Analizatorul Optic PDF

## ANALIZATORUL OPTIC Sensibilitatea vizuală asigură recepția și analiza luminii, adică a undelor electromagnetice cu lungimea de undă de 400 - 725 nm (la om). Circa 90% din totalul informațiilor primite de om îi parvin prin văz. ### Structura Globului Ocular - Corpul vitros (umoarea sticloasă) -...

## ANALIZATORUL OPTIC Sensibilitatea vizuală asigură recepția și analiza luminii, adică a undelor electromagnetice cu lungimea de undă de 400 - 725 nm (la om). Circa 90% din totalul informațiilor primite de om îi parvin prin văz. ### Structura Globului Ocular - Corpul vitros (umoarea sticloasă) - Muschii ciliari - Procese ciliare - Umoarea apoasă - Pupila - Pata galbenă (foveea centralis) - Corneea - Irisul - Cristalin - Camera posterioară - Ligament suspensor - Pata oarbă - Nerv optic - Retina - Coroida - Sclerotica Pentru realizarea văzului, în afara celor trei segmente comune oricărui analizator, în decursul evoluției s-a dezvoltat un aparat optic, format din patru medii refringente: corneea, umoarea apoasă, cristalinul şi corpul vitros, cu ajutorul căruia se realizează forța convergentă capabilă să formeze pe retină imagini reale, răsturnate și mai mici. ### Acomodarea Ochiului În general, ochiul se adaptează, atât pentru vederea la lumină și întuneric, cât și pentru vederea la distanțe diferite. Actul complet al acomodării vizuale cuprinde: - modificarea puterii de refracție (sfericității) a cristalinului - modificarea diametrului pupilei - mișcările conjugate ale globilor oculari. Modificarea puterii de refracție a cristalinului se face în mod reflex și afectează numai fața sa anterioară, prin contracția mușchilor ciliari, care se inseră pe capsula elastică a cristalinului. Când imaginea nu se formează pe retină se declanșează mecanismul de acomodare, pe traseul: retină nerv optic (II) talamus cortex occipital cortex motor mezencefal oculomotor comun ganglion ciliar nervi ciliari mușchi ciliari. Micșorarea diametrului pupilei este mecanismul de acomodare a ochiului la lumină puternică, realizat prin reflexele pupilare, prin care scade cantitatea de lumină care pătrunde în ochi și crește astfel profunzimea focarului. Irisul este un mușchi colorat (conferă culoarea ochilor) care prezintă un orificiu central, denumit pupila. Irisul are rol de diafragmă, care mărește sau micșorează pupila, deci crește sau reduce cantitatea de lumină incidentă pe retină. Fibrele radiale ale mușchiului iris sunt inervate simpatic și produc pupilodilatație (midriază), iar fibrele circulare sunt inervate parasimpatic și produc pupiloconstricție (mioză), deci micșorarea pupilei. La lumină incidentă prea intensă se declanșează reflexul pupiloconstrictor, pe traseul: nervul optic (II)corpii geniculați laterali (talamus) cortex mezencefal oculomotor comun (III)ganglion ciliar nerv ciliar scurt mușchii circulari ai irisului. La lumină incidentă prea slabă se declanșează reflexul pupilodilatator, pe un traseu asemănător, cu deosebirea că din cortexul occipital semnalul ia calea: hipotalamus posterior și FR din bulb ganglionului cervical superior (din lanțul ganglionar simpatic latero-vertebral) nerv ciliar lung mușchii radiali ai irisului. ### Mişcările Conjugate ale Globilor Oculari La rotirea simultană a ambilor ochi în aceeași direcție participă trei perechi de mușchi: - dreptul median (intern) și lateral (extern) - dreptul superior și inferior - oblicul inferior și superior (marele oblic). **Controlul mișcărilor globului ocular:** - 1 - dreptul superior - 2 - dreptul intern - 3 - dreptul inferior - 4 - oblicul inferior - 5 - dreptul extern - 6 - oblicul superior - III - oculomotorul comun - IV - trochlearul - VI - abducens Fiecare pereche de mușchi are inervație reciprocă, deci contracția unui mușchi este simultană cu relaxarea mușchiului pereche. Inervarea muşchilor 1, 2, 3 şi 4 este asigurată de oculomotorul comun (III); inervarea muşchiului 5 este făcută de oculomotorul extern, denumit și abducens (VI), iar inervarea muşchiului 6 este făcută de nervul