Visión bajo el agua

Mientras está en contacto con el aire, el ojo humano normal hace un maravilloso trabajo al proporcionar información visual exacta al cerebro. En contacto con el agua, sin embargo, falla irremediablemente. Para entender porqué, necesitamos examinar las propiedades ópticas del ojo.

La figura nos muestra una sección lateral del ojo humano y el número que acompaña a cada componente del ojo es su índice de refracción. En particular, notemos el índice de refracción de la córnea, n(c), que es 1.38.

El poder de refracción de la córnea cuando está en contacto con el aire (cuyo índice de refracción es n(a)=1.00) es

P(a)=[n(c)-n(a)]/R                ec. (1)

donde R es el radio de curvatura de la córnea. Si el radio es expresado en metros la unidad de poder es la dioptría. Típicamente tenemos R=0.008 metros. Sustituyendo los valores conocidos en la ecuación de arriba (1) obtenemos

P(a)= 47.5 dioptrías.

Si, en cambio, la córnea está en contacto directo con el agua cuyo índice de refracción es n(w)=1.33, su poder es

P(w)=[n(c)-n(w)]/R = 6.3 dioptrías.

La córnea ha perdido 41.2 dioptrías (87%) de su poder de refracción. Esto significa que, bajo el agua, el ojo se vuelve severamente hipermétrope, así que los rayos de luz paralelos que entran al ojo relajado no enfocan en la retina, sino bastante por detrás por lo que todo se ve borroso.

¿Puede la acomodación del cristalino compensar la pérdida de poder de la córnea? Desafortunadamente no.

Lo mejor que el músculo ciliar puede hacer para que el cristalino enfoque es modificar su forma por unas 16 dioptrías, y eso es solo para los niños muy pequeños.

Para los adultos la máxima acomodación del cristalino es de aproximadamente 10 dioptrías a la edad de 30 años, y este número decrece hasta 1 dioptría a la edad de 60 años.

La solución más popular para este problema es el uso de una careta. La careta acomoda frente a los ojos una interfase agua/aire, y esto restablece el funcionamiento normal de la córnea, aunque produce problemas como el aumento en el tamaño de la imagen y la reducción del campo visual.

Referencia.

• Underwater Vision

Imagen de Underwater Vision

Leyendo a la distancia de Harmon

Publicación de David J. Langford en Vision Health Eye Care.

Frecuentemente le digo a la gente que recuerde las tres reglas para una buena higiene visual: buena luz, buena distancia y la regla de descanso 20/20/20. Ahora vamos a hablar acerca de la buena distancia, específicamente la distancia de Harmon.

Resulta que cuando leemos existe una distancia específica que le permite al sistema visual estar lo mas relajado posible. Para determinar la distancia ideal de lectura (distancia de Harmon), ponemos el puño en la mejilla. El lugar del codo es ahora la distancia de Harmon.

Leer material demasiado cerca de los ojos, como cuando se está encorvado sobre la lectura, causa que los ojos tengan una sobreconvergencia (se juntan demasiado) lo que causa un estrés innecesario. Lo mismo sucede al acercarse demasiado al libro, los ojos tienen que enfocar más de lo que normalmente lo harían, causando estrés. Estas fuentes de estrés pueden causar cansancio, dolor de cabeza y a veces pueden llevar a desarrollar mayor miopía de la que uno desarrollaría naturalmente de manera genética.

La buena iluminación y los descansos frecuentes también son importantes.

Referencia

• Vision Health Eye Care

Imagen de David J. Langford

Sustancia química que devuelve la vista a ratones ciegos

Se espera que pueda ser usada en humanos.

La revista Science Daily publica el 25 de julio de 2012 información sobre el trabajo de un equipo de científicos de la Universidad de California y la Universidad de Munich, que han descubierto un químico que restablece temporalmente la visión en ratones ciegos, y trabajan para que el componente pueda usarse en personas con ceguera degenerativa para que vuelvan a ver.

Podrían verse beneficiados por este químico las personas con retinosis pigmentaria, una enfermedad genética que es la forma hereditaria más común de ceguera, así como la degeneración macular relacionada con la edad, que es la causa más común de ceguera adquirida en el mundo desarrollado. En ambos casos, las células sensibles a la luz en la retina, los conos y bastones, mueren dejando al ojo sin fotorreceptores funcionales.

