*Dioptría
La dioptría es la unidad de potencia óptica de una lente o de un sistema óptico cualquiera. Equivale al inverso de la distancia focal, expresada en metros, de una lente convergente o divergente.
Se llama potencia de una lente a la inversa de la distancia focal. Por ejemplo, una lente de distancia focal 1 m tiene una potencia de 1 dioptría y una lente de distancia focal 0,5 m tiene una potencia de 2 dioptrías. La potencia de una lente convexa es positiva y la potencia de una lente cóncava es negativa.
Cuando se sitúan dos lentes en contacto una con otra, la potencia del conjunto es la suma de las potencias de cada lente. Así, al utilizar potencias en lugar de distancias focales se evitan muchos cálculos con fracciones. Por ejemplo cuando un óptico coloca frente a un ojo una lente de 3 dioptrías y una de 0,5 dioptrías, en contacto la una con la otra, sabe que dicha combinación equivale a una lente de 3,5 dioptrías.
*El ojo como una cámara
La visión, o sentido de la vista, es una función sumamente compleja, en la que intervienen numerosas estructuras. Para las personas en general, ojos y visión son sinónimos. Este concepto es erróneo, ya que los ojos son sólo parte de un amplio sistema que se extiende a la porción más posterior del cerebro.
Si analizamos las obras de divulgación científica vemos que tradicionalmente el ojo se ha comparado a una cámara fotográfica. La comparación es afortunada ya que ambas estructuras tienen amplias semejanzas.
La lente de la cámara y la córnea del ojo cumplen objetivos semejantes. Ambas son lentes positivas cuya función es la de hacer que los rayos de luz que inciden en ellas enfoquen en un solo punto, película fotográfica o retina respectivamente. Para que córnea y lente trabajen en forma óptima deben ser perfectamente transparentes y tener las curvaturas adecuadas. De no ser así, la imagen proporcionada será defectuosa o no enfocará en el sitio debido.
Detrás de la lente fotográfica se halla el diafragma, que no es otra cosa que un dispositivo que regula la cantidad de luz. Es sabido que las películas fotográficas tienen distintas sensibilidades (ASA) a la luz. Esta sensibilidad es función directa del tipo de emulsión con la que están fabricadas, por lo cual las que son poco sensibles (números de ASA bajos) requieren tiempos de exposición prolongados y gran cantidad de luz, mientras que las altamente sensibles (números de ASA elevados) requieren poca luz y tiempos de exposición breves. A diferencia de la película fotográfica, la retina cuenta con una sensibilidad luminosa muy reducida (limitada sólo al espectro visible). En el ojo, el iris, estructura muscular perforada en su centro (pupila), es el responsable del control de la luz. Así, a poca luz, el iris se dilata creando una pupila muy grande, mientras que si la luz es intensa el iris se contrae cerrando al máximo la pupila.
*Acomodación de la visión
Un proceso de suma importancia desde el punto de vista óptico es la capacidad de enfoque o acomodación. Al diseñar una cámara fotográfica el poder y la posición de la lente deben calcularse de tal suerte que los rayos paralelos de luz que la incidan enfoquen exactamente sobre la película fotográfica. En tal caso decimos entonces que el sistema está en foco. Sin embargo, si la fuente de luz se acerca a la cámara, los rayos de luz ya no son paralelos sino divergentes, por lo que la lente, cuyo poder es fijo, ya no puede traerlos en foco a la misma distancia sino detrás de la película fotográfica, tanto más lejos de ella cuanto más cerca esté el objeto por fotografiar. El sistema está entonces fuera de foco. En este caso, basta con alejar la lente de la película fotográfica la distancia necesaria para que el foco caiga nuevamente sobre la película. El sistema está nuevamente en foco. En las cámaras fotográficas esto se logra mediante un fuelle, un sistema de cremallera o un sistema de tornillo que permiten alejar la lente de la película. Con estos sistemas la cámara fotográfica cuenta con la posibilidad de enfocar la imagen.
En el ojo, el proceso de enfoque existe aunque el mecanismo es distinto. Inmediatamente detrás del iris se encuentra una estructura en forma de lente biconvexa (lupa) llamada cristalino. Este cristalino es, al igual que la córnea, perfectamente transparente pero, a diferencia de ella, es sumamente elástico en condiciones normales. En toda su periferia el cristalino está sujeto al ojo por unas fibrillas conectadas a un músculo circular (músculo ciliar). Cuando el cristalino está en reposo el sistema óptico del ojo que corresponde a la suma óptica de los poderes de la córnea y del cristalino hace que el ojo esté enfocado al infinito, es decir, a la visión lejana. Cuando el objeto se acerca, los rayos luminosos que llegan al ojo ya no son paralelos sino que paulatinamente se hacen cada vez más divergentes, por lo que el ojo tiene que modificar su fuerza en el músculo ciliar para poder enfocarlos en la retina. Como ya se mencionó, en la cámara esto se obtiene alejando la lente de la película fotográfica. En el ojo, el mismo resultado se obtiene modificando las curvaturas del cristalino, es decir, haciéndolo más y más convexo conforme el objeto observado se acerca. Para ello el músculo ciliar se contrae relajando la tensión a la que está sometido el cristalino, y éste se abomba aumentando por consiguiente su poder óptico. A este fenómeno se le conoce como acomodación y es el que nos permite poder ver con nitidez los objetos cercanos.
*Fijación de la imagen
En la cámara fotográfica la imagen del objeto llega a la película y se imprime en ella, es decir, ocasiona cambios físicos y químicos en la emulsión, que serán tratados ulteriormente en el laboratorio para dejar fija en el celuloide de la diapositiva o en el papel la imagen fotografiada. En el ojo, el equivalente de la película es la retina. La retina recibe entonces la imagen en foco gracias a las propiedades ópticas de la córnea y del cristalino, con la intensidad luminosa óptima determinada por el iris. Esta imagen se "fija" en la retina, ocasionando cambios físicos y químicos. La gran diferencia es que esta imagen es transformada por la retina en impulsos químicos y eléctricos que viajarán posteriormente hasta los centros visuales del cerebro para hacer que la imagen sea "vista" por el individuo.
*Diámetro Pupilar
El ojo necesita de cierto período de adaptación para pasar de una intensidad luminosa correspondiente a la luz del día, a intensidades de luz menores y viceversa. Este periodo de adaptación se encuentra en relación con una estructura muy sensible, que es la encargada de capta la luz: la Retina.
Esta posee células encargadas de generar la visión diurna (los conos), siendo los responsables de la visión a color, y las de la visión nocturna (los bastones).
