Trabalho visao biofisica

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Trabalho visao biofisica

  1. 1. Biofísica da Visão Aline Couto Lima Thalita Cardoso Anastácio
  2. 2. Evolução <ul><li>Olho  receptor sensorial complexo; </li></ul><ul><li>Insetos e crustáceos  composto; </li></ul><ul><li>Omatídeos e ocelos </li></ul>
  3. 3. Evolução <ul><li>Evolução: cristalino não maleável  peixes , anfíbios e répteis. </li></ul>
  4. 4. Evolução <ul><li>Olhos  movimentados e ajustados as condições do ambiente. </li></ul>
  5. 6. Olho humano - anatomia <ul><li>Estruturas: </li></ul><ul><ul><ul><li>Forma e movimento; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Conduzir luz aos fotossensores; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Focalizar imagens  fotorreceptores; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Nutrir, lubrificar e proteger; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>↓ Ofuscamento; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Adaptação; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Informações  SNC </li></ul></ul></ul>
  6. 7. Olho humano - anatomia <ul><li>CJ – conjuntiva; </li></ul><ul><li>CO – córnea; </li></ul><ul><li>E – esclerótica; </li></ul><ul><li>C – coróide; </li></ul><ul><li>R – retina; </li></ul><ul><li>CC – corpo ciliar; </li></ul><ul><li>CRIS – cristalino; </li></ul><ul><li>NO – nervo óptico; </li></ul><ul><li>HA – humor aquoso; </li></ul><ul><li>HV – humor vítreo. </li></ul>
  7. 8. Olho humano - anatomia <ul><li>Conjuntiva; </li></ul><ul><li>Córnea: Transparente e </li></ul><ul><li>importante lente para formar </li></ul><ul><li>a imagem. Índice de refração 1,376; </li></ul><ul><li>Esclerótica: membrana rígida  </li></ul><ul><li> forma do globo ocular; </li></ul><ul><li>Coróide: vasos sanguíneos (nutrição retina), melanina, reduz a reflexão da luz no interior do globo; </li></ul>
  8. 9. Olho humano - anatomia <ul><li>Retina: fotorreceptores  responsável pela detecção da luz; </li></ul><ul><li>Íris: membrana móvel e a coloração determina a cor do olho. </li></ul><ul><li>Pupila: abertura da íris </li></ul><ul><li>HA: humor aquoso  transparente  canal Schlemm. </li></ul><ul><li>HV: gelatinoso, transparente  fibras colágenas e ác. hialurônico </li></ul>
  9. 10. Olho humano - anatomia <ul><li>F – fovea; </li></ul><ul><li>DO – disco optico; </li></ul><ul><li>Artéria central e veia central. </li></ul>
  10. 11. Olho humano - anatomia <ul><li>Ponto cego  convergem vasos sanguíneos (nutrição e formação humores); </li></ul>
  11. 12. Olho humano - anatomia
  12. 13. Olho humano - anatomia <ul><li>NO – nervo óptico; </li></ul><ul><li>QO – quiasma óptico; </li></ul><ul><li>TO – trato óptico; </li></ul><ul><li>CGL – corpo geniculado lateral; </li></ul><ul><li>RO – radiações ópticas; </li></ul><ul><li>CE – cortex estriado  lobo occipital </li></ul>
  13. 17. Olho humano - anatomia <ul><li>Movimentos do globo ocular </li></ul>
  14. 18. Olho humano - anatomia <ul><li>Reto medial  move o olho em direção ao nariz; </li></ul><ul><li>Reto lateral  move o olho na direção contrária ao nariz; </li></ul><ul><li>Reto superior  Eleva o olho; </li></ul><ul><li>Reto inferior  abaixa o olho; </li></ul><ul><li>Oblíquo superior  faz a rotação do olho; </li></ul><ul><li>Oblíquo inferior  faz a rotação do olho. </li></ul>
  15. 19. Olho humano - anatomia <ul><li>Corpo ciliar (CC): (músculos ciliares - MC) </li></ul><ul><ul><ul><li>Quando o MC contraem o cristalino (lente biconvexa) relaxa; esses músculos são ativados pelas fibras parassimpáticas do nervo oculomotor. </li></ul></ul></ul>
  16. 20. Olho humano - anatomia <ul><li>Músculo dilatador da pupila e esfíncter pupilar  sistema simpático  midríase; estimulo parassimpático  esfíncter  miose </li></ul>
  17. 21. Olho humano - anatomia <ul><li>Retina  10 camadas a partir da coróide; </li></ul><ul><ul><li>Epitélio Pigmentar: céls prod de melanina e barreira entre coróide e retina. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>↓ espelhamento de luz entre os fotorreceptores; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Todo-trans-retinal  11-cis-retinal; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>↗ 11-cis-retinal  meio que circunda céls sensoriais. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Bastonetes  11-cis-retinal + opsina  rodopsina (pigmento visual); </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Células cone. </li></ul></ul></ul>
