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LICEO N°1 JAVIERA CARRERA
DEPTO. DE BIOLOGÍA
Unidad de aprendizaje: Control Nervioso y Comportamiento
Tema 4: Vías aferentes y eferentes
4.1 Estructura y función del ojo: propiedades ópticas, respuesta a la luz y
anomalías de la visión.
El sentido de la vista, tiene dos partes principales: el globo ocular y los anexos del ojo.
ANEXOS DEL OJO:
Los anexos del ojo incluyen:
1. Cejas: corresponde a un reborde de la piel, cubierto de pelos. Como están encima de los
ojos, las cejas dirigen el sudor de la frente hacia afuera y, además, contribuyen a
protegerlos de los rayos directos del sol.
2. Párpados: son pliegues cutáneos que se mueven en forma refleja, impidiendo que el globo
ocular sea perjudicado por partículas suspendidas en el aire o por el exceso de luz. En el
borde parpebral existen formaciones pilosas, las pestañas, además se encuentran
glándulas sebáceas pequeñas, si éstas se infectan, se produce una inflamación dolorosa
denominada orzuelo.
3. Conjuntiva: es una membrana muy delgada y transparente que cubre la superficie anterior
del globo ocular y tapiza interiormente a los párpados. Su inflamación se llama
conjuntivitis.
4. Aparato lacrimal: consta de la glándula lacrimal, que produce y vierte las lágrimas en la
conjuntiva, y las vías lacrimales, que recogen el exceso de líquido y lo llevan a las fosas
nasales. La secreción lagrimal se compone de varias sales disueltas en agua, mucina y
lisosima, cuya función es ser bactericida. Las lágrimas mantienen húmeda la superficie
ocular y la protegen del polvo y microorganismos. De manera habitual las lágrimas se
evaporan o fluyen hacia el ángulo interno del ojo para pasar a las fosas nasales. La
irritación de la conjuntiva y los estados de emoción intensa provocan el aumento de la
secreción lagrimal, hasta el punto en que las vías lacrimales no alcanzan a drenarlas
completamente, cuando ocurre esto, las lágrimas rebasan los ojos y caen por las mejillas.
5. Carúncula lacrimal: se ubica en ángulo interno de cada ojo, es una prominencia rojiza,
esta contiene glándulas responsables de la secreción que se acumula en esa zona, las
legañas.
Anexos del Ojo
Orzuelo
Conjuntivitis
ESTRUCTURA DEL GLOBO OCULAR:
El globo ocular es un órgano aproximadamente esférico, ubicado en una cavidad ósea: la
órbita.
El globo ocular está formado por tres capas concéntricas: esclerótica, coroides y retina; las
que encierran los medios transparentes a través de los cuales se transmite la luz hasta los
fotorreceptores.
Esclerótica: es la capa externa, corresponde a una membrana fibrosa y resistente, de
color blanco (“blanco del ojo”), permite mantener la forma del lobo ocular además de
proteger las estructuras interiores delicadas. La parte anterior de esta capa es transparente
y combada, denominándose córnea; su transparencia facilita la entrada de luz, su
convexidad ayuda a concentrar los rayos luminosos que penetran en el ojo.
Coroides: es la capa media, contiene los vasos sanguíneos que irrigan al globo ocular.
Está constituida por células muy pigmentadas que absorben el exceso de luz y convierten
el interior del ojo en una verdadera cámara oscura. La coroides se modifica en su parte
anterior y forman el cuerpo ciliar, esta es una estructura provista de ligamentos que
sostienen al cristalino también conocido como el “lente” del ojo. Más hacia adelante, entre
la córnea y el cristalino, la coroides constituye una especie de disco circular, el iris, el que
le da la pigmentación a los ojos de las personas. El iris deja un orificio, llamado pupila, a
través del cual penetra la luz. El tamaño de la pupila es regulado por dos grupos de fibras
tienen una disposición radiada, de tal forma que su contracción dilata la pupila.
Retina: es una membrana muy delicada que se encuentra al interior del globo ocular,
desde el cuerpo ciliar hasta el punto donde emerge el nervio óptico. Presenta tres capas
celulares, separadas por otras dos, en donde las neuronas se conectan por sinapsis. La
capa más próxima a la coroides contiene los conos y bastones, los que son los receptores
especializados en captar la luz. La capa más interna de la retina está formada por
neuronas que tienen fibras largas (axones) los que integran el nervio óptico.
