Ochiul

Structura si functiile aparatului vizual

Aparatul vizual, cel mai important organ de simt, informeaza sistemul nervos central asupra tuturor modificarilor care au loc in mediul inconjurator.

Functioneaza pe principiul sistemul cibernetic, adica are in exterior globul ocular numit si 'aparat de luat vederi', apoi cai de transmisie a mesajului si centri corticali de interpretare a imaginii.

Globul ocular este in general de forma sferica si are o structura formata din trei membrane:

- Membrana externa, numita sclerotica, de culoare alba sidefie, fibroasa si rezistenta, inextensibila la adult, dar usor extensibila in prima copilarie, este numita si scoica sclerala, deoarece mentine forma globului ocular si a fost asemuita cu sistemul osos din alte parti ale organismului. Este formata din fibre conjunctive-elastice, impletite in patru straturi, in sistem de retea de balon, care ii da rezistenta si starea opaca, netransparenta. Aceste fibre iau nastere prin secretarea de substante colagene si mucopolizaharizi a unor celule numite fibrocite. Daca genetic aceste celule nu au mesaj normal de sintetizare a acestor substante, apar fibre cu rezistenta redusa, care prin presiunea continutului globului ocular se alungesc sau isi modifica forma, putand sa duca la tulburari de refractie cum este miopia, astigmatismul, cheratoconul.

Rolul fiziologic al scleroticei este de a proteja celelalte componente oculare.

Membrana externa, sclerotica, in 1/6 anterioara, la polul anterior isi modifica structura prin plasarea fibrelor in sistem paralel, ceea ce face ca aceasta portiune sa devina transparenta. Aceasta zona este numita corneea transparenta, prin care patrunde lumina, excitantul specific al ochiului. Corneea poate fi asemuita cu geamul unei incaperi.

Corneea are principalul rol optic de a permite patrunderea radiatiilor luminoase si, prin puterea ei de refractie de 40 de dioptrii, de a devia traiectoria luminii, pentru a ajunge la retina.

- Membrana mijlocie este numita uveea si se imparte in: uveea anterioara si uveea posterioara. Uveea anterioara cuprinde la randul ei doua elemente: corpul ciliar si irisul.

Corpul ciliar este format de muschii ciliari si procesele ciliare.

Muschii ciliari sunt netezi, nesupusi vointei si functioneaza reflex, avand legaturi foarte fine cu lentila cristaliniana transparenta. Indeplinesc cea mai importanta functie optica oculara si anume punerea la punct a imaginii pe care o fixam de la orice distanta. Aceasta este functia de acomodatie vizuala, necesara unei vederi clare in privirea de la orice distanta dorim. Muschii actioneaza prin contractie sau relaxare asupra cristalinului.

Procesele ciliare, bogat vascularizate, secreta umoarea apoasa necesara mentinerii presiunii normale intraoculare, precum si nutritiei formatiunilor care nu au vase, cum sunt corneea si cristalinul.

Irisul, membrana diafragmatica situata vertical in fata cristalinului este colorata diferit de la subiect la subiect, de la rasa la rasa. Central, irisul are un orificiu numit pupila.

Pupila isi poate micsora sau mari diametrul in raport cu lumina din mediul exterior, avand in mod reflex rolul de a doza cantitatea de lumina ce patrunde in interiorul ochiului pana la retina.

Uvcea posterioara, cunoscuta si sub numele de coroida, este asemuita cu un burete vascular, deoarece contine aproape in totalitate numai vase de diferite marimi, care au rolul de a hrani retina si celelalte componente oculare.

Coroida contine si un pigment, care realizeaza asa numita camera obscura a ochiului.

- A treia membrana a ochiului este retina, de tip nervos, formata din 10 straturi in care exista 3 tipuri de neuroni: primul neuron: conul si bastonasul; al doilea neuron celula bipolara si al treilea neuron celula ganglionara.

La acest nivel se face transformarea radiatiei luminoase in energie electrica, care transmite mesajul vizual la scoarta cerebrala. Conurile si bastonasele sunt neuronii cei mai importanti, care contin substantele fotosensibile si anume iodopsina si rodopsina, substante care au in compozitia lor ca element esential vitamina A. Conurile sunt asezate in centrul fundului de ochi in zona numita macula optica (pata optica).

Exista in general pana la aproximativ 8000000 de celule, care se ocupa cu perceperea formei elementelor fixate (simtul formelor) si cu distingerea luminii monocromatice, deci a culorilor (simtul cromatic).

Bastonasele sunt cu aproximatie in numar de peste 60000000 elemente si au proprietatea de a sesiza intensitati de lumina din ce in ce mai reduse, adica permit orientarea in lumina redusa, in intuneric (simtul luminos).

Excitantul specific al acestor celule neuroni este radiatia electromagnetica, adica lumina compusa alba, formata din particule foarte fine numite fotoni sau cuante de lumina.

Cuantele de lumina patrund in ochi prin mediile transparente si refringente, cum sunt corneea, umoarea apoasa, cristalinul si corpul vitros. Ajunse la conuri si bastonase, determina un microbombardament, deoarece au masa si viteza, rupand molecula de substanta fotosensibila (iodopsina si rodopsina). Are loc o transformare fotofizicochimica, ce se face prin rezonanta paramagnetica si electronii sunt aruncati pe orbite externe, determinand o diferenta de potential. Aceasta diferenta de potential se transmite prin ceilalti neuroni (celule bipolare si ganglionare), prin nervii optici si caile optice pana la scoarta cerebrala, unde se formeaza imaginea prin mecanism psihic.

Aceasta proprietate piezoelectronica a neuronilor retinieni da posibilitatea transformarii luminii in energie electrica, care duce mesajul vizual la scoarta cerebrala.

Deci imaginea vizuala, asa cum infatiseaza tot ce fixam din mediul extern, este completa si se formeaza intr-o etapa optica (mediile transparente si refringente), una fiziologica (mecanismele petrecute in neuronii retinieni) si o etapa psihica (interpretarea mesajului in scoarta cerebrala).

Componenta optica oculara, formata din corneea transparenta, situata in polul anterior al globului ocular si refringenta cu o putere de 40 de dioptrii, poate sa dirijeze razele luminoase sosite la ea. Umoarea apoasa care este numai transparenta, se afla in spatele corneei, in asa numita camera anterioara a ochiului, care din punct de vedere optic nu are decat sa conduca razele luminoase.

Al treilea element si foarte important este lentila cristaliana convexa, transparenta, si refringenta de 20 de dioptrii.

Aceasta lentila este legata prin fibre foarte fine (zonula Zinn) de muschii ciliari. Cristalinul este situat in spatele irisului si are posibilitatea prin contractia reflexa a muschiului ciliar fie sa-si creasca refrigenta (se bombeaza) permitand vederea de aproape, fie sa-si scada refringenta (se turteste), permitand vederea la distanta.

Aceasta proprietate este acomodatia vizuala, care ne permite sa vedem clar de la orice distanta privim.

In spatele cristalinului si deci in restul continutului ocular se afla corpul vitros (sau umoarea sticloasa) element transparent, gratie unui edificiu chimic colagenic cu o structura foarte fina, lipsita de orice alt element structural si mai ales de vase. Rolul corpului vitros este de a permite razelor sa ajunga la neuronii retinieni.

Anexele globului ocular. Ca sa functioneze in conditii bune, globul ocular sau aparatul de luat vederi are aparate ajutatoare sau anexele.

Orbita este o cavitate de forma piramidala, patruunghiulara, cu varful indreptat posterior si usor oblic din afara inauntru. La varf se afla gaura optica, pe unde patrunde nervul optic in craniu si trece in creier prin caile optice.

Baza acestei piramide se afla anterior la nivelul fetei, de o parte si de alta a liniei mediane a craniului.

Orbita protejeaza globul ocular impotriva diferitelor agresiuni externe. Pe baza orbitei este asezat globul ocular, iar in rest orbita contine cei 6 muschi extrinseci care determina miscarile ochiului, vase, nervi si tesut adipos (grasos).

A doua anexa importanta sunt cele doua pleoape formatiuni cutaneo-musculo-membranoase, care protejeaza globul ocular impotriva agresiunilor (praf, fum, corpi straini etc.).

Aparatul lacrimal este anexa necesara lubrefierii corneei si conjunctivei prin secretia lacrimilor, care participa si la unele schimburi nutritive si la oxigenarea polului anterior al ochiului. Lacrimile contin si o substanta numita lizozim, care este un bacteriostatic ce mentine echilibrul bacteriologic la polul anterior al ochiului.

Conjunctiva este o foita foarte fina, roz-transparenta, care tapeteaza fata posterioara a pleoapelor apoi la baza lor se reflecta, formeaza un fund de sac si trece pe 1/3 anterioara a globului pana la cornee.

Este o membrana bogat vascularizata si inervata, care protejeaza globul ocular contra oricarui corp strain, praf, fum etc. Muschii extrinseci ai ochiului sunt 4 drepti (superior, inferior si externi) si 2 muschi oblici, care toti participa la miscarile ochilor.

