Escuela de Tecnología Médica

“El Ojo como sistema Óptico, Factores que condicionan los estados refractivos oculares.

Aberraciones Ópticas ”

El ojo • Es una masa gelatinosa casi esférica de

23.5 mm de largo, se encuentra recubierto por una envoltura dura y flexible, la esclerótica, que le entrega protección y sostén estructural.

• En su parte anterior se encuentra la córnea, que es un tejido avascular y transparente encargado de aportar 2/3 del poder refractivo total del ojo.

Recorrido de la Luz• Película lagrimal• Capas de la córnea• Húmor acuoso• Pupila (Agujero al centro del iris)• Cristalino• Húmor vítreo• Capas de la retina (Película foto sensible)• Nervio óptico• Cintillas ópticas• Cuerpos geniculados• Radiaciones ópticas.• Corteza Occipital (Area Visual)

Cornea

• Estructura transparente que proporciona la mayor parte del poder refractivo del sistema visual.

• Tiene una cara anterior convexa, ligeramente ovalada, recubierta constantemente del film lagrimal.

• La cara posterior está bañada por el humor acuoso

Funciones de la Cornea

Protección del contenido ocular

• Actúa como escudo protector del ojo, lo protege del polvo, los gérmenes, y otros factores de riesgo. La córnea, comparte la tarea de protección al ojo, junto con el párpado, la órbita ocular, las lágrimas, y la esclerótica.

Refracción de la Luz

• La córnea actúa como el lente más externo del ojo. Su función es como un cristal que controla el enfoque y la entrada de la luz al ojo. La córnea contribuye con el 65% a 75% de poder de enfoque del ojo.

Filtro UV

• La córnea también sirve como filtro de los rayos solares más dañinos (ultravioletas UV). Sin esta protección, el cristalino y la retina estarían en alto riesgo de daños por la radiación ultravioleta.

Características Corneales• Diámetro: 12 mm en sentido horizontal

11 mm en sentido vertical(la diferencia entre ambos radios explica el Astigmatismo Fisiológico)

• Espesor: 550µn central• Densidad Celular:

» 3500-4000 cel/mm2 (al nacer)2500-3000 cel/mm2 (adulto)

• Poder:» 42-44.D refractivo» (43.5D para un Emetrope)

• Índice de Refracción 1.336

CristalinoAspectos Básicos

• Estructura lenticular, avascular, transparente y biconvexa.

• Situada en el eje antero posterior del ojo, detrás de la pupila e iris y por delante del cuerpo vítreo.

Aspectos Básicos

• Sostenida en su posición por las fibrillas zonulares (Zonula de Zinn)

• Óptimamente es un elemento fundamental para la refracción, junto con la cornea, humor acuosos y el humor vítreo.

Estructura

1. Núcleo

2. Corteza

3. Capsula

Consideraciones Generales

• Eje: situado casi verticalmente, su eje se confunde casi con el eje antero-posterior del ojo, está siempre mas o menos desviado consistiendo en una rotación alrededor de su eje vertical, que dirige el lado externo hacia atrás. Una ligera rotación alrededor de los ejes horizontal y transversal, inclinándose la parte superior del cristalino hacia adelante.

• Dimensiones: diámetro ecuatorial: 9 a 10 mm. eje anteroposterior: 4.5 mm.

• Peso: entre 20 y 25 centigramos.

Propiedades Ópticas

• El cristalino interviene activamente en el proceso de acomodación

• Existe un aumento progresivo del espesor cristaliniano de 3.7mm a 4.55mm en el adulto.

• También existe un aumento progresivo del índice de refracción cristaliniano (n = 1.42)

• Posee un poder dióptrico de 20 +/- 2 D aprox.

Retina

• Capa mas interna del ojo, encargada de recibir la luz y transformarla en una señal nerviosa para la formación de las imágenes.

• Espesor de 0.5 a 0.1 mm.

• Contiene las células foto receptoras: conos y bastones.

Mácula.

• Pequeña depresión de 2.5 a 3 mm de diámetro, cercana al centro de la retina.

• Conocida como mancha amarilla.

• Contiene un mayor numero de conos.

Fóvea.• Ubicada al centro de la mácula.• 0.3 mm de diámetro.• Posee la mayor concentración de conos

y se encuentra libre de bastones.• Entrega la mejor zona de visión,

proporcionando las imágenes más nítidas y detalladas.

El Ojo como sistema Óptico• Gracias a su estructura y organización el ojo se comporta como un sistema óptico

que forma imágenes reales e invertidas en la retina.

• Comparándose en muchos casos con una cámara fotográfica, donde la cornea y cristalino serian los lentes de la cámara, el iris el diafragma y la retina la película fotosensible.

• Pero cabe destacar que por sus

características no es un sistema óptico

lineal y se vera afectado por distintos

factores que condicionaran su poder

refractivo.

Factores que Condicionan el Poder Refractivo

a.- Curvatura; a mayor curvatura, mayor poder de refracción.

b.- Radio de curvatura; a mayor radio de curvatura corresponde menor curva y menor poder dióptrico. A menor radio de curvatura corresponde mayor curvatura y mayor poder dióptrico.

c.- Índice de refracción: a mayor índice de refracción corresponde mayor poder refractivo

Aberraciones

Aberraciones

• Las aberraciones son el resultado de una falta de homogeneidad de los medios oculares y de irregularidades locales de las superficies ópticas.

• Son específicas para cada persona y la principal limitante de la visión.

• Causa de los defectos que reducen la calidad de la imagen:

– La naturaleza de la luz (difracción y difusión de la luz).

– La forma y constitución del ojo que da lugar a aberraciones oculares (esféricas y cromáticas).

