Il sistema visivo | Approfondimento

Il sistema visivo rappresenta un sistema complesso di fondamentale importanza: l’uomo infatti utilizza la vista più degli altri sensi per potersi orientare nell’ambiente che lo circonda e raccogliere da esso le informazioni sulla realtà. Proprio per questo motivo la corteccia visiva, che si trova a livello cerebrale, è molto più sviluppata rispetto alle altre aree deputate all’elaborazione delle informazioni delle sensibilità.

In particolare il sistema visivo si occupa di:

  • Raccogliere dall’ambiente le radiazioni luminose provenienti dagli oggetti
  • Metterle a fuoco sulla retina
  • Trasformare la luce in impulsi nervosi
  • Trasmettere gli impulsi nervosi alla corteccia visiva
  • Elaborarli a livello corticale con successiva percezione cosciente dell’immagine

Il sistema visivo è costituito da:

  • Annessi oculari – deputati alla protezione del bulbo
  • Bulbo oculare – deputato alla messa a fuoco dell’immagine sulla retina e alla trasformazione delle radiazioni luminose in potenziali d’azione, ovvero il modo in cui si trasmettono gli impulsi luminosi
  • Vie ottiche – deputate al trasferimento dei potenziali d’azione dalla retina alla corteccia ed alla percezione visiva
  • Muscoli oculari estrinseci – deputati al controllo dei movimenti coordinati dei bulbi e consentono la percezione simultanea di immagini
bulbi oculari, sguardo di un ragazzo

Annessi oculari

Gli annessi oculari comprendono tutte quelle strutture che si trova a protezione del bulbo oculare e sono e l’orbita, le palpebre e la congiuntiva.

L’orbita è una struttura ossea, in particolare una piramide tronca ossea, che presenta l’apertura maggiore all’esterno.

L’orbita è costituita esternamente da alcune ossa fondamentali:

  • nella porzione superiore troviamo l’osso frontale
  • medialmente, ovvero nella porzione che si trova nelle vicinanze del naso, troviamo l’osso lacrimale e la parte montante dell’osso mascellare
  • inferiormente troviamo l’osso mascellare e l’osso zigomatico
  • lateralmente troviamo l’osso zigomatico e la parte discendente dell’osso frontale

Le palpebre sono delle strutture cutanee che chiudono al davanti l’apertura esterna dell’orbita. Sono distinte in:

  • palpebra superiore – è dotata di una motilità maggiore, conferitale dal muscolo elevatore della palpebra e dal muscolo di Muller
  • palpebra inferiore – molto limitata nei movimenti

Sui margini palpebrali sono poste le ciglia, che sono dei peli molto robusti che contribuiscono ad impedire a particelle estranee e/o ad insetti di raggiungere la superficie oculare.

Le palpebre compiono dei movimenti ritmici di apertura e chiusura, chiamati movimenti di ammiccamento, che mantengono la superficie anteriore dell’occhio lubrificata spalmando le lacrime e le altre secrezioni e contrastano l’ingresso di materiale estraneo. I movimenti di ammiccamento avvengono fisiologicamente circa ogni 6-8 secondi. Inoltre le palpebre, in base al loro grado di apertura, regolano la quantità di luce che può arrivare all’occhio.

La congiuntiva si distingue in congiuntiva palpebrale, che riveste la superficie interna delle palpebre, e in congiuntiva bulbare (o oculare), che riveste la superficie anteriore dell’occhio eccetto la cornea. Entrambe contengono delle ghiandole che secernono un liquido lubrificante che, disponendosi tra le palpebre e l’occhio evita l’attrito tra queste due superfici opposte.

Nel contesto della congiuntiva sono presenti inoltre le ghiandole lacrimali che costituiscono l’apparato lacrimale. Compito dell’apparato lacrimale è quello di produrre, distribuire e rimuovere le lacrime. Queste sono delle secrezioni corporee che contengono sia immunoglobuline sia enzimi, che hanno un’azione batteriostatica nei confronti dei germi. Le lacrime quindi riducono l’attrito, rimuovono i detriti, ostacolano le infezioni batteriche e forniscono nutrimento ed ossigeno all’epitelio della congiuntiva.

