Universidad Nacional de Costa Rica, Heredia, Costa Rica, Facultad de ciencias exactas y naturales, Escuela de Biología. Visión en vertebrados, Visión: formación de imágenes y acomodación. Abraham Hernandez Bacca Beatriz Villanueva Castro. Mecanismos de acomodación visual que utilizan los vertebrados. Peces • • • La visión en los peces posee algunas características especiales: No presentan párpados, el cristalino es esférico, cercano a la córnea. El enfoque se produce gracias a unos músculos llamados retractores que mueven el cristalino hacia adelante o atrás en función de la distancia a la que se encuentra el objeto. Anfibios • La acomodación se realiza por el mismo mecanismo que en los peces, moviendo el cristalino hacia adelante o hacia atrás. Mamíferos: • • Para la mayor parte de las especies de esta clase la visión es el sentido más importante del que disponen. La acomodación se realiza exclusivamente por cambios en la curvatura del cristalino. Aves • • • Mayor tamaño de los ojos en comparación con mamíferos. La acomodación tiene lugar mediante un doble mecanismo que permite cambiar la curvatura de la córnea y del cristalino. La retina es muy rica en células fotorreceptoras, en algunas especies existen dos fóveas, una central y otra más periférica, como ocurre en los halcones, en las águilas y en los vencejos. Reptiles • • El cristalino es flexible, y convexo. La acomodación se da por el cambio de curvatura del cristalino, en serpientes se contrae el iris para cambiar la posición y curvatura del lente. Función del iris. El iris cumple 2 funciones importantes en la anatomía ocular (Herrera, 2011): 1) Regular la entrada de la luz en el ojo. 2) Imágenes sean proyectadas en la retina con claridad y nitidez a diferentes distancias Hay 2 conjuntos delicados de músculos que rodean el propio iris: i) Músculos radiales del iris. ii) ii) Músculos circulares del iris Fig 1. Contracción y dilatación de pupila Fig 2. Esquema ocular externo Factores de los cuales depende el poder refractivo de un lente esférico convexo. Índice de refracción y dioptrías. El lente cristalino humano es convexa. Puede cambiar su forma = acomodación. Un ajuste dinámico de la potencia de refracción que permite enfocar a diferentes distancias. Índice de refracción: • Aire= 1,00 • Agua= 1,33 Mayor curvatura= Mayor poder de refractivo. El ojo podrá ver más nítido a un objeto que se encuentra a menor distancia. Menor curvatura Entre menor sea la curvatura, el objeto podrá enfocarse mejor a una distancia más lejana. Gracias al efecto convergente del cristalino hay mayor potencia refractiva, por lo que hay una disminución de aberraciones esféricas y cromáticas. (Pérez, 2016) Fig 3. Refracción. Diferentes índices de refracción del agua y aire desvían los rayos de luz Tomado de Kardong, 2008. Fig. 4. Refracción Fig. 5 . Estructura del ojo de un mamífero (Moyes et. al, 2007) Aberraciones Las aberraciones ópticas generadas por la córnea o por el cristalino se definen como las imperfecciones del sistema visual y, por lo tanto, producen en el paciente una imagen retinal defectuosa, limitando su visión. Aberración esférica La aberración esférica es un problema óptico que ocurre cuando todos los rayos de luz entrantes terminan enfocándose en diferentes puntos después de pasar a través de una superficie esférica. Debido a esto, la aberración esférica puede afectar la resolución y la claridad, dificultando la obtención de imágenes nítidas. a) b) Fig. 6. a) Aberración esférica b) No aberración Aberración cromática • La aberración cromática, es un problema óptico común que ocurre cuando una lente no puede acercar todas las longitudes de onda al mismo plano focal y / o cuando las longitudes de onda de color están enfocadas en diferentes posiciones en el plano focal. Como resultado, la imagen puede verse borrosa. Fig. 7. a) No aberración cromática, b) Aberración cromática long. C) Aberracion cr. trans. Llegan a un ángulo de enfoque en diferentes posiciones a lo largo del mismo plano focal Comparación del poder refractivo y agudeza visual del humano con la de otros vertebrados. *Poder de refracción: Se mide en dioptrías. *Distancia focal: la, y se expresa en metros. El ojo humano emétrope (sin defectos visuales)= 60 y 65 dioptrías. No obstante, el poder de refracción del ojo humano es dinámico. Aproximadamente ¾ de la potencia se determinan por la córnea, pero el ¼ depende de la lente del ojo, que puede ser flexible y alterada por la fuerza muscular en un proceso llamado acomodación. El poder de refracción (medido en dioptrías) es tanto mayor cuanto menos sea la distancia focal (distancia necesaria para poder ver un objeto de forma nítida). La agudeza visual hace referencia a la capacidad de para identificar detalles de los objetos, personas o imágenes que se tiene en el campo visual. La agudeza disminuye en