Introducere. Ochii și vederea

Simțurile organismului uman includ văzul, auzul, gustul, precum și alte simțuri, cum ar fi simțul tactil și echilibrul. Toate simțurile dispun de receptori foarte specializați, care fac posibil răspunsul organelor de simț la diferiți stimuli.

Clasificarea receptorilor

Receptorii se clasifică în două feluri, iar cele două clasificări merg în paralel. După natura stimulului:

• Chemoreceptori, detectează stimulii chimici. Exemple: celula olfactivă din mucoasa olfactivă și celula gustativă din mugurele gustativ.

• Fotoreceptori, detectează stimulii luminoși. Exemple: celulele cu conuri și celulele cu bastonașe din ochi.

• Mecanoreceptori, detectează stimulii mecanici. Exemple: celulele ciliate din organul lui Corti și celulele ciliate din maculă și din ampulă.

După localizare:

• Exteroceptori, dacă receptorii se află pe suprafața corpului.

• Proprioceptori, dacă se localizează în interiorul mușchilor scheletici, articulațiilor sau oaselor și detectează poziția corpului.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Aceeași celulă primește două etichete în același timp, una după stimul și una după localizare. Celulele ciliate din organul lui Corti sunt mecanoreceptori și exteroceptori; celulele ciliate din maculă și ampulă sunt tot mecanoreceptori, dar proprioceptori. Distractorul clasic mută aparatul vestibular la exteroceptori sau cohleea la proprioceptori.

Simțurile sunt strâns asociate cu sistemul nervos, atât funcțional cât și structural, și depind de acesta pentru interpretarea conștientă a modificărilor de mediu pe care le percep.

Tabelul nr. 12.1. O prezentare concisă a organelor de simț.

Ochiul

Ochiul este organul vederii. El primește lumină din mediul înconjurător și formează o imagine la nivelul receptorilor celulelor nervoase ale retinei. Imaginea este apoi transformată în impulsuri nervoase, care sunt interpretate în encefal, în principal la nivelul lobilor occipitali ai emisferelor cerebrale.

Anatomia globului ocular

Ochiul este o structură sferică, parțial mobilă, plină cu lichid, inervată de nervul optic, un nerv cranian ce se îndreaptă spre emisferele cerebrale. Imaginile inițiate de receptorii din retină sunt transmise de-a lungul nervului optic, ale cărui fibre mediale se încrucișează la nivelul chiasmei optice. Fibrele trec apoi prin tractul optic și ajung la cortexul vizual din lobii occipitali, unde imaginile sunt interpretate. Fiecare lob occipital primește imagini de la ambii ochi, ceea ce asigură vederea în spațiu.

Din punct de vedere anatomic, termenul „ochi” este sinonim cu globul ocular. Lungimea globului ocular este puțin mai mare decât lățimea sa, el având o porțiune anterioară care proemină în afara sferei. Peretele globului ocular are trei straturi, sau învelișuri: un strat extern rezistent, fibros, cuprinzând corneea și sclerotica (sclera), un strat mijlociu bogat vascularizat care conține coroida, irisul și corpii ciliari, și un strat intern, retina, care conține receptorii pentru vedere.

Figura nr. 12.1. Structurile anatomice ale ochiului, prezentate într-o secțiune longitudinală prin ochi.

CUM SE CITEȘTE FIGURA: Peretele globului are trei tunici, în ordine strictă dinspre exterior spre interior: sclera, coroida, retina. Retina vine deci în contact cu umoarea vitroasă, iar sclera cu orbita.

• Coroida, corpul ciliar și irisul sunt trei porțiuni ale aceleiași tunici mijlocii, continue una în alta, nu trei structuri separate.

• Axa vizuală cade pe foveea centrală, iar discul optic rămâne sub ea: lumina cade pe fovee, nu pe pata oarbă.

• Foveea centrală e un punct din interiorul maculei lutea, nu un sinonim al ei.

• Vasele retiniene intră și ies din glob la nivelul discului optic, împreună cu fibrele nervului optic, apoi se răsfiră dinspre disc spre periferie. Discul optic e deci și poarta de intrare a circulației retiniene, nu doar originea nervului.

