Explorarea FuncŃiei Analizatorului Vizual PDF

Explorarea funcţiei analizatorului vizual 97 EXPLORAREA FUNCŢIEI ANALIZATORULUI VIZUAL Dr. Perian Marcel Analizatorul vizual transmite organismului cea mai mare parte a infor...

Explorarea funcţiei analizatorului vizual 97 EXPLORAREA FUNCŢIEI ANALIZATORULUI VIZUAL Dr. Perian Marcel Analizatorul vizual transmite organismului cea mai mare parte a informaţiilor preluate din mediul înconjurător. Vederea este un proces complex de reflectare a lumii obiective, realizată cu participarea unor formaţiuni nervoase extrem de specializate. La naştere vederea este imperfectă, ea îmbunătăţindu-se progresiv, astfel încât, se consideră că în jurul vârstei de 6 ani funcţia vizuală este maximă, ea reducându-se odată cu înaintarea în vârstă. ASPECTE TEORETICE Analizatorul vizual este format din 3 segmente: receptor (globul ocular), intermediar (căile de conducere) şi central (centri subcorticali şi arii corticale). Segmentul receptor este reprezentat de globul ocular (Figura 63). Figura 63. Structura globului ocular. Globul ocular este învelit de 3 tunici: 1. Sclerotica  este un înveliş conjunctiv relativ rezistent, de culoare alb-mat, cu rol în principal de protecţie a globului ocular. La nivelul său se inseră muşchii globului ocular, cu rol în motilitatea acestuia. În partea anterioară a globului ocular sclerotica este avasculară şi transparentă. Această zonă transparentă prin care lumina pătrunde în globul ocular poartă numele de cornee. Zona de trecere dintre sclerotică şi cornee poartă numele de limbus. La nivelul limbus-ului se găseşte canalul Schlemm, care drenează umoarea apoasă în vasele sclerei. Ocluzia acestui canal sau insuficienţa lui duce la creşterea presiunii în camera anterioară a globului ocular, boală numită glaucom. Corneea permite trecerea radiaţiei luminoase din spectrul vizibil, infraroşu şi ultraviolet (300 – 2500 nm). Situându-se la interfaţa dintre 2 medii cu densităţi mult diferite (aer-umoare apoasă), dintre toate mediile optice ale ochiului, corneea are cea mai mare putere de refracţie (aprox 42 dioptrii). Fiind un mediu avascular, nutriţia ei se realizează prin imbibiţie din secreţia lacrimală şi, mai ales, din umoarea apoasă. Deşi avasculară, corneea este un mediu foarte bine inervat senzitiv. După moarte, corneea îşi pierde rapid transparenţa, ea trebuind să fie prelevată în primele 7 ore în vederea unui eventual transplant. 98 Lucrări practice de fiziologie 2. Coroida – situată sub sclerotică, este o tunică intens colorată (celule care conţin melanină) cu rolul de a reduce semnificativ reflexiile luminoase ce ar putea apărea în interiorul globului ocular. În partea anterioară a globului ocular coroida formează irisul, el fiind responsabil de “culoarea ochilor” şi având rolul de a regla intensitatea luminii ce pătrunde în ochi. Deschiderea din mijlocul irisului, prin care lumina pătrunde în ochi, poartă numele de pupilă. Diametrul pupilar poate fi crescut (la întuneric, condiţii de stres, administrare de atropină, etc.), situaţie numită midriază; sau, poate fi redus în condiţii fiziologice (la lumină intensă) sau în condiţii patologice (intoxicaţii cu inhibitori ai acetilcolinesterazei de tipul metation, paration, verde de Paris, etc.). Reducerea diametrului pupilar poartă numele de mioză. 3. Retina – receptorul propriu-zis al analizatorului vizual, este o structură nervoasă complexă ce conţine celulele receptoare pentru stimuli luminoşi. Conţine în principal 2 tipuri de celule receptoare: celulele cu conuri (aprox. 7 milioane) şi celulele cu bastonaşe (aprox. 