Fiziologia analizatorului vizual - ochiul

Fiziologia analizatorului vizual

Cea mai mare parte a informatiilor din mediul exterior este receptionata prin vaz.Vederea are un rol esential in adaptarea la mediu,orientarea spatiala,in mentinerea echilibrului si in activitatile specific umane. Anatomie
a)Segmentul receptor este inclus in globul ocular. Globul ocular este constituit din : invelisuri,aparatul optic si receptorul
invelisurile globului ocular:
· tunica fibroasa,sclerotica,este o formatiune conjunctiva,alba la exterior ,cu rol protector.pe ea se insera musculatura extrinseca a globului ocular(drept-superior,inferior si intern,oblic inferior,drept lateral,oblic superior).
· tunica vasculara,coroida,este pigmentata si vascularizata.Are functii trofice si confera interiorului globului ocular calitatea de camera obscura.Din ea se constituie in partea anterioara a globului ocular irisul si corpul ciliar (musculatura intrinseca a globului ocular)cu fibre circulare si radiare.
· tunica nervoasa,retina,cuprinde celulele fotoreceptoare.

b)Aparatul optic cuprinde mediile transparente:
· corneea transparenta este nevascularizata,bogat inervata prin terminatii nervoase libere.
· umoarea apoasa din camera anterioara este un lichid transparent,secretat permanent de procesele ciliare si drenat prin sistemul venos.
· cristalinul este o lentila biconvexa,transparenta,invelita intr-o capsula-cristaloida.Este situat in spatele irisului si legat de corpul ciliar prin ligamentul suspensor.Nu este vascularizat si nici inervat
· corpul vitros este un gel transparent.El umple cavitatea posterioara a globului ocular intre cristalin si retina.

c)Receptorul sau retina,constituita din zece straturicelulare.Stratul profund,format din celule pigmentare,are functii de protectie si metabolice,asigurand sinteza pigmentilor fotosensibili.Al doilea strat cuprinde celulele fotosensibile cu conuri si bastonase.
Celulele cu conuri , aproximativ 7 mil/retina,predomina in pata galbena (macula lutea) si constituie in exclusuvitate fovea centralis,zona cu acuitate vizuala maxima.Pigmentul fotosensibil este iodopsina.Celulele cu conuri au rol important in vederea diurna,in perceperea culorilor si a formelor.
Celulele cu bastonase , aproximativ 130 mil/retina,sunt mai numeroase la periferie,mai putine in pata galbena si lipsesc din foveea centralis.Pigmentul fotosensibil este rodopsina.Celulele cu bastonas asigura vederea la lumina slaba,vederea nocturna.
La nivelul stratului de neuroni bipolari si al stratului neuronilor multipolari din retina se manifesta procesul de convergenta.La nivelul foveei centralis nu se manifesta convergenta.
Un neuron multipolar impreuna cu neuronii bipolari care converg la acesta si cu celulele fotoreceptoare care converg la neuronul bipolar formeaza o unitate functionala.Acuitatea vizuala depinde de structura unitatilor functionale asupra carora actioneaza lumina

d)Segmentul de conducere Primul neuron al caii optice este reprazentat de celulele bipolare din retina.dendrritele acestora sunt conectate cu celulele fotoreceptoare.Al doilea neuron al caii il constituie celulele multipolare retiniene.axonii lor formeaza nervii optici.Fibrele acestora se incruciseaza partial in chiasma optica,apoi continua sub numele de tracturi optice pana la corpii geniculati laterali metatalamici unde fac sinapsa cu al treilea neuron.Axonii neuronilor metatalamici de releu au proiectie corticala.
Din corpii geniculati se desprind colaterale spre nucleii nervilor cranieni III,IV,VI spre maduva cervico-dorsala,spre coliculii cvadrigemeni superiori si spre SAA.Acestea constituie caile reflexelor optice de orientare,adaptare si acomodare.

e)Segmentul central este localizat in lobii occipitali ai emisferelor cerebrale,de o parte si de alta a scizurii calcarine,unde se afla aria optica primara.In jurul acesteia exista zona de asociatia vizuala care determina realizarea notiunii de spatiu necesara in orientare si recunoastere si asigura memoria vizuala.

inceputul lectiei

OCHIUL

Organul de simt al vazului este ochiul. Ochiul este un "instrument" optic ce formeaza imagini reale. Pentru a putea examina pertinent alte instrumente optice, se cuvine sa stim modul in care functioneaza si cum este alcatuit ochiul.

Alcatuire

Ochiul este alcatuit din doua camere, anterioara si posterioara cristalinului .

Proiect: Structura si componentele celulei Proiect: Regnul monera (procariota)

Camera anterioara, delimitata de cornea transparenta contine umoarea apoasa , un lichid transparent cu indice de refractie n=1,336. In cavitatea anterioara se afla irisul, un muschi ce are in centru o deschidere circulara - pupila ochiului. Cristalinul este fixat intr-o membrana circulara elastica formata din multe fibre, numita zonula lui lui Zinn . Aceasta se sprijina pe tesutul exterior globului ochiului (albul ochiului) numit sclerotica. Zonula este actionata de muschii ciliari .

Cristalinul este "lentila" ochiului si este un corp transparent, elastic ce are indice de refractie variabil, crescand de la 1,386 cat are spre margini, la 1,406 in centru.

Camera posterioara are peretele format din trei straturi successive. In interiorul sclereticii se afla coroida , tesut de culoare neagra ce separa optic camera posterioara de mediul exterior. In interiorul scleroticii se afla retina , tesutul sensibil la lumina al ochiului. Retina are o zona , numita fovea sau pata galbena unde densitatea celulelor senzitive este cea mai mare. Fibrele nervoase ale celulelor retinei se reunesc in nervul optic care este inserat in globul ochiului intr-un punct numit pata oarba deoarece daca imaginea unui obiect cade pe ea, nu este "vazuta", acolo lipsind retina.

Camera posterioara contine umoarea sticloasa - un gel de indice de refractie n=1,336.

Fiziologie

Cei doi ochi lucreaza in mod conjugat sub controlul creierului, luand aceeasi directie pentru a fixa un obiect cu scopul de a se forma o imagine clara pe fiecare dintre retine. Ei realizeaza punerea la punct in functie de distanta fata de obiectul privit, multumita procesului de acomodare.

Patologie

Bolile ochiului pot afecta globul ocular, nervul optic sau anexele ochiului (conjunctiva, pleoapele, muschii si nervii oculomotori). Ele pot fi de diferite tipuri:
- Afectiunile congenitale sunt cauzate de o modificare de origine genetica in dezvoltarea aparatului ocular, sau de o afectiune contractata in timpul vietii intrauterine (rubeola, de exemplu)
- Afectiunile inflamatorii afecteaza partea superficiala a aparatului ocular (conjunctivita, episclerita) sau membranele interioare (uveita, coroidita).
- Glaucomul este o afectiune in cursul careia presiunea intraoculara, prea ridicata, este insotita de alterari ale nervului optic.
- Bolile vasculare sunt grave mai ales atunci cand privesc vascularizarea retinei sau a nervului optic (ocluzia arterei sau venei centrale a retinei).
- Bolile degenerative pot fi legate de anomalii ereditare (degenerescente tapetoretiniene) sau de Imbatranirea ochiului (degenerescenta maculara legata de varsta, cataracta zisa 'senila').
- Tulburarile de oculomotricitate sunt reprezentate, in principal, prin paralizii oculomotorii (oftalmoplegie) si prin strabisme.

Functionarea ochiului:

Cand se percepe imaginea unui obiect, globul ochiului este rotit, cu ajutorul unor muschi nefigurati in desen, pana cand imaginea cade pe fovea. Pupila se restrange sau se dilata automat pana cand fluxul de lumina ce formeaza imaginea ajunge in anumite limite suportabile de retina. In acelasi timp, printr-un alt act reflex, muschii ciliari intind zonula lui Zinn care lasa cristalinul sa se bombeze, datorita propriei elasticitati, pana cand distanta sa focala are asa o valoare incat imaginea obiectului se formeaza clara pe retina.

Retina consta din cateva straturi suprapuse de celule ce au functii diferite. Celulele vizuale fotosensibile sant in ultimul; strat si sant de doua feluri - conuri, destinate in principal vederii de zi (diurne) si bastonase, destinate vederii crepusculare.

Lungimea medie a conurilor este de 0,035mm iar a bastonaselor 0,06 - 0,08mm. Diametrul mediu al unei celule conice este de circa 2,5µm. Distributia acestor doua tipuri de celule pe retina este diferita de la zona la zona. In portiunile din apropierea cristalinului predomina bastonasele. Pe fovea, avand o densitate de 180.000 celule pe mm2 avem doar conuri. Pe pata oarba nu avem nici conuri nici bastonase. Numarul total de celule senzitive pe retina este de aproximativ 7 milioane.

La iluminari ale retinei de 0,01 lx, sau mai putin, senzatiile luminoase sunt date exclusiv de bastonase care insa nu sunt sensibile la diferite culori. La iluminari mai mari ca 1 lx senzatia luminoasa este data numai de conuri. Conurile dau senzatia de culoare.

Probabil conurile sunt sensibile la 3 culori din spectru (rosu, verde, albastru) prin a caror receptie sesizam diferentele de nuante de culoare ale obiectelor vazute. Nu exista inca in lumea stiintifica un consens privitor la faptul daca fiecare con simte diferentiat cele trei culori amintite sau daca exista conuri specializate pentru diferite culori.

Senzatiile luminoase sant datorate actiunii luminii asupra unor substante, idomina si rodopsina care sufera transformari fotochimice. Energia eliberata in reactia fotochimica excita nervul optic ce transmite electric informatia la creer.

Campul vizual al ochiului este de 150 gr. Campul vizual al foveei este (cu ochi nemiscat) de aproximativ 45|gr. Ochiul executa o miscare oscilatorie rapida prin care pe fovea ajung imaginile unor puncte aflate intr-un interval unghiular de aproximativ 25-30gr, care este campul de vedere clara cu ochiul mobil.

Puterea de separare a ochiului este definita ca distanta unghiulara dintre doua puncte ce mai pot fi vazute distinct.

Daca imaginea se formeaza pe fovea, unde diametrul mediu al unei celule (con) este de 2.5µm, pentru ca ochiul sa perceapa distinct doua puncte este necesar ca intre imaginea primului punct ce cade pe o celula si imaginea celui de-al doilea punct, ce cade pe o alta celula, sa se afle cel putin o celula neiluminata.

Continut

Ochiului este constituit, din fata spre spate, din umoarea apoasa care hraneste corneea si trece in camera anterioara (intre cornee si iris) prin pupila, inainte de a fi eliminata in unghiul format de iris si cornee; din cristalin (lentila biconvexa transparenta de 1 centimetru diametru), situata in spatele irisului, impreuna cu care delimiteaza camera posterioara si legat de muschiul ciliar printr-un ligament inelar, numit zonula, care este responsabil de acomodarea ochiului; din corpul vitros, sau vitroasa, gel transparent care umple globul ocular intre cristalin si retina, si asigura mentinerea volumului ochiului.

Retina este un strat subtire de celule din globul ocular, care sint responsabile de transformarea luminii in semnale nervoase la vertebrate si o parte din cefalopode.

Este interesant de remarcat faptul ca (la vertebrate) stratul neuronal care transmite informatiile catre creier este asezat pe partea anterioara a retinei, astfel incat lumina trece intai prin el, inainte de a ajunge la celulele fotosensibile; aceasta este si cauza pentru care exista o "pata oarba" pe retina, o zona fara fotoreceptori (nu se poate percepe lumina in acea zona), pe unde neuronii ajung in spatele ochiului, pentru a forma nervul optic. Cefalopodele, care au stratul neuronal in spatele ochiului, nu au aceasta pata (aceasta fiind o dovada ca a evoluat in paralel cu ochiul vertebratelor).

In centrul retinei (acolo unde este intersectata de axul optic) se gaseste o zona in care celulele fotosensibile sunt foarte concentrate, numita pata galbena - aceata furnizeaza creierului cea mai clara imagine.

Corneea

2/3 posterioare - corneea se continua cu Sclera, strabatuta in polul posterior de filetele de iesire ale nervului optic; la acest nivel intra si iese din ochi a. centrala a retinei.