  18. 22. Olho humano - anatomia <ul><li>Coloração dos olhos: </li></ul><ul><ul><li>Olhos claros – ↓pigmentação  > sensibilidade a luz por absorver mais. </li></ul></ul><ul><ul><li>Melhores reflexos com olhos mais escuros. </li></ul></ul><ul><ul><li>Daltonismo  cones ↓(Young – Helmholtz) 3 tipos de cones (vermelho, verde e azul) </li></ul></ul><ul><ul><li>Vitamina A  deficiência cegueira-noturna </li></ul></ul>
  19. 23. Olho humano - anatomia <ul><ul><li>Camada de fotorreceptores: formada cones e bastonetes; </li></ul></ul><ul><ul><li>Membrana limitante externa: glias que fazem conexão com os fotorreceptores; </li></ul></ul><ul><ul><li>Camada nuclear externa: núcleos cones e bastonetes; </li></ul></ul><ul><ul><li>Camada plexiforme externa: cones e bastonetes  conexões céls bipolares; </li></ul></ul><ul><ul><li>Camada nuclear interna; </li></ul></ul><ul><ul><li>Camada plexiforme interna: Sinapses; </li></ul></ul><ul><ul><li>Camada de céls ganglionares: saem informações visuais; </li></ul></ul><ul><ul><li>Camada de fibras ópticas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Membrana limitante interna: Muller  manutenção forma da retina. </li></ul></ul>
  20. 24. Formação da imagem
  21. 25. Formação da imagem <ul><li>Luz  onda de natureza eletromagnética (corpuscular e ondulatoria – fóton) e que se propaga com velocidade constante. </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>V = 3. 10⁸ m/s </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Velocidade dependência  meio e frequencia; </li></ul><ul><li>. </li></ul>
  22. 26. Formação da imagem <ul><li>Leonardo da vinci foi o primeiro a analisar fenômeno de onda e não partícula. (comparação com eco) </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  23. 27. Formação da imagem <ul><li>-    Finalmente, no início do século XIX, Young observou o fenômeno da interferência. Que é ondulatório e o corpuscular começou a cair por terra. </li></ul>
  24. 28. Formação da imagem <ul><li>O globo ocular e seus acessórios tratam a luz em seus dois aspectos fundamentais. que são:  </li></ul><ul><li>    A luz como onda - Há um meio refratos que forma imagem de objetos iluminados, ou luminosos. </li></ul><ul><li>    A luz como partícula (fóton) - uma película fotossensível transforma a energia eletromagnética do pulso luminoso em pulso elétrico. </li></ul><ul><li>Os pulsos elétricos são levados ao cérebro, onde provocam sensações psicofísicas conhecidas como visão. </li></ul>
  25. 29. Formação da imagem <ul><li>Difração  luz atravessa um orifício pequeno e os raios luminosos sofrem encurvamento; </li></ul><ul><li>Refração  Passagem de um meio a outro  mudança na direção de propagação; </li></ul><ul><li>Reflexão  Reflexão da luz nos objetos o tornam visíveis  reflexão difusa; </li></ul><ul><li>370 e 740 nm (cores) </li></ul><ul><li>Lentes  convergentes (foco real) ou divergentes (foco virtual); (D = dioptrias) </li></ul><ul><li>D = 1/f (m⁻¹) </li></ul>
  26. 30. Formação da imagem <ul><li>Lentes  convergentes (foco real) ou divergentes (foco virtual); (D = dioptrias) </li></ul><ul><li>D = 1/f (m⁻¹) </li></ul>
  27. 31. Formação da imagem <ul><li>Conceito do olho reduzido: refração da água  n=1,333 e convergência interface ar-córnea; </li></ul><ul><li>N = centro de curvatura; </li></ul><ul><li>Ângulo visual. </li></ul><ul><li>F = distância focal </li></ul>
  28. 32. Formação da imagem <ul><li>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. </li></ul>
  29. 33. Formação da imagem <ul><li>Adaptação da luz e a acomodação da distância: </li></ul><ul><ul><li>Variação diâmetro pupilar e da fenda palpebral; </li></ul></ul><ul><ul><li>Variação dos fotopigmentos; </li></ul></ul><ul><ul><li>Modificação geométrica do cristalino (lente convergente, forma delgada – 13D, forma esférica, convergência aumenta – 26D); </li></ul></ul><ul><ul><li>Relaxamento e contração da musculatura ciliar; </li></ul></ul><ul><li>Ponto próximo: menor distância que um objeto pode estar da córnea; </li></ul>