patetic, denumit și trochlearul (IV). ### Scara Acomodării Scara acomodării este diferența dintre distanțele maximă și minimă până la care, respectiv, de la care un obiect se vede clar. Punctul cel mai apropiat din care un obiect se vede clar este numit punctum proximum (Pp), iar punctul cel mai depărtat, punctum remotum (Pr). Pentru ochiul normal Pr este 6 m, iar valoarea Pp este de 7-40 cm, valoare care crește odată cu vârsta, îndepărtându-se la 60 ani la 100 cm. Această reducere progresivă a amplitudinii de acomodare a ochiului se numește presbiție sau presbiopie. Puterea de refracție a cristalinului unui copil este de 9-10 D (dioptrii), iar la vârsta de 50 ani, această putere scade la două D, ajungând la 70 ani la 0,5 D. La ochiul normal (emetrop) puterea de refracție a sistemului dioptric face ca imaginea să se formeze pe retină. Când crește puterea de refracție a sistemului dioptric și axul antero-posterior al globului ocular se alungește, imaginea se formează în fața retinei (miopie) și invers, când puterea de refracție și lungimea globului ocular scad, imaginea se formează în spatele retinei (hipermetropie). Pentru a percepe separat două puncte luminoase apropiate unul de celălalt, ele trebuie să formeze imagini separate pe elemente receptoare vecine. Capacitatea ochiului de a distinge separat imaginile a două puncte luminoase foarte apropiate se numește acuitate vizuală. Această capacitate se mai numeşte putere de rezoluție sau minimum separabil şi este minimă la periferia retinei, crescând treptat până la maximum de acuitate în foveea centralis. ###Anomalii de refracție - A - emetropie - B - miopie - C - hipermetropie ### Receptorii Vizuali Receptorii vizuali sunt celulele cu conuri și bastonaşe, din structura retinei. Retina este un fotoreceptor care recepționează energia luminoasă şi generează un impuls nervos, pe care îl propagă prin nervul optic. Funcția receptoare a retinei se realizează prin fenomenele retiniene: - retinomotoare - fotochimice - fotoelectrice. ### Fenomene Retinomotoare Fenomenele retinomotoare constau în migrarea pigmentului şi a elementelor fotoreceptoare, sub acţiunea luminii. Pentru a proteja celulele receptoare de o excitare prea puternică, bastonaşele pătrund adânc în pătura pigmentară, iar conurile au o mişcare inversă. La întuneric, bastonaşele ies din pătura cu celule, iar conurile intră, ceea ce a făcut ca bastonaşele să fie implicate în vederea scotopică (lumină crepusculară), iar conurile în vederea diurnă (colorată). ### Fenomene Fotochimice În bastonaşe se găsește pigmentul vizual rodopsina, alcătuit dintr-o parte prostetică retinenul şi un complex lipoproteic, scotopsina (opsina). La lumină, aceasta acţionează asupra cis-retinenului (roşu) şi îl izomerizează la trans-retinen (galben), proces acompaniat de excitarea receptorului. La întuneric, are loc regenerarea rodopsinei, adică convertirea trans-retinenului în forma cis, reacție catalizată de retinen-izomerază. Majoritatea cis-retinenului se formează prin oxidarea formei cis a vitaminei A. Cantitatea de vitamină A oxidată este limitată de scotopsina disponibilă, deci se va consuma atâta vitamină A câtă scotopsină a rămas nelegată de cis-retinen pentru regenerarea rodopsinei. Când vitamina A lipsește, rodopsina nu se mai reface și vederea crepusculară slăbește (hemeralopie). În general, vitamina A se depozitează în ficat, în citoplasma fotoreceptorilor și în stratul pigmentar al retinei. În celulele cu conuri, pigmentul vizual este reprezentat prin trei compuși diferiți ca sensibilitate: - eritrolabul sensibil la roşu; - clorolabul sensibil la verde - cianolabul sensibil la albastru. Fotopigmenții din celulele cu conuri au ca grupare prostetică tot retinenul, iar gruparea proteică este fotopsina. Aceşti pigmenți sunt implicați în vederea cromatică. ### Fenomene Fotoelectrice La nevertebrate, excitarea fotoreceptorilor determină apariția unui potențial receptor, ca la toți ceilalți receptori, sub forma unei depolarizări. La vertebrate, potențialul