L’occhio è uno degli organi più complessi e più meravigliosi del nostro organismo. Il paragone con una macchina fotografica può essere utile per capirne meglio l’articolata funzione. L’immagine “catturata” all’esterno entra nell’occhio per essere impressa sulla retina così come in una macchina fotografica penetra attraverso l’obiettivo per arrivare ad impressionare la pellicola. 

La parte anteriore dell’occhio (cornea, iride e cristallino) rappresenta, quindi, l’obiettivo del nostro occhio e, come tale, è responsabile della messa a fuoco delle immagini sulla retina, cioè la pellicola fotografica del nostro esempio.

La pupilla funziona invece come un diaframma, regolando la quantità di luce che penetra nell’occhio, grazie a un meccanismo di dilatazione/restringimento. Attraverso le minuscole fibre nervose del nervo ottico, le immagini impresse sulla retina arrivano alla parte posteriore della corteccia del cervello (corteccia cerebrale occipitale) dove vengono rielaborate e interpretate. Una buona visione dipende dall’integrità di tutte le strutture dell’occhio. Vediamo insieme le principali.

La struttura dell’occhio

Gli occhi (bulbi oculari) hanno una lunghezza di circa 24 mm e sono localizzati all’interno delle cavità orbitali ossee del cranio. Hanno una consistenza dura ed elastica, e sono tenuti in sede, oltre che dai muscoli, da fasce, nervi e vasi che vi penetrano. Ogni occhio si compone di diverse strutture di cui di seguito riportiamo una descrizione sintetica, procedendo dall’esterno all’interno dell’occhio.

La superficie dell’occhio è formata da tre strati, le tuniche:

1. la tunica esterna fibrosa si compone della cornea, ricurva e trasparente, rifrange i raggi luminosi in arrivo e della sclera che costituisce la parte bianca e opaca dell’occhio e contribuisce alla sua forma. Cornea e sclera sono ricoperte e umettate da una membrana mucosa trasparente, la congiuntiva;
2. la tunica intermedia vascolare contiene l’iride (la parte colorata dell’occhio), il corpo ciliare (possiede muscoli che modificano la forma del cristallino) e la coroide, i cui vasi sanguigni irrorano tutte le tuniche;
3. la tunica interna, che riveste tutta la parte posteriore dell’occhio è la retina, una membrana neuro-vascolare che presenta una ricchissima rete di vasi sanguigni e di cellule nervose fotosensibili.

La cornea

La cornea è la sottile calotta convessa che chiude la parte anteriore del bulbo oculare. Per consentire una buona visione, la cornea deve essere completamente trasparente e di forma regolare; in caso contrario, la vista ne viene compromessa in modo più o meno rilevante in relazione all’entità dell’anomalia.
La cornea è la lente più “importante” dell’occhio. La sua funzione principale è quella di far convergere i raggi luminosi sulla parte centrale della retina (macula) ma anche il ruolo di proteggere le strutture sottostanti da agenti fisici, chimici e da germi patogeni. 

L’efficienza ottica della cornea sana dipende da due sue caratteristiche, straordinarie per un tessuto biologico:

• una perfetta trasparenza (come un vetro di orologio) – grazie alla disposizione estremamente regolare delle lamelle del tessuto connettivo che la compongono;
• una curvatura regolare. Qualsiasi modifica di questa regolarità, anche la più lieve, è sufficiente ad alterarne la trasparenza.

La cornea è priva di vasi così come il cristallino (ricevono ossigeno e sostanze nutritive dal film lacrimale) ma è riccamente innervata da fibre nervose sensitive che derivano da un ramo del nervo trigemino; ciò spiega la grande sensibilità di questo tessuto anche a un granellino di polvere che inavvertitamente entra nell’occhio!

La sclera

La cornea si continua nella parte posteriore con la sclera, un guscio fibroso biancastro che funge da contenitore dell’occhio, robusto ma elastico.

L’iride

L’iride è la membrana a forma di disco, con un foro al centro (pupilla) che si trova dietro la cornea e davanti al cristallino. È la struttura che conferisce il colore ai nostri occhi (azzurri, verdi, marroni, grigi etc).

La pupilla

La pupilla al centro dell’iride è paragonabile al diaframma di diametro variabile della macchina fotografica che regola la quantità di luce che deve raggiungere la retina. Al buio si dilata, alla luce si restringe. Permette in questