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Ojo

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Ojo humano
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Diagrama de un ojo humano (sección horizontal del derecho visto desde arriba); 1. Cristalino, 2. Cámara posterior, 3. Cámara anterior, 4. Pupila, 5. Iris, 6. Córnea, 7. Sistema trabecular y canal de Schlemm. 8. Limbe esclerocornial. 9. Conjuntiva. 10. Cuerpo ciliar, 11. Zónula ciliar o ligamento suspensorio del cristalino. 12. Ora serrata, 13. Cápsula de Tenon, 14. Escleròtica, 15. Coroide, 16. Retina, 17. Mácula retinal, 18. Fóvea central de la retina, 19. Eje óptico del ojo. 20. Eje del ojo, 21. Disco óptico, papila ópticapunto ciego, 22. Nervio óptico. 23. Vaina dural, 24. Arteria y vena centrales de la retina, 25. Vasos sanguíneos de la retina, 26. Conducto hialoide, 27. Humor vitri, 28. Tendón.

El ojo es un órgano del sentido de vista del sistema sensorial, que ha evolucionado con el fin de detectar la luz . Se composa de un sistema sensible a los cambios de luz, capaz de transformarlos en impulsos neuronales. Existen diferentes tipos de órganos detectores de la luz, según su sensibilidad, en multitud de seres vivos, que van desde los ojos más simples (que detectan los contornos según si sus campos visuales están iluminados o no, hasta los más complejos (como los ojos humanos y los otros homínidos) que permiten proporcionar el que se denomina sentido de la vista. La mayoría de organismos complejos, incluyendo los mamíferos, los pájaros, los reptiles y los pescados, disponen de dos ojos, que pueden estar situados en un mismo plan, cosa que permite definir las imágenes de forma tridimensional (visión binocular, propia de los humanos); o en diferentes planes, obteniendo imágenes separadas (visión monocular), como los conejos o los camaleones.

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Tipo de ojos

En la gran mayoría de vertebrados y algunos moluscos, el funcionamiento de los ojos se basa al permitir la entrada de la luz y proyectarla en un panel de células sensibles denominado retina, situada a la parte posterior del ojo, donde la luz es detectada y convertida en señales eléctricas que son transmitidos al cerebro a través del nervio óptico. Estos ojos son típicamente casi-esféricos y están cubiertos de una sustancia transparente y gelatinosa llamada humor vitri; contienen una lente de enfoque denominada cristalino y, a menudo, un músculo llamado iris que regula la cantidad de luz que entra.

Los ojos de los cefal·lòpodes, los pescados, los anfibios y las serpientes tienen normalmente lentos con una forma fija, y utilizan un sistema telescópico para enfocar la visión parecida al que se utiliza en las cámaras.

Ojos compuestos de una libélula

Los ojos compuestos se pueden encontrar en los artrópodos (insectos y animales similares) y están formados por un número elevado de pantallas simples que ofrecen una imagen pixelada (y no imágenes múltiples como a menudo se piensa). Cada sensor tiene su propia lente y sus celdas fotosensibles. Algunos ojos tienen más de 28.000 sensores, ordenados de forma hexagonal, y que pueden dar un campo de visión completa de 360 grados. Estos ojos son muy sensibles al movimiento. Algunos artrópodos (la mayoría de estrepsípters), en cambio, tienen ojos formados por un número de pantallas pequeño, cada una de ellas con una retina capaz de crear una imagen, que proporciona una visión con múltiples imágenes. En este caso, orientando los ojos a diferentes ángulos, el cerebro puede obtener imágenes con una resolución angular muy precisa.

Los trilòbits, actualmente desaparecidos, tenían unos ojos compuestos únicos. Utilizaban cristales de calcita para formar las lentes de sus ojos, a diferencia de la mayoría de artrópodos, que tienen los ojos blandos. En cambio, en cuanto al número de lentos: se podían encontrar variaciones desde uno hasta el millar de lentos por ojo según el individuo.

Algunos de los ojos más simples, denominados ocel·les, se pueden encontrar en animales como los gusanos, que no pueden ver, en el sentido normal de la palabra. Tienen celdas fotosensibles, pero no lentos ni cabe otro medio para proyectar las imágenes a las celdas, y se limitan a distinguir entre la presencia de luz y la oscuridad. De este modo, los gusanos se protegen de la luz directa del solo. Las arañas saltadoras tienen ojos simples, organizados en un array de ojos pequeños, que permiten conseguir una visión suficiente para buscar sus presas y cazarlas. Algunas larvas de insectos como las orugas contienen ojos de estructura intermedia (estemmata) que los ofrece una imagen muy poco definida.

Evolución del ojo

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La evolución de una estructura tanto compleja como el ojo humano (basado en la proyección de las imágenes) ha sido una cuestión difícil de resolver dentro de la teoría de la evolución. Darwin trató el tema de la evolución de los ojos en su Origen de las Especies:

La suposición que el ojo, con todo su inimitable inventario para ajustar el foco a diferentes distancias, para admitir diferentes cantidades de luz, por la corrección que realiza de la aberración cromática y esférica, haya podido producirse por selección natural, parece - confieso con entera libertad- absurda en todos los sentidos. La razón me dice que, si se puede demostrar la existencia de los diferentes grados entre un ojo perfecto y complejo y otro de imperfecto y simple, cada uno útil por el ser que lo posee, y, si, además, tenemos en cuenta que los ojos casi nunca varían ligeramente y que las variaciones son inherentes, cosa totalmente cierta, y, que cualquier variación o modificación de un órgano tiene que ser siempre útil al animal bajo una situación de cambio en sus condiciones de vida; entonces, la posibilidad de creer que un ojo perfecto y complejo puede haberse formado por selección natural, si bien nada es imposible por nuestra imaginación, puede considerarse prácticamente inexistente.

Todo y la precisión y la complejidad del ojo, los análisis teóricos de la evolución del ojo, llevados a cabo por Dan-Erik Nilsson y Susanne Pelger (Nilson and Pelger, 1994, Proc Biol Sci), demostraron que un órgano óptico primitivo podría haber evolucionado hasta un ojo complejo como el humano, en un periodo razonable de tiempo (menos de un millón de años) simplemente a través de pequeñas mutaciones y por selección natural. David Berlinski -matemático, simpatizant del Diseño Inteligente y profesor de Oxford- criticó estos hallazgos, incluyendo a las críticas que el trabajo no había utilizado ninguna simulación con ordenador (una cosa que era esencial por muchos científicos, pero a la cual habían renunciado los autores), y críticas sobre sus métodos científicos en general. Los autores originales y otros científicos pro-evolución cuestionaron las críticas de Berlinski.

Los ojos en varios animales muestran una adaptación a sus necesidades. Por ejemplo, las aves rapinyaires tienen una agudeza visual más buena que los humanos y otros pájaros, como los murciélagos, que pueden ver la luz ultravioleta. Las diferentes formas del ojo, por ejemplo entre vertebrados y moluscos, se citan normalmente como ejemplos de evolución paralela. Aún así, el desarrollo del ojo es considerado por muchos expertos como monofilètic, es decir, todos los ojos modernos, variados cómo son, tienen su origen un mismo ojo que se cree que evolucionó hace 540 millones de años (Mya).

Por el conocimiento que tenemos sobre los ojos de los vertebrados y los moluscos, han existido a la natura etapas funcionales intermedias que son una ilustración de la cantidad de variedades y peculiaridades de la construcción del ojo. En el modelo monofilètic, estas variaciones son menos ilustrativas en los ojos de los invertebrados, como pasa con los artrópodos, pero, como que estos ojos son demasiado simples, se supone que hay algunos estados intermedios que encara no se han encontrado.

Proceso de formación del ojo en mamíferos

En la formación del ojo hay una inducción en cascada, inducciones múltiples entre poblaciones de células. Esto quiere decir que unas células modifican el patrón de expresión génica (hace que expreso otros genes) otros mediante sustancias que segregan. La inducción en cascada es para que se diferencian las poblaciones celulares, pero también para mantener el orden anatómico y que cada parte del ojo esté donde toca para que el órgano sea funcional.

Primero se forma una expansión lateral (una por ojo) del diencéfalo (región más anterior del encéfalo, proencèfal) que va creciente y acercándose al epidermis de la región encefàlica, formándose la vesícula oftálmica o óptica. Al estar suficientemente cerca del epidermis, el diencéfalo induce al epitelio epidérmico, que prolifera y se engrosa. La región engrosada es la placoda oftálmica. La placoda ipso facto empieza a invaginar-se formando la vesícula del cristalino que induce a la placoda a plegarse sobre si mismo, dando lugar a una estructura en forma de copa, la copa oftálmica. La capa pigmentada sintetiza melanina y se forma la retina pigmentària en la capa interna de la copa oftálmica. En la cara externa se forma otra capa más gorda que formará la retina neural y los fotorreceptors (conos y bastones ). La luz rebotará en la capa pigmentada e irá a los conos y bastones. Las otras 6 capas de la retina captan las señales de los bastones y lo transmiten al nervio óptico que está al pie de la copa. A continuación, la vesícula del cristalino pierde el contacto con el epidermis. Se produce una modificación del patrón de expresión génica de las células de la vesícula del cristalino y empiezan a sintetizar unas proteínas especiales llamadas cristalinas, que se acumulan en capas dentro de las células hasta que hacen una estructura transparente. Debido a este proceso, se produce una nueva inducción, ahora al mesoderma que separa el cristalino del exterior. Estas células mesodérmicas toman 2 posibles caminos de diferenciación:


