Principios fisicos. Guyton

1. ÓPTICA DE LA VISIÓN
Universidad Michoacana
de San Nicolás de Hidalgo
« Dr. Ignacio Chávez»
Fisiología Humana
Dr. Cirino Camacho
Carla Brenda Chávez García

2.  Refracción de la luz.
- Índice de refracción de un medio transparente. –
 Rayos de luz a través del aire = 300.000 km/s
ÍNDICE DE REFRACCIÓN: es el COCIENTE entre la velocidad
de la luz en el aire y su velocidad en ese medio.
 Rayos de luz a través del vidrio = 200.000 km/s
1.5

3. Refracción de los rayos de luz en la superficie de
transición entre 2 medios con índices de refracción
diferentes.
Rayo
de
luz
• Descenso de la velocidad de transmisión
• Reducción de
longitud de
onda
200.000 km/s

4. Esta desviación de los rayos luminosos al llegar a una
superficie en ángulo de denomina REFRACCIÓN.
 Su magnitud aumenta en función de:
- El cociente entre los índices de refracción de los 2 medios
transparentes.
- El grado de angulación existente entre el límite de los 2
medios y el frente de onda que entra.

5. Una lente convexa concentra los
rayos de luz (Convergencia)
 Los mas externos se
desvían cada vez más
hacia el centro.
 PUNTO FOCAL
 Los que inciden sobre el
centro chocan
exactamente
perpendiculares y la
atraviesan sin sufrir
refracción.

6. Una lente cóncava dispersa los
rayos de luz (Divergencia)
 Pasan a través de ella
antes que los centrales y
da lugar a que los rayos
periféricos diverjan.
 No se refractan porque
chocan contra una
superficie que queda
perpendicular.

7. Una lente cilíndrica desvía los rayos
de luz en un solo plano: comparación
con las lentes esféricas.
 Las lentes cilíndricas
desvían los rayos de luz
en un solo plano,
formando una línea
focal
 Los rayos de luz que
atraviesan la lente
esférica se refractan por
todos los bordes de la
lente hacia el rayo
central convergiendo en
un punto focal
B
PUNTO FOCAL
LÍNEA FOCAL

8. 2 Lentes cilíndricas en un ángulo
recto = lente esférica
 Vertical: provoca la convergencia de los rayos luminosos
que atraviesan sus 2 caras.
 Horizontal: convergencia de los rayos superiores e
inferiores.

9. Distancia focal de una lente
 La distancia a la que
convergen los rayos
paralelos en un punto
focal común detrás de
una lente convexa.

10.  Dado a que estos
rayos divergen a
medida que se
separan de su punto
de origen puede
observarse que no se
reúnen a la misma
distancia de la lente
que los rayos
paralelos.

11.  Lente convexa con
curvatura mayor.
 La distancia desde
la lente que recibe
los rayos de luz
hasta el foco es
igual a la primera.

12.  Esto pone de manifiesto que es posible concentrar
los rayos paralelos y los divergentes a la misma
distancia de una lente, siempre que cambie su
convexidad.

13.  La relación entre la distancia focal de la lente, la
distancia puntual de la luz y al foco se expresa:
1/f = 1/a + 1/b
f = distancia focal de la lente para los rayos paralelos.
a = distancia desde la lente a la fuente puntual de luz.
b = distancia al foco desde el otro lado de la lente.

14. Formación de una imagen por
una lente convexa
 Los rayos de luz que atraviesan el centro de una
lente convexa, no se refractan en ninguna dirección,
llegando a un punto focal al otro lado de la lente que
esta alineado con la fuente y el centro de la lente.
 Cada fuente de luz del objeto llega a un punto focal
distinto en el lado opuesto de la lente

15.  Si se coloca una hoja blanca de papel a la
distancia de enfoque de la lente, puede verse una
imagen del objeto.

16. Determinación del poder dióptrico
de una lente <dioptría>
Cuanto más amplia sea la desviación de los rayos
luminosos por una lente, mayor es su poder dióptrico o
poder de refracción.
 Se mide en dioptrías.
 En el caso de una lente convexa es igual a 1m dividido
por su distancia focal.

17.  Una lente esférica
que cause la
convergencia de los
rayos luminosos
paralelos en un
punto focal a 1m de
distancia = +1
dioptría de poder
dióptrico.

18. Poder dióptrico en lentes
cóncavas
 Si se dispersan los rayos de luz en la
misma proporción en que una lente
convexa de 1dioptría los reúne, se dice
que la lente cóncava tiene una potencia
dióptrica de -1.
 Neutralizan el poder dióptrico de las
convexas.

