Ottica visuale. Corso di laurea in Ottica ed Optometria. Facoltà di Scienze M.F.N. Università del Salento Vincenzo Martella optometrista

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1 Ottica visuale Parte 1 Introduzione, programma e cenni storici Corso di laurea in Ottica ed Optometria Facoltà di Scienze M.F.N. Università del Salento Vincenzo Martella optometrista Contatti: 0833/ otticamodernatri@libero.it

2 L ottica visuale da alcuni è definita la quarta branca della fisica ottica: 1 Fisica 2 Geometrica 3 Quantistica 4 Visuale cioè dell occhio

3 Quali sono le finalità dell l Ottica Visuale? Il fine di questa scienza è quello di studiare: Come la radiazione visiva venga raccolta dagli occhi, trasformata in impulso nervoso e decodificata dal cervello per produrre la sensazione della visione. Come i vari dispositivi ottici naturali (liquido lacrimale, cornea, umor acqueo, pupilla cristallino, vitreo) o artificiali (lenti oftalmiche, lenti a contatto, ingranditori, i.o.l. ecc.) influenzano la percezione della visione. Come si possa far si che il comportamento fisico chimico di questi sia utilizzabile in modo tale che il processo percettivo visivo venga opportunamente modulato in funzione delle necessità degli individui.

4 Cosa studia l Ottica l Visuale? Le applicazioni delle conoscenze della fisica, che si occupano della propagazione della luce, all occhio umano. Come è strutturato ed organizzato il sistema visivo. Come una certa banda di radiazioni elettromagnetiche possa scatenare il processo della visione. Le implicazioni dei disordini di questo processo su una corretta elaborazione delle informazioni prodotte dagli occhi ed elaborate dal cervello.

5 Quindi l Ottica l Visuale si occupa: Delle ametropie (difetti, meglio detti vizi di rifrazione dell occhio). Dei mezzi di correzione (loro effetto sull occhio). Dei sistemi ottici oculari che influenzano attivamente la propagazione della luce nell occhio: pupilla, cristallino e loro fisiologia. Dei sistemi otticamente passivi :: film lacrimale, cornea, umor acqueo, umor vitreo e loro fisiologia. Delle aberrazioni ottiche (distorsioni ottiche che possono avvenire durante la propagazione della luce attraverso i diottri e nei mezzi ottici). Degli strumenti e metodi di misurazione delle componenti ottiche dell occhio. Degli effetti dei processi di sviluppo ed invecchiamento degli occhi. Dell immagine retinica e ciò che ne influenza la sua formazione, dimensione e qualità.

6 L Ottica Visuale si occupa Dei fenomeni di riflessione del fondo retinico e della sua valutazione. Delle caratteristiche di risposta dei recettori retinici all impulso luminoso. Dei sistemi di simulazione del comportamento ottico dell occhio e della radiazione luminosa. Dello studio comparato del processo visivo con altre specie. Degli effetti delle patologie che influenzano l occhio l e delle possibilità di miglioramento visivo in presenza di esse. Degli effetti ottici conseguenti ad interventi chirurgici o uso di farmaci. Degli strumenti oftalmici, sistemi ingrandenti singoli o accoppiati. Degli effetti della visione binoculare. Di luce ed ambiente.

7 L importanza dell Optometria nella società di oggi L optometria riveste un ruolo importantissimo in una realtà in cui l attivitl attività visiva è dominante. Gli esseri umani vivono sempre più attraverso le informazioni visive, e meno con l utilizzo l della semplice forza fisica. Oggi il nostro cervello è continuamente bombardato da input visivi. Questa intensa attività richiede un efficienza perfetta del nostro sistema visivo, che spesso non può risolversi soltanto con l introduzione l di ausilii ottici davanti agli occhi, ma che, a volte, richiede anche l utilizzo l di una serie di altri rimedi atti al ripristino di una perfetta risposta visiva.

8 L importanza dell Optometrista Il ruolo dell Optometrista oggi è di grande importanza. Egli è il professionista che meglio può fornire risposte adeguate ai vari problemi legati alle disfunzioni visive non patologiche.

9 L importanza dell ottica visuale in Optometria E fondamentale per l Optometrista l conoscere Le disfunzioni visive ottiche e quelle legate alla binocularità. Le loro implicazioni sull efficienza visiva. Gli effetti dei vari dispositivi ottici sull occhio. I metodi di correzione ottica e di ripristino dell efficienza efficienza visiva. L utilizzo dei vari dispositivi ottici e strumentali utilizzati per l indagine l optometrica o meglio definita analisi visiva.

10 Il programma di Ottica Visuale Cenni storici Il sistema ottico oculare: i mezzi ottici dell occhio, cenni anatomici finalizzati al corso, parametri geometrici, proprietà ottiche. Processo di emmetropizzazione.. I concetti legati a questo fenomeno saranno ripresi in più punti del programma. Il percorso della luce nell occhio. Occhi schematici. Immagini di Purkinje.

11 Il programma di Ottica Visuale Emmetropia ed Ametropia: introduzione ai concetti di efficienza visiva ed all approccio correttivo tradizionale e comportamentale, esperienze cliniche. Si sottolineerà che la correzione delle ametropie non è una mera introduzione di lenti che correggono dal punto di vista ottico-geometrico l occhio, l ma un modo per modificare opportunamente il processo della percezione visiva. La correzione ottica dei disturbi visivi (a volte solo parziale o non sempre necessaria) rappresenta solo una delle tante possibili soluzioni che l optometria l può offrire per il recupero di una buona efficienza visiva. il recupero di una buona efficienza visiva

12 Il programma di Ottica Visuale Le Ametropie sferiche ed astigmatiche. Correzione delle ametropie: concetti sull utilizzo utilizzo delle lenti per modificare il cammino ottico e ripristinare una buona efficienza visiva. Cenni sulla grandezza della immagini retiniche nell occhio normale (emmetrope), affetto da vizi di rifrazione (ametropie), corretto con lenti, differenza delle immagini retiniche (aniseiconia( aniseiconia) in caso di differenze di ametropie tra un occhio e l altro (anisometropia( anisometropia).

13 Il programma di Ottica Visuale Acuità visiva: angolo visuale, sensibilità al contrasto, ottotipi ecc. Aberrazioni dell occhio ed indotte da lenti correttive. Motilità oculare (cenni finalizzati al corso): muscoli oculomotori, loro azione sul bulbo oculare, indagine clinica. Binocularità e suoi squilibri: ortoforia,, eteroforie, tropie (strabismi). Aree percettive spaziali: punti retinici coniugati, oroptero,, area di Panum,, diplopia fisiologica, cenni sull utilizzo utilizzo clinico della diplopia fisiologica a fini diagnostici e riabilitativi. Stereopsi (percezione spaziale tridimensionale). Implicazioni dell alterazione della motilità oculare sull efficienza visiva. Prismi: effetti prismatici indotti da lenti decentrate e prismi, implicazioni sugli equilibri binoculari, utilizzo a scopo diagnostico e correttivo. Cenni su indicazioni e controindicazioni del loro utilizzo. Percezione dei colori.

14 Come si può definire l occhio l umano? Come una macchina fotografica? Come una cinepresa? Come una telecamera?

15 Niente di tutto questo Gli occhi sono delle estroflessioni del cervello. Ne sono parte integrante. Ricordate che quando mettete una lente davanti agli occhi di una persona, non state aggiustando un obiettivo mal funzionante, ma state agendo sulla percezione del mondo che circonda questo individuo.

16 Cos è la visione La visione è la derivazione di significato e la direzione dell azione, come risultante dell elaborazione elaborazione delle informazioni scatenate da una certa banda di radiazioni elettromagnetiche che colpisce la retina.

17 La storia in breve: i Greci I primi ad interessarsi dei fenomeni ottici furono i Greci ed i Cinesi. In Grecia si attribuiva al cristallino un importanza primaria nel processo visivo. Nell antichit antichità si pensava che i raggi che colpivano gli oggetti provenissero dagli occhi stessi. Essi elaborarono già il concetto di una velocità altissima della propagazione di questi raggi. Già Democrito 350 anni prima di Cristo presuppone che dagli oggetti si stacchino elementi che entrano negli occhi. Aristotele poco dopo intuisce l importanza l della retina nel produrre le sensazioni visive. Euclide ( a.c.) produce un trattato di ottica. All inizio del era era Cristiana, si incomincia ad affermare che è il nervo ottico a portare un fluido al cervello.

18 gli Arabi Durante la fine del primo millennio dopo Cristo le teorie sulla visione incominciano ad assumere della caratteristiche ancora più verosimili. Sono gli oggetti ad emanare piccoli elementi che viaggiando in modo rettilineo entrano dalla pupilla ed arrivano sulla retina. Si iniziano a comprendere i processi di riflessione e rifrazione e capovolgimento delle immagini retiniche.

19 il Medio Evo La cultura scientifica nel Medio Evo era appannaggio dei religiosi e quindi legata e condizionata all esaltazione del mondo come creato. Alcune evidenze scientifiche non venivano interpretate come tali se contraddicevano la fede e la superiorità divina. Ciò limitò ma non impedì a molti religiosi di produrre scoperte ed esperimenti scientifici che arricchirono moltissimo il bagaglio delle conoscenze umane. Un frate, Eugenio Bacone ( ), 1294), in un suo trattato afferma che l uso l di lenti può essere utile a migliorare la vista. A Firenze nascono gli occhiali ed essi sono commissionati da molti nobili in tutta Europa.

20 il Rinascimento Leonardo Da Vinci ( ) 1519) perfeziona la lavorazione di lenti, ed immagina la prima lente a contatto. Non dimentichiamo che uno delle più importanti scoperte che aprirono le menti umane al Rinascimento ed all approccio approccio scientifico moderno fu un sistema ottico, il cannocchiale di Galileo Galilei ( ). 1642). Grazie ad esso la centralità della Terra nel creato fu messa in discussione. Il cannocchiale di Galileo pian piano scardinò la teoria Tolemaica del Geocentrismo e riabilitò quella Eliocentrica di Copernico.

21 L avvento del metodo scientifico Keplero ( ) 1642) scopre i meccanismi di formazione dell immagine retinica. Snell ( ) 1626) sperimenta la legge della rifrazione. Cartesio nel 1637 pubblica Dioptrique dove viene enunciata la legge della rifrazione poi confermata da Pierre de Fermat suo contemporaneo.

22 Gli occhi schematici Attraverso la simulazione geometrica dell occhio gli scienziati del passato cercavano di scoprirne i meccanismi ottici che consentono la visione. Christian Huygens ( ) 1695) costruisce il primo occhio schematico. Thomas Young ( ), 1829), oltre ad aver scoperto la natura ondulatoria della luce, fornisce i primi dati medi sui parametri di curvatura e indici di rifrazione dell occhio. Moser (1844): primo occhio schematico teorico. Johann Benedict Listing produce due modelli di occhio schematico. Tra il 1920 ed il 1952, Tscherning, Gullstrand,, Le Grand ed Emsley producono vari modelli sempre più realistici di occhi schematici. Bennet e Rabbetts nel 1988 perfezionano ulteriormente i modelli precedenti riformulandone le dimensioni in base a valutazioni statistiche più ampie.

23 Il fondatore dell Ottica Visuale Molti però considerano Hermann von Helmholtz ( ) 1894) il padre dell ottica visuale moderna. Egli detta le basi scientifiche dell ottica oculare e della compensazione dei vizi di rifrazione. Inventa l oftalmometro e l oftalmoscopio. Studia la percezione dei colori, teoria di Young- Helmholtz sull azione combinata di tre tipi di recettori retinici.

24 Altri illustri Hermann Snellen ( ), 1908), elabora il primo ottotipo per la misurazione dell acutezza visiva (visus) Franciscus Donders,, lascia un patrimonio scientifico notevole sui processi di focalizzazione (accomodazione) e refrattivi dell occhio.

25 Skeffington il padre della moderna optometria Nel 1928 A.M. Skeffington e E.B. Alexander fondano l O.E.P. (Optometric( Extension Program Foundation) iniziando l approcciol optometrico comportamentale. Skeffington elabora la teoria di visione come funzione appresa e di visione come output. Struttura un protocollo standard di esame optometrico,, i così detti 21 punti O.E.P. Egli analizza i conflitti che inducono processi di deterioramento del sistema visivo, a causa delle attività, che lui definisce biologicamente inaccettabili e socialmente compulsive,, a cui si è sottoposti nell era era moderna. Evidenzia l utilitl utilità delle lenti convergenti per il miglioramento della performance visiva nelle attività visive prossimali e ne elabora un protocollo di prescrizione.

26 La visione come processo emergente dai quattro cerchi di Skeffington Il modello di visione di Skeffington La visione emerge come esperienza da quattro aree che lui disegna come cerchi. A = processo di centratura (dov è è?). C = processo di identificazione (chi è?, cos è è?). B = processo di antigravità (chi sono?, dove sono?). D = processo uditivo verbale (creazione di modelli mentali basati sull esperienza e ben organizzati immediatamente disponibili). E = visione emergente dalla totalità degli altri processi.

27 Il presente dell Ottica Visuale in Italia Oggi l insegnamento l dell Optometria è pianificato ed approfondito a livello universitario. Le nozioni di ottica visuale sono integrate con le conoscenze di tutta la cultura optometrica,, attraverso i corsi di formazione, la possibilità di accedere facilmente a materiale informativo ed a corsi di approfondimento.

28 Il futuro dell Optometria L auspicio è che questa materia, che riveste un ruolo così importante nella società, possa avere il giusto riconoscimento che merita. Il futuro sarà quello di professionisti altamente qualificati e di ricercatori, aperti al dialogo con altre professioni, con le quali interagire per il bene degli utenti. Il sistema visivo va considerato non come un compartimento stagno, ma come intimamente integrato con tutto l organismo. l

29 Per la comprensione del processo visivo occorre conoscere: La natura e tipologia della radiazione in grado di produrre stimoli visivi; Come si svolge il processo refrattivo e neurologico prodotto dalla radiazione ottica.

30 I tre momenti del processo visivo 1- Gli occhi raccolgono le radiazioni elettromagnetiche focalizzandole sulla retina. 2- Alcune di queste (solo una certa banda) scatenano un impulso nervoso che attraverso le vie di trasmissione viene inviato al cervello. 3- Il cervello diffonde opportunamente il messaggio, lo elabora, decide e produce la risposta.