• Niciun vas nu traversează foveea: în jurul axei luminii retina rămâne avasculară.

• Sinusul venos scleral stă în unghiul dintre corneea periferică și rădăcina irisului, la joncțiunea sclero-corneeană, adică la capătul periferic al camerei anterioare.

• Ligamentul suspensor se prinde de cristalin la ecuator; nu atinge nici fața anterioară, nici pe cea posterioară.

• Camera anterioară e între cornee și iris, camera posterioară între iris și cristalin, iar singura comunicare dintre ele e pupila.

• Traseul luminii, în linie dreaptă: cornee, camera anterioară, pupilă, cristalin, umoare vitroasă, fovee.

• Corneea e mai puternic curbată decât sclera și proemină în afara conturului globului.

• Conjunctiva e stratul cel mai extern dintre toate și acoperă numai porțiunea anterioară a globului.

• Compartimentul posterior, cu umoarea vitroasă, ocupă cea mai mare parte din volumul globului, iar cristalinul e granița dintre cele două compartimente.

Ochiul conține două compartimente pline cu fluide: compartimentul anterior și compartimentul posterior. O regiune a compartimentului anterior, camera anterioară, se află între iris și cornee. O altă regiune, camera posterioară, se găsește între iris și cristalin. Ambele camere conțin un lichid numit umoarea apoasă. Compartimentul posterior, care se întinde de la cristalin la retină, conține o substanță gelatinoasă, numită umoarea vitroasă.

Pupila este un orificiu situat la nivelul irisului. Irisul este alcătuit din două straturi de mușchi neted: mușchiul constrictor, care îngustează pupila, și un mușchi dilatator, care mărește diametrul pupilei. Irisul conține pigmenții care conferă culoarea ochilor. „Albul ochilor” este reprezentat de porțiunea vizibilă a scleroticii (sclerei).

În spatele irisului se găsește cristalinul, un disc transparent, biconvex, alcătuit dintr-un material proteic fibros dispus în straturi concentrice. Cristalinul este ferm ancorat de corpii ciliari prin intermediul ligamentului suspensor. Cea mai mare parte a corpului ciliar, care modifică forma cristalinului pentru a focaliza imaginile, constă din mușchiul ciliar intrinsec. Corpul ciliar se unește cu irisul la periferia acestuia, iar restul irisului se extinde în interior, între cornee și cristalin.

COMPLETARE: La limita dintre cornee și sclerotică se află sinusul venos scleral. Structura apare pe figura 12.1, dar lipsește complet din proza manualului, care nu spune nicăieri pe unde se scurge umoarea apoasă secretată de corpul ciliar. Poziția lui utilă: în unghiul dintre corneea periferică și rădăcina irisului, adică la capătul periferic al camerei anterioare.

Tabelul nr. 12.2. Structurile ochiului și funcțiile lor.

Stratul cel mai intern al globului ocular este retina. Ea se extinde anterior până la porțiunea posterioară a corpului ciliar. Retina are două straturi: un strat extern, pigmentat, ce conține melanină, aderă de coroidă și absoarbe razele de lumină, și un strat intern alcătuit din țesut nervos, retina propriu-zisă.

Stratul intern al retinei este alcătuit, la rândul lui, din trei straturi de neuroni. În imediata apropiere a coroidei se află un strat de neuroni receptori, care conține aproximativ 120 de milioane de celule cu bastonașe și 6-7 milioane de celule cu conuri, denumite astfel datorită formei lor:

• Urmează un strat de neuroni bipolari, care recepționează impulsurile generate de celulele cu conuri și bastonașe.

• Al treilea strat conține neuroni multipolari, ai căror axoni formează nervul optic.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Trei cifre și o ordine, toate ușor de inversat. Bastonașele sunt de douăzeci de ori mai multe decât conurile, 120 de milioane față de 6-7 milioane, nu invers. Straturile de neuroni se numără dinspre coroidă spre interiorul globului: receptori -> bipolari -> multipolari, adică lumina străbate întâi celelalte straturi și abia apoi ajunge la receptori. Nervul optic e format din axonii neuronilor multipolari, nu ai celor receptori.

