UNIVERSIDADE FERNANDO PESSOA

FACULDADE DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

LICENCIATURA EM CIÊNCIAS DA NUTRIÇÃO

ANATOMOFISIOLOGIA I

FOTORRECEPTORES DA RETINA

E A IMPORTANCIA DA VITAMINA A

Catarina Cravo -284…

Maria Martins – 28463

Micaela Mota – 28439

Paula Correia – 28440

Ano letivo 2012/2013

UFP Anatomofisiologia I

PORTO

ÍNDICE

I - INTRODUÇÃO......................................................................................................................................3

II - FOTORRECEPTORES DA RETINA: CONES E BASTONETES......................................................4

III - MECANISMO DA VISÃO..................................................................................................................5

IV - IMPORTÂNCIA DA VITAMINA A..................................................................................................8

V - BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................................10

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I - INTRODUÇÃO

O olho é o órgão da visão, um mecanismo sofisticado de comunicação com o mundo

exterior. Ele é constituído por três túnicas dispostas concentricamente: a camada externa,

formada pela esclera e pela córnea; a camada média ou túnica vascular, constituída pelo

coróide, pelo corpociliar e pela íris e a camada interna nervosa, a retina. (figura01)

Figura 01: Anatomia do olho humano

Fonte: NISHIDA, 2007

A retina é a parte sensível à luz do olho e contém os cones, que são responsáveis pela

visão em cores, e os bastonetes, responsáveis principalmente pela visão preto-e-branco, em

condições de baixa luminosidade. Quando os bastonetes e os cones são excitados, os sinais são

transmitidos primeiramente através de sucessivas camadas de neurónios na própria retina e,

finalmente, propagam-se pelas fibras do nervo ótico e para o córtex cerebral.

A retina encontra-se dividida em quatro camadas, são elas: camada pigmentar, camada de

bastonetes e cones que se projeta na camada pigmentar, camada plexiforme externa, camada

nuclear interna, camada plexiforme interna, camada ganglionar, camada fibrosa do nervo ótico e

membrana limitante interna.

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A luz, depois de atravessar o sistema de lentes do olho, transpõe o humor vítreo,

entrando na retina a partir de sua camada mais interna, ou seja, atravessa primeiramente as

células ganglionares, seguidamente as camadas plexiforme e nuclear antes de, finalmente, chegar

à camada de cones e bastonetes, a qual delineia a borda externa da retina.

II - FOTORRECEPTORES DA RETINA: CONES E BASTONETES

Os cones e bastonetes são células sensoriais fotossensíveis e responsáveis pela

transdução foto-elétrica. Os bastonetes indicam grau de luminosidade, mas não a cor enquanto os

cones são responsáveis pela visão de cores. (figura 02)

Figura 02: Fotorreceptores da retina

(Bastonetes e cones)

Fonte: NISHIDA, 2007

.

A retina humana possui aproximadamente 120 milhões de bastonetes e 60 milhões de

cones. Tanto os cones como os bastonetes possuem três segmentos: externo, interno e o terminal

sináptico. No segmento externo, ocorrem as reações fotoquímicas e, no terminal sináptico, a

libertação de neurotransmissores para as células nervosas da retina (células bipolares e

horizontais). O segmento externo dos bastonetes possui, no seu interior, uma pilha de discos

membranosos (ou lamelas) flutuantes nos quais as reações fotoquímicas ocorrem. Os bastonetes

são sensíveis a um amplo espectro da luz (380 a 650 nm), possuindo apenas um tipo de molécula

fotossensível, a rodopsina que está em concentrações bastante elevadas. Em função dos tipos de

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pigmentos fotossensíveis a determinados comprimentos de onda existem três tipos de cones:

azuis, verdes e vermelhos (figura 03).

O centro da retina ainda apresenta uma área diminuta, cuja função é a capacidade de

visão acurada e detalhada. Essa área é denominada fóvea central, a qual é composta inteiramente

por cones. Estes possuem uma estrutura especial que auxilia na deteção de detalhes na imagem

visual.

Figura 03: vias visuais

Fonte: Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia Gerard J. Tortora, Sandra Reynolds Grabowski

Os bastonetes e os cones apresentam uma substância fotoquímica sensível à luz. No

caso dos bastonetes é a rodopsina enquanto nos cones, é uma das três substâncias fotoquímicas

“coloridas”, geralmente chamada de pigmentos coloridos. Estes funcionam quase exatamente do

mesmo modo que a rodopsina, exceto por diferenças na sensibilidade espectral.

