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5. refraccion y fisiologia optica (1)
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  • Se puede observar que el mono bebe puede trepar inmediatamente al estomago de la madre, y el humano tiene poco desarrollo muscular, así como control limitado y es completamente dependiente de su madre Es posible que esta inmadurez sea necesaria para que el bebe se concentre en algunas prioridades para sobrevivir. Para comunicarse con su madre el bebe debe aprender las expresiones faciales y responder con un vocabulario no verbal
  • Eso tambien significa que muchos menos detalles se registran en el cerebro. Experimentos han demostrado que la apreciacion visual neonatal es de aproximadamente del 3% del adulto (solo puede apreciar grandes objetos: nariz, boca, y caras cercanas) Para la edad de 12 meses la AV es de alrededor 20/80. A los 5 años es 20/20
  • Si esto no se coordina el resultado es miopía o hipermetropia La acomodacion de un niño es mas de 20D
  • El poder de la cornea al nacimiento es de 48D =, a la edad de 2 años ya se han perdido 4D “hipotesis del aplanamiento, tiramiento” El cristalino que en la infancia es de 45D pierde aproximadamente 20D para la edad de 6 años, para compensar esta perdida la LA aumenta de 5 a 6 mm ( en general 1mm de cambio en la LA corresponde a 3 D de cambio refractivo del ojo) A medida que la LA aumenta, las zonulas se contraen y el cristalino se aplana---teoria del crecimiento y aplanamiento provocado por actividades de vision cercana que produce miopia
  • Es decir, se pierden detalles finos..
  • La orientación de la distorsión usualmente es horizontal inicialmente, en el transcurso de los próximos 2 años se rota a orientación vertical ( y el astigmatismo disminuye)
  • A los 6 meses miran a un adulto que los esta mirando (dos a tres veces mas prolongados que a un adulto que mira en otra dirección). A esta edad también notamos respuesta emotiva positiva (sonríen) cuando se alcanza contacto visual A los 14 meses aprendan a ver a la dirección que el adulto esta mirando, voltean a la misma dirección y luego miran otra vez al adulto para chequear que están mirando lo mismo
  • La luz dispersada por fibrillas individuales de diámetro uniforme se cancela por interferencia destructiva con la luz dispersada Aunque las fibras de colágeno varían en diámetro, siguen siendo débiles dispersores de la luz porque su diámetro es una pequeña fracción de las longitudes de onda de la luz visible Top.  Electron micrograph shows the arrangement of collagen fibers in normal corneal stroma.  Bottom.  Electron micrograph of a corneal stroma with edema. Note the irregular collection of fluid. (Miller D, Benedek G: Intraocular Light Scattering. Springfield, IL, Charles C Thomas, 1973. Courtesy of T. Kuwabara, Howe Laboratory, Harvard Medical School)
  • Puede alcanzar hasta mas del 50% del contenido del cristalino pero NO se precipitan (pareciera que se repelen entre si). El diámetro de las proteínas y el espacio entre ellas es una pequeña fracción de luz visible
  • Se pierde porque el cristalino se endurece
  • Todas las capas son transparentes. Los pájaros no tienen vasos sanguíneos en la retina, el humano posee vasos que cubren los receptores y forman pequeños angioescotomas
  • Quanta- el tamaño mas pequeño de la luz. Lo mas asombroso es la estabilidad de la rodopsina, la cual no se transformara accidentalmente. Se estima que la isomerización espontanea de la retina ocurre una vez cada mil años!! También la interacción entre el tamaño adecuado de los conos foveales conducen a que la imagen se forme
  • Es medida con un test de letras (optotipos) construidas de diferentes tamanos dependiendo a la distancia que mantengan un angulo de 5 arcmin, en otras palabras esta designada para medir agudeza visual en términos angulares. Pero se ha llegado a la aceptacion convencional donde el Numerador es la distancia de prueba (mts o pies) y el Denominador es la distancia a la cual cada letra mantiene el angulo visual estandar de 5arcmin
  • Se llama  luminancia  o brillo fotométrico a la luz procedente de los objetos
  • Cartilla de Bailey-Lovie
  • Por lo anterior la agudeza visual se debe realizar en habitaciones oscuras que aumenten los niveles de contraste
  • Cartilla Pelli-Robson
  • Este concepto no es conocido por lo medicos Para seguir el progreso de las condiciones, tales como cataratas o edema corneal, se debe utilizar una medida de la transparencia del tejido.
