OCHIUL UMAN CEL MAI REMARCABIL INSTRUMENT OPTIC

1.1 Anatomia globului ocular

Prima descriere a ochiului ca sistem optic este atribuita lui Descartes (La Dioptrique, 1637). In 1909, Gullstrand propune un model ce cuprinde 6 suprafete, refractive si variabile ale indicelui de refractie a cristalinului. Integrand legile generale matematice, la elementele teoretice cunoscute, Gullstrand a asimilat ochiul uman cu un sistem optic complex, alcatuit dintr-o succesiune de dioptrii sferici centrati pe acelasi ax. El a introdus notiunea de dioptric, care a fost adoptata ca unitate de masura si ca standard international.

Aparatul vizual, cel mai important organ de sim, informeaz sistemul nervos central asupra tuturor modificrilor care au loc n mediul nconjurtor.

Funcioneaz pe principiul sistemului cibernetic, adic are n exterior globul ocular numit i "aparat de luat vederi", apoi ci de transmisie a mesajului i centri corticali de interpretare a imaginii.

Globul ocular este n general de form sferic i are o structur format din trei membrane:

- Membrana extern, numit sclerotica, de culoare alb sidefie, fibroas i rezistent, inextensibil la adult, dar uor extensibil n prima copilrie, este numit i scoica scleral, deoarece menine forma globului ocular i a fost asemuit cu sistemul osos din alte pri ale organismului. Rolul fiziologic al scleroticei este de a proteja celelalte componente oculare.

-Membrana extern, sclerotica, n 1/6 anterioar, la polul anterior i modific structura prin plasarea fibrelor n sistem paralel, ceea ce face ca aceast poriune s devin transparent. Aceast zon este numit corneea transparent, prin care ptrunde lumina, excitantul specific al ochiului. Corneea are principalul rol optic de a permite ptrunderea radiaiilor luminoase i, prin puterea ei de refracie de 40 de dioptrii, de a devia traiectoria luminii, pentru a ajunge la retin.

- Membrana mijlocie este numit uveea i se mparte n: uveea anterioar i uveea posterioar. Uveea anterioar cuprinde la rndul ei dou elemente: corpul ciliar i irisul.

-A treia membran a ochiului este retina, de tip nervos, format din 10 straturi n care exist 3 tipuri de neuroni: primul neuron: conul i bastonaul; al doilea neuron celula bipolar i al treilea neuron celula ganglionar.

Cuantele de lumin ptrund n ochi prin mediile transparente i refrigente, cum sunt corneea, umoarea apoas, cristalinul i corpul vitros. Ajunse la conuri i bastonae, determin un microbombardament, deoarece au mas i vitez, rupnd molecula de substan fotosensibil (iodopsina i rodopsina). Are loc o transformare fotofizicochimic, ce se face prin rezonan paramagnetic i electronii sunt aruncai pe orbite externe, determinnd o diferen de potenial. Aceast diferen de potenial se transmite prin ceilali neuroni (celule bipolare i ganglionare), prin nervii optici i cile optice pn la scoara cerebral, unde se formeaz imaginea prin mecanism psihic.

Aceast proprietate piezoelectronic a neuronilor retinieni d posibilitatea transformrii luminii n energie electric, care duce mesajul vizual la scoara cerebral.

Deci imaginea vizual, aa cum nfieaz tot ce fixm din mediul extern, este complet i se formeaz intr-o etap optic (mediile transparente i refringente), una fiziologic (mecanismele petrecute n neuronii retinieni) i o etap psihic (interpretarea mesajului n scoara cerebral).

Componenta optic ocular, format din corneea transparent, situat n polul anterior al globului ocular i refringent cu o putere de 40 de dioptrii, poate s dirijeze razele luminoase sosite la ea. Umoarea apoas care este numai transparent, se afl n spatele corneei, n aa numita camer anterioar a ochiului, care din punct de vedere optic nu are dect s conduc razele luminoase.

Al treilea element i foarte important este lentila cristalian convex, transparent, i refringent de 20 de dioptrii. Aceast lentil este legat prin fibre foarte fine (zonula Zinn) de muchii ciliari. Cristalinul este situat n spatele irisului i are posibilitatea prin contracia reflex a muchiului ciliar fie s-i creasc refrigena (se bombeaz) permind vederea de aproape, fie s-i scad refringena (se turtete), permind vederea la distan.Aceast proprietate este acomodaia vizual, care ne permite s vedem clar de la orice distan privim.

Pentru ca un obiect s fie vzut n mod clar, imaginea trebuie s se formeze exact pe retin. Pentru a vedea obiecte situate la distane diferite, ochiul se regleaz singur schimbndu-i forma cristalinului. Dac obiectul este aproape, distana la care se formeaz imaginea crete, ceea ce oblig lentila cristalinului s devin rotund i mai groas. Aceasta face ca distana focal a cristalinului s se micoreze, iar distana la care se formeaz imaginea s se meninut constant, altfel spus ca imaginea s se formeaze tot pe retin. Dac obiectul este situat la deprtare, distana la care se formeaz imaginea scade, ceea ce oblig lentila cristalinului s devin mai subire i mai plat. Acest lucru duce la creterea distanei focale a cristalinului, ajutnd imaginea s se formeaze pe retin. Capacitatea ochiului de a forma imagini ale unor obiecte situate la distane diferite se numete putere de acomodare.

