Atunci când oamenii vor să explice mecanismul vederii, ei compară, de obicei, ochiul cu un aparat de fotografiat perfect proiectat. Totuși, pentru a înțelege pe deplin felul în care lumea exterioară poate fi vizualizată în mica structură care este ochiul, trebuie să ne reamintim principiile de bază.
Cel mai bun mod de a explica lumina este acela de a o considera ca un instrument de transmitere. De la orice sursă, ea se răspândește în toate direcțiile, creând posibilitatea ca obiectele să poată fi văzute.
Celălalt lucru important de înțeles despre lumină este că, deși de obicei se transmite linear, poate fi distorsionată la trecerea prin anumite structuri, cum ar fi lentila de formă specială a aparatului de fotografiat sau lentila alcătuită din țesut a ochiului uman.
Mai mult, gradul de refracție poate fi controlat precis de către forma lentilei. În fapt, lumina poate fi refractată sau concentrată pentru a forma imagini mici, dar perfecte ale unor obiecte mult mai mari.
Corneea
Când o rază luminoasă ajunge la ochi, prima structură pe care o întâlnește este o fereastră rotundă numită cornee, care este prima din cele două lentile ale ochiului. Corneea reprezintă o lentilă puternică cu focar fix. Puterea optică a corneei este aproximativ două treimi din puterea totală de refracție a ochiului. Corneea are doar o jumătate de milimetru grosime la centru și un milimetru la joncțiunea cu sclerotica (albul ochiului).
Corneea este alcătuită din cinci straturi. La exterior, este un epiteliu format din cinci straturi celulare, fiind echivalentul pielii. Dedesubt există un strat elastic numit stratul Bowmann. Urmează apoi stroma formată din colagen. Acesta are cea mai mare grosime. Stroma ajută la apărarea corneei împotriva infecțiilor și a inflamațiilor.
După stroma urmează o membrană elastică denumită Descemet. Stratul final este un endoteliu de grosimea unei celule. Acesta menține transparența corneei și echilibrul hidric dintre cornee și restul ochiului. Odată formate, celulele acestui strat nu se pot regenera și astfel leziuni ale endoteliului pot determina defecte permanente ale vederii.
O peliculă de lacrimi acoperă stratul epitelial. Fără lacrimi, corneea nu ar fi protejată împotriva, microorganismelor bacteriene, poluării sau prafului. Pelicula lacrimală alimentează stratul optic (epitelial), căci fără lacrimi ar pierde transparența și ar deveni opac.
După ce trece prin comee, raza luminoasă intră în camera anterioară a ochiului. Aceasta este plină cu un lichid apos, umoarea apoasă, care este constant drenat și înlocuit.
Uvea
Uvea reprezintă tunica medie a ochiului, alcătuită din trei structuri distincte: coroida, corpul ciliar și irisul.
Coroida este o foiță membranoasă subțire între sclerotica ce o protejează la exterior și retină. Această membrană are o vascularizație bogată, ce alimentează retina și formează o rețea intricată pe cea mai mare parte a ochiului. În această rețea există și țesut de susținere care conține cantități variate de pigmenți; acesta împiedică lumina să treacă de polul posterior al ochiului și să formeze imagini neclare.
Corpul ciliar este o porțiune cutată a uveei, situată în partea anterioară a ochiului. Rolul ei este de a modifica forma cristalinului prin intermediul contracției mușchilor ciliari, permițându-ne focalizarea vederii pe obiectele situate la distanță mică și, de asemenea, de a produce umoarea apoasă, lichidul care circulă în camera anterioară, între cristalin și suprafața internă a corneei. Atașată de corpul ciliar se află a treia regiune specializată, irisul, care formează peretele posterior al camerei anterioare, Aceasta este structura al cărui pigment da culoarea ochilor. Funcționează ca diafragma unui aparat de fotografiat, fibrele ei musculare dilatând sau contractând pupila și controlând astfel cantitatea de lumină care ajunge la retină. Dacă intensitatea luminii este puternică, pupila își micșorează dimensiunile, fără ca noi să facem nici un efort conștient. La^ lumină slabă, își mărește diametrul. În spatele irisului se găsește cristalinul elastic și transparent, având o putere de refracție mai mică decât a corneei.
Umoarea vitroasă și retina
În spatele cristalinului este camera internă, principală, a ochiului. Aceasta este plină cu o substanță denumită umoarea vitroasă, ce are un aspect gelatinos și dă consistența, forma și elasticitatea ochiului. Prin centrul ei trece canalul hialoid, rămășițele unui canal arterial din cursul dezvoltării fetale. Pe suprafața internă, curbată, a globului ocular se găsește un strat fotosensibil, denumit retină. Acesta este, de fapt, constituit din două tipuri de celule fotosensibile, numite bastonașe și conuri, datorită formei pe care o au. Bastonașele sunt sensibile la lumina de intensitate slabă și nu percep culoarea, care este în schimb percepută de conuri. Acestea sunt responsabile de claritatea imaginii și sunt cele mai numeroase la polul posterior al ochiului, în aria denumită foveea sau macula.
În această zonă, cristalinul își focalizează cea mai clară imagine și vederea noastră este cea mai bună. În jurul foveei sau maculei, retina înregistrează imagini clare, dar către marginile sale apare vederea periferică. împreună, vederea centrală și periferică, ne oferă o imagine completă a lumii exterioare.
Nervul optic
Fiecare celulă fotosensibilă din retină se conectează prin intermediul fibrelor nervoase cu creierul, unde are lop sinteza informațiilor despre aspect, culori și forme. Toate aceste fibre nervoase se unesc la polul posterior al ochiului pentru a forma nervul optic. Acesta pleacă de la globul ocular pnntr-un canal osos al craniului și pătrunde în cavitatea craniană imediat sub creier, în regiunea glandei hipofize; aici se unește cu nervul optic centralateral.
Nervii de pe fiecare parte se încrucișează astfel încât o parte din informațiile de la ochiul stâng trec în partea dreaptă a creierului și viceversa. Nervii din porțiunile temporale (lângă tâmple) ale fiecărei retine nu se încrucișează și astfel pătrund în emisfera cerebrală de aceeași parte. În timp ce fibrele din porțiunile nazale se încrucișează și merg în partea opusă.
Nervul optic nu este altceva decât un fascicul de fibre nervoase ce transportă impulsuri nervoase detaliate prin fibre fine, fiecare din acestea fiind izolate de cealaltă prin teaca de mielină. În centrul nervului există o arteră ce îl însoțește pe toată lungimea. Aceasta se numește artera centrală a retinei. Ea se ramifică la polul posterior al ochiului și vasele care iau naștere se răspândesc pe suprafața retinei. Există o venă corespondentă care traversează nervul optic alături de artera centrală și care drenează retina.
Fibrele nervoase care pleacă de la retină sunt senzoriale; spre deosebire de fibrele nervoase motorii, care au doar o singură conexiune pe traiectul lor de la creier, nervii optici au mai multe sinapse. Prima dintre acestea se găsește imediat după punctul în care informațiile senzoriale sunt transmise de partea opusă. Acest punct de încrucișare se numește chiasma optică și este foarte apropiat de hipofiză. Imediat după încrucișare, este prima sinapsă sau stație de releu, denumită corpii geniculați laterali. Aici, informația din stânga și dreapta este din nou schimbată pe linia mediană. Funcția acestei conexiuni are legătură cu reflexele pupilare.
De la corpii geniculați laterali, nervii se desfac în evantai, de fiecare parte formând radiațiile optice. Acestea își modifică ușor traiectul și se adună sub forma unui fascicul care traversează capsula internă, unde sunt concentrate toate căile motorii și senzoriale ale organismului. De aici, nervii au un traiect către partea posterioară a creierului, la cortexul vizual.