  30. 34. Formação da imagem <ul><li>Emetropia: capacidade de produzir uma imagem nítida sobre a retina, tanto objetos distantes quanto próximos. </li></ul><ul><ul><li>Superfícies refringentes curvas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Meio transparente bem homogênio; </li></ul></ul><ul><ul><li>Diâmetros adequados; </li></ul></ul><ul><ul><li>Funções nervosas, musculares e elásticas normais. </li></ul></ul>
  31. 35. Formação da imagem <ul><li>Ametropia: Fogem a essa regra! Várias causas que são considerados defeitos ópticos, entre elas: </li></ul><ul><ul><li>Aberrações esféricas ou cromáticas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aberração esféricas: defeitos de esfericidade; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aberração cromática: Separação das diversas cores do feixe luminoso. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Defeitos de forma: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Presbiopia  lentes convergentes; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Hipermetropia  lentes convergentes; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Miopia  lentes divergentes; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Astigmatismo  lentes cilíndricas ou toroidas; </li></ul></ul></ul>
  32. 36. Defeitos da visão
  33. 38. Defeitos da visão <ul><li>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. </li></ul>
  34. 40. Formação da imagem <ul><ul><li>Defeitos de transparência: meios tansparentes do olho sofrem opacificação (cristalino ou córnea). </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Opacificação cristalino  catarata (idade) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul>
  35. 42. Formação da imagem <ul><li>Disperção e difração da luz no olho  Imagem retiniana sofre deformação provocada pelo espelhamento e difraçao da luz: </li></ul><ul><ul><li>Meios transparentes imperfeitos  raios luminosos direções aleatórias; </li></ul></ul><ul><ul><li>Bordas (iris, palpebra e cílios) contribuem para difratar a luz (interferência); </li></ul></ul>
  36. 43. Formação de imagem <ul><li>Retina: Fotorreceptores (cones e bastonetes); </li></ul><ul><li>Cones: concentrados na fovea centralis  visão detalhada, precisa e colorida. </li></ul><ul><li>Bastonetes: Espalham-se por toda a retina periférica  receptores muito sensíveis a luz. </li></ul>
  37. 44. Formação de imagem Discos  pigmento visual mitocondrias
  38. 45. Formação da imagem <ul><li>Foto receptores: cones e bastonetes; </li></ul><ul><li>Bastonetes  retina periférica; </li></ul><ul><li>Deslocamento de Purkinje: </li></ul><ul><li>Curva B  azul-esverdeada; </li></ul><ul><li>Vermelho ↓ </li></ul><ul><li>Curva A  amarelo </li></ul><ul><li>Espectro cobre toda a faixa luz visível. </li></ul><ul><li>Pico  deslocamento de purkinje. </li></ul>
  39. 46. Formação da imagem <ul><li>Adaptação do olho ao escuro: </li></ul><ul><li>Teoria da duplicidade  7min  cones depois bastonetes. </li></ul><ul><li>Cones  5 min. </li></ul><ul><li>Bastonetes  15 min.  responsável pela informação visual. </li></ul>
  40. 47. Formação da imagem <ul><li>Bastonetes  rodopsina (vitamina A + opsina) </li></ul><ul><li>Rodopsina + luz  prelumirrodopsina  lumirrodopsina  metarrodopsina I  metarrodopsina II  retinal + opsina. </li></ul><ul><li>Cones  iodopsinas (retinal + opsina)  retinal (vermelho, verde e azul); </li></ul>
  41. 49. Disco de Newton
  42. 51. Ilusão de ótica <ul><li>São imagens que enganam nosso cérebro confundindo nosso inconciente fazendo com que ele capte idéias falsas. </li></ul><ul><li>As ilusães podem ser fisiológicas ou cognitivas </li></ul>
  43. 62. Bibliografia <ul><li>http://www.arkive.org ; acesso em 19/10/2011. </li></ul><ul><li>http://diagvisual.blogspot.com/2011/03/o-que-voce-precisa-saber-sobre-seu-olho.html ; acesso em 19/10/2011. </li></ul><ul><li>http://paginas.ucepel.tche.br/~mflessa/bi12.html ; acesso em 19/10/2011. </li></ul><ul><li>http://hypescience.com/a-cor-dos-olhos-pode-mesmo-influenciar-a-visao/ ; acesso em 19/10/2011. </li></ul><ul><li>http://www.oftalmo.epm.br/paciente/o_olho/o_olho.htm ; acesso em 19/10/2011. </li></ul><ul><li>http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/daltonismo/ ; acesso em 30/10/2011. </li></ul><ul><li>http://www.cirurgiademiopia.com/ ; acesso em 07/10/2011. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>GARCIA, E. A. C.; Biofísica , Ed. Sarvier. </li></ul>

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