19.  Posee un sistema
de lentes
 Un sistema de
apertura variable, la
pupila
 La retina que
equivale a la
película

20. • Sistema ocular de lentes:
 1. La separación entre el aire y la cara anterior de
la cámara.
 2. La separación entre la cara posterior de la
córnea y el humos acuoso.
 3. La separación entre el humor acuoso y la cara
anterior del cristalino.
 4. La separación entre la cara posterior del
cristalino y el humor vítreo.

21. Índice de refracción
 Aire: 1
 Córnea: 1.38
 Humor acuoso: 1.33
 Cristalino (como promedio): 1.4
 Humor vítreo: 1.34

22. Consideración de todas las superficies
oculares de refracción como una sola
lente: <reducción> del ojo.
 Suma algebraica de las superficies oculares de
refracción.
 Se considera que existe una sola superficie de
refracción con:
- Punto central: 17 mm (delante de la retina).
- Poder dióptrico: 59 dioptrías (cuando la acomodación del
cristalino corresponde a la visión de lejos.

23.  Cara anterior de la córnea:
- Aporta aprox. 2/3 de las 59 dioptrías.
 Cristalino: 20 dioptrías
- Aprox. La tercera parte del total.
- Su curvatura puede aumentar como respuesta a
las señales nerviosas para permitir la
acomodación.

24. Formación de una imagen en
la retina
 El resultado está invertido con respecto
al objeto.
 La mente percibe los objetos en su
posición derecha, debido a que el
cerebro esta entrenado para considerar
como normal una imagen invertida.

25. Mecanismo de <acomodación>
 Para conseguirlo, la forma del cristalino
cambia desde una lente con una
convexidad moderada hasta una lente
muy convexa.

26.  Cuando está en
estado de relajación
tiene forma casi
esférica.
 70 ligamentos se
suspensorios se fijan
hacia el perímetro
exterior del globo
ocular.
 El cristalino
permanece plano si el
ojo está en
condiciones normales.

27.  Músculo ciliar:
-Fibras meridionales: desde el
extremo periférico hasta la
unión esclerocorneal.
-Fibras circulares: disposición
circular alrededor de las
inserciones ligamentosas y
cuando se contraen
producen una acción tipo
esfínter

28.  La contracción de cualquiera de los grupos
de fibras musculares lisas que forman el
músculo ciliar relaja los ligamentos que
llegan a la cápsula del cristalino y éste
adquiere una forma esférica.

29. La acomodación está controlada
por nervios parasimpáticos
 Músculo ciliar: controlado por señales nerviosas
parasimpáticas desde el núcleo del tercer par en el
tronco del encéfalo.
 Contraen los 2 tipos de fibras del músculo ciliar.
 A medida que se aproxima un objeto distante hacia el
ojo, la cantidad de impulsos parasimpáticos que
inciden sobre el músculo ciliar crece de forma
progresiva para mantener el objeto constantemente
enfocado.

30. Presbicia: pérdida de la
acomodación en el cristalino.
 La capacidad de modificar su forma
disminuye con la edad.
 Queda casi desprovisto de su capacidad
de acomodación. <presbicia>
 El poder de acomodación desciende de 14
dioptrías hasta menos de 2 a los 45-50
años.

31. 

32. Diámetro pupilar
 La principal función del iris es incrementar la
cantidad de luz que penetra al ojo en la oscuridad y
disminuirla durante el día.
 La pupila puede disminuir su diámetro hasta 1.5
mm, y aumentarlo hasta 8 mm.
 La cantidad de luz que penetra al ojo es proporcional
al área de la pupila o al cuadrado de su diámetro

33. La profundidad del foco del sistema del
cristalino aumenta cuando disminuye el
diámetro pupilar.
 Mayor profundidad de
foco: la retina se
puede alejar
considerablemente
del plano focal y la
imagen permanecerá
casi enfocada con
nitidez.

34.  Mientras que si su
profundidad de foco
es superficial,
cuando la retina se
aparte un poco del
plano focal surgirá
una borrosidad
extrema.
 Circulo borroso.

35. Errores de refracción
 Emetropía (visión normal).
• Si los rayos de luz de objetos alejados quedan
enfocados con nitidez en la retina cuando el
músculo ciliar esté relajado por completo.

36.  Para enfocar de cerca, el ojo ha de
contraer el músculo ciliar y aportar así el
grado de acomodación oportuno.

37. Hipermetropía
 Suele deberse a un globo ocular demasiado corto,
o a veces de un sistema de lentes demasiado
débil.
 El sistema de lentes relajada no desvía lo
suficiente los rayos de luz paralelos como para
que lleguen a estar enfocaos en el momento de
alcanzar la retina.

38.  Es capaz de enfocar los objetos alejados en la
retina.
 En la vejez cuando el cristalino haya adquirido
presbicia, una persona hipermétrope normalmente
es incapaz de acomodar lo suficiente para enfocar
siquiera los objetos alejados, y mucho menos aún
los cercanos.

