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Video de mi equipo: importancia de la energia en el estado de choque y sespsis.

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CUESTIONARIO

Cuestionario

1.      ¿Que son las reacciones de oxido-reducción?

Son las reacciones de transferencia de electrones. Que se produce entre un conjunto de  elementos químicos, uno que va a ser el  oxidante (que el aquel que tiende a captar los electrones quedándose con un estado de oxidación inferior al que tenia, es decir, se reduce) y el otro será el reductor, (el agente reductor es el elemento que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, se oxida) para que se pueda dar este tipo de reacción se necesita un elemento que ceda electrones y otro que los acepte.

2.      ¿Qué son los radicales libres?

son átomos o grupos de átomos que tienen un electrón (e-) desapareado en capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos, estos
recorren  el nuestro organismo con el fin de intentar  robar un electrón de las moléculas estables, así hasta alcanzar su estabilidad electroquímica.
Una vez que el radical libre ha conseguido robar el electrón que necesita para aparear su electrón libre, la molécula estable que se lo cede se convierte a su vez en un radical libre, por quedar con un electrón desapareado, iniciándose así una verdadera reacción en cadena que destruye nuestras células.

3.      ¿Qué es un antioxidante?

Las reacciones entre los radicales libres se dan en las células de nuestro cuerpo y son necesarias para la salud. Este proceso es  controlado con una antioxidante. Un antioxidante es una sustancia capaz de neutralizar la acción oxidante de los radicales libres, liberando electrones en nuestra sangre que son captados por los radicales libres convirtiéndose en moléculas inestables.

4.      ¿Que es el ATP?

el atp es una molecula escencial para vida, es utilizada para formar energia a travez de varios mecanismos, es el precursor de una serie de coenzimas esenciales como el nad+ o la coenzima a. el atp es uno de los cuatro monómeros utilizados en la síntesis de arn celular. además, es una coenzima de transferencia de grupos fosfato que se enlaza de manera no-covalente a las enzimas quinasas (co-sustrato). es la principal molécula de transferencia de energía en la célula. las células requieren un continuo suministro de energía. esta es necesaria para la síntesis de moléculas complejas, la ejecución de trabajo mecánico y el transporte de sustancias a través de sus membranas. la energía es transferida desde las reacciones químicas que la acumulan a las que las consumen, mediante una molécula especial, el atp. en las células, la energía que recibe o cede el atp es la contenida en el enlace entre su último fosfato y el resto de la molécula. el enlace se forma durante la síntesis de atp: incorporan así energía, la que se cede cuando el enlace se escinde.

5.      Por que el ATP esta involucrado en el mantenimiento de la estructura celular?

Por que facilita montaje y desmontaje de elementos del cito esqueleto. En un proceso similar, el ATP es necesario para el acortamiento de los filamentos de actino y misiona necesarios para la contracción muscular. Este último proceso es una de las principales necesidades energéticas de los animales y es esencial para la locomoción y la respiración.

6.      Menciona como se almacena el ATP

las reservas de ATP en el organismo no exceden de unos pocos segundos de consumo.   En principio, el ATP se produce de forma continua, pero cualquier proceso que bloquee su producción provoca la muerte rápida (como es el caso de determinados gases de combate diseñados para tal fin; o venenos como el cianuro, que bloquean la cadena respiratoria; o el arsénico, que sustituye el fósforo y hace que sean inutilizables las moléculas fosfóricas). Las moléculas de creatina enlazan un fosfato mediante un enlace rico en energía como el ATP. El ADP puede convertirse en ATP por acoplamiento con la hidrólisis de fosfato de creatina. La creatina, por tanto, recicla el fosfato liberado por la hidrólisis de la molécula de ATP original. Esto ayuda a mantener la energía fácilmente movilizada sin agotar las reservas de ATP. El ATP no se puede almacenar en su estado natural, sino sólo como intermediarios de la cadena de producción de ATP. Por ejemplo, el glucógeno puede ser convertido en glucosa y aportar combustible a la glucolisis si el organismo necesita más ATP. El equivalente vegetal del glucógeno es el almidón. La energía puede también ser almacenada como grasa, mediante neo-síntesis de ácidos grasos.

7.      A que se refiere el termino bioenergética

El termino bioenergética se refiere al  análisis cuantitativo de la forma en que los organismos adquieren y utilizan la energía, la bioenergética puede considerase una parte especial de la ciencia de las transformaciones energéticas denominada termodinámica.

8.       Que son las “UPC” y cual es la función biológica que desempeñan?

Son proteínas desacoplantes transportadores de la membrana interna mitocondrial cuya función biológica es la disipación controlada del gradiente de protones. Existe un gran número de procesos que parecen requerir de la participación de las UCPs. A modo de ejemplo, este mecanismo disipador de energía es utilizado por los mamíferos para mantener la temperatura corporal cuando están expuestos al frío e incluso para quemar el exceso de calorías ingeridas en la dieta. Además las UCPs, al catalizar la re-entrada de los protones a la matriz mitocondrial, aceleran la respiración mitocondrial y como consecuencia reducen la producción de especies reactivas del oxígeno (ROS) siendo, por tanto, un elemento adicional de defensa frente al estrés oxidativo. Así, la proteína desacoplante UCP2, que se encuentra en numerosos tejidos y órganos, se sobre-expresa en procesos patológicos en los que las ROS juegan un papel importante para el desarrollo de la enfermedad (aterosclerosis, cáncer, inflamación crónica, etc.).

