BIOFÍSICA DA VISÃO E DA AUDIÇÃO

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Lucas Oswaldo Varejão
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1 Universidade Estadual de Santa Cruz Departamento de Ciência Biológicas Matéria Biofísica BIOFÍSICA DA VISÃO E DA AUDIÇÃO -Bianca Mendes Maciel -

2 Objetivo da aula Compreender os fenômenos biofísicos necessários para transformação da energia propagada pelas ondas (eletromagnética e sonora) em energia elétrica, propagada pelos neurônios, durante os processos que governam a função visual e auditiva.

3 1- INTRODUÇÃO Som e Luz propagação de energia através de ondas. SOM - Onda mecânica LUZ - Onda eletromagnética

4 - Comparação de ondas - SOM Onda mecânica: Se propaga na matéria Energia - agitação das moléculas Velocidade de propagação Sólido > Liquido > Ar

5 Vibração da fonte sonora Transferência para as partículas do meio (ar) Agitação da moléculas (sem deslocamento) Formação da onda em um sentido

6 Frequência nº de ciclos / segundo (Hertz) f ----λv

7 Som mais grave - Espectro do som - Som mais agudo Contrabaixo Flauta ,5x102 2,2x10 3 2x10 4 Som audível x10 4 6x x x10 4 f (Hz)

8 - Comparação de ondas - LUZ Onda eletromagnética: Não necessita de um meio de transmissão para se propagar Velocidade de propagação no vácuo 3 x 10 8 m/s Energia - propagação de fótons

9 Max Planck (1901) e Albert Einstein (1905) Teoria dos Quanta: A radiação eletromagnética é emitida e se propaga descontinuamente, em pequenos pulsos de energia (quanta ou fótons). Propriedades corpusculares da onda eletromagnética LUZ se comporta como onda se comporta como partícula

12 2 - BIOFÍSICA DA VISÃO A luz como onda A luz como partícula Pálpebra Pupila Esclerótica Íris

13 2.1. ANATOMOFISIOLOGIA DO GLOBO OCULAR

14 2.2. A luz como onda REFRAÇÃO DA LUZ Frente da onda vidro Índice de refração = vel. luz no vácuo vel. luz no meio

15 APLICAÇÃO DO PRINCÍPIO DA REFRAÇÃO ÀS LENTES A) LENTES CONVEXAS Ponto focal Luz de uma fonte distante Distância focal (f)

16 APLICAÇÃO DO PRINCÍPIO DA REFRAÇÃO ÀS LENTES B) LENTES CÔNCAVAS Luz de uma fonte distante

17 APLICAÇÃO DO PRINCÍPIO DA REFRAÇÃO ÀS LENTES C) PODER DE REFRAÇÃO (DIOPTRIA) 1 dioptria 1 / 1 = 1 2 dioptrias 1 / 0,5 = 2 10 dioptrias 1 / 0,1 = 10 1 metro

18 FORMAÇÃO DA IMAGEM POR UMA LENTE CONVEXA Fontes puntiformes C B A F Pontos focais Raio A Raios paralelos ao eixo óptico se refratam e passam pelo foco Raio B Raios que passam pelo centro óptico não sofrem desvio Raio C - Raios que passam pelo foco anterior (F) se refratam na lente paralelos ao eixo óptico

19 FORMAÇÃO DA IMAGEM POR UMA LENTE CONVEXA

20 FORMAÇÃO DA IMAGEM NO OLHO Imagem Objeto Humor vítreo Cristalino Humor aquoso Córnea Ar

21 Índices de Refração: Ar = 1,0 Humor Aquoso = 1,33 Córnea = 1,38 Humor Vítreo = 1,34 Poder de refração total = 59 dioptrias (olho reduzido)

22 A) MIOPIA: DEFEITOS DA VISÃO MIOPIA Correção: Lentes divergentes

23 B) HIPERMETROPIA: DEFEITOS DA VISÃO HIPERMETROPIA Correção: Lentes convergentes

24 C) ASTIGMATISMO: DEFEITOS DA VISÃO Forma não esférica da córnea Imagem sem nitidez Correção: Lentes cilíndricas

25 DEFEITOS DA VISÃO D) PRESBIOPIA ( VISTA CANSADA ): Músculos ciliares Cristalino Ligamentos suspensórios

26 2.3. A luz como partícula - FOTOQUÍMICA DA VISÃO - RETINA: Região fotossensível

27 Disposição dos neurônios da retina 1 Bastonetes 2 Cones - visão no escuro - Rodopsina - visão cromática - Iodopsina 3 Células horizontais 4 Células bipolares 5 Células amácrinas 6 Células ganglionares

28 Bastonetes

29 BASTONETE Rodopsina Segmento externo Membrana altamente permeável ao Na + mitocôndrias Segmento interno Potencial de membrana = -30 mv Membrana limitante externa Núcleo Corpo sináptico

30 Excitação dos Bastonetes RODOPSINA = Escotopsina + 11 cis retineno LUZ LUZ

31 Excitação dos Bastonetes Luz Cascata de decomposição da rodopsina Permeabilidade da membrana ao Na + HIPERPOLARIZAÇÃO (-90 mv)

de Glutamato Excitação das Células bipolares Hiperpolarizantes (PIPS)

32 ESCURO Canais de Na + abertos (-30 mv) DESPOLARIZAÇÃO LUZ Canais de Na + fechados (-90 mv) HIPERPOLARIZAÇÃO Condução eletrônica Liberação de Glutamato Excitação das Células bipolares Hiperpolarizantes (PIPS) Células bipolares PEPS Inibição das Células bipolares Despolarizantes

33 3. BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO 3.1. ANATOMOFISIOLOGIA DO OUVIDO

34 OUVIDO MÉDIO Transforma a energia sonora em deslocamento mecânico; Iguala as impedâncias BIGORNA MARTELO ESTRIBO TÍMPANO

35 OUVIDO INTERNO (CÓCLEA) Transforma a energia mecânica em energia elétrica.

36 CÓCLEA bigorna martelo Janela oval Janela redonda Ouvido externo Ouvido médio Ouvido interno

38 Rampa Vestibular e Rampa Timpânica PERILINFA: Na + = 140 mm K + = 7 mm Rampa Média ENDOLINFA: Na + = 7 mm K + = 140 mm

39 RAMPA MÉDIA (ENDOLINFA) K +

40 3.2. GERAÇÃO DO POTENCIAL RECEPTOR K +

41 3.3. PERCEPÇÃO DA FREQUÊNCIA E INTENSIDADE SONORA

42 AURÍCULA MEATO AUDITIVO Ouvido externo: Energia sonora CAMPO G TÍMPANO MARTELO BIGORNA Ouvido médio: Energia mecânica ESTRIBO CAMPO EM CÓCLEA VII NERVO CRANIANO Ouvido interno: Energia hidráulica e Energia elétrica

43 CONCLUSÕES

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