Medios Refringentes: la cavidad del globo ocular posee tres estructuras transparentes
que, en colaboración con la córnea, contribuyen a formar sobre la retina la imagen del
objeto observado. La primera es el humor acuoso, que es un líquido incoloro que ocupa la
cámara anterior del ojo, entre la córnea y el iris. Inmediatamente después de la cámara
anterior se halla el cristalino, una lente biconvexa y elástica, cuya curvatura puede
cambiar para enfocar los rayos luminosos en la retina. Está mantenido en su lugar por el
ligamento suspensorio, que lo une al cuerpo ciliar. El espacio entre la cara posterior del
cristalino y la retina se encuentra ocupado por el humor vítreo, líquido gelatinoso,
transparente e incoloro. Tanto el humor vítreo como el acuoso ejercen presión dentro del
globo ocular y ayudan a mantener la forma del mismo.
ESTRUCTURA DE LA RETINA
FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN: El estímulo para los fotorreceptores es la luz, la que se
transmite a través de medios transparentes o translúcidos. El rayo de luz se propaga en
línea recta, pero cambia su dirección cuando pasa oblicuamente de un medio a otro de
diferente densidad; esta desviación de los rayos de luz se denomina refracción; el medio
que la produce se llama refringente, el poder de refracción se mide en una unidad
denominada dioptrías.
Formación de la imagen: si se compara al ojo con una antigua cámara fotográfica,
podemos decir que ambos poseen medios refringentes destinados a enfocar los rayos
luminosos sobre una superficie fotosensible: la retina y el rollo de película,
respectivamente. En una cámara, el medio refringente está constituido por una lente; en el
ojo, los rayos luminosos son refractados por la córnea, el cristalino y en menor grado, por
los humores acuoso y vítreo. La imagen retiniana y la que se forma en la cámara
fotográfica es invertida, vertical y transversal. La cámara tiene un diafragma para controlar
la cantidad de luz que entra, esta función en el ojo la cumple el iris. La luz penetra al
interior oscuro de la cámara y actúan sobre material sensible que reviste al rollo de
película, en el ojo la luz también ingresa a una cavidad oscura y alteran la estructura
química de ciertas sustancias que se encuentran en los fotorreceptores.
Sensación Visual: de los fotorreceptores, los bastones reaccionan a intensidades bajas
de luz, es por este motivo que éstos son responsables de la visión crepuscular o
nocturna, la que se caracteriza por no observarse los detalles ni color de los objetos. Los
bastones poseen un pigmento fotosensible, llamado RODOPSINA
O
PÚRPURA
VISUAL. Este pigmento se descompone por acción de la luz en Opsina, una proteína, y
retineno, sustancia que incluye a la vitamina A. Esta transformación química origina los
impulsos nerviosos que llegan al cerebro conducidas ´por el nervio óptico. Al separarse la
rodopsina, los bastones quedan inactivados para la visión, este pigmento es reconstituido
rápidamente en la oscuridad. Al cerrar los ojos un instante para que los bastones
recuperen su capacidad de reaccionar a los rayos luminosos de escasa intensidad. La
síntesis de rodopsina necesita vitamina A,( esta vitamina abunda en alimentos como la
zanahoria, tomate, zapallo, entre otros vegetales) una deficiencia cuantitativa de ella
impide la formación de la rodopsina, esto trae como consecuencia que la persona no
puede ver normalmente en un ambiente oscuro; esto se conoce con el nombre de ceguera
nocturna, esta situación reviste dificultades en el desplazamiento en lugares con escasa
luminosidad, como también para los automovilistas que conducen durante la noche,
cuando están sometidos, alternadamente, a la oscuridad natural y a la luz proyectada por
otros vehículos.
LUZ
Rodopsina
Opsina + Retineno (vit. A)
Visión diurna: y la percepción de los detalles y colores de los objetos son productos de los
impulsos generados en los conos , que son fotorreceptores sensibles a las luces de alta
intensidad. El pigmento que está asociado a esta visión es la IODOPSINA o VIOLETA
VISUAL . Una teoría señala que existen tres clases de conos, cada uno de los cuales
responde específicamente a uno de los colores fundamentales: rojo, verde y azul. Los
colores intermedios son registrados por la excitación, en proporción de grado variable, de
los tres tipos de conos. La falta de estimulación da la sensación da la sensación de negro.
De acuerdo con la misma teoría, la ceguera para los colores se produciría por fallas
congénita en el desarrollo de los conos
.
