de Guyton y Hall, 14.ª edición: El ojo II. Función receptora y nerviosa de la retina.
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¿Qué es la retina?
Es la porción del ojo sensible a la luz.
¿Cuáles son los dos tipos de fotorreceptores de la retina?
Los conos y los bastones.
¿Cuál es la función principal de los conos?
Permitir la visión de los colores y la visión detallada.
¿Cuál es la función principal de los bastones?
Detectar la luz tenue y permitir principalmente la visión en blanco y negro y la visión en condiciones de oscuridad.
¿Cuántas capas o partes tiene la retina?
Diez.
¿Cuál es el orden de las diez capas de la retina desde el exterior hacia el interior?
- Capa pigmentaria; 2. capa de fotorreceptores; 3. membrana limitante externa; 4. capa nuclear externa; 5. capa plexiforme externa; 6. capa nuclear interna; 7. capa plexiforme interna; 8. capa ganglionar; 9. capa de las fibras del nervio óptico; 10. membrana limitante interna.
¿Qué contiene la capa de fotorreceptores de la retina?
Los conos y los bastones que se proyectan hacia la capa pigmentaria.
¿Qué contiene la capa nuclear externa de la retina?
Los somas de los conos y los bastones.
¿Qué contiene la capa de las fibras del nervio óptico?
Las fibras nerviosas que conducen las señales visuales hacia el nervio óptico.
¿Cuál es el recorrido de la luz a través de la retina antes de alcanzar los fotorreceptores?
La luz entra desde el interior del ojo, atraviesa primero la capa de células ganglionares y después las capas plexiformes y nucleares, hasta alcanzar los conos y los bastones.
¿Dónde se localizan los conos y los bastones respecto a la superficie interna de la retina?
En la región más externa de la retina, junto a la capa pigmentaria.
¿Qué particularidad presentan las capas internas de la retina en la región de la fóvea?
Se apartan de la región central para reducir la interferencia con la agudeza visual.
¿Cuál es la función de la melanina de la capa pigmentaria de la retina?
Impedir la reflexión de la luz dentro del globo ocular y favorecer una imagen visual nítida.
¿Qué ocurriría si faltara la melanina de la capa pigmentaria?
La luz se reflejaría en distintas direcciones dentro del ojo y produciría una iluminación difusa de la retina, reduciendo el contraste entre zonas claras y oscuras.
¿Qué alteración de la pigmentación retiniana se presenta en el albinismo?
La melanina de la capa pigmentaria está ausente o muy reducida.
¿Qué agudeza visual suelen alcanzar las personas con albinismo incluso con la mejor corrección óptica, según el capítulo?
Rara vez superan una agudeza de 20/100 a 20/200, frente al valor normal de 20/20.
¿Qué es la fóvea?
Es una pequeña región situada en el centro de la retina, especializada en la visión aguda y detallada.
¿Qué superficie ocupa aproximadamente la fóvea?
Un área total ligeramente superior a 1 mm².
¿Cuál es el diámetro de la fóvea central?
Aproximadamente 0,3 mm.
¿Qué tipo de fotorreceptores predominan en la fóvea central?
Los conos casi en su totalidad.
¿Qué características presentan los conos de la fóvea que favorecen la visión detallada?
Son especialmente largos y delgados.
¿Cuáles son los cuatro segmentos funcionales principales de un cono o un bastón?
Segmento externo, segmento interno, núcleo y cuerpo sináptico.
¿Dónde se encuentra la sustancia fotosensible de los conos y los bastones?
En el segmento externo.
¿Cuál es el pigmento fotosensible de los bastones?
La rodopsina.
¿Qué pigmentos fotosensibles contienen los conos?
Pigmentos de los conos, también llamados pigmentos del color.
¿En qué se diferencian los pigmentos de los conos de la rodopsina?
Principalmente en su sensibilidad espectral.
¿Qué característica química comparten la rodopsina y los pigmentos de los conos?
Son proteínas conjugadas que se incorporan a las membranas de los discos como proteínas transmembrana.
¿Qué proporción aproximada de la masa del segmento externo representan los pigmentos fotosensibles?
Aproximadamente el 40 %.
¿Qué contiene el segmento interno de un cono o un bastón?
Citoplasma con los orgánulos celulares habituales.
¿Cuál es la función del cuerpo sináptico de los conos y los bastones?
Conectar los fotorreceptores con las siguientes neuronas de la cadena visual, principalmente las células horizontales y bipolares.
¿Qué arteria irriga la cara interna de la retina?
La arteria central de la retina.
¿Cómo llega la arteria central de la retina al globo ocular?
Penetra por el centro del nervio óptico y se divide para irrigar la cara interna de la retina.
¿Cómo reciben nutrientes las capas externas de la retina, especialmente los segmentos externos de los fotorreceptores?
Principalmente por difusión desde los vasos sanguíneos de la coroides, especialmente para obtener oxígeno.
¿Qué es el desprendimiento de retina descrito en el capítulo?
La separación de la porción nerviosa de la retina respecto del epitelio pigmentario.