Para alcanzar la Retina, un haz de luz debe atravesar los medios refringentes del ojo humano, que son cuatro:
1. La Córnea.
2. El Humor acuoso.
3. La lente o cristalino.
4. El humor vítreo.
Ya dentro del ojo, los índices de refracción del cristalino, humor acuoso y humor vítreo, son tan parecidos, que el haz de luz no sufre mucho cambio. Además de los elementos nombrados anteriormente, el ojo presenta una estructura no refringente muy importante, cuya función es la de regular la entrada de luz. Nos referimos al Iris, parte pigmentada a la cual le debemos el color de nuestros ojos. Esta posee fibras musculares que de forma involuntaria se contraen o expanden, limitando o facilitando la incidencia lumínica al órgano. El Iris regula el área de la pupila que quedará expuesta a la radiación luminosa. Si nos encontramos en un sitio muy iluminado, la pupila se contraerá, disminuyendo de tamaño. Este proceso recibe el nombre de Miosis. En cambio, si nos encontramos en una zona oscura, la pupila se expandirá, para facilitar el ingreso de mayor cantidad de luz. Este proceso se llama Midriasis.
*Errores de Refracción
/-/Astigmatismo
El astigmatismo es un trastorno por el cual una curvatura anormal de la córnea puede causar que dos puntos focales caigan en dos lugares diferentes, haciendo que los objetos cercanos y los distantes se vean borrosos. Este trastorno puede producir fatiga ocular y estar asociado al desarrollo de la miopía o hipermetropía. El astigmatismo puede presentarse durante la niñez o la edad adulta. Los síntomas incluyen dolor de cabeza, fatiga ocular y, o cansancio. El uso de anteojos o lentes de contacto depende de la gravedad del trastorno.
/-/ Hipermetropía
La hipermetropía, o dificultad para ver de cerca, es el error de refracción más común: la imagen de un objeto distante es enfocada detrás de la retina, ya sea porque el eje del globo ocular es demasiado corto o porque el poder de refracción del ojo es muy débil. Este trastorno hace que los objetos cercanos se vean fuera de foco y puede provocar dolor de cabeza, fatiga ocular y, o cansancio.La hipermetropía es poco frecuente en los niños.
/-/Miopía
La miopía, o dificultad para ver de lejos, es un trastorno que, a la inversa de lo que ocurre en la hipermetropía, consiste en que la imagen de un objeto distante se enfoca frente a la retina, ya sea porque el eje del globo ocular es demasiado largo o porque el poder de refracción del ojo es muy fuerte. En los niños, la miopía es el error de refracción que se observa con mayor frecuencia. Este trastorno hace que los objetos distantes se vean fuera de foco y puede provocar dolor de cabeza y, o fatiga ocular.
*Sistema Humoral
/-/Humor Acuoso
Es un líquido claro y aguado que fluye por los espacios difíciles en la parte frontal del ojo, limitado por la córnea delante y por el humor vítreo, el iris la pupila y el cristalino por detrás. En condiciones normales, el humor acuoso no se mezcla con el humor vítreo, un líquido gelatinoso y mucho más denso. La parte frontal del humor vítreo se expande por el ojo de manera transversal por detrás del cristalino, mientras que el espacio por delante de este está dividido por la zona lisa del iris entre la cámara anterior y la cámara posterior (pese a su nombre sigue siendo una estructura anterior). El humor acuoso permite que los nutrientes circulen por el endotelio corneal y que la presión mantenga a la córnea convexa.
El humor acuoso se segrega a la cámara posterior por el cuerpo ciliar y fluye por la estrecha separación entre el cristalino y el iris para salir por la pupila hacia la cámara anterior. Una vez allí, se expulsa fuera del ojo por la red trabecular hacia las venas acuosas que lo conducen finalmente al sistema venoso.
/-/Humor Vítreo
El 'humor vítreo' es un líquido más denso y consistente que el humor acuoso y se concentra en la cámara posterior. Está compuesto en un 99.98% por agua (el resto consiste en cantidades casi despreciables de cloro, sodio, glucosa y potasio), que llena el interior del ojo. Se encuentra entre la lente y la retina.
Cuando el humor vítreo se ha vuelto nublado, se aplica la vitrectomía. Una cirugía que sirve para recuperar la vista, en la que el cirujano elimina el humor vítreo nublado en el ojo y lo reemplaza con una solución salina. La vitrectomía no es indicada generalmente a menos que la vista ya se haya visto afectada ya que la operación en sí tiene complicaciones como el desprendimiento de retina, infección, sangrado intraocular. La causa más frecuente de opacidad del vítreo es el sangrado producido por la retinopatía diabética, primera causa de ceguera irreversible en México.
FUNCIÓN RECEPTORA Y NEURAL DE LA RETINA
Anatomía y Función de los Elementos Estructurales de la Retina
*Capas de la Retina
Las capas de afuera hacia adentro son:
-Capa Pigmentaria
-Capa de Bastones y Conos
-Membrana Limitante Externa
-Capa Nuclear Externa
-Capa Plexiforme Externa
-Capa Nuclear Interna
-Capa Plexiforme Interna
-Capa de Células Ganglionares
-Capa de las Fibras del Nervio Óptico
-Membrana Limitante Interna
Una vez que la luz ha atravesado el sistema de lentes oculares y, después, el humor vítreo, penetra en la retina desde dentro; es decir, primero atraviesa las células ganglionares; y luego las capas plexiformes y las capas nucleares; por último, llega a las capa de bastones y conos, localizados en toda la cara externa de la retina. Esta distancia mide varios cientos de micras.
*Región Foveal en la Visión Aguda
Existe una zona diminuta en el centro de la retina denominada fóvea, que ocupa un área total de poco más de 1 mm2. y que está especialmente capacitada para la visión aguda y detallada.
La parte central de la fóvea, de solo 0,3 mm. de diámetro, recibe el nombre de fóvea central; ésta zona se compone casi por completo de conos, los cuales poseen la detección del detalle de la imagen visual, llegando la luz sin obstáculos.
*Bastones y Conos
Los bastones son más largos y finos que los conos, salvo algunas excepciones.
Los bastones miden entre 2 y 5 micras de diámetro, mientras que los conos miden entre 5 y 8 micras; teniendo como principales segmentos:
– Segmento Externo
Donde se encuentra el fotopigmento sensible a la luz.
En el caso de los bastones es la rodopsina, mientras q en el caso de los conos se hallan los pigmentos de color.
– Segmento Interno
Contiene el citoplasma con sus organelas.
– Núcleo
Cuerpo Sináptico
Se encuentra conectado a las células neuronales que le siguen, las células horizontales y bipolares, que constituyen el siguiente eslabón de la cadena visual.
*Capa Pigmentaria
La melanina es el pigmento negro de la capa pigmentaria que impide la reflexión de la luz por todo el globo ocular, lo que supone un aspecto vital para la visión nítida. Sin él, los rayos de luz reflejarían en todas las direcciones dentro del globo ocular y provocarían una iluminación difusa de la retina en lugar del contraste normal entre los puntos de luz y de oscuridad necesarios para la formación de imágenes precisas.
Ésta capa también contiene grandes cantidades de vitamina A, sufriendo un intercambio bilateral a través de la membranas celulares de los segmentos externos de los bastones y conos, que se encuentran incluidos en el pigmento.
