Anatomia, struttura e funzioni del nostro organo visivo
L’occhio è uno dei nostri organi di senso più importanti e la sua complessità è senza eguali. L’occhio umano è in grado di assorbire ed elaborare più di dieci milioni di informazioni al secondo. Hai mai pensato a come davvero funziona l’occhio, a come vengono generate le immagini che effettivamente vedi?
E quali parti del nostro corpo sono coinvolte in questo processo complesso?
L’occhio funziona concettualmente come una videocamera: le diverse parti che lo compongono lavorano assieme per visualizzare il mondo che ti circonda. Ma analizziamo innazitutto le parti fondamentali che compongono l’occhio e la sua struttura.
Cornea
La cornea, ovvero lo strato esterno dell’occhio, è umida perché è ricoperta da liquido lacrimale. È inclusa in quella che è nota come sclera (la parte bianca dell’occhio); insieme, questi due elementi formano quello che gli esperti chiamano tunica externa bulbi. La cornea agisce come una finestra, ha la forma di un disco ed è trasparente per lasciare entrare la luce nell’occhio. Protegge inoltre l’occhio da agenti esterni come sporco, polvere o ferite superficiali. È naturalmente molto robusta. In aggiunta, la sua curvatura le conferisce determinate qualità ottiche e ci aiuta a vedere nitidamente.
Sclera
La sclera, ovvero la parte bianca dell’occhio, è più spessa e robusta della cornea e protegge l’occhio dai danni. Copre virtualmente tutto l’occhio, con solo due eccezioni: nella parte frontale si trova la cornea, mentre nella parte posteriore le fibre dei nervi ottici.
Pupilla
La pupilla è il punto nero al centro dell’occhio. Reagisce alla luce incidente e si adatta alla sua intensità. Non è la pupilla stessa a cambiare, bensì è l’iride che ne permette l’adattamento. Anche il nostro stato emotivo influenza le dimensioni delle pupille. Paura e gioia, ad esempio, possono provocare la dilatazione della pupilla, ma anche alcool e stupefacenti provocano un’alterazione delle dimensioni della pupilla.
Iride
L’iride, ovvero l’anello colorato, circonda la pupilla e funzione nello stesso modo di un’apertura: controlla la quantità di luce che entra nell’occhio. In un ambiente molto luminoso fa sì che la pupilla si rimpicciolisca, riducendo così la quantità di luce in ingresso. Al buio, succede il contrario: i muscoli sfinteri dell’iride si aprono e la pupilla si dilata. Questa soluzione permette di far entrare più luce nell’occhio quando è buio e meno luce in ambienti molto luminosi. L’iride determina inoltre il colore dei nostri occhi e la sua struttura è unica per ciascun individuo. Il suo nome è preso dalla dea greca dell’arcobaleno. Curiosamente, il colore dell’iride non influisce in alcun modo sulla nostra visione. Chi ha gli occhi marroni non vede il mondo “più scuro” di chi ha gli occhi blu.
Camere dell’occhio (camerae bulbi)
L’occhio umano è composto da camera anteriore e posteriore. Queste sono una sorta di spazio vuoto nel suo segmento anteriore che contiene un fluido acquoso. Questo fluido contiene nutrienti essenziali per il cristallino e la cornea e fornisce loro ossigeno, aiutandoli a combattere gli agenti patogeni. Il fluido acquoso nelle camere dell’occhio ha un’altra funzione: aiuta l’occhio a mantenere la sua forma rotonda.
Cristallino (lens crystallina)
Il cristallino raccoglie la luce che colpisce la pupilla e riproduce un’immagine nitida sulla retina. È elastico e può adattare la sua forma usando i muscoli ciliari per focalizzarsi su oggetti vicini e lontani. Questo significa che quando guardiamo oggetti vicini, il cristallino si curva per permettere di metterli a fuoco nitidamente. Ma quando gli oggetti sono lontani, il cristallino si appiattisce per permetterci di vedere sempre nitidamente. Il cristallino capovolge l’immagine che guardiamo e la proietta sulla retina al contrario. L’immagine viene girata “nel verso giusto” solo successivamente, ovvero quando il cervello la elabora.
Corpo ciliare (corpus ciliare)
Il corpo ciliare svolge un ruolo importante nella visione: produce il fluido acquoso e contiene il muscolo ciliare (musculus ciliaris). Adattando il cristallino, ci permette di mettere a fuoco sia gli oggetti vicini che lontani.
Corpo vitreo (corpus vitreum)
L’interno dell’occhio tra il cristallino e la retina contiene il corpo vitreo. Il corpo vitreo occupa la maggior parte dello spazio nell’occhio e, come suggerisce il nome, ne rappresenta il corpo. È trasparente ed è costituito peri l 98% da acqua e il 2% da sodio ialuronato e fibre di collagene.
