FISIOLOGIA DEL OJO

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Universidad Autónoma de Chiapas
Facultad de Medicina Humana 
“Dr. Manuel Velasco Suárez
Módulo II
Fisiología II
Los sentidos
OJO
́
I. Óptica de la visión
UNA LENTE CONVEXA CONCENTRA LOS RAYOS DE LUZ
Punto focal
DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE
FORMACIÓN DE UNA IMAGEN POR UNA LENTE CONVEXA
DETERMINACIÓN DEL PODER DIÓPTRICO DE UNA LENTE
1 m.
EL OJO COMO UNA CÁMARA
MECANISMO DE ACOMODACIÓN
-Cristalino: 
Compuesto por una cápsula elástica rellena 
de líquido viscoso.
-70 ligamentos suspensorios: 
- Fijados radialmente en torno al cristalino
- Inserciones en bordes anteriores de la 
coroides y la retina
-Músculo ciliar: 
- Fibras meridionales
- Fibras circulares
ACOMODACIÓN CONTROLADA POR NERVIOS 
PARASIMPÁTICOS
Estimulación de los nervios parasimpáticos: 
-Contrae fibras del músculo ciliar
-Relaja ligamentos del cristalino
-Aumenta grosor
-Aumenta poder dióptrico: el ojo enfoca objetos más 
cercanos
DIÁMETRO PUPILAR
La principal función del iris es incrementar la
cantidad de luz en situación de oscuridad y
disminuirla durante el día.
El grado de luz que penetra en los ojos a través de
la pupila es proporcional al área pupilar o al
cuadrado de su diámetro.
La profundidad de foco del sistema del cristalino
aumenta cuando disminuye el diámetro pupilar
SISTEMA HUMORAL DEL OJO
El ojo está lleno de líquido intraocular, 
mantiene una presión suficiente para mantener 
la dilatación.
Humor acuoso: Delante del cristalino, circula 
con libertad.
Humor vítreo: Entre la cara posterior del 
cristalino y la retina, es una masa gelatinosa 
donde se pueden difundir agua o sustancias 
disueltas.
Formación del humor acuoso… 
Se segrega en su integridad por los procesos ciliares 
(pliegues lineales que sobresalen desde el cuerpo ciliar).
Las superficies de estos procesos están cubiertas por unas 
células epiteliales secretoras, y justo por debajo de ellas 
queda una zona muy vascular.
La formación comienza con el transporte activo de iones 
sodio hacia los espacios intercelulares, arrastrando iones 
cloruro y bicarbonato que mantienen neutralidad eléctrica; 
estos iones sumados provocan el desplazamiento osmótico 
del agua desde los capilares sanguíneos que se hallan 
debajo de los mismos espacios en el epitelio; la solución 
resultante fluye desde estos espacios de los procesos 
ciliares hacia la cámara anterior del ojo. 
Salida del humor acuoso desde el ojo…
El humor acuoso fluye a través de la pupila hacia la 
cámara anterior del ojo; luego, circula por delante 
del cristalino y hacia el ángulo que queda entre la 
córnea y el iris, después sigue por una trama de 
trabéculas y finalmente entra en el conducto de 
Schlemm, que desemboca en las venas 
extraoculares (Cuenta con una membrana 
endotelial tan porosa que las moléculas grandes 
de proteínas pueden pasar desde la cámara 
anterior hacia el conducto, lo mismo que las 
pequeñas partículas materiales con un tamaño 
hasta el de los eritrocitos).
Presión intraocular… 
La presión intraocular normal media es de unos 15 
mmHg, con un intervalo desde 12 hasta 20 mmHg.
La medida de presión intraocular es mediante 
tonometría. 
La presión intraocular permanece constante, 
habitualmente en torno a ±2 mmHg de su valor 
normal.
A los 15 mmHg que existen aproximadamente en 
condiciones normales, la cantidad de líquido que 
abandona el ojo a través del conducto de Schlemm 
suele suponer un promedio de 2,5 µ.l/min, y 
equivale a su entrada desde el cuerpo ciliar.