El químico llamado AAQ actúa haciendo que el resto de células -normalmente “ciegas”- sean sensibles a la luz, dijo el investigador Richard Kramer, profesor de biología celular y molecular en la Universidad de California en Berkeley. AAQ es un fotointerruptor que se pega a los canales iónicos de las proteínas en la superficie de las células retinales. Cuando se prende, AAQ altera el flujo de iones a través de los canales y activa esas neuronas, que al tener la forma de conos y bastones son activadas por la luz.

Esto también es menos invasivo que implantar chips electrónicos fotosensibles en el ojo.

La ventaja de usar un simple químico es que se puede cambiar la dosis y combinar con otras terapias, o descontinuar la terapia si los resultados no son satisfactorios, cosa que no puede hacerse cuando se implanta un chip o se practica una modificación genética, dijo Kramer.

Los ratones ciegos en el experimento tenían mutaciones genéticas que hicieron que sus conos y bastones murieran a los meses de su nacimiento y se desactivaran otros fotopigmentos en el ojo. Después de inyectar pequeñas cantidades de AAQ dentro del ojo de los ratones ciegos, Kramer y sus colegas confirmaron que se había restablecido la sensibilidad a la luz porque las pupulas de los ratones se contraían en la luz brillante, y evitaban la luz, que es un comportamiento típico de los roedores, que no huibera sido posible si el animal es ciego. “El fotointerruptor ofrece una esperanza real a los pacientes con degeneración retinal,” dijo el co-autor Van Gelder. “Todavía necesitamos demostrar que los componentes son seguros y que funcionarán en las personas como funcionan en los ratones.”

Referencia

• University of California - Berkeley (2012, July 25). Chemical makes blind mice see; compound holds promise for treating humans. ScienceDaily.

Foto de Ian Boyd

Problemas en los parpados. Segunda parte y última.

Entropion. En el entropión el párpado inferior se invierte hacia el ojo, permitiendo que las pestañas rocen la conjuntiva. Además de la irritación del ojo el entropión puede producir lagrimeo excesivo, secreción y costras en el párpado y una sensación de cuerpo extraño en el ojo. Puede ser que las pestañas raspen la córnea, causando infección o cicatrización.

El entropión aparece más comúnmente con la edad avanzada, cuando el tejido de los párpados se vuelve flácido.

Tratamiento. Las lágrimas artificiales o el ungüento lubricante pueden ofrecer alivio temporal al proporcionar humedad adicional. Algunas personas usan un escudo plástico de protección durante la noche para retener la humedad. La medida primaria para tratar el trastorno es la cirugía para reposicionar el párpado. Ajustar quirúrgicamente los músculos de los párpados es un procedimiento simple que generalmente se practica en forma ambulatoria y con anestesia local.

Ectropión. En este caso el párpado se evierte y se cuelga, no puede cerrarse adecuadamente por lo que sin esta protección el ojo se seca y se inflama. Las lágrimas fluyen hacia afuera del ojo en lugar de lubricarlo. El ectropión se debe con mayor frecuencia a la relajación de los músculos del párpado como resultado de la edad. Y cuando no se trata puede llevar a infecciones, daño a la córnea por exposición y lubricación inadecuada.

Tratamiento. El tratamiento para el ectropión es muy parecido al del entropión. Además algunas personas aseguran el párpado en su lugar con tela adhesiva en la noche para evitar que se evierta.

Ptosis. La ptosis es la caída del párpado causada por debilidad del músculo que eleva el párpado superior y lo mantiene abierto; puede afectar uno o ambos ojos y bloquear parcialmente la visión.

La ptosis se ve a menudo en familias. Puede ser que algún niño nazca con ptosis, pero en adultos puede ser resultado de la edad o de alguna lesión.

Trastornos como la miastenia gravis, diabetes o tumores cerebrales pueden causar ptosis. Es decir, la ptosis puede ser signo de problemas en el sistema nervioso.

Tratamiento. Si el párpado caído afecta la visión, el tratamiento de la causa puede mejorar la ptosis. Si la ptosis es causada por la edad o alguna lesión, el médico puede operar para reforzar el músculo. Esta es una operación complicada que debe ser practicada por un especialista.

Referencia.

• Buettner, H.(2002), Guía de la Clínica Mayo sobre visión y salud ocular, Trillas, México.

Foto de Gerard Girbes

De la hojita del calendario

Nada hay más terrible que una ignorancia activa.

Johann Wolfgang Goethe

Foto de Gerard Girbes