En este artículo te voy a explicar de forma científica y fisiológica cómo es un ojo humano y las partes que lo conforman. No es una explicación de la anatomía del ojo, sino, insisto, de sus partes y de su funcionamiento.
Adelante.
El ojo humano es un sistema óptico positivo convergente que forma una imagen invertida del mundo externo sobre la capa sensible de la retina, situada al fondo del globo ocular.
Esto quiere decir que el ojo es como si fuera una cámara de fotos (sistema óptico convergente) cuya retina es como si fuera el sensor de las cámaras digitales o la película fotográfica de las viejas cámaras de carrete.
En primer lugar voy a especificar las características de los componentes del sistema óptico ocular de forma secuencial y después del sistema en su totalidad, describiendo algunos modelos que esquematizan la complejidad óptica del ojo humano y que facilitan los cálculos. A continuación defineré los distintos estados refractivos y como, debido a la coordinación que existe entre los diferentes componentes de la refracción ocular, el ojo en la mayoría de los casos alcanza la emetropia (condición óptica en la que no hay ningún defecto visual).
Finalmente se explica cómo se forma la imagen retiniana y en otros artículos explicaré el concepto de agudeza visual.
El ojo humano tiene una forma casi esférica con un radio curvatura de aproximadamente 12a 13 mm. En su parte anterior, a continuación de esclera (lo blanco de los ojos) se diferencia una zona transparente que es la córnea, lente de mayor curvatura que el resto del globo ocular a través de la cual entra la luz.
En la imagen inferior se muestran las estructuras que los rayos de luz encuentran en su trayectoria hacia la retina a través del ojo y que son sucesivamente: la córnea, el humor acuoso, el cristalino, el humor vítreo y la retina
Las superficies refractivas del ojo son cuatro: la cara anterior y posterior de la córnea y la cara anterior y posterior del cristalino, pero se pueden considerar solo tres ya, que la refracción en la cara posterior de la córnea es muy poco significativa debido a que el índice de refracción de la sustancia corneales prácticamente igual al del humor acuoso.
Para que lo entiendas mejor, se considera una superficie refractiva como si fuera una lente, un lugar en el que la luz varía y cambia de trayectoria.
La luz que penetra en el ojo se refracta de forma muy acentuada en la superficie corneal anterior; Esto se debe a que la parte esférica central tiene una curvatura muy acentuada, su radio es un poco menor de 8 mm, y a que existe una gran diferencia entre los índices de refracción del aire (1) y de la córnea (1,376). Después, la luz apenas sufre una nueva refracción hasta que alcanza ambas superficies del cristalino, en las que se refracta otra vez. Por lo tanto, la refracción del ojo tiene lugar realmente en dos estructuras: la cara anterior de la córnea y el cristalino. El índice de refracción de la sustancia del cristalino es significativamente mas alto que el de los humores acuoso y vítreo, pero las diferencias en las interfases no son tan acusadas como la existente entre la córnea y el aire. Se deduce que la mayor parte de la refracción ocular tiene lugar en la superficie anterior de la córnea, cuyo poder refractivo (unas 40-45 Dioptrías) es mas del doble del que posee el cristalino (alrededor de 20 D).
Partes del ojo humano: LA CÓRNEA
La córnea, de mayor curvatura que el globo ocular, es una estructura altamente transparente en forma de menisco. Una capa muy fina de fluido lacrimal cubre normalmente la superficie anterior, pero es demasiado fina para afectar de forma apreciable a la potencia y se puede ignorar en este contexto. Vista de frente, la córnea tiene un diámetro alrededor de 12 mm, ligeramente más pequefio verticalmente que ‘ horizontalmente; ‘
El radio medio de la superficie corneal anterior es de aproximadamente 7,7 mm, estando los valores de la pane central comprendidos entre 7 y 8,6 mm. En casi el 84% de todos los ojos, el radio está entre 7,5 y 8,2 mm. Los diferentes procedimientos de medida del radio de curvatura están basados en el principio de considerar la córnea como un espejo esférico convexo. Existen métodos fotográficos que miden el radio a través de la fotografia de la imagen corneal de un objeto de forma y tamaño conocidos y métodos que miden directamente el tamaño de la imagen corneal que se forma por reflexión sobre la superficie anterior de la córnea de un objeto de dimensiones conocidas.
La superficie anterior de la córnea se caracteriza por un aumento progresivo del radio de curvatura según se aproxima a la esclera, que resulta en una disminución de la potencia hacia la periferia. Este aplanamiento de la córnea hacia la periferia está determinado no solo por el aumento progresivo del radio de curvatura sino también por el desplazamiento lateral de los centros de curvatura periféricos en relación con los centrales, lo que origina que el aplanamiento sea menos pronunciado que el que causaría el simple aumento del radio de curvatura.
