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CAPITOLO 2:OTTICA FISIOLOGICA

2.5 La retina

Prima della retina è presente il corpo vitreo. Il corpo vitreo è una sostanza limpida e gelatinosa contenuta nella cavità vitreale che, riempiendo lo spazio compreso fra il cristallino e la retina, mantiene la forma sferica del bulbo oculare. La sua trasparenza è importante per una visione nitida a tutte le distanze. Una torbidità del vitreo come conseguenza di processi infiammatori o emorragici può compromettere seriamente la capacità visiva. Con l’invecchiamento il vitreo perde la sua consistenza, si distacca e fluttua nella cavità vitreale. I sintomi del distacco acuto del vitreo sono la comparsa di corpi mobili spesso associati a lampi di luce. In questi casi è imperativo un esame del fondo oculare mirato alla ricerca di eventuali rotture retiniche che, in certi casi, possono condurre al distacco di retina.

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Figura 19 Distacco di vitreo

La retina riveste la superficie interna del globo oculare. Essa appare come una sottile membrana trasparente suddivisa in due aree: un’area centrale chiamata macula che contiene la fovea centrale, ricca di coni; un’area media e periferica, dove prevalgono le cellule dei bastoncelli, che serve a mediare la visione crepuscolare e notturna. Quando i raggi luminosi penetrano nell’occhio, vengono fatti convergere sulla retina ed in particolare in una piccolissima area chiamata fovea centrale: una struttura altamente specializzata che presiede, in condizioni di alta luminosità, alla massima acuità visiva per lontano e per vicino, alla percezione dei colori e alla sensibilità al contrasto. Man mano che ci si allontana dalla fovea la retina perde in raffinatezza.

Nella retina avvengono i meccanismi più complessi della visione.

La luce passa l’intero spessore della retina10 e colpisce immediatamente i fotorecettori, coni e bastoncelli, che costituiscono la parte più esterna della retina nervosa a contatto con lo strato delle cellule dell’epitelio pigmentato retinico (EPR).

L’integrità dell’EPR è essenziale per la funzione di mediare gli scambi metabolici tra fotorecettori e coroide sottostante.

Figura 20 Struttura della retina

10vedi figura strati della retina

24 I processi fotochimici della visione possono essere schematizzati in 2 fasi:

1. Reazione fotochimica: la luce viene assorbita dai pigmenti fotosensibili11 che scomponendosi danno origine ad una reazione chimica che converte un segnale luminoso in un impulso nervoso elettrico.

2. Trasmissione dell’impulso: l’impulso elettrico viene trasmesso alle cellule bipolari e alle cellule gangliari che, attraverso le loro fibre costituenti, il nervo ottico, lascia l’occhio ed arriva al centro visivo del cervello. Inoltre vi è l'incrocio delle fibre nervose visive, in altre parole la parte sinistra del cervello "vede" la metà destra del campo visivo, e la parte destra "vede" la metà sinistra.

La retina di ogni occhio riceve l'immagine intera di un oggetto, gli impulsi generati sulle retine dalle immagini sono portati dagli occhi lungo i nervi ottici. Tuttavia, al chiasma, le fibre di ogni nervo ottico si dividono in due fasci. La diramazione interna che viene dall'occhio destro, passa oltre e si congiunge alla diramazione esterna che viene dall'occhio sinistro prima di continuare verso il corpo genicolato laterale sinistro. Le altre diramazioni si avviano verso il corpo genicolato laterale destro. Entrambi i fasci continuano poi fino all'area visiva della corteccia, quindi nel cervello le due immagini si sovrappongono e si fondono in una sola: è questa la visione binoculare.

2.6 La schiascopia statica: cos’è e a cosa serve?

La schiascopia è una tecnica oggettiva che si usa per determinare la refrazione dell’occhio, cioè il suo potere. Parliamo di quella statica, cioè senza l’accomodazione del soggetto esaminato, in cui si misura la gradazione per lontano. Si esegue con lo schiascopio, uno strumento che emette un fascio di luce.

Questa tecnica serve per avere una base di partenza oggettiva su cui svolgere la refrazione soggettiva, inoltre, osservando il riflesso luminoso, si può valutare la “trasparenza” dell’occhio. Durante la schiascopia il soggetto esaminato non deve accomodare, poiché l’accomodazione dà un risultato falsato. Per questo il soggetto esaminato deve guardare un punto lontano.

11iodopsina nei coni, rodopsina nei bastoncelli

Figura 21 Percorso visivo

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Figura 22 Lo schiascopio. E’ composto da tre parti: il corpo ovvero l’impugnatura, il manicotto dispone di un dispositivo che regola lo spessore e la posizione del fascio luminoso e la testina dove si trova sia il corpo illuminante sia lo specchio.

Svolgimento:

Figura 23 Postazione per l'esame visivo

Gli occhi del soggetto da esaminare, entrambi aperti, devono essere all’altezza di quelli di chi svolge l’esame. La persona esaminata deve guardare una lettera che corrisponde a 2/10 di acuità visiva, in condizioni di luce bassa. Ci si posiziona a circa 66 cm dal soggetto e si pone davanti ad esso una lente di +1,50 diottrie, chiamata lente di neutralizzazione.

Si esegue un occhio alla volta e con lo schiascopio si proietta un fascio di luce all’interno dell’occhio esaminato, quindi osserviamo il movimento del riflesso.

Se il riflesso segue il fascio di luce, quindi il movimento è concorde, si è in presenza d’ipermetropia.

Se il riflesso si muove all’opposto del fascio di luce, quindi il movimento è discorde, si è in presenza di miopia. Nel caso di movimento concorde, quindi ipermetropia, si aggiungono lenti sferiche positive mentre nel caso di movimento discorde, quindi miopia, quelle negative.

Si procede così fino ad ottenere il punto neutro, cioè la condizione di emmetropia. Il punto neutro si riconosce perché il riflesso è molto luminoso, e stabile e non si muove più, spostando il fascio di luce il riflesso sparisce. Ottenuto il punto neutro, si toglie la lente di +1,50 messa a inizio esame e la correzione rimasta rappresenta il risultato della schiascopia, cioè la refrazione oggettiva del soggetto, in visione da lontano. In caso di astigmatismo si dovranno esaminare i meridiani principali muovendo il fascio di luce su di essi e correggerli con lenti cilindriche, prima uno e poi l’altro.

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Figura 24 Movimento del riflesso negativo o positivo.

Per verificare se il punto neutro è stato trovato con precisione, ci sono due procedure. La prima consiste nell’avvicinare e allontanare lo schiascopio dal soggetto, trovando un movimento concorde nel primo caso e uno discorde nel secondo. Nella seconda procedura si pone davanti all’occhio una lente +0,25 e il movimento sarà discorde, poi una lente di -0,25 e il movimento sarà concorde.

CAPITOLO 3

3.1 La vista attraverso gli occhi di cani e gatti

Spesso ci si pone questa domanda: gli animali vedono il mondo come lo vediamo noi? Se no, che cosa vedono?

In effetti, gli studi sull’anatomia dell’occhio, così come le scoperte sul senso della vista degli animali, hanno dimostrato che cani e gatti vedono il mondo in modo diverso da noi umani. In

27 generale si può dire che cani e gatti vedono meno colori dell’uomo. In particolare i cani riescono a vedere bene il blu e il giallo, ma non riescono a percepire il rosso e il verde.

Anche i gatti percepiscono all’incirca la stessa gamma di colori, e una buona spiegazione di questo fenomeno potrebbe essere il fatto di avere abitudini di vita diverse.

Cani e gatti compensano un minor riconoscimento dei colori con una visione migliore.

Vediamo alcuni dei fattori caratteristici della vista dei cani e gatti

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3.1.1 Campo visivo: capacità di valutare le distanze

Più gli occhi sono posti lateralmente sulla testa (si pensi a mucche e cavalli) più il campo visivo è ampio: gli erbivori hanno solitamente la capacità di vedere quasi a 360°. Tuttavia, avere gli occhi laterali significa che ciascun occhio vede una propria immagine e che le due immagini viste dai due occhi sono sovrapponibili solo in minima parte. La sovrapposizione delle immagini dà la vista binoculare, che permette al cervello di elaborare distanza e profondità del mondo che ci circonda: più l'area del campo visivo riservata a immagini sovrapposte è grande, più ampio sarà il campo di vista in cui si ha percezione di distanza e profondità.

Nei gatti gli occhi sono posti frontalmente sulla testa, ciò comporta che il campo visivo è leggermente più esteso del nostro. Quindi, quando soffermano lo sguardo su un singolo punto, l’area circostante appare a loro più ampia. I gatti hanno un campo visivo di 200 gradi, gli esseri umani di 180; ma non solo, i gatti hanno anche il campo visivo binoculare più ampio (140°).

E’ una condizione che conferisce a questi animali una straordinaria abilità nel valutare le distanze per balzare all’improvviso sulle prede. Inoltre, si ritiene che i gatti abbiano un’elevata concentrazione di cellule retiniche capaci di rilevare lo spostamento di linee ve rticali, orizzontali e oblique, ciò spiegherebbe la straordinaria capacità dei felini di percepire anche il più piccolo movimento. La visione periferica, cioè la capacità di guardare ai limiti del proprio campo visivo senza muovere la testa, è, per i gatti, di 30° per lato del campo visivo.

Nell'uomo è di 20° per lato: ecco perché in entrambi i riquadri di ogni immagine, i bordi appaiono sfocati.

Figura 25 Campo visivo dell’uomo e del gatto.

28 Diversamente i cani hanno gli occhi posti tendenzialmente più ai lati della testa, ciò determina la visione periferica e quanto campo visivo è capace di vedere con entrambi gli

occhi. Il campo visivo dei cani è maggiore del nostro, è di 240º; invece, la visione binoculare degli esseri umani è maggiore di quella del cane. Ciò corrisponde alla loro abitudine di cacciare in branco e in spazi aperti. I cani , infatti, sono molto sensibili ai movimenti. Secondo alcuni studi, questi animali sarebbero in grado di percepire animali e oggetti in movimento a una distanza di 800 metri, ma distinguono male, alla stessa distanza oggetti immobili.

3.1.2 Acutezza visiva: capacità di mettere a fuoco oggetti

La nitidezza nella visione dipende da un grande numero di fattori, tra cui la capacità dell'occhio di mettere a fuoco, la grandezza dell'occhio, la densità delle cellule nervose sulla retina, il numero di cellule nervose connesse con ciascuna cellula gangliare.

L'uomo ha un'acutezza visiva estremamente buona confrontata con la maggior parte del mondo animale.

Sofisticati studi scientifici, hanno dimostrato che l'acutezza visiva dei gatti è da 4 a 10 volte peggiore della nostra. In pratica, se un uomo può vedere nitidamente un oggetto a 24 m, un gatto deve avvicinarsi fino a 6 m dall'oggetto per vederlo altrettanto bene, il che significa che un gatto normalmente vede come una persona che ha 2.5 decimi. Anche il cane è in grado di distinguere oggetti a 6 metri di distanza.

Tale capacità dipende dalla cornea e dal cristallino, la lente del cane può essere migliore o peggiore proprio come succede alle persone. I nostri amici a quattro zampe, infatti, possono soffrire di miopia e d’ipermetropia.

Il Labrador, ad esempio, ha la fama di essere uno dei cani con la vista migliore, mentre Pastore Tedesco e Rottweiler tendono a soffrire di miopia. Il cane vede pochissimo per terra, anche se dipende dalla razza, tanto che alcuni cani di piccole dimensioni vedono in basso solo per pochi centimetri. Un altro aspetto interessante è che la memoria visiva del cane non è buona come la nostra: preferisce ricordare con l'olfatto o con l'udito.

Figura 26: Campo visivo del gatto,confrontato con cane e uomo.

29 3.1.3 Percezione dei colori: visione diurna e notturna

Se noi umani siamo più bravi a distinguere colori e dettagli, i cani e gatti vedono molto meglio di noi con poca luce.

Una particolarità dei loro occhi è di brillare al buio. Merito è di uno strato posto dietro la retina, chiamato “tapetum lucidum“, che riflette la luce proprio come uno specchio, aumentando la capacità visiva in condizioni di scarsa luminosità.

- Visione notturna del gatto:di notte i gatti vedono 6-8 volte meglio di noi, a causa del tappeto lucido ma anche di un più elevato numero di bastoncelli, i fotorecettori nella retina responsabili della visione in condizioni di oscurità. Le loro pupille di forma ellittica, inoltre, possono dilatarsi molto al buio, mentre si assottigliano incredibilmente quando la luce è abbagliante.

Figura 27 Pupilla umana e felina di giorno e di notte.

Figura 28 Visione felina diurna e notturna.

- Visione diurna del gatto:La parte dell'occhio deputata alla visione dei colori è costituita da cellule poste sulla retina, chiamate coni. I gatti presentano solo due tipi di coni, corrispondenti al verde e al blu, però manca apparentemente del tipo che noi abbiamo per percepire i rossi intensi. Questo significa che per un gatto colori come il rosso, l'arancione e il giallo sono sostanzialmente lo stesso colore.

L'altra tonalità che possono percepire va dal blu al viola.

30 Il gatto oltre ad essere poco sensibile al rosso è incapace apparentemente di separare piccoli dettagli di colore. La visone del colore é probabilmente pallido in confronto alla nostra, anche se può percepire grandi zone di colore come il verde dell'erba, è incapace di vedere colori di piccoli giocattoli messi nello sfondo. Mentre i nostri occhi li scoprirebbero facilmente, per il gatto rimangono nascosti nella grand'estensione del verde, soltanto quando un oggetto è così vicino, da riempire la gran parte del campo visivo, il gatto ha la nozione del suo vero colore.

Figura 29 Sensazione cromatica umana e felina.

- Visione diurna del cane: Paragonando la struttura dell'occhio umano a quella del cane si ha che il meccanismo di percezione dei colori è identico nell'uomo e nel cane. Quando uno stimolo luminoso giunge alla retina attraverso la pupilla, delle cellule sensibili dette fotorecettori, lo trasformano in impulso nervoso che viene trasmesso al cervello, dove avviene l'elaborazione che permette il riconoscimento dei colori. I dati ottenuti provano che come gli umani daltonici, i cani non distinguono il blu-verde (circa 480 nm) dalla luce bianca, per cui sono dotati di visione bicromatica.

Inoltre i cani sono sensibili anche alle sfumature che vanno dal violetto all'indaco, al blu, mentre confondono i colori rosso, arancione, giallo e giallo-verde, pur distinguendoli dal bianco.

Dunque una pallina arancione lanciata nell'erba è facilmente visibile per l'uomo ma non per il cane, che vede tutto giallo. Per lo stesso motivo se una persona, in un prato, vuole essere facilmente individuata a distanza dal cane, deve indossare un abito blu o viola, perché al cane risulta molto evidente il contrasto di questo colore contro il "giallo" circostante.

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Figura 30 Visione reale e visione del cane.

- Visione notturna del cane: i cani sono capaci di vedere al buio e di notte, tanto che la visione

notturna è una delle caratteristiche più importanti di questi animali: proprio per questo sono considerati degli abili cacciatori notturni. La pupilla del cane può espandersi notevolmente, per questo se c'è poca luce, la retina viene stimolata maggiormente.

3.1.4 Caratteristica degli animali notturni: Tapetum lucidum

Nell’uomo l’occhio si è specializzato verso una visione prettamente diurna ed è dotato di maggiore acuità visiva e di una migliore percezione dei colori, quello che il gatto e il cane perdono nella percezione dei colori lo acquistano nella capacità di vedere bene di notte quando non c'è luce.

Gli animali notturni devono raccogliere tutta la luce che possono, gli occhi dei gatti, ma anche dei cani, lo fanno in un modo molto curioso.

Normalmente la luce che sfugge, quando è assorbita da un bastoncello sensibile, trapassa la retina e si perde, però dietro la loro retina esiste un tessuto che fa da specchio riflettente, si chiama “tapetum lucidum” (dal latino: tappeto lucido), esso, riflettendo la luce dispersa verso l'occhio, permette di recuperare il fascio luminoso verso la cellula nervosa.

Questo aiuta il gatto e il cane a ricevere un'immagine, attribuendo loro la caratteristica di avere occhi luminosi di color giallo/verde, come anche ad altri animali notturni.

Questo "specchietto riflettente", se da un lato aumenta esponenzialmente la capacità visiva notturna, riduce l'acutezza visiva in condizioni d’intensa luminosità. Inoltre in situazioni dove è così buio che neanche i gatti e i cani riescono a vedere, ad esempio, quando la luna scompare dietro le nuvole e i fotoni sono così pochi, questo non basta per formare un'immagine definita nella sua chiarezza. Adesso i cacciatori notturni, senza luce, devono affidarsi all'udito!

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Figura 31 E’ per la presenza del tapetum lucidum se gli occhi dei nostri amici ci appaiono brillanti quando l’animale è sorpreso dai fari accecanti di un’auto.

3.2 Accomodazione: in che modo mette a fuoco il mio animale?

La luce che entra nell’occhio deve essere messa a fuoco sulla retina per generare un’immagine ben definita. L’attivo processo di focalizzazione è detta accomodazione. Nei mammiferi, questa avviene a livello della lente. Nell’uomo, si ottiene mediante modificazioni della sua curvatura. Per vedere gli oggetti distanti, la stimolazione provoca il rilascio del nostro muscolo ciliare, che rende più appiattita la lente. Un processo opposto, che porta ad una lente sferoidale, si ha durante la visione degli oggetti vicini. Date le differenze anatomiche e fisiologiche della lente, i gatti ed i cani non sono in grado di modificarne la forma. Piuttosto, ne spostano la posizione nell’occhio. Quando guardano oggetti distanti, la lente viene retratta verso la retina, mentre viene spostata in avanti per visualizzare gli oggetti vicini. Ciò determina la diminuzione della capacità di accomodazione. Il potere di accomodazione dell’occhio umano è di circa 15 diottrie (D), mentre nel cane e nel gatto è di 3-4 D.

Ampie indagini dimostrano che la maggior parte dei cani e dei gatti rientra entro 0,5 D di emmetropia;

anche nell’uomo, è raro che si usino gli occhiali per correggere un errore di rifrazione così piccolo.

È interessante notare che questo errore nei nostri animali da compagnia è influenzato da habitat, razza ed altri fattori. Ad esempio, i gatti che vivono all’aperto tendono a vedere meglio da vicino, mentre quelli che vivono in casa tendono a vedere meglio da lontano .

Se l’occhio riesce a mettere l’immagine a fuoco perfettamente a livello della retina, avremo una visione ottimale, se il fuoco si fermerà prima della retina, avremo la miopia12, se si formerà dopo avremo l’ipermetropia13.

12non si mettono a fuoco gli oggetti distanti

13non si mettono a fuoco gli oggetti vicini

33 E’ possibile stimare la capacità dell’occhio di mettere a fuoco attraverso uno strumento chiamato schiascopio, definito anche “retinoscopio”, il quale misura la posizione del fuoco facendo passare un fascio luminoso attraverso la cornea e il cristallino.

Christopher Murphy e un team di ricercatori dall’Università di Medicina Veterinaria del Wisconsin riportano uno studio in cui attraverso un retinoscopio furono testati 240 cani.

Furono studiate molteplici razze tra cui Cocker, Springer Spaniel, Labrador, Pastori tedeschi, Carlini, Rottweiler, Shar Peis e meticci.

Si scoprì che la maggior parte dei cani avevano una messa a fuoco ottimale ma che alcune razze facevano eccezione.

Più della metà dei Rottweiler e dei pastori tedeschi erano miopi!

Il fatto che questo avvenisse solo in determinate razze suggerì che il problema fosse di natura genetica e dovuto ad un’involontaria selezione.

A conferma di questa teoria si studiarono dei pastori tedeschi provenienti da una linea di sangue selezionata per il lavoro con non vedenti, solo un cane su sette presentò miopia.

Questo portò a pensare che la selezione per determinati tipi di lavoro possa portare a specifiche variazioni della capacità visive dei cani.

Un altro studio fatto sui Greyhounds, che sono stati selezionati per la caccia a vista, trovò che molti di questi cani erano presbiti. Questo disturbo della vista porta ad una mancata messa a fuoco degli oggetti vicini ma permette a questi cani di svolgere al meglio la loro caccia e di vedere le prede in distanza.

Oltre alla capacità di messa a fuoco un altro fattore condiziona la percezione visiva del cane e gatto: il tipo e la disposizione dei fotorecettori. La natura ha dovuto sviluppare i loro occhi in modo che fossero ottimizzati per le condizioni in cui vivevano.

Negli animali, come il cane e il gatto, i coni che i bastoncelli sono distribuiti in modo diverso

Negli animali, come il cane e il gatto, i coni che i bastoncelli sono distribuiti in modo diverso