OCCHIO – struttura e funzioni
L’occhio è un organo di senso costituito da una complessa struttura anatomica, contenuta all’interno della cavità orbitale.
Le palpebre rappresentano il sistema di difesa più esterno dell’occhio; sono rivestite esternamente dalla pelle ed internamente da una membrana molto vascolarizzata, la congiuntiva. Negli animali, a differenza dell’uomo, ne ritroviamo una in più; infatti, oltre alle due palpebre principali, superiore e inferiore, è presente una terza palpebra, localizzata dietro e medialmente alla palpebra inferiore, con funzioni, oltre che di protezione, di secrezione-distribuzione del fil pre-corneale.
Il globo oculare ha la forma di una sfera, leggermente schiacciata, la cui superficie esterna è costituita dalla cornea e dalla sclera.
La sclera costituisce la maggior parte della superficie esterna del globo oculare, è di colore bianco ed è costituita da tessuto fibroso, che la rende molto resistente.
Nella parte anteriore dell’occhio ritroviamo la cornea, membrana completamente trasparente, priva di vasi ma ricchissima di fibre nervose; la sua superficie è bagnata continuamente dalle lacrime, che, aderendo ad essa, creano un’interfaccia (film lacrimale-superficie corneale) che costituisce la prima lente convergente dell’occhio, sia nell’uomo che negli animali. Tali lacrime sono prodotte dalla ghiandola lacrimale principale e dalla ghiandola lacrimale secondaria, presenti a livello di congiuntiva e terza palpebra. La cornea ha uno spessore inferiore ad 1 mm ed è composta da più strati. La stabilità del film lacrimale e la trasparenza della cornea sono essenziali per la visione.
Dietro la cornea si trova la camera anteriore, delimitata posteriormente dall’uvea e ripiena di un fluido chiaro, chiamato umor acqueo, prodotto dai corpi ciliari dell’uvea.
L’uvea è costituita da iride, corpi ciliari e coroide.
- L’iride è la parte più anteriore dell’uvea e conferisce il colore agli occhi; grazie a due muscoli (dilatatore e costrittore) può variare le sue dimensioni in relazione alle condizioni di luce ambientale, condizionando di conseguenza anche la grandezza di un piccolo foro posto al suo centro, la pupilla. L’iride può essere chiara (dal blu al verde) o bruna (dal marrone al nero), ma in realtà la sua colorazione dipende sia dalla quantità di pigmento che da fenomeni ottici di riflessione e di diffrazione della luce nello stroma irideo; nelle iridi chiare, poco pigmentate, la luce passa fino agli strati profondi dove viene riflessa assumendo un colore chiaro; al contrario, nelle iridi brune, ricche di pigmento, la luce non penetra fino agli strati profondi e non viene riflessa.
- I corpi ciliari sono piccoli organelli che si trovano dietro l’iride ed hanno la funzione di produrre l’umor acqueo, che viene prodotto filtrando il sangue che passa all’interno dell’uvea e porta nutrimento al cristallino.
- La coroide è una sottile membrana ricca di vasi sanguigni, che porta nutrimento alla retina.
All’interno dell’uvea, subito dietro l’iride, alloggiato sopra ai muscoli ciliari, c’è il cristallino, una lente convergente di forma biconvessa che focalizza i raggi luminosi sulla retina.
Il vitreo è una sostanza limpida e di consistenza gelatinosa contenuta nella cavità vitreale, che, riempiendo lo spazio compreso fra il cristallino e la retina (camera vitreale), mantiene la forma dell’occhio. La sua trasparenza è importante per una visione nitida a tutte le distanze.
La retina è un sottile strato di tessuto nervoso che riveste la superficie interna del globo oculare ed è suddivisa in due aree:
- area dorsale, chiamata tappeto, di colore azzurro nei cuccioli e giallo-verde negli adulti, particolarmente ricca di fotorecettori, cellule che sono in grado di convertire le immagini in impulso nervoso;
- area ventrale, di colore scuro, dove i recettori sono meno densi.