  • De hecho, esto no debería ser una sorpresa, ya que la esencia de la visión es la discriminación de la intensidad de la luz de un objeto respecto a otro, a menudo en presencia de un resplandor de origen natural.
  • Sin edema Con edema
  • Edema inducido por Lente de contacto
  • A pesar que la agudeza visual puede permanecer normal, el desempeño de contraste y deslumbramiento empiezan a disminuir. Del mismo modo, la reversión del rechazo del injerto puede ser seguido por una mejora en la función de sensibilidad de contraste.
  • Así, una pupila fotópica de 4 mm requeriría una capsulotomía 4 mm para los mejores resultados en la luz del día. Sin embargo, si la pupila se dilata a 6 mm por la noche, un faro que se aproxima induciría un deslumbramiento molesto a menos que la capsulotomía se ampliara a 6 mm de diámetro. Así pues, la capsulotomía más pequeña no es necesariamente la mejor desde el punto de vista óptico.
  • Esto significa que una falta de definición de un punto enfocado se tolera si no es mayor que el tamaño del receptor. ¿Cómo puede un insecto o un animal pequeño como una rata ver claramente los objetos desde los 10 m hasta 10 cm sin un mecanismo acomodativo? ¿Cómo hace un agujero estenopeico permite que un paciente con presbicia lea el periódico sin una corrección de lectura? La respuesta es que ambas situaciones se basan en un sistema óptico con un incremento de la profundidad de foco.
  • Esto significa que una falta de definición de un punto enfocado se tolera si no es mayor que el tamaño del receptor. ¿Cómo puede un insecto o un animal pequeño como una rata ver claramente los objetos desde los 10 m hasta 10 cm sin un mecanismo acomodativo? ¿Cómo hace un agujero estenopeico permite que un paciente con presbicia lea el periódico sin una corrección de lectura? La respuesta es que ambas situaciones se basan en un sistema óptico con un incremento de la profundidad de foco.
  • Esto significa que una falta de definición de un punto enfocado se tolera si no es mayor que el tamaño del receptor.
  • La córnea es clara, pero técnicamente hablando, no es perfectamente transparente.
  • Esparcidos a lo largo de la fóvea ultrasensible y su entorno inmediato esta el pigmento amarillo. Eficiente en la absorción de la luz azul dispersa.
  • Sin embargo, no vemos franjas de color alrededor de los objetos significativos porque franjas de color de rojo y azul son menos propensos a ser visto como un resultado de la falta de sensibilidad con respecto a los conos de los colores en los extremos del espectro.
  • Un gran distorsión producida por muchos sistemas ópticos de alta potencia tales como la córnea o el cristalino.
  • Este aumento en la absorción de lente de azul luz resulta en tanto una disminución en la discriminación de color sutil y una disminución de la aberración cromática.
  • Uno podría pensar que estos efectos cerebrales de procesamiento como un ejemplo de método de ir más allá de los límites de las leyes de la óptica para llevar a cabo la información visual.
  • Esto puede surgir a partir de la influencia de los músculos rectos que tirar de la esclerótica bebé delicado, porque el astigmatismo parece cambiar en direcciones diferentes mirada.
  • Tal alargamiento del ojo teóricamente se obtiene un estado de la miopía de aproximadamente 15 dioptrías. De nuevo, esto en teoría debería producir otras 3 dioptrías de miopía.