Fotoquímica de la Visión
*Ciclo Visual Rodopsina-Retina y Excitación de los Bastones
El segmento externo del bastón que se extiende hasta la capa pigmentaria de la retina, tiene 40% de concentración de la rodopsina o púrpura visual. Esta sustancia se compone de una combinación de la proteína escotopsina y del pigmento carotenoide retinal.
Además esta forma de retinal, es de un tipo determinado, denominado 11-cis retinal. Esta forma cis del retinal es importante porque se trata de la única que o puede unirse a la escotopsina para sintetizar la rodopsina.
Cuando la rodopsina absorbe la energía lumínica, este pigmento se descompone en billonésimas de segundo. La causa reside en la fotoactivación de los electrones de la fracción retinal de la rodopsina, que determina un cambio instantáneo de la forma cis a la forma toda-trans que conserva la misma estructura química que la forma cis, pero con una estructura física distinta: se trata de una molécula recta en lugar de una molécula doblada. Como la orientación tridimensional del los sitios de reacción de todo-trans retinal ya no se ajusta a los sitios de reacción de la proteína escotopsina, aquél comienza a separarse de la escotopsina. El producto inmediato es la batorrodopsina, una combinación parcialmente disociada del todo-trans retinal y la escotopsina.
La batorrodopsina es sumamente inestable y se descompone en nanosegundo en lumirrodopsina. Ésta, a su vez, se decompone en microsegundo en metarrodopsina I; a continuación, en un milisegundo aproximadamente forma metarrodopsina II y, por último, mucho más lentamente (en segundos), se descomponen los productos completamente disociados:
*Escotopsina.
Todo-trans retinal.
La metarrodopsina II, también llamada rodopsina activa, es la que introduce los cambios eléctricos de los bastones que transmite después la imagen visual al sistema nervioso central.
*Regeneración de la Rodopsina
La primera etapa de la regeneración de la rodopsina consiste en la reconversión del todo-trans retinal en 11-cis retinal.
Este proceso requiere energía metabólica y está catalizada por la enzima retinal isomerasa. Una vez formado el 11-cis retinal, se recombina automáticamente con la escotopsina para volver a formar rodopsina, la cual permanece estable hasta que la absorción de energía lumínica vuelve a desencadenar su descomposición.
*Función de la Vitamina A en la Formación de Ropsina
Existe una segunda vía química mediante la cual el todo-trans retinal se convierte en 11-cis retinal. Consiste en la conversión de todo-trans retinal primero en todo-trans retinol que es una forma de la vitamina A. Después, de todo- trans retinol se transforma en 11-cis retinol por la influencia de la enzima isomerasa; y, por último, el 11-cis retinol se convierte en 11- cis retinal que se combina con la escotopsina para formar nueva rodopsina. La vitamina A está presente tanto en el citoplasma de las bastones como en el epitelio pigmentario de la retina; en consecuencia, en condiciones normales siempre se encuentra disponible para formar nuevo retinal cuando se necesita por el contrario, cuando la cantidad de retinalen la retina resulta excesiva, el sobrante se convierte de nuevo en vitamina A, con lo que disminuye la cantidad de pigmento fotosensible de la retina.
Esta interconversión entre el retinal y la vitamina A contribuye de modo especial a la adaptación a largo plazo de la retina a las diferentes intensidades de luz.
*Fototransducción
Cuando la retina esta en condiciones de oscuridad, se encuentran abiertos una serie de canales iónicos a nivel de los segmentos externos de los fotorreceptores que permiten la entrada fundamentalmente de iones Sodio. Esta entrada de Sodio, despolariza parcialmente a los fotorreceptores, permitiendo la liberación de neurotransmisor a nivel de sus terminales sinápticos.
El transmisor liberado se supone que es Glutamato. Cuando la luz estimula a la molécula de rodopsina, se producen una sería de cambios que se presentan esquemáticamente en la imagen siguiente, que van a producir el cierre de los canales iónicos permeables al sodio.
Por tanto cesa la entrada de sodio y el fotorreceptor se hiperpolariza, con lo que deja de liberar el neurotransmisor.
La corriente que se produce durante las condiciones de oscuridad es debida en un 80% a la entrada de iones sodio, sin embargo el canal es también permeable a los iones calcio y magnesio. Además en oscuridad debe existir un mecanismo para eliminar tanto el calcio como el exceso de sodio. Este mecanismo parece ser que consiste en un intercambiador sodio/calcio a nivel de la membrana de los segmentos externo. El calcio, además tiene un importante papel en todo el proceso de la fototransducción, ya que aunque no participa directamente en la cascada de la fototransducción, mejora la capacidad de los bastones para recuperarse después de la iluminación, teniendo un importante papel regulador en los fenómenos de adaptación a las condiciones de luz/oscuridad.
*Fotoquímica de la Visión en Color por los Conos
La composición química de los fotopigementos de los conos coincide casi por completo con la de la rodopsina de los bastones. La única diferencia reside en que las porciones proteicas, las opsinas, llamados fotopsinas en los conos, son ligeramente distintas de la ecotopsina de los bastones. La porción retinal de todos lo pigmentos visuales es exactamente la misma en los conos que en los bastones. Los pigmentos sensibles al color de los conos son, por tanto, combinaciones de retinal y fotopsinas.
Cada uno de los diferentes conos sólo posee uno de los tres tipos de pigmentos de color lo que determina la sensibilidad selectiva de los conos a colores distintos: azul, verde y rojo. Estos pigmentos de color se denominan respectivamente, pigmento sensible al azul, pigmento sensible al verde y pigmento sensible al rojo.
Regulación Automática de la Sensibilidad de la Retina
*Adaptación a la luz y a la oscuridad
Cuando una persona permanece mucho tiempo expuesto a una luz intensa un elevado porcentaje de los fotopigmentos, tanto de los bastones como de los conos, queda reducido a retinal y opsinas. Es más, gran parte del retinal de los bastones y de los conos también se convierte en vitamina A. debido a estos dos efectos la concentración de los pigmentos fotosensibles que quedan en los bastones y en los conos está bastante disminuida y, en la misma medida, la sensibilidad del ojo a la luz se encuentra reducida. Éste efecto se denomina adaptación a la luz.
En cambio, si la persona permanece mucho tiempo a oscuras, el retinal y las opsinas de los conos y los bastones se convierten de nuevo en pigmentos fotosensibles. Además la vitamina A se vuelve a convertir en retinal para proporcionar todavía más pigmentos fotosensibles; el límite final queda determinado por la cantidad de opsinas de los bastones y los conos que se combinan con el retinal. Esto se conoce cómo adaptación a la oscuridad.
Visión Tricromática
*Mecanismo Tricolor de la Detección del Color
Existen tres tipos de conos que depende del tipo de opsinas que contengan:
Unos que presentan una sensibilidad máxima para las longitudes onda más largas (conos rojos).
Otros con mayor sensibilidad a las longitudes de onda medias (conos verdes).