  1. Células mioepitelials, no son epiteliales, son musculares lisas que acumulan pigmentos de diferentes colores. Además, las células se disponen radialmente en el centro del cristalino, dejando un agujero al centro. Se está formando el iris, el diafragma que controla la cantidad de luz que entra. Otras células no pigmentades se disponen radialmente a uno de los ecuadores del cristalino, por detrás del iris. Estas pueden modificar el ángulo de curvatura de la lente, dependiendo de si se contraen o no. Con la edad, forman enlaces covalentes en cuenta de puentes de H y pierden capacidad de adaptación del ángulo de curvatura.
  2. Fibroblasts, formarán una estructura de protección del ojo, por ante las otras estructuras. Es la córnea, formada por col·lagen y con estructura de tejido fibroso. Las fibras de col·lagen se ordenan, cosa que en otras fibras no pasa. Según las fibras van formándose, se colocan en capas, fibras paralelas entre ellas. Una capa de la otra se sitúan 90 ° respeto entre ellas.

La composición de la matriz amorfa donde están inmersas las fibras, hace que tengan un índice de refracción igual que el del col·lagen y, por lo tanto, la estructura es transparente. Con la edad, las fibras de la córnea pueden formar enlaces covalentes entre ellas y se forman las cataratas. Por ante la córnea hay la escleròtica, una monocapa de epitelio cúbico que no afecta para nada al paso de la luz.

Enfoque

Para que los rayos de luz se puedan enfocar, se tienen que refractar. La cantidad de refracción necesaria depende de la distancia a que esté situado el objeto que se intenta enfocar. Un objeto distante necesitará menos refracción que uno de cercano. La mayor parte de la refracción se produce a la córnea, que tiene una curvatura fija. El resto de la refracción necesitada tiene lugar al cristalino. Al envejecer, el ser humano va perdiendo esta capacidad de ajustar el enfoque, deficiencia conocida como presbicia o vista cansada.

Túnicas del ojo

Partes del ojo

Iris azul.
Iris verde.

Patologías

Imagen captada por una persona sin problemas de vista
Simulación de miopía.
Simulación de un glaucoma

Ametropías

Las ametropías, o defectos de enfoque en la retina, pueden ser:

Inflamaciones

Otros

El ojo a la cultura

Para muchas culturas el ojo es el símbolo de la sabiduría, de una vista que puede ir más allá del real. Por eso muchos dioses tienen ojos gordos. El símbolo del dios cristiano, por ejemplo, es un triángulo con un ojo enmedio, puesto que Dios lo ve todo y por lo tanto lo sabe todo. Igualmente Fama, la diosa romana, tenía miles de ojos para enterarse de las gestas heroicas. Este ojo no era el físico, y por este motivo a menudo los ciegos estaban dotados de una sabiduría diferente, metafísica. Homero, entre otros poetas famosos, era ciego.

Hay otros dioses y criaturas famosos por sus ojos. Para los egipcios el solo y la luna eran los ojos de Horus. Ra (el dios del solo) se representa también con un jeroglífico que es un ojo y de sus lágrimas surge la humanidad. El ciclop griego, por su parte, era un monstruo griego con un solo ojo, mientras que Argos tenía centenares. Los ojos de las Gòrgones eran tan letales que transformaban en piedra todo el que miraban directamente.

Los ojos se maquillen desde la antigüedad para darlos más relieve, sobre todo aplicando sombra a su contorno y haciendo que parezca que las pestañas tienen más volumen. El rímel moderno tiene esta función, heredero del kohl árabe y otros pigmentos. Los ojos allargassats son considerados más bellos y también son el signo distintivo de los chinos, japoneses y diferentes pueblos orientales. Durante siglos, se ha considerado que los ojos son la puerta por donde entra el amor (a través de la belleza física se accede a la enamorament), de aquí la importancia en su cura.

Enlaces externos

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Referencias

  1. The University of Florida Health System - Shands Healthcare. [1]
  2. University of Maryland Medical Center - Coroide. [2]
  3. The Merck Veterinary Manual
  4. [3]
  5. .franjapublicaciones.cómo/focular/fo47/ulceras.htm
  6. [http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/001005.htm Enciclopedia médica en castellano
  7. Kaufman, Paul L.; Alm, Albert (2004): Adler. Fisiología del Ojo. Aplicación Clínica. Madrid: Elsevier España. ISBN 84-8174-705-X.