ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE LA VISIÓN

ANATOMÍA DEL OJO:

El globo ocular está formado por tres capas: esclerótica, coroides y retina.

-La esclerótica es la capa más externa, dura, que da forma al ojo. Su parte delantera, la córnea, es transparente para que la pueda atravesar la luz.

-La coroides está formada por tejido conjuntivo. Contiene vasos sanguíneos que nutren el ojo.

Por delante da lugar al iris, que es el que da el color al ojo. El iris deja una abertura, la pupila, que puede abrirse o cerrarse en función de la luz que haya.

-La retina es la capa en la que se encuentran los fotorreceptores. Está formada por tejido nervioso. En la parte central existe una zona, la fóvea, con una gran concentración de conos. Es la región con mayor agudeza visual. Otra parte singular es el disco óptico, por donde salen los axones que forman el nervio óptico. En esta zona no hay fotorreceptores, por lo que no se ve con ella. Por eso se suele denominar punto ciego.

-Por detrás de la pupila se encuentra el cristalino, una lente que se puede deformar para enfocar correctamente las imágenes en la retina, con independencia de la distancia a la que se encuentren.
El cristalino delimita dos cámaras que se encuentran rellenas de líquido. La cámara anterior, entre el cristalino y la córnea, contiene el llamado humor acuoso. La cámara posterior, el humor vítreo. Estos fluidos contribuyen a mantener la forma del globo ocular.

ACOMODACIÓN DEL OJO A LA VISIÓN:

Se denomina acomodación al aumento de la potencia refractiva del cristalino que permite al ojo enfocar objetos cercanos. Este cambio ha de producirse debido a que, en su estado relajado, el ojo está preparado para enfocar objetos lejanos. El aumento de potencia se consigue mediante un incremento de su espesor y de la curvatura de las superficies del cristalino. La amplitud de acomodación se mide en dioptrías, si las distancias, en el cálculo, se miden en metros. La óptica ocular es una rama principal de la Óptica fisiológica, la cual trata del estudio del ojo humano mediante cálculos y fórmulas que se realizan para que la visión en él sea idónea en caso de anomalía en la visión. Esta ciencia le permite diagnosticar al Óptico el defecto visual que tiene el paciente (tal como la miopía, hípermetropía, presbicia o vista cansada, astigmatismo...). Clasificando todo esto, obtenemos:
- Miopía: el paciente no verá nítido de lejos. Su punto remoto (punto en el que no trabajan los músculos de acomodación de la visión para ver nítido) no será infinito. Si se corrige con gafas (que tienen que ser de lentes negativas y esféricas), las dioptrías serán mayores en valor absoluto que si se coloca un lentilla correctora pegada a córnea.
- Hipermetropía: el paciente no ve bien de cerca y su punto remoto estará detrás de la retina lo que implica que el ojo se cansará antes porque siempre estará acomodando. Se corrigen con lentes positivas y esféricas, y si se colocan en gafa, las dioptrías serán menores que si se corrige con lentilla.
- Presbicia: el paciente ve bien de lejos pero su punto próximo (el primero que ve delante suyo, más cerca del cual ya no se ve nítido) está más alejado de lo normal. Se corrige con lentes positivas y esféricas.
- Astigmatismo: el paciente ve las imágenes borrosas y alargadas a lo largo de un eje. Se corrige con lentes cilíndricas positivas o negativas, dependiendo el carácter del astigmatismo que se dé.

FOTOQUÍMICA DE LA VISIÓN:

- Ciclo Visual Rodopsina-Retina y Excitación de los Bastones.
Durante el proceso de la visión se produce en los fotorreceptores, conos y bastones, una transformación de la energía electromagnética que reciben de la luz en impulsos nerviosos (energía eléctrica).

Esta tranformación de una energía a otra se conoce con el nombre de transducción y, en el caso de los fotorreceptores, se consigue por combinaciones químicas de unos pigmentos visuales sensibles a la luz que se encuentran en los segmentos exteriores de los fotorreceptores: conos y bastones. El pigmento más conocido es el que se encuentra en los bastones, y se conoce con el nombre de radopsina o púrpura visual.

Cuando incide la luz sobre él, el pigmento se descompone en dos elementos: una proteína llamada opsina y una molécula sensible a la luz llamada retinal. La molécula retinal reacciona cuando incide la luz sobre ella, cambiando de forma e iniciando la transformación de la energía luminosa en eléctrica.