Mecanismo de limpieza (espacios trabeculares y 
líquido intraocular)... Sistema fagocítico de 
limpieza
Sobre la superficie de las láminas trabeculares 
existe un gran número de células fagocíticas.
Por fuera del conducto de Schlemm hay una capa 
intersticial de carácter gelatinoso que contiene una 
gran cantidad de células reticuloendoteliales 
dotadas de una gran capacidad para rodear los 
desechos y digerirlos en pequeñas sustancias 
moleculares que puedan absorberse más tarde. 
La superficie del iris y otras superficies oculares 
detrás de él están cubiertas por un epitelio capaz 
de fagocitar proteínas y pequeñas partículas en el 
humor acuoso.
II. Función receptora 
y 
nerviosa de la retina
Anatomía y función de los elementos estructurales de la retina
Capas de la retina
Región de la fóvea de la retina y su importancia en la visión aguda 
● Representa el centro de la retina
● La fóvea central tiene 0.3 mm de diámetro , está compuesta por conos
● Poseen una estructura especial que contribuye en la imagen visual
● Los conos de la fóvea presentan un cuerpo especialmente largo y delgado
Conos y bastones
Principales segmentos funcionales:
● Segmento externo (se encuentra la sustancia fotosensible)
● Segmento interno
● Núcleo
● Cuerpo sináptico
Sustancia fotosensible de los bastones es la rodopsina
Sustancia fotosensible en los conos se denomina pigmento de 
color
Segmentos externos: 
● Se encuentra un gran número de discos (estrato replegado de la membrana celular) 
● Las concentraciones de los pigmentos fotosensibles en los discos constituyen 
aproximadamente el 40% de todo el segmento
Segmentos internos: 
● Contiene el citoplasma de los orgánulos citoplásmicos
● Especialmente las mitocondrias que son las que proporcionan energía para la 
función de los fotorreceptores
Cuerpo sináptico:
● Es la porción del bastón o del cono que conecta con las células horizontales y 
bipolares
Capa pigmentaria de la retina
❖ El pigmento negro (melanina) de la capa pigmentaria impide la reflexión lumínica por toda la esfera del globo 
ocular, lo que resulta importantísimo para una visión nítida
❖ La trascendencia de la melanina en la capa pigmentaria queda bien patente por su ausencia en los albinos
❖ La capa pigmentaria también alberga grandes cantidades de vitamina A.
Irrigación de la retina: la arteria central de la retina y la coroides
● Arteria central de la retina principal irrigación, se 
divide para irrigar la parte interna de la retina
● La capa más externa está adherida a la coroides
● Las capas externa de la retina depende su nutrición a 
la difusión de las venas para recibir oxígeno
Fotoquímica de la visión
Bastones→Sensibilidad a la luz→Rodopsina/Púrpura visual
Conos→ Sensibilidad al color→Pigmento del color 
Escotopsina 
y 
Carotenoide retinal
11-cis-retinal
Fotopsina
y
11-cis-retinal
Ciclo visual de la rodopsina-retinal en el bastón
(Rodopsina activada)
Excitación del bastón
La cascada de excitación:
Mecanismo por el que la descomposición de la rodopsina disminuye la conductancia al sodio de la
membrana
1) El foto ́n activa un electro ́n en la porción 11-cis-retinal de la rodopsina; esta activación propicia
la generacio ́n de metarrodopsina II, que es la forma activa de la rodopsina.
2) La rodopsina activada funciona como una enzima que estimula muchas moléculas de
transducina, una protei ́na presente en su forma inactiva en las membranas de los discos y en la
membrana celular del basto ́n.
3) La transducina activada estimula otras muchas moléculas más de fosfodiesterasa.
4) La fosfodiesterasa activada hidroliza de inmediato muchas moléculas de GMPc,
destruyéndolas. Antes de su desaparición, el GMPc se habi ́a ligado a la protei ́na del canal de
sodio en la membrana externa del bastón de un modo que lo «inmoviliza» en su estado abierto.