Otros con mayor sensibilidad a las longitudes de onda más cortas (conos azules).
Estos tres tipos de conos dan lugar a la visión tricromática que poseen la mayoría de los humanos.
Estudios fotométricos y psicofisiológicos han demostrado que en la retina humana los conos rojos tienen un pico de sensibilidad a los 558 nm, los conos verdes a los 531 nm. y los conos azules a los 420 nm.
A diferencia de los seres humanos, algunas especies de mamíferos poseen una visión dicromática debido a la presencia de bastones y de sólo dos tipos de conos: los sensibles a las longitudes de onda medias y cortas. Por el contrario otros animales como las aves, reptiles y peces poseen mecanismos de visión tricomátrica e incluso pentacromática.
Aunque en retina de aves, peces y reptiles existen algunas diferencias morfológicas entre los diversos tipos de conos, no esta claro que ocurra lo mismo en la retina de los primates. Sin embargo parece ser que si existen evidencias que muestran que es posible distinguir al menos a los conos azules del resto de los conos utilizando métodos exclusivamente morfológicos.
Función Nerviosa de la Retina
*Sistemas de Circuitos Nerviosos de la Retina
Los contactos sinápticos se agrupan en dos capas plexiformes (de tipo trama). En la externa se encuentran las prolongaciones de las células receptoras, bipolares y horizontales, mientras que la capa interna corresponde a las células bipolares, amacrinas y ganglionares. De esta forma las células bipolares establecen un puente entre ambas capas plexiformes.
*Fotorreceptores
Los bastones y los conos que transmiten las señales desde la capa nuclear externa a la capa plexiforme externa, en la que establecen sinapsis con las células bipolares y horizontales.
*Adaptación Lentamente a los Cambios de la Intensidad de la Luz
La adaptación a la luz o a la oscuridad implica muchos cambios en la retina y en el resto del ojo (como la contracción o dilatación de la pupila para reducir o aumentar la cantidad de luz que llega a la retina) pero los dos más importantes afectan a los fotorreceptores de tipo cono.
Durante la adaptación a la luz, el primer cambio que tienen lugar en los conos consiste en una lenta recuperación del potencial de membrana. Una luz muy viva cierra todos los canales regulados por el GMPc e hiperpolariza a los conos a -70 mV, el potencial de equilibrio para el K+.
En este estado, los conos son incapaces de responder a nuevos aumentos de la intensidad lumínica. Si se mantiene este grado de iluminación, los conos se despolarizarán lentamente a un potencial de membrana de -70 a -40 mV (potencial de reposo) y recuperarán su capacidad de hiperpolarización, como respuesta a nuevos aumentos de la intensidad lumínica, y la luz intensa dejará de ser deslumbrante. A este último fenómeno se le llama desensibilización del receptor (los dos cambios de las respuestas de los conos se deben a una lenta disminución de la concentración de Ca++, reducción que afecta a la función de varias proteínas de la vía de la fotoconversión).
*Células Horizontales
Transmiten las señales horizontalmente en la capa plexiforme externa desde los bastones y conos hasta las bipolares.
Intervienen en la Transmisión de las Señales de los Conos de la Periferia de los Campos Receptivos de las Células Bipolares
Las señales procedentes de las células horizontales son siempre inhibidoras. Contribuyen a asegurar la transmisión al SNC de imágenes visuales con un contraste visual correcto para evitar que la señal excitadora se disperse por la retina debido a la propagación de árboles dendríticos y axonales de las capas plexiformes.
Las células horizontales reciben las aferencias procedentes de un cono de la periferia de una célula bipolar y al mismo tiempo tiene conexión con un cono postsináptico del centro del campo receptivo de la célula bipolar. En la oscuridad, las células horizontales liberan un transmisor inhibidor que mantiene en estado de ligera hiperpolarización a los conos postsinápticos en el centro del campo receptivo. La iluminación de los conos de la periferia de la célula bipolar hiperpolariza estos conos que, a su vez, hiperpolarizan la célula horizontal postsináptica. La hiperpolarización de la célula horizontal reduce la cantidad de transmisor inhibitorio liberado por la célula horizontal hacia los conos postsinápticos del centro del campo receptivo , con el resultado de que estos conos se despolarizan (la absorción de luz por los conos tiene el efectos contrario). A su vez, esto permite que la célula bipolar de centro conectado se hiperpolarice, efecto opuesto al que produce la iluminación en el centro del campo receptivo.
*Células Bipolares
Emiten las señales verticalmente desde los bastones, conos y células horizontales hasta la capa plexiforme interna.
Transmiten las Señales desde los Conos a las Células Ganglionares a través de Vías Directas e Indirectas
Cada tipo de célula bipolar establece conexiones excitadoras con la célula ganglionar del tipo correspondiente. Cuando la luz despolariza las células bipolares de centro conectado, éstas despolarizan, a su vez, las células ganglionares también de centro conectado.
La información visual pasa de los conos a las células ganglionares mediante dos vías existentes en la retina. Los conos del centro del campo receptivo de la célula ganglionar establecen conexiones sinápticas directas con las células bipolares y éstas con las ganglionares; estas conexiones se conocen como vías directas o verticales. Las señales procedentes de los conos de la periferia del campo receptivo llegan de forma indirecta, pasando por las células horizontales y amacrinas (establecerían una retroalimentación hacia los conos del centro del campo receptivo de la célula bipolar); son las vías laterales .
Todas las células retinianas transmiten sus señales visuales por conducción electrotónica, es decir, por un flujo de corriente eléctrica en el citoplasma desde el punto de excitación hasta el terminal presináptico (transmisión de la señal de forma pasiva). Esto permite una conducción gradual de la intensidad de la señal. Así la intensidad de la señal de hiperpolarización de los conos y los bastones está relacionada con la intensidad de iluminación (la señal no es todo o nada). Como los axones de las células ganglionares (constituyen el nervio óptico) tienen que recorrer distancias considerables hasta el encéfalo, transfieren la señal por potenciales de acción.
Cuando los conos del centro del campo receptivo se activan, las células bipolares de centro conectado se despolarizan, mientras que las células bipolares de centro desconectado se hiperpolarizan. La activación de los conos periféricos provoca la respuesta contraria.
Hay dos tipos de células bipolares: despolarizante e hiperpolarizante. Cuando los bastones y los conos se excitan unas células bipolares se despolarizan y otras se hiperpolarizan. Esto permite a la mitad de las células bipolares transmitir señales positivas y a la otra mitad negativas.
*Células Bipolares tienen Conexiones Excitadoras con Clases Correspondientes de Células Ganglionares
Cada tipo de célula bipolar establece conexiones excitadoras con la célula ganglionar del tipo correspondiente. Cuando la luz despolariza las células bipolares de centro conectado, éstas despolarizan, a su vez, las células ganglionares también de centro conectado.
