Estrutura e função

Sistema visual e via

Córnea

A córnea é a primeira parte anterior do olho que refrata a luz e ajuda a transferir sinais neurais para o cérebro por meio da via visual. Enquanto a interface ar-córnea é responsável por aproximadamente 65% do poder refrativo total do olho, o poder da córnea tem um foco fixo.

Íris e pupila

A íris é o seção colorida localizada posterior à câmara anterior do olho. Ela envolve a abertura conhecida como pupila e permite que a luz passe pelo orifício e alcance a retina para fototransdução. A pupila se contrai ou dilata para responder à luz e a estímulos próximos. O esfíncter pupilar e os músculos dilatadores são os dois músculos involuntários da íris necessários para controlar a quantidade de luz que viaja para a retina. As imagens exibidas na retina estão de cabeça para baixo e ao contrário.

Lente

A lente e o músculo ciliar vizinho são responsáveis pela acomodação e foco da luz na retina de diferentes distâncias. O reflexo de acomodação ocorre quando a contração do músculo ciliar leva ao relaxamento das fibras zonulares fixadas ao cristalino. Como resultado, o formato da lente se torna mais esférico, aumentando sua espessura axial e poder dióptrico, e trazendo o foco, que está inicialmente atrás da retina, de volta para a retina. O músculo ciliar recebe estímulos parassimpáticos do nervo ciliar curto e sua contração permite que o olho se acomode a objetos mais próximos. Quando o músculo ciliar relaxa, um aumento na tensão zonular faz com que o cristalino se aplique e seu poder dióptrico diminua. A capacidade de acomodação diminui progressivamente com a idade. A presbiopia é uma condição comum na população idosa, em que o cristalino se torna mais denso e rígido. Com sua capacidade decrescente de mudar de forma, a lente não consegue mais focar em objetos mais próximos.

Retina

Quando a luz atinge a retina, ela deve inicialmente passar por várias camadas da retina antes de interagir com bastonetes e cones nos segmentos externos dos fotorreceptores. Esses dois fotorreceptores traduzem o sinal de luz em uma mensagem bioelétrica. Após a absorção de fótons, os cones e bastonetes ativados levam ao início de uma cascata de fototransdução e resultam em hiperpolarização celular, o que diminui a liberação do neurotransmissor glutamato dos fotorreceptores. Os receptores de glutamato nas células bipolares propagam sinais para as células ganglionares, que têm axônios na camada de fibra nervosa da retina que viajam através do nervo óptico.

Nervo óptico, quiasma e tratos

O O nervo óptico de cada olho é composto por um grupo de axônios amielínicos das células ganglionares da retina que emergem do disco óptico. A ausência de fotorreceptores retinais no disco óptico leva a um ponto cego no campo visual de cada olho. O nervo óptico passa posteriormente do disco através de uma estrutura semelhante a uma malha conhecida como lâmina cribrosa, após a qual se torna mielinizado por oligodendrócitos.

Os nervos ópticos que viajam de ambos os olhos encontram-se no quiasma óptico anterior à glândula pituitária. As fibras nervosas continuam após o quiasma óptico conforme o trato óptico. As fibras retinianas que vêm do lado nasal de cada olho decussam no quiasma óptico para o trato óptico contralateral, enquanto as fibras retinianas do lado temporal de cada olho não se cruzam, em vez disso, procedem através do trato óptico ipsilateral; assim, cada trato óptico é composto pelas fibras temporais ipsilaterais e pelas fibras nasais contralaterais. Esta decussação das fibras nasais, mas não nas retinais, permite que a metade direita do campo visual seja processada pelo hemisfério cerebral esquerdo e a metade esquerda do campo prossiga para o hemisfério direito.

Lateral Núcleo geniculado

A maioria das fibras do trato óptico faz sinapse no núcleo geniculado lateral ipsilateral (LGN) do tálamo para processamento de imagem. Um pequeno número de fibras do trato óptico chega ao núcleo pré-retal no mesencéfalo em vez do LGN e participa do reflexo pupilar à luz. Os axônios do LGN se projetam para o córtex calcarino (também conhecido como estriado) como dois feixes chamados radiações temporais e parietais. As radiações temporais, também conhecidas como loop de Meyer, são fibras que transmitem informações do campo visual superior contralateral. As radiações parietais, também conhecidas como alça de Baum, são fibras que transportam informações do campo visual inferior contralateral.

Córtex calcarino

O sinal eletroquímico finalmente chega ao córtex calcarino (área de Brodmann 17), que é o córtex visual primário no lobo occipital. A informação visual é posteriormente processada pelo córtex visual de ordem superior para identificar um objeto.

Reflexos pupilar à luz e caminho

O caminho do reflexo pupilar à luz é semelhante ao caminho visual; entretanto, as fibras do trato óptico envolvidas nos reflexos pupilares à luz terminam no núcleo pré-retal no mesencéfalo e não no LGN do tálamo. As fibras alinhadas nasalmente decussam no quiasma óptico e transferem o sinal para o núcleo pretectal contralateral, enquanto as fibras alinhadas temporalmente retransmitem a informação para o núcleo pretectal ipsilateral.

Quando cada núcleo pré-retal se projeta bilateralmente e faz sinapses em ambos os núcleos Edinger-Westphal (nervo craniano III), os núcleos Edinger-Westphal ativados iniciam o ramo eferente do reflexo gerando potenciais de ação. Os axônios desses neurônios parassimpáticos pré-ganglionares enviam os sinais ao longo do nervo oculomotor para as fibras nervosas pós-ganglionares do gânglio ciliar. Posteriormente, os nervos ciliares curtos originados do gânglio ciliar estimulam o músculo esfíncter pupilar e causam constrição pupilar. Mesmo quando a luz incide em apenas um olho, uma resposta consensual ocorre no outro olho, uma vez que as fibras retinais nasais se cruzam no quiasma óptico para alcançar o núcleo pré-retal contralateral. Além disso, a projeção de cada núcleo pré-retal para ambos os núcleos Edinger-Westphal contribui para o reflexo pupilar consensual no olho contralateral. Cada núcleo Edinger-Westphal ativado é responsável pela constrição pupilar ipsilateral, e esses núcleos estimulados juntos permitem que o reflexo pupilar bilateral ocorra.

Na penumbra, as fibras musculares dilatadoras da pupila se contraem e aumentam o tamanho do aluno. As fibras simpáticas pós-ganglionares do nervo ciliar longo inervam o músculo dilatador.