Sin embargo, ante la llegada de la luz, la hidro ́lisis por el GMPc de la fosfodiesterasa elimina la
inmovilizacio ́n y permite la oclusio ́n de los canales de sodio.
5) En cuestión de 1s más o menos, otra enzima, la cinasa de rodopsina, que está presente siempre
en el basto ́n, desactiva la rodopsina activada (la metarrodopsina II), y toda la cascada se
invierte hasta volver a su estado normal con los canales de sodio abiertos.
Regulación automática de la sensibilidad retiniana: adaptación a la 
luz y a la oscuridad
Adaptación a la luz:
● Si una persona ha estadoexpuesta a una luz radiante durante horas, una gran parte de las 
sustancias fotosensibles en los conos y los bastones habrá quedado reducida a retinal y 
opsinas
● Gran parte del retinal presente en ambos tipos de receptores se habrá convertido en 
vitamina A
Debido a estos dos efectos, las concentraciones de productos fotosensibles que quedan en los 
conos y los bastones son considerablemente bajas, y la sensibilidad del ojo a la luz está reducida de 
forma proporcional
Adaptación a la oscuridad
● Si una persona permanece en la oscuridad durante un período prolongado, el retina! y las opsinas 
de los conos y los bastones han vuelto a convertirse en los pigmentos sensibles a la luz
● La vitamina A se transforma de nuevo en retinal para aumentar los pigmentos fotosensibles
Con esta acción queda fijo el límite final en función de la cantidad de opsinas presente en los conos y los 
bastones preparada para combinarse con el retinal
● La curva resultante de la figura anterior se llama “curva de adaptación a la oscuridad”
● La primera porción está originada por la adaptación de los conos, debido a que todos los 
fenómenos químicos de la visión, incluida la adaptación, ocurren a una velocidad unas cuatro 
veces mayor en los conos que en los bastones. Sin embargo, pese a su rápida adaptación, pierden 
esta propiedad pasados nada más que unos minutos
● En cambio los bastones de adaptación lenta siguen adaptándose durante muchos minutos e 
incluso horas, con un incremento tremendo de su sensibilidad, este rasgo está aún potenciado en 
ellos por la convergencia de las señales neuronales originadas en 100 bastones o más sobre una 
sola célula ganglionar de la retina; estos receptores s e suman para incrementar su sensibilidad
● El otro mecanismo es la adaptación nerviosa, en el que participan las neuronas que integran las 
sucesivas etapas de la cadena visual en la propia retina y en el encéfalo
Valores de la adaptación visual a la luz y a la oscuridad 
Entre los límites de la adaptación máxima a la oscuridad y a la luz, el ojo puede modificar su sensibilidad 
lumínica hasta de 500.000 a 1 millón de veces, con una corrección automática ante los cambios de 
iluminación
Un ejemplo de mala regulación de la adaptación retiniana que puede citarse ocurre cuando una persona 
sale de un cine y recibe la luz radiante del sol. Esta visión deficiente se prolonga hasta que la retina se haya 
adaptado lo suficiente para que las áreas más oscuras de la imagen dejen de estimular en exceso a los 
receptores 
A la inversa, nada más entrar una persona en la oscuridad, la sensibilidad de la retina suele ser tan baja 
que ni siquiera los puntos luminosos de la imagen son capaces de excitarla. Después de adaptarse a la 
nueva situación, estos puntos comienzan a percibirse
Función nerviosa de la retina
1. Los fotorreceptores, los conos y los bastones: transmiten las 
señales hacia la capa plexiforme externa.
2. Las células horizontales: transmiten las señales en sentido 
horizontal por la capa plexiforme externa.
3. Las células bipolares: transmiten las señales en sentido vertical 
hacia la capa plexiforme interna.
4. Las células amacrinas: transmiten las señales en dos direcciones.
5. Las células ganglionares: transmiten las señales de salida desde la 
retina hacia el cerebro a través del nervio óptico. 