Los conos están localizados preferentemente en la zona central de la retina, donde forman
una pequeña mancha amarilla, que tiene una gran agudeza visual; en el centro hay una
depresión que se denomina fóvea, la que está constituida únicamente por conos.
Si se mira directamente un objeto, la imagen es llevada a la fóvea, la zona retiniana
mejor dotada para detectar los colores y detalles finos del cuerpo en observación. Las
porciones de la retina que rodean a la mancha amarilla contienen bastones y conos;
poseen, en consecuencia, el poder de percibir el color, como ocurre en la fóvea, y la
capacidad para reaccionar a las luces de poca intensidad, como sucede en la parte
periférica de la retina donde abundan los bastones. Debido a la concentración de bastones
en la periferia, es ventajoso mirar lateralmente cuando se intenta localizar un objeto en la
penumbra. En el punto donde emerge el nervio óptico, no hay ni conos ni bastones, por
eso se llama punto ciego. La existencia del punto ciego es fácil de detectar, al realizar una
actividad sencilla, cierra el ojo izquierdo mientras mira con el ojo derecho la cruz de la
figura. Si colocas el texto a unos 25 cm del ojo y lo acerca lentamente, dejarás de percibir
el punto, cuando la imagen de éste cae sobre el punto ciego.
Inversión de la Imagen: la inversión de la imagen en la retina es consecuencia de la
refracción que experimenta la luz al atravesar los medios refringentes del ojo, la figura nos
ayudará a comprender la formación de la imagen.
A
B1
A1
B
La figura muestra que los rayos reflejados o emitidos por el objeto (árbol), atraviesan,
consecutivamente, la córnea, el humor acuoso, el cristalino y el humor vítreo. De estas
cuatro estructuras refringentes, la córnea es la más importante para concentrar los rayos
luminosos sobre la retina, cuando el objeto se encuentra a cierta distancia. Los rayos que
proceden del punto A son refractados de tal manera que ellos convergen en el punto A1 de
la retina. Lo mismo ocurre con los rayos provenientes de B, los cuales son dirigidos al
punto B1. La luz de todos los puntos entre A y B convergen entre A1 y B1 lo que da por
resultado una imagen invertida y más pequeña del objeto (árbol) AB. Los impulsos que
surgen de los fotorreceptores estimulados son conducidos al cerebro, donde se produce la
sensación visual. La persona no percibe los objetos en posición invertida, porque la
experiencia le ha enseñado a interpretar los mensajes retinianos de acuerdo con la
realidad.
Acomodación Ocular: el ojo debe ajustarse a la distancia para obtener una imagen nítida
sobre la retina. Este proceso de enfocar el ojo para la visión a diferentes distancias es
producido por el cristalino y se llama acomodación ocular .
Los rayos de luz procedentes de un objeto situado a una distancia mayor de 6 metros son
casi paralelos. Cuando el ojo está en reposo, esos rayos paralelos son refractados por las
estructuras refringentes, especialmente la córnea, a tal punto que se enfocan sobre la
retina. El cristalino en este caso permanece aplanando, o sea su curvatura no es
pronunciada.
Si el objeto está a una distancia menor de 6 metros, los rayos que penetran al ojo son
divergentes y es necesario un mayor poder de refracción para enfocarlos en la retina, esto
lo consigue el cristalino aumentando su convexidad hasta obtener una imagen nítida.
El aumento de la curvatura del cristalino se lleva a cabo gracias a la contracción de los
músculos ciliares, localizados en el cuerpo ciliar. Cuando estos músculos se contraen, el
cuerpo ciliar y la coroides son arrastrados hacia adelante, hacia la córnea; la consecuencia
de estos desplazamientos, el ligamento suspensorio se afloja y el cristalino por su propia
elasticidad, adquiere la convexidad necesaria para la “visión cercana o próxima”. En esta
visión los ojos convergen y el iris se contrae para achicar la pupila, de esta manera la
imagen que se forma es más nítida y es posible la detección de detalles finos del objeto
observado. Al contrario si se observa un objeto distante, los músculos ciliares se relajan,
esto trae como consecuencia que la presión intraocular desplace el cuerpo ciliar hacia
atrás y por lo tanto provoca el estiramiento del ligamento suspensorio. Como resultado, el
cristalino se aplana y así permite tener la “visión lejana”.