Ochiul astfel organizat, transmite prin nervul optic mesajul de la retina prin caile optice, care se incruciseaza partial in chiasma optica si trec in bandeletele optice, corpii geniculati extern, apoi in radiatiile optice, care se termina in scoarta cerebrala in scizura calcarina in zonele 17, 18, 19 Brodmann.

Ochiul omenesc, ca aparat optic:

Din punct de vedere anatomic, ochiul este, dupa cum se stie, un organ deosebit de complex, servind la transformarea imaginilor geometrice ale corpurilor in senzatii vizuale. Privind insa numai din punctul de vedere al opticii geometrice, el constituie un sistem optic format din trei medii transparente: umoarea apoasa, cristalinul si umoarea sticloasa (sau vitroasa), aceastea se gasesc in interiorul globului ocular, marginit in exterior de o membrana rezistenta, numita sclerotica. Sclerotica este opaca peste tot, exceptand o portiune din fata, care este transparenta si de forma sferica, numita corneea transparenta. Lumina patrunde in ochi prin cornee, strabate cele trei medii transparente si cade pe retina, unde se formeaza o imagine reala si rasturnata a obiectelor privite. Fluxul luminos este reglat automat prin actiunea involuntara (reflexa) a irisului. Aceasta este o membrana (ai carei pigmenti dau "culoarea ochilor") perforata in centru printr-o deschidere circulara, de diametrul variabil, numita pupila. La lumina prea intensa, irisul isi mareste pupila, penru a proteja retina, iar la lumina prea slaba, irisul isi mareste pupila pentru a mari iluminarea imaginilor de pe retina. Retina este o membrana subtire, alcatuita din prelungirile nervului optic si continand un numar mare de celule senzationale, care percep lumina, numite conuri si bastonase. Conurile sunt celule specializate in perceperea luminii de intensitate slaba, fiind practic incapabile sa distinga culorile. Ochiul omenesc contine aproximativ 7 milioane conuri si 130 milioane bastonase, foarte neuniform raspandite. Conurile ocupa mai ales partea centrala a retinei, in timp ce densitatea bastonaselor creste spre periferie. In partea centrala, putin mai sus de axa optica, exista o regiune numita pata galbena (macula lutea) in mijlocul careia se afla o mica adancitura - foveea centralis - populata exclusiv de conuri, in numar de 13000 - 15000. Sub actiunea involuntara a unor muschi speciali ai ochilului, globul ocular sufera miscari de rotatie in orbita sa, astfel incat imaginea sa se formeze totdeauna in regiunea petei galbene, cea mai importanta regiune fotosensibila a ochiului.Cristalinul are forma unei lentile nesimetric biconvexe si poate fi mai bombat sau mai putin bombat sub actiunea reflexa a muschilor ciliari, modificandu-si astfel convergenta, incat imaginea sa cada pa retina. El are o structura stratificata, prezentand spre margine indicele de refractie de aproximativ 1,38 , iar in interior de aproximativ 1,41.

Acomodarea. Un ochi normal, aflat in stare de repaus, are focarul situat pe retina. Din aceasta cauza, pentru obiectele situatea la infinit (practic, la distante mai mari decat circa 15 m) ochiul formeaza imaginile pe retina fara nici un efort de modificare a cristalinului.Apropiind obiectul, cristalinul se bombeaza sub actiunea muschilor ciliari, asa fel incat imaginea sa ramana tot pe retina. Fenomenul se numeste acomodare. Cristalinul insa nu se poate bomba oricat si de aceea obiectul poate fi adus doar pana la o anumita distanta minima - distanta minima de vedere - sub care ochiul nu mai poate forma imaginea pe retina. Acomodarea ochiului este deci posibila in tre un punct aflat la o distanta maxima (punctul remotum), care, pentru ochiul normal este la infinit (practic, peste 15 m) si un punct aflat la o distanta minima (punctul proximum), care pentru ochiul normal este de 10-15 cm la tineri si aproximativ 25 cm la adulti. In mod normal, ochiul vede cel mai bine, putand distinge cele mai multe detalii, la o distanta mai mare decat distanta minima de vedere si anume la aproximativ 25 cm, numita distanta vederii optime.