las zonas periféricas de la retina, es mayor en la zona de la mácula. Fig. 8. Optotipo Los caballos tienen una agudeza visual máxima equivalente a aproximadamente un 60 % de la visión de un humano normal, es decir 20/33. En el caso del perro, se han establecido valores normales de agudeza visual que varían de 20/47,6 a 20/200. En el caso del gato, se ha estimado una agudeza visual que oscila entre 20/200 y 20/60. Sin embargo no todas las especies animales poseen una agudeza visual inferior a la humana. Águilas y halcones, teniendo una agudeza visual aproximada de 20/2, es decir, pueden ver un objeto a 6 metros mientras que un humano de buena visión lo alcanzaría a ver a 0,60 metros. Distribución de fotorreceptoras y neuronas ganglionares en la retina. Agudeza visual contra posición en la retina, percepción de objetos y reconocimiento de estructuras y colores según el ángulo de exposición a la vista. Relación hay entre los campos receptivos ganglionares y la agudeza visual? La visión percibida por los bastones es difusa e indistinta debido a que alrededor de 100 bastones pueden estar asociados a una sola célula ganglionar; en cambio, cada cono obtendrá contacto directamente con una célula ganglionar, es por esto que la corteza visual del cerebro puede procesar una visión detallada y de alta resolución en ésta zona, la zona no periférica del ojo. (Laconi, 2017) La distancia entre conos para una agudeza visual 20/20 corresponde a 2 micras. Conclusión • La agudeza visual es directamente proporcional a la cantidad de conos y/o bastones que posee un animal en sus ojos. • Existen múltiples factores que puede afectar la percepción visual, afectación del medio es determinante • Relación con el medio en el que habitan y el desarrollo visual • Comprensión de la visión ayuda a comprender al animal y su medio • Anatomía y supervivencia. Aplicaciones y Recomendaciones Gracias a todo el estudio realizado a lo largo de los años se ha podido mejorar la calidad visual de las personas. • Anteojos • Lentes de contacto • Incluso, anteojos especiales para la población daltónica Recomendación: • Se debe asegurar que el sujeto de prueba tenga disposición y siga a cabalidad las instrucciones que se le indican. • Al realizar cada prueba se aconseja cumplirlas con ética ya que esto puede afectar en los resultados. • Algunos de los instrumentos implementados en las pruebas son poco precisos y dejan mucha de la interpretación de los resultados a criterio de quién analiza los datos, aumentando el porcentaje de error. Referencia: • • • • • Laconi, A. (2017). Cómo difieren los conos y los bastones. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://muyfitness.com/como-difieren-funcionalmente-losconos-y-los-bastones_13105877/ Mansurov, N. (2018). What is spherical aberration. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://photographylife.com/what-is-spherical-aberration Mansurov, N. (2018). What is chromatic aberration. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://photographylife.com/what-is-chromatic-aberration Pérez, O. (2016). Modelización de la visión animal mediante lentes y sistemas ópticos. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://riull.ull.es/xmlui/bitstream/handle/915/3191/Modelizacion%20de%20la% 20vision%20animal%20mediante%20lentes%20y%20sistemas%20opticos.pdf?seq uence=1 Herrera, C. (2011). Funciones del iris. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en http://www.saludalavista.com/2011/03/funciones-del-iris/ Referencias imágenes: Figura 1. Clínica Rahhal. Dilatación pupilar o midriasis: ¿por qué ocurre? Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://www.rahhal.com/blog/dilatacion-pupilar-midriasis/ Figura 2. Winslow, T. (2018). Tratamiento del melanoma ocular uveal–Versión para pacientes Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://www.cancer.gov/espanol/tipos/ojo/ paciente/tratamiento-melanoma-ocular-pdq Figura 3. Kardong. (2008). Vertebrates comparative anatomy, function, evolution (EWU-0207). McGraw-Hill, p.156. Figura 4. Kardong. (2008). Vertebrates comparative anatomy, function, evolution (EWU-0207). McGraw-Hill, p.678. Figura 5: Moyes, C., Schulte, P., González Moreno, M., Gal Iglesias, B., & Sanjosé Román, E. (2007). Principios de fisiología animal (1st ed., p. 298-300). Madrid: Pearson Educación. Figura 6. Mansurov, N. (2018). What is spherical aberration. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://photographylife.com/what-is-spherical-aberration Figura 7. Mansurov, N. (2018). What is chromatic aberration. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en https://photographylife.com/what-is-chromatic-aberration Figura 8. Javier. (2011). Optotipos de Baja Visión. Recuperado en abril 20, 2018, disponible en http://clinicamirabell.com/index.php/pruebas-diagnosticas/agudeza-visual ¿Preguntas?