9.      En donde se puden encontrar los genes que codifican para las proteínas desacoplantes (UCP)?

los genes que codifican proteínas desacoplantes tienen una distribución muy amplia, habiéndose encontrado no sólo en animales sino también en plantas e incluso en organismos unicelulares. Esta amplia presencia sugiere que el desacoplamiento de la fosforilación oxidativa es una estrategia adoptada de modo general por los seres vivos para regular la eficiencia energética y modular, por ejemplo, la producción mitocondrial de ROS.

10.  ¿Cuál es la diferencia entre la fotobiología y la fotoquímica?
La fotobiología estudia los diversos efectos de la radiación solar sobre los diversos ecosistemas y organismos y la fotoquímica es el estudio de las transformaciones químicas provocadas o catalizadas por la emisión o absorción de luz visible o radiación ultravioleta. Una molécula en su estado fundamental (no excitada) puede absorber un quantum de energía lumínica, esto produce una transición electrónica y la molécula pasa a un estado de mayor energía o estado excitado.

11.  Cual es la manera en que se absorbe la luz en los organismos a través de los distintos fotosistemas?
La luz es absorbida por los pigmentos de la antena de fotosistemas II y I. La energía absorbida se transfiere a las clorofilas del Centro de Reacción, P 680 en el fotosistema II, P 700 en el fotosistema I. Absorción de 1 fotón de luz por el fotosistema II elimina 1 electrón de P 680. Con su carga positiva resultante, P 680 es lo suficientemente electronegativo que se puede quitar 1 electrón de una molécula de agua.Cuando estos pasos se han producido 4 veces, lo que requiere 2 moléculas de agua, 1 molécula de oxígeno y 4 de protones (H +) son liberados. Los electrones son transferidos (a través de plastoquinona - PQ en la figura) a la citocromo b 6 / f complejas en las que proporcionan la energía para quimiosmosis. La activación de P 700 en el fotosistema que le permite recoger los electrones del citocromo b 6 / f complejos (por medio de plastocianina - PC en la figura) y elevarlas a un potencial redox suficientemente alto para que, después de pasar por la ferredoxina, que pueden reducir NADP + a NADPH.

12.  Menciona un fenómeno fotobiológico
El sol provee, en forma de radiación electromagnética, la energía necesaria para el funcionamiento de todos los ecosistemas terrestres y acuáticos, basados en la producción de materia orgánica a través del proceso de fotosíntesis. La radiación solar, por lo tanto, es determinante para regular los ciclos naturales (estaciones, día-noche) así como otros factores (gradientes en altura y latitudinales de la vegetación, distribución vertical en la columna de agua, etc.). Sin embargo, esta misma radiación que hace posible la vida sobre la Tierra puede ser en algunos casos perjudiciales especialmente aquella parte de la radiación llamada radiación ultravioleta (RUV, 280-400 nm). Los organismos que fotosintetizan son los primeros en ser afectados, ya que ellos reciben la radiación solar y representan el primer punto de la red trófica.

13.    ¿Cuál es el papel de las membranas en cuanto al paso de las moléculas a travez de las células?

La membrana celular actúa como barrera semipermeable impidiendo la entrada de la mayor parte de las moléculas, dejando pasar selectivamente a otras. El potencial de agua es la tendencia del agua a moverse de un área de mayor concentración a una de menor concentración. Las moléculas de agua se mueven de acuerdo a la diferencia de energía potencial entre el punto donde se encuentran y el lugar hacia donde se dirigen. La presión y la gravedad son dos de los orígenes de este movimiento.

14.   A que se refiere el término “difusión” en relación con el transporte a traves de las membranas?

 La difusión es el movimiento neto de sustancia (líquida o gaseosa) de un área de alta concentración a una de baja concentración. Dado que las moléculas de cualquier sustancia se encuentran en movimiento cuando su temperatura esta por encima de cero absoluto (0 grados Kelvin, o -273 oC), existe una disponibilidad de energía para que las mismas se muevan desde un estado de potencial alto a uno de potencial bajo. La mayoría de las moléculas se mueven desde una concentración alta a una baja, es decir el movimiento neto es desde altas concentraciones a bajas concentraciones.

15.   ¿Qué es la fagocitosis?