Defecte de convergenta ale ochiului:

Ochiul miop este mai alungit decat cel normal, astfel ca focarul sau se afla in fata retinei. Cu alte cuvinte imaginile obiectelor in departate (situate la infinit) nu se formeaza pe retina, ci in fata ei. Prin bombarea cristalinului situatia nu se imbunatateste, deoarece aceste imagini nu se duc pe retina, ci se indeparteaza de ea. Obiectul trebuie apropiat pana la o anumita distanta (cativa metrii, in functie de gradul de miopie) pentru ca imaginea sa se formeze pe retina cu ochiul neacomodat,apropiind mai mult obiectul, ochiul poate pastra, prin acomodare, imaginea pe retina, pana la o distanta minima de circa 5 cm. Ociul miop are asadar atat punctul remotum cat si cel proximum mai apropiate decat ochiul normal.El nu poate vedea clar obiecte mai departate decat punctul sau remotum. Defectul se corecteaza cu ochelari alcatuiti din lentile divergente, construite astfel incat focarul lor (virtual) sa se afle in punctul remotum ol ochiului miop.

Ochiul hipermetrop este mai "turtit" decat ochiul normal, astfel incat focarul sau se afla in spatele retinei. Cu alte cuvinte, in starea relaxata a ochiului hipermetrop, imaginile obiectelor de la infinit nu se formeaza pe retina ci in spatele ei. Nici acest ochi nu vede clar obiectele de la infinit, in stare relaxata. Spre deosebire de cel miop insa, el poate, prin acomodare (bombarea cristalinului) sa aduca imaginea pe retina. Distanta minima pana la care poate vedea (acomodat) este insa mai mare decat la ochiul normal. Asadar, hipermetropul poate vedea clar obiectele indepartate numai cu effort de acomodare, iar obiectele mai apropiate, care intra in limitele de acomodare ale unui ochi normal, nu le poate distinge clar. Folosind ochelari cu lentile convergente, corect calculate (in functie de gradul de hipermetropie), aceste lentile il pot ajuta sa aduca imaginea pe retina, atat pentru obiecte indepartate, privind neacomodat, cat si pentru obiecte apropiate, privind acomodat.

Ochiul prezbit este ochiul in varsta si se datoreste slabirii cu timpul a capacitatii de bombare a cristalinului. Avand posibilitati mai reduse de bombare a cristalinului, un astfel de ochi va avea punctul proximum mai indepartat decat la un ochi normal. Obiectele mai apropiate vor avea deci imaginile in spatele retinei si pentru aducerea lor pe retina se folosesc lentile convergente, care maresc convergenta ochiului, ca si in cazul ochiului hipermetrop.

Bolile oculare mai frecvente

Viciile de refractie oculara. Ochiul are aceleasi insusiri ca un veritabil aparat optic, fiind astfel cel mai raspandit aparat optic. Retina este asemuita cu o placa fotografica sensibila, caci pe ea se formeaza imaginea ca intr-un aparat fotografic, datorita existentei unui sistem dioptric in ochi. Imaginea pe retina se formeaza inversata si micsorata, in comparatie cu obiectul pe care-l privim.

Dioptrii oculari sunt formati din corneea transparenta, umoarea apoasa cristalinul si corpul vitros. Acest ansamblu de dioptri are valoarea unei lentile convergente cu distanta focala de 23 mm, exact cat este lungimea axului antero-posterior al ochiului. Focarul posterior al acestei lentile la un ochi considerat normal (emetrop) in stare de repaus, se gaseste pe retina in regiunea maculara. Refractia oculara este in ansamblu data de devierile pe care le produc dioptrii oculari razelor luminoase, care le strabat si care vin de la obiectele fixate cu privirea. Starea normala a unui ochi numita emetropie, se realizeaza printr-o corelare armonioasa a acestor dioptri (cornee, umoare apoasa, cristalin si corp vitros), astfel ca raza ajunge in centrul retinei, pe macula si imaginea se face normal.

Ochii cu defecte optice denumiti ametropi, sunt cei in care razele paralele plecate de la o sursa luminoasa (obiect) situata la infinit, nu-si formeaza focarul principal pe retina, ci inaintea sau inapoia ei.

Ametropiile au fost impartite in: defect de corelatie si defect de structura genetica a dioptrilor.

Ametropiile de corelatie survin la ochii in care diferitele componente ale aparatului dioptric sunt cele intalnite in ochiul normal (emetrop), dar intre   care nu se face o corelatie armonioasa ca in mod normal.