  • Transcript

    • 1. Fisiología Óptica y Refracción
    • 2. El ojo al nacer • El cerebro del mono al nacer es de 55% de su tamaño final, en comparación del humano que es de 23% • El resultado es un cerebro neurológicamente inmaduro
    • 3. Anatomía • Longitud axial del neonato es de 17mm e incrementa 25% para la adolescencia • El tamaño del ojo del RN es de ¾ del adulto • Geométricamente se traduce, la imagen retinal es alrededor de ¾ de la del adulto
    • 4. Anatomía • A medida que el ojo crece, el sistema óptico del ojo, la cornea y el cristalino, se debilita para que se formen imágenes retinales claras • Mediante la acomodación es posible lo anterior, así como el tamaño pupilar pequeño
    • 5. Anatomía • La coordinación del poder de la cornea, cristalino y longitud axial para producir imágenes claras se conoce como emetropizacion
    • 6. Anatomía • Los fotorreceptores foveales en el infante son ¼ de la densidad adulta normal • También las sinapsis son débiles en el RN
    • 7. Anatomía • También la vía visual es inmadura ya que esta pobremente mielinizada
    • 8. Fisiología • Experimentos han revelado que la buena visión de colores aparece hasta aproximadamente a los 3 meses de edad • Además los infantes puede fijar por tiempo relativamente prolongado (1 a 3 minutos), con poco parpadeo durante los periodos
    • 9. Fisiología A pesar de los niveles de resolución pobre, pueden reconocer e imitar diferentes expresiones faciales desde el nacimiento
    • 10. Fisiología • Muchos tienen astigmatismo mayor a 2D en el primer año de vida lo que concuerda con la orientación de los receptores en forma lineal
    • 11. Fisiología • Otra función importante es la habilidad del niño de seguir lo movimientos oculares de su cuidador(a): – A los 2 meses se empiezan a concentrar en los ojos de los adultos – A los 6 meses miran a un adulto que los esta mirando – A los 14 meses aprendan a ver a la dirección que el adulto esta mirando – A los 2 años pueden identificar el miedo y la alegría en los ojos y la expresión facial
    • 12. El ojo adulto Cornea: •La cornea es un tejido único •Compuesta de fibras de colágeno embebidas en glicosaminoglicanos •La transparencia corneal es consecuencia de una disposición reticular de las fibrillas de colágeno dentro de lamelas del estroma
    • 13. El ojo adulto La disposición de las fibrillas corneales tiene muchas funciones: 1.Ofrece resistencia a las lesiones ocasionadas en cualquier dirección 2.Produce transparencia (elemento óptico estable) 3.El espacio entre ellas producen trayectos para la circulación de células blancas en caso de injuria o infección
    • 14. El ojo adulto Cristalino: •Contiene abundantes proteínas conocidas como cristalinas que proveen un índice refractivo mayor al del humor acuoso
    • 15. El ojo adulto • Otro factor importante es la capacidad de acomodación: habilidad para enfocar objetos a la distancia y luego re-enfocar objetos cercanos • El niño posee mayor acomodación que el adulto
    • 16. El ojo adulto Retina: La luz luego de pasar por la cornea, el HA, el cristalino y el vítreo atraviesa un numero de capas de la retina compuestas por fibras nerviosas, neuronas y vasos sanguíneos para alcanzar los fotoreceptores
    • 17. El ojo adulto • Los conos y bastones están constituidos por una molécula biológica que absorbe luz visible y la transforma en una señal eléctrica nerviosa • Solamente, un quanta de luz visible se necesita para disparar la cascada de eventos bioquímicos que cambiaran la estructura molecular de la rodopsina
    • 18. Pruebas de Agudeza Visual La esencia en la identificación correcta de las letras en la cartilla de Snellen es que el espacio constante claro entre el elemento oscuro de la letra (1 minuto)
    • 19. Pruebas de Agudeza Visual En la practica clínica las pruebas de agudeza visual deben tener una luminancia en la cartilla que: 1. Represente las condiciones típicas de trabajo fotopico real 2. Permita ajuste a las variaciones producidas por la acumulación de polvo en el sistema de proyección o la variación normal en los niveles eléctricos para que afecte mínimamente el rendimiento visual
    • 20. Pruebas de Agudeza Visual La línea de los símbolos en la cartilla de Snellen disminuye de 20/400, 20/200, 20/150, 20/120, 20/100, etc.. Es decir el tamaño de los símbolos varia de 25% (20/200 a 20/150), 20% (20/120 a 20/100), 16.7% (20/30 a 20/25)
    • 21. Pruebas de Agudeza Visual Por eso se hizo una cartilla en la cual hubiese disminución uniforme (en términos de resolución de ángulo)
    • 22. Pruebas de Agudeza Visual • Las cartillas limpias y nuevas utilizan caracteres negros en un fondo blanco para generar un rango de proporción de contraste 1/20 y 1/33. • Para cartillas proyectadas este rango disminuye de 1/5 a 1/10, tal vez por la dispersión de la luz entre el proyector y el ambiente hasta que cae sobre la pantalla
    • 23. Pruebas de Agudeza Visual La prueba de sensibilidad al contraste es relativamente barata, se realiza en poco tiempo y describe la función visual sobretodo en perdida visual por catarata, edema corneal, enfermedades neuro-oftalmologicas y algunas enfermedades retinales
    • 24. Deslumbramiento, dispersión de la luz y sensibilidad al contraste • Cuando una estructura transparente pierde su claridad, el físico la describe como dispersora de la luz en vez de transmisora. • La palabra opacidad evoca la imagen de un muro de cemento que impide que la luz
    • 25. Deslumbramiento, dispersión de luz en los tejidos, y sensibilidad al contraste. La prueba de Snellen de agudeza visual fue el índice tradicional, pero no es lo suficientemente sensible. LeClaire ilustró que muchos pacientes con cataratas mostraron una buena agudeza visual pero tenía la sensibilidad al contraste pobre frente a una fuente de deslumbramiento.
