Fiziologia vederii

Pr. Dr. Dorin Octavian Picioruş

A vedea

şi

a fi văzut

Vol. I

***

2. 2. 1. 2. Traiectul fiziologic al vederii

Procesul formării vederii e prezentat de către autorii tratatului de oftalmologie la care am apelat şi anterior, ca un traiect format din 3 etape, în progresie continuă, primele două etape fiind cele care se constituie în subiectul cercetării noastre din această secvenţă a cărţii.

Prima etapă este cea a formării imaginii optice, în care se colectează fotonii şi se focalizează pe retină[1].

A doua etapă, numită fototransducere, este etapa traiectului vizual, în care, la nivelul retinei, celulele receptoare ale retinei absorb fotonii şi îi transformă într-un semnal electric, având loc aici o foto-chimico-transducere [2].

A treia etapă e o continuare a traiectului fiziologic al vederii, pe care o vom discuta în subcapitolul următor al cărţii, moment în care se prelucrează, la nivel neuronal, mesajul electric format la nivelul retinei[3].

Traiectul fiziologic al vederii este compus din trecerea luminii prin cornee, umoarea apoasă, cristalin şi umoarea vitroasă pentru a ajunge la retină[4].

Mediile optice a căror procesualitate formează conţinutul vederii până la retină sunt corneea, umoarea apoasă, cristalinul, umoarea vitroasă şi coroida[5].

Corneea, la nivelul suprafeţei anterioare, participă cu cea mai mare putere de refracţie[6] în cadrul ansamblului optic şi anume cu o putere de refracţie de + 47D [D = dioptrii[7]][8].

Umoarea apoasă, formată din secreţiile proceselor corpului ciliar, pătrunde între cristalin şi iris şi, traversând pupila, ajunge în camera anterioară a ochiului[9].

Dar autorii nu ne explică însă, care este funcţia concretă a umoarei apoase ca mediu optic în traiectul fiziologic al vederii.

Cristalinul joacă un rol determinant în procesul de acomodare al ochiului cu ceea ce vede, proces care asigură vederea obiectelor din proximitatea noastră[10].

Umoarea vitroasă se constituie într-un „suport semisolid pentru retină”[11], ea permiţând luminii să treacă spre retină şi substanţelor nutritive să pătrundă de la nivelul corpului ciliar la retină[12].

Coroida, în cele din urmă, „asigură suport şi nutriţie elementelor funcţionale, prin pigmentul negru (melanic) ce-l conţine”[13], aceasta îndeplinind funcţia de cameră obscură a aparatului optic ocular[14].

Dar lumina se transmite prin toate aceste medii optice ale ochiului, în mod variabil, în funcţie de lungimea de undă[15], spun autorii tratatului.

La nivelul corneei transmisia luminii variază de la 300-315nm [nanometrii[16]] până la 900-1100 nm, radiaţiile ultraviolete[17] nocive [sub 315 nm] fiind reţinute la nivelul corneei[18].

Tocmai de aceea corneea este privită din punct de vedere funcţional, în cadrul sistemului optic uman, ca un „ecran protector pentru celelalte componente oculare”[19].

Rolul corneei este hotărâtor în formarea vederii,  pentru că doar 10 % din lumina care cade pe cornee ajunge să excite fotoreceptorii retinieni[20].

În drum spre retină, odată cu străbaterea mediilor optice, „lumina suferă refracţii succesive la fiecare interfaţă, refracţii dependente de raza de curbură a acesteia şi de diferenţa dintre indicii de la nivelul interfeţei”[21].

Autorii tratatului spun că valoarea reală a refracţiei totale a ochiului este de aproape + 60D [dioptrii][22] şi accentuează faptul, că în cadrul formării vederii comportamentul cristalinului este cu totul deosebit, pentru că indicele său de refracţie nu este uniform[23].

Un alt aspect asupra căruia se insistă este acela al acţiunii de acomodare[24].

Aceasta are loc atunci când trebuie să vedem un obiect care se apropie de noi, fapt pentru care e necesar să creştem puterea de refracţie convergentă[25] a ochilor proporţional cu gradul de acceleraţie al obiectului care se apropie de noi[26].

Din cauza acestei capabilităţi a ochiului uman, imaginea de pe retină se menţine clară şi se produce, atunci când cristalinul îşi asumă o conformaţie pronunţat biconvexă, adică o putere de refracţie convergentă mai mare din cauza contracţiei muşchilor ciliari[27].

De aceea, „punctul cel mai îndepărtat, de la care se vede clar un obiect fără acomodare, poartă numele de punctum remotum[28] şi, în mod normal, are valoarea de 6 m”[29], pe când „distanţa cea mai mică la care subiectul, cu maximum de acomodare, vede încă clar un obiect, reprezintă punctum proximum[30]”[31] şi variază în funcţie de  vârstă[32].

Muşchii ciliari, subliniază autorii noştri, sunt factorul principal al acţiunii de acomodare, contragerea lor producând focalizarea acurată a imaginii[33].

Înainte de a se problematiza acuitatea vizuală a ochilor, se insistă asupra reflexului pupilar şi se accentuează rolul celor doi muşchi ai irisului în acţiunea de deschidere a acestuia şi a diametrului pupilar[34].

Astfel, spun autorii, „constricţia[35] pupilei se realizează prin mecanism[ul] reflex declanşat de lumină. Calea acestui reflex pupilar începe cu aferenţe[36] de la receptorii retinieni, ce merg prin nervul optic”[37] la zonele craniene[38], despre care vom vorbi în secţiunea următoare.

Despre constricţia pupilară, autorii continuă prin a spune următoarele: „Iluminarea unui ochi [cu o sursă de lumină n.n.] produce  constricţia pupilară la acelaşi ochi [reflex direct] [dar] şi la celălalt ochi [reflex consensual].

Reflexul pupilar la lumină are un timp de reacţie de aproximativ 0, 2 s. [secunde]”[39], deci o reacţie foarte rapidă, care angajează ambii ochi.

Diametrul pupilar al unui ochi sănătos variază de la 8 mm [milimetrii] în întuneric total la 1, 5 – 2 mm în condiţii de lumină strălucitoare maximă”[40], reieşind în mod evident faptul, că ochiul uman se autoprotejează în  faţa luminii puternice care îl afectează.

Ultima remarcă a acestei secţiuni referitoare la reflexul pupilar este aceea că, „în condiţii normale, pupila –, ca şi mecanismul acomodării –, prezintă mici oscilaţii, numite hippus fiziologic[41]. Acestea au loc sincron[42], în ambii ochi şi pot ajunge la o amplitudine de 1 mm sau chiar mai mult”[43].

Din definiţia acuităţii vizuale aflăm că aceasta reprezintă „capacitatea [ochilor umani n.n.] de a discrimina mici detalii din configuraţia obiectelor”[44].

Lumina, ajungând la nivelul retinei, e receptată de celulele cu conuri, adaptate pentru vederea diurnă şi de celulele cu bastonaşe, adaptate pentru vederea nocturnă[45].

„La om”, spun autorii noștri, „există circa 100 de milioane de celule cu bastonaşe şi 5 milioane de celule cu conuri, cărora le corespund un milion de celule ganglionare, care transmit informaţia cortexului vizual, ce conţine 500 milioane de celule”[46].

Pentru că lumina nu e reflectată la nivel retinian, din acest motiv nu se petrece degradarea imaginii retiniene. Ea este absorbită de mielină şi acest fapt dă claritate imaginii obţinute pe retină[47].

Procesul fotochimic al vederii constă tocmai în această absorbţie a energiei luminoase de către fotopigmenţi, care fac parte din celulele receptoare ale retinei[48].

Din cauza proceselor chimice de la nivelul retinei, aceasta e numită „transductor foto-chimico-electric”[49].

Ce se produce la nivelul retinei cu lumina? Se transformă, la nivelul fotopigmenţilor, energia luminoasă venită din afară în energie chimică[50].

Vederea continuă a ochilor umani se obţine prin fenomenele de degradare şi de resintetizare permanentă  a fotopigmenţilor[51].

Pigmenţii vizuali ai celulelor cu bastonaşe sunt rodopsina şi porfirodopsina, pe când ai celulelor cu conuri sunt iodopsina şi cianopsina[52] iar acţiunea lor în cadrul obţinerii vederii umane este extrem de complexă.

Autorii explică în detalii tehnice extinse compoziţia chimică a fiecărui fotopigment în parte şi interconexiunile dintre diversele proprietăţi ale acestora.