Es un proceso, en el cual la célula crea una proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudopodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada, los pseudopodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula fagocítica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas. Los glóbulos blancos constituyen el ejemplo más notable de células que fagocitan bacterias y otras sustancias extrañas como mecanismo de defensa

16.  Define transducción de señales

Es el conjunto de procesos o etapas que ocurren de forma concatenada por el que una célula convierte una determinada señal o estímulo exterior, en otra señal o respuesta específica La transducción de señales a nivel celular se refiere al movimiento de señales desde fuera de la célula a su interior. Un ejemplo de esto es la transducción de señales asociadas a las moléculas del receptor de la acetilcolina: receptores que se constituyen en canales los cuales, luego de su interacción con el ligando, permiten que las señales pasen bajo la forma movimiento de iones al interior de la célula.

17.    Cuáles son los mecanismos que se llevan a cabo en una transducción de señales?

Hay mecanismos que ocurren cuando la señal se capta y se aumenta, como son; la captación de las señales externas en la superficie celular mediante los receptores celulares; La generación y la transmisión intracelular de las señales por medio de interacciones proteína-proteína; La ejecución de la respuesta a través de una modificación de la actividad de los genes.

18.  ¿ Por qué  mecanismos es mediada la amplificación de la señal en la transducción de señales?

La amplificación de la señal por un receptor está determinada por: La vida media del   complejo hormona-receptor: El complejo hormona receptor más estable es el que menos probablemente se disocie en hormona y receptor; cuanto más tiempo el receptor permanezca activo, más proteínas efectoras pueden activarse; La acumulación y vida media del complejo proteína efectora y receptor. La mayoría de las proteínas efectoras están disponibles para ser activadas por el receptor y cuanto más rápido las proteína efectora activada pueda disociarse del receptor, más proteínas efectoras pueden ser activadas en el mismo período de tiempo; la desactivación del receptor activado: Un receptor que está ocupado por un complejo hormona-receptor puede ser desactivado.

19.  Menciona cual es la principal función del sentido del gusto
El gusto es función de las papilas gustativas en la boca; su importancia depende de que permita seleccionar los alimentos y bebidas según los deseos de la persona y también según las necesidades nutritivas. El sentido del gusto depende de la estimulación de los llamados “botones gustativos”, las cuales se sitúan preferentemente en la lengua, aunque algunas se encuentran en el paladar; su sensibilidad es variable.

20.   ¿Cuántas regiones pueden saborear las papilas gustativas?

Existen cuatro sabores básicos: salado, ácido, dulce y amargo. La complejidad del sabor de los alimentos es debida, en parte, a la mezcla de sensaciones que se originan a partir de la estimulación de las diferentes modalidades del gusto, pero principalmente a partir de la estimulación adicional de receptores olfatorios. Diferentes partes de la lengua muestran diferentes sensibilidades a estos distintos sabores, siendo la base de la lengua la más sensible a los sabores amargos, las partes laterales son sensibles a los sabores ácidos y salados, mientras que la punta es sensible a los sabores dulces. A pesar de estas diferencias regionales de sensibilidad, es importante recordar que las papilas gustativas pueden detectar todas las modalidades del gusto. Solamente el dorso de la lengua es insensible a las sensaciones gustativas específicas.

21.   ¿Cuáles son los principales órganos del sentido del gusto?  describe su anatomía

Boca; orificio presente en la mayoría de los animales, a través del cual se ingiere el alimento y se emiten sonidos para comunicarse. La boca está formada por dos cavidades: la cavidad bucal, entre los labios y mejillas y el frontal de los dientes, y la cavidad oral, entre la parte interior de los dientes y la faringe. Las glándulas salivares parótidas vierten en la cavidad bucal y las demás glándulas salivares en la cavidad oral. El paladar de la cavidad oral es de hueso, es duro en la parte frontal y fibroso y más blando en la parte posterior. El cielo de la boca termina por detrás, a la altura de la faringe, en varios pliegues sueltos y membranosos ; Lengua (anatomía), órgano musculoso de la boca, asiento principal del gusto y parte importante en la fonación y en la masticación y deglución de los alimentos. La lengua está cubierta por una membrana mucosa, y se extiende desde el hueso hioides en la parte posterior de la boca hacia los labios. La cara superior, los lados y la parte anterior de la cara inferior son libres. El resto está unido a la cavidad bucal. Los músculos extrínsecos fijan la lengua a distintos puntos externos y los músculos intrínsecos, que discurren de forma vertical, transversal y longitudinal, permiten muchos y diversos movimientos.

22.   Aproximadamente cuantas papilas gustativas posee la lengua

Posee casi 10.000 papilas gustativas que están distribuidas de forma desigual en la cara superior de esta. Por lo general las papilas sensibles a los sabores dulce y salado se concentran en la punta de la lengua, las sensibles al ácido ocupan los lados y las sensibles a lo amargo están en la parte posterior.

23.  ¿Cuál es la función de la nariz humana?