130 milioane). Există 3 tipuri de celule cu conuri, diferite între ele prin pigmenţii pe care îi conţin, pentru recepţia celor 3 culori fundamentale: ROŞU, VERDE, ALBASTRU. Celulele cu conuri au o sensibilitate mai scăzută decât cele cu bastonaşe, dar au densitate mare în centrul retinei, permiţând obţinerea unei imagini fine şi colorate a obiectelor. Lipsa unuia dintre pigmenţi generează discromatopsii, poate cea mai cunoscută fiind daltonismul. Celulele cu bastonaşe au rol în vederea crepusculară şi nocturnă. Acest tip de celule este distribuit mai ales spre periferia retinei, sunt celule mult mai sensibile decât cele cu conuri, dar nu permit diferenţierea culorilor şi nici nu oferă detalii ale obiectelor. La nivelul retinei, pe axul optic, se găseşte o zonă denumită “macula lutea” sau “pata galbenă”, iar în mijlocul ei se află “fovea centrală”. Aceasta este zona de maximă sensibilitate a retinei, ea conţine NUMAI celule cu conuri, la nivelul său formându-se imaginea cu cea mai bună rezoluţie, diurnă, color. În locul unde nervul optic pătrunde în globul ocular retina nu are structuri receptoare, această zonă numindu-se “pata oarbă”. Obiectele ale căror imagine cade în această zonă nu sunt percepute. Sensibilitatea spectrală a retinei nu este egală pentru toate culorile din spectrul vizibil, retina umană este cel mai sensibilă la lumina verde (560 nm) şi cel mai puţin sensibilă la nuanţe de albastru şi roşu. Ea nu este stimulată deloc de radiaţia infraroşie şi ultravioletă, dar poate fi distrusă ireversibil de acesta din urmă în doze mari (instalaţii de sterilizare UV, instalaţii de bronzare artificială, etc.). De asemenea, efect distructiv asupra retinei au şi radiaţiile Roentgen. Descompunerea şi refacerea pigmenţilor vizuali sunt procese biochimice care necesită timp, astfel se explică fenomenele de latenţă, persistenţă, şi fuziune. Timpul de latenţă este de circa 1/10 secunde si se referă la timpul scurs de la aplicarea unui stimul luminos până la apariţia unui influx nervos în nervul optic. Fenomenul de persistenţă se referă la faptul că o senzaţie luminoasă rămâne circa 0,15 secunde după încetarea stimulării. Fuziunea poate fi demonstrată foarte simplu, cu ajutorul unei lumini colorate care pâlpâie cu o frecvenţă variabilă. La o frecvenţă sub 15/sec senzaţia este neplăcută, de flash- uri rapide intermitente. Crescând frecvenţa fenomenul de licărire scade din ce în ce mai mult ajungând să fie greu de perceput la frecvenţe de peste 40 /sec. Pe acest principiu se bazează obţinerea scenelor în mişcare în cinematografie, prin proiectarea succesivă, înlănţuită, de imagini statice. Sistemul optic al globului ocular. Din punct de vedere optic, globul ocular este comparat cel mai frecvent cu un aparat de fotografiat, cu următoarele componente: 1. Corneea, avasculară, transparentă, cu cea mai mare putere de refracţie. 2. Umoarea apoasă, umple compartimentul anterior al ochiului, hrănind corneea şi cristalinul. 3. Irisul, partea anterioară a coroidei, reglează cantitatea de lumină pătrunsă în ochi (echivalentul diafragmei aparatului de fotografiat) Explorarea funcţiei analizatorului vizual 99 4. Cristalinul, este o lentilă biconvexă elastică transparentă, alcătuită din fibre şi substanţă interfibrilară, învelite de o capsulă numită cristaloidă. Este similar obiectivului aparatului de fotografiat. Cristalinul, ca şi corneea, este o formaţiune avasculară, hrănindu-se prin imbibiţie din umoarea apoasă şi din vitros. Rolul cristalinului este acela de a regla claritatea imaginii pe retină. Fiind