Occhio: luce e malattie

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Categoria:	Scienze
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Data:	12.08.2005
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IL VIAGGIO DELLA LUCE NELL’OCCHIO
MAZZI DIOTTRICI
I mezzi diottrici sono l'insieme delle strutture oculari che la luce deve attraversare per essere messa a fuoco a livello della retina. Essi sono: le lacrime, la cornea, l'umor acqueo, il cristallino e il vitreo.
Le lacrime, l'umor acqueo ed il vitreo si lasciano soltanto attraversare dalla luce, senza modificarla in modo particolare. E' fondamentale però che queste strutture siano perfettamente trasparenti, se no la luce le attraverserebbe con difficoltà e la visione non sarebbe buona.
La cornea è una lente dal potere positivo, questo vuol dire che è in grado di concentrare la luce in un punto abbastanza vicino, e la retina è abbastanza vicina. Il potere della cornea però non basta per mettere a fuoco le immagini sulla retina: serve l'aiuto di un'altra lente positiva che è il cristallino.
Grazie alla cooperazione di queste diverse strutture la luce riesce ad arrivare perfettamente a fuoco sulla retina. Se il potere della cornea o del cristallino sono inadatti oppure se l'occhio è troppo lungo o troppo corto l'immagine viene vista sfocata e si dice che l'occhio ha un vizio o difetto di refrazione.
RIFLESSO PUPILLARE
Quando ci troviamo in un ambiente molto illuminato la pupilla diventa piccola per ridurre la quantità di luce che entra nell'occhio evitando così l'abbagliamento. Al contrario quando un ambiente è poco illuminato la pupilla si dilata il più possibile per consentire alla poca luce presente di entrare tutta nell'occhio. Questo meccanismo si chiama riflesso pupillare ed è molto importante per avere una buona visione sia in pieno giorno che di notte. Puoi capire bene il funzionamento del riflesso pupillare mettendo davanti ad uno specchio in una stanza buia e poi illuminando improvvisamente l'occhio con una lampadina: se sei abbastanza pronto vedrai la pupilla che si restringe rapidamente appena accendi la luce. Puoi anche vedere che si illumini direttamente l'occhio la pupilla diventa piccolissima mentre se sposti la luce la pupilla si allarga un pochino.
ACCOMODAZIONE
Il cristallino è molto elastico e la sua grande elasticità consente alle fibre che lo tengono sospeso al muscolo ciliare di cambiare la sua forma: questo modifica il suo potere diottrico, rendendo possibile la messa a fuoco a varie distanze. Questo meccanismo è chiamato accomodazione.
COME SI FORMA LA LUCE NELL’OCCHIO
LA LUCE DIVENTA UN SEGNALE ELETTRICO
La luce, dopo aver passato la cornea e il cristallino, giunge alla retina e la attraversa per tutto il suo spessore per arrivare infine allo strato dei fotorecettori.
LA COLLABORAZIONE DEGLI OCCHI
ALLINEAMENTO DEGLI OCCHI E VISIONE BIOCULARE
I due occhi sono fatti per muoversi insieme: quando si attiva un muscolo di un occhio contemporaneamente si attiva un determinato muscolo dell’altro occhio così lo sguardo viene spostato da un punto ad un altro. Quando, ad esempio, bisogna guardare verso destra si contraggono simultaneamente il muscolo retto interno dell'occhio sinistro e il muscolo retto esterno dell'occhio destro.
DIFETTI DI REFRAZIONE.
MIOPIA
La miopia è un difetto di vista che si verifica quando l'occhio è più lungo del normale.
IPERMETROPIA
L'ipermetropia è un difetto di vista che si verifica quando l'occhio è più piccolo del normale.

ASTIGMATISMO
L'astigmatismo è un difetto di vista che si verifica quando la cornea ha una curvatura non regolare.