39. Miopía
 Cuando el músculo ciliar está relajado,
los rayos de luz de objetos alejados
quedan enfocados delante de la retina.

40.  A medida que se acerca el objeto al ojo, acaba por
aproximarse lo suficiente como para poder
enfocar su imagen.
 Posee un punto lejano que es el límite para la
visión nítida.

41. Corrección de la miopía y de la
hipermetropía mediante el empleo de
lentes.
 Miopía (elevado poder dióptrico): Puede
neutralizarse colocando delante del ojo una lente
cóncava esférica Divergencia de rayos.

42.  Hipermetropía (sistema de lentes débil): puede
corregirse si se añade poder dióptrico recurriendo
a una lente convexa delante del ojo.
 Se determinan por ensayo y error.

43. Astigmatismo
 Es un error de la refracción ocular que hace que la
imagen visual de un plano quede enfocada a una
distancia diferente de la que corresponde a su plano
perpendicular.

44.  Cada uno de los planos requiere un grado
diferente de acomodación.
 Sin la ayuda de una gafas la persona
jamás puede ver las cosas enfocadas con
nitidez.

45. Corrección del astigmatismo
con una lente cilíndrica
 Encontrar una lente esférica que sea capaz de
corregir el foco en uno de los 2 planos.
 Se recurre a una lente cilíndrica para corregir el
error restante  Eje y potencia.

46.  Tras colocar varias
lentes esféricas
delante del ojo
astigmático, suele
descubrirse una
potencia que permite
enfocar con nitidez un
juego de barras
paralelas.

47. Corrección de anomalías ópticas
mediante el uso de lentillas
 Se mantienen en su sitio
mediante una fina
película de líquido
lagrimal.
 Anula casi por completo
la refracción.
 La cara externa de la
lentilla ocupa la función
principal. Queratocono.

48. Ventajas
1) Gira con el ojo y aporta un campo de
visión nítida más amplio que las gafas.
2) Ejerce escasos efecto sobre las
dimensiones del objeto observado.

49. Cataratas: Zonas opacas del
cristalino
 Consiste en 1 o varias zonas turbias u opacas en
el interior del cristalino.
 Frecuente en personas mayores.
 1 Etapa de formación: se desnaturalizan las
proteínas de algunas fibras cristalinas.

50.  Más adelante, las mismas proteínas se
coagulan para generar áreas opacas en
lugar de fibras proteicas transparentes.

51.  Puede corregirse
mediante la extirpación
quirúrgica del cristalino.
 El poder dióptrico se
restituye colocando una
lente convexa delante
del mismo.
 Se implanta una lente
artificial de plástico en el
lugar del cristalino.

52. Agudeza visual
 La luminosidad es máxima en el centro de la
mancha retiniana, y se pierde en forma gradual
hacia los bordes
 Una persona puede distinguir dos puntos si los
centros sobre la retina distan al menos 2 micras;
los distingue a 10 metros si están separados 1.5
a 2 mm uno del otro (discriminación entre
fuentes de luz puntuales).

53. 1mm

54. Procedimiento clínico para
establecer la agudeza
 Tabla de exploración consta de letras de
diferentes tamaños.
 Colocada a 6m de la persona examinada.
 Visión de 20/20

55. Determinación de la distancia de un objeto
al ojo: <percepción de la profundidad>
 Percibe la distancia por 3 medios:
1) El tamaño que poseen las imágenes de los
objetos conocidos sobre la retina.
2) El efecto del movimiento de paralaje (desviación
angular de la posición aparente de un objeto).
3) El fenómeno de la etereopsia.

56. Según el tamaño de las imágenes
retinianas de objetos conocidos
 Si se sabe que una persona observada
mide 1.8m, quede determinarse la
distancia a la que se encuentra
simplemente por el tamaño de su imagen
en la retina.

57. Determinación de la distancia
mediante el movimiento de paralaje
 Al apartar la cabeza 3 cm hacia un lado cuando
un objeto se encuentra a 3cm delante del ojo, su
imagen recorre casi toda la retina mientras que la
de otro objeto a 60 m no muestra ningún
desplazamiento perceptible.
 Distancia relativa.

58. Determinación de la distancia por
estereopsia: visión binocular.
 Un ojo esta a poco más de 5cm del otro, las
imágenes formadas en las retinas son diferentes
entre sí.
 Inútil para la percepción de la profundidad a
distancias mayores a 15-60 m.
 Capacidad mayor para calcular las distancias
relativas cuando los objetos están próximos.

60.  Instrumento por el cual se puede mirar dentro del
ojo y ver la retina con claridad.

61. Funcionamiento
 Los rayos luminosos divergen desde un ojo
emétrope  sistema ocular de lentes  los rayos
son paralelos entre sí  ojo emétrope de otra
persona  se concentran en un foco puntual.
 Posee una serie de lentes para corregir la
refracción anormal.