    • 26. Deslumbramiento, dispersión de la luz y sensibilidad al contraste
    • 27. Deslumbramiento, dispersión de luz en los tejidos, y sensibilidad al contraste.
    • 28. Condiciones clínicas que afectan el deslumbramiento y la sensibilidad al contraste.
    • 29. Condiciones corneales. Edema corneal: Estudios de seguimiento de la progresión de la descompensación corneal han demostrado que el estroma aumenta en espesor antes que los cambios del epitelio. Los estudios han demostrado que un aumento en el grosor del estroma por encima de 30% no necesariamente influye en los resultados de agudeza visual de Snellen si no hay edema epitelial.
    • 30. Condiciones corneales. Edema corneal: A diferencia de la agudeza visual de Snellen, sensibilidad al contraste y sensibilidad al deslumbramiento se ven comprometidas tan pronto como el estroma edematiza.
    • 31. Condiciones corneales. Uso de lentes de contacto: Los pacientes con astigmatismo corneal significativo que usan lentes de contacto suaves experimentan borrosidad que afecta su sensibilidad al contraste.
    • 32. Condiciones corneales. Uso de lentes de contacto: El envejecimiento del material plástico en sí o acumulaciones de depósitos de superficie puede afectar la hidratación de la lente blanda y en última instancia, influencia la agudeza, el deslumbramiento y la sensibilidad al contraste.
    • 33. Condiciones corneales. Queratocono: Los pacientes muestran una atenuación de la sensibilidad al contraste. Sin embargo, una vez que la cicatrización se desarrolla en la córnea cónica, todas las frecuencias se han atenuado. Además, sensibilidad al deslumbramiento de forma aguda aumenta tan pronto como cicatrices desarrolla.
    • 34. Condiciones corneales. Queratoplastia penetrante: La sensibilidad de contraste puede ser útil en la detección de los primeros signos de rechazo del injerto. El primer daño de la córnea es el edema corneal.
    • 35. Las cataratas y opacidad de cápsulas posteriores. De los diferentes tipos de cataratas, la catarata subcapsular posterior degrada mas la función de resplandor y el contraste. Cabe señalar que la presencia de una luz brillante disminuye tanto la agudeza visual y la sensibilidad al contraste en pacientes de cataratas.
    • 36. Las cataratas y opacidad de cápsulas posteriores. La progresiva opacificación de la cápsula posterior después de una extracción extracapsular de cataratas produce un aumento progresivo en la discapacidad por deslumbramiento. La mejoría de la sensibilidad de contraste y el brillo después del tratamiento Nd: YAG depende de la relación entre el área de la abertura libre a la zona de la cápsula opaco restante.
    • 37. Profundidad de foco. Una imagen puede ser pensada como siendo compuesta de una matriz de puntos. Así, el tamaño finito de los píxeles, los granos fotográficas, o los grupos fotorreceptores en última instancia, determinan la finura de los detalles de la imagen grabada.
    • 38. Profundidad de foco.
    • 39. Profundidad de foco. Un racimo o 2-5 conos se considera el "tamaño de grano limite". • Profundidad de foco: la cantidad de desenfoque en dioptrías o milímetros en la retina que se toleran o pasan desapercibidos. • Profundidad de campo: el rango de distancia, en el espacio, que un objeto se puede mover hacia o lejos de un sistema de enfoque óptico fijo y aún ser considerado en el enfoque.
    • 40. Las aberraciones ópticas. • Dispersión de la luz: La composición corneal de fibras de colágeno finas, se carga en una matriz acuosa de glicosaminoglicanos y poblada por células finas que nadan en la matriz, dispersa un pequeño porcentaje (10% de la luz incidente) y crea una ligera turbidez.