Defectele (ametropiile) de structura apar prin existenta unor anomalii de structura ale diferitelor elemente care formeaza dioptrul ocular. In anomaliile de corelatie este vorba de variante biologice ale dioptrilor, pe cand in cele de structura exista modificari in conformatia lor, determinate genetic. In raport cu felul in care se formeaza imaginile pe retina, defectele de optica sau ametropiile se impart in: ametropii stigmice sau focale si ametropii astigmice.   Ametropiile stigmice sunt hipermetropia si miopia, iar din cele astigmice sunt astigmatismele.

Conditiile de mediu, distanta de la care citim, iluminarea, caracterul literelor etc., pot sa determine in unele cazuri ametropii de valoare mai mica si indeosebi miopia.

Marimea ametropiilor adica excesul sau deficitul de refractie in raport cu ochiul emetrop, se determina in dioptrii.

a) Hipermetropia este deficitul optic ocular (ametropia) in care focarul se formeaza nu pe retina, ci in spatele acesteia. Poate fi consecinta unei dezvoltari insuficiente a diametrului antero-posterior al globului ocular (hipermetropia axiala) sau unei insuficiente de curbura a dioptrilor oculari (hipermetropie de curbura) sau unei modificari, adica scaderii indicelui de refractie a dioptrilor (hipermetropie de indice de refractie, care duce la deficit de refractie).

Fasciculul de raze paralele care vin de la obiectul fixat si patrund in ochiul hipermetrop in stare do repaus, isi va forma focarul inapoia retinei, care va percepe o pata difuza circulara. Hipermetropia este ametropia cea mai frecventa.

In mod constant este intalnita in copilarie, cand ochiul nu este complet dezvoltat. Hipermetropia poate ramane multa vreme nedescoperita. Cand exista, apar semne de oboseala oculara (astenopie de acomodare) cu dureri de cap (cefalee) dupa o lectura prelungita, dureri si congestii oculare dupa eforturi oculare, care ne fac sa o banuim. Aceste simptome oculare se datoreaza faptului ca hipermetropul face eforturi de acomodatie (de punere la punct a imaginii clare) si cand priveste la distanta si cand priveste aproape, incercand prin aceasta sa corecteze o parte sau intregul defect de refractie. Hipermetropia are in majoritatea cazurilor marimi sub +5 dioptrii, exceptional este +15 dioptrii (in deficitele de conformatie de tipul microftalmiei).

Medicul specialist oculist va determina gradul de hipermetropie in mod obiectiv si va indica corectia necesara cu ochelari cu lentile convergente adica de 'plus' necesare in raport cu varsta si gradul ametropiei, pentru fiecare caz in parte.

La persoanele tinere vor fi prescrisi ochelari care se poarta permanent, iar la cei peste 45 de ani doua perechi de ochelari, una pentru distanta si alta pereche pentru vederea de aproape, adica de la 35 cm.

Purtarea ochelarilor face sa dispara toata fenomenele de oboseala oculara, sa dea o imagine clara, odihnitoare si un echilibru al intregului organism.

b) Miopia este ametropia, caracterizata printr-un exces de refringenta a dioptrilor oculari, care deierma formarea imaginii obiectelor situate la infinit, intr-un focar in fata retinei. Retina este astfel stimulata de prelungirea razelor incrucisate intr-un focar inaintea ei si imaginea apare sub forma unor cercuri de difuziune, deci o imagine neclara.

In mod frecvent miopia este data de alungirea axului antero-posterior al globului ocular, si mai rar de o crestere a refringentei dioptrilor oculari.

Miopia poate fi impartita in mica, ce nu depaseste minus 6 dioptrii si este o ametropie de corelatie, care nu progreseaza si o miopie boala, care depinde de structura globului ocular, putand sa atinga minus 20, minus 30 dioptrii, numita si miopie progresiva. Aceasta din urma este determinata de o degenerare a fibrelor elastice si colagene sclerale, printr-un defect genetic.

Din punctul de vedere al simptomelor, in miopia mica exista numai o scadere a vederii pentru distanta, iar pentru aproape vederea este buna. In miopiile mari vederea este diminuata atat pentru departe, cit si pentru aproape.

Pentru tratament trebuie consultat un medic specialist oftalmolog, care va indica ochelarii necesari in raport cu gradul miopiei si purtarea unei perechi de ochelari permanent sau doua perechi: una pentru distanta si una pentru aproape, in raport cu varsta.

De asemenea, se va indica o alimentatie bogata in proteine si vitamine, evitarea eforturilor, precum si o igiena a cititului, pastrandu-se distanta de la carte de 35 cm, iar lumina sa nu fie orbitoare, ci sa vina din partea stinga si putin din spate.Bancile si masa de scris vor fi usor oblice (distanta negativa) si corespunzatoare cu talia copiilor.