¿Cómo Funciona El Ojo Humano?
El ojo humano es un órgano fotorreceptor, cuya función, ya implícita, consiste en recibir los rayos luminosos procedentes de los objetos presentes en el mundo exterior y transformarlos en impulsos eléctricos que son conducidos al centro nervioso de la visión en la parte posterior del cerebro.
El ojo necesita de cierto período de adaptación para pasar de una intensidad luminosa correspondiente a la luz del día, a intensidades de luz menores y viceversa. Este periodo de adaptación se encuentra en relación con una estructura muy sensible, que es la encargada de captar la luz: la Retina.
En la imagen observamos un dibujo esquematizando e identificando las partes más importantes de un ojo humano.
Los movimientos del globo ocular hacia la derecha, izquierda, arriba, abajo y a los lados se llevan a cabo por los seis músculos oculares y son muy precisos. Se ha estimado que los ojos pueden moverse para enfocar en, al menos, cien mil puntos distintos del campo visual.
Los músculos de los dos ojos funcionan de forma simultánea, por lo que también desempeñan la importante función de converger su enfoque en un punto para que las imágenes de ambos coincidan; cuando esta convergencia no existe o es defectuosa se produce la doble visión.
El movimiento ocular y la fusión de las imágenes también contribuyen en la estimación visual del tamaño y la distancia.
Desde el punto de vista óptico, el ojo presenta analogía con la cámara oscura de una máquina fotográfica. Las dos retinas son excitadas por los estímulos provenientes del medio ambiente y las imágenes ópticas que se forman en ella, son invertidas. Mediante un proceso que tiene lugar en el cerebro, se re establece el sentido del objeto percibido.
Para alcanzar la Retina, un haz de luz debe atravesar los medios refringentes del ojo humano, que son cuatro:
- La Córnea.
- El Humor acuoso.
- La lente o cristalino.
- El humor vítreo.
Cualquier opacidad o alteración anatómica en estos medios refringentes nos llevará a una visión borrosa.
La superficie curva de la retina es muy importante, ya que permite compensar el cambio de trayectoria que sufre un haz luminoso, al pasar por medios con índices de difracción tan distintos. Ya dentro del ojo, los índices de refracción del cristalino, humor acuoso y humor vítreo, son tan parecidos, que el haz de luz no sufre mucho cambio, sólo la inversión que mencionamos anteriormente.
Funcionamiento del Ojo
El ojo recibe los estímulos luminosos procedentes del entorno. La luz atraviesa los medios transparentes y la lente del ojo y forma una imagen invertida sobre la retina. En la retina, células especializadas transforman la imagen en impulsos nerviosos. Éstos llegan a través del nervio óptico hasta la región posterior del cerebro. El cerebro interpreta las señales mediante un complejo mecanismo en el que intervienen millones de neuronas.
Pupila e iris
El iris es un diafragma circular que regula la cantidad de luz que ingresa en el ojo. Presenta un orificio central de unos 3 mm de diámetro, la pupila. Ésta se adapta a la intensidad de la luz. Si la luz es intensa, la pupila se contrae (miosis), si la luz es escasa, la pupila se dilata (midriasis).
La constricción del iris es involuntaria y está controlada de forma automática por el sistema nervioso parasimpático, la dilatación también es involuntaria, pero depende del sistema nervioso simpático.
Córnea y cristalino
La cornea es un tejido ocular que se encuentra en la parte anterior de nuestros ojos, es totalmente transparente y entre sus diversas funciones esta la de proteger el iris y el cristalino, la cornea además de proteger a otras estructuras oculares tiene la función de enfocar junto con el cristalino las imágenes en nuestra retina.
Podemos considerar a la córnea como el primero de los lentes que conforman el sistema óptico de nuestros ojos.
Debido a esta condición de primer lente, la cornea tiene una gran importancia en nuestra visión, una falta de transparencia o una deformidad en nuestra cornea provocara una mala imagen en la retina.