62. SISTEMA HUMORAL DEL OJO:
LÍQUIDO INTRAOCULAR
 Mantiene una presión suficiente en el globo ocular
para que se siga dilatando.
 Se divide en:
* humor acuoso: delante del cristalino
* humor vítreo: entre lacara posterior del
cristalino y la retina.

63.  HUMOR ACUOSO
• Circula con libertad.
• Se está absorbiendo y
formando constantemente.
• Su balance regula el
volumen y la presión total
del líquido intraocular.
 HUMOR VÍTREO
• Masa gelatinosa
• Cohesión: se mantiene por
una fina red fibrilar
compuesta por moléculas
de proteoglucanos muy
largas.
• El agua y sustancias
disueltas pueden difundir
con lentitud.
• El flujo del líquido es
escaso

64. Formación del humor acuoso
por el cuerpo ciliar
 Se forma en el ojo a una velocidad media de 2 a 3
ml/min.
 Se segrega en su integridad por los procesos
ciliares
Formación del
Humor acuoso

65. 1. Comienza con el transporte activo de iones Na hacia
los espacios que quedan entre las células.
2. A su paso arrastra con ellos a los iones cloruro y
bicarbonatos  neutralidad eléctrica.
3. Todos los iones provocan el desplazamiento osmótico
del agua desde los capilares sanguíneos y la solución
resultante fluye hacia la cámara anterior del ojo.
4. Nutrientes como aminoácidos, ácido ascórbico y la
glucosa atraviesan el epitelio.

66. Salida del humor acuoso
desde el ojo
1. Fluye a través de la pupila hacia la cámara
anterior del ojo.
2. Circula por delante del cristalino y hacia el ángulo
que queda entre la córnea y el iris. Trabéculas.
3. Entra al conducto de Schlemm.
4. Desemboca en las venas extraoculares.

67.  El conducto de Schlemm es una vena de paredes
delgadas que recorre el perímetro del ojo.
 Tiene una membrana endotelial muy porosa.
 Las venas que van desde el conducto de
Schlemm hasta las venas mas grandes se llaman
venas acuosas.

68. Presión intraocular
 La presión intraocular media es de unos
15 mmHg, con un intervalo desde 12
hasta 20 mmHg.

69. Tonometría. Para medir la presión intraocular
 Después de anestesiar la
córnea ocular con un
anestésico local, se apoya
la platina del tonómetro
sobre ella.
 Se aplica una pequeña
presión sobre su embolo
central, lo que empuja
hacia adentro la porción
de la córnea que queda
bajo él.
La magnitud del desplazamiento
queda patente en la escala del
tonómetro y se calibra en forma
de presión Intraocular.

70. Regulación de la presión
intraocular
 Permanece constante en torno a +- 2 mmHg de su valor
normal.
 Su nivel queda determinado por la resistencia del humor
acuoso a través de la malla trabecular. Poseen orificios que
miden de 2-3 micrómetros.
 La cantidad de líquido que abandona el ojo a través del
conducto de Schlemm es de 2.5µl /min

71. Mecanismos para limpiar los espacios
trabeculares y el líquido intraocular.
 Cuando existe una gran cantidad de partículas en el humor
acuoso.
 Lo que a veces origina un glaucoma.
 Sobre la superficie de las láminas trabeculares existen
células fagocíticas.
 En el conducto de Schlemm hay células reticuloendoteliales
con la capacidad de rodear desechos y digerirlos.

72. El glaucoma causa fundamental
de ceguera.
 Enfermedad ocular en la
que asciende la presión
intraocular hasta un nivel
patológico, subiendo hasta
60 o 70 mmHg.
 Presiones por encima de
25 a 30 mmHg pueden
provocar una pérdida de
visión.
 Presiones altísimas son
capaces de provocar
ceguera en días e incluso
horas.

73.  Los axones del nervios óptico quedan comprimidos en su
salida del disco óptico.
 Se cree que bloquea el flujo axónico del citoplasma desde
los somas neuronales situados en la retina hacia las fibras
del nervio óptico que se dirigen hacia el cerebro.
 El resultado es la ausencia de nutrición para las fibras
 Es posible que La compresión de la arteria de la retina
también se sume al daño neuronal.

74. Tratamiento
 Colocando colirio en un ojo
que contenga un fármaco
capaz de disminuir la
producción ó aumentar la
absorción del humor
acuoso.
 Quirúrgico (abriendo los
espacios trabeculares que
permitan el flujo libre del
líquido hacia el espacio
subconjuntival del exterior.

75. Bibliografía
 Guyton y Hall. «Fisiología médica»
Decimosegunda Edición, Barcelona.
Editorial Elsevier. Capítulo 49.