 La nariz tiene varias funciones primordiales: por una parte constituye el órgano del sentido del olfato. Además, forma parte de la vía respiratoria filtrando, calentando, y humedeciendo el aire. Por la nariz se entiende la pirámide nasal visible en la cara o nariz propiamente tal y su cavidad, la cavidad nasal, que se extiende desde los orificios nasales externos por delante hasta las coanas u orificios nasales posteriores que comunican la cavidad nasal con la nasofaringe. La cavidad nasal está dividida en dos mitades por el tabique nasal; a cada mitad se le conoce como fosa nasal; de su pared externa ósea se originan dos láminas óseas perpendiculares llamadas cornetes superior y medio, que dividen parcialmente a cada fosa en cavidades más pequeñas llamadas meatos: bajo el cornete superior está el meato superior; bajo el cornete medio está el meato medio; una tercera lámina ósea independiente, llamada cornete inferior, origina el meato inferior, cavidad cuyo techo es el cornete inferior, y cuyo piso es el piso de (a fosa nasal; en el meato inferior termina el conducto lacrimonasal, que comunica el ángulo interno del ojo con la nariz. Cada fosa nasal se une por medio de orificios en su pared ósea externa con los llamados senos paranasales, cavidades que se encuentran en el interior de los huesos maxilares, frontal, esfenoides y etmoides.

24.  Mencione los 7 tipos de celulas olfatorias que se cree que existen?

Se cree que existen 7 tipos de células olfatorias, cada una de las cuales sólo es capaz de detectar un tipo de moléculas, éstas son:

o   Alcanforado: olor a naftalina.

o   Almizclado: olor a almizcle.

o   Mentolado.

o   Etéreo: olor a fluidos de limpieza en seco.

o   Picante.

o   Pútrido.

25.  ¿Cómo se produce el olfato y cuantas zonas tiene?

Las sustancias químicas ingresan por las fosas nasales, dos cavidades que se hallan dentro de la nariz, y cuyos techos están tapizados por la mucosa olfatoria o pituitaria, donde se localizan los quimiorreceptores. En la pituitaria se distinguen dos zonas de color y función diferentes:

- el área respiratoria, de color rojizo debido a que esta profusamente irrigada. Su función es calentar el aire que se dirige a los bronquios

- el área olfatoria, de color amarillo debido a la presencia de células epiteliales de sostén. Su función es la recepción de estímulos químicos.

 

26 ¿Cuál es la composición Retina? 

La retina posee 10 capas, la luz debe atravesar casi todas estas capas para llegar hasta donde se ubican los conos y los bastones, que son las células especializadas en la recepción de los estímulos visuales, y la transformación de estas señales en impulsos nerviosos que llegaran a construir imágenes, formas, colores, tonos, y movimientos en el cerebro. Además de conos y bastones la retina posee una compleja red de neuronas, los conos y bastones próximos a la coroides establecen sinapsis con las células bipolares y estas con las ganglionares, cuyos axones convergen y salen del ojo para conformar el nervio óptico. Otras neuronas llamada células horizontales conectan células receptoras entre sí, mientras que otro grupo de células, las amacrinas, son interneuronas cuyos núcleos se ubican en la capa nuclear interna y lanzan sus prolongaciones hacia la capa plexiforme interna. El nervio óptico sale del globo ocular cerca del punto más posterior del ojo junto con los vasos retinianos, en un punto conocido como papila óptica, en donde no existen receptores visuales, por lo que constituye un punto ciego. Por el contrario también existe un punto con mayor agudeza visual localizado cerca del polo posterior del ojo, denominada mácula lútea, de aspecto amarillento, y en la cual se encuentra la fóvea central, que es una pequeña porción de la retina carente de bastones pero con mayor densidad de conos. Al fijar la atención visual en un objeto determinado, la luz del objeto se hace incidir sobre la fóvea que es lugar de la retina con máxima sensibilidad.

27 ¿Cuántas Células receptoras existen?

Las células receptoras son los conos y los bastones. Los conos se relacionan con la visión en colores la visión diurna, y los bastones con la visión nocturna. existen más de 100 millones de bastones en el ojo humano, y cerca de 4 millones de conos. Cada bastón se divide en un segmento externo y uno interno, el que a su vez posee una región nuclear y una región sináptica. En el segmento externo unos discos llamados discos contienen compuestos fotosensibles en sus membranas, que responden a la luz provocando una serie de reacciones que inician potenciales de acción.

28 ¿Qué son los Compuestos fotosensibles?

Los compuestos fotosensibles en la mayoría de los animales así como en los humanos se componen de una proteína llamada opsina, y retineno-1 que es un aldehído de la Vitamina A1. La Rodopsina es el pigmanto fotosensible de los bastones, cuya opsina se llama escotopsina. La rodopsina capta luz con una sensibilidad máxima en los 505 nm de longitud de onda, esta luz incidente hace que la rodopsina cambie su conformación estructural, produciendo una cascada de reacciones que amplifican la señal, y crean un potencial de acción que se desplazará a través de las fibras nerviosas, y que el cerebro interpretará como luz.En los humanos hay tres tipos de conos, que responden con mayor intensidad a la luz con longitudes de onda de 440, 535 y 565 nm. Los tres tipos de conos poseen retineno-1, y una opsina que posee una estructura característica en cada tipo de cono. Luego mediante un proceso similar al de los bastones los impulsos nerviosos provenientes de la estimulación de estos receptores, llegan a la corteza visual, donde son interpretados como una amplia gamma de colores y tonalidades, formas y movimiento.