Las células bipolares de centro conectado y desconectado establecen vías paralelas para la señal de un solo cono. Cada célula bipolar establece una conexión excitadora con una célula ganglionar del mismo tipo. Cuando la luz hiperpolariza el cono, la célula bipolar de centro conectado se excita y la de centro desconectado se inhibe.
El transmisor glutamato es el que inicia estas acciones simultáneas y opuestas. En la oscuridad, a causa de su despolarización, el cono libera grandes cantidades de transmisor. La luz, que lo hiperpolariza, reduce la liberación de transmisor. El mismo transmisor ejerce acciones diferentes porque los receptores postsinápticos que regulan los distintos tipos de canales iónicos de los dos tipos de c. bipolares son distintos. Las respuestas de las células ganglionares dependen en gran medida de los impulsos que reciben desde las células bipolares. La célula bipolar de centro conectado, que se despolariza al iluminarse el centro de su campo receptivo despolariza la célula ganglionar de centro conectado, mientras que provoca una respuesta contraria en las células de centro desconectado.
*Células Amacrinas
Envían las señales en dos direcciones, directamente desde las células bipolares a las ganglionares, o bien horizontalmente dentro de la capa plexiforme interna.
*Células Ganglionares
Transmiten las señales de salida desde la retina o el nervio óptico hasta el cerebro.
*Tipos
Tipo W tiene un campo amplio y predomina en la retina periférica, siendo sensibles para detectar los movimientos direccionales.
Tipo X tienen un campo más pequeño y se ocupan de la visión en color.
Tipo Y tienen un campo más amplio, detectando las variaciones rápidas de intensidad lumínica sin especificar la situación del fenómeno y la comunicación al SNC es instantánea.
Especializadas en la Detección de Contrastes y de Cambios Rápidos de la Imagen Visual
La respuesta de las células ganglionares a la iluminación uniforme es débil. La respuesta es mucho mayor cuando la intensidad de la luz es muy distinta en el centro y en la periferia. Más que sobre la intensidad de la luz, informa sobre los contrastes lumínicos.
Si se duplica la intensidad de luz ambiental, se duplicara también la cantidad de luz reflejada por los objetos, pero no se alteraran los contrastes entre ellos. Es una adaptación para detectar información útil en la escena.
La percepción de la luminosidad y del color de los objetos depende sobre todo del contraste. Por ejemplo, un anillo gris parece mucho más claro sobre un fondo negro que sobre un fondo blanco.
Las señales transmitidas a la corteza a través de varios pasos intermedios terminan por sufrir inevitables distorsiones. Para reducir el efecto de los errores, la propia retina es la que mide la diferencia y se transmite la información.
El ritmo de activación de una célula ganglionar proporciona una medida de la diferencia en la intensidad de la luz que ilumina el centro y la periferia. Así, la información sobre pequeñas diferencias de intensidades se transmite directamente a los centros superiores.
El ritmo de activación de las células ganglionares de centros conectados es baja con una iluminación débil; por tanto , un aumento rápido de la activación indica un aumento rápido de la intensidad de la luz en el centro del campo receptivo. El ritmo de activación de las células ganglionares desconectadas en el centro es bajo con la luz; un aumento rápido de la activación de estas células indica una rápida disminución de la intensidad de la luz en el centro de su campo receptivo.
Existe 1?6 millones de células ganglionares por lo que convergen en cada célula una media de 60 bastones y 2 conos. A medida que nos acercamos al centro de la retina el número de bastones y conos que convergen en cada fibra disminuye y son más delgados. Esto significa un aumento de la agudeza visual en la zona central y menor en la retina periférica. En cambio, la periferia es más sensible a la luz débil, es decir, los bastones de esta zona se estimulan más en la oscuridad.
NEUROFISIOLOGÍA CENTRAL DE LA VISIÓN
*Vías Visuales
El sistema visual es el sistema sensitivo más complejo en lo que a circuito nervioso se refiere, mientras que el nervio auditivo posee 30.000 fibras, el nervio óptico posee más de un millón.
El flujo de información visual lo podemos dividir en dos fases:
Fase I
Transmisión de la información de la retina al mesencéfalo y al tálamo.
Fase II
Transmisión de la información desde el tálamo a la corteza visual primaria.
*Proyección de la Imagen sobre la Retina
La superficie de la retina se divide en dos mitades, denominadas hemirretinas, una es la hemirretina nasal, situada por dentro de la fóvea, y otra es la hemirretina temporal, situada por fuera de la fóvea.
Al fijar la vista sobre un punto concreto, pueden definirse las mitades izquierda y derecha del campo visual, siendo campo visual la imagen vista por los dos ojos con la cabeza inmóvil. El hemicampo visual izquierdo se proyecta sobre la hemirretina nasal del ojo izquierdo y sobre la hemirretina temporal del ojo derecho. El hemicampo visual derecho se proyecta sobre la hemirretina nasal del ojo derecho y sobre la hemirretina temporal del ojo izquierdo.
La luz procedente de la región central del campo visual penetra en la retina de ambos ojos, y se denomina zona binocular, pero la luz procedente de las partes laterales de dicho campo visual sólo penetrar en la retina de un ojo, concretamente en la hemirretina nasal del ojo correspondiente al lado procedente de la luz, y por tanto se denominan zonas monoculares (izquierda y derecha). Esta porción monocular del campo visual también se denomina semiluna temporal, nombre derivado de su forma.
La región de la retina de la que sale el nervio óptico, la papila óptica, no posee fotorreceptores, por lo que es insensible a la luz, formando la mancha ciega de la retina, o también conocido como punto ciego. Pero no somos conscientes de la mancha ciega porque la luz procedente de un solo punto de la zona binocular nunca incide sobre las dos manchas simultáneamente. Sólo podremos experimentar la presencia de dicha mancha usando un solo ojo.
La correspondencia entre las regiones del campo visual y la imagen retiniana se establece del siguiente modo: la información visual llega a la retina de forma inversa, debido a que el cristalino ha invertido la imagen, de modo que la mitad superior del campo visual se proyecta sobre la mitad inferior de la retina, mientras que la mitad inferior del campo visual lo hace sobre la mitad superior de la retina. Además un mismo punto de la región binocular del campo visual se proyecta sobre regiones distintas de las dos retinas. Por ejemplo, un punto de luz en la mitad binocular del hemisferio visual derecho incide en la hemirretina nasal del ojo derecho y en la hemirretina temporal del ojo izquierdo.
Los axones de las células ganglionares de la retina atraviesan la papila óptica y, ya en el quiasma óptico, las fibras de la hemirretina nasal de cada retina se cruzan al lado opuesto del encéfalo. Los axones de ambas hemirretinas temporales no se cruzan. De esta forma las fibras del quiasma óptico de ambas retinas se reúnen en cintillas ópticas, la cintilla óptica derecha lleva la representación completa del hemicampo visual izquierdo y la cintilla óptica izquierda lleva la representación completa del hemicampo visual derecho. Esta separación se mantiene hasta llegar a los núcleos visuales subcorticales.