Trecerea intre cornee si sclera se face la nivelul unei zone de condensare conjunctivala = limb sclero-cornean, zona extrem de importanta din punct de vedere anatomic, pentru ca aici dreneaza umorul apos din ochi, in aparatul conjunctival, acesta fiind locul de abordare chirurgical in interventiile pe globul ocular deschis .

Tunica vasculara - Uveea, este formata din trei elemente:

irisul, anterior, care in partea centrala are un spatiu liber

orificiul pupilar prin care camera posterioara comunica cu camera anetrioara si prin care circula umorul apos pe fata interna a limbului scelro-cornean se afla corpul cilia, format din:

procesele ciliare, cu rol in secretia umorului apos

m. ciliar care se leaga prin Zonula lui Zinn de cristalin si asigura acomodatia cristalina

2/3 posterioare din Uvee sunt reprezentate de Coroida, care este tunica vasculara a polului posterior si care prin bogatia ei de pigment are rol de camera obscura pentru imaginea vizuala

Tunica nervoasa

Retina se insera la nivelul Orei Serrata de corpul ciliar; la acest nivel, in miopia forte si fortissima se produc leziuni predispozante dezlipirii de retina - complicatia cea mai grava a miopiei. Retina are 10 structuri, din care stratul functional cu conuri si bastonase. Exista o reprezentare simetrica a acestora pe suprafata retinei, conurile fiind maxim concentrate la nivelul maculei lutea (pata galbena). Prin existenta celor trei tipuri de conuri - adaptarea celor trei culori fundamentale (rosu, verde, albastru), dupa teoria tricroma a lui Young - macula asigura vederea diurna, colorata. Pe masura ce ne indepartam de macula, spre periferie, numarul de celule cu conuri scade si creste numarul celulelor cu bastonase, astfel incat la periferia retiniana exista numai celule cu bastonase, aici existand cantitatea maxima a vederii nocturne, care apreciaza diferentele de: alb, negru, cenusiu la nivelul retinei, in partea centrala - papila nervului optic - care corespunde locului de iesire a acestuia, locul de intrare si de iesire a arterei si venei centrale a ochiului.

Trunchiurile vasculare centrale, la emergenta in papila, se divid in 4 ramuri: temporale (superioare si inferioare) si nazale (superioare si inferioare), pentru a asigura vascularizatia retinei in totalitatea ei

Temporal de papila se afla macula lutea, care ofera valoare maxima functiei vizuale

In structura anatomica a globului ocular exista o lentila biconvexa - Cristalinul, care prin turtire si bombare, miscrorat de catre muschii ciliari, aduce imaginea vizuala pa suprafata retiniana, indiferent de pozitia obiectului in spatiu

In structura anatomica a globului ocular exista trei spatii libere:

Anterior

Camera anterioara - un spatiu mare intre fata posterioara a corneei si fata anterioara a irisului, limbul sclero-cornean, iar in mijloc - orificiul pupilar

Camera posterioara - un spatiu extrem de mic si practic inexistent, in partea centrala cand cristalinul este bombat si orificiul pupilar este in mioza. In mod normal este liber in partea centrala prin orificiul pupilar, dar intr-o irido-ciclita, cand se formeaza sinechii iriene posterioare (aderenta intre marginea posterioara a irisului si marginea anterioara a cristalinului) umorul apos secretat in camera posterioara de procesul ciliar nu se mai poate elimina in camera anterioara si acumulandu-se duce la formarea de glaucom secundar.

Posterior Corpul vitros, a carui structura este constatnta toata viata.

Functia principala a analizatorului vizual este perceptia vizuala.Pentru a fi perceput un obiect este nevoie de impulsul extern - lumina care actioneaza printr-un proces fotochimic cu descarcarea pigmentului vizual, Rodopsina (retinen + opsina). Acest proces fotochimic transforma potentialul de repaos al celulelor nervoase in potential de actiune - unda care se transmite la cortex unde imaginea vizuala este perceputa si analizata si apoi se retransmite o unda la retina pentru perceptia finala a imaginii vizuale.

Materializarea functiei vizuale - acuitatea vizuala care este maxima la nivelul maculei si este modificata practic in toata patologia oftalmologica, scaderea de vedere fiind semnul subiectiv major pentru care pacientul se adreseaza medicului oftalmolog