Tema a desarrollar 9. La vision

La vista

La visión es un sentido. El sentido de la vista permite que el cerebro primera parte del sistema visual se encargue de formar la imagen óptica del estímulo visual en la retina (sistema óptico). Esta es la función que cumplen la córnea y el cristalino del ojo.

 

Fig 1: ojo humano. en esta imagen se puede apreciar con claridad la retina parte del sistema sensorial del ojo.

Las células de la retina forman el sistema sensorial del ojo. Las primeras en intervenir son los fotorreceptores, los cuales capturan la luz que incide sobre ellos. Sus dos tipos son los conos y los bastones. Otras células de la retina se encargan de transformar dicha luz en impulsos electroquímicos y en transportarlos hasta el nervio óptico. Desde allí, se proyectan a importantes regiones como el núcleo geniculado lateral y la corteza visual del cerebro.

                                                         Figura 2:  componentes principales del ojo.

En el cerebro comienza el proceso de reconstruir las distancias, colores, movimientos y formas de los objetos que nos rodean.

La visión se nutre de múltiples fuentes de información para interpretar el mundo que nos rodea. Así, el uso de dos ojos permite la visión binocular, con la cual podemos percibir la distancia a la que se encuentra un objeto o la diferencia entre el movimiento de un pájaro y el movimiento del fondo de matorrales sobre el que sitúa nos permite distinguir al animal portando una ramita.

                                                                                   Figura 3.

El ojo es el órgano encargado de la recepción de los estímulos visuales, cuenta con una arquitectura exquisita y altamente especializada producto de millones de años de evolución en los animales. El Globo ocular posee tres envolturas, que de afuera hacia adentro son:

1. Túnica Fibrosa Externa: Que se compone de dos regiones

- Esclerótica: que es blanca y opaca, con fibras colágenas tipo I entremezcladas con fibras elásticas; avascular, que brinda protección a las estructuras internas, y estabilidad. Cubre la mayor parte del globo ocular, eccepto en una pequeña región anterior.

- Córnea; Es una prolongación anterior transparente, avascular pero muy inervada de la esclerótica, que abulta hacia delante el ojo. Es ligeramente más gruesa que la esclerótica.

2. Túnica Vascular Media (úvea): Está conformada por tres regiones, la coroides, el cuerpo ciliar y el iris.

- Coroides; es la porción posterior Pigmentada de la túnica vascular media, la cual se une a la esclerótica laxamente y se separa del cristalino mediante la membrana de Bruch.

Figura 4: secciones del ojo, en esta foto se observa el ojo seccionado con los nombres de cada seccion, esta por ejemplo la esclerotica, la cornea, el nervio optico etc.

- Cuerpo Ciliar; Es una prolongación cuneiforme, que se proyecta hacia el cristalino y se ubica en la luz del ojo entre el iris (anterior) y el humor      vitreo (posterior). El Cristalino es una lente biconvexa transparente localizado justa atrás de la pupila, cuya función es la regulación del enfoque de los rayos de luz, para que incidan adecuadamente en la retina.

- Iris; es la extensión anterior pigmentada de la coroides, cuya función es regular la entrada de luz al ojo mediante la contracción o distensión de la pupila.

3. Retina o Túnica Neural: se compone de 10 capas, que desde el exterior al interior del globo se denominan:

- Epitelio pigmentado
- Capa de conos y bastones (receptora)
- Membrana limitante externa.

Figura 5: en esta foto se muestra el ojo con su musculo en el siguiente tema se explica la funcion y estructura de la retina.

Retina
Como ya se mencionó la retina posee 10 capas, la luz debe atravesar casi todas estas capas para llegar hasta donde se ubican los conos y los bastones, que son las células especializadas en la recepción de los estímulos visuales, y la transformación de estas señales en impulsos nerviosos que llegaran a construir imágenes, formas, colores, tonos, y movimientos en el cerebro. Además de conos y bastones la retina posee una compleja red de neuronas, los conos y bastones próximos a la coroides establecen sinapsis con las células bipolres y estas con las ganglionares (difusas y enanas), cuyos axones convergen y salen del ojo para conformar el nervio óptico. Otras neuronas llamada células horizontales conectan células receptoras entre sí, mientras que otro grupo de células, las amacrinas, son también interneuronas cuyos núcleos se ubican en la capa nuclear interna y lanzan sus prolongaciones hacia la capa plexiforme interna.

El nervio óptico sale del globo ocular cerca del punto más posterior del ojo junto con los vasos retinianos, en un punto conocido como papila óptica, en donde no existen receptores visuales, por lo que constituye un punto ciego. Por el contrario también existe un punto con mayor agudeza visual localizado cerca del polo posterior del ojo, denominada mácula lútea, de aspecto amarillento, y en la cual se encuentra la fóvea central, que es una porción delgada retina(hay muy pocas células sobre los receptores) de carente de bastones pero con mayor densidad de conos. Es por ello que al fijar la atención visual en un objeto determinado, la luz del objeto se hace incidir sobre la fóvea.

