Fisiología de la Visión Humana

Fisiología de la Visión Humana

• El ojo humano tiene una forma esférica con un diámetro de aproximadamente 24 mm.
• Su función principal es generar una imagen óptica en una capa de células sensibles a la luz.
• El sistema visual del ojo funciona de manera similar a una cámara fotográfica, donde un conjunto de lentes transparentes genera una imagen inversa en la retina.

Desarrollo Embrionario del Ojo

• El desarrollo embrionario del ojo es un proceso complejo que involucra la invaginación del neuroectodermo.
• El cáliz óptico está formado por dos capas: una externa y otra interna, separadas por el espacio retiniano.
• La capa externa se convierte en el estrato pigmentario de la retina, mientras que la capa interna se convierte en el estrato nervioso.
• El cristalino se origina de la placoda óptica y evoluciona cerrando el cáliz óptico, delimitando el orificio pupilar y dando origen al iris.

Medios Ópticos

• La luz recorre la córnea, el humor acuoso, el cristalino y el humor vítreo.

Córnea

• Tiene un diámetro de alrededor de 11 mm y un grosor variable, siendo de 1 mm en la unión con la esclerótica y de 0.5 mm cerca del centro.
• Refleja objetos del mundo exterior y tiene una función dióptrica con un poder convergente de 41 a 45 dioptrías.
• Su curvatura es variable, lo que da lugar al astigmatismo corneal, pero es esférica en los 4 mm centrales.
• No está vascularizada y obtiene oxígeno y elimina dióxido de carbono por difusión, intercambiando oxígeno y anhídrido carbónico a través de la película lagrimal y el humor acuoso.
• La transparencia corneal depende de una presión intraocular normal y del equilibrio osmótico con los líquidos circundantes.
• Las alteraciones pueden generar edema, dispersión de luz y halos luminosos.
• La córnea dañada se repara con tejido cicatrizal no transparente.
• Facilita los trasplantes por no ser vascularizada.

Cristalino

• Es una estructura avascular transparente, incolora y elástica.
• Las capas profundas del cristalino del recién nacido son menos consistentes
• Las capas profundas del cristalino del recién nacido tiene menos agua
• El proceso de endurecimiento del cristalino termina en la vejez, perdiendo plasticidad y generando una leve opalescencia (catarata).
• La plasticidad es indispensable para la acomodación y también para la curvatura
• Los intercambios metabólicos ocurren con el humor acuoso de las cámaras anterior y posterior.

Humor Vítreo

• Ocupa el compartimento posterior del globo ocular, detrás del cristalino.
• Es una sustancia incolora, transparente, gelatinosa y viscosa con un 98.4% de agua.
• El canal hialoideo, un conducto cilíndrico, recorre su eje principal y es un vestigio de la arteria hialoidea fetal.
• El peso específico del humor vítreo es de 1.005, y su índice de refracción es 1.338.

Humor Acuoso y Tensión Endoocular

• El humor acuoso es un líquido fluido, transparente e incoloro que llena las dos cámaras del ojo.
• Constituye una parte esencial del sistema dióptrico ocular desde el punto de vista óptico.
• Mantiene la forma y el volumen del globo ocular gracias a su presión.
• Interviene en la nutrición de las estructuras avasculares del ojo (córnea, cristalino) facilitando oxígeno y glucosa, y eliminando anhídrido carbónico y ácido láctico además de proveer aminoácidos, glucosa al humor vítreo y la retina.

Formación de Imágenes en la Retina

• La córnea y el cristalino son los principales componentes del aparato de refracción del ojo para formar imágenes en la retina.
• Las propiedades de las superficies refractivas, dependen del índice de refracción de la interfaz de los medios.
• La unidad de medida de la potencia de refracción es la dioptría, que es la recíproca de la distancia focal en metros.
• La superficie anterior de la córnea tiene el mayor índice de refracción (+48.2 dioptrías), seguida por la superficie posterior del cristalino (+8.3 dioptrías).

Emetropía

• Un ojo normal con acomodación relajada enfoca la imagen de un objeto en el infinito sobre su plano focal.
• El plano focal se ubica aproximadamente a 24 mm detrás del vértice de la córnea.
• La correspondencia entre la longitud focal del componente óptico del ojo y la longitud de su eje se llama emetropía.
• Ver con claridad depende de la integridad de los estados fotoquímico y neurofisiológico.

Miopía

• La imagen de un objeto distante se forma delante de la retina.
• Puede corregirse con un sistema refractivo más poderoso o una longitud axial del ojo demasiado larga.
• Los rayos convergen delante de la retina y se vuelven a separar, formando un círculo en lugar de un punto en la retina, causando visión borrosa.
• Se corrige con una lente negativa que hace que el haz de rayos paralelos salga divergente.

Hipermetropía

• La longitud axial de un ojo es demasiado breve respecto a su longitud focal.
• Un ojo hipermétrope requiere un poder dióptrico adicional que reduzca la longitud focal.
• La hipermetropía se obtiene con una lente convergente.

Astigmatismo

• El ojo no es perfectamente simétrico.
• La curvatura de una superficie óptica, generalmente la córnea, no es la misma en todos los meridianos.
• Los rayos del meridiano vertical se refractan más que los del meridiano horizontal causando una imagen con forma de elipse.
• Se corrige con una lente astigmática que compense el astigmatismo del ojo.

Glaucoma

• Afecciones del ojo que reducen progresivamente la vista sin otros síntomas.
• La pérdida de la visión se debe al deterioro del nervio óptico.
• El glaucoma puede presentarse con una presión intraocular normal.

Tipos de Glaucoma:

• Glaucoma de ángulo abierto: el sistema de drenaje del ojo se obstruye (representa el 95% de los casos).
• Aumenta la presión interna por que una parte del humor acuoso no se puede remover.
• La entrada del sistema de drenaje está libre y la obstrucción se presenta en los canales.
• Glaucoma de ángulo cerrado: El sistema de drenaje está cerrado y aumenta rápidamente la presión intraocular.
• El glaucoma se instaura con mucha mayor rapidez con sintomas de dolor de cabeza y náuseas.
• Causa una drástica disminución de la visión y requiere tratamiento quirúrjico

Acción de la Luz en la Retina

• El ojo enfoca las imágenes visuales en la retina con mínima distorsión.
• La luz es focalizada por la córnea y el cristalino, y debe atravesar el cuerpo vítreo.
• El epitelio pigmentario, contiene melanina, absorbe la luz no retenida por la retina.
• El epitelio pigmentario desarrollan funciones metabólicas importantes para la función de los fotorreceptores; es capas de resintetizar los pigmentos visuales fotosensibles y fagocita las extremidades del segmento externo de los fotorreceptores
• Los estratos retinianos superficiales son amielínicos, permitiendo que la luz alcance los fotorreceptores.
• En la fóvea, los cuerpos celulares de las neuronas se desplazan hacia fuera, optimizando la recepción de imágenes.
• En posición nasal respecto a la fóvea se localiza el disco óptico.

Fotorreceptores

• Conos y bastones.
• La luz interactúa con los pigmentos visuales en el segmento externo.
• Los bastones y los conos se caracterizan por sus propiedades distintivas.
• El segmento externo posee pigmentos que absorben la luz.
• El fotorreceptor aloja proteínas de membrana debido a su sistema de discos membranosos sobrepuestos
• En los bastones los discos se separan de la membrana y se convierten en organelos intracelulares
• Los segmentos externos poseen terminaciones sinápticas

Fototransducción

• La fototransducción implica el cierre de los canales del Na+ en la oscuridad gracias a los altos niveles de monofosfato de guanosina cíclico (cGMP).
• La luz estimula la proteína G (transducina), que activa la fosfodiesterasa de cGMP que degrada cGMP a 5'-GMP.
• La [cGMP] intracelular se regula por la luz y el calcio.
• Los iones de Ca2+ modulan los valores cGMP.
• El Ca2+ Normalmente inhiben la guanilatociclasa.
• Guanilatociclasa enzima que produce el cGMP.

Progresión de la Información en la Retina

• La retina modifica y elabora las señales provocadas por la luz en los fotorreceptores antes de enviarlas al cerebro.
• Neuronas de salida de la retina, son las células ganglionares y sus axones forman el nervio óptico.
• Tres tipos de interneuronas transmiten las señales: células bipolares, horizontales y amacrinas.
• Las células suman también señales provenientes de diversos receptores.

Motilidad Intrínseca del Ojo

• Reflejos pupilares:
• Diafragma provisto de un iris provisto
• Las variaciones de la pupila de apertura, regulan la acción de los musculos: constrictor y dilatador
• Constrictor inervado exclusivamente por el sistema parasimpático.
• Midriasis determinada por el musculo dilatador de la pupila y con efecto en el arco reflejo con el N. óptico.

Visión de los Colores

• El color posee atributos como son luminosidad, pureza, y tinte
• Los atributos normalmente se originan por la estimulación con radiaciones cuya longitud de onda se ubica entre 380 y 760 nm
• La luminosidad se da por el efecto ejercido por un objeto sobre los tres tipos de conos
• Los objetos activan diferente tipos de conos y permite expresar lo diferentes matices de color

Luz y Objetos

• La mayoria de luz que incide sobre los ojos es una mezcla luz blanca.
• Si la luz blanca se elimina de manera que se eliminen longitudes de onda, obtenemos luz monocromática espectral.
• La luz sobre un objeto se absorbe la energia convirtiendose en calor, el resto se refleja o bien, atraviesa al objeto
• El color del objeto depende de la cantidad de energía reflejada o absorbida
• Los objetos de colores reflejan luz que es más rica en longitudes de onda
• El tipo de color dependera del contenido de las ondas , las longitudes y propiedades del sistema visual