*Proyección de la Retina en Regiones Subcorticales del Encéfalo
Una vez ordenadas las cintillas ópticas de cada lado, éstas se proyectan sobre tres localizaciones subcorticales principales:
*El Tubérculo Cuadrigémino Superior
Es una estructura formada por capas alternas de sustancia gris y blanca y localizada en el techo del mesencéfalo. En él se forma un mapa del campo visual y un mapa de movimiento para controlar los movimientos de sacudida de los ojos, es decir, los movimientos rápidos de los ojos hacia un lado del campo visual para fijar la atención en otro punto.
*El Pretecho del Mesencéfalo
Controla los reflejos pupilares, con la incidencia de la luz la pupila se cerrará (se producirá una constricción mediante una respuesta directa), y también se cerrará la pupila del otro ojo (mediante una respuesta consensuada). Los impulsos que llegan al pretecho a través del nervio óptico informan al pretecho de que se debe cerrar la pupila que transmite la información a través de las neuronas parasimpáticas paraganglionares del núcleo de Edinger-Westphal, desde el que viajan con el flujo eferente del nervio motor ocular común hasta el ganglio ciliar, de donde salen las neuronas postganlionares que inervan al músculo liso del esfínter de la pupila.
*El núcleo Geniculado Lateral
Es el lugar principal de terminación de los impulsos dirigidos a la corteza visual. En él se realiza una representación casi completa del campo visual, excepto de las zonas monoculares. En núcleo geniculado lateral posee distintas capas, la 1 y 2 son capas magnocelulares sobre las que se proyectarán las células M de la retina, y las capas 3, 4, 5 y 6 son capas parvocelulares sobre las que se proyectarán las células P de la retina.
*Organización y Función de la Corteza Cerebral
La corteza visual primaria, también llamada corteza estriada por su aspecto, recibe la información procedente de las regiones subcorticales del encéfalo
*Estructura de la Corteza Visual Primaria
Tiene dos milímetros de espesor y está formada por seis capas principales. La cuarta capa es la más importante porque recibe los impulsos procedentes de núcleo geniculado lateral. A partir de este punto unas células se encargaran de distribuir estas aferencias a todas las capas de la corteza para integrar su actividad.
*Organización de la Corteza Visual Primaria en Sistemas Funcionales
Además del circuito de capas, las células de la corteza visual primaria se organizan en sistemas funcionales orientados verticalmente.
*Columnas Específicas para la Orientación
Las columnas específicas para la orientación están formadas por células simples y complejas que descomponen los perfiles de la imagen visual en segmentos lineales cortos de diferentes orientaciones.
Las células simples aquellas que responden mejor a barras de luz que tengan una orientación específica, es decir, una célula que responde mejor a una barra vertical no responderá, o lo hará sólo débilmente, a una barra horizontal o incluso oblicua.
Los campos receptivos de las células complejas de la corteza suelen ser mayores que los de las células simples, y su respuesta depende también de la orientación de estímulos, pero aún más de su posición.
Cada célula compleja controla la actividad de un grupo de células simples. Cada célula simple controla la actividad de un grupo de células geniculadas, y cada célula geniculada controla la actividad de un grupo de células ganglionares de la retina.
En cada nivel de la via aferente las propiedades del estímulo activador de la célula son cada vez más complejos.
Las neuronas ganglionares y las del núcleo geniculado lateral responden sobre todo al contraste. Cuando ésta información llega a las células simples y complejas éstas decomponen la información y la convierten en segmentos lineales relativamente precisos, con sus correspondientes bordes, generando la información del contorno de la imagen. La información procedente de los bordes es la que nos permite reconocer fácilmente los objetos del campo visual.
*Manchas
Son regiones celulares con forma de tachuela prominentes en las capas 2 y 3 de la corteza visual primaria. Las células de las manchas suelen responder a los distintos estímulos de color.
*Columnas de Predominio Ocular
Constituyen un conjunto ordenado de células que reciben aferencias procedentes únicamente del ojo derecho o del izquierdo, y son importantes en la interacción binocular (paso necesario para la percepción de la profundidad).
*Hipercolumnas
Es un conjunto de columnas que responde a líneas de todas las orientaciones situadas en una región concreta del espacio.
Estas hipercolumnas están formadas por la integración de los tres sistemas funcionales descritos: columnas de orientación, columnas de predominio ocular y manchas.
Dentro de cada módulo se lleva a cabo el procesamiento de toda la información del mundo visual que le corresponde. Lo que incluye la orientación, la interacción binocular, el color y el movimiento.
Estos sistemas orientados verticalmente se comunican unos con otros por medio de conexiones horizontales que relacionan entre sí las células dentro de cada capa.
Parece ser que estas hipercolumnas actúan como módulos elementales de computación: reciben diversos impulsos aferentes, los transforman, y envían sus impulsos eferentes a varias regiones del encéfalo.
*Campos Visuales
Es el área visual percibida por un ojo en un instante dado. El área que se ve en el lado nasal se denomina campo visual nasal y la de la parte lateral, campo visual temporal.
Para diagnosticar la falta de visión en zonas determinadas de la retina, se traza el campo visual de cada ojo mediante un proceso denominado perimetría.
Para ello, se pide a la persona que mire con un ojo hacia un punto central situado directamente delante del ojo. Después, se mueve un punto de luz o un pequeño objeto de un lado a otro de forma que pase por todas las zonas del campo visual y se ruega a la persona que indique cuándo ve y cuándo no.
*Anomalías
Se encuentran puntos ciegos en otras zonas del campo visual aparte de discos ópticos. Dichos puntos ciegos recibe el nombre de escotomas; con frecuencia son consecuencias de lesión del nervio óptico producida por el glaucoma, por reacciones alérgicas de la retina o por afecciones tóxicas, como la intoxicación por plomo o el abuso del tabaco.
Otra enfermedad que puede diagnosticare mediante perimetría es la retinitis pigmentaria, causando ceguera en la periferia del campo visual y, después, invade paulatinamente las zonas centrales.
*Movimientos Oculares y su Control
Se controlan por tres pares de músculos, que son los siguientes:
Rectos Internos y Externos se contraen para mover lo ojos de un lado a otro.
Rectos Superior e Inferior se contraen para mover los ojos de arriba abajo.
Oblicuos Mayor y Menor se ocupan principalmente de rotar los globos oculares a fin de mantener los campos visuales en posición vertical.
Los núcleos del tercer, cuarto y sexto par craneal del tronco encefálico y su conexión con los nervios periféricos hasta alcanzar los músculos oculares; también están representadas las interconexiones que establecen los núcleos del tronco encefálico a través del fascículo longitudinal medial.
*Movimientos Oculares de Fijación
Los movimientos de fijación se controlan por dos mecanismos neuronales.
El primero de ellos permite mover los ojos voluntariamente para buscar el objeto sobre el que s desea fijar la vista y se denomina mecanismo voluntario de fijación; siendo controlados por una pequeña zona cortical localizada a ambos lados de las regiones corticales premotoras de los lóbulos frontales.