Se ha sugerido que la mejor representación esquemática de la superficie frontal de la córnea, debido a su aplanamiento periférico, es un elipsoide.
La zona central de la córnea (zona óptica) es la región más importante desde el punto de vista de la óptica ocular ya que es la que actúa fundamentalmente en la formación de de las imágenes retinianas en visión diurna. Esta zona se puede considerar casi esférica, de 4 mm de diámetro aproximadamente. Sin embargo, en la visión nocturna también interviene la parte periférica de la cornea ya que en esta situación la pupila se dilata.
El radio de curvatura de la superficie posterior de la córnea tiene un valor medio de
aproximadamente 6,8 mm, menor que el de la cara anterior, lo que determina que la cornea tenga una forma de menisco cóncavo donde los bordes son más gruesos que el centro. El espesor central tiene valores entre 0,5 y 0,6 m y el espesor periférico alrededor de 0,7 mm. Estos son valores medios.
En cuanto al índice de refracción de la córnea, éste se sitfia entre 1,36 y 1,38 un valor intermedio entre el colágeno (1,55) y la sustancia fimdamental (1,34). Para las lagrimas se considera un indice de 1,336.
Partes del ojo humano: LA CÁMARA ANTERIOR
La cámara anterior es la cavidad situada detrás de la cornea y delante del iris y del cristalino. Esta rellena de un líquido incoloro cuyo contenido en agua es del 98% por lo que se denomina humor acuoso y que a diferencia de los otros medios ópticos que componen el ojo presenta un índice de refracción perfectamente definido en toda su extensión siendo por ello un medio homogéneo.
La profundidad de la cámara anterior, medida a lo largo del eje óptico, está determinada por la distancia desde el vértice de la cara posterior de la córnea hasta el polo anterior del cristalino, pero a veces también se incluye en esta medida el espesor corneal.
Sus valores están entre 3 y 4,5 mm, aceptándose un valor medio de 3,6 mm.
La potencia del sistema óptico ocular esta ligeramente afectada por la profundidad de la cámara anterior, de tal manera que si todos los demás elementos no cambiasen, una disminución de 1 mm en la profundidad de la cámara anterior incrementaría la potencia total del ojo aproximadamente 1,4 D y un aumento de la profundidad disminuiría proporcionalmente la potencia dióptrica ocular.
Partes del ojo humano: EL IRIS Y LA PUPILA
El borde libre del iris está situado casi tangencialmente en la primera superficie del cristalino, su función es regular la cantidad de luz que pasa hacia la retina través de la pupila. Esta es una abertura central circular que varía de diámetro en función del nivel de iluminación pasando desde 2-3 mm con luz brillante hasta alrededor de 8 mm en condiciones de oscuridad. Aún considerando situaciones de idéntica iluminación existen importantes variaciones individuales en los diámetros pupilares. Así, alrededor de los 25 años el diámetro puede estar entre 3mm y 6 mm en el ojo adaptado a la luz.
El tamaño de la pupila disminuye conforme aumenta la edad. Para el ojo adaptado a la luz se pueden considerar diámetros típicos de 4,8 mm a los 10 años, 4,0 mm a los 45, y 3,4 mm a los 80 años. Para el ojo en la oscuridad total los diámetros mas frecuentes son, 7,6 mm a los 10 años, 6,2 mm a los 45, y 5,2 mm a los 80 años.
Todo esto quiere decir que la pupila viene delimitada por el iris.
Partes del ojo humano: EL CRISTALINO
El cristalino es una lente biconvexa (con dos curvas convexas) de potencia dióptrica variable que puede enfocar a diferentes distancias gracias al mecanismo de la acomodación y cuya característica principal es su heterogeneidad física y óptica. La superficie anterior está en contacto con la cara posterior del iris y está bañada por el humor acuoso, mientras que la cara posterior lo está por el humor vítreo.
Los ligamentos suspensorios de la zónula de Zinn, que se extienden desde la periferia de la cápsula elástica que rodea el cristalino hasta el cuerpo ciliar, sostienen la lente y controlan la curvatura de sus superficies a través de las variaciones en la tensión de la zónula producidas por la acción del músculo ciliar.
La lente del cristalino es una estructura en capas muy compleja. A lo largo de toda la vida 1a lente continúa su crecimiento en grosor mediante la formación de nuevas capas de fibras en la parte externa. Como resultado normal de este proceso de envejecimiento la lente pierde flexibilidad y transparencia.
