Quin és el mecanisme pel qual captem les imatges dels objectes
que observem?
En iniciar aquesta activitat d’òptica em fet una exploració
prèvia de la qual se’n deduïa que el que arriba al nostre
ull no es l’objecte sinó la llum que es desprèn de
l’objecte.
Aquesta direccionalitat de la llum des de l’objecte fins a l’ull
no sempre es veu així de clara. Recorden una frase molt utilitzada:
“Te una mirada penetrant” com si alguna cosa sortís dels nostres ulls i arribes a l’objecte que estem observant. Això no és així . Si no hi ha llum que arribi al objecte i aquesta no es reenviada als nostres ulls, no veurem res.
El sentit de la vista
La visió és considerada com un sentit clau. Gran part de
la informació que arriba al cervell procedent del medi extern ho
fa a través de l’aparell visual. Aspectes com la forma, la
mida, el color, la lluminositat, la distància a la qual estan els
objectes, etc., són captats gràcies a la visió; i
per tant el funcionament òptic de l’ull, junt amb l’excitació
de les cèl•lules receptores de la retina i la transmissió
i l’anàlisi per part de l’escorça cerebral.
Cal remarcar també que aproximadament una desena part de l’escorça
cerebral està destinada a percebre i interpretar la informació
visual i arxivar les imatges dels objectes vistos.
Del conjunt de l’espectre de radiacions electromagnètiques conegudes i de les emeses pel sol l’ull humà sols és capaç de percebre una estreta banda: el que es coneix com a radiació visible. La radiació visible esta compresa entre les següents longituds d’ona: 380 mm pel color vermell i 760 mm del color violat. A cada longitud d’ona li correspon un color particular, tot i que dues longitud d’ona pròximes no son percebudes per l’ull con a color diferents. D’altra banda el groc es la percepció que correspon a una longitud d’ona situada a la zona de groc o bé la sima de dues longitud d’ona que corresponen al vermell i al verd.
Els ulls
El globus ocular el podem dividir en tres
capes:
- L’escleròtica, la capa més externa, és de
color blanc, de teixit fibrós, elàstic i resistent. La seva
missió és protegir les estructures internes de l’ull,
servir d’inserció als músculs oculars i determina
la forma circular del globus ocular. A la anterior i central de l’escleròtica
origina una làmina transparent circular, molt prima i lleugerament
corbada cap a l’exterior, la còrnia, el primer medi transparent
de l’ull i que actua com a lent convergent.
- La coroide, la capa mitjana del globus ocular, està molt vascularitzada
i té per missió nodrir la retina. A la part anterior del
globus ocular forma una membrana circular acolorida, el iris, amb un orifici
central, la pupil•la, obertura regulable. El iris presenta un complex
sistema de músculs que serveixen per augmentar o disminuir el diàmetre
de la pupil•la, amb la qual cosa es regula l’entrada de llum
al interior de l’ull. El iris i la pupil•la són els
elements que caracteritzen la mirada humana. Entre el iris i la còrnia
es troba un líquid transparent anomenat humor aquós.
- Darrera del iris està situat el cristal•lí, que
delimita dues cambres, d’anterior (entre la còrnia i el cristal•lí),
plena d’humor aquós, i la posterior entre (el cristal•lí
i la retina), plena d’humor vitri.
El cristal•lí és una lent biconvexa, transparent,
situada darrera el iris i formada per material elàstic lo que permet
modificar la seva forma (augmentar la convexitat) per l’acció
dels músculs ciliars. Aquesta capacitat de deformar-se del cristal•lí
és la base del procés d’acomodació de l’ull
a la visió d’objectes situats a diferents distàncies.