    • 41. Las aberraciones ópticas. El cristalino del ojo se compone de decenas de miles de las fibras muy juntas. Continuamente se agregan fibras externas y las células viejas se enpaquetan en su núcleo a lo largo de la vida. El cristalino joven dispersa alrededor del 20% de la luz incidente.
    • 42. Las aberraciones ópticas. Defensas naturales contra la dispersión de la luz: La capacidad birrefringente de las fibras de colágeno en la córnea, en combinación con la birrefringencia de la fóvea, pueden contrarrestar algunos reflejos molestos causados por dispersión de la luz a través de un proceso​​ conocido como interferencia destructiva.
    • 43. Las aberraciones ópticas. La retina tiene tres defensas contra los efectos degradantes de la imagen de la luz dispersada. 1. Los componentes finos de los tejido oculares dispersan la luz azul 16 veces más que la luz roja.
    • 44. Las aberraciones ópticas. 2. La segunda defensa utilizado por la retina implica el posicionamiento de los bastones y conos. Los fotorreceptores de la retina se orientará de modo que ellos reciben luz enfocada sobre todo, pero no luz dispersada.
    • 45. Las aberraciones ópticas. 3. El pigmento marrón oscuro del epitelio pigmentario de la retina y la coroides absorbe cualquier luz dispersa que ha pasado a través de la retina y evita que tal luz sufra retrodispersión. La frente y el párpado también bloquea las fuentes de deslumbramiento molesto como el sol encima de la cabeza.
    • 46. Las aberraciones ópticas. Las aberraciones cromáticas: El fenómeno por el que lentes fuertes, producen franjas de color alrededor de una imagen enfocada.
    • 47. Las aberraciones ópticas. La aberración esférica: Los rayos en el borde de la lente se desvían más que aquellos que pasan por el centro de la lente, creando un enfoque borroso.
    • 48. Las aberraciones ópticas. En la luz del día, con la pupila contraída, el tejido del iris bloquea muchos de los rayos de luz que vienen a través de la periferia de la córnea y cancela efectivamente la mayoría de la aberración esférica. A poca luz, el ojo humano cambia al sistema de bastones de la retina en la que ver los detalles finos toma una prioridad más baja que simplemente ver formas grandes.
    • 49. Las aberraciones ópticas. Absorción de la luz: El cristalino típico de 20 años de edad, absorbe aproximadamente 30% de la luz azul incidente. A la edad de 60, absorbe aproximadamente 60% de la luz incidente azul.
    • 50. Mecanismos cerebrales no ópticos que mejoran la imagen de la retina. • Relleno de la información, • Realce del contraste, • Realce de bordes, • Agudeza de Vernier, y • Remoción de distracciones.
    • 51. Los errores de refracción Miopía. Miopía patológica: 2% a 3% de la población tiene miopía patológica. Estos pacientes muestran importantes alteraciones degenerativas de retina, coroides y una alta incidencia de desprendimiento de retina, glaucoma y una mayor ocurrencia de desarrollo estafiloma.
    • 52. Los errores de refracción Miopía fisiológica, o de la escuela: La mayoría de los pacientes tienen menos de 2 dioptrías. Esta forma de miopía es una respuesta normal, fisiológica a un estrés. Existe evidencia sustancial de que el aumento del tiempo dedicado a la lectura desde la adolescencia temprana hasta la tercera década de la vida es ese estrés.
    • 53. Los errores de refracción Astigmatismo. Alrededor del 50% de los recién nacidos a término en sus primeros años de vida astigmatismo muestra de más de 2 dioptrías.
    • 54. Los errores de refracción Presbicia Si bien la presbicia es relacionada con la edad, la edad de inicio varía en todo el mundo. Desarrolla temprana en las personas que viven cerca del ecuador. Cuanto mayor sea la temperatura ambiente, anterior es la aparición de la presbicia.
    • 55. Componentes de ametropía El estado refractivo global del ojo se determina por cuatro componentes: 1. Potencia corneal (media, 43 dioptrías) 2. Profundidad de la cámara anterior (media, 3,4 mm) 3. Potencia del cristalino (media, 21 dioptrías) 4. Longitud axial (media, 24 mm).
    • 56. Componentes de ametropía El diámetro medio sagital del ojo es de aproximadamente 18 mm en el nacimiento. A la edad de 3 años, la longitud axial aumenta hasta unos 23 mm. Entre los 3 y los 14 años de edad, aumenta, en promedio, un mm adicional.

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