Bulbo oculare

Il bulbo oculare è la “pallina” che costituisce l’occhio.

Partendo dall’esterno troviamo:

  • tonaca fibrosa – suddivisa in cornea e sclera
  • tonaca vascolare o uvea – suddivisa in iride, corpo ciliare e coroide
  • cristallino
  • camera vitrea
  • tonaca nervosa o retina

Tonaca fibrosa

La tonaca fibrosa è lo strato più esterno dell’occhio e svolge le funzioni di sostegno meccanico e protezione fisica, ancoraggio dei muscoli oculari estrinseci e contenimento delle informazioni coinvolte nel processo di messa a fuoco delle immagini.

Essa è composta dalla sclera nei 5/a posteriori e dalla cornea nell’1/6 anteriore.

La sclera è un guscio di protezione fibroso al quale si ancorano i 6 muscoli oculari estrinseci (retto mediale, retto superiore, retto inferiore, retto laterale, obliquo superiore, obliquo inferiore). Nella parte posteriore è presente un’interruzione per il passaggio del nervo ottico.

La cornea è un tessuto avascolare, perfettamente trasparente e riccamente innervato. Si tratta di una struttura sensibilissima. Dal punto di vista della fisica ottica è una lente positiva con un potere diottrico fisso di circa 42/43 diottrie.

Cornea e sclera sono in continuità tra loro ed il limite tra queste è rappresentato dal limbo o giunzione sclerocorneale.

Tonaca vascolare o uvea

La tonaca vascolare o uvea rappresenta la porzione vascolare dell’occhio, contiene quindi numerosi vasi sanguigni e linfatici e, inoltre, i muscoli intrinseci dell’occhio. Svolge le funzioni di via di accesso per i vasi che irrorano l’occhio, regolazione della quantità di luce in entrata, produzione e riassorbimento dell’umore acqueo, controllo della forma del cristallino.

Dell’uvea si distinguono la parte anteriore, la parte intermedia e la parte posteriore, le quali rispettivamente sono indicate come iride, corpo ciliare e coroide.

L’iride è il diaframma dell’occhio. Si tratta di una tonaca tesa al davanti del cristallino e dietro la cornea in cui si trova il forame pupillare. Questo, variando la propria dimensione, regola la quantità di luce che entra nell’occhio. È riccamente vascolarizzata, grazie alla presenza di due circoli: il piccolo cerchio arterioso dell’iride e il grande cerchio arterioso dell’iride. È inoltre composta da due muscoli fondamentali: lo sfintere dell’iride, che restringe la pupilla (miosi), e il muscolo dilatatore dell’iride, che dilata la pupilla (midriasi).

La superficie posteriore dell’iride è rivestita da un epitelio contenente cellule pigmentate ed in base alla loro densità e distribuzione viene determinato il colore degli occhi.

Il corpo ciliare è costituito principalmente da un anello muscolare, il muscolo ciliare. Grazie alla presenza dei processi ciliari consente la produzione dell’umore acqueo, il liquido contenuto all’interno dell’occhio. Inoltre contiene il legamento sospensore del cristallino, la cui azione mantiene il cristallino applicato alla superficie posteriore dell’iride e centrato rispetto alla pupilla. In questo modo fa sì che qualsiasi fascio di luce passi attraverso il cristallino per raggiungere i fotorecettori.

La coroide è riccamente vascolarizzata ed è a diretto contatto con la porzione più esterna della retina. Il compito di questa struttura è quello di nutrire ed ossigenare la retina nella sua parte esterna.

Cristallino

Il cristallino è una struttura perfettamente trasparente ed è il secondo mezzo diottrico dell’occhio, insieme con la cornea. Il cristallino è anch’esso una lente positiva, ma a differenza della cornea varia il suo potere accomodativo in base alla contrazione del muscolo ciliare. Quando questo si contrae il potere accomodativo del cristallino aumenta, quando invece si rilascia il potere accomodativo del cristallino diminuisce.

Insieme, cristallino e cornea, costituiscono il diottro oculare, ovvero l’unione di due lenti positive: una di 42/43 diottrie (cornea) e una di circa 13 diottrie (cristallino), costituendo circa 55 diottrie positive che consentono la messa a fuoco dell’immagine.

La perdita della trasparenza del cristallino rappresenta un fenomeno patologico, che prende il nome di cataratta.

Camera vitrea

La camera vitrea è la porzione posteriore del bulbo oculare ed è molto ampia.

Contiene il corpo vitreo, una sostanza di consistenza gelatinosa spesso definita anche umore vitreo, che contribuisce a mantenere la forma dell’occhio, avvolge la parte posteriore del cristallino e mantiene in posizione la retina.

Tonaca nervosa o retina

La tonaca nervosa è la struttura più interna del bulbo oculare ed è costituita da due strati distinti: l’epitelio pigmentato, che si trova più all’esterno, e la retina (tonaca nervosa propriamente detta), che si trova più all’interno.

L’epitelio pigmentato assorbe la luce.

La retina contiene i fotorecettori, ovvero recettori in grado di registrare gli stimoli luminosi. Questi si distinguono in due famiglie:

  • bastoncelli – sono disposti soprattutto sulla retina periferica e sono presenti in numero molto superiore rispetto ai coni. Sono molto sensibili alla luce, quindi rendono possibile la visione in ambienti poco illuminati, alla luce crepuscolare o notturna
  • coni – sono allocati nella parte centrale della retina, la fovea, che rappresenta la sede della visione più fine. Sono deputati alla discriminazione del colore ed alla visione più definita, ma per il loro funzionamento adeguato necessitano di maggiore illuminazione rispetto ai bastoncelli. Dei coni si distinguono 3 famiglie fondamentali: clorolabe (coni del verde), eritrolabe (coni del rosso e cianolabe (coni del blu). La presenza di queste 3 famiglie di coni indica che si possono vedere i colori

La retina contiene inoltre le cellule di sostegno e i neuroni che modulano in fase preliminare le informazioni sensitive generate dai fotorecettori. Questi ultimi infatti sono in stretto rapporto sinaptico con le cellule bipolari, considerate il primo neurone della catena neuronale retinica. Ad ogni cono sottende una cellula bipolare, mentre ci sono centinaia di migliaia di bastoncelli per ciascuna cellula bipolare. Ciò significa che è molto più prezioso il messaggio che arriva dai coni, poiché vi è un rapporto coni-cellula bipolare di 1:1.

L’impulso nervoso viene trasmesso dai fotorecettori alle cellule bipolari attraverso l’intervento delle cellule orizzontali, che modulano in modo inibitorio od eccitatorio tale trasmissione.

Le cellule bipolari sono poi in sinapsi con le cellule gangliari, il secondo neurone della catena neuronale retinica, per la trasmissione dell’impulso. Anche in questo caso intervengono delle cellule, le cellule amacrine, nella modulazione di tale trasmissione.

Gli assoni delle cellule gangliari, riuniti in fasci, convergono sul disco ottico, attraversano poi la parete oculare e procedono verso il diencefalo, dando origine al nervo ottico (primo tratto delle vie ottiche).

Il punto di convergenza del disco ottico viene definito punto cieco, poiché ci è l’assenza di fotorecettori e strutture retiniche correlate con la vista. Per questo motivo infatti non possono essere registrati i fasci di luce che raggiungono questa porzione.

