Occhio

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Introduzione

Occhio Organo della vista, sensibile alla luce e presente in molte specie animali. A seconda del livello evolutivo raggiunto in ciascuna specie, gli occhi possono essere semplici strutture, in grado di distinguere solo la luce dal buio, oppure organi complessi (come nell’uomo e in altri mammiferi) capaci di distinguere anche piccole variazioni di forma, colore, luminosità e distanza. La funzione dell’occhio è quella di tradurre le onde elettromagnetiche della luce in impulsi nervosi che vengono trasmessi al cervello mediante il nervo ottico.

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Anatomia

L’occhio, o bulbo oculare, è una struttura sferoidale del diametro di circa 2,5 cm con una sporgenza pronunciata sulla sua superficie anteriore. La parte esterna è formata da tre strati di tessuto: il più esterno è la sclera, un rivestimento protettivo che ricopre circa cinque sesti della superficie oculare e che, nella parte anteriore, è in continuità con la cornea, trasparente e sporgente. Lo strato intermedio è la coroide, molto ricca di vasi sanguigni, che riveste i tre quinti posteriori del bulbo oculare ed è in continuità con il corpo ciliare e con l’iride che si trova nella parte anteriore dell’occhio. Infine, lo strato più interno è la retina, sensibile alla luce.

La cornea è una membrana trasparente, convessa in avanti, costituita da cinque strati, attraverso la quale la luce penetra all’interno dell’occhio. Dietro la cornea c’è una cavità (camera anteriore) che contiene un liquido trasparente e acquoso, l’umor acqueo, che la separa da una struttura, il cristallino, che rappresenta la “lente” dell’occhio. Il cristallino è una sfera appiattita formata da un gran numero di fibre trasparenti disposte in strati; è circondato dal muscolo ciliare, di forma circolare, a cui è collegato da alcuni legamenti. Insieme ai tessuti circostanti, il muscolo ciliare forma il corpo ciliare che, appiattendo il cristallino o arrotondandolo, ne modifica la lunghezza focale, cioè la distanza alla quale esso mette a fuoco le immagini.

L’iride è una formazione circolare, pigmentata, localizzata dietro la cornea e davanti al cristallino; essa presenta un’apertura circolare al centro, la pupilla, le cui dimensioni sono controllate da un muscolo posto sul suo margine. Contraendosi e rilassandosi, questo muscolo fa allargare o rimpicciolire la pupilla stessa, controllando la quantità di luce che penetra nell’occhio.

Dietro il cristallino, il bulbo oculare contiene una sostanza gelatinosa trasparente, l’umor vitreo, racchiusa da uno strato membranoso sottile, la membrana ialoidea. La pressione dell’umor vitreo mantiene il bulbo oculare disteso.

La retina è una membrana fotosensibile, formata in gran parte da cellule nervose stratificate che poggiano, dal lato esterno della retina, su uno strato pigmentato. Queste cellule si distinguono, a seconda del loro aspetto e della loro funzione, in coni e bastoncelli e hanno differenti sensibilità ai colori e alla quantità di luce. I coni sono più sensibili ai colori e permettono un’alta acutezza visiva; i bastoncelli sono più sensibili dei precedenti alla luce e permettono la visione crepuscolare a scarsa acutezza visiva (con il termine acutezza visiva si intende la capacità di discriminare un oggetto; essa è tanto maggiore quanto minore è la distanza alla quale si percepiscono come separati due punti appartenenti a quell’oggetto). Sulla retina, in perfetta opposizione alla pupilla, si trova una piccola zona ellissoidale del diametro di circa 2,5 mm, di colore giallo, chiamata fovea centralis: essa corrisponde alla zona di massima acutezza visiva dell’occhio. Nella fovea le cellule fotosensibili sono rappresentate solo da coni. Intorno a essa sono presenti sia coni sia bastoncelli; procedendo verso la periferia della zona sensibile i coni si diradano e, all’estremità esterna, si trovano solo bastoncelli.