Structurile accesorii ale ochiului includ sprâncenele, pleoapele, genele, conjunctiva și aparatul lacrimal:

• Sprâncenele și genele oferă protecție împotriva pătrunderii corpilor străini în pupilă, iar pleoapele protejează porțiunea anterioară a ochiului. Pe partea internă, pleoapele sunt căptușite de conjunctivă, o membrană mucoasă care se răsfrânge acoperind parțial și globul ocular.

• Aparatul lacrimal conține glandele lacrimale, ce produc lacrimi care scaldă globul ocular și îl păstrează umed.

Fiziologia vederii

Simțul vederii se bazează în principal pe cele două tipuri de celule din retină. Celulele cu bastonașe permit vederea în condiții de luminozitate scăzută. Ele permit perceperea contururilor obiectelor și realizează vederea în lumina crepusculară.

Celulele cu conuri au acuratețe maximă atunci când există suficientă lumină pentru a permite vederea de aproape și observarea detaliilor. Ele sunt răspunzătoare de vederea diurnă, de perceperea detaliilor și a culorilor. Celulele cu conuri sunt concentrate la nivelul foveei centrale, o arie de depresiune ușoară aflată în apropierea centrului retinei. Pe măsură ce ne îndepărtăm de foveea centrală, numărul celulelor cu conuri scade, însă crește numărul celor cu bastonașe. Celulele cu bastonașe se găsesc în număr mare la periferia retinei, iar din acest motiv detectarea mișcării și vederea crepusculară sunt facilitate în principal de retina periferică.

COMPLETARE: Foveea centrală este o regiune a maculei lutea și conține exclusiv celule cu conuri. Manualul numește macula lutea doar pe figura 12.1, unde o acoladă leagă cele două etichete: foveea e un punct din interiorul maculei, nu un sinonim al ei.

Atât celulele cu bastonașe, cât și cele cu conuri, detectează mișcarea din mediul înconjurător și utilizează un pigment vizual numit rodopsină. Partea proteică, opsina, este diferită în celulele cu bastonașe și între diferitele tipuri de celule cu conuri, iar acest fapt permite diferențierea culorilor și a intensității luminoase. Restul moleculei, derivată din vitamina A, este identică în toate celulele. Când energia luminoasă stimulează celulele cu conuri și cu bastonașe, apar schimbări rapide de formă ale rodopsinei, iar aceste modificări generează impulsuri nervoase la nivelul neuronilor bipolari și multipolari.

Discul optic reprezintă locul de origine al nervului optic. El nu conține receptori vizuali, fiind denumit de aceea și pata oarbă. Imaginea care ajunge la retină este inversată, datorită proprietăților optice ale cristalinului, dar ea este percepută în orientarea corectă la nivelul cortexului lobilor occipitali.

Traseul luminii și acomodarea

Traseul razei luminoase la nivelul ochiului începe de la corneea transparentă ce acoperă suprafața ochiului și se termină pe retină:

1. Corneea, transparentă, care acoperă suprafața ochiului.

2. Umoarea apoasă, traversată și între cornee și iris, adică în camera anterioară.

3. Pupila, care își modifică forma în funcție de intensitatea luminoasă și de distanța față de obiect; și ea este un orificiu ce conține umoare apoasă. Pupila se micșorează când obiectul se află în apropiere și lumina este puternică, și se dilată când obiectul este îndepărtat și lumina slabă.

4. Cristalinul, principala structură cu rol în focalizarea imaginii, datorită elasticității sale.

5. Umoarea vitroasă.

6. Retina, unde razele converg către foveea centrală.

Procesul de focalizare a luminii, bazat pe elasticitatea cristalinului, se numește acomodare. Când obiectul privit este departe, cristalinul este aproape plat, iar când obiectul se află în apropiere, cristalinul devine convex. Modificarea formei cristalinului se datorează în principal mușchilor ciliari, ce acționează asupra ligamentului suspensor. În timpul acomodării pentru vederea de aproape, mușchiul ciliar se contractă, eliberând tensiunea din ligamentul suspensor, iar cristalinul devine mai convex datorită elasticității sale naturale și tendinței de a lua o formă sferică.

