مواضيع المحاضرة: vision
background image

Visual system 

 

Eye 

o 

image formation & phototransduction 

 

Visual pathway 

o 

tranmission of nerve impulses 

 

Visual cortex 

o 

occipital lobe of cerebral cortex 

 

primary visual receiving area: sides of the calcarine fissure 

o 

visual processing & perception occurs here 

Stimulus 

 

Light 

o 

visible portion of the electromagnetic spectrum 

Sensory organ 

 

Eye 

o 

optical instrument for focusing of images on retina by refraction of 
light rays 

o 

Refractive power 

 

Cornea: 40 dioptres 

 

fixed 

 

Lens: 20 dioptres 

 

adjustable 

o 

Photoreceptors on retina 

 

rods 

 

cones 

_____________________________________________________________________ 

Refraction of light 

 

when light beam passes through an angulated interface, light rays bend 

 

measured in diopters 

 

Biconvex spherical lens 

o 

convergence 

 

Concave spherical lens 

o 

divergens 

Accommodation 

 

Parasympathetic response 

 

When a person looks at a near object, 3 changes occur: 

o 

accommodation reflex 

o 

convergence of visual axis 

o 

pupil constrict 

 

When accommodation relaxed: 

o 

Near object (<6 m) 


background image

 

diverging rays  

 

image falls behind retina 

o 

Far object (>6 m) 

 

parallel rays 

 

image falls on retina 

 

Physiology 

o 

ciliary muscles contracts 

 

this relaxes the lens ligaments 

 

lens spring into a more convex shape 

 

near point of vision recedes throughout life 

o 

slowly at 1st 

 

advancing rapidly with old age 

o 

due to increasing hardness of lens 

 

impaired accommodation 

 

receding of near point 

o 

Presbyopia 

 

reading and close vision difficult 

 

corrected by wearing convex lens 

 

diverging rays 

 

Errors of refraction 

o 

Emmetropia 

 

normal vision 

 

accommodation relaxed 

 

far object, parallel rays – image falls on retina 

o 

Hyperopia 

 

farsightedness 

 

short eyes ball/weak lens 

 

image from distant objects formed behind retina 

 

accommodation all the time 

 

ciliary muscle overworked 

 

eye strain 

 

headache 

 

convergence of visual axes 

 

squint/strabismus 

 

corrected by  

 

convex lens 

o 

Myopia 

 

nearsightedness 

 

long eye ball 

 

image from distant objects is formend infront of retina 

 

corrected by 

 

concave lens 

Astigmatism 

 

Uneven corneal surface 

o 

curvatures at various meridians not equal 

 

Different focal points 

o 

distorted image 


background image

 

_____________________________________________________________________ 

Photoreceptors 

 

Receptor cells containing excitatory/inhibitory synaptic transmitters 

Rods 

 

Photopigments 

o 

protein: rhodopsin 

o 

Vitamin  A aldehyde 

 

retinal 

 

retinene 

 

Abundant in 

o 

peripheral retina 

 

Low threshold receptors for 

o 

dim light 

o 

night vision (scotopic vision) 

 

Most sensitive to 

o 

505 nm 

o 

Blue-Green 


background image

Cones 

 

Photopigments 

o 

protein: photopsins 

o 

Vitamin A aldehyde 

 

retinal  

 

retinene 

 

Abundant in 

o 

central retina 

 

particularly in fovea centralis (in macula lutea) 

 

Higher threshold receptors for 

o 

daylight 

o 

detailed vision (photopic vision) 

o 

colour vision 

 

Visual acuity greatest at 

o 

fovea centralis 

Phototransduction 

 

In the photoreceptors, 

 

In the dark 

o 

Na+ channel open 

 

Na+ entry 

 

Depolarization 

 

Inhibitory neurotransmitter release 

o 

Bipolar cells inhibited 

o 

Ganglion cells (axons of optic nerves) 


background image

 

decrease discharge 

 

In the light 

o 

Activates rhodopsin 

 

decomposition of rhodopsin 

 

cis-retinal bleached –> trans-retinal (opsin & retinal) 

 

retinal detaches from opsin  

 

activated opsin 

o 

Na+ channels close 

 

Na+ entry decrease 

 

Hyperpolarization 

 

Decrease inhibitory neurotransmitter release from the rod 

 

removal of inhibition 

o 

Bipolar cells excited 

o 

Ganglion cells 

 

action potential initiated 

 

transmit to the brain –> vision occurs 

Dark adaptation 

 

 

If one moves from a brightly lighted room to a dimly lighted room 

o 

retina slowly becomes more sensitive to light 

 

pupil dilate – to capture more light into the retina 

o 

this decline in visual threshold: dark adaptation 

 

Dark adaptation depends on 

o 

rate of regeneration of rhodopsin 

 

which depends on vitamina A (retinol) 


background image

 

Vitamin A deficiency: 

 

Signs & Symptoms 

 

impaired dark adaptation 

 

Nactalopia 

 

night blindness 

 

Bitot spots 

 

Xerophthalmia 

 

eye drying 

 