Punctul proximum (P.P.) este cea mai mic distan la care putem aeza un obiect pentru a obine imagini clare pe retin. Pentru un ochi normal, punctul proximum se afl la 25cm de ochi. Punctul remotum (P.R.) este cea mai ndeprtat distan la care putem aeza un obiect pentru a obine imagini clare pe retin, cu ochiul pe deplin relaxat. Pentru un ochi normal, punctul remotum se afl la infinit (adic la distane de 20m).

REFRACTIA OCULARARefractia oculara este reprezentata de devierile pe care mediile transparente si refractive ale globului ocular le induc razelor de lumina care le traverseaza.

Refractia oculara poate lua urmatoarele stari:

1. normala - emetropie, atunci cand focarul principal al razelor care vin de la infinit se formeaza pe retina, dand nastere unei imagini clare, reale (un ochi la care punctul sau remotum se afla la o distanta mai mare de 5m este un ochi emetrop)

2. Anormala - ametropie- vicii de refractie.

2.2. Viciile de refracie ocular

Ochiul are aceleai nsuiri ca un veritabil aparat optic, fiind astfel cel mai rspndit aparat optic. Retina este asemuit cu o plac fotografic sensibil, cci pe ea se formeaz imaginea ca ntr-un aparat fotografic, datorit existenei unui sistem dioptric n ochi.

Dioptrii oculari sunt formai din corneea transparent, umoarea apoas cristalinul i corpul vitros. Acest ansamblu de dioptri are valoarea unei lentile convergente cu distana focal de 23 mm, exact ct este lungimea axului antero-posterior al ochiului.

Ametropiile au fost mprite n: defect de corelaie i defect de structur genetic a dioptrii.

Defecte de vedere

Ai vzut c pentru un ochi normal obinem imagini clare ale obiectelor situate la distane cuprinse ntre aproximativ 25 cm i pn la distane foarte mari, pe care noi le numim infinit. Multe persoane au ns defecte de vedere, care micoreaz abilitatea lor de a vedea clar obiectele aflate n acest interval de distane. La acestea se adaug i avansarea n vrst, fapt ce contribuie la reducerea capacitii de a vedea clar. n cazul n care ochiul i pierde capacitatea de a modifica forma cristalinului, vederea devine neclar. De aceea trebuie alei ochelarii corespunztori pentru a corecta defectele ochilor. O persoan mioap poate vedea obiectele apropiate foarte clar, dar are dificultate n focalizarea obiectelor ndeprtate. Acest lucru se ntmpl atunci cnd exist un glob ocular alungit ceea ce face ca imaginea s se formeze n faa retinei. Ochelari de vedere cu lentile divergente sunt folosii pentru a corecta miopia.

(a) (b)

Formarea imaginii la un ochi miop (a) i corectarea acestui defect cu ochelari de vedere (b)

O persoan cu hipermetropie poate vedea foarte clar obiectele ndeprtate, dar are dificultate n focalizarea obiectelor aflate la distan mic. Acest lucru se ntmpl atunci cnd exist un glob ocular scurt fcnd ca imaginea s se formeze dincolo de retin. Ochelari de vedere cu lentile convergente sunt folosii pentru a corecta hipermetropia.

(a) (b) Formarea imaginii la un ochi hipermetrop(a) i corectarea acestui defect cu ochelari de vedere (b)

Pentru o persoan mai n vrst, puterea de acomodare a ochiului este redus ca urmare a scderii elasticitii cristalinului i a diminurii capacitii muchilor ochiului de a asigura modificarea cristalinului. Aceast incapacitate este numit prezbitism. Pentru a remedia aceast situaie, sunt prescrise lentile bifocale. Dac curbura cristalinului nu este bine definit spunem c ochiul nostru sufer de astigmatism. Astigmatismul se caracterizeaz printr-o vedere nceoat i dureri de cap. O persoan cu acest defect nu va vedea liniile orizontale i verticale la fel de distinct i de clar. Acest defect este, de obicei, corectat cu lentile cilindrice.

Ochiul cu astigmatism nu distinge liniile orizontale la fel de clar ca cele verticale

Cel mai comun defect de vedere este miopia, care ai vzut c presupune observarea clar a obiectelor apropiate, dar observarea difuz a obiectelor ndeprtate. Dac ar fi s analizm distane pentru P.P i P.R, la un ochi cu miopie vom avea urmtoarea situaie: La un ochi cu hipermetropie, situaia este urmtoarea:

Ochiul uman i aparatul de fotografiat

Ochiul este cel care ne ajut s observm lucrurile din jurul nostru, dar pentru a ni le aminti peste timp este bine s folosim un aparat de fotografiat. Ochiul nostru este foarte asemntor aparatului de fotografiat.

Un aparat de fotografiat adevrat are un obiectiv n loc de un orificiu i folosete un film fotografic ca i ecran, n loc de hrtia cerat. Elementele de baz ale aparatului de fotografiat sunt: o lentil convergent, un film sensibil la lumin pentru a nregistra imaginea i un obturator care regleaz cantitatea de lumin care cade pe film. Lentila aparatului formeaz o imagine rsturnat, real i mai mic dect obiectul.