elastic, el îşi poate modifica raza de curbură, adică, implicit, puterea de refracţie. Când obiectul se află aproape, cristalinul îşi creşte curbura creşte puterea de refracţie şi imaginea este adusă pe retină. La persoanele în vârstă scade elasticitatea cristalinului, el nu se mai poate bomba, deci ochiul nu se mai poate acomoda la vederea de aproape, fenomen cunoscut sub numele de prezbitism. Există specii animale la care adaptarea nu se face prin bombarea cristalinului, ci prin deplasarea lui în interiorul globului ocular (la peşti de ex.), ca şi la aparatul de fotografiat, unde obiectivul se apropie sau se îndepărtează de film, până la obţinerea unei imagini clare. Acumularea calciului în cristalin odată cu înaintarea în vârstă duce la opacifierea acestuia, afecţiunea numindu-se cataractă. 5. Corpul vitros, umple camera posterioară a globului ocular, are rol mecanic, de menţinere a posturii globului ocular şi rol nutritiv pentru cristalin. 6. Retina, cum am discutat mai sus, este o formaţiune bine vascularizată, cu rol de “senzor luminos”, asemeni filmului din aparatul de fotografiat. Formarea imaginii. Imaginea pe care sistemul optic al globului ocular o realizează este una REALĂ pentru că se formează la intersecţia razelor luminoase ce trec prin lentilă şi poate fi prinsă pe un ecran (retina), răsturnată şi mai mică decât obiectul (evident, putem vedea clădiri de zeci de metri cu ajutorul unei retine de câţiva milimetri). Schematic, formarea imaginii este reprezentată în Figura 64. Figura 64. Formarea unei imagini reale printr-o lentilă convergentă. La persoanele care au un diametru antero-posterior al globului ocular crescut, sau un cristalin prea bombat congenital sau dobândit, (la diabetici de exemplu prin hiperhidratare), imaginea se formează prea aproape de acesta, în faţa retinei. Această anomalie poartă numele de miopie. Pentru a “împinge” imaginea mai departe de cristalin, până pe retină, trebuie să scădem puterea de refracţie a sistemului optic. Acest lucru se face cu ajutorul unei lentile biconcave (Figura 65). În cazul unui diametru antero-posterior scurtat sau a unui cristalin aplatizat, imaginea se formează în spatele retinei. Afecţiunea sus-menţionată se numeşte hipermetropie. Pentru aducerea imaginii pe retină se folosesc lentile biconvexe, care cresc puterea de convergenţă a sistemului optic (Figura 65). 100 Lucrări practice de fiziologie Un alt defect de formare a imaginilor îl reprezintă astigmatismul. Acesta presupune prezenţa unor denivelări pe suprafaţa corneei, astfel încât vor exista focare multiple. Corecţia astigmatismului se face utilizând lentile cilindrice. Acuitatea vizuală normală este determinată de densitatea celulelor receptoare din zona centrală a retinei. Acuitatea vizuală normală este de 5/5. Figura 65. Formarea imaginii în ochiul emetrop, hipermetrop şi miop. Câmpul vizual reprezintă aria care poate fi cuprinsă de ochi când acesta priveşte fix înainte. Evident, câmpul vizual este limitat superior de arcada sprâncenoasă, medial de piramida nazală iar inferior de pomeţii obrajilor. Lateral câmpul vizual este deschis, el putând trece de 110 grade. Datorită dispunerii diferite a celulelor cu conuri pe suprafaţa retinei, câmpul vizual este diferit pentru cele 3 culori fundamentale (Figura 66). Figura 66. Câmpul vizual normal. Explorarea funcţiei analizatorului vizual 101 Câmpul vizual poate diferi fiziologic de la individ la individ, legat de particularităţile faciesului. Tulburările majore sunt reprezentate de scotoame, hemianopsii şi îngustări ale câmpului vizual. Scotoamele reprezintă “defecte” de câmp vizual, “zone oarbe” în care subiectul nu percepe lumina. De menţionat că există un scotom fiziologic în câmpul vizual, dat de pata oarbă a retinei. Hemianopsiile reprezintă lipsa unei jumătăţi din câmpul vizual, sunt întotdeauna bilaterale şi depind de localizarea leziunii. Îngustările câmpului vizual reprezintă reduceri ale ariei câmpului vizual. 