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EL OJO HUMANO
El órgano humano de la visión es un sistema óptico que produce imágenes de los objetos sobre una «pantalla» denominada retina. El ojo tiene una forma aproximadamente esférica, de unos 25 mm de diámetro. Está limitado exteriormente por la esclerótica, una membrana blanca, opaca y resistente que, en su parte anterior, se abomba, tiene mayor curvatura y se hace transparente: es la córnea. Una segunda membrana, la coroides, recubre la parte interior del ojo, excepto la córnea. Detrás de la córnea se encuentra un líquido transparente, el humor acuoso, que es una disolución acuosa de cloruro de sodio (n = 1,34); el humor acuoso es retenido por el cristalino, un cuerpo elástico, transparente y de aspecto gelatinoso, que se comporta como una lente convergente (biconvexa). El cristalino está sujeto por sus extremos al globo ocular mediante los músculos ciliares, que, según la presión que ejerzan, hacen que el cristalino se abombe más o menos, variando su radio de curvatura y, en definitiva, su potencia.
El cristalino es una lente convergente de distancia focal variable.
Detrás del cristalino, y rellenando todo el espacio restante en el globo ocular, se encuentra el humor vítreo, líquido de aspecto gelatinoso con un índice de refracción prácticamente igual al del humor acuoso.
La luz entra en el ojo por la pupila, una abertura de diámetro variable que hay en el centro del iris cuya pigmentación proporciona el color de los ojos. La pupila regula la entrada de luz: es un diafragma que deja pasar más o menos luz según su intensidad. El diámetro de la pupila varía entre 2 mm y 8 mm. Esta gran diferencia se puede comprobar con un experimento sencillo: al colocarse delante de un espejo, en una habitación con poca iluminación, y mirar la pupila de los ojos, cuando se acerca un foco de luz de cierta intensidad (por ejemplo, una linterna) se observará la espectacular variación del diámetro de la pupila según la intensidad de luz.
Esclerótica
Para llegar a la retina e impresionarla, los rayos de luz tienen que atravesar un conjunto de elementos oculares, sólidos y líquidos, perfectamente transparentes. Son, por este orden: la córnea, el humor acuoso, el cristalino y el humor vítreo.
Humor acuoso
Córnea
Pupila
Iris
Cristalino
Músculos ciliares
Humor vítreo
Figura 8.50. Ojo humano.
Coroides
Retina
Fóvea
Nervio óptico
Las glándulas lagrimales, que se encuentran en la parte superior de la cavidad ocular, secretan las lágrimas. Con la ayuda del parpadeo, las lágrimas contribuyen a que la córnea se mantenga limpia y húmeda. Además, las lágrimas bañan la superficie exterior del ojo y, a través del conducto lagrimal, desembocan en la nariz.
En el fondo del globo ocular, la coroides está recubierta por un tapizado de células nerviosas, sensibles a la luz, que forman la retina, destinada a recoger la imagen. Las prolongaciones de algunas de estas células se unen y dan origen al nervio óptico, que establece la conexión entre la retina y el cerebro.
En la retina hay una ligera depresión, llamada mancha amarilla o mácula, en cuyo centro existe una minúscula región, de unos 0,25 mm de diámetro, denominada fóvea, que es la zona de máxima sensibilidad. Al mirar un punto, el ojo se orienta de modo que en ella se forme la imagen. Por el contrario, la zona por la que el nervio óptico se integra en el ojo no es sensible a la luz (es el punto ciego).
