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El ojo humano: características y defectos de la visión

El 50 % de la información que recibimos de nuestro entorno la recibimos a través de los ojos. La ingente información que recibimos en un simple vistazo a nuestro entorno se guarda durante un segundo en nuestra memoria y luego la deshechamos casi toda. ¡No nos fijamos en casi nada!

El ojo humano es un sistema óptico formado por un dioptrio esférico y una lente, que reciben, respectivamente, el nombre de córnea y cristalino, y que son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz.

ollo

En la figura anterior se ven claramente las partes que forman el ojo. Tiene forma aproximadamente esférica y está rodeado por una membrana llamada escleróticaque por la parte anterior se hace transparente para formar la córnea.

Tras la córnea hay un diafragma, el iris, que posee una abertura, la pupila, por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el que define el color de nuestros ojos y el que controla automáticamente el diámetro de la pupila para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.

El cristalino está unido por ligamentos al músculo ciliar. De esta manera el ojo queda dividido en dos partes: la posterior que contiene humor vítreo y la anterior que contiene humor acuoso. El índice de refracción del cristalino es 1,437 y los del humor acuoso y humor vítreo son similares al del agua.

El cristalino enfoca las imágenes sobre la envoltura interna del ojo, la retina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas (prolongaciones del nervio óptico) que terminan en unas pequeñas estructuras denominadas conos y bastones muy sensibles a la luz. Existe un punto en la retina, llamado fóvea, alrededor del cual hay una zona que sólo tiene conos (para ver el color). Durante el día la fóvea es la parte más sensible de la retina y sobre ella se forma la imagen del objeto que miramos.

Los millones de nervios que van al cerebro se combinan para formar un nervio óptico que sale de la retina por un punto que no contiene células receptores. Es el llamado punto ciego.

La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los músculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia. Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se denomina acomodación o adaptación.

El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin acomodación enfocados en la retina. Esto quiere decir que el foco está en la retina y el llamado punto remoto (Pr) está en el infinito.

Se llama punto remoto la distancia máxima a la que puede estar situado un objeto para que una persona lo distinga claramente y punto próximo a la distancia mínima.

Un ojo normal será el que tiene un punto próximo a una distancia "d" de 25 cm, (para un niño puede ser de 10 cm) y un punto remoto situado en el infinito. Si no cumple estos requisitos el ojo tiene algún defecto.

El ojos es un sistema óptico que concentra y logra enfocar en la retina los rayos que salen divergentes de un objeto (de otro modo los rayos salientes de un punto no podrían recogerse sobre una pantalla para dar su imagen).

Juega con la acomodación del ojo arrastrando el payaso de este applet. ¿Que le pasa al foco mientras varía la acomodación?

En ella puedes ver que cuando el objeto se sitúa en cualquier punto entre el punto remoto y el punto próximo la imagen se forma en la retina del ojo normal. También puedes comparar y ver lo que ocurre cuando los ojos tienen algún defecto.

Punto próximo

Si un objeto está situado en el punto próximo del ojo, se ve del mayor tamaño y bajo el mayor ángulo que es posible verlo a simple vista.


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 el 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 capta la luz: la Retina.

Esta posee células encargadas de generar la visión diurna (los conos), siendo los responsables de la visión a color, y las de la visión nocturna (los bastoncillos). Teniendo en cuenta esto, podemos concluir que los bastoncillos son los responsables de la observación astronómica.

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 reestablece el sentido del objeto percibido.

Para alcanzar la Retina, un haz de luz debe atravesar los medios refringentes del ojo humano, que son cuatro:

1.    La Córnea.

2.    El Humor acuoso.

3.    La lente o cristalino.

4.    El humor vítreo.

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.

Además de los elementos nombrados anteriormente, el ojo presenta una estructura no refringente muy importante, cuya función es la de regular la entrada de luz. Nos referimos al Iris, parte pigmentada a la cual le debemos el color de nuestros ojos. Esta posee fibras musculares que de forma involuntaria se contraen o expanden, limitando o facilitando la incidencia lumínica al órgano. El Iris regula el área de la pupila que quedará expuesta a la radiación luminosa. Si nos encontramos en un sitio muy iluminado, la pupila se contraerá, disminuyendo de tamaño. Este proceso recibe el nombre de Miosis. En cambio, si nos encontramos en una zona oscura, la pupila se expandirá, para facilitar el ingreso de mayor cantidad de luz. Este proceso se llama Midriasis.