Vie ottiche

Nelle vie ottiche si distinguono:

  • nervo ottico
  • chiasma ottico
  • tratto ottico
  • corpo genicolato
  • radiazioni ottiche
  • corteccia visiva

Sono presenti due nervi ottici, uno per ogni occhio, che raggiungono il diencefalo fino al chiasma ottico. Questo rappresenta la zona di incrocio delle fibre: metà delle fibre di un nervo ottico procede verso il corpo genicolato laterale omolaterale e l’altra metà verso il corpo genicolato controlaterale. Quindi le informazioni provenienti dalle metà sinistre di entrambe le retine arrivano al corpo genicolato sinistro e le informazioni provenienti dalle metà destre di entrambe le retine arrivano al corpo genicolato destro. Distinguendo il campo visivo, ovvero tutta l’area visibile da entrambi gli occhi, in porzione nasale (vicino al naso) e porzione temporale (vicino alle tempie) si avrà che:

  • le porzioni temporale dell’occhio sinistro e nasale dell’occhio destro confluiscono nel corpo genicolato di sinistra
  • le porzioni temporale dell’occhio destro e nasale dell’occhio sinistro confluiscono nel corpo genicolato di destra

Quindi, come si può comprendere, le porzioni temporali decorrono omolateralmente, mentre le porzioni nasali decorrono controlateralmente in seguito all’incrocio a livello del chiasma ottico.

La parte in cui le fibre originate dalla parte destra degli occhi e quelle originate dalla parte sinistra degli occhi viaggiano insieme prende il nome di tratto ottico.

I due tratti ottici arrivano poi ai corpi genicolati di destra e di sinistra. In queste strutture si ha il confluire di tutte le informazioni che provengono dalla retina, in particolare dai coni e dai bastoncelli.

Successivamente dai corpi genicolati ripartono altre fibre, che viaggiano all’interno degli emisferi cerebrali e prendono il nome di radiazioni ottiche.

Queste raggiungono infine la corteccia visiva, a livello della quale avviene la magnificenza dell’immagine. Tutto quello che proviene dai coni viene amplificato a livello della corteccia cerebrale, ottenendo un’immagine molto nitida e precisa.

Muscoli oculari estrinseci

I movimenti degli occhi sono rotazioni dei bulbi oculari all’interno dell’orbita.

L’orientamento dell’occhio può essere definito lungo tre assi di rotazione: orizzontale, verticale e torsionale. Attorno a questi assi avvengono i seguenti movimenti di rotazione oculari:

  • abduzione – l’occhio ruota verso l’esterno lontano dal naso attorno all’asse verticale
  • adduzione – l’occhio ruota verso l’interno vicino al naso attorno all’asse verticale
  • elevazione – l’occhio ruota verso l’alto attorno all’asse orizzontale
  • abbassamento – l’occhio ruota verso il basso attorno all’asse orizzontale
  • intorsione – la parte alta della cornea ruota verso il naso attorno all’asse antero-posteriore, senza spostare la linea di sguardo
  • estorsione – la parte alta della cornea ruota lontano dal naso attorno all’asse antero-posteriore, spostare la linea di sguardo

Gli occhi vengono mossi in particolare da 6 muscoli, i muscoli oculari estrinseci. Essi sono:

  • retto laterale – abduzione, ovvero l’occhio guarda verso le tempie
  • retto mediale – adduzione, ovvero l’occhio guarda verso il naso
  • retto superiore – elevazione, ovvero l’occhio guarda verso l’alto
  • retto inferiore – abbassamento, ovvero l’occhio guarda verso il basso
  • obliquo superiore – elevazione ed intorsione, ovvero l’occhio guarda verso l’alto e il naso
  • obliquo inferiore – abbassamento ed estorsione, ovvero l’occhio guarda verso il basso e le tempie

Questi muscoli sono innervati da tre nervi cranici:

  • nervo oculomotore (III nervo cranico): innerva il retto superiore, il retto mediale, il retto inferiore e l’obliquo inferiore. Inoltre è responsabile dell’innervazione dell’elevatore della palpebra e le fibre per la costrizione pupillare e l’accomodazione
  • nervo trocleare (IV nervo cranico): innerva l’obliquo superiore
  • nervo abducente (VI nervo cranico): innerva il retto esterno

Conclusioni

Come si può ben capire quindi il sistema visivo presenta una struttura anatomica particolarmente articolata. Un danno a livello di ciascuna di queste strutture può determinare problematiche legate alla vista, che possono risultare più o meno invalidanti per la persona e per le quali occorre intervenire il modo precoce ed adeguato per evitare l’aggravarsi della situazione.