Una sencilla experiencia pone de manifiesto algunas de las características del punto ciego y de la fóvea: cerrando el ojo izquierdo, con el ojo derecho se debe fijar la visión en la cruz de la figura 8.51. Variando lentamente la distancia del papel al ojo, cuando esta sea de unos 25 cm, el cuadrado desaparece de la visión; si se sigue acercando el papel, vuelve a verse el cuadrado, pero no se ve el círculo; y, a una distancia aún menor, reaparece este último. Al observar la figura a distintas distancias del ojo, su imagen se forma siempre con la cruz en la fóvea, mientras que el resto de la imagen se extiende hacia la derecha de la misma, pero como el punto ciego del ojo derecho está situado a la izquierda de la fóvea, y como el tamaño de la imagen es distinto según la distancia de la figura al ojo, unas veces la imagen del punto coincide con el punto ciego, otras coincide con la del cuadrado y en otras con ninguna de las dos.
Visi N De Los Colores
Como se indicó en la unidad anterior, en la retina se encuentran dos tipos de células: los conos y los bastones; las primeras son las responsables de la visión cromática.
5.1
Acomodaci N
Cuando un objeto se encuentra muy alejado de una lente convergente, es decir, si |s | >> f l, la imagen se forma prácticamente en el foco imagen. Si se aplica la ecuación de las lentes delgadas:
Por tanto:
Cuando se mira un objeto lejano, el cristalino forma la imagen en la retina y su foco está prácticamente en ella.
En esta situación, el cristalino está en reposo, es decir, no se ve sometido a compresión por parte de los músculos ciliares.
En la acomodación, la potencia del cristalino varía: a medida que el objeto se acerca, su distancia focal disminuye y, por tanto, su potencia aumenta.
Si un objeto lejano se acerca a la lente, y esta no modifica su potencia, la imagen se forma cada vez más lejos del foco. Por tanto, si la distancia entre la lente (el cristalino) y la pantalla (retina) es fija, para poder ver nítidamente un objeto que se aproxima es preciso que se modifique (disminuya) la distancia focal; como 1/s l es constante, en la ecuación de las lentes se tiene: 1/f l = constante +1/(–s); si el objeto se acerca, el término (–s), que será positivo, disminuye, 1/(–s) aumenta y, por consiguiente, f l debe ser cada vez menor.
Figura 8.52. La compresión de los músculos ciliares aumenta la curvatura del cristalino: reduce su distancia focal. En b) la acomodación abomba más el cristalino que en a). (La línea de puntos es la circunferencia del dioptrio que forma el cristalino; no confundirla con el globo ocular).
La acomodación es un proceso involuntario en el que los músculos ciliares hacen variar la distancia focal del cristalino según la distancia del objeto que se mira. Cuando se acerca el objeto que se mira, estos músculos comprimen al cristalino, que aumenta su curvatura (se abomba), es decir, se reduce el radio de sus dioptrios y, en definitiva, su distancia focal se hace menor.
●●● Los límites de la acomodación
La acomodación tiene un límite: si se observa un objeto próximo y se acerca lentamente hacia el ojo, a partir de una determinada distancia ya no se aprecia nítidamente: el punto más cercano al ojo que puede verse con nitidez se llama punto próximo y su distancia al ojo es la distancia mínima de la visión distinta. Esta distancia varía de unas personas a otras y con la edad, pero es de unos 25 cm. Más adelante se explica que, con la edad, el poder de acomodación disminuye y algunas personas deben alejar los objetos (por ejemplo, un texto escrito) para verlos mejor.
a b c
F´ F´ y y F´ ´
Figura 8.53. Acomodación. a) Visión de un objeto lejano: la imagen se forma en la retina; el foco está en ella; b) si el objeto se acerca y f l no se reduce lo necesario, la visión se torna borrosa; c) gracias a la acomodación, f l disminuye y la imagen del objeto cercano se forma en la retina.
El punto remoto es el punto más alejado donde puede estar un objeto para que lo vea nítidamente el ojo en reposo; su distancia al ojo es la distancia máxima de visión distinta.
Además del cristalino, la córnea (que es curvada) y el humor acuoso también refractan notablemente la luz. En los adultos, la potencia del cristalino en reposo, es decir, cuando su potencia es mínima, es de unas 20 dioptrías; la potencia del ojo, en su conjunto, es de unas 40 dioptrías.