Miosis y Midriasis de la pupila del ojo.

La aplicación práctica de lo anteriormente descrito en función del estudio astronómico es que antes de realizar una observación, es recomendable que la persona se ubique en una zona con escasa o nula iluminación, ya que en esta condición, el ojo humano percibirá con mucha más facilidad, la poca luz emitida o reflejada por los objetos celestes. Este período de tiempo se denomina “adaptación a la oscuridad”.

Visión lateral.

Una técnica muy importante cuando se están realizando observaciones visuales, es la visión lateral. La técnica se utiliza cuando se está observando objetos con luminosidad muy débil. Consiste en ubicar un objeto dentro del mismo campo del telescopio que se encuentre cercano al objeto débil que se desea observar o estudiar. Al dirigir la vista hacia ese objeto, los haces de luz que provienen del objeto débil, incidirán en una zona del ojo rica enbastoncillos. Esto permitirá mejorar nuestra percepción visual del cuerpo en estudio.

Defectos de la visión

Miopía.

El ojo miope tiene un sistema óptico con un exceso de convergencia.

El foco está delante de la retina cuando el ojo está relajado, sin efectuar acomodación, y al alcanzar la máxima acomodación está más cerca del cristalino que en el ojo normal.

La persona miope no ve bien de lejos. Al estar el punto focal del ojo más cerca de la córnea que en un ojo normal, los objetos situados en el infinito forman la imagen delante de la retina y se ven borrosos. Empiezan a verse bien cuando están cerca (en el punto remoto).

Del punto remoto al punto próximo realiza acomodación como el ojo normal.

En consecuencia:

El punto remoto y el punto próximo están más cerca que en el ojo normal.

miopia

Para corregir la miopía se necesitan lentes divergentes: divergen los rayos que llegan.

El foco de las lentes divergentes empleadas para corregir la miopía debe estar en el punto remoto para que los rayos que salen de ellas se enfoquen en la retina.

correción da miopia


Hipermetropía.

Es un defecto de convergencia del sistema óptico del ojo. El foco imagen del ojo está detrás de la retina cuando el ojo está en actitud de descanso sin empezar la acomodación.

El foco está fuera del globo ocular.

El ojo miope cuando está en reposo (sin iniciar la acomodación), tiene la lente del cristalino muy poco convergente.

hipermetropia

Para ver los objetos situados en el infinito tiene que realizar acomodación. Ve bien a lo lejos pero para hacerlo ya gasta recorrido de acomodación.

Tiene el punto próximo más lejos que el ojo normal (más de 25 cm) porque "gasta antes" el recorrido de acomodación que es capaz de hacer.

El punto remoto es virtual y está detrás del ojo.

La hipermetropía se corrige con lentes convergentes. En algunos casos se corrige al crecer la persona y agrandarse el globo ocular.

hipermetropia


Presbicia.

Vista cansada.

presbiccia

Con el paso de los años se reduce la capacidad de adaptación del cristalino (pierde flexibilidad) y aumenta la distancia a la que se encuentra el punto próximo. Este defecto se llama presbicia y se corrige con lentes convergentes.

presbicia


Astigmatismo.

Astigmatismo

Si el ojo tiene una córnea deformada (como si la córnea fuese esférica con una superficie cilíndrica superpuesta) los objetos puntuales dan como imágenes líneas cortas. Este defecto se llama astigmatismo y para corregirlo es necesario una lente cilíndrica compensadora.

astigamatismo


Cataratas.

Es muy frecuente que al envejecer el cristalino se vuelva opaco y no permita el paso de la luz. En esto consiste la catarata. Recuerda que muchos personajes históricos que vivieron muchos años, en su vejez se volvieron ciegos.

Hoy se operan extirpando el cristalino e instalando en su lugar una lente plástica intraocular que hace su funciones y que no necesita ser sustituida en el resto de la vida.


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