Analizatorul vizual si globul ocular

ANALIZATORUL VIZUAL

Analizatorul vizual conduce si analizeaza impulsurile nervoase declansate de stimuli luminosi si elaboreaza senzatiile vizuale pe baza carora animalele pot distinge formele, culorile, dimensiunile obiectelor si ale altor fiinte, si raporturile spatiale dintre acestea. Vazul contribuie la orientarea in spatiu, mentinerea posturii si a echilibrului, la evitarea pericolelor, identificarea surselor de apa si hrana, recunoasterea ingrijitorului etc.

Vederea este o forma de sensibilitate speciala, adaptata pentru receptia si analiza undelor magnetice cu lungimea de unda (l) cuprinsa intre 400-800nm; la om sensibilitatea maxima este la l= 565nm, la pesti l=540nm, la albina l=520nm.

Organul receptor al analizatorului vizual este globul ocular, care indeplineste doua functii:    

-aparat dioptric, implicat in acomodarea vederii pentru aproape si pentru departe;

-functie de fotoreceptie

Aparatul dioptric este format din medii refringente reprezentate de : filmul de lacrimi, corneea transparenta, umoarea apoasa, cristalin si umoarea vitroasa.

Camerele anterioara si posterioara ale ochiului sunt delimitate de iris, o membrana cu un orificiu central, pupila, pigmentata la fata anterioara si care, pe fata posteriora prezinta doua straturi de muschi netezi multiunitari, dispusi circular si radiar. Cele doua straturi musculare reprezinta efectorii reflexelor pupilare fotomotoare: mioza (micsorare a diametrului pupilar) si midriaza (marirea diametrului pupilar).

Reflexul de mioza are ca receptor retina, calea de conducere este reprezentata de nervul optic, centrul nervos este nucleul Edinger-Westfall din mezencefal, de origine parasimpatica, calea eferenta este de natura parasimpatica, iar efectorul, stratul muscular circular al irisului.

Reflexul de midriaza are ca receptor retina, calea de conducere aferenta este nervul optic, centrul nervos se gaseste in coarnele laterale ale maduvei cervicale (de origine simpatica), calea eferenta fiind reprezentata de fibrele simpatice care sinaptizeaza pe musculatura radiara a irisului.

Excitatiile parasimpatice produc mioza, iar cele simpatice, midriaza. Reflexele pupilare fotomotoare au rolul de a controla cantitatea de lumina care ajunge pe retina - la lumina puternica se produce mioza, iar la lumina scazuta, se produce midriaza.

Cristalinul este o lentila biconvexa, ancorat la globul ocular prin procesele ciliare si muschii ciliari. Prin activitatea muschilor ciliari, se schimba razele de curbura ale cristalinului, indeosebi raza de curbura a fetei sale anterioare si are loc focalizarea imaginii pe retina.

In acomodarea la aproape, are loc reducerea razei de curbura a fetei anterioare a cristalinului (cristalinul se bombeaza), fenomen asociat cu mioza;in acomodarea vederii la distanta, are loc cresterea razei de curbura a cristalinului (cristalinul se aplatizeaza), fenomen asociat cu midriaza. Acesta modificari pot fi evidentiate prin imaginile Purkinje - Sanson (fig 3.4).

Figura 3.4 Imaginile Purkinje Sanson Imagini reflectate de fata anterioara a corneei (a); de suprafata anterioara a cristalinului (b) si de fata posterioara a cristalinului (c)

A-inainte de acomodare,    B-in cursul acomodarii pentru vederea de aproape

Capacitatea de acomodare la distanta este diferita in functie de specie:

- la mamiferele pradatoare (pisica, vulpe, caine) capacitatea de acomodare este mai mare decat la nepradatoare (cal, bovine, oaie, capra).

- la cal modificarea convexitatii cristalinului este modesta si este compensata de miscari ale capului si globilor oculari;

- la pasari acomodarea se face independent la fiecare ochi.