Figura 6: en esta imagen se pueden ver neuronas como celulas receptoras de estimulos.

Células receptoras
Las células receptoras son los conos y los bastones. Los conos se relacionan con la visión en colores la visión diurna, y los bastones con la visión nocturna. existen más de 100 millones de bastones en el ojo humano, y cerca de 4 millones de conos. Cada bastón se divide en un segmento externo y uno interno, el que a su ves posee una región nuclear y una región sináptica. En el segmento externo unos discos llamados discos contienen compuestos fotosensibles en sus membranas, que responden a la luz provocando una serie de reacciones que inicán potenciales de acción.
Los conos también poseen estos segmentos, a diferencia de los conos, su región exterior tiene una conformación distinta, mediante el plegamiento de su membrana se da lugar a la formación de los sacos, en cuyas membranas también se encuentran pigmentos fotosensibles.

                                                          Figura 7: Conos, celulas fotosensibles.

Compuestos fotosensibles
Los compuestos fotosensibles en la mayoría de los animales así como en los humanos se componen de una proteína llamada opsina, y retineno-1 que es un aldehído de la Vitamina A1. La Rodopsina es el pigmanto fotosensible de los bastones, cuya opsina se llama escotopsina. La rodopsina capta luz con una sensibilidad máxima en los 505 nm de longitud de onda, esta luz incidente hace que la rodopsina cambie su conformación estructural, produciendo una cascada de reacciones que amplifican la señal, y crean un potencial de acción que se desplazará a través de las fibras nerviosas, y que el cerebro interpretará como luz.

En los humanos hay tres tipos de conos, que responden con mayor intensidad a la luz con longitudes de onda de 440, 535 y 565 nm. Los tres tipos de conos poseen retineno-1, y una opsina que posee una estructura característica en cada tipo de cono. Luego mediante un proceso similar al de los bastones los impulsos nerviosos provenientes de la estimulación de estos receptores, llegan a la corteza visual, donde son interpretados como una amplia gamma de colores y tonalidades, formas y movimiento.

 

Figura 8: conos y bastones en la retina, compuestos fotosensibles.

Vías nerviosas
El nervio óptico se forma por la reunión de los axones de las células ganglionares. El nervio óptico sale cerca del polo posterior del ojo y se dirige hacia atrás y medialmente, para unirse en una estructura denominada quiásma óptico, en donde las fibras provenientes de las hemirretinas externas se mantienen en las cintillas ópticas correspondientes a su mismo lado, mientras que las fibras de las hemirretinas nasales, cruzan a la cintilla óptica del lado opuesto. Luego las cintillas ópticas se dirigen a los cuerpos geniculados mediales (localizados en la cara posterior del tálamo), y se reúnen nuevamente en el haz geniculocalcarino, que se dirige hacia el lóbulo occipital de la corteza cerebral, para distribuirse en la región que rodea la cisura calcarina, correspondiente a las áreas de Brodmann,17, 18 y 19, area visual primaria y asociativas respectivamente. En su recorrido estas fibras brindan pequeñas ramas, hacia el núcleo supraquiasmático del hipotálamo.

- Capa nuclear externa
- Capa plexiforme externa
- Capa nuclear interna
- Capa plexiforme interna
- Capa de células ganglionares
- Capa de fibras del nervio óptico
- Membrana limitante interna

Además de estas capas, el ojo posee cavidades:

- Cavidad vítrea; que contiene el humór vítreo, y se ubica detrás del cristalino, conformando el núcleo transparente, gelatinoso del globo ocular.

- Cámara posterior; ubicada delante del cristalino, y posterior al iris, contiene humór acuoso.

- Cámara anterior; ubicada entre la córnea (hacia adelante) y el iris y cristalino (atrás) también contiene humor acuoso.

Luz Visible

La luz visible es una de las formas como se desplaza la energía. Las ondas de luz son el resultado de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, y es por esto que son una forma de radiación electromagnética (EM). La luz visible es tan sólo uno de los muchos tipos de radiación EM, y ocupa un pequeño rango de la totalidad del espectro electromagnético . Sin embargo, podemos percibir la luz directamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para nosotros, elevamos la importancia de esta pequeña ventana en el espectro de rayos EM. 

Las ondas de luz tienen longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros (4 000 y 7 000 Å). A medida que el arcoiris se llena de matices, nuestros ojos perciben diferentes longitudes de ondas de luz. La luz roja tiene longitudes de onda relativamente largas, aproximadamente 700 nm (10-9 metros) de largo. La luz azul y la luz morada tienen ondas cortas, aproximadamente 400 nm. Las ondas más cortas vibran a mayores frecuencias, y tienen energías más elevadas. Las luz roja tiene una frecuencia aproximada de 430 terahertz, mientras que la frecuencia de la luz azul es de aproximadamente 750 terahertz. Los fotones rojos tienen aproximadamente 1.8 electrón-Volt(eV) de energía, mientras que cada fotón azul transmite aproximadamente 3.1 eV.

Los vecinos de la luz visible en el espectro EM son la radiación infrarroja de un lado, y luz ultravioleta del otro lado. La radiación infrarroja tiene longitudes de ondas más largas que la luz roja, es por esto que oscila a una frecuencia menor y lleva consigo menor energía. La radiación ultravioleta tiene longitudes de ondas más cortas que la luz azul o violeta, por lo que oscila más rápidamente, y porta mayor cantidad de energía por protón que la luz visible.

La luz viaja a la increíble velocidad de 299 792 458 kilometros por segundo (aproximadamente 186 282.4 millas por segundo). A esta increíble velocidad, ¡la luz podría girar más de siete veces alrededor de la Tierra en cada segundo!. La letra "c" minúscula se usa en las ecuaciones para representar la velocidad de la luz, como es el caso de la famosa relación entre energía y materia de Einstein: "E = mc2". Todas las formas de ondas electromagnéticas, incluyendo los rayos X y las ondas de radio , y todas las demás frecuencias a lo largo del espectro EM, también viajan a la velocidad de la luz. La luz viaja más rapidamente en el vacío, y se mueve más lentamente en materiales como agua o vídrio.

Fotoquimica de la vision

El sistema visual proporciona características cuantitativas y cualitativas de forma, dirección y velocidad de los objetos del mundo exterior a partir de los rayos de luz, que son energía electromagnética radiante compuesta por partículas denominadas fotones. Para que el proceso de la visión ocurra es necesario que la energía luminosa atraviese los medios transparentes y refringentes del ojo y llegue a la retina donde se transforma en señal eléctrica mediante procesos bioquímicos de fototransducción, que se llevan a cabo en los pigmen-tos visuales oculares e implican cambios iónicos en el potencial de membrana de los fotorreceptores mediados por GMPc y Na+ (hiperpolarización de cono y/o bastón).Así, la sucesión de eventos bioquímicos en la transducción visual determina el cambio de energía luminosa en impulsos continuos que serán transmitidos de la retina al cerebro como un patrón de potenciales de acción que, al llegar a la corteza visual, generarán la percepción del objeto.En el presente trabajo se resumen los mecanismos de transducción retiniana como fenómeno primario de la sensopercepción visual.

Vision a color.

La visión de los colores es función del ojo adaptado a la luz y depende de los conos retinianos. Cuando la iluminación se reduce los objetos pierden el color según un orden determinado: rojo, amarillo, verde y azul. En oscuridad los colores dejan de percibirse y solo se distinguen matices, de gris, negro y blanco azulado; esta información es suministrada por los bastoncillos.

La luz está formada por radiaciones que cuando llegan al ojo producen sensaciones coloreadas diversas, según su longitud de onda, su intensidad, etc.

1.- Serie Cromática: Los colores visibles están contenidos en el espectro solar y ordenados según su longitud de onda, constituyendo la serie cromática de siete colores: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.

Cada color tiene unas características que lo individualizan, según su tono, brillo y pureza.

a) Tono son los diferentes colores que vemos diariamente, cada tono tiene su propia longitud de onda con nuevas propiedades

Rojo....................... 723 – 647 mm2

Amarillo.................. 585 – 575 “
Verde....................... 575 – 492 “

b) Luminosidad y brillo, cada tono tiene varias luminosidades para el observador, que depende de la intensidad de la radiación, si es muy grande resulta molesta para el ojo.

c) Saturación o pureza. Depende de la cantidad de blanco mezclada al color, cuanto menos blanco tenga será mas saturado o puro. La saturación se investiga con el espectroscopio.

2.- Mezclas o fusión de los colores. Mezcla se refiere a la de luces espectrales o discos rotatorios coloreados y no a la de pigmentos porque la de estos da lugar a reacciones diversas con nuevas propiedades.

Cuando las radiaciones que pertenecen a dos o más colores caen sobre un mismo punto de la retina producen una sensación diferente a la de cada uno por separado.

a) Colores primarios: rojo, verde y azul, porque sumados en ciertas proporciones dan la sensación de blanco o la de cualquier color del espectro.

b) Colores complementarios: se denomina así a dos colores diferentes cuyas luces mezcladas en proporción adecuada dan la sensación de blanco. Todos los colores del espectro tienen su complementario a excepción del verde:

Rojo -> Azul verdoso
Amarillo -> Azul índigo
Amarillo verdoso -> Violeta

c) Fusión de pares de colores no complementarios: La mezcla de dos colores del espectro separados por un intervalo menor que el de los complementarios crea un nuevo tono intermedio entre ambos.
Si los dos colores están mas alejados que los complementarios, se origina el púrpura. Este tono, no existe en el espectro, se obtiene mezclando el rojo y el violeta.

3.- Serie acromática. Se designa así al color blanco y al negro y a la serie intermedia de grises. La sensación de blanco deriva de la fusión de radiaciones en proporción adecuada. La de negro no esta tan claro; según algunos no es una sensación porque los cuerpos negros no reflejan la luz, se debería a la falta de estímulo en esa zona de la retina.

