Biofísica de la visión

PRINCIPIOS DE ÓPTICA APLICADA AL
SISTEMA DE VISIÓN HUMANO

Dr José Young

LUZ: es una onda
electromagnética. Compuesta por
un campo eléctrico oscilante y uno
magnético, también oscilante,
mutuamente perpendiculares

Fotón:
cada una de
las partículas
que
constituyen la
luz
Luz visible:
400 a 700 nm
fotometría
óptica

Lumen

Luz no visible

Radiación ultravioleta
•
•

•

mayor energía que laluz visible
transformación de algunas
moléculas en vitamina (Vit D)
Fototerapia:
– terapéutica de elección y la más
difundida para el tratamiento
de la ictericia neonatal.
aumenta el riesgo de cáncer de piel

•
•
•

UV-A = onda larga (400-315nm)
UV-B = media (315-280)
UV-C= corta (280-100; germicida)

•

Fototerapia: fotoisomerización de BR

La luz UV con longitudes
de onda menores que 280
nm esgermicida

Cáncer de piel
•
•
•

Es la forma de cáncer más común en los Estados Unidos
Los dos tipos más comunes son el cáncer de células basales y el cáncer de
células escamosas
La dosis de eritema media (DEM) es la cantidad de radiación que se
necesita para que se produzca enrojecimiento en la piel de una persona

Fototipo de piel

I

Color de la piel no
expuesta
Blanca

II

Blanca

III

BlancaIV

Café Clara

V

Café

VI

Café oscuro o negro

Sensibilidad a la
radiación
Muy sensible

Descripción

Siempre se quema con facilidad, nunca se
broncea.
Muy Sensible
Siempre se quema con facilidad. Se
broncea mínimamente y con dificultad
Sensible
Se quema mínimamente. Se broncea de
manera gradual y uniforme, (café claro).
Moderadamente sensible Se quema mínimamente. Siempre se
broncea bien.(café moderado).
Mínimamente sensible Rara vez se quema. Se broncea
intensamente (café oscuro).
Insensible o
Nunca se quema. Se broncea
mínimamente sensible intensamente (café oscuro o negro).

¿Cómo afectan los rayos UV
a la piel humana?
• Uno de los efectos más evidentes de la
radiación UV-B (media) es la quemadura del
sol, conocida como eritema

• Pueden dañar el material genético de las
célulasy causar cáncer (formación de
dímeros de timidina).
• Para las personas de piel clara, la exposición a elevados niveles de UV-B a lo
largo de la vida, aumenta el peligro de cáncer cutáneo sin melanoma.
• Los investigadores han sugerido que este tipo de cáncer podría aumentar en
2% cada vez que 1% el ozono estratosférico

Melanoma
A. de Asimetría
B. de Borde, porque la mayoría de
los melanomasiniciales tienen
bordes irregulares y festoneados

C. de Color, que en el caso de los
melanomas no es homogéneo

D.de Diámetro (si es >6 mm)
E. de Evolución.

‘

Rayos X
•

•
•

Son producidos por la desaceleración de electrones producidos en el
cátodo (generalmente un filamento de tungsteno) al chocar con un metal
– En un tubo con gas que contiene un cátodo de aluminio que acelera
partículas haciael ánodo donde está la placa o blanco
Interactúan con el material biológico: son absorbidos, son transmitidos y
generan iones
Atraviesan cuerpos opacos e imprimen películas fotográficas

• La radiación X es de uso amplio en Medicina
– estudios de huesos y de articulaciones
– para diagnosticar problemas en tejido blando

Principios de óptica

• Rayos de luz
• Incidente; Reflejado; Refractado

elángulo de reflexión “r” es igual al
ángulo de incidencia “i” medidos
respecto a la perpendicular a la
superficie

•
•

Refracción
índice de refracción n: razón de la
velocidad de la luz en el vacío c a la
velocidad de la luz en el medio v

•
•
•
•

la Ley de Snell: n1 sen i = n2 sen r
pipas de luz o fibras ópticas
Endoscopio
Citoscopio

Transmisión de rayos de luz en la fibra óptica.Cistoscopia

Absorción de energía
•
•
•

La energía de la luz absorbida se
manifiesta como calor
En medicina la luz infrarroja se usa para
calentar tejidos
Fluorescencia: cuando se absorbe un
fotón, es emitido otro fotón pero de
menor energía
• detección de la porfiria (deficiencia en
las enzimas que intervienen en la
biosíntesis del grupo hemo) ésta se
presenta como una fluorescencia roja
cuando se...