EL 11-cis RETINAL,
ES LA MOLECULA FOTOSENSIBLE (CROMOFORO) DEL
PIGMENTO VISUAL DE CONOS Y BASTONES
CONOS Y BASTONES PRESENTAN
DISCOS CON PIGMENTO VISUAL
(OPSINAS) “APILADOS” EN SU
SEGMENTO EXTERNO

EL PRIMER PASO DE LA FOTOTRANSDUCCION ES
EL CAMBIO CONFORMACIONAL DEL 11-cis-RETINAL
PRESENTE EN EL PIGMENTO VISUAL

EN LA OSCURIDAD SE GENERA GMP CÍCLICO
QUE MANTIENE ABIERTOS CANALES DE SODIO
SENSIBLES A ESTE NUCLEOTIDO
Estado de
despolarización
tónica (-30 mV)

EN PRESENCIA DE LUZ SE REDUCEN LOS NIVELES
DE GMPc Y SE CIERRAN LOS CANALES DE SODIO
EL RECEPTOR SE HIPERPOLARIZA PORQUE SIGUE SALIENDO K+ AL EXTERIOR
CON LO QUE SE SUPRIME LA LIBERACION DE GLUTAMATO, QUE EXCITA
A LAS CELULAS BIPOLARES. EN FORMA CONSTANTE.
EL CESE DE ESTA SEÑAL ES INTERPRETADO COMO PRESENCIA DE LUZ

LA CADENA DE TRANSDUCCION AMPLIFICA
CONSIDERABLEMENTE LA SEÑAL FOTICA
(CONFIERE ALTA SENSIBILIDAD A LA LUZ)

 Aparato óptico  imagen bidimensional,
nítida y pequeña sobre
la retina
 Función nerviosa  transducción fótica +
integración en la retina
 Integridad de ambos procesos agudeza
visual normal
 Agudeza visual  capacidad para discriminar
detalles finos de un objeto en el campo visual
c/iluminación adecuada)
AGUDEZA VISUAL

 AV  exploración ocular
más sencilla
 Información global de la
funcionalidad del sistema
visual
 Parámetro relevante, pero
olvidado, a evaluar en APS
AGUDEZA VISUAL

 ojo emétrope
 mácula/fóvea con alta densidad de
conos  retina periférica
 medios transparentes
DETERMINANTES DE LA AGUDEZA
VISUAL NORMAL

ELEMENTOS OCULARES QUE
DETERMINAN LA REFRACCION DE LA LUZ
Ima-
gen
Objeto
Humor
vítreo
1.34
Crista-
lino
1.40
Humor
acuoso
1.33
Cornea
1.38
Aire
1.00
Poder total de refracción ~60 dioptrías  distancia focal 1.65 cm

Ametropías
 Miopía
 Hipermetropía - Presbicia
 Astigmatismo

Miopía
 Defecto refractivo:
rayos que inciden
paralelos (infinito
teórico) se enfocan por
delante de la retina
 axial – de curvatura –
de índice
 Corrección: lentes
divergentes que
“separan” los rayos de
luz.

Presbicia
 En condiciones normales
la acomodación permite
enfocar sobre la retina
objetos entre el infinito
y la distancia de lectura
(25-30 cm)
 A partir de los 40 años
el cristalino pierde su
capacidad para enfocar
los objetos cercanos
 En forma similar a la
hipermetropía, se
corrige con lentes
convergentes.

LA FOVEA RETINIANA, ELEMENTO CLAVE DE
LA VISION DISCRIMINATIVA

fovéola
fóvea = 500-700 m
epitelio
pigmentario
capa plexiforme ext.
conos
cél. horizontales
capa plexiforme int.
cél. bipolares
cél. amácrinas
cél. ganglionares
La retina foveal mide menos de 150 m de espesor, desapareciendo
la capa de fibras nerviosas y gran parte de los cuerpos de las
células ganglionares y amácrinas

EXCENTRICIDAD en grados
DENSIDAD
DE
RECEPTORES
(
10
3
/
mm
2
)
conos
basto-
nes
DISCO
OPTICO
densidad
máxima de
bastones
densidad máxima de conos

Microscopía de fluorescencia:
bastones densamente
agrupados en la fóvea
Primeras observaciones de la
región foveal realizadas
por Ramón y Cajal en 1888

AGUD
AGUDEZA VISUAL
FONDO
DE OJO
NORMAL
AGUDEZA
VISUAL
9/10
Papila
óptica
Arcadas
vasculares
Mácula c/fóvea
central

AGUDEZA VISUAL LESION CASI
TOTAL DE
LA RETINA
PERIFERICA
POR TRATA-
MIENTO
CON RAYOS
LASER
CON MACULA
INTACTA:
AGUDEZA
VISUAL
9/10

AGUDEZA VISUAL
EDEMA
Y OTRAS
LESIONES
DE MACULO-
PATIA EN
PACIENTE
CON DM
TIPO 2
AGUDEZA
VISUAL
4/10
Mácula c/edema

¿POR QUÉ VEMOS LOS COLORES
QUE VEMOS?
rayos del
extremo
rojo
rayos del
extremo
azul-violeta

 Young / von Helmholtz (~1800): las variaciones de la
escala cromática son percibidas por una codificación
que involucra tres colores (azul, verde, rojo)
VISION DE LOS COLORES: TEORIA
TRICROMATICA
INTEGRACIÓN DE
LA SALIDA DE LOS
3 TIPOS DE CONOS
DISCRIMINACIÓN DE
LOS COLORES

• Conopsina azul (S)
• Rodopsina (bastones)
• Conopsina verde (M)
• Conopsina roja (L) Absorbancia Longitud de onda (nm)
LOS PIGMENTOS VISUALES
PERTENECEN A UNA FAMILIA DE
PROTEÍNAS 7-DTM

Absorbancia
Longitud de onda (nm)
¿Por qué seguimos viendo un objeto de un color
determinado a pesar de variaciones importantes
(sin llegar a la penumbra) de su iluminación?

LAMINAS DE ISHIHARA

Traumatismo con fractura de orbita izquierda
Tumor hipofisario con expansión supraselar
Hemianopsia bitemporal

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA
 Guyton-Hall  Tratado de Fisiología Médica,
11ma edición, 2006
 Kandel-Jesse-Schwarz  Principios de
Neurociencias, 4ta edición, 2001
 Kolb  How the Retina Works, Scientific
American 2003; 91: 28-35
 Arribas  Fototransducción en la Retina
http://portal.uam.es/portal/page/profesor/epd2_asignat
uras/asig12344/informacion_academica/Clase%20F85-
Transduccion%20sensitiva%20en%20la%20retina.pdf

¡¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU
PRESENCIA Y SU ATENCIÓN!!!

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