Si la iluminación no es intensa o el estímulo es constante, se invierte la reaccion volviéndose a generar radopsina. Si la iluminación es continuada y supera ciertos límites de intensidad, continúa la reacción y se obtiene vitamina A que está en la sangre, se genera de nuevo radopsina por un procedimiento muy lento.

En los conos se encuentra un pigmento llamado iodopsina. Su estructura química es parecida a la de la rodopsina: una molécula retinal igual en todos los pigmentos visuales y una proteína diferente para cada uno de los tipos de conos conocidos. Existen tres tipos de proteínas, sensibles cada una a diferentes partes del espectro: longitudes de onda cortas (azul), medias (verde) y largas (rojo). Estas diferencias hacen que los pigmentos tengan espectros de absorción distintos.

Las señales generadas por los fotorreceptores activan las señales eléctricas de la siguiente capa de la retina, las células bipolares. Estas señales se transmiten de neurona a neurona hasta que salen del ojo a través de las fibras nerviosas de las células ganglionares.

- Fotoquímica de la Visión en Color por los Conos.
La composición química de los fotopigementos de los conos coincide casi por completo con la de la rodopsina de los bastones. La única diferencia reside en que las porciones proteicas, las opsinas, llamados fotopsinas en los conos, son ligeramente distintas de la ecotopsina de los bastones. La porción retinal de todos lo pigmentos visuales es exactamente la misma en los conos que en los bastones. Los pigmentos sensibles al color de los conos son, por tanto, combinaciones de retinal y fotopsinas.
Cada uno de los diferentes conos sólo posee uno de los tres tipos de pigmentos de color lo que determina la sensibilidad selectiva de los conos a colores distintos: azul, verde y rojo. Estos pigmentos de color se denominan respectivamente, pigmento sensible al azul, pigmento sensible al verde y pigmento sensible al rojo.

-Regulación Automática de la Sensibilidad de la Retina, adaptación a la luz y a la oscuridad.
Cuando una persona permanece mucho tiempo expuesto a una luz intensa un elevado porcentaje de los fotopigmentos, tanto de los bastones como de los conos, queda reducido a retinal y opsinas. Es más, gran parte del retinal de los bastones y de los conos también se convierte en vitamina A. debido a estos dos efectos la concentración de los pigmentos fotosensibles que quedan en los bastones y en los conos está bastante disminuida y, en la misma medida, la sensibilidad del ojo a la luz se encuentra reducida. Éste efecto se denomina adaptación a la luz.
En cambio, si la persona permanece mucho tiempo a oscuras, el retinal y las opsinas de los conos y los bastones se convierten de nuevo en pigmentos fotosensibles. Además la vitamina A se vuelve a convertir en retinal para proporcionar todavía más pigmentos fotosensibles; el límite final queda determinado por la cantidad de opsinas de los bastones y los conos que se combinan con el retinal. Esto se conoce cómo adaptación a la oscuridad.

LA RETINA:

En el ojo de los humanos las imágenes se proyectan sobre la retina a través de la córnea y las lentes (pupila y cristalino) formando una imagen más pequeña, invertida y de dos dimensiones. El área visual de la corteza cerebral será la responsable de formar una imagen igual a la real: a tamaño natural, derecha, en tres dimensiones y coloreadaLa luz, una vez que atraviesa la córnea, el iris y el cristalino, es absorbida por los pigmentos visuales de las células receptoras de la retina, codificando las imágenes ópticas en impulsos nerviosos, cuya actividad eléctrica varía con la cantidad de luz recibida.
La retina al separarse del epitelio pigmentario, es transparente, sobre todo con la luz. Pero en la oscuridad presenta un color rojizo debido a la presencia de rodopsina contenida en las células de los bastones. En la superficie de la retina se pueden observar diversas estructuras:

-Papila, disco óptico o punto ciego: La papila es el punto donde el nervio óptico entra en el globo ocular, atravesando la membrana esclerótica, la coroides y finalmente la retina. Es un disco rosado que se encuentra en la parte posterior del globo ocular y está situado unos 3 milímetros medialmente al polo posterior del ojo. Tiene un diámetro medio entre 2 x 1.5 mm. En la papila no existen fotorreceptores, por lo que se llama punto ciego.