El segundo consiste en n mecanismo involuntario que mantiene la mirada en el objeto una vez que se ha encontrad; se denomina mecanismo involuntario de fijación.
*Fusión de las Imágenes Visuales de los Dos Ojos
Los puntos correspondientes delas dos retinas transmiten las señales visuales a diferentes capas neuronales del cuerpo geniculado lateral y que estas señales se transmiten a bandas paralelas de neuronas de la corteza visual. Entre estas bandas corticales se producen interacciones que generan patrones de excitación de interferencia en células neuronales específicas cuando las dos imágenes no se encuentran en correspondencia exacta; es decir, no se han fusionado con precisión.
*Estrabismo
Obedece con frecuencia a un ajuste anómalo del mecanismo de fusión del sistema visual.
También llamado bizqueria o mirada extraviada, implica la pérdida de fusión de los ojos en una o más de las coordenadas visuales; horizontales, verticales o de rotación.
Control Autónomo de la Acomodación y de la Apertura Pupilar
*Control de la Acomodación
Es esencial para lograr un grado elevado de agudeza visual. La acomodación deriva de la concentración o relajación del músculo ciliar; la contracción aumenta la potencia del sistema de lentes y la relajación la disminuye.
La acomodación del cristalino está regulada por un mecanismo de retroalimentación negativa que ajusta automáticamente la potencia focal del cristalino para lograr el grado máximo de agudeza visual.
Las áreas corticales del cerebro que controlan la acomodación se encuentran paralelas y muy próximas a las que controlan los movimientos de fijación de los ojos; integran, en última instancia, las señales visuales de las áreas corticales 18 y 19 de Brodmann y transmiten señales motoras al músculo ciliar a través del área pretectal del tronco cefálico y después al núcleo de Edinger-westphal.
*Control del Diámetro Pupilar
Cuando se enfoca una luz sobre los ojos, las pupilas se contraen, una reacción denominada reflejo pupilar a la luz o fotomotor.
La estimulación de los nervios parasimpáticos excita el úsculo del esfínter pupilar, con lo que se reduce la apertura pupilar; éste fenómeno se denomina miosis. En cambio, la estimulación de los nervios simpáticos excitan las fibras radiales del iris y provoca dilatación pupilar, llamada también midriasis.
*Síndrome de Horner
En ocasiones, los nervios simpáticos del ojo quedan interrumpidos, y esta interrupción tiene lugar con frecuencia en la cadena simpática cervical, trayendo como consecuencia esta enfermedad.
Física del Sonido
*Sistema Vestibular
La función del sistema vestibular es detectar los cambios gravitacionales y los movimientos de aceleración lineal y angular que ejecutan el cuerpo y la cabeza de un individuo. Por medio de las conexiones nerviosas que tiene el vestíbulo con SNC, este puede determinar la orientación motora del cuerpo en el espacio. Además de la información visual proveniente del vestíbulo, el SNC recibe información visual y propioceptiva sobre todo de los músculos de la nuca y de las extremidades inferiores. El vestíbulo logra la estabilización de los campos visuales mediante un sistema compensatorio ocular que tiene por objeto estabilizar la mirada, a pesar de los movimientos cefálicos. Por medio de estas funciones, el individuo puede conocer la relación de cada uno de sus miembros entre si, asimismo, puede mantener el equilibrio y la postura erecta, que le da al individuo la función de la marcha.
El aparato vestibular se encuentra excavado en el hueso temporal que forma parte de los huesos del cráneo. Por su situación, puede informar sobre la posición de la cabeza en relación con la fuerza continua de la gravedad.
El aparato vestibular es una estructura par, que forma parte del oido interno. Está formado por el laberinto óseo y el laberinto membranoso. El laberinto óseo lo forman los canales semicirculares que se cierran sobre una cavidad central que contiene al utrículo y al sáculo, se continua con la cóclea. Entre el laberinto óseo y el membranoso circula la perilinfa, liquido con una composición electrolítica parecida a la del líquido extracelular. El laberinto membranoso contiene endolinfa, cuya composición electrolítica es similar a los líquidos intracelulares.
Los procesos de transporte activo que mantienen las diferencias de concentración iónica entre la endolinfa y la perilinfa son de gran importancia para el funcionamiento del oido interno; estos hacen posible el mecanismo de transducción eléctrica, que se lleva a cabo en las células pilosas de los epitelios sensoriales del aparto cocleovestibular.
*Conductos semicirculares
A cada lado de la cabeza, los conductos semicirculares son perpendiculares entre si, por lo cual se orientan en los tres planos del espacio. Dentro de los conductos óseos, los conductos membranosos están suspendidos en la perilinfa. Una estructura receptora, la cresta ampular, se localiza en los extremos expandidos (ámpula) de cada uno de los conductos membranosos. Cada cresta consiste en células ciliadas y células sustentaculares, soportadas por un tabique gelatinoso (cúpula) que cierra la ampolla. Las prolongaciones de las células ciliadas están embebidas en la cúpula y sus bases están en estrecho contacto con las fibras aferentes de la rama vestibular del nervio_vestibulococlear.
*Utrículo y Sáculo
Dentro de cada laberinto membranoso, en el del utrículo se encuentra el órgano otolitico (mácula). Otra mácula se localiza en la pared del sáculo en posición semivertical. Las maculas contienen células sustentaculares y células ciliadas sostenidas por una membrana otolitica con cristales de carbonato de calcio incrustados, los otolitos. Los otolitos, también denominados otoconia o polvo del oido, tienen una longitud que varia entre 3 y 19 um en humanos y son mas densos que la endolinfa. Las prolongaciones de las células ciliadas están incluidas en la membrana. Las fibras nerviosas de las células ciliadas se unen con las de las crestas en la rama vestibular del nervio_vestibular.
*Mecanismo de transducción eléctrica
Las neuronas vestibulares primarias presentan una descarga tónica que aumenta cuando los pelos sensorios se desplazan en dirección del kinocilio y disminuye cuando el movimiento es en dirección opuesta; ocasionando así la deformación mecánica de las células receptoras, las cuales originan la producción de potenciales de acción de las neuronas vestibulares. Los pelos sensorios de las células pilosas se desplazan siguiendo la dirección de un vector imaginario. Existe una dirección específica que determina la sensibilidad máxima que despolariza a la célula. Durante el reposo, las fibras que inveraz a las células pilosas descargan de manera espontánea a un ritmo de 100 espigas/seg., esta descarga basal da como resultado el tono vestibular.
La célula pilosa esta en contacto con la endolinfa en su capa apical, mientras que su porción basal esta bañada de perilinfa. Esta diferencia de composición en los líquidos hace que la célula pilosa tenga en el exterior de la membrana apical una concentración alta de iones de K+ y baja en iones de Na+, mientras que a nivel de la membrana basal, la concentración de iones de K+ es baja, y alta en iones de Na+. El potencial de reposo resulta del equilibrio de las conductancias entre los polos de la célula. En reposo, la permeabilidad de la membrana basal de la célula es superior a la de la membrana apical, la célula tiene un potencial de -60mv. Cuando los pelos sensorios se mueven hacia el kinocilio, la membrana apical de la célula permite la entrada de iones K+ y la célula se despolariza, al mismo tiempo, se produce la apertura de los canales de Ca+.