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III - MECANISMO DA VISÃO

A rodopsina, assim como os pigmentos dos cones, decompõe-se devido à ação

luminosa. Ambos possuem basicamente os mesmo princípios, mas discutiremos principalmente a

fotoquímica da rodopsina. Esta substância é uma combinação da proteína escotopsina e do

pigmento carotenóide retinal (também chamado “retineno”). Além disso, o retinol é um tipo

particular chamado 11-cis retinal. Esta forma cis do retinal é importante porque somente ela se

pode ligar à escotopsina para sintetizar rodopsina. A causa da decomposição da rodopsina é a

fotoativação de eletrões na sua parte ritinal, o que leva à mudança instantânea da forma cis do

retinal para a forma todo-trans. Como a orientação tridimensional dos locais reativos do retinal

foram modificados, forma-se um produto imediato a batorrodopsina, que é uma combinação

parcialmente degradada do retinal todo-trans e da escotopsina. A batorrodopsina é extremamente

instável e decai para lumirrodopsina. Este então cai, em microssegundos, para metarrodopsina I,

depois em cerca de milissegundo, para metarrodopsina II e, finalmente, para os produtos de

degradação completos escotopsina e retinal todo-trans.

É a metarrodopsina II, também chamada de rodopsina ativada, que provoca alterações

elétricas nos bastonetes, transmitindo estes a imagem visual para o sistema nervoso central, sob a

forma de potencial de ação do nervo ótico.

O primeiro estágio na neoformação de rodopsina é reconverter o retinal todo-trans em

11-cis retinal. Esse processo requer energia metabólica e é catalisado pela enzima retinal

isomerase. Uma vez formado o 11-cis retinal, ele automaticamente se recombina com a

escotopsina para formar novamente a rodopsina, que, então, permanece estável até a sua

decomposição ser novamente desencadeada por absorção de energia luminosa.6

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Outra possível via química pela qual o retinal todo-trans pode ser convertido em 11-cis

retinal é pela disponibilidade de vitamina, a presente no citoplasma dos bastonetes e na camada

pigmentar da retina. Assim, a vitamina A está sempre disponível para formar novo retinal,

quando necessário. Inversamente, quando houver excesso de retinal na retina, será convertido de

volta em vitamina A, reduzindo, assim, a quantidade de pigmento fotossensível na retina. Esta

interconversão entre retinal e vitamina A é especialmente importante na adaptação a longo prazo

da retina a diferentes intensidades luminosas.

Entretanto, a decomposição da rodopsina diminui a condutância ao sódio na membrana,

causando a “cascata de excitação”. Essa diminuição da condutância do ião sódio – nesta fase

saem mais iões de sódio do que entram - é responsável pelo aumento da negatividade dentro da

membrana e, quanto maior a quantidade de energia luminosa que atinge o bastonete maior se

torna a eletronegatividade – isto é, maior será o grau de hiperpolarização.

Essa grande excitação da membrana é causada devido a pequenas quantidades de luz,

pois seus fotorreceptores possuem uma cascata química extremamente sensível que amplifica os

efeitos estimuladores cerca de um milhão de vezes, da seguinte maneira:

1- O fotão ativa um eletrão na porção 11-cis retinal da rodopsina, levando à formação de

metarrodopsina II, que é a forma ativa da rodopsina.

2- A rodopsina ativada funciona como uma enzima para ativar muitas moléculas de

transducina.

3- A transducina ativada ativa muito mais moléculas de fosfodiesterase.

4- A fosfodiesterase ativada é outra enzima; ela hidrolisa imediatamente muitas moléculas de

monofosfato cíclico de guanosina, destruindo-as. Antes de este ser destruído, o monofosfato

cíclico de guanosina estava ligado à proteína do canal de sódio da membrana externa do

bastonete de modo a mantê-lo “imobilizado” no estado aberto. Mas, na luz, quando

fosfodiesterase hidrolisa o GMP cíclico, este remove a imobilização e permite que os canais

de sódio se fechem.

Esta diminuição de fluxo de iões sódio é o que gera o potencial de recetor do bastonete.

5- Em cerca de um segundo, outra enzima, a rodopsinacinase, que está sempre presente no

bastonete, inativa a rodopsina ativada (a metadorrodopsina II), e a cascata inteira reverte ao

seu estado normal com os canais de sódio abertos.