¿Qué puede provocar la acumulación de líquido o sangre entre la retina nerviosa y el epitelio pigmentario?
Un desprendimiento de retina.
¿Qué tipo de lesión puede causar desprendimiento de retina?
Una lesión del globo ocular que permita acumular líquido o sangre entre la retina nerviosa y el epitelio pigmentario.
¿Cómo se denomina el pigmento fotosensible de los bastones?
Rodopsina o púrpura visual.
¿Cuáles son los dos componentes de la rodopsina?
La proteína escotopsina y el pigmento carotenoide retinal.
¿Qué otro nombre recibe el retinal en el capítulo?
Retineno.
¿Qué forma de retinal se combina con la escotopsina para formar rodopsina?
El 11-cis-retinal.
¿Por qué es importante la configuración 11-cis del retinal?
Porque es la forma que puede unirse a la escotopsina para sintetizar rodopsina.
¿Qué ocurre con el retinal cuando la rodopsina absorbe energía luminosa?
El 11-cis-retinal se transforma en retinal todo-trans, que presenta una estructura física más recta en lugar de plegada.
¿Qué fenómeno inicia la descomposición de la rodopsina?
La fotoactivación de los electrones de la porción retinal por la energía luminosa.
¿Cuál es el producto inmediato de la transformación luminosa de la rodopsina?
La batorrodopsina, una combinación parcialmente disociada del retinal todo-trans y la escotopsina.
¿Qué característica presenta la batorrodopsina?
Es sumamente inestable.
¿En cuánto tiempo se degrada la batorrodopsina para formar lumirrodopsina?
En cuestión de nanosegundos.
¿Qué forma activada de la rodopsina estimula los cambios eléctricos en los bastones?
La metarrodopsina II, también llamada rodopsina activada.
¿Qué ocurre después de la activación de la rodopsina en los bastones?
Se producen cambios eléctricos en los fotorreceptores y las señales visuales se transmiten hacia el sistema nervioso central.
¿Cómo se regenera la rodopsina después de su descomposición?
El retinal todo-trans se reconvierte en 11-cis-retinal y este se combina nuevamente con la escotopsina.
¿Qué enzima cataliza la reconversión del retinal todo-trans en 11-cis-retinal durante la regeneración de la rodopsina?
La isomerasa de retinal.
¿Qué requiere la regeneración de la rodopsina?
Energía metabólica.
¿Qué ocurre cuando se forma nuevamente el 11-cis-retinal?
Se recombina con la escotopsina para reconstituir la rodopsina.
¿Dónde se encuentra la vitamina A relacionada con la regeneración de los pigmentos visuales?
En el citoplasma de los bastones y en la capa pigmentaria de la retina.
¿Qué función cumple la vitamina A en la regeneración de la rodopsina?
Proporciona una vía química para regenerar el 11-cis-retinal necesario para formar nuevamente rodopsina.
¿Cuál es la vía alternativa de regeneración del retinal a partir del retinal todo-trans?
El retinal todo-trans se transforma en retinol todo-trans, después en retinol 11-cis por acción de una isomerasa y finalmente en retinal 11-cis.
¿Qué ocurre con el retinol 11-cis al finalizar la vía alternativa de regeneración?
Se transforma en retinal 11-cis, que se combina con la escotopsina para generar rodopsina.
¿Qué es la ceguera nocturna por carencia de vitamina A?
Una alteración en la que la deficiencia grave de vitamina A reduce la formación de retinal y rodopsina, dificultando la visión en condiciones de poca luz.
¿Por qué la deficiencia grave de vitamina A produce ceguera nocturna?
Porque disminuye considerablemente la cantidad de retinal y rodopsina que puede formarse, reduciendo la capacidad de los bastones para detectar luz tenue.
¿Cuál es la respuesta eléctrica de un bastón cuando recibe luz?
Se hiperpolariza: el potencial de membrana se vuelve más negativo en el interior de la célula.
¿Qué sucede con la conductancia de la membrana del segmento externo del bastón cuando se descompone la rodopsina?
Disminuye la conductancia al sodio (Na⁺).
¿Qué efecto tiene la disminución de la conductancia al sodio en el potencial de membrana del bastón?
Produce hiperpolarización.
¿Qué función cumple la bomba de sodio-potasio en el bastón?
Expulsa continuamente sodio del interior de la célula e introduce potasio, contribuyendo a mantener el potencial negativo intracelular.
¿Qué característica presenta la membrana del segmento externo del bastón en condiciones de oscuridad?
Es permeable al sodio, que entra por canales activados por GMP cíclico (GMPc).
¿Qué función cumple el GMPc en los canales de sodio del segmento externo del bastón?
Se une a los canales y permite que permanezcan abiertos en condiciones de oscuridad.
¿Cómo es la concentración de GMPc en el bastón durante la oscuridad?
Es elevada.
¿Qué efecto tiene la concentración elevada de GMPc sobre los canales de sodio del bastón?
Mantiene abiertos los canales activados por GMPc y permite la entrada continua de Na⁺.