Nel punto in cui il nervo ottico penetra nel bulbo oculare si trova una piccola zona rotonda di retina priva di cellule fotosensibili, la papilla ottica, che rappresenta il punto cieco dell’occhio.

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Fisiologia

Gli occhi degli animali possono essere paragonati a semplici macchine fotografiche, in quanto il cristallino forma sulla retina fotosensibile, che corrisponde a una pellicola fotografica, un’immagine capovolta degli oggetti. Come si è detto sopra, nell’occhio la messa a fuoco viene ottenuta con l’appiattimento o l’arrotondamento del cristallino: tale processo viene chiamato accomodazione. In condizioni normali, l’accomodazione non è necessaria per vedere oggetti lontani. Il cristallino, appiattito dal legamento sospensore, mette a fuoco questi oggetti sulla retina. Per vedere oggetti più vicini, il cristallino viene progressivamente arrotondato dalla contrazione del corpo ciliare, che fa rilassare il legamento.

Un bambino in tenera età riesce a vedere chiaramente a una distanza di soli 6,3 cm; con il passare degli anni, il cristallino gradualmente si indurisce, al punto che i limiti della visione da vicino sono circa 15 cm a 30 anni e 40 cm a 50 anni. Con l’avanzare dell’età, in genere si verifica una perdita della capacità di adattare gli occhi a normali distanze di lettura o di lavoro da vicino. Questo difetto della visione (presbiopia) può essere corretto con l’uso di lenti convesse per la visione da vicino. Altri difetti come l’ipermetropia e la miopia sono, invece, provocati da differenze strutturali nelle dimensioni degli occhi (vedi Vista; Occhiali).

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La funzione dei coni e dei bastoncelli

A causa della struttura nervosa della retina, l’occhio vede con la massima chiarezza solo nella regione della fovea. I coni permettono di distinguere dettagli fini, in quanto sono collegati singolarmente alle fibre nervose e pertanto gli stimoli diretti a ciascuno di essi vengono riprodotti in modo preciso. I bastoncelli, invece, sono collegati alle fibre nervose a gruppi; pertanto sono in grado di rispondere a stimoli ridotti ma diffusi, mentre non hanno la capacità di distinguere piccoli dettagli dell’immagine visiva. A causa di queste differenze, sia strutturali sia funzionali, il campo visivo dell’occhio è formato da una piccola zona centrale di grande nitidezza, circondata da una zona di nitidezza minore, in cui però la sensibilità alla luce è maggiore. La conseguenza di questo fenomeno è che gli oggetti risultano visibili di notte nella parte periferica della retina, mentre sono invisibili in quella centrale. I responsabili della visione diurna sono i coni, mentre alla visione notturna presiedono i bastoncelli.

Il meccanismo della visione comporta la sensibilizzazione delle cellule della retina da parte di un pigmento fotosensibile che nei bastoncelli prende il nome di rodopsina, nei coni iodopsina. Per la produzione della rodopsina è necessaria la vitamina A: per tale motivo, una carenza alimentare di questa vitamina può provocare problemi della visione notturna (emeralopia). La rodopsina viene inattivata per azione della luce e deve essere riformata dai bastoncelli in condizioni di oscurità; quindi, l’effetto che si avverte passando dalla luce del sole a una stanza buia, quando non si riesce a vedere nulla, è dovuto al fatto che le nuove molecole di rodopsina non sono ancora disponibili. Quando il pigmento si è formato e gli occhi sono diventati sensibili ai bassi livelli di illuminazione, si dice che la vista si è adattata all’oscurità.

Lo strato esterno di pigmento bruno su cui poggia la superficie esterna della retina protegge i coni da un’eccessiva esposizione alla luce. Se una luce intensa colpisce la retina, i granuli di questo pigmento migrano negli spazi intorno ai coni, rivestendoli e formando uno schermo protettivo contro la luce e adattando, così, l’occhio all’intensa luminosità.