Keratomalacia 

 

corneal softening 

 

Ulceration 

 

Scars 

 

Pathophysiology 

 

degeneration of rods & cones 

 

degeneration of neural layers of retina 

 

blindness 

 

most common cause of preventable blindness 

 

treatment before receptors are destroyed 

_____________________________________________________________________ 

Colour vision 

 

 

The sensation of white/any spectral colour can be produced by 

o 

mixture of various proportions of 

 

Red wavelength 

 

Green wavelength 

 

Blue wavelengh 

 

3 types of cones 

o 

Red cones 

 

absorb long wavelength, L cones 

o 

Green cones 

 

absorb medium wavelength, M cones 

o 

Blue cones 

 

absorb short wavelength, S cones 

 

Cones most sensitive to 

o 

405 nm (yellow-green) 


background image

 

Color blindness 

 

Trichromats (have 3 cone systems -RGB) 

o 

Normal trichromats 

 

individuals with normal colour vision 

o 

Anomalous trichromats (1 weak cone system) 

 

Protanomaly 

 

red weakness 

 

defective red-sensitive cones 

 

Deuteranomaly 

 

green weakness 

 

defective green-sensitive cones 

 

Tritanomaly 

 

blue weakness 

 

defective blue-sensitive cones 

 

Dichromats (2 cone systems) 

o 

Protanopia 

 

red blindness 

 

no red-sensitive cones 

o 

Deuteranopia 

 

green blindness 

 

no green-sensitive cones 

o 

Tritanopia 

 

blue blindness 

 

no blue-sensitive cones 

 

Monochromats (1 cone system) 


background image

 

 

Causes of colour blindness 

o 

Inherited 

 

X-linked recessive 

 

defective opsins 

 

most frequently: red-green weakness 

o 

Lesions of visual cortex concerned with colour vision 

 

achromatopsia 

o 

Sildenafil (viagra) 

 

inhibits retinal as well as penile form of phosphodiesterase 

 

transient blue-green colour weakness 

Test for colour vision 

 

Colour matching 

 

Ishihara Pseudoisochromatic plates 


background image

 

_____________________________________________________________________ 

Visual fields & Visual pathways 

 


background image

 

 

Fusion of 2 images occurs in the visual cortex 

 

Visual axes of 2 eyes must be properly aligned 

o 

if not, double vision (diplopia) 

 

Diplopia 

o 

2 different images sent to the brain 

o 

brain will suppress one of the images 

 

to prevent seeing double 

o 

in children (<6 y/o) 

 

suppression of one eye’s input to the brain leads to reduced 
vision in the suppressed eye 

 

amblyopia 

 

Examination of visual fields 

o 

Perimetry 

Lesions in visual pathways (Visual field defect) 


background image

 

 

Anterior pituitary tumours 

o 

pressure on optic chiasma from below 

o 

eg. visual field defects in gigantism 

Visual acuity 

 

Defined in terms of minimum separable 

o 

shortest distance by which 2 lines can be separated & still be perceived 
as 2 lines 

o 

corresponds to a visual angle of about 1 minutes 

 

Snellen letter charts 

o 

designed so that the height of the letters in the smallest line a normal 
individual can read at 20 ft (6m) subtends a visual angle of 5 minutes 

 

Jaeger’s cards 

o 

test for near vision (reading) 

 

When visual acuity is markedly reduced 

o 

can be quantified in terms of 

 

Count fingers (CF) 

 

distance at which the patient can count fingers 

 

Hand movement (HM) 

 

discern hand movement 

 

Perceive light 

 

No light perception (NLP) 

 

if an eye is totally blind, examination will reveal NLP 


background image

 

 

_____________________________________________________________ 

Blindness (Visual impairment) 

 

Transient blindness 

o 

may occur on sudden exposure to darkness/bright light 

o 

blinding light 

o 

light adaptation= 5 minutes 

 

Transient monocular blindness 

o 

associated with an increased risk of subsequent stroke 

 

Night blindenss 

 

Colour blindness 

 

Total blindness 

 

Visual field contraction/blindness 

 

Legal blindness 


background image

o 

a level of visual impairment that has been defined by law to determine 
eligibility for benefits 

 

central visual acuity of 20/200 or less  

 

in the better eye  

 

with best possible correction 

 

visual field of 20 degrees or less 

Common causes of blindness 

 

Cataract 

o 

Lens opacity increases 

o 

due to aging 

o 

leading cause of blindness 

 

Glaucoma 

o 

increased accumulation of aqueous humor 

 

increased pressure in anterior & posterior chambers 

 

increased pressure on vitreous humor 

 

increased pressure on retinal layers & optic nerve 

 

Age-related macular degeration (AMD) 

o 

trachoma (infection) 

o 

other corneal opacities 

o 

diabetic retinopathy 

o 

retinal detachment 

o 

Eye conditions in children 

 

cataract 

 

retinopathy of prematurity 

 

vitamin A deficiency 

 

amblyopia  

 

associated with refractive error/strabismus/squint 

_____________________________________________________________________ 


background image

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 8 أعضاء و 232 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل