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Page 1: Trabalho visao biofisica

Biofísica da Visão

Aline Couto Lima

Thalita Cardoso Anastácio

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Evolução

Olho receptor sensorial complexo;Insetos e crustáceos composto;Omatídeos e ocelos

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Evolução

• Evolução: cristalino não maleável peixes , anfíbios e répteis.

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Evolução

Olhos movimentados e ajustados as condições do ambiente.

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Olho humano - anatomia

Estruturas:

Forma e movimento;Conduzir luz aos fotossensores;Focalizar imagens fotorreceptores;Nutrir, lubrificar e proteger;↓ Ofuscamento;Adaptação;Informações SNC

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Olho humano - anatomia• CJ – conjuntiva; • CO – córnea;• E – esclerótica;• C – coróide; • R – retina;• CC – corpo ciliar;• CRIS – cristalino;• NO – nervo óptico;• HA – humor aquoso;• HV – humor vítreo.

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• Conjuntiva;• Córnea: Transparente e

importante lente para formar a imagem. Índice de refração 1,376;

• Esclerótica: membrana rígida forma do globo ocular;

• Coróide: vasos sanguíneos (nutrição retina), melanina, reduz a reflexão da luz no interior do globo;

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• Retina: fotorreceptores responsável pela detecção da luz;

• Íris: membrana móvel e a coloração determina a cor do olho.

• Pupila: abertura da íris • HA: humor aquoso transparente canal

Schlemm.• HV: gelatinoso, transparente fibras colágenas e

ác. hialurônico

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F – fovea;DO – disco optico;Artéria central e veia central.

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Ponto cego convergem vasos sanguíneos (nutrição e formação humores);

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Olho humano - anatomia

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• NO – nervo óptico;• QO – quiasma óptico;• TO – trato óptico;• CGL – corpo geniculado lateral;• RO – radiações ópticas;• CE – cortex estriado lobo occipital

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Olho humano - anatomia

Movimentos do globo ocular

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• Reto medial move o olho em direção ao nariz;• Reto lateral move o olho na direção contrária ao nariz;• Reto superior Eleva o olho;• Reto inferior abaixa o olho;• Oblíquo superior faz a rotação do olho;• Oblíquo inferior faz a rotação do olho.

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Corpo ciliar (CC): (músculos ciliares - MC) Quando o MC contraem o cristalino (lente biconvexa)

relaxa; esses músculos são ativados pelas fibras parassimpáticas do nervo oculomotor.

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Músculo dilatador da pupila e esfíncter pupilar sistema simpático midríase; estimulo parassimpático esfíncter miose

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• Retina 10 camadas a partir da coróide;– Epitélio Pigmentar: céls prod de melanina e

barreira entre coróide e retina.• ↓espelhamento de luz entre os fotorreceptores;• Todo-trans-retinal 11-cis-retinal;• ↗11-cis-retinal meio que circunda céls sensoriais.• Bastonetes 11-cis-retinal + opsina rodopsina

(pigmento visual);• Células cone.

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• Coloração dos olhos:– Olhos claros – ↓pigmentação > sensibilidade a

luz por absorver mais.– Melhores reflexos com olhos mais escuros.– Daltonismo cones ↓(Young – Helmholtz) 3

tipos de cones (vermelho, verde e azul)– Vitamina A deficiência cegueira-noturna

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Olho humano - anatomia– Camada de fotorreceptores: formada cones e bastonetes;– Membrana limitante externa: glias que fazem conexão

com os fotorreceptores;– Camada nuclear externa: núcleos cones e bastonetes;– Camada plexiforme externa: cones e bastonetes

conexões céls bipolares;– Camada nuclear interna;– Camada plexiforme interna: Sinapses;– Camada de céls ganglionares: saem informações visuais;– Camada de fibras ópticas;– Membrana limitante interna: Muller manutenção

forma da retina.

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Formação da imagem

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Formação da imagem

• Luz onda de natureza eletromagnética (corpuscular e ondulatoria – fóton) e que se propaga com velocidade constante.

V = 3. 10⁸ m/s

• Velocidade dependência meio e frequencia;

.

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Formação da imagem

• Leonardo da vinci foi o primeiro a analisar fenômeno de onda e não partícula. (comparação com eco)

• No século XVII, essas duas teorias ganharam dois fortes adeptos. Newton defendia a idéia dos antigos filósofos gregos, dando a ela o nome de modelo corpuscular da luz. C. Hughens, um físico holandês, defendia a teoria de Leonardo da Vinci a ela dando o nome de modelo ondulatório da luz.

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Formação da imagem

• - Finalmente, no início do século XIX, Young observou o fenômeno da interferência. Que é ondulatório e o corpuscular começou a cair por terra.

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Formação da imagem

• O globo ocular e seus acessórios tratam a luz em seus dois aspectos fundamentais. que são:

• A luz como onda - Há um meio refratos que forma imagem de objetos iluminados, ou luminosos.

• A luz como partícula (fóton) - uma película fotossensível transforma a energia eletromagnética do pulso luminoso em pulso elétrico.

• Os pulsos elétricos são levados ao cérebro, onde provocam sensações psicofísicas conhecidas como visão.

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Formação da imagem Difração luz atravessa um orifício pequeno e os raios

luminosos sofrem encurvamento;• Refração Passagem de um meio a outro mudança na

direção de propagação;• Reflexão Reflexão da luz nos objetos o tornam visíveis

reflexão difusa;• 370 e 740 nm (cores)• Lentes convergentes (foco real) ou divergentes (foco

virtual); (D = dioptrias)D = 1/f (m⁻¹)

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Formação da imagem

• Lentes convergentes (foco real) ou divergentes (foco virtual); (D = dioptrias)

D = 1/f (m⁻¹)

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Formação da imagem

• Conceito do olho reduzido: refração da água n=1,333 e convergência interface ar-córnea;

• N = centro de curvatura;• Ângulo visual.• F = distância focal

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Formação da imagem

• O olho humano possui uma convergência que varia de 51D e 64D, sendo que a interface córnea – humor aquoso (lente divergente = -5D), interface ar-córnea (43D) e cristalino (13D a 26D) contribuem para a formação da imagem, e esta será real, menor e invertida.

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Formação da imagem

• Adaptação da luz e a acomodação da distância:– Variação diâmetro pupilar e da fenda palpebral;– Variação dos fotopigmentos;– Modificação geométrica do cristalino (lente

convergente, forma delgada – 13D, forma esférica, convergência aumenta – 26D);

– Relaxamento e contração da musculatura ciliar;

• Ponto próximo: menor distância que um objeto pode estar da córnea;

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Formação da imagem

• Emetropia: capacidade de produzir uma imagem nítida sobre a retina, tanto objetos distantes quanto próximos. – Superfícies refringentes curvas;– Meio transparente bem homogênio;– Diâmetros adequados;– Funções nervosas, musculares e elásticas normais.

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Formação da imagem

• Ametropia: Fogem a essa regra! Várias causas que são considerados defeitos ópticos, entre elas:– Aberrações esféricas ou cromáticas:

• Aberração esféricas: defeitos de esfericidade;• Aberração cromática: Separação das diversas cores do feixe

luminoso.– Defeitos de forma:

• Presbiopia lentes convergentes;• Hipermetropia lentes convergentes;• Miopia lentes divergentes;• Astigmatismo lentes cilíndricas ou toroidas;

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Defeitos da visão

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Defeitos da visão

• A cirurgia a laser é uma técnica utilizada para a correção dos erros refracionais (miopia, hipermetropia e astigmatismo), através da alteração da curvatura da córnea. Precisos feixes de laser são aplicados sobre a córnea com o objetivo de remodelar a óptica ocular, proporcionando uma visão mais nítida.

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Formação da imagem

– Defeitos de transparência: meios tansparentes do olho sofrem opacificação (cristalino ou córnea).• Opacificação cristalino catarata

(idade)– Volume do humor aquoso: Quando há

impedimentos da drenagem do humor aquoso pelas canal de Schlemm há um aumento de pressão, que pode destruir as células fotorreceptoras causando o glaucoma que leva a cegueira.

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Formação da imagem

• Disperção e difração da luz no olho Imagem retiniana sofre deformação provocada pelo espelhamento e difraçao da luz:– Meios transparentes imperfeitos raios

luminosos direções aleatórias;– Bordas (iris, palpebra e cílios) contribuem

para difratar a luz (interferência);

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Formação de imagem

• Retina: Fotorreceptores (cones e bastonetes);• Cones: concentrados na fovea centralis

visão detalhada, precisa e colorida.• Bastonetes: Espalham-se por toda a retina

periférica receptores muito sensíveis a luz.

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Formação de imagemDiscos pigmento visual

mitocondrias

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Formação da imagem

• Foto receptores: cones e bastonetes;• Bastonetes retina periférica;• Deslocamento de Purkinje:• Curva B azul-esverdeada;Vermelho ↓• Curva A amareloEspectro cobre toda a faixa luz visível.• Pico deslocamento de purkinje.

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Formação da imagem

• Adaptação do olho ao escuro:• Teoria da duplicidade 7min cones

depois bastonetes.• Cones 5 min.• Bastonetes 15 min. responsável pela

informação visual.

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Formação da imagem

• Bastonetes rodopsina (vitamina A + opsina) • Rodopsina + luz prelumirrodopsina

lumirrodopsina metarrodopsina I metarrodopsina II retinal + opsina.

• Cones iodopsinas (retinal + opsina) retinal (vermelho, verde e azul);

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Disco de Newton

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Ilusão de ótica

• São imagens que enganam nosso cérebro confundindo nosso inconciente fazendo com que ele capte idéias falsas.

• As ilusães podem ser fisiológicas ou cognitivas

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Bibliografia• http://www.arkive.org; acesso em 19/10/2011.• http://diagvisual.blogspot.com/2011/03/o-que-voce-precisa-saber-sobre-

seu-olho.html; acesso em 19/10/2011.• http://paginas.ucepel.tche.br/~mflessa/bi12.html ; acesso em

19/10/2011.• http://hypescience.com/a-cor-dos-olhos-pode-mesmo-influenciar-a-

visao/; acesso em 19/10/2011.• http://www.oftalmo.epm.br/paciente/o_olho/o_olho.htm; acesso em

19/10/2011.• http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/daltonismo/; acesso em

30/10/2011.• http://www.cirurgiademiopia.com/ ; acesso em 07/10/2011.• http://www.esb3-djcarvalho.edu.pt/departamentos/informatica/aib/aib-

11ab/efeme/ai-b/AI-B-03-Luz%20e%20Cor.pdf ; acesso em 07/10/2011.• GARCIA, E. A. C.; Biofísica, Ed. Sarvier.


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