6. (célula interplexiforme): o transmite señales en sentido retrógrado 
desde la capa plexiforme interna hacia la capa plexiforme externa, . 
Su cometido puede consistir en contribuir a regular el grado de 
contraste de la imagen visual.
-Fóvea: es la zona de la retina más sensible al color y a la nitidez, y de 
ella depende en gran medida la agudeza visual de cada persona.
Organización nerviosa de la retina
la vía visual desde los conos hacia las células ganglionares funciona de forma diferente a 
la vía de los bastones
- Las señales visuales correspondientes a la visión de los conos son 
considerablemente mayores que las encargadas de la visión de los 
bastones...velocidad de dos a cinco veces superior.
-Las células horizontales transmiten señales inhibidoras en sentido 
lateral por la capa plexiforme externa, y las amacrinas envían señales 
laterales por la capa plexiforme interna. (a la derecha).
-Se observan tres células bipolares; la central no está conectada más 
que con bastones, y representa el tipo de sistema visual existente en 
muchos animales inferiores. (a la izquierda).
Neurotransmisores liberados por las neuronas de la retina
- No se han aclarado por completo todas las sustancias químicas neurotransmisoras que participan en la 
transmisión sináptica de la retina.
- Los conos y los bastones liberan glutamato.
- Las células amacrinas segregan un mínimo de ocho tipos de sustancias transmisoras, como ácido y-
aminobutírico (GABA), glicina, dopamina, acetilcolina e indolamina.
La transmisión de la mayoría de los impulsos en las neuronas de la retina se 
produce por conducción electrotónica, no por potenciales de acción
-Las células ganglionares son las únicas que se produce por potencial de acción.
-La conducción electrotónica significa el flujo directo de una corriente eléctrica, y no de unos potenciales 
de acción, a lo largo del citoplasma neuronal y los axones nerviosos desde el punto de excitación hasta las 
sinapsis de salida.
-se produce la hiperpolarización como respuesta a la luz en el segmento externo de un cono o de un 
bastón, se transmite casi con la misma magnitud mediante un flujo de corriente eléctrica directo por el 
citoplasma hasta el cuerpo sináptico.
-Permite una conducción escalonada, la magnitud del impulso 
de salida hiperpolarizante está directamente relacionada con la 
intensidad de la iluminación.
Inhibición lateral para potenciar el contraste visual: función de las células 
horizontales
- La salida siempre es inhibidora, por tanto, estas uniones 
hacia los lados aportan el mismo fenómeno de inhibición 
lateral que resulta importante en todos los demás sistemas 
sensitivos.
- Este proceso resulta fundamental para lograr una acusada 
precisión en la transmisión de los márgenes de contraste 
contenidos en la imagen visual.
Células bipolares despolarizantes e hiperpolarizantes
-Es dos tipos de células suministran señales excitadoras e inhibidoras opuestas en la vía 
visual: 1) la célula bipolar despolarizante, y 2) la célula bipolar hiperpolarizante.
-una responde con una despolarización frente a la liberación del neurotransmisor 
glutamato por parte de los conos y los bastones, y la otra lo hace con una hiperpolarización.
-Permite que la mitad de las células bipolares envíe señales positivas y la otra mitad las 
envíe negativas.
Células amacrinas y sus funciones
-Se han identificado unas 30 clases de células amacrinas (medios morfológicos e histoquímicos).
-Un tipo de célula amacrina forma parte de la vía directa para la visión de los bastones.
- Otro tipo de célula amacrina responde potentemente cuando comienza una señal visual continua, pero 
su actividad se extingue con rapidez.
-Otras células amacrinas presentan una respuesta enérgica 
al desaparecer las señales visuales, pero, una vez más, su 
descarga cesa a gran velocidad. 
-Otro tipo responde cuando se enciende o se apaga una luz, 
para indicar simplemente un cambio de iluminación, sin 
tener en cuenta su sentido.
-Otro tipo más responde al movimiento de un punto a través 
de la retina en una dirección específica; por tanto, se dice 
que estas células amacrinas son sensibles a la dirección.