PRESBIOPIA
La presbiopia è la difficoltà di messa a fuoco delle immagini da vicino che si verifica, in genere, dopo i 40 anni
OCCHIALI
Non sempre il nostro diottro oculare è in grado di mettere perfettamente a fuoco le immagini. L'occhio è una struttura molto piccola e contiene delle lenti di potere molto elevato. E' sufficiente che il potere di una di queste lenti non sia esatto, oppure che una di queste lenti si trovi in una posizione sbagliata o anche che sia la retina ad essere troppo indietro o troppo avanti perché il risultato sia una visione sfocata
LENTI A CONTATTO
Il principio con cui funzionano è lo stesso degli occhiali: si tratta cioè di mettere davanti all'occhio una lente per correggere la messa a fuoco sbagliata del diottro oculare. La differenza è che la lente si applica direttamente sull'occhio e quindi non si vede e non ha bisogno della montatura. La praticità si capisce subito: non esistono più impedimenti per camminare, per fare sport, per ballare…
LASER
Colpendo un oggetto con una luce laser l'oggetto riceve una quantità di energia così grande che prende fuoco. Il laser infatti può fare solo questo: bruciare gli oggetti. Come utilizziamo in oculistica la capacità del laser di bruciare gli oggetti?
In alcune malattie, come il diabete o le maculopatie, all'interno dell'occhio crescono dei capillari anormali che distruggono l'occhio e sanguinano creando gravi impedimenti alla vista. Senza bisogno di entrare dentro l'occhio, è possibile utilizzare dall'esterno un laser per bruciare questi capillari e distruggerli.
LA FISICA
UNITà DI MISURA
Quando si cerca di ricordare la spiegazione che ha dato l’oculista del nostro difetto di vista è facile fare confusione con decimi diottrie e gradi, soprattutto quando non si sa bene di che cosa si stia parlando. Per prima cosa diciamo che tutti questi nomi servono ad identificare delle misurazioni.
L’oculista può eseguire numerosi test per capire se una persona vede bene; il più conosciuto consiste nel mostrare delle lettere dell’alfabeto di grandezze diverse su un cartellone che viene chiamato ottotipo. Chi ha una vista normale deve riuscire a vedere le lettere di una certa grandezza. Se così accade si dice che quella persona ha una acuità visiva normale; in Italia le lettere dell’ottotipo si misurano in decimi e l’acuità visiva normale equivale a vedere le lettere dei dieci/decimi (10/10). Le persone che non vedono bene hanno una acuità visiva più bassa, per esempio nove/decimi o ancore più bassa. Non tutti però sanno che chi ha una acuità visiva normale, se ha buoni occhi, in qualche caso vede anche più di dieci/decimi: esistono persone che riescono a vedere delle lettere molto piccole per esempio undici/decimi, o ancora più piccole. Non sono delle persone speciali, hanno solo una vista molto buona.
Naturalmente l’acuità visiva si misura con gli occhiali quando servono. Ci sono persone che vedono dieci/decimi senza bisogno di occhiali ed altre persone che invece ne hanno bisogno: se vedono dieci/decimi hanno tutti comunque una vista normale e quindi un occhio sano.
E’ importante capire quanto l’occhio è capace di vedere: si tratta di una informazione utile per decidere se un occhio è sano oppure per seguire nel tempo un occhio malato e capire se migliora o peggiora. Per questo l’oculista esegue dei test sulla capacità di vedere, che in linguaggio tecnico si chiama discriminazione visiva. Esistono tre tipi di discriminazione visiva: la discriminazione luminosa, la discriminazione spaziale e la discriminazione temporale.
La capacità di distinguere una piccola luce nel buio o la capacità di distinguere quale è più luminosa tra due luci o tra un oggetto e la luce di uno sfondo ed anche la capacità di distinguere i colori, sono tutti diversi tipi di discriminazione luminosa. La discriminazione temporale è la capacità di capire come si modifica nel tempo uno stimolo luminoso. La capacità di discriminazione spaziale invece è senza dubbio la più conosciuta ed anche la più interessante: si tratta della capacità di vedere i piccoli oggetti.