Cristalinul, corneea, umoarea apoasă și cea vitroasă sunt medii refractare, adică medii care focalizează razele luminoase și cauzează convergența acestora către foveea centrală a retinei, unde se formează imaginea. Spațiul cuprins cu privirea de un ochi se numește câmp vizual extern. Câmpul vizual extern al unui ochi se suprapune cu cel al celuilalt ochi, iar această suprapunere este răspunzătoare pentru percepția unei imagini tridimensionale. Mușchii extrinseci ai ochiului determină mișcări care permit percepția unei singure imagini. Într-o afecțiune numită strabism, ochii nu se mișcă în mod coordonat, iar persoanele cu această afecțiune văd două imagini în loc de una singură.

Tulburările de vedere

În cazul miopiei, imaginea se formează în fața retinei. Afecțiunea apare din cauza alungirii naturale a globului ocular sau a unui cristalin care nu se acomodează corect. Pentru a putea focaliza imaginile pe retină se utilizează ochelari cu lentile biconcave.

În hipermetropie, imaginea se formează în spatele retinei și este neclară, din cauza faptului că ochiul este prea scurt sau cristalinul este prea plat pentru a permite vederea de aproape. Pentru a focaliza imaginile pe retină se utilizează ochelari cu lentile biconvexe.

Figura nr. 12.2. Tulburări comune de vedere. În mod normal, razele de lumină sunt focalizate pe retină. La persoanele miope sau hipermetrope, razele sunt focalizate în față, respectiv în spatele retinei.

CUM SE CITEȘTE FIGURA: Miopia și hipermetropia sunt deformări opuse ale aceleiași dimensiuni: globul miop e alungit antero-posterior, cel hipermetrop e scurtat pe aceeași direcție.

• La astigmatism globul are formă normală; deformat e cristalinul, cu curbură asimetrică. E un defect de curbură, nu de lungime a globului.

• În miopie razele se încrucișează în umoarea vitroasă, înaintea retinei, apoi diverg din nou: ating retina răsfirate, nu într-un punct.

• În hipermetropie razele sunt încă în convergență când ating retina, iar focarul cade dincolo de peretele globului.

• Lentila de corecție stă în fața corneei și mută focarul; globul rămâne deformat. Corecția nu reface forma ochiului.

• Miopia se corectează cu lentilă concavă (subțire la mijloc, groasă la margini), hipermetropia cu lentilă convexă, iar astigmatismul cu lentilă torică, cu grosime inegală de la un capăt la altul.

O altă tulburare de vedere este astigmatismul, provocat de o curbură neregulată a corneei sau a cristalinului. Această curbură provoacă difracție, iar razele de lumină se proiectează pe zone diferite de pe retină, producând o imagine neclară. Astigmatismul reprezintă incapacitatea de a distinge două puncte apropiate, în anumite părți ale câmpului vizual, și se corectează prin utilizarea unor lentile cu o curbură specială, lentilele torice.

Discromatopsia este datorată incapacității celulelor cu conuri de a reacționa la anumite culori ale spectrului de lumină. De exemplu, unele persoane nu pot deosebi culoarea verde de cea roșie, din cauza lipsei celulelor cu conuri sensibile la culoarea roșie. Discromatopsia este, de obicei, determinată genetic; femeile sunt purtătoare ale acestei modificări, însă ea este prezentă mai frecvent la bărbați.

Elasticitatea cristalinului scade cu vârsta, astfel încât capacitatea de a vedea la distanțe mici scade. Acest fenomen se numește presbitism și se corectează cu ochelari de citit.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Presbitismul nu e hipermetropie, deși amândouă strică vederea de aproape. Hipermetropia vine dintr-un glob prea scurt sau un cristalin prea plat, presbitismul din pierderea elasticității cristalinului odată cu vârsta, și se corectează cu ochelari de citit, nu prin aceeași încadrare. Al doilea distractor: la discromatopsie femeile sunt purtătoare, iar boala e mai frecventă la bărbați, nu invers.