Biofísica da Visão

Biofísica da Visão
O globo ocular trata a luz como dois aspectos fundamentais:
a) Luz como Onda: há um meio refrator que forma imagem de
objetos luminosos.
b) Luz como Fóton: a retina transforma a energia
eletromagnética do pulso luminoso em pulso elétrico (que
são levados até o cérebro pelo n. óptico).
A luz se propaga em linha reta e no vácuo é a velocidade mais
rápida que a matéria pode atingir: 3x108m/s.
No ar, água e em outros meios, a velocidade da luz diminui,
ficando menor quanto maior for o índice de refração do meio.
A refração é a mudança de direção do raio luminoso ao penetrar
obliquamente em um meio de índice de refração diferente do
anterior. Se o raio entra perpendicularmente não há refração.
Ao sair de um meio menos refrator para um mais refrator, o raio
luminoso se aproxima da normal. Ao sair de um meio mais
refrator para um menos refrator, o raio luminoso se afasta da
normal.
Lei de Snell (lei do índice de refração)
Índice de refração = sen i/sen r, onde sen i é o seno do ângulo de
incidência e sen r é o seno do ângulo de refração.
Dependendo da estrutura refratora os raios podem convergir
para um ponto “F” (distância focal) que reproduz em tamanho
menor o objeto que lhes deu origem. Isto é uma imagem do
objeto formado por lente convergente ou positiva.
Se a relação topo/base da estrutura for invertida, a luz é
divergida (separação dos raios) por uma lente divergente ou
negativa.
O poder refrativo de uma lente é medido em “Dioptria”, que é o
inverso da distância focal (em metros):
D= 1/f
Se a lente é convergente, f é positivo e a Dioptria é positiva.
Se a lente é divergente, f é negativo e a Dioptria é negativa.
Anatomia do Olho
A íris (diafragma do olho) serve para controlar em até 30 vezes a
quantidade de luz que entra pela pupila.
Fechamento da pupila: miose
Abertura da pupila: midríase
A retina é um película fotossensível que atua transformando os
fótons em pulso elétrico. Para isso possui:
Cones: células especializadas em cores
Bastonetes: células especializadas em claro-escuro.
O local desprovido de cones e bastonetes que é na entrada do
nervo óptico e vasos sangüíneos no pólo posterior do olho é
chamado de “ponto cego” (cerca de 0,3 mm).
Anomalias da refração
Emetropia: é o estado refrativo normal do olho. Sem
acomodação do cristalino, o ponto distante de visão está no
infinito e o ponto próximo de visão nítida está a 25cm para os
raios terem o ponto focal exatamente na retina.
Ametropia
Miopia: a imagem é focalizada antes da retina. É corrigido por
uma lente divergente.
Hipermetropia: a imagem é focada depois da retina. É corrigida
por uma lente convergente.
Biofísica da Audição
Transforma as ondas de pressão do som (energia mecânica) em
pulso elétrico (energia elétrica) que são conduzidos até o
cérebro.
O número de ondas por segundo é abreviado como Hertz.
Anatomia do Ouvido
Ouvido Externo: condução e captação do som
Ouvido Médio: transformação da energia sonora em
deslocamento mecânico. Os ossículos formam um sistema de
alavancas de modo que o estribo exerce uma pressão na janela
oval
Obs.: Mecanismos de proteção contra intenidade sonora alta.
 Músculo tensor do tímpano: afasta o martelo da bigorna.
 Músculo estapédio: afasta o estribo da bigorna.
Ouvido interno: trasnforma o movimento mecânico em
hidráulico e de hidráulico em pulso elétrico.
O ouvido interno contém estruturas para identificar tanto a
audição quanto o movimento: canais semicirculares detectam a
rotação e possuem receptores para a força da gravidade;
Cóclea: estrutura espiralada, como um tubo preenchido por
líquido enroscado em uma parte central óssea (modíolo). Este
tubo possui três compartimentos: escala vestibular, escala média
e rampa timpânica.
As escalas vestibular e timpânica possuem a perilinfa (similar ao
líquor) e a escala média possui a endolinfa. A composição
diferente da peri e endolinfa faz que haja uma diferença de
potencial de 80 mV entre a escala média e timpânica. Que
permite a despolarização após um estímulo apropriado. A
despolarização desencadeia a liberação de um neurotransmissor
pelas células ciliadas do órgão de Corti, que estimula o nervo
coclear.
Os movimentos da base do estribo causam ondas na perilinfa do
labirinto, fazendo a membrana basilar vibrar para cima e para
baixo e deslocando as células ciliares. A serem deslocadas, a
permeabilidade de suas membranas é alterada e libere um
neurotransmissor que faz sinapse com as fibras do nervo coclear
e inicia um impulso nervoso para o cérebro.