Functia fotoreceptoare este indeplinita de retina, formata din 10 straturi de celule; dintre acestea,    trei straturi au importanta majora:

-stratul extern, format din celulele cu conuri si celule cu bastonase

-stratul celulelor bipolare

-stratul intern, al celulelor ganglionare.

In retina distributia celulelor fotosensibile este diferita:     cea mai mare densitate se gaseste in pata galbena (macula lutea), zona ovala, cu suprafata de 2/3 mm, situata la capatul posterior al axei vizuale a ochiului (la om contine numai celule cu conuri); densitatea fotoreceptorilor scade treptat spre periferie (ora serrata), iar pe retina oarba (ciliara si iriana) ei lipsesc.

Calea de conducere rezulta din inlantuirea a 3 neuroni senzitivi:

- protoneuronul este reprezentat de celulele bipolare retiniene;

- deutoneuronul este reprezentat de celulele ganglionare retiniene ai caror axoni parasesc retina prin pata oarba formand cei doi nervi optici; la nivelul chiasmei optice fibrele nervilor optici se incruciseaza si formeaza tractusurile optice, care se termina in corpii geniculati laterali, si contin fibre din jumatatea temporala a retinei de pe aceeasi parte si din jumatatea nazala de pe partea opusa;

- al treilea neuron are pericarionul in corpii geniculati laterali din metatalamus, axonul avand proiectie corticala.

Segmentul central este reprezentat de cortexul vizual (zona occipitala a fiecarei emisfere cerebrale unde se elaboreaza senzatiile vizuale ( fig 3.5).

Figura    3.5 Caile optice

Mecanismul fotoreceptiei

Stimulul specific este reprezentat de unde electromagnetice cu l cuprins intre 390 si 760nm, care ajung la receptori (celulele cu conuri si bastonase) unde induc procese fotochimice specifice care genereaza potential de actiune.

Vederea scotopica reprezinta vederea in intuneric (perceperea in alb-negru a imaginilor) ca urmare a stimularii celulelor cu bastonase. Aceste celule au prag de excitabilitate scazut, astfel ca lumina slaba determina descompunerea rodopsinei (pigment aflat in segmentul periferic al celulelor cu bastonase) in scotopsina si retinen, fapt care induce generarea unui potential de actiune. Vederea scotopica este difuza, cu contururi neclare si noncromatica (permite doar distingerea luminozitatii obiectelor, nu si a culorilor).

Refacerea rodopsinei se face la intuneric si prezenta vitaminei A; carenta in vitamina A determina hemeralopie ("orbul gainilor").

Vederea fotopica (cromatica) se realizeaza prin stimularea celulelor cu conuri, cu prag mare de excitabilitate (sensibile la lumina puternica). Mecanismul de stimulare este asemanator cu cel din celulele cu bastonas, cu deosebirea ca pigmentul fotosensibil este iodopsina, care se descompune, la lumina puternica, in cianopsina (fotopsina) si retinen; iodopsina se reface la intuneric.

Celulele cu con sunt specializate pentru trei lungimi de unda, corespunzatoare culorilor rosu, verde si albastru. Din combinarea excitatiilor celor trei tipuri de celule, rezulta culorile complementare si senzatia de alb. Absenta uneia din cele trei tipuri de celule face imposibila perceptia acelei culori.

Vederea fotopica este clara, imaginile au contur net si sunt colorate.

Formarea imaginii se face prin descompunerea ei in puncte si refacerea pe cortexul vizual.

Senzatia vizuala rezulta din asocierea corticala a senzatiei de lumina (perceperea stralucirii sau luminozitatii elementelor din mediul inconjurator), senzatiei de forma (perceperea contururilor si detaliilor) si senzatiei de culoare.

Campul vizual este reprezentat de spatiul din mediul inconjurator vazut de ambii ochi in stare imobila (fig 3.6).

Figura 3.6 Campul vizual la animalele domestice

Acuitatea vizuala reprezinta puterea maxima de rezolutie a ochiului de a distinge doua puncte apropiate ca puncte distincte.