- Ora serrta: Es el límite anterior de la retina. Existe una ora serrata nasal o medial y una ora serrata lateral o temporal.

- fóvea: Está situada a unos 2,5 mm o 17 grados del borde temporal de la papila óptica, donde la superficie de la retina esta deprimida y es poco profunda. Presenta un mayor número de células ganglionares, con una distribución más regular y precisa de los elementos estructurales, posee sólo conos. Los vasos sanguíneos rodean a la fóvea por arriba y por abajo, mientras que dentro de ella sólo existen pequeños capilares. En el mismo centro de la fóvea, en un área de unos 0,5 mm de diámetro no existen capilares para aumentar al máximo la transparencia de la retina.

-Área central de la retina: Es la porción de la retina que rodea a la fóvea y donde se produce la mayor fotorrecepción. La fóvea y la pequeña área que la rodea contiene un pigmento amarillo y por eso se llama mácula lútea.

-Área periférica de la retina: Los elementos de la retina son de menor número, de mayor tamaño y distribuidos menos regularmente. Tiene menos capacidad de fotorrecepción.

TEORÍA TRICROMÁTICA: propuesta por Young-Helmholtz.

La luz blanca está formada por tres colores: rojo intenso, verde y azul violeta, que corresponden a ondas de distintas frecuencias. En el caso de un automóvil de color rojo, significa que la pintura que lo cubre está fabricada con pigmentos que absorben las frecuencias correspondientes al verde y al azul de la luz que recibe, y reflejan el resto de la luz (la parte roja) lo cual es interpretado por nuestra retina como color rojo.
En la retina del ojo humano hay dos tipos de "células" diferentes llamadas bastones y conos. Estos últimos, los conos, son a su vez de tres clases diferentes, y cada uno de ellos responde a una de las siguientes frecuencias fotolumínicas:
Sensación de rojo (rojo, naranja, amarillo y verde-amarillo).
Sensación de azul (azul y violeta)
Sensación de verde.
La combinación de estas tres diferentes sensaciones (frecuencias) da lugar al nacimiento de todos los colores, de modo que según esta teoría todo color es en realidad una mezcla de frecuencias de rojo, azul y verde reflejada en algún objeto.

TEORÍA DE LOS PROCESOS OPUESTOS: propuesta por hering

La teoría de los procesos opuestos de la visión en color, parece contradecir la teoría tricromática de Young-Helmholtz, y fue propuesta para poder explicar los fenómenos que no se podían explicar adecuadamente con la teoría tricrómica.
Un ejemplo de esos casos son las llamadas imágenes fantasmas o post imágenes (after-images) que aparecen cuando el ojo recibe un estímulo amarillo que al poco se elimina y queda la sensación de percibir un resto de esas imágenes en azul. Otro es el hecho, contrario a la intuición, de que la mezcla aditiva de luces rojas y verdes de como resultado amarillo y no una especie de verde rojizo.

Hering propuso que amarillo frente a azul, y rojo frente a verde eran pares de señales opuestas. Esto servía, en cierto modo, para explicar porqué existen psicológicamente cuatro colores primarios: Rojo, verde, amarillo y azul, y no sólo tres.
Adermás, Hering propuso la existencia de una oposición blanco-negro, pero la versión de la oposición de un canal de luminancia se ha abandonado en las versiones más modernas de la teoría.
En la actualidad, se acepta que la teoría tricrómica y la de los procesos opuestos describen características esenciales de la visión humana en color y que esta segunda teoría describe las cualidades perceptuales de la visión en color que se derivan del procesamiento neurológico de las señales de los receptores en dos canales opuestos y un sólo canal acromático.

TEORÍA DEL DOBLE PROCESO:

Hoy en día podemos decir que la visión del color se explica mejor entre ambas teorías. La teoría tricromática explica mejor el funcionamiento de los fotorreceptores de la retina. La de los procesos oponentes, la de los niveles superiores del sistema visual.
Como hemos visto ahora, para explicar un hecho fisiológico como es el percibir hemos acudido a aspectos físicos de la cuestión. Todas las dimensiones pueden estar presentes en una situación en la que el color participa. El mismo hecho perceptivo es, en suma una cuestión también neuroquímica. Apreciaciones culturales acerca de los significados de los colores pueden tener también una correspondencia a hechos naturales (el sol que calienta presenta colores 'calientes' como el rojo, amarillo o naranja).