Concluzia pe care ne-o oferă autorii tratatului este aceea că la nivel retinian se produce un „fenomen de amplificare biochimică în avalanşă”[53] generându-se spre creier un semnal electric[54].

Răspunsul celulelor fotoreceptoare ale retinei la stimulul luminos venit din afară se concretizează într-o hiperpolarizare la nivelul acestora [55].

Celulele cu conuri şi cele cu bastonaşe „codifică intensitatea stimulilor prin variaţii de amplitudine”[56] iar, atunci când se stimulează prea mult celulele cu con percepem imagini „cu intensitate luminoasă foarte mare, chiar [şi] după ce obiectele, care au generat aceste imagini, au încetat să mai fie privite”[57].

Se fac excursuri docte în domeniul fiziologiei proceselor electrice de la nivelul celulelor fotoreceptoare[58], se trec în revistă diferenţele de lungime de undă dintre vederea scotopică [nocturnă] şi cea fotopică [diurnă][59], pentru a se încheia discuţia despre fiziologia oculară a acestei etape a formării vederii cu adaptarea la lumină[60] şi întuneric[61] a ochilor umani.

Dacă adaptarea la întuneric a ochilor umani se face în două trepte, spun autorii, şi  durează până la 30 de minute[62], adaptarea la lumină e foarte rapidă şi durează câteva secunde, realizându-se într-o singură etapă[63].

---

[1] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 104.

[2] Ibidem.

[3] Ibidem.

[4] Ibidem.

[5] Idem, p. 112-115.

[6] Refracţia luminii e fenomenul de deviere al unui fascicul de radiaţii luminoase la străbaterea unor medii transparente diferite.

[7] Dioptria este unitatea de măsură a convergenţei unui sistem optic a cărui distanţă focală este de 1 metru.

[8] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p.113.

[9] Ibidem.

[10] Idem, p. 114.

[11] Ibidem.

[12] Ibidem.

[13] Idem, p. 115.

[14] Ibidem.

[15] Ibidem.

[16] Nanometrul este o unitate de lungime infinitezimală, măsurând a miliarda parte dintr-un metru.

[17] Radiaţiile ultraviolete sunt radiaţiile electromagnetice a căror lungime de undă se situează dincolo de extremitatea violetă a spectrului. Ele au o lungime de undă mai mică decât cea a radiaţiilor violete vizibile.

[18] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 115.

[19] Ibidem.

[20] Idem, p. 116.

[21] Ibidem.

[22] Ibidem.

[23] Idem, p. 117.

[24] Idem, p. 117-118.

[25] Să ne forţăm, mai pe înţeles, puterea de focalizare a ochilor.

[26] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 117.

[27] Ibidem.

[28] Punct mobil din depărtare, mereu schimbabil.

[29] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 118.

[30] Punctul cel mai apropiat de noi.

[31] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 118.

[32] Ibidem.

[33] Ibidem.

[34] Idem, p. 119.

[35] Constricţia e fenomenul de îngustare al pupilei declanşat de muşchii constrictori ai irisului.

[36] Aferenţa este transmiterea de impulsuri senzitivo-senzoriale la diferite niveluri ale sistemului nervos central. În cazul nostru, aferenţele depre care vorbesc autorii tratatului sunt impulsurile electrice transmise de retină către creier.

[37] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 120.

[38] Ibidem.

[39] Ibidem.

[40] Ibidem.

[41] Hippusul este alternarea bruscă de contragere şi de dilatare a pupilei care se produce independent de lumină.

[42] În acelaşi timp.

[43] Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 120.

[44] Ibidem.

[45] Idem, p. 123.

[46] Idem, p. 123-124.

[47] Idem, p. 127.

[48] Idem, p. 127-128.

[49] Idem, p. 128.

[50] Ibidem.

[51] Ibidem.

[52] Ibidem.

[53] Idem, p. 134.

[54] Ibidem.

[55] Idem, p. 135.

[56] Idem, p. 138.

[57] Idem, p. 138-139.

[58] Idem, p. 139-144.

[59] Idem, p. 146-148.

[60] Idem, p. 149

[61] Idem, p. 147-148.

[62] Ibidem.

[63] Idem, p. 149.