La capacidad de acomodación ocular no es ilimitada, si se aproxima demasiado a un
objeto, llega un momento en que el cristalino no puede aumentar más su convexidad y,
entonces la imagen resulta borrosa, ya que tiende a formarse detrás de la retina. El poder
de acomodación del cristalino, varía con la edad; en los jóvenes es aproximadamente de
15 a 20 cm, pero aumenta con los años al perderse paulatinamente su elasticidad. La
pérdida progresiva de la acomodación del cristalino por la edad se llama presbicia,la que
obliga a alejar los objetos para verlos con nitidez. La presbicia se corrige con lentes
convexas.
VISIÓN BINOCULAR:
Si observas la imagen, acercándose mucho sobre el dibujo y intentando que el ojo
izquierdo vea el pez y el ojo derecho la pecera, podrás comprobar que las dos imágenes
distintas vistas por cada ojo separadamente pueden dar por fusión, en las condiciones
señaladas, una sola sensación visual.
Esto es lo que pueden hacer nuestros ojos, al usarlos de forma simultánea y coordinada, producir
una sola sensación visual, esto se denomina visión binocular. Solo cuando se estimulan
simultáneamente los puntos correspondientes de las dos retinas se obtiene una imagen única.
Para comprender mejor, observemos la siguiente imagen:
Como muestra la figura las fibras ópticas de la mitad derecha de cada retina se dirigen al
lado derecho del cerebro, mientras que las fibras procedentes de la mitad izquierda de
cada retina llegan al lado izquierdo del cerebro. Esto se puede decir de otra manera, las
fibras que tienen su origen en la mitad interna de una retina se entrecruza con las
provenientes de la mitad interna de la otra retina, esto recibe el nombre de quiasma óptico
Las fibras que nacen en las mitades externas de ambas retinas no se entrecruzan con las
del lado opuesto. Debido al quiasma, los impulsos generados en los puntos
correspondientes de las dos retinas, retina interna izquierda con retina externa derecha,
son conducidos a un mismo punto del cerebro donde se fusionan en una sola sensación
visual.
Los movimientos coordinados de los dos ojos son muy importantes para la visión única;
si la coordinación falla, los rayos de luz estimulan puntos no correspondientes de las
retinas, lo que se traduce en dos imágenes separadas. Puede provocarse la visión doble,
presionando suavemente la parte externa de un ojo hasta desplazar al globo ocular de su
posición normal. Las personas afectadas de estrabismo aprenden a descartar la imagen
falsa.
La visión binocular es muy importante para juzgar las distancias relativas de dos
objetos, además de esta apreciación, la visión binocular da una percepción de la forma y
solidez de los objetos, es decir permite la visión tridimensional o estereoscópica. El
reconocimiento de la tridimensionalidad de un objeto se debe principalmente, al hecho de
que ambas imágenes retinianas son ligeramente diferentes. Cuando se mira un objeto, el
ojo izquierdo lo ve un poco más por un lado, mientras el ojo derecho percibe una mayor
parte por el otro lado. Las dos imágenes algo diferentes se sobreponen en una zona
determinada del cerebro y éste las interpreta como una imagen única y en relieve.
Las lesiones en la vía óptica pueden causar diferentes anomalías, cegueras totales o
parciales, estas se observan en el siguiente esquema:
LESIONES DE LA VIA OPTICA
ANOMALÍAS Y ENFERMEDADES DE LA VISIÓN:
1.- Anormalidades en la forma del globo ocular: la imagen es enfocada en la retina y se ve
normalmente, este se denomina ojo emétrope, si hay defectos en la configuración del
globo ocular, los rayos de luz convergen delante o detrás de la retina, lo que se traduce en
una visión poco clara y diferente de los objetos.
a) Miopía, se caracteriza porque el eje anteroposterior del globo ocular es más largo que lo
normal; la imagen se forma delante de la retina y la persona debe acercar el objeto para
verlo claramente. La miopía se corrige con lentes cóncavas, ya que éstos ayudan a la
divergencia de los rayos antes de que lleguen a la córnea.
b) Hipermetropía, se produce cuando el eje anteroposterior del globo ocular es menor que
en el ojo normal; la consecuencia es que la imagen se forma detrás de la retina y entonces
la persona tiende a alejar el objeto que mira. La hipermetropía se corrige usando lentes
convexas, las que permiten converger los rayos antes de atravesar la córnea.
c) Astigmatismo, este defecto de refracción es provocado por irregularidades en el globo ocular,
especialmente en la córnea; la imagen que se forma sobre la retina lo hace en diferentes focos, por
lo que resulta borrosa, se corrige con la utilización de lentes cilíndricas, las que compensan las
desigualdades en la curvatura de la córnea.