¿Qué efecto tiene la entrada continua de sodio durante la oscuridad sobre el potencial de membrana del bastón?
Reduce la negatividad del interior celular.
¿Cuál es el potencial de membrana aproximado del bastón en condiciones normales de oscuridad?
Alrededor de −40 mV.
¿Qué ocurre con los canales de sodio activados por GMPc cuando la rodopsina del bastón se activa por la luz?
Se cierran debido a la disminución de GMPc.
¿Qué ocurre con la entrada de sodio al segmento externo del bastón cuando recibe luz?
Disminuye porque se cierran los canales de sodio activados por GMPc.
¿Qué ocurre con el bombeo de sodio en el segmento interno del bastón cuando se cierran los canales del segmento externo?
El sodio continúa siendo bombeado hacia el exterior por la membrana del segmento interno.
¿Por qué el cierre de los canales de sodio produce hiperpolarización en el bastón?
Porque disminuye la entrada de cargas positivas mientras continúa la salida de sodio, haciendo que el interior se vuelva más negativo.
¿A qué valores puede aproximarse el potencial de membrana del bastón cuando recibe una intensidad luminosa máxima?
Aproximadamente a −70 o −80 mV.
¿A qué potencial de equilibrio se aproxima el potencial del bastón con una intensidad luminosa máxima?
Al potencial de equilibrio del potasio a través de la membrana.
¿Cuánto tarda aproximadamente en alcanzar su máximo la hiperpolarización transitoria de un bastón después de un pulso repentino de luz?
Alrededor de 0,3 segundos.
¿Cuánto tiempo puede durar el potencial receptor de un bastón después de un pulso repentino de luz?
Más de 1 segundo.
¿Cómo se relaciona aproximadamente el potencial receptor del bastón con la intensidad de la luz?
Es aproximadamente proporcional al logaritmo de la intensidad luminosa.
¿Cómo se compara la velocidad del cambio del potencial receptor de los conos con la de los bastones?
El cambio en los conos ocurre aproximadamente cuatro veces más rápido que en los bastones.
¿Cuál es la función de la cascada química de excitación en los bastones?
Amplificar enormemente el efecto de la luz sobre el fotorreceptor para producir una respuesta eléctrica.
¿Cuánto puede amplificar la cascada química los efectos estimuladores de la luz en condiciones óptimas?
Aproximadamente un millón de veces.
¿Qué puede producir un solo fotón de luz en un bastón en condiciones óptimas?
Un potencial receptor de aproximadamente 1 mV.
¿Cuántos fotones de luz pueden producir la mitad de la saturación de un bastón?
Aproximadamente 30 fotones.
¿Cuál es el primer paso de la cascada de excitación de los bastones?
Un fotón activa un electrón de la porción 11-cis-retinal de la rodopsina y favorece la formación de metarrodopsina II.
¿Qué función cumple la metarrodopsina II en la cascada de excitación?
Actúa como la forma activa de la rodopsina e inicia la cascada química.
¿Qué proteína G activa la rodopsina activada en los bastones?
La transducina.
¿Dónde se encuentra la transducina en el bastón?
En las membranas de los discos y en la membrana celular del bastón.
¿Qué enzima activa la transducina durante la fototransducción?
La fosfodiesterasa de GMPc.
¿Qué reacción cataliza la fosfodiesterasa de GMPc?
La degradación del GMPc para formar 5′-GMP.
¿Qué sucede con la concentración de GMPc cuando se activa la fosfodiesterasa?
Disminuye.
¿Qué efecto tiene la disminución de GMPc sobre los canales de sodio del bastón?
Provoca el cierre de los canales de sodio activados por GMPc.
¿Cuál es la consecuencia del cierre de los canales de sodio durante la fototransducción?
Disminuye la entrada de Na⁺ y se produce hiperpolarización del bastón.
¿Cuál es la secuencia principal de la cascada de excitación del bastón?
Luz → activación de rodopsina → activación de transducina → activación de fosfodiesterasa → degradación de GMPc → cierre de canales de Na⁺ → hiperpolarización.
¿Qué sucede con la rodopsina activada aproximadamente un segundo después de su activación?
La cinasa de rodopsina la desactiva, y la cascada revierte hacia el estado normal.
¿Qué enzima desactiva la metarrodopsina II?
La cinasa de rodopsina.
¿Qué sucede con los canales de sodio al restablecerse el estado normal del bastón?
Los canales de sodio vuelven a abrirse.
¿Qué pigmentos contienen los conos para detectar los colores?
Pigmentos visuales formados por retinal y fotopsinas.
¿Qué componente de los pigmentos visuales es idéntico en los conos y los bastones?
La porción correspondiente al retinal.
¿Qué proteína se combina con el retinal en los pigmentos visuales de los conos?
La fotopsina.
¿Cuántos tipos principales de pigmentos visuales de los conos existen?
Tres.
¿Qué determina la sensibilidad cromática de cada tipo de cono?
El tipo de pigmento visual que contiene.