Retina
La retina elabora gli stimoli luminosi e cromatici per trasmetterli al cervello tramite il nervo ottico. In poche parole, la retina si comporta come un catalizzatore: utilizza le sue cellule sensoriali per convertire la luce in ingresso, che verrà in seguito elaborata dal cervello. Le cellule sensoriali sono costituite da coni (per vedere i colori) e bastoncelli (per distinguere tra giorno e notte). L’area dell’occhio in cui si trova la massima concentrazione di cellule sensoriali è il centro della retina, ovvero la macula: circa il 95% di tutte le cellule sensoriali è localizzato in questa area di circa 5 millimetri quadrati. È equivalente circa alle dimensioni della testa di uno spillo.
Coroide (chorioidea)
La coroide dell’occhio umano è localizzata tra la sclera e la retina e arriva fino al corpo ciliare e all’iride. Fornisce nutrienti ai ricettori sulla retina, mantiene costante la temperatura della retina e partecipa inoltre all’adattamento dell’occhio, ovvero nel passaggio tra la visione da vicino e da lontano, in modo del tutto simile a quando la lente di una videocamera mette a fuoco.
Nervo ottico (nervis opticus)
Il nervo ottico è responsabile del trasferimento di informazioni dalla retina al cervello. È costituito da circa un milione di fibre nervose (assoni), ha uno spessore di circa mezzo centimetro ed esce dalla retina attraverso la pupilla. Questo punto è noto anche con il nome “punto cieco” perché qui la retina è priva di cellule sensoriali. Per questo l’immagine generata dal cervello è di fatto un punto nero – solitamente le nostre cellule grigie compensano per fornire una visione consistente. Ad ogni modo, questo punto non viene solitamente percepito consapevolmente perché il cervello “rimedia” all’errore.
Fovea (fovea centralis)
Un’area piccola ma molto importante: la fovea è grande meno di due millimetri ma svolge compiti fondamentali nel nostro sistema ottico. È localizzata al centro della retina ed è ricca di cellule sensoriali che ci permettono di vedere a colori e con la massima nitidezza. Quando guardiamo un oggetto, i nostri occhi ruotano automaticamente per permetterne la rappresentazione sulla fovea.
La parte esterna dell’occhio umano
Le parti “attorno” all’occhio umano sono fondamentali per il buon funzionamento della visione: ne fanno parte le palpebre, le ciglia, le ghiandole lacrimali e le sopracciglia.
Ghiandole lacrimali (glandula lacrimalis)
Grande all’incirca come una mandorla, è situata all’esterno dell’orbita e produce le lacrime quando è necessario: è la ghiandola lacrimale. Le sue secrezioni, costituite da sale, proteine, grassi ed enzimi, hanno lo scopo di proteggere la cornea, aiutandola ad eliminare corpi estranei dall’occhio.
Palpebre (palpebrae)
Le palpebre idratano l’occhio a ogni battito di ciglia come riflesso contro vento, liquidi o corpi estranei. In media, una persona batte le ciglia da otto a dodici volte al minuto, distribuendo il fluido su tutta la superficie dell’occhio in frazioni di secondo. Così idratata, la cornea non si secca.
Ciglia (cilia)
Le ciglia non svolgono solo una funzione estetica, ma anche pratica: il loro compito è tenere lontani polvere, particelle di sporcizia e altri corpi estranei. Tutto questo in modo automatico: non appena le sottili ciglia entrano in contatto con qualcosa o il cervello prevede un imminente contatto, le palpebre si chiudono di riflesso.
Sopracciglia (supercilium)
Le sopracciglia proteggono gli occhi dal sudore che potrebbe colare dalla fronte.
Come funziona la visione nell’occhio umano
Il modo in cui vediamo le cose è il risultato di un processo complesso: ancora prima di arrivare a vedere qualcosa, una serie di passaggi singoli ha luogo nell’occhio e nel cervello. Stiamo parlando del percorso retino-corticale, che inizia sull’occhio e si sviluppa fino al nostro cervello. In parole semplici, noi vediamo perché l’occhio umano assorbe la luce dall’ambiente circostante e la raccoglie sulla cornea, generando una prima impressione visiva. Entrambi gli occhi trasmettono quindi questa immagine al cervello attraverso il nervo ottico. Lì l’immagine viene elaborata, dando luogo a ciò che noi chiamiamo “visione”. La luce forma la base di tutto ciò che vediamo. Nella più totale oscurità, siamo virtualmente ciechi.
Nello specifico, ciò significa che per poter vedere un oggetto, questo deve essere necessariamente esposto a una qualche forma di luce. La luce viene riflessa dall’oggetto ed elaborata dal nostro apparato visivo. Se guardiamo un albero, i nostri occhi assorbono la luce riflessa dall’albero: i raggi innanzitutto penetrano la congiuntiva e la cornea. Successivamente, attraversano la camera anteriore e la pupilla. Infine la luce colpisce il cristallino, dove viene raccolta e trasferita alla retina fotosensibile. Qui l’informazione visiva viene acquisita e smistata: i bastoncelli permettono di distinguere tra giorno e notte, mentre i coni hanno la funzione di farci vedere i colori e i contrasti. L’informazione elaborata viene trasferita al nervo ottico, che la trasmette direttamente al cervello, dove verrà esaminata ancora una volta, interpretata e consolidata per formare l’immagine che infine vediamo.