Isso 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,

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mesmo assim, permitem a visão colorida em qualquer intensidade de luz acima da penumbra

extrema.

Os pigmentos sensíveis à cor dos cones, como já foi citado anteriormente, são

semelhantes aos dos bastonetes, sendo que a única diferença é que sua porção proteica, ou opsina

- chamadas de fotopsinas nos cones - são ligeiramente diferentes das escotopsinas dos

bastonetes.

Os cones são seletivamente sensíveis a diferentes cores: verde, azul e vermelho,

possuindo cada cone um determinado comprimento de onda para identificação da cor. Os

comprimentos de onda são indicadores da máxima sensibilidade de luz para cada tipo de cone, o

que explica como a retina diferencia as cores.

Além da distinção de cores, existe a adaptação à luz e ao escuro, causadas não só pelas

alterações das concentrações de rodopsina ou substâncias fotoquímicas para cores. O olho possui

dois outros mecanismos com esse objetivo. O primeiro mecanismo consiste numa alteração do

tamanho pupilar, que pode causar adaptação de aproximadamente 30 vezes numa fração de

segundos, devido às alterações na quantidade de luz que passa pela abertura pupilar.

O segundo mecanismo é a adaptação neural, que envolve os neurónios nos estágios

sucessivos da cadeia visual na própria retina e no cérebro. Isto significa que, quando a

intensidade de luz aumenta pela primeira vez, os sinais transmitidos pelas células bipolares,

células horizontais, células amácrinas e células ganglionares são todos intensos.

IV - IMPORTÂNCIA DA VITAMINA A

A vitamina A é uma precursora importante também das substâncias fotossensíveis, e

fica armazenada na camada pigmentar da retina, onde existe um pigmento negro, denominado

melanina, que impede a reflexão da luz por todo o globo ocular, sendo extremamente importante

para a visão clara.

O papel mais bem definido da vitamina A é o que ela exerce na visão, especialmente na

capacidade de ver no escuro. Os metabólitos da vitamina associam-se a certas proteínas para

formar pigmentos visuais que ajudam o olho a ajustar-se do claro para o escuro. Entretanto, esse

processo utiliza uma grande quantidade de vitamina A. Se esta não for reposta, poderá ocorrer

cegueira noturna.

Além disso, uma deficiência de vitamina A resseca o revestimento transparente do olho

(a córnea) e a membrana sobre o branco dos olhos (a conjuntiva). Se não for tratado, esse 8

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problema, denominado de xeroftalmia, pode causar lesões irreversíveis e cegueira. A deficiência

de vitamina A é a principal causa de cegueira no mundo.

Para um aporte suficiente em vitamina A é importante a ingestão de alimentos ricos nessa

vitamina. Destacamos o fígado e rim dos animais, o leite, a nata, os queijos, a manteiga, os

peixes e a gema do ovo. Os vegetais folhosos, legumes e frutos são ricos em beta caroteno que se

transformam, em Vitamina A. O óleo de fígado de bacalhau é igualmente uma excelente fonte

de vitamina A.

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V - BIBLIOGRAFIA

1. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia, GERARD J. TORTORA, SANDRA

REYNOLDS GRABOWSKI; TRADUÇÃO MARIA REGINA BORGES – OSÓRIO. – 6.

ed. – Porto Alegre: Artmed, 2006.

2. Fisiologia, AIRES, M. GUYTON, de M. ; 2° edição, Editora Guanabara Koogan, 1999.

3. Tratado de fisiologia médica. ARTHUR C.; HALL, JOHN E. 10° edição, Rio de Janeiro,

Ed. Guanabara Koogan, 2006.

4. Ilusões: o olho mágico da percepção, BALDO, M. V.C. e HADDAD, Hamilton. 2003.

5. Oftalmologia: fundamentos. BICAS, Harley E. A. São Paulo: Contexto, 1991.

6. Histologia Básica, LUIZ C. JUNQUEIRA E JOSÉ CARNEIRO, Guanabara Koogan 10º edição, 2004

7. Anatomia e Fisiologia, SEELEY, STEPHENS E TATE, Luso Ciência, 6º edição, 2000

8. http://www.cristina.prof.ufsc.br - Profa. Dra. Silvia Mitiko Nishida do IB da UNESP, Botucatu, SP. Imagens extraídas do conteúdo dedicado à disciplina de. Fisiologia do Curso de Medicina.

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