102 Lucrări practice de fiziologie REALIZAREA PRACTICĂ A LUCRĂRII A. DEMONSTRAREA FORMĂRII IMAGINII Demonstrarea formării imaginii la nivelul ochiului uman necesită un banc optic simplu, care să conţină un ecran (hârtie de calc) şi o lentilă convergentă de aproximativ 7 dioptrii. Ca obiect se poate folosi flacăra unei brichete, sau, dacă iluminarea exterioară este suficientă, se pot obţine imagini ale obiectelor din jur (copaci, rama geamului, etc.). Se plasează lentila pe bancul optic şi se apropie ecranul până când imaginea se formează clară pe hârtia de calc. Se notează distanţa dintre ecran şi lentilă (aprox 14 cm)(axul antero-posterior al acestui „ochi experimental”). Se înlocuieşte lentila cu una de 12 dioptrii (cristalin prea bombat, ochi miop). Se observă formarea imaginii clare mai aproape de lentilă, la aprox. 8 cm, axul „normal” fiind de 14 cm, deci imaginea se formează clară în faţa retinei. Pentru a „împinge” imaginea pe retină (ecran) se pune în faţa lentilei convergente o lentilă divergentă de -5 dioptrii. Se observă că acest „ochelar” divergent corectează miopia, imaginea formându-se clară pe ecran. Se montează pe banc o lentilă de +4 dioptrii în locul celei de 7 (cristalin prea aplatizat, ochi hipermetrop). Se observă formarea imaginii clare la aproximativ 25 cm, adică în spatele retinei. Se adaugă o lentilă de +3 dioptrii şi se observă cum „ochelarul” determină formarea imaginii clare pe retină. Acesta este principiul corectării hipermetropiei cu lentile convergente. B. DETERMINAREA ACUITĂŢII VIZUALE. Determinarea acuităţii vizuale se realizează cu ajutorul unui imprimat de dimensiune standard, numit optotip. În mod normal, o persoană sănătoasă poate citi primul rând al optotipului de la 50 m, al doilea de la 40... 30, 25, 20, 15, 12, 10, 8, 6, iar ultimul de la 5m. Practic citirea se face la 5m, de unde, un subiect sănătos poate citi ultimul rând. Exprimarea se face printr-un raport dintre distanta de la care se face citirea (5m) şi distanţa la care ar trebui să poată fi citit ultimul rând pe care îl vede subiectul. EXEMPLU: Pacientul vede de la 5 metri doar primul rând, pe care ar trebui sa îl vadă de la 50m  acuitatea vizuală este de 5/50. Studentul va privi de la 5m optotipul cu un singur ochi. Se notează ultimul număr perceput corect. Se montează în rama ochelarului de test lentile de putere crescătoare până când se obţine un optim de vedere, cât mai aproape de 5/5. Dacă se suspectează o miopie, se va începe prin montarea de lentile divergente. Dacă nu se constată îmbunătăţirea acuităţii vizuale, se încearcă lentile convergente, în ideea unei hipermetropii. Rezultatele obţinute pot fi mai puţin satisfăcătoare dacă persoana prezintă şi astigmatism, situaţie în care corecţia necesită lentile cilindrice. C. DEMONSTRAREA MECANISMELOR ACOMODĂRII Conform principiilor fizicii, o lentilă nu poate avea 2 distanţe focale diferite, din această cauză ea nu poate produce imagini absolut clare pentru obiecte situate la distanţe diferite. Cel mai simplu exemplu care susţine această afirmaţie este cel al „perdelei”. Subiectul se află intr-o încăpere şi priveşte pe geam. El nu poate percepe clar simultan obiectele