Percebendo a luz

Quando a luz entra no olho, passa primeiro pela córnea, depois pelo humor aquoso, cristalino e humor vítreo. E por último, ela alcança a retina, que é a estrutura do olho que percebe a luz. A retina contém dois tipos de células, chamadas bastonetes e cones. Os bastonetes cuidam da visão em condições com pouca luz, e os cones são os responsáveis pela visão de cores e detalhes. Quando a luz entra em contato com estes dois tipos de células, ocorre uma série de reações químicas complexas. O composto químico formado (rodopsina ativada) cria impulsos elétricos no nervo ótico. Geralmente, o segmento exterior dos bastonetes são longos e finos, enquanto os segmentos externos dos cones são mais parecidos com cones. Veja um exemplo de um bastonete e de um cone:

O segmento externo de um bastonete ou cone contém os compostos químicos sensíveis à luz. Nos bastonetes, este químico é chamado de rodopsina. Nos cones, são chamados pigmentos de cor. A retina contém 100 milhões de bastonetes e 7 milhões de cones. A retina é revestida de um pigmento negro chamado melanina, assim como o interior de uma máquina fotográfica é preta, para diminuir a quantidade de reflexo. A retina possui uma área central, mácula, que contém alta concentração de somente cones. Esta área é a responsável pela visão detalhada e precisa.

Quando a luz entra no olho, ela toca o composto químico sensível a ela chamado rodopsina. A rodopsina é uma mistura de uma proteína chamada escotopsina e 11-cis-retinal, a última é derivada da vitamina A (que é o motivo pelo qual a falta de vitamina A causa problemas de visão). A rodopsina se decompõe quando é exposta à luz porque a luz causa uma alteração física na porção 11-cis-retinal da rodopsina, alterando-a para trans retinal. A primeira reação leva apenas alguns trilionésimos de segundo. A 11-cis-retinal é uma molécula cheia de ângulos, enquanto a trans retinal é uma molécula reta. Isso faz com que o composto seja instável. A rodopsina se quebra em diversos compostos intermediários, mas eventualmente (em menos de um segundo) forma metarodopsina II (rodopsina ativada). Este composto químico produz impulsos elétricos que são transmitidos ao cérebro e interpretados como luz. Aqui está um diagrama da reação química que acabamos de mencionar:

A rodopsina ativada cria os impulsos elétricos da seguinte maneira:

1. A membrana celular (camada exterior) de um bastonete possui uma carga elétrica. Quando a luz ativa a rodopsina, causa uma redução no GMP cíclico, que aumenta esta carga elétrica. Isso produz uma corrente elétrica ao longo da célula. Quanto mais luz for detectada, mais rodopsina será ativada e mais corrente elétrica será produzida.
2. Esse impulso elétrico posteriormente atinge um gânglio nervoso e, depois, o nervo ótico.
3. Os nervos atingem o quiasma ótico, onde as fibras nervosas da metade interior de cada retina cruzam para o outro lado do cérebro, mas as fibras nervosas da metade externa da retina ficam no mesmo lado do cérebro.
4. Estas fibras acabam atingindo a parte posterior do cérebro (lobo occipital). É aqui que a visão é interpretada e chamada de córtex visual primário. Algumas das fibras visuais ligam-se com outras partes do cérebro para auxiliar no controle dos movimentos oculares, na resposta das pupilas e íris.

Finalmente, a rodopsina precisa ser recomposta para que o processo possa voltar a ocorrer. A trans retinal é convertida em 11-cis-retinal, que então é recombinada com a escotopsina para formar rodopsina, que está pronta para iniciar o processo quando for exposta à luz novamente.

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