Nonostante le scoperte approfondite sull’anatomia dell’occhio umano e la sua struttura, molte domande sul funzionamento della nostra coscienza rimangono senza risposta. Pertanto, mentre sappiamo quali parti del cervello sono maggiormente coinvolte quando vediamo qualcosa, nessuno ha ancora capito come questo dia vita al mondo così come lo percepiamo.
Vedere da vicino e da lontano
Un occhio senza difetti visivi riesce automaticamente, senza ausili, a passare dalla visione da vicino a quella da lontano mettendo a fuoco gli oggetti a qualsiasi distanza. Questa abilità dinamica di vedere gli oggetti nitidamente a diverse distanze è chiamata accomodazione e si basa sull’elasticità del nostro cristallino. In assenza di difetti visivi, il cristallino è in grado di modificare la sua forma e quindi di adattarsi alla distanza dell’oggetto che stiamo guardando, vicino o lontano. In condizioni normali, il cristallino è piatto e lungo e questa forma è ideale per mettere a fuoco gli oggetti lontani. Ma se dobbiamo guardare un oggetto vicino, il cristallino si incurva, passando nell’intervallo del vicino e permettendoci quindi di mettere a fuoco oggetti vicini. L’accomodazione viene sempre attivata quando gli oggetti appaiono sfocati sulla fovea.
Vedere durante il giorno: come funzionano i nostri occhi
La visione degli oggetti quando c’è abbondante luce (visione fotopica o diurna) è un compito assolto dalle cellule sensoriali responsabile della visione dei colori, ovvero i coni. Anche la pupilla è coinvolta nella visione diurna: quanto maggiore è la luce, tanto più piccola diventa la pupilla. Adattandosi alle diverse intensità di illuminazione, regola la quantità di luce che entra nell’occhio. Questa qualità prende il nome di adattamento. Gli occhiali da sole e le lenti colorate che proteggono l’occhio dalla luce.
Visione notturna e al crepuscolo
Di notte i nostri occhi passano dalla visione diurna (fotopica) a quella notturna (scotopica). Un occhio privo di difetti visivi ha bisogno di circa 25 minuti per adattarsi al buio. Quanto minore è la luce nell’ambiente, tanto più attive diventeranno le cellule sensoriali dell’occhio chiamate bastoncelli: esse ci permettono di passare dalla luce al buio. Allo stesso tempo, le pupille si allargano per “lasciare entrare” quanta più luce possibile. Un occhio privo di difetti visivi non ha difficoltà ad adattarsi al cambiamento delle condizioni di illuminazione. Malattie ereditarie, alcune medicine, ferite e una carenza di vitamina A possono limitare la visione notturna o al crepuscolo. È un problema che interessa molte persone che indossano gli occhiali. Le loro pupille devono dilatarsi ancora di più in condizioni di scarsa illuminazione. Di conseguenza, la profondità di campo si perde e la percezione dello spazio risulta limitata, mentre i riflessi aumentano e i contrasti si fanno meno nitidi, con affaticamento degli occhi. Alcune tecnologie introdotte da ZEISS prendono in considerazione la dilatazione delle pupille di notte nella fase di progettazione della lente aiutando a migliorare sensibilmente le performance di visione in condizioni di scarsa illuminazione.
Lo sapevi che la capacità di vedere di giorno e di notte acquista importanza anche per quanto riguarda la sicurezza sugli aerei? Durante il decollo e l’atterraggio, le luci in cabina vengono abbassate, in modo da permettere agli occhi dei passeggeri e dell’equipaggio di adattarsi immediatamente alle nuove condizioni di luce in caso di incidente. Questo accorgimento può far guadagnare secondi preziosi durante un’emergenza.
Problemi di visione e malattie degli occhi: cosa fare se la visione è limitata
Miopia, presbiopia: sono molti i problemi di visione che possono limitare la nostra percezione visiva. Nella maggior parte dei casi, un paio di occhiali con lenti adeguate alle specifiche esigenze visive sono in grado di far riguadagnare una visione nitida. MIGLIORE VISIONE spiega: Che tipo di lente preferire per i diversi difetti di visione?
Molte patologie degli occhi possono influenzare la nostra visione e avere conseguenze importanti sul modo in cui percepiamo il mondo intorno a noi. Esse comprendono tutti i disturbi, da quelli più innocui come la secchezza cronica oculare, l’opacità vitreale e lo strabismo fino alla cataratta, al glaucoma e alla degenerazione maculare. Ma quali sono i problemi visivi più comuni e com’è possibile riconoscerli?
Stai facendo confusione con tutti questi termini e processi? Non preoccuparti! Come vedi, l’occhio umano è un organo estremamente complesso che funziona a stretto contatto con il cervello; viene spesso considerato come una finestra sul cervello. Nessuno degli altri sensi ci fornisce così tante informazioni sul nostro ambiente, sulla vita di tutti i giorni o sulle persone attorno a noi e, in sostanza, su noi stessi.