situate afară şi ochiurile perdelei. Când îşi focalizează privirea asupra perdelei, claritatea imaginilor obiectelor exterioare se pierde, şi invers. Explorarea funcţiei analizatorului vizual 103 Experimentul Purkinje-Sanson (Figura 67) se realizează într-o cameră obscură. Subiectul este rugat să privească flacăra unei lumânări situată la aproximativ 1m. Examinatorul priveşte reflexiile luminoase din ochiul subiectului. Va observa 3 imagini ale flăcării: 2 drepte şi una răsturnată. Cele drepte sunt formate prin reflexia luminii pe suprafaţa corneei, respectiv pe faţa anterioară a cristalinului. Imaginea răsturnată se formează pe faţa posterioară a cristalinului, care se comportă ca o oglindă concavă. Privind aceste imagini, se cere subiectului să focalizeze un obiect situat dincolo de lumânare, menţinând capul nemişcat şi privirea fixată înainte. Se va observa cum imaginile drepte se mişcă, datorită mişcării suprafeţelor cristalinului şi corneei. Figura 67. Experimentul Purkinje-Sanson. D. DEMONSTRAREA ADAPTĂRII LA VARIAŢIILE DE LUMINOZITATE. Evidenţierea reflexului pupilar se poate face foarte simplu, cu ajutorul unei surse de lumină care este proiectată spre unul din ochii subiectului. În mod normal se produce o micşorare sincronă a ambelor diametre pupilare. Efectul este mai accentuat la ochiul în care se proiectează lumina, dar inegalitatea între cele 2 pupile nu depăşeşte 2 mm în mod fiziologic, deci nu există criterii de anizocorie. Timpul de recuperare al unui pigment retinian poate fi determinat cu ajutorul unui cronometru şi al unei cutii întunecate în care subiectul priveşte. Se aprinde o lumină albă puternică, apoi aceasta se stinge şi se aprinde o lumină colorată (una din cele 3 culori fundamentale) slabă. În momentul stingerii luminii albe se porneşte cronometrul. Când subiectul vede lumina colorată, cronometrul se opreşte şi se citeşte timpul de recuperare al pigmentului respectiv. Timpul normal nu depăşeşte 10 secunde. Evidenţierea fenomenului de persistenţă se poate face cu ajutorul unui LED colorat şi a unui generator de impulsuri cu frecvenţă variabilă. La frecvenţe mici se observă ca LED-ul luminează intermitent. Crescând treptat frecvenţa, la un moment dat impresia este de iluminare continuă, datorită fenomenului de persistenţă. Măsuraţi timpul de recuperare şi determinaţi fenomenul de persistenţă. Completaţi Fişa de lucru! 104 Lucrări practice de fiziologie E. DEMONSTRAREA ASTIGMATISMULUI Se poate efectua cu ajutorul unui aparat numit "Keratoscopul Placido" (Figura 68). Acesta nu este altceva decât o planşă pe care sunt trasate cercuri întunecate şi luminoase concentrice. Subiectul priveşte cercurile iar examinatorul priveşte reflexia acestor cercuri pe corneea subiectului. În mod normal reflexia pe cornee trebuie sa fie tot cercuri concentrice. Dacă pacientul prezintă denivelări la nivelul corneei, cercurile vor apărea deformate. Figura 68. Keratoscopul Placido F. DEMONSTRAREA PREZENŢEI PETEI OARBE Se poate face cu ajutorul unei coli pe care sunt desenate un cerc si un pătrat: Figura 69. Experimentul Mariott pentru evidenţierea petei oarbe Închideţi (sau acoperiţi) ochiul drept, iar cu ochiul stâng priviţi cercul de la circa 2m. Privirea trebuie să fie fixă asupra cercului, nu mişcaţi globul ocular! Veţi vedea cercul, şi, undeva în lateral pătratul. Apropiaţi-vă încet de coală (sau monitor). La un moment dat pătratul va dispărea din câmpul vizual, urmând ca el să apară din nou pe măsură ce ne apropiem. Pătratul nu a fost vizibil în acel interval de distanţe deoarece imaginea sa se proiecta