CÉLULAS GANGLIONARES Y FIBRAS DEL NERVIO ÓPTICO
-Cada retina contiene unos 100 millones de bastones y 3 millones de conos; con todo, el número de células 
ganglionares solo llega a 1,6 millones más o menos. Por tanto, como promedio son 60 bastones y 2 conos los que 
convergen sobre cada célula ganglionar.- La fóvea central, no hay más que unos pocos conos finos (en torno a 35.000) y ningún bastón. Este fenómeno 
explica el enorme grado de agudeza visual que presenta la retina central en comparación con su nivel mucho más 
limitado en la periferia.
- los bastones son de 30 a 300 veces 
más sensibles que los conos.
Células ganglionares de la retina y sus campos respectivos 
- Las células ganglionares están clasificadas en tres tipos: como células W, X e Y
-Las células W: envían señales por sus fibras en el nervio óptico a una velocidad lenta 
y reciben el mayor componente de su excitación desde los bastones, transmitida a 
través de pequeñas células bipolares y células amacrinas, probablemente tienen 
importancia para la visión de los bastones en condiciones de oscuridad.
-Las células X poseen campos pequeños porque sus dendritas no ocupan una gran 
extensión en la retina, y así sus señales representan lugares separados de la retina y 
transmiten los detalles finos de las imágenes visuales, su actividad probablemente es 
responsable de la visión de los colores.
-Las células Y son las más grandes de todas y envían impulsos hacia el cerebro a 50 
m/s o más rápidamente, dado que poseen amplios campos dendríticos, las señales son 
captadas por estas células a partir de extensas zonas retinianas, responden a las 
modificaciones rápidas de las imágenes visuales.
Células P y M
-En los primates se utiliza una clasificación diferente de células
ganglionares de la retina, y se han descrito hasta 20 tipos de estas
células, las dos clases generales de células ganglionares de la retina más
ampliamente estudiadas en los primates, incluidos los seres humanos, se
designan como células magnocelulares (M) y parvocelulares (P).
-Las células P (también conocidas como células β o, en la retina central,
como células ganglionares enanas) se proyectan hacia la capa de células
parvocelulares (pequeñas) del núcleo geniculado lateral del tálamo.
-Las células M (conocidas también como células α o parasol) se
proyectan a la capa magnocelular (células grandes) del núcleo
geniculado lateral, que, a su vez, retransmite la información desde la
cintilla óptica a la corteza visual.
1. Los campos receptores de células P 
son mucho más pequeños que los de 
las células M. 
2. Los axones de las células P 
conducen impulsos con mucha mayor 
lentitud que las células M. 
3. Las respuestas de las células P a los 
estímulos, especialmente a los 
estímulos de colores, pueden ser 
sostenidas, mientras que las 
respuestas de las células M son mucho 
más transitorias. 
4. Las células P son, en general, 
sensibles al color de un estímulo, 
mientras que las células M no lo son. 
5. Las células M son mucho más 
sensibles que las P a estímulos en 
blanco y negro de bajo contraste.
EXCITACIÓN DE LAS CÉLULAS GANGLIONARES 
Potenciales de acción continuos y espontáneos en las 
células ganglionares
-Las células ganglionares son el punto de origen de las 
fibras largas que llegan al cerebro formando el nervio 
óptico.
- Incluso cuando no están estimuladas, envían impulsos 
continuos a una frecuencia que oscila entre 5 y 40 por 
segundo.
Transmisión de cambios en la intensidad lumínica : la 
respuesta «encendido-apagado»
Esta capacidad ocular para detectar cambios de la 
intensidad lumínica se encuentra muy desarrollada 
tanto en la retina periférica como en la central.
Transmisión de las señales de color por parte de las células ganglionares
-Una sola célula ganglionar puede ser estimulada por varios conos o únicamente por unos pocos.
-Cuando los tres tipos de conos, rojo, azul y verde, activan la misma célula ganglionar, la señal transmitida por ella es 
idéntica ante cualquier color del espectro, este elemento no cumple ninguna función en la detección de los diversos 
colores.