receptor din conuri și bastonașe apare sub forma unei hiperpolarizări a celulei receptor, care este urmată de hiperpolarizarea celulelor bipolare cu care sinapsează, potențialul receptor hiperpolarizant transmiţându-se astfel până la celulele ganglionare, unde apare PA. ### Capacitatea de Adaptare Capacitatea de adaptare a fotoreceptorilor este deosebit de mare, între limitele extreme de adaptare la lumină și întuneric sensibilitatea retinei modificându-se de 500.000-1.000.000 ori. ### Pragul Critic al Frecvenței de Fuziune a Stimulilor Procesele fotochimice retiniene au un oarecare grad de inerție, o imagine formată pe retină persistând 0,05- 0,5 sec. De aceea, licăririle succesive ale luminii apar fuzionate, dând senzația de continuitate, principiu pe care se bazează televiziunea și cinematografia. Frecvența minimă la care apare continuitatea se numește prag critic de fuziune a stimulilor și are valoarea de 2-6 imagini/sec, la iluminare slabă și până la 60 imagini/sec. la luminozități crescute, când operează îndeosebi conurile, care decelează modificări mai rapide de iluminare, comparativ cu bastonaşele. ###Vederea Colorată (cromatică) Ochiul uman detectează aproape orice nuanță de culoare, dacă se amestecă în proporții adecvate culorile primare: roşu, verde şi albastru. Retina are trei tipuri de conuri, fiecare cu un anume fotopigment (eritrolabul, clorolabul sau cianolabul). În funcție de lungimea sa de undă, lumina produce un anumit raport de excitare a conurilor și dă senzația unei anumite culori. ### Organizarea Funcțională a Retinei Fiecare retină conține cca. 125 mil. bastonaşe şi 5,5 mil. conuri. Nervul optic are cca. 1 mil. fibre, deci spre fiecare fibră (celulă ganglionară) converg cca. 125 bastonaşe şi 5 conuri. De la periferie spre fovee convergența scade, iar conurile și bastonașele devin tot mai subțiri. Acuitatea vizuală este maximă în fovee. **Câmpul receptor al unei celule simple** - A - Câmp receptor cu centrul „ON” - B - Câmp receptor cu centrul „OFF” - Celulă simplă, stratul IV, CR al celulei simple - Celulele corp geniculat, CR retina cu centru „ON” Totalitatea celulelor receptoare legate direct cu o celulă ganglionară formează un câmp receptor (CR). Acesta are formă circulară, iar activitatea zonei centrale a câmpului este antagonică celei periferice. De exemplu, la campul cu centrul „ON", excitarea zonei centrale intensifică frecvența descărcărilor de biopotenţiale în celulele ganglionare, iar iluminarea zonelor periferice produce inhibiție în aceste celule. La câmpul cu centrul „OFF" iluminarea centrului inhibā, iar iluminarea periferiei excită celulele ganglionare. Reglarea funcției retiniene se face prin fibre centrifuge (descendente), care sinapsează cu celulele amacrine sau direct cu cele ganglionare, facilitând sau inhibând anumite zone retiniene și ajutând la concentrarea atenţiei asupra unui detaliu vizual. ### Căile Analizatorului Vizual Semnalele vizuale de la cele două retine sunt preluate de nervii optici, care se încrucişează în chiasma optică și continuă cu tractusul optic, până în corpii geniculați laterali (talamusul specific). **Căile optice** - Glob ocular - Nervul III - Coliculii superiori - Nucleul Edinger - Westphal - Ganglion ciliar - Nerv optic - Chiasma optică - Tractus optic - Corp geniculat lateral - Tractus geniculo-calcarin - Cortex occipital Ca urmare a încrucişării în chiasmă, fibrele din zona nazală a unei retine se alătură în tractus celor din zona temporală a celeilalte retine. Urmează tractusul geniculo-calcarin, care proiectează în cortexul occipital prin radiație optică (câmpurile 17, 18 şi 19 ale lui Brodmann). Fibrele tractusului optic trimit colaterale, atât în hipotalamus (sincronizarea ritmurilor biologice) și nucleul pulvinar talamic (cale vizuală secundară), cât şi în mezencefal (mişcarea conjugată a ochilor și reflexul pupiloconstrictor). ###Segmentul Central al Analizatorului Optic Segmentul central al analizatorului optic cuprinde talamusul şi scoarţa occipitală. **Talamusul