Clasificación• Las aberraciones son las diferencias existentes entre

las imágenes que el sistema óptico forma realmente y las previstas por la óptica

Tipos

1. Monocromáticas o geométricas.

– Aberración esférica. – Astigmatismo de haces oblicuos. – Coma. – Distorsión. – Curvatura de campo.

2. Cromáticas.

– Aberración cromática longitudinal. – Aberración cromática de aumento.

Monocromática

Son las que deforman

y desenfocan la imagen

y se denominan de

primer, segundo,

tercer, cuarto, quinto,

etc. orden. Estas son

las aberraciones que se

evalúan por medio de

la aberrometría.

Aberración Esférica

Las superficies esféricas de radio constante refractan los rayos de luz en la misma proporción sólo si los rayos inciden cerca del eje óptico (óptica paraxial). Los rayos luminosos que penetran en el ojo cerca del borde pupilar se refractan más que los rayos paraxiales, y por lo tanto los rayos periféricos alcanzan el foco más rápidamente que los centrales.

La aberración esférica no resulta molesta para la visión y suele pasar inadvertida, a menos que la pupila esté ampliamente dilatada.

Aberración Esférica

Factores reductores

• Corneas periféricas aplanadas.

• Cristalino acomodado.

• Pupilas de pequeño diámetro.

• El efecto Stiles-Crawford o de selectividad direccional de los conos.

Aberración Cromática

• Esta aberración es originada por la dispersión de la luz blanca al atravesar los medios oculares. Se refiere a la incapacidad del sistema óptico ocular de enfocar diferentes longitudes de onda simultáneamente.

Como los índices de refracción de los diferentes medios oculares cambian con la longitud de onda, al variar ésta también variarán los puntos cardinales del ojo teórico. La potencia del ojo será diferente para cada longitud de onda, siendo menor para las longitudes de onda largas y mayor para las longitudes de onda cortas.

La luz blanca está formada por radiaciones de longitud de onda diferente que, consideradas por separado, constituyen los distintos colores del espectro.

Aberración Cromática

• Entre todas las radiaciones que intervienen en la formación de la imagen retiniana, la que produce su imagen a nivel exacto de la retina recibe la denominación de longitud de onda de enfoque. Para las otras longitudes de onda se obtiene en la retina un círculo de difusión que dependerá de la posición de la retina con respecto al fascículo luminoso y de la longitud de onda de enfoque, siendo ésta a su vez función del estado de acomodación.

• En la acomodación, el ojo elige la longitud de onda de enfoque que mejor sirva a sus intereses.

Aberración Cromática

• Puesto que el índice de refracción de los medios ópticos disminuye a medida que aumenta la longitud de onda, las ondas cortas del extremo azul del espectro visible son más refractadas que las longitudes de onda largas del extremo rojo. Un emétrope se transforma en hipermétrope para el rojo y en miope para el azul, adquiriendo estas ametropías cromáticas valores superiores a media dioptría. Sin embargo, un miope verá más nítidos los objetos sobre un fondo rojo, mientras que el hipermétrope los verá más nítidos en un fondo verde-azul.

Aberración Cromática

En realidad, la aberración cromática del ojo, aunque es muy elevada no resulta molesta debido a los siguientes factores:

• Principalmente, la gran eficacia luminosa del ojo.

• La retina.

• El cristalino, que actúa como filtro al absorber determinadas radiaciones de longitud de onda corta.

• Al aumentar el tamaño pupilar, la aberración cromática también aumenta, pero la influencia no es tan marcada como en el caso de la aberración esférica.

Aberraciones Esféricas y Cromáticas

• Normalmente, las aberraciones esférica y cromática intervienen simultáneamente, ya que el ojo no trabaja ni con luz monocromática ni cumpliendo las condiciones de aproximación paraxial.

• Estas aberraciones oculares están compensadas por:

– La forma parabólica de la córnea y el cristalino.

– El índice de refracción del núcleo del cristalino, que es superior al de la corteza.

– Una pupila relativamente pequeña.

– La fóvea, único lugar de resolución.

– Los efectos filtrantes del cristalino y del pigmento macular.

– El efecto de onda guiada de los fotorreceptores.

Aberraciones Periféricas (De alto orden)

• El astigmatismo oblicuo, el coma y la distorsión hacen que las imágenes formadas en las zonas periféricas de la retina sean menos nítidas que las de la zona central.

• En la dióptrica ocular se deben considerar más las aberraciones geométricas que intervienen en la zona central, ya que la visión es mucho más nítida para las imágenes que se forman en la mácula, al contrario que para las imágenes en la zona periférica donde la resolución es muy pobre. Por tanto, las aberraciones periféricas no tienen demasiada importancia.

Como se compone el error refractivo

83% Esfera -Cilindro

17% “Otras”

•Coma

•Trefoil

•Aberración esférica

•Aberraciones de alto orden

La asfericidad corneal es fundamental para corregir las aberraciones del

sistema óptico del ojo.

Influencia del Diámetro Pupilar• Diámetro pupilar grande (visión nocturna o escotópica):

– Mayor iluminación retiniana. – Menor difracción. – Menor profundidad de campo. – Mayor círculo de difusión. – Mayor aberración esférica.

• Diámetro pupilar pequeño (visión diurna o fotópica):

– Menor iluminación retiniana. – Mayor difracción. – Mayor profundidad de campo. – Menor círculo de difusión. – Menor aberración esférica.

• Profundidad de Foco

Límite en la retina, en el cual la imagen puede desplazarse sin perder claridad.

• Profundidad de Campo

Límite de distancia, desde el ojo en el cual un objeto aparece nítido, sin cambios en la acomodación.

Muchas Gracias…