Fisiologia da visão

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Fisiologia 
da visão
Joëlle Moreira
Introdução
Mais da metade dos receptores sensitivos, no corpo humano, está localizada nos olhos, e uma 
grande parte do córtex cerebral é dedicada ao processamento das informações visuais.
Os olhos são responsáveis pela detecção da luz visível, a parte do espectro eletromagnético 
com comprimentos de onda variando aproximadamente de 400nm e 700nm.
● A luz visível apresenta cores: a cor depende do comprimento de onda
● Um objeto é capaz de absorver certos comprimentos de onda da luz visível e refletir 
outros.
Anatomia geral do olho
Estrutura que dá forma 
ao globo ocular
Membrana da parede 
interna do olho. Contém 
fotorreceptores que 
transformam a luz em 
impulsos elétricos
Transporta os impulsos 
elétricos para o 
cérebro
Abertura central da íris 
que permite a 
passagem da luz para o 
cristalino
Ajusta o foco da luz ⤍ 
acomodação visual
1a estrutura a receber a 
luz
Parte colorida. Possui 
músculos que 
permitem a midríase e 
a miose da pupila
É o centro da mácula. 
Local de concentração 
dos cones ⤍ máxima 
acuidade visual
Depressão
Fotorreceptores
Cones
Recepção de estímulos luminosos 
brilhantes (visão fotópica), 
responsável pela visão de cores
Bastonetes
Sensíveis a penumbra 
(visão escotópica)
Rodopsina
Pigmentos coloridos - 
fotopsina
Em animais diurnos, 
os bastonetes são 
mais densos na 
periferia da retina
Nos noturnos, ocorre 
o inverso.
Em regra geral, são mais densos 
nas áreas centrais e esparsos 
nas áreas periféricas da retina
Essa variação central se dá pelo 
local onde o feixe luminoso entra.
Fotometria
Há três tipos de visão:
● Fotópica: visão colorida sob condições normais de luz natural (> 3 cd/m2). Os 
cones estão ativados.
● Escotópica: visão humana no escuro (< 0,001 cd/m2). Apenas os bastonetes 
estão ativados
● Mesópica: É a combinação dessas duas em situações com pouca luz, mas 
sem ser totalmente escuro.
Quando bastonetes e cones são excitados, os sinais são transmitidos, primeiramente, através 
de sucessivas camadas de neurônios na própria retina e, por fim, propagam-se pelas fibras do 
nervo óptico e para o córtex cerebral.
● Quando a energia luminosa é absorvida pela 
rodopsina, essa começa a se decompor dentro de 
fração muito pequena de segundo
● É a metarrodopsina II (rodopsina ativada), que 
provoca alterações elétricas nos bastonetes, e os 
bastonetes então transmitem a imagem visual para 
o SNC sob a forma de potencial de ação do nervo 
óptico.
● A vitamina A está presente no citoplasma dos 
bastonetes e na camada pigmentar da retina. 
Portanto, a vitamina A normalmente está sempre 
disponível para formar novo retinal quando 
necessário. Inversamente, quando houver excesso 
de retinal na retina, será convertido de volta à 
vitamina A, reduzindo, assim, a quantidade de 
pigmento fotossensível na retina. Essa 
interconversão entre retinal e vitamina A é 
especialmente, importante na adaptação a longo 
prazo da retina a diferentes intensidades 
luminosas.
Fotoquímica da Visão dos Bastonetes
processo
inibitório
Os bastonetes desenvolveram cascata química importante que amplifica o efeito de um só fóton 
de luz, causando o movimento de milhões de íons sódio. Esse mecanismo explica a extrema 
sensibilidade dos bastonetes, sob condições de baixa luminosidade.
Os cones são cerca de 30 a 300 vezes menos sensíveis que os bastonetes, mas mesmo este 
grau de sensibilidade permite a visão colorida em qualquer intensidade de luz, acima da 
penumbra extrema.
● As substâncias fotoquímicas nos cones têm quase 
exatamente a mesma composição química que a da 
rodopsina nos bastonetes. A única diferença é que 
as porções proteicas, ou opsinas — chamadas 
fotopsinas nos cones — são ligeiramente diferentes 
da escotopsina dos bastonetes
Fotoquímica da Visão dos Cones
Raios luminosos ⤍ retina (fotorreceptores) ⤍ 
pigmentos (iodopsina e cianopsina - cones; e 
rodopsina - bastonetes) ⤍ degradação desses 
pigmentos perante o impacto da luz ⤍ alteração no 
metabolismos dos fotorreceptores, que propicia o 
desencadeamento de estímulos elétricos transmitidos 
posteriormente para as células da retina cujos 
prolongamentos constituem o nervo óptico
Para o funcionar corretamente, os pigmentos 
degradados têm que se regenerar ⤍ condição para 
que os fotorreceptores recebam novos estímulos
Adaptação à luz e ao escuro
Adaptação à luz e ao escuro
ADAPTAÇÃO À LUZ
Luz intensa por muitas horas ⤍ grande parte das substâncias fotoquímicas nos bastonetes e 
cones é reduzida a retinal e opsinas; e grande parte do retinal dos bastonetes e dos cones terá 
sido convertida em vitamina A ⤍ ⇣ das concentrações das substâncias químicas fotossensíveis que 
permanecem nos bastonetes e nos cones ⤍ ⇣ sensibilidade do olho à luz. 
ADAPTAÇÃO AO ESCURO
Escuro por longo período ⤍ retinal e as opsinas nos bastonetes e nos cones serão convertidos de 
volta a pigmentos sensíveis à luz; e a vitamina A é convertida de volta em retinal para aumentar os 
pigmentos sensíveis à luz, sendo o limite final determinado pela quantidade de opsinas nos 
bastonetes e nos cones, para se combinarem com o retinal. 
Adaptação à luz e ao escuro
O gráfico mostra a evolução da adaptação ao escuro, 
quando a pessoa é exposta à escuridão total depois de 
ter sido exposta à luz forte por várias horas.
A curva resultante é chamada curva de adaptação ao 
escuro.
● A primeira parte da curva é causada por 
adaptação dos cones ⤍ todos os eventos 
químicos da visão ocorrem cerca de 4x mais 
rapidamente nos cones do que nos bastonetes.
● Portanto, a despeito da adaptação rápida, os 
cones param de se adaptar após apenas alguns 
minutos, enquanto os bastonetes com adaptação 
mais lenta continuam a se adaptar por muitos 
minutos e até horas, aumentando imensamente 
sua sensibilidade. 
Referências
SILVERTHORN, D. U.; Fisiologia 
Humana – Uma abordagem 
integrada. 7 ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017.
HALL, J. E.; GUYTON, A. C. Tratado 
de fisiologia médica. 13. ed. Rio de 
Janeiro: Elsevier, 2017.