optic:** Talamusul optic este reprezentat prin corpii geniculați laterali, structuri care sunt formate din 6 straturi de celule (straturi nucleare) suprapuse și care primesc aferențele retiniene diferențiat, astfel încât, mesajele primite de la punctele retiniene corespunzătoare ajung în regiuni strict învecinate. Straturile 2, 3 şi 5 primesc semnale din retina temporală ipsilaterală, iar straturile 1, 4 şi 6 din retina nazală contralaterală. **Cortexul optic**: Cortexul optic este situat de o parte şi alta a scizurii calcarine și conferă analizatorului capacitatea de a detecta organizarea spațială a imaginilor. Aria vizuală primară este situată în câmpul 17 Brodmann la mamifere şi om, iar la vertebratele inferioare în tuberculii bigemeni (tectum opticum). Neuronii cortexului vizual sunt diferențiați în neuroni de tip simplu (aria 17), neuroni de tip complex (ariile 17 și 18) și neuroni hipercomplecși (ariile 18 și 19). Celula simplă din stratul IV cortical primeşte aferențe excitatorii din celulele corpului geniculat al căror centru „ON" este dispus pe retrină sub formă liniară (fig.63 B). Aceste celule simple inervează celulele complexe, care răspund numai la contururi drepte cu o anumită orientare specifică și mai ales la modele excitatorii în mișcare. Celulele complexe inervează, la rândul lor neuronii corticali hipercomplecși, care răspund la configurații de tipul unghiurilor sau al liniilor paralele. Ariile 18 şi 19, cu neuroni complecși și hipercomplecşi sunt considerate arii vizuale asociative, care primesc semnalele din aria vizuală primară şi dau subiectului impresia generală a scenei vizuale observate. Aceste arii sunt stimulate de anumite modele geometrice (unghiuri drepte, linii curbe) sau anumite combinații de culori. ### Determinarea Câmpului Vizual Câmpul vizual al unui ochi este acea parte a lumii exterioare cuprinsă de acest ochi, în momentul în care privirea este fixată într-o anumită direcție. ### Câmpul vizual al ochiului drept pentru lumina albă și pentru albastru, roșu și verde Câmpul vizual al fiecărui ochi cuprinde o deschidere de 160º pe orizontală și 145º pe verticală. Astfel, o axă verticală separă o zonă temporală externă, cu o deschidere de aproape 100º și o zonă nazală internă de numai 60º (datorită umbrei nasului). O axă orizontală separă o zonă superioară de 70º și o zonă inferioară de aproximativ 75º. Zona superioară are cu 3-10º mai puțin decât cea inferioară datorită pleoapei și marginii orbitei. Determinarea câmpului vizual se face prin **metoda perimetriei** și prezintă o importanță clinică specială, ajutând la localizarea leziunilor la nivelul retinei. **Material**: perimetru, care este un arc de cerc metalic orientat cu concavitatea spre subiect. Arcul este divizat din 10 în 10º, de la 0 la 100. În fața brațului metalic este suportul pentru bărbie. Pe suprafața arcului alunecă suportul obiectului test, care poate fi astfel deplasat spre centru sau spre periferie. Acest suport este o fâşie de tablă cu capetele îndoite peste marginile arcului metalic al perimetrului. În mijlocul suportului este obiectul test, adică o suprafață de culoare pentru care trasăm câmpul vizual (alb, verde, roşu, galben sau albastru). Arcul metalic este fixat în centrul său cu un dispozitiv care-i permite rotirea cu orice unghi, gradul de înclinare față de planul vertical zero fiind indicat de o săgeată, prinsă la locul de fixare a arcului de suport. Perimetrul trebuie să fie bine iluminat și de aceea subiectul se aşează cu spatele spre lumină, potriveşte înălţimea suportului bărbiei și fixează cu un ochi punctul alb situat în centrul brațului metalic. Celălalt ochi este acoperit cu palma. Pentru început, experimentatorul aşează arcul în plan vertical şi deplasează obiectul test dinspre periferie spre centru, până când subiectul, a cărei privire este ațintită tot timpul spre punctul alb sesizează apariția obiectului test în câmpul său vizual. Se notează numărul de grade de pe arc, conform poziției în care a ajuns obiectul test când a fost sesizat.