Fotoquímica y fisiología de la retina

         La membrana del fotorreceptor esta despolarizada en estado de reposo (oscuridad) por una entrada constante de iones de Na hacia el segmento externo a través de ionóforos (moléculas solubles en lípidos que forman canales que permiten el paso de iones) controlados por GMPc.

·         Cuando se expone a la luz, los pigmentos visuales de los segmentos externos de los fotorreceptores se descomponen en dos: retinal y la proteína opsina.

·         La degradación del pigmento visual desencadena un cambio en el potencial eléctrico de los fotorreceptores.

·         El potencial generador de los fotorreceptores se efectúa en la dirección hiperpolarizante. Esto se debe a que la exposición a la luz cierra los ionóforos controlados por GMPc y reduce la permeabilidad de la membrana a los iones de sodio, disminuye la corriente eléctrica e hiperpolariza la membrana (hiperpolarización en meseta).

·         Por tanto, las corrientes hiperpolarizantes en los fotorreceptores se producen al apagar la conductancia despolarizamte del ion sodio, mientras que la hiperpolarizacion ortodoxa que se da en otras neuronas se produce al iniciar la conductancia hiperpolarizante del ion potasio en la membrana neuronal. En otras palabras la hiperpolarización se da por el incremento de iones en el medio extracelular y no por la salida de iones al medio extracelular. 

El potencial generador de los fotorreceptores conduce a la hiperpolarizacion o despolarizacfion de las celulas bipolares y horizontales, pero estas celulas no desencadenan un potencial de acción propagado. Con base en su respuesta hiperpolarizante o despolarizante, las células bipolares se dividen en 2:

ü  Célula de apagado off: responde mediante hiperpolarización a un punto luminoso en el centro de su campo receptivo y por despolarización en un punto luminoso en el área circundante (que rodea al centro)

ü  Otro tipo de célula: reacciona en forma inversa mediante despolarización a un punto luminoso en el centro de su campo receptivo y por hiperpolarización en un punto luminoso en el área circundante.

La célula amacrina reacciona a un estímulo luminoso mediante un potencial de acción de todo o nada propagado. Es la primera célula de los elementos de la retina que genera un potencial de acción propagado.

Las células ganglionares descargan de manera continua a un índice lento cuando no existe ningún estímulo. Si se superponen un haz circular de luz, las células ganglionares se pueden comportar de diversas formas:

ü  Células de encendido, on: aumentan su descarga en respuesta al estímulo superpuesto en un punto luminoso en el centro de su campo de recepción e inhiben su descarga cuando la luz alcanza el área círcundante.

ü  Células de apagado, off: inhiben su descarga como reacción al estímulo superpuesto en el centro de su campo de recepción pero descargan de nueva cuenta con un brote cuando se enciende el estímulo en el área circundante.

ü  Células on-off: incrementan su descarga cuando el estímulo se enciende y apaga.

Adaptación a la oscuridad y luz

• Adaptación a la oscuridad

ü  Cuando una persona pasa de un ambiente de luz brillante a uno de luz tenue.

ü  Requiere alrededor de 20 minutos para que su efectividad llegue al máximo.

ü  Tiene dos componentes: uno rápido que se atribuye a la adaptación de conos y uno lento que se adjudica a la adaptación de bastones.

• Adaptación a la luz

ü  Cuando un individuo pasa de un ambiente oscuro a otro luminoso

ü  Toma alrededor de cinco minutos para que sea eficaz.  

Visión a colores

Es una función de la retina, núcleo geniculado lateral y corteza cerebral.

En la retina, las estructuras que participan en la integración de la visión a colores son: receptores de cono, células horizontales y células ganglionares.

Según la teoría de Young-Helmholtz, existes 3 tipos de receptores de cono:

•  Conos L: responden al máximo a longitudes de onda largas en el extremo rojo del espectro.
• Conos M: reacción al máximo a longitudes de onda medias en los límites verdes del espectro.
• Conos S: responden al máximo a longitudes de onda cortas en los límites azules del espectro.

Dos colores monocromáticos que estimulan dos tipos de conos por igual y de manera simultánea se interpretan como un color diferente.

Por su lado, las células horizontales reaccionan a un color monocromático particular mediante despolarización o hiperpolarización.

• Célula horizontal rojo-verde: responde mediante despolarización a la luz roja y por hiperpolarización a la luz verde.
• Célula horizontal amarillo-azul

Células ganglionares

• Células verdes on
• Células rojas off
• Células amarillo off
• Células azul on

El color que se percibe de un objeto es aquel que no es absorbido por el objeto, de manera que se refracta y se hace visible ante los ojos. 

Bibliografía: 

Adel K. Afifi., Ronal A. Bergman. Neuroanatomía funcional. Segunda edición. México: The MC Graw Hill Companies.  

Escrito por Leidy Gonzabay P.