El ojo humano, ¿cómo funciona?

La vista es nuestro sentido principal a la hora de desarrollarnos en el ambiente. Otros animales se guían más por el olfato o por el oído, pero para el ser humano carecer de una correcta visión, algo por otro lado muy frecuente, es una de las cosas que más afecta a su calidad de vida. En este artículo explicaremos la estructura y el funcionamiento de la compleja «cámara» que nos permite ver: el ojo.

Para entender cómo funciona el ojo, primero vamos a conocer un poco su estructura y las conexiones que tiene con el cerebro, que son, al fin y al cabo, las que nos permiten elaborar las imágenes que percibimos.

El ojo está localizado y protegido en el interior de una estructura ósea, la órbita, formada por varios huesos (frontal, lagrimal, maxilar, palatino, malar, etmoides y esfenoides). En el esquema de la izquierda se muestran de forma simplificada las partes principales que lo forman:

• Esclera: es la estructura que recubre el ojo por su parte más externa, desde el nervio óptico hasta la córnea. Es de color blanco y se encuentra recubierta por un epitelio que recibe el nombre de conjuntiva, cuya inflamación por diversas causas da lugar a las conocidas conjuntivitis.
• Córnea: es una de las dos lentes que posee el ojo. Es completamente transparente y se encuentra localizada en la parte más anterior del globo ocular, por delante de la pupila. Anatómicamente es continuación de la esclera.
• Cristalino: es la otra lente del ojo, que permite terminar de enfocar el rayo de luz en la mácula de la retina (zona de máxima visión). Es también completamente transparente y tiene forma biconvexa. Su opacificación se conoce con el nombre de cataratas. Además, divide estructuralmente el ojo en polo anterior (con humor acuoso) y polo posterior (con humor vítreo).
• Úvea: se encuentra localizada inmediatamente por debajo de la esclera, recubriendo todo el globo ocular (excepto la cámara anterior). Consta de tres partes que son continuación las unas con las otras: coroides, cuerpo ciliado e iris. El iris es la parte de color que identificamos en el ojo a simple vista y que nos permite diferenciar entre ojos marrones, verdes o azules. Además, delimita la pupila y tiene capacidad de contracción gracias a los músculos esfínter de la pupila y dilatador del iris. El iris también divide el polo anterior del ojo en dos cámaras: una anterior, entre la córnea y el iris; y una posterior, entre el iris y el cristalino. Entre ambas cámaras se encuentra la pupila, que es simplemente un orificio de comunicación.
• Retina: se encuentra en la parte interna del polo posterior del ojo y contiene las células sensitivas capaces de captar las imágenes y convertirlas en impulsos nerviosos que serán los que nuestro cerebro interprete. Estas células sensitivas son de dos tipos: conos (permiten la visión en color) y bastones (permiten la visión monocromática en blanco y negro en condiciones de baja luminosidad). La mayor concentración de células sensitivas se encuentra en la mácula y el punto de máxima visión dentro de ésta recibe el nombre de fóvea. En la imagen se observa un fondo de ojo a través de la pupila, donde podemos ver la retina y la mácula (región más oscura). Además, la zona más blanquecina desde donde parten los vasos que irrigan la retina recibe el nombre de papila, y es también el punto de reunión de todas las fibras nerviosas procedentes de cada cono y cada bastón para formar el nervio óptico.
• Nervio óptico: inicia su recorrido en la papila y abandona el globo ocular por el polo posterior para dirigirse al interior del cráneo a través de la hendidura oftálmica de la órbita.

La vía óptica es el nombre que reciben el conjunto de conexiones neuronales desde los conos y bastones hasta los lóbulos occipitales del cerebro, donde se encuentran las áreas responsables de la visión. El siguiente esquema resume las principales estructuras que forman la vía óptica:

Una vez conocemos todas las estructuras que permiten la visión, resulta mucho más sencillo comprender el funcionamiento del ojo y de la vía óptica, planteándonos de nuevo la pregunta del título de este artículo:

¿Cómo funciona todo esto?