Características de la recepción
En la percepción de las radiaciones luminosas deben recordarse algunas particularidades del mecanismo receptor.

1.- El ojo como órgano receptor
Cada color primario es percibido por una zona determinada de la retina. Hay cuatro zonas dispuestas en forma de anillos concéntricos con suaves límites de transición. De adentro hacia fuera son: la zona del verde, la del rojo, la del azul y la del blanco. La zona del verde percibe todos los colores por lo que decimos que es tricromática; la segunda es dicromática porque no percibe el verde y la última solamente capta a este.
Otra particularidad del ojo es su aberración cromática: la luz blanca, al refractarse, desvía en forma desigual a los rayos que la componen; los que tienen menos longitud de onda son los que más se inclinan y forman su foco mas adelante al atravesar una lente. Los rayos mas cortos establecen su foco por delante y los más largos por detrás. La aberración cromática se corrige en parte por la actividad del iris que estrecha la abertura pupilar y elimina los rayos del margen del cristalino, que son los que más se desvían.

2.- Sensibilidad
Límites del espectro visible. En el espectro solar se ven todos los colores intermedios entre el rojo que está en un extremo y el violeta que está en el otro. Por fuera del rojo hay radiaciones infrarrojas que no son visibles por los pigmentos retinianos. Más allá del violeta se hallan las radiaciones ultravioletas. Las comprendidas entre 360 y 320 mm son fluorescentes dentro del ojo y se tornan visibles. Con la edad el espectro se acorta cada vez más del lado del violeta, absorbido por el color amarillento que toma el cristalino.

Umbral diferencial para los tonos: La sensibilidad para percibir ligeras diferencias dentro del espectro.
Umbral de intensidad. Fenómeno de Purkinje. Al reducirse la intensidad luminosa del espectro, cada color desaparece a una intensidad determinada que constituye el umbral cromático. El rojo y el violeta desaparecen los primeros y el amarillo, el verde y el azul los últimos.

Este umbral es fijo para color. Una vez alcanzado se aumenta progresivamente la intensidad, entonces pueden reconocerse unas 660 gradaciones de brillo para cada tono.

Si la intensidad del espectro cromático se reduce desaparecen los colores progresivamente y se borran los extremos del espectro. Este es el llamado espectro escotópico.

En el espectro fotópico, la parte más destacada por su brillo es la amarilla, y en el escotópico la verde.

3.- Posimagen
La imagen que aparece en la retina poco después de haber dejado de mirar el objeto, de preferencia brillante. Esta imagen aumenta de intensidad en un principio y al final desaparece progresivamente.
El carácter de la posimagen difiere según las condiciones en que se coloque la persona después de mirar el objeto. Si luego de mirar una luz coloreada se cierran los ojos o se mira una superficie oscura, la posimagen aparecerá brillante y de igual color al de la luz. Esto es lo que llamamos posimagen positiva que definimos como el signo de la persistencia del estímulo en el ojo.

Sin embargo, si después de mirar una luz coloreada se mira una superficie blanca, la posimagen tomará el color complementario de la luz, por ejemplo, si se mira el color rojo la posimagen se presentará azul verdosa. Esto es lo que llamamos posimagen negativa.

Luego de recibir un estímulo luminoso la zona afectada de la retina se mantiene excitada, pero dicha área reacciona poco al mismo estímulo y mucho al contrario.

4.-Fenómenos de contraste

Al caer sobre la retina un estímulo luminoso se producen modificaciones en la sensibilidad de dicha área y en las zonas vecinas. Estas modificaciones son de dos tipos:
a) Contraste simultáneo o inducción espacial. Es la influencia que la visión de una superficie coloreada ejerce sobre la vecina, también coloreada. Esta influencia es máxima cuando los colores son complementarios. Una pieza de papel azul puesta sobre fondo amarillo refuerza el color de ambos que parecen más pálidos si se colocan por separado. En cambio si el papel azul se coloca sobre el fondo azul, la diferencia resalta menos porque se vuelven menos saturados.

El contraste simultáneo se explica porque la estimulación de una parte con un color determinado aumenta en la zona vecina la sensibilidad para el color complementario. Sería la extensión de la posimagen alrededor de la zona estimulada.

b) Contraste sucesivo o inducción temporal. Es la influencia que ejerce una impresión visual sobre otra consecutiva. Si se mira una superficie roja brillante, y en seguida otra verde, ésta parecerá más verde que si se mira directamente. Se debe al aumento de sensibilidad a la posimagen del color complementario explicado anteriormente.

 REFERENCIAS:

 http://www.ferato.com/wiki/index.php/Retina

http://es.wikipedia.org/wiki/Visi%C3%B3n 

http://www.vi.cl/foro/topic/8222-sistema-nervioso/

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/cool_stuff/Eye_sensitivity_gif_image.sp.html

http://www.imbiomed.com.mx/1/1/articulos.php?method=showDetail&id_articulo=43413&id_seccion=458&id_ejemplar=4411&id_revista=31