Como consecuencia del auge de la cirugía refractiva con láser en estos últimos años se han producido importantes avances en el conocimiento de la estructura de la córnea, este tejido es cada vez mejor conocido y como consecuencia la seguridad y efectividad de las intervenciones quirúrgicas es cada dia mayor.
El cristalino es un cuerpo lenticular del ojo, biconvexo y transparente, cuyas funciones son mantener su propia transparencia, refractar la luz, y proveer acomodación.
No posee irrigación o inervación tras el desarrollo fetal, dependiente completamente del humor acuoso para sus requerimiento metabólicos y llevar a cabo sus excreciones de desperdicios. El cristalino se encuentra anterior al cuerpo vítreo, posterior al iris y está suspendido en posición por las zónulas de Zinn, que son fibras que lo mantienen adherido al cuerpo ciliar.
Acomodación
Es el proceso mediante el cual la luz procedente de un objeto distante y de un objeto cercano se enfocan sobre la retina.
Los rayos de luz que penetran en el ojo deben enfocarse exactamente sobre la retina para que la imagen obtenida sea nítida. Ello requiere un ajuste que ocurre de forma muy similar tanto en el ojo humano como en el resto de los animales vertebrados. El proceso mediante el cual los rayos luminosos procedentes tanto de objetos cercanos como lejanos se enfocan con exactitud sobre la retina se llama acomodación. El mecanismo de la acomodación exige la contracción del músculo ciliar que está unido al cristalino mediante el ligamento suspensorio.
Si el músculo ciliar se contrae, el cristalino se hace más esférico y aumenta su poder de refracción, lo cual permite enfocar la luz procedente de objetos cercanos. Cuando el músculo ciliar se relaja, el cristalino se hace menos esférico, disminuye su poder de refracción, lo cual nos permite ver con nitidez objetos lejanos.
Retina
En la retina están las células visuales, por lo que se la puede comparar a una película fotosensible. Estas células son capaces de captar la luz visible que es solo una pequeña parte del espectro electromagnético, la comprendida entre los 400 nanómetros de la luz violeta y los 750 nanómetros de la luz roja.
La luz que incide en la retina desencadena una serie de fenómenos químicos y eléctricos que finalmente se traducen en impulsos nerviosos que son enviados hacia el cerebro por el nervio óptico.
En el fondo de ojo podemos observar la retina, y el centro de la mejor visión llamado Mácula.
Conos y bastones
Las células sensoriales de la retina reaccionan de forma distinta a la luz y los colores. Los bastones se activan en la oscuridad, y sólo permiten distinguir el negro, el blanco y los distintos grises. Los conos, en cambio funcionan de día y en ambientes iluminados, hacen posible la visión de los colores.
En el ojo humano hay tres tipos de conos, sensibles a luz de color azul, rojo y verde respectivamente. Cada uno de ellos absorbe la radiación de una determinada porción del espectro gracias a que poseen unos pigmentos llamados opsinas. Las opsinas son unas moléculas que están formadas por una proteína y un derivado de la vitamina A. La eritropsina tiene mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas de alrededor de 560 nm (luz roja), la cloropsina para longitudes de onda medias de unos 530 nm (luz verde) y por último la cianopsina con mayor sensibilidad para las longitudes de onda pequeñas de unos 430 nm (luz azul). Mediante las diferentes intensidades de las señales producidas por los 3 tipos de conos, podemos distinguir todos los colores que forman el espectro de luz visible.
Los conos están concentrados en el centro de la retina (mácula), mientras que los bastones abundan más en la periferia de la misma. Cada cono está conectado individualmente con el centro visual del cerebro, lo que en la práctica permite distinguir a una distancia de 10 metros dos puntos luminosos separados por sólo un milímetro. Cada ojo humano dispone de 7 millones de conos y 125 millones de bastones.
Esquema mostrando la anatomía microscópica de la retina incluyendo los fotorreceptores los conos y bastoncitos.
El conjunto de todos estos procesos tan complejos es lo que nos permite observar el mundo a nuestro entorno.