La dimensione della cosa più piccola che un occhio può vedere dipende da come è fatto l’occhio. Anche un oggetto enorme quando è molto lontano appare piccolissimo. Per sapere se quell’oggetto verrà visto non bisogna misurarne le dimensioni ma bisogna misurare l’angolo che forma con l’occhio. Per la regola degli angoli corrispondenti quest’angolo sarà uguale a quello che si forma all’interno dell’occhio; in altre parole si può dire che dall’angolo che un oggetto forma con l’occhio dipendono le dimensioni della immagine che quell’oggetto proietterà nell’occhio. Se l’immagine da vedere è solo un puntino luminoso, per esempio una stella, la possibilità di vederla dipende dalla sua luminosità ed anche dalla luce dell’ambiente: infatti è possibile vedere più stelle dalla finestra di una stanza buia che dalla strada illuminata. Per vedere un punto luminoso, anche molto poco luminoso, se l’ambiente è buoi è sufficiente un solo recettore retinico, ad esempio un cono. Se invece vogliamo osservare un particolare possiamo vederlo solo se l’angolo che forma all’interno dell’occhio è abbastanza grande da comprendere tre recettori allineati: gli estremi per vedere i margini dell’oggetto e quello centrale per vedere la separazione tra i margini. Questa capacità si chiama minima acuità visiva separabile e, in un occhio perfetto equivale ad un angolo di 36 secondi d’arco (un angolo molto piccolo!). La capacità di vedere dipende anche dalla dimensione della pupilla. A causa di un fenomeno chiamato diffrazione esiste un rapporto tra la lunghezza d’onda della luce ed il diametro di un foro attraverso il quale la luce deve passare per essere vista a fuoco. Questa relazione è stata scoperta nell’ottocento dall’astronomo inglese Sir Airy e vale per tutti i sistemi che servono alla visione composti da lenti con una apertura circolare davanti, quindi sia per l’occhio umano che per i telescopi. La diffrazione limita la capacità di visione di tutti i sistemi ottici, anche di un sistema ideale. Per l’occhio umano la visione migliore si ha con la pupilla di diametro 3-4 mm.
Si possono eseguire dei test per valutare la discriminazione spaziale. Un test speciale consiste nel far osservare un disegno a righe bianche e nere: un occhio ideale vede le righe fino a quando formano un angolo di 0.4 minuti d’arco, se le righe sono più sottili vede solo grigio. Il dott. Landolt ha inventato un test molto conosciuto. Ha disegnato dei cerchietti di varie dimensioni, larghi 1/5 del loro diametro, con uno spazio bianco in mezzo largo sempre1/5 del diametro.
Il cerchietto che una certa distanza forma un angolo di 5 minuti d’arco ha uno spazio bianco di 1 minuto d’arco: chi lo vede ha una vista normale. Questo test può essere usato per misurare la vista. Ad una vista normale si dà un punteggio di 1. Si possono usare altri metodi per dare un punteggio alla quantità di vista. Così in Italia alla vista normale si dà il punteggio di 10/10, mentre in Inghilterra di 6/6 e negli Stati Uniti d’America di 20/20: sono misure che indicano la stessa cosa. Una vista pari alla metà del normale si può scrivere 0.5 oppure 5/10 oppure 3/6 oppure 20/40 e indica sempre la stessa cosa. Il metodo di Landoldt è un buon sistema per misurare la vista. Il dott. Snellen nel 1862 ha inventato un sistema migliore per misurare la migliore acuità visiva leggibile.
Invece di usare i cerchietti ha disegnato delle lettere con delle proporzioni speciali: i particolari sono grandi 1/5 dell’altezza. Chi ha una vista di 10/10 vede la lettera che forma con l’occhio un angolo di 5 minuti che ha particolari di 1 minuto. Per misurare se la vista è migliore o peggiore l’oculista mostra le lettere con queste caratteristiche e dimensioni diverse disegnate su un tabellone, proiettate sul muro o sullo schermo di un computer: comunque il tabellone viene chiamato ottotipo, un nome che viene dal greco e che significa più o meno "lettere disegnate per misurare la vista".