La luce e l’occhio
Cenni di ottica fisiologica
Perché la luce è uno modo buono per
trasmettere l’informazione ?
• È veloce ~300,000 km/sec (cf suono 300
m/sec)
• Viaggia in linee rette (conserva rapporti
spaziali)
• C’è ne tanta (almeno di giorno)
Luce è una radiazione elettromagnetica
Lo spettro visibile
Lo spettro visibile
La gamma di intensita`
Il sistema visivo
Dove mettere gli occhi?
I predatori hanno occhi frontali (per visione binoculare)
Le predi hanno occhi laterali (per massimizare il campo)
L’occhio umano
Rifrazione
•La rifrazione succede alla superficie di
contatto fra due mezzi ottici con indici di
rifrazione diversi.
La rifrazione dipende della densità ottica
•L’acqua è più densa dell’aria.
•Segue la legge di Snell:
1 sin 1 = 2 sin 2
1 sin (60) = 1.33 sin (40.5)
Una lente semplice
Una lente semplice
L’immagine retinica è invertita
La potenza dell’occhio (a riposo)
n=1.41
P= n/f = 1.33/0.022
P= 60 D
Cornea
44 D
n=1.33
n=1
Cristalino
16 D
22 mm
n=1.33
Il ruolo del cristallino
16 D
1/f=1/p+1/q
44 D
Il ruolo del cristallino
accommodazione
muscolo ciliare
28 D
• P = (1-2)/rc.
• Il raggio varia da 6-10 mm
(da 16 a 28 D).
Un occhio emmetropico
Un occhio miope
Un occhio miope
corretto
Le diottrie
(negative) della
lente sommano con
quelle della cornea
e cristalino
miopia
ipermetropia
Anomalie Ottiche
•Emmetropia: visione corretta.
•Miopia: fuoco anteriore alla retina: correzione
con lenti negative.
•Ipermetropia: fuoco posteriore alla retina:
correzione con lenti positive.
•Astigmatismo: Ottica
non-isotropica: correzione
con lenti cilindriche.
Astigmatismo verticale
Anomalie Ottiche
•Emmetropia: visione corretta.
•Miopia: fuoco anteriore alla retina: correzione
con lenti negative.
•Ipermetropia: fuoco posteriore alla retina:
correzione con lenti positive.
•Astigmatismo: Ottica non-isotropica:
correzione con lenti cilindriche.
•Presbiopia. Elasticità ridotta del cristallino
con l’età.
Presbiopia
Il ruolo della pupilla
Cerchio di
confusione
Iride
Pupilla
Riflessi Pupillari
 La grandezza della pupilla è regolata da muscoli
antagonisti: fibre radiali e circolari dello sfintere.
 Contrazione - fibre circolari - parasimpatico
(acetilcolino, bloccato da atropina).
 Dilatazione - fibre radiali - simpatico
(noradrenalino).
 Sotto controllo dei nuclei Pretettali.
 C’è una risposta diretta e consensuale.
 Il diametro varia da 2 - 8 mm (fattore di 42=16).
Oftalmoscopio
Il fondo
La miopia progressiva
Le cause della miopia:
geni o ambiente?
•Correlazione negli errori di rifrazione fra
genitori e figli: evidenza per geni?
•La distribuzione degli errori di rifrazione
non è Gaussiana o prevista da simulazioni:
evidenza per un processo attivo?
Simulazione degli errori refrattivi
Evidenza per fattori ambientali: lo
studio di Barrow point
La scuola dell’obbligo per
gli indigeni dell’Alaska è
stata introdotta nel 1945
Lo studio di Hong Kong
Geni e ambiente della miopia
•Correlazione forte fra miopia e livello di
educazione:
•Differenza di miopia (circa 5 D) fra studenti di
Hong Kong e coetanei della Cina rurale.
•“Barrow Point Study” Alaska: 80% dei giovani
(educati con la scuola dell’obbligo) sono miopi, cf
10% dei genitori.
Geni e ambiente della miopia:
emmetropizzazione
Studi animali
Geni e ambiente della miopia:
Meccanismi di emmetropizzazione
 Volonta` alla accomodazione?
 Forze muscolari?
 Aumento di pressione oculare?
 Accomodazione imperfetta: evidenza che
bambini miopi hanno meno capacità di accomodare.