La célula se hiperpolariza cuando los pelos sensorios tiene un desplazamiento que los aleja del kinocilio, en este momento se produce la disminución de iones de K+.
El potencial eléctrico en el interior del cuerpo de las células pilosas difiere del potencial eléctrico de los líquidos que la rodean, lo anterior se debe a los mecanismos de transporte activo de la membrana celular.
*Conexiones vestibulares con la corteza cerebelosa
La mayor parte de las vías aferentes terminan de manera homolateral en el flóculo, el nódulo y la úvula del cerebro. Las células de purkinje del cerebelo mandan proyecciones a los núcleos vestibulares medial e inferior, inhibiendo la actividad de las neuronas vestibulares de segundo orden. Otra proyección de origen cerebeloso sobre los núcleos vestibulares a través del núcleo fastigio.
*Conexiones vestibulares con la corteza cerebral
El área vestibular en la corteza cerebral se localiza en el lóbulo temporal, en la circunvolución temporal superior, a través de la vía reticulo?talamica.
*Naturaleza de las ondas sonoras
Las ondas sonoras son una serie de zonas alternadas de alta y baja presión que se desplazan en algún medio, como la atmósfera. Se crean vibraciones de manera muy similar a las ondas que se forman cuando se arroja una piedra a un estanque con agua. Los sonidos que escucha el oído humano con mayor nitidez son los producidos por fuentes que vibran con frecuencias de 500 a 5 000 hertz (1 Hz = 1 ciclo por segundo). El intervalo audible es de 20 a 20 000 Hz. Las ondas sonoras del lenguaje hablado comprenden frecuencias que se ubican principalmente en el intervalo 300 a 3 000 Hz, mientras que el Do de pecho de una soprano alcanza una frecuencia dominante de 1048 Hz. El ruido que emite un avión de turbina situado a varios kilómetros de distancia es de 20 a 100 Hz.
La frecuencia de una vibración sonora es su tonalidad. Cuanto mayor sea la primera, tanto mas aguda la segunda. Además, a mayor intensidad (tamaño o amplitud de onda) de la vibración, mayor será la fuerza del sonido. La intensidad se los sonidos se mide en decibeles (dB). Cada 10 dB representa la decuplicación del volumen. El umbral auditivo, es decir, el punto en que un adulto joven promedio puede distinguir entre el silencio y los sonidos, se define como 0 dB a 1 000 Hz. Los sonidos resultan molestos para el oido normal a partir de unos 120 dB, y dolorosos cuando exceden de 140 dB. La exposición prolongada al ruido puede causar déficit auditivo, por lo que en algunos países como Estados Unidos, la ley exige que los patrones obliguen a sus trabajadores a usar protectores auditivos cuando el ruido laboral excede los 90 dB. Los conciertos de rock e incluso audífonos baratos pueden generar fácilmente sonidos de más de 110 dB.
*Ruidos fuertes y daño de las células pilosas
La música tocada a un volumen fuerte, el sonido de los motores de aviones de turbina, las motocicletas aceleradas, podadoras de pasto y aspiradoras dañan las células pilosas del caracol. La exposición continua a ruidos muy intensos produce sordera, que es el déficit auditivo significativo o total. Cuando sean mas fuertes los sonidos, tanto mas rápida la evolución del deterioro auditivo. La sordera usualmente comienza con la perdida de la sensibilidad para escuchar los sonidos de tonalidad aguda. Si una persona oye música con audífonos y los transmuten pueden escucharla, su volumen es dañino. Muchas personas no se dan cuenta del déficit auditivo progresivo hasta que la destrucción considerables y empieza a tener dificultades para entender el lenguaje hablado. El uso de tampones para los oídos que reducen 30 dB el ruido durante las actividades, puede proteger la sensibilidad auditiva.
*Fisiología de la Audición
El pabellón de la oreja capta y dirige las ondas sonoras hacia el conducto auditivo externo
Cuando las ondas sonoras llegan a la membrana del tímpano, las presiones altas y bajas alternadas del aire hacen que dicha membrana vibre hacia adelante y hacia atrás. La distancia que se mueve, que es mínima, depende de la intensidad y frecuencia de las ondas sonoras. La membrana timpánica vibra lentamente en respuesta a los sonidos de baja frecuencia (graves) y con rapidez ante sonidos de alta frecuencia (agudos).
El área central de la membrana del tímpano esta conectada al martillo, que también empieza a vibrar y transmite el movimiento al yunque y éste a su vez al estribo.
Cuando el estribo oscila, desplaza la membrana de la ventana oval. Dicha ventana vibra con fuerza 20 veces mayor que la membrana del tímpano, ya que los huesecillos transforman eficazmente las vibraciones pequeñas y dispersas provenientes de un área de superficie grande (la membrana del tímpano) en vibraciones mas grandes en un área de superficie menor ( la ventana oval).
El movimiento de la ventana oval genera ondas de presión en la perilinfa del caracol. Al sobresalir la ventana oval hacia el interior, impulsa la perilinfa de la rampa vestibular.
Las ondas de presión se transmiten de la rampa vestibular a la timpánica y luego a la ventana redonda, lo cual hace que ésta sobresalga en el oido medio.
Conforme las ondas de presión deforman las paredes de las rampas vestibular y timpánica, éstas también desplazan en forma oscilatoria a la membrana vestibular, lo cual genera ondas de presión en la endolinfa del conducto del caracol.
Las ondas de presión en la endolinfa hacen que vibre la membrana basilar del conducto del caracol, lo cual mueve las células pilosas del órgano espiral contra la membrana tectoria. La flexión consecuente de los estereocilios produce potenciales de receptor, que finalmente se traducen en la generación de impulsos nerviosos en las fibras del nervio coclear.
*Trasmisión del sonido
El oido convierte las ondas sonoras del ambiente externo en potenciales de acción en los nervios auditivos. El tímpano y los huesecillos auditivos transforman las ondas en movimientos de la base del estribo. Estos movimientos originan ondas en el líquido del oido interno. La acción de las ondas sobre el órgano de corti genera potenciales de acción en las fibras nerviosas.
*Enfermedad de Meniere
La enfermedad de meniere es causada por el aumento en el volumen de endolinfa, lo que agranda al laberinto membranoso. Entre sus manifestaciones, están el déficit auditivo fluctuantes (a causa de la deformación de la lámina basilar del conducto del caracol) y el tinnitus (zumbido). Otro síntoma característico de este padecimiento es el vértigo giratorio. Es posible que ocurra déficit auditivo casi total al paso de los años.
Pedro Urbina Jara
Perú
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