BIOFISICA

Sistema visual humano

El substrato físico de la visión está en el sistema visual. Este es un conjunto de órganos, vías y centros nerviosos, que permiten la captación, procesamiento y aprovechamiento de la información visual, lo cual lleva a alcanzar una percepción muy precisa del mundo físico que nos rodea.

La entrada al sistema visual es el globo ocular. En este órgano ocurre el proceso de transducción de la información derivada del campo visual. Es decir, la energía electromagnética del estímulo representado por la imagen, se transforma en información codificada que se envía a centros nerviosos donde es procesada.

Visto lateralmente desde el exterior, el globo ocular aparece como una esfera deformada, rodeada de una membrana blanca, la esclerótica, que en la parte anterior del ojo es transparente. Esta zona transparente tiene la forma de un disco ligeramente curvado, la córnea, a través del cual los rayos luminosos son orientados (refracción) para que caigan exactamente en la retina.

Detrás de la córnea existe una cavidad, la cámara anterior del ojo, llena de un líquido nutritivo para la córnea, el humor acuoso. Hacia el interior del ojo, esta cámara está limitada por una membrana circular de tejido muscular, el iris, que deja en su centro una apertura circular, la pupila. Gracias a su musculatura, el iris puede regular el diámetro de la pupila regulando así el paso de luz que llega a la retina.

Detrás del iris y de la pupila excite un lente, el cristalino, que permite el enfoque fino de la imagen en los fotorreceptores de la retina. Pero la luz, después de atravesar el cristalino debe cruzar una segunda cavidad o cámara antes de alcanzar a la retina. Esa cámara está llena de un líquido llamado humor vítreo y su pared está limitada por una membrana, la retina.

La retina presenta varias capas celulares en una de las cuales se encuentran los fotorreceptores, los conos y los bastoncitos. En ellos ocurre el proceso de transducción. En otra de las capas se encuentra las células ganglionares que se comunican con las células receptoras a través de las células bipolares. Son los axones de las células ganglionares los que constituyen el nervio óptico, que sale de cada globo ocular.

Distribución de los fotorreceptores en el ojo

Los conos forman un mosaico regular en la fóvea. Los bastones se encuentran por la fóveas siguiendo de una manera más desorganizada el patrón de los conos. Existe una zona donde no existe ningún fotorreceptor, es el punto ciego (es la zona donde la retina del ojo carece células sensibles a la luz, tanto de conos como bastones, perdiendo así toda la sensibilidad óptica

Hay dos tipos de fotoreceptores

Los fotoreceptores son neuronas modificadas sensibles a la luz; muy complejas y especializadas, se difgerencian en bastones y conos que poseen una estructura básica similar. Son alargadas poseen un cuerpo celular donde se encuentra, el núcleo y dos expansiones interna y externa. El núcleo es mas grande en los conos que en los bastones como en cualquier célula poseen el material genético ADN

Expansion Externa: formado por un segmento externo, un segmento interno, un segmento intermedio y una fibra conectoras externa

El segmento externo:porción sensible a la luz, es el lugar donde se encuentran los discos interdependientes y los pigmento visuales
El segmento interno: formado por el elipsoide (que es el lugar donde se encuentran un conjunto de mitocondrias) y el mioides ( que es el lugar donde esta el aparato de Golgi y expansiones d reticulo endoplasmatico
El segmento intermedio o conector: es el punto de conexión entre el segmento interno y externo
Fibra conectora externa: expansión que une el segmento interno al cuerpo de la celula, se encuentra mucho mas desarrollada en los bastones que en los conos, contiene ribosomas y neurotubulos

Expansion Interna: formada por una fibra conectora interna y un terminal sinàptico

Fibra conectora externa: expansión del citoplasma rica en neurotubulos y neurfilamentos; se extiende desde el nuclo hasta la terminal sinaptica.
Terminal sinaptico: posee neurotubulos, neurofilamentos y vesiculas cargadas de neurotransmisores para pasar la informacion receptada hacia el nervio óptico.

Pigmentos visuales

Los fotoreceptores responden a la luz en función de los pigmentos visuales que están localizados en la bicapa lipídica de los repliegues para los conos y en los discos membranosa para los bastones.

Los bastones contienen rodopsina, que es una proteína que presenta una mayor sensibilidad a las longitudes de ondas cercanas a 500nm, es decir, a la luz verde azulada, por lo tanto es la responsable de la visión escotópica (condiciones de baja luminosidad).

Cada cono contiene uno de tres tipos de opsinas: La eritropsina que tiene mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas (luz roja), la cloropsina con mayor sensibilidad para longitudes de onda medias(luz verde) y por último la cianopsina con mayor sensibilidad para las longitudes de onda pequeñas (luz azul), por ello los conos son los responsables de la percepción del color y dan lugar a la visión tricromática.

La información codificada por los fosforeceptores se transmite a través de sus terminaciones sinápticas llamadas pediculoes en el caso de los conos y esferulas en el caso de los bastones. Ambas están llenas de vesículas sinápticas produciendo asi la sinapsis