în perimetrul petei oarbe. Pentru ochiul drept, se va închide ochiul stâng şi se va privi pătratul. La un moment dat cercul va dispărea din câmpul vizual din acelaşi motiv. G. DETERMINAREA CÂMPULUI VIZUAL Se efectuează cu ajutorul unui aparat numit perimetru. Subiectul fixează bărbia în suportul aparatului iar cu ochiul de examinat priveşte fix bila albă din centrul semicercului. Celălalt ochi va fi acoperit. Examinatorul aduce treptat, dinspre periferia semicercului spre centru, un obiect alb (sau colorat). În momentul în care subiectul vede bagheta, notează Explorarea funcţiei analizatorului vizual 105 unghiul pe un formular tipărit. Apoi semicercul se roteşte cu 10 grade şi operaţiunea se repetă. La final, după ce semicercul a descris o rotaţie completă, vom obţine un grafic cu totalitatea punctelor văzute de subiect = câmpul vizual. Determinaţi câmpul vizual separat pentru obiectul alb precum şi cele trei colorate. Efectuaţi determinarea pentru ambii ochi. Completaţi Fişa de lucru! Efectuaţi proba la cel puţin trei studenţi diferiţi. Comparaţi rezultatele obţinute la studenţi diferiţi. H. EVIDENŢIEREA DISCROMATOPSIILOR Poate fi făcută cu ajutorul unor imagini formate din nuanţe de roşu şi verde, pe care subiectul nu le poate deosebi. Planşele speciale prezintă numere de culori din ce în ce mai intense, astfel încât se poate aprecia şi gradul afectării. I. ILUZII OPTICE Iluziile optice sunt percepţii sau reprezentări eronate ale imaginilor unor obiecte reale. Imaginile preluate de retină sunt mixate la nivelul chiasmei optice şi transmise ariilor corticale pentru a fi prelucrate şi corelate. În anumite condiţii procesele de interpretare şi asociere pot avea ca rezultat reprezentări diferite faţă de mărimile fizice reale ale obiectelor. există în principiu 3 mari tipuri de iluzii optice: a. Iluzii optice propriu-zise, în care imaginea obţinută pe retină diferă faţă de obiectul real. Cele mai tipice sunt iluziile cauzate de perspectivă. De exemplu imposibilitatea aprecierii distanţei la care se află 2 surse luminoase în întuneric. Vom fi tentaţi să credem că cea mai apropiată este cea mai intensă. Sau, o linie de cale ferată dreaptă privită în depărtare dă impresia că şinele se apropie la un moment dat. Figura 70. Iluzia Ponzo, bara din partea de sus pare mai mare decât cea de jos. b. Iluzii optice fiziologice – datorată unor diferenţe mari de stimulare la nivel cerebral (de exemplu diferenţe mari de contraste dau impresia unor diferenţe de dimensiuni) 106 Lucrări practice de fiziologie Figura 71. Grila Hermann. Privitorul are impresia existenţei unor zone gri între pătratele negre. Se bazează pe diferenţele mari de contrast între zonele albe şi negre. c. Iluziile cognitive – cele mai complexe, în care între informaţiile furnizate de retină şi interpretările oferite de creier apar asociaţii la nivelul subconştientului. Cel mai clasic exemplu îl reprezintă figurile Rubin: Figura 72. Imaginile Rubin sunt interpretate diferit, unele persoane „văd” o vază în timp ce alţii „văd” două feţe umane ce se privesc. Dar poate cel mai ilustrativ exemplu al iluziilor optice cognitive îl reprezintă „The spinning dancer” creată de Nobuyuki Kayahara, pe care însă nu îl putem reproduce deoarece reprezintă o dansatoare care se roteşte. Uneori impresia este de rotire spre dreapta, alteori de rotire spre stânga. Există un mic procent de persoane care pot schimba voluntar direcţia de rotire a dansatoarei. Imaginea este disponibilă ca fişier.gif animat pe Internet la adresa: http://en.wikipedia.org/wiki/The_Spinning_Dancer.