Estructuras del sistema óptico del ojo

- El sistema óptico del ojo está constituido por diversos elementos referenciados en la ver Figura 5.1.

1. Lente cóncavoconvexa: la córnea y el humor acuoso.

2. Diafragma: iris pupilar.

3. Lente biconvexa: el cristalino.

4. Lente cóncavoconvexa: el humor vítreo.

5. Pantalla sensible: la retina.

Física - Biofísica: Óptica, Constituyentes del ojo

Figura 5.1: Constituyentes del ojo

- Los índices de refracción de estas estructuras ópticas son:

Córnea: 1,376
Humor acuoso: 1,336
Humor vítreo: 1,336
Cristalino: 1,424

Como la diferencia entre los índices de refracción de la córnea y del aire es mucho mayor, es en la entrada del rayo en el ojo donde se produce la mayor refracción.

Córnea: Constituye una lámina en forma de casquete elipsoidal y de caras aproximadamente paralelas. Su espesor es de 0.8 mm en su parte central y de 1 mm en su periferie. Juntamente con el humor acuoso, que se halla en la cámara anterior del ojo, puede ser considerada una lente cóncavo-convexa. El índice de refracción de la córnea es de 1.38.

Cristalino: Delimitando la cámara anterior del ojo, se encuentra el cristalino, que es una lente biconvexa, formada por millares de fibras cristalinas microscópicas, con un índice de refracción es 1.41, diferente en las distintas capas que lo forman.

El diámetro del cristalino es de 11 mm aproximadamente y su espesor en la parte central es de alrededor de 4 mm, su cara posterior es más convexa que la anterior. Está contenido en una envoltura llamada cápsula del cristalino y el conjunto constituye una estructura elástica que espontáneamente tiende a disminuir su diámetro y a aumentar su espesor. El cristalino mantiene su posición en el ojo, gracias al músculo ciliar y a la Zónula de Zinn, que es un conjunto de fibras insertadas en el ecuador del cristalino (tanto adelante como atrás) y el otro extremo en los procesos ciliares.

La contracción del músculo ciliar produce cambios en la curvatura del cristalino, permitiendo el enfoque de la lente; proceso que se conoce como la acomodación, que permite ajustar la distancia de formación de la imagen a la retina.

Iris: Situado por delante del cristalino, hace contacto con la cara anterior de éste, y desempeña el papel de un diafragma, regulando su apertura, la pupila; ello permite graduar adecuadamente la entrada de luz.

Humor vítreo y acuoso: Detrás de la córnea existe la "cámara anterior", ocupada por el humor acuoso, con un índice de refracción de 1.33.

El resto de la cavidad del globo ocular se halla ocupada por el humor vítreo, con un índice de retracción de 1.34, constituyendo por sí solo una lente cóncava, pues su cara convexa está directamente en contacto con la retina que es la pantalla donde se forma la imagen.

La retina: Es una capa sensitiva donde se forman las imágenes; es una membrana compleja, formada por millones de células receptoras de luz, los conos y bastones, que mantienen conexiones nerviosas con células intermediarias, localizadas en el espesor de la retina y que luego se conectan a las células ganglionares. En el polo posterior existe una zona desprovista de fotorreceptores, denominada punto ciego de la retina (papila óptica), por donde salen los cilindroejes de las células ganglionares, constituyendo el nervio óptico.

- También se describe en la retina, la mácula lútea, con una extensión de 2 mm de dm, en cuyo centro se encuentra la fóvea central. En esta zona, se encuentran exclusivamente columnas de conos, y corresponde al centro óptico del ojo. La imagen formada en esta zona cumple el 4º paso de la formación de imágenes.

Más del Tema
Contenidos Relacionados

- Analizaremos aquí la utilización de los ultrasonidos por su capacidad de liberar en los tejidos.  Se denomina ultrasonido a las vibraciones mecánicas propagadas en los medios elásticos que tienen una frecuencia mayor al límite audible (20.000 c/s).

- El sonido, onda mecánica transmitida por vía aérea, hace vibrar la membrana timpánica. Este movimiento oscilatorio se transmite a la ventana oval por la cadena ósea situada en el oído medio.

- La palanca formada por los huesillos aumenta la fuerza del movimiento transmitido al tímpano en un 30%.

La audiometría consiste en la determinación de los umbrales de sensibilidad auditiva de un individuo para las distintas frecuencias (espectro audible). Para ello se considera un sonido como cero decibel cuando tiene la intensidad del mínimo audible para la mayoría de la población a 1000 c/s (10-12 Watt/m2).

Las intensidades que puede captar el oído humano varían entre I0-12 W/m2 y 1 W/m2 (un factor enorme de 1012). El oído humano percibe la intensidad de un sonido como una sensación subjetiva de sonoridad. Sin embargo, si la intensidad se duplica, la sonoridad no se incrementa por un factor de 2. Experimentos realizados por vez primera por A. G. Bell mostraron que para duplicar la sonoridad, la intensidad del sonido debe aumentarse aproximadamente en un factor de 10.

La intensidad del sonido audible va desde aquel que produce sobre la membrana del tímpano una presión de 2.10-5 Newton/m2 (sonido mínimo audible; I = 10-12 Watt/m2) hasta el que produce presiones de 28 Newton/m2 (sonido máximo tolerable; I = 102 Watt/m2) (ver cuadro sgte).

- La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

- La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan.  Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido, (ver Figura 6.3.).