- los conos rojo y verde: el rojo provoca la excitación y el verde la inhibición o viceversa, al igual que larelación 
recíproca de excitación-inhibición entre los colores azul y amarillo.
-La importancia de estos mecanismos de contraste del 
color estriba en que representan un medio por el que la 
retina comienza a distinguir los colores. Así pues, cada 
tipo de célula ganglionar para el contraste de colores 
queda excitado por un color pero inhibido por el color 
«contrario».
III. Neurofisiología 
central de la visión
Vías visuales 
● Las fibras visuales también se dirigen a otras regiones antiguas del encéfalo.
● núcleo supraquiasmático : ciclo circadiano
● núcleos pretectales: movimiento reflejo del ojo
● colículo superior: movimientos rápidos de cada ojo
● núcleo geniculado lateral ventral y las regiones basales. 
● Sistema antiguo : mesencéfalo y base prosencefalo. 
● Sistema nuevo: corteza visual.
Función del núcleo geniculado lateral dorsal
2 funciones importantes núcleo geniculado 
lateral
1. Transfiere la información visual desde el 
tracto óptico hacia la corteza visual.
2. Filtrar la transmisión de los impulsos hacia 
la corteza visual.
2 Fuentes principales 
2.1 Fibras corticofugales 
2.2: Las zonas reticulares del mesencéfalo 
Movimientos oculares y su control 
Controlados por tres pares de músculos:
1) los rectos medial y lateral
2) los rectos superior e inferior
3) los oblicuos superior e inferior.
Movimientos oculares de fijación 
Controlado por dos mecanismos neuronales:
1)El primero es conocido como mecanismo voluntario de fijación
2)El segundo es un proceso involuntario, llamado mecanismo involuntario
de fijación.
● Los movimientos voluntarios de fijación están controlados por 
un campo cortical 
Mecanismo de bloqueo involuntario de la fijación: 
función de los colículos superiores
Los ojos normalmente poseen tres tipos de movimientos constantes, pero casi 
imperceptibles:
1) un temblor continuo a una frecuencia de 30 a 80 ciclos/s 
2) una lenta traslación de los globos oculares en una dirección u otra
3) movimientos de sacudida súbitos que están controlados por el mecanismo 
involuntario de fijación 
Control autónomo de la acomodación y de la 
apertura pupilar
● El ojo está inervado por fibras nerviosas simpáticas y parasimpáticas
● Estos nervios excitan: 1) el músculo ciliar que controla el enfoque del 
cristalino, y 2) el esfínter del iris que contrae la pupila
● La inervación simpática del ojo se origina en las células del asta 
intermediolateral 
Control de la acomodación (enfoque de los ojos) 
La acomodación deriva de la contracción o relajación del músculo ciliar del ojo.
● La acomodación del cristalino está regulada por un mecanismo de retroalimentación negativo. 
Control de la acomodación (enfoque de los ojos) 
1. La aberración cromática parece un elemento importante. 
2. Cuando los ojos se fijan sobre un objeto cercano, deben converger. 
3. Dado que la fóvea se halla situada en una depresión hueca que 
queda un poco más honda que el resto de la retina, la claridad de 
enfoque en su profundidad es diferente de la claridad de enfoque en 
los bordes.
4. El grado de acomodación del cristalino oscila un poco todo el 
tiempo a una frecuencia que llega hasta dos cambios por segundo.
Control del diámetro pupilar 
● Miosis 
La estimulación de los nervios parasimpáticos también excita el 
músculo esfínter de la pupila, lo que disminuye por esta vía la apertura 
pupilar
● Midriasis 
la estimulación de los nervios simpáticos excita las fibras radiales del 
iris y provoca la dilatación pupilar,
Bibliografía:
● Hall J., Guyton A. Guyton y Hall tratado de fisiología médica. 13 ed. Barcelona, España: 
ELSEVIER; 2016
Gracias por su atención