Imaginemos el ojo como una cámara de fotos estenopeica, donde tras pulsar el disparador se abre el diafragma (iris) y la imagen entra por un pequeño orificio (pupila) que concentra los rayos de luz en una película fotográfica (células sensitivas) donde queda impresionada de forma invertida. A grandes rasgos éste es el funcionamiento del ojo humano, aunque la cosa no es tan sencilla.

Nuestra pupila es demasiado grande como para ejercer de estenopeico, por lo que el ojo necesita que sus dos lentes (córnea y cristalino) funcionen a la perfección para que los rayos converjan de forma adecuada en la retina y no exista «visión borrosa». La córnea es la que se encarga de que los rayos de luz converjan exactamente en la retina y no delante ni detrás de ella. La función del cristalino es la acomodación, es decir, el enfoque «fino» que permite ver tanto de lejos como de cerca pudiendo enfocar rápidamente al modificar la distancia a la que miramos. Esto se consigue gracias a la modificación del grado de curvatura de la lente mediante el músculo ciliar que sujeta el cristalino. De todo esto se deduce que la córnea es más importante que el cristalino fisiológicamente hablando, de forma que la córnea tiene una potencia de 42 dioptrías (D), mientras que el cristalino aporta 20 D.

Por otro lado, en función de la cantidad de luz que existe en el entorno, el enfoque de la imagen en la retina se acompaña de una contracción o dilatación del iris, de forma que la pupila queda más grande (midriasis) o más pequeña (miosis), dejando pasar más luz si está oscuro o menos si hay demasiada luz. El objetivo de este mecanismo es evitar «deslumbrarnos» y permitir que la retina perciba una imagen nítida.

Circulación del humor acuoso

Del contenido del ojo, únicamente mencionaremos que el humor acuoso se encuentra bañando el polo anterior del globo ocular. Se genera en la cámara posterior (cuerpo ciliado) y circula hacia la cámara anterior a través de la pupila, donde se reabsorbe de nuevo en la malla trabecular, localizada en el ángulo que forman la córnea y el iris. La alteración de la circulación del humor acuoso es la que da lugar al glaucoma. El polo posterior del ojo contiene el humor vítreo, que se encuentra adherido a la retina, con una tasa de renovación muy baja y es de densidad tipo «gel».

Resumiendo, la secuencia que nos permite ver es la siguiente:

1. Los rayos de luz penetran en el ojo a través de la córnea, con un primer efecto refractivo de 42 D.
2. A continuación, pasan a través de la pupila y vuelven a modificar su refracción en el cristalino (unas 20 D).
3. A través del humor vítreo llegan a la retina, donde se concentran mayoritariamente en la mácula y en la fóvea (punto de máxima visión).
4. Los conos y bastones allí localizados transforman la información luminosa en impulsos eléctricos, que viajan a través de fibras nerviosas formando el nervio óptico.
5. El nervio óptico sale del ojo y penetra en el cráneo, donde se dirige hacia el quiasma óptico, situado en la base del encéfalo y que es el punto de encuentro de los dos nervios ópticos. En el quiasma, algunas fibras nerviosas pasan al lado opuesto para continuar su viaje por las cintillas ópticas.
6. Durante el recorrido, se produce un primer procesamiento de la información a modo de «filtro» en el núcleo geniculado lateral, desde donde parten las radiaciones ópticas (fibras nerviosas) hasta los lóbulos occipitales (corteza calcarina).
7. Es en este punto donde nuestro cerebro es capaz de interpretar las señales eléctricas y proporcionarnos información del entorno en forma de imágenes.

Realmente es sorprendente que todo esto ocurra en milésimas de segundo y a todas horas, pero es solo una de las muchas cosas increíbles que oculta la fisiología humana.