 |
Els humors aquós i
vitri són transparents, i entre les seves missions destaca
la de mantenir la forma esfèrica de l’ull. Índex
de refracció:humor cristal•lí i humor vitri ~
1,336 (similar al de l’aigua 1,333); cristal•lí
= 1,437. La major part de la refracció de la llum es produïda
per la còrnia. L’ull normal enfoca amb nitidesa un objecte qualsevol situat a qualsevol distància entre el infinit i uns 25 cm davant de l’ull. Ho fa amb el procés d’acomodació mitjançant els muscles ciliars que subjecten el cristal•lí. L’allunyament del punt pròxim s’anomena presbícia. |
- La retina és la capa que entapissa
internament el globus i la que conté els fotoreceptors, els cons
i els bastons. Aquestos són molt nombrosos entre 6 i 150 milions
distribuïts selectivament. Els primers, cons, dominen a la fòvea,
àrea circular situada en el fons del globus, intervenen en la visió
de la llum intensa i són responsables de la percepció dels
colors. Els bastons, situats en les zones perifèriques de la retina
sensible, són sensibles a baixes intensitats de llum i són
els responsables de la visió nocturna, que és bàsicament
en blanc i negre.
A més dels fotoreceptor, la retina està formada per altres
tipus de cèl•lules nervioses, com les ganglionars i les bipolars.
No tota la superfície de la retina té la mateixa sensibilitat
visual. A l’alçada del teòric eix òptic del
globus ocular hi ha la màcula lútia (o taca groga) àrea
de màxima sensibilitat visual, on l’aparell òptic
de l’ull tendeix a formar les imatges. La part central i més
sensible de la màcula s’anomena fòvea.
Uns mil•límetres per sota de la taca groga hi ha el punt
cec, que és des de on surt el nervi òptic i que no té
sensibilitat visual. En aquest punt cec no tenim ni cons ni bastons.
Els annexos del globus ocular: són
els músculs oculomotors, l’aparell palpebral i l’aparell
lacrimal.
- Cada globus ocular té sis músculs motors que li permeten
una àmplia gamma de moviments. Els músculs dels dos globus
oculars es mouen harmònicament i sincrònicament.
- L’aparell palpebral protegeix la part davantera de l’ull
i esta format per les parpelles (també dites palpebres), uns replegament
cutanis que tanquen per davant l’òrbita. La vora de les parpelles
hi han les pestanyes, que detecten per contacte la proximitat dels objectes
i retenen les partícules estranyes. Durant el son les parpelles
romanen tancades en repòs, mentre que durant la resta del dia fan
moviments ràpids i continus.
La cara interna de les parpelles està coberta per una delicada
membrana, la conjuntiva, que cobreix també la part davantera de
l’escleròtica, tret de la còrnia.
- L’aparell lacrimal produeix la secreció lacrimal, líquid
transparent, salat i antisèptic que s’origina a les glàndules
lacrimals, situades a la part superior externa dels globus oculars. Aquesta
secreció humiteja i neteja la superfície externa de l’ull
gràcies al continu moviment de les parpelles.
FISIOLOGIA DE LA VISIÓ
Els fotoreceptors contenen els pigments visuals sensibles a la llum. Als bastonets hi ha rodopsina, de color vermellós, que per l’acció de la llum es decolora i es descompon en retinè i opsina. Aquesta reacció origina impulsos nerviosos que passen al nervi òptic. Immediatament després se sintetitza de nou la rodopsina. (En aquesta síntesi és necessària la vitamina A; la seva manca provoca un defecte visual conegut con ceguesa nocturna o visió deficient en ambients poc il•luminats)
Sembla que a la retina hi ha tres tipus de cons, cadascun dels quals té un pigment sensible a un dels colors primaris (blau, verd i vermell), és a dir, a diverses longituds d’ona. El color d’un objecte es forma al cervell per fusió del impulsos procedents dels diversos tipus de cons. La perfecta visió del colors es produeix quan les imatges dels objectes es projecten a la fòvea.
Tant en els bastons i en els cons troben el
11-cis-retinal, absorbeix la llum incident.
En els bastons el retinal més l’opsina (una proteïna)
dona la rodopsina, un carotenoide.
En els cons tenim altres formes d’opsina, i la rodiopsina generada absorbeix, selectivament bandes corresponents a longitud d’ona vermella, blava i verda.
La llum, en incidir sobre cons i bastons, es absorbida per la rodopsina, produint-se un canvi del retinal del isòmer cis al trans:
tot separant-se l’aldehid de l’opsina
i generant el impuls nerviós.
Es torna a generar rodopsina a punt de ser excitada. Donant lloc a un procés cíclic