È proprio nella retina che i raggi luminosi e le immagini vengono convertite in impulso nervoso, che viaggiando attraverso strutture nervose dedicate (nervo ottico e tratti ottici), raggiungono la corteccia visiva, dove l’impulso viene nuovamente convertito in immagine.
Per poter comprendere con facilità il complesso meccanismo della visione pensiamo all’occhio come ad una macchina fotografica. Nell’occhio l’obiettivo è rappresentato da tutte le superfici trasparenti: film lacrimale, cornea, umor acqueo, cristallino e corpo vitreo, che vengono attraversati dalla luce e dalle immagini. L’otturatore è quella parte del corpo della macchina fotografica che permette di regolare la quantità di luce, che va a colpire la pellicola, e nell’occhio è rappresentata dall’iride.
Un raggio luminoso attraversa le strutture trasparenti dell’occhio e viene focalizzato sulla retina, grazie alle lenti convergenti del sistema ottico oculare, tra le quali le più importanti sono rappresentate dalla cornea e dal cristallino.
Mentre in una macchina fotografica il fotografo mette a fuoco l’immagine variando la distanza focale fra lente e pellicola, nell’occhio la distanza tra il cristallino e la retina rimane fissa.
L’occhio mette a fuoco a distanze variabili con una strategia diversa: il cristallino ha la capacità di modificare continuamente la sua forma e di variare la sua curvatura in modo da aumentare o diminuire il suo potere di convergenza. Questo processo dinamico così particolare, meglio conosciuto come accomodazione, è regolato da un anello di fibre muscolari disposte intorno al cristallino, contenute nel corpo ciliare. Così quando l’occhio guarda un oggetto in lontananza il cristallino si appiattisce e diminuisce la sua curvatura, mentre quando guarda un oggetto vicino diventa più convesso ed aumenta la sua curvatura.
La pellicola fotografica dell’occhio è rappresentata dalla retina.
La retina riveste la superficie interna del globo oculare ed al suo interno avvengono i meccanismi più complessi della visione: è una struttura altamente specializzata che presiede alla acuità visiva, alla percezione dei colori e del contrasto, alla sensibilità al movimento ed alla visione notturna, specialmente nel gatto. Dopo aver attraversato la cornea, la camera anteriore, la pupilla, il cristallino ed il vitreo, i raggi luminosi vengono fatti convergere sulla retina, attraversano tutto il suo spessore e colpiscono direttamente i fotorecettori, rappresentati da coni e bastoncelli, che costituiscono la parte più importante della retina e dove le immagini e la luce vengono convertite in impulso nervoso.
I coni sono strutture microscopiche simili appunto a dei coni e sono responsabili della visione dei colori e della percezione del movimento, mentre i bastoncelli sono legati alla percezione del contrasto e alla visione crepuscolare e notturna. La retina del cane è particolarmente ricca di coni e questo fa sì che veda molto bene anche dei piccoli movimenti, mentre nella retina del gatto c’è una alta densità di bastoncelli, che gli consente di vedere molto bene anche di notte o in condizioni di scarsa luminosità ambientale.
Coni, bastoncelli e altre cellule retiniche specializzate contribuiscono a formare il nervo ottico, la cui porzione iniziale (chiamata disco ottico) si ritrova nell’area del tappeto retinico.
Una volta stimolata dalla luce e dalle immagini, la retina inizia un complesso procedimento biochimico, denominato foto trasduzione, che porta alla conversione degli stimoli visivi in impulsi nervosi, che a loro volta inizieranno un loro lungo viaggio per essere riconvertiti in immagini; i due nervi ottici (uno per ogni occhio) lasciano le rispettive orbite per entrare all’interno dell’encefalo, dove si uniscono a formare il chiasma: da qui l’impulso nervoso continua il suo cammino tramite i tratti ottici (di destra e di sinistra) fino a raggiungere la corteccia visiva, che si trova in posizione occipitale, subito sopra la nuca. In questa sede, gli impulsi nervosi vengono nuovamente convertiti in luce ed immagini, affinché possa avvenire il processo della visione cosciente.
Tutto questo, in tempo reale.
A cura della Dott.ssa Maria Paola Cassarani e del Dott. Andrea Marchegiani