El diámetro frontal o ecuatorial del cristalino es aproximadamente de 8,5 a 10mm. El espesor central, que es la distancia entre los polos o vértices de las dos superficies, tiene un valor en el ojo adulto sin acomodar alrededor de 3,7 mm que con la edad aumenta. Durante la acomodación ambas superficies, y especialmente la anterior, adoptan una forma más curvada. Por lo tamo, el espesor central se incrementa y el vértice de la superficie anterior se desplaza hacia. delante reduciendo la profundidad de la cámaraanterior. También con la edad esta profundidad se hace cada vez menor. En la imagen inferior se muestran los perfiles del cristalino en su estado relajado y completamente acomodado y se indican Ios rangos de posiciones para los dos centros de curvatura.
La curvatura de la superficie anterior del cristalino en reposo es mas plana que la de la cara posterior, siendo el radio de curvatura anterior de unos 11 mm, mientras que el posterior es de unos 6,5 mm.
La superficie posterior del cristalino está en contacto con el humor vítreo, un gel transparente que ocupa el segmento posterior del ojo y cuyo índice refractivo se puede considerar igual al del humor acuoso 1,336.
El índice de refracción del cristalino varía según los diferentes puntos que se consideren ya que se trata de un medio ópticamente heterogéneo debido a su estructura en capas y a la compresión ejercida sobre las capas más internas. En el centro, una zona biconvexa llamada núcleo tiene un índice de refracción de aproximadamente 1,41, que es más elevado que el de la zona cortical periférica que lo rodea, 1,38. Este aumento progresivo de la densidad óptica hacia el interior aumenta notablemente el poder convergente del cristalino.
En el cristalino el efecto convergente aumenta todavía más por el hecho de que las diversas capas no son estrictamente concéntricas. La curvatura de las capas exteriores es menor que la de las interiores, de modo que el núcleo central comparado con la parte externa de la corteza es aproximadamente esférico. Así, cada capa sucesiva con densidad óptica más elevada y curvatura mayor dan lugar a una lente cada vez más potente.
Por todo ello, el estudio óptico del cristalino presenta una dificultad técnica notable en cuanto a la marcha de los rayos refractados ya que siguen una trayectoria curvilínea que difícilmente puede ser explicada por una óptica geométrica elemental. Sin embargo, por conveniencia se asume que las superficies del cristalino son esféricas, aunque se aplanan hacia la periferia, y se asume un cristalino homogéneo con un índice refractivo ficticio de 1,422 para que así la potencia del cristalino se aproxime al valor real de +21 D.
La estructura del cristalino y la fuerza refractiva comparativamente mayor de su núcleo tienen gran importancia biológica ya que permiten :
a) una mayor potencia refractiva,
b) una disminución de errores ópticos como la aberración esférica y cromática,
c) una reducción de la dispersión de luz dentro del ojo,
d) que la acomodación se ejerza con un margen cerca del doble del que le corresponden al cristalino sino tuviera esas características.
Partes del ojo humano: LA RETINA
La retina se extiende sobre la superficie interna de la parte posterior del globo ocular hasta casi el cuerpo ciliar, está en contacto con el vítreo internamente y con la coroides externamente. Su estructura es muy compleja tanto anatómica como funcionalmente ya que se trata de una prolongación del sistema nervioso central donde comienza el proceso de análisis de la información luminosa.
La retina contiene dos tipos de fotorreceptores (células que absorben la luz), bastones y conos, que constituyen dos sistemas distintos que operan a diferentes niveles de luminancia. Los conos son responsables de la visión diurna y los bastones funcionan con la débil luz que está presente en el crepúsculo y en la oscuridad.
La parte central de la retina, llamada mácula lútea; se distingue por la presencia de un pigmento amarillo no fotolábil y por tener mayor densidad de conos que la retina periférica. Esta zona macular tiene un diámetro de 5,5 m y en su centro existe una depresión o fóvea aproximadamente circular de 1,5 mm de diámetro con un area central de mayor sensibilidad para la percepción de los detalles, la foveola, poblada solamente por conos muy finos. Cuando los dos ojos dirigen la mirada hacia un objeto su imagen se sitúa sobre cada una de las foveas.
Desde un punto de vista óptico, la retina es la pantalla sobre la que se forma la imagen. Se puede considerar como parte de una superficie esférica cóncava con un radio de curvatura alrededor de -12 mm. Esta curvatura se aproxima a las condiciones ópticas ideales para obtener una mayor eficacia de la visión periférica.
Hasta aquí ha llegado este artículo sobre las partes del ojo humano. Quizá demasiado técnico, ¿verdad? pero necesario para que se entienda todo de forma correcta. Déjame un comentario si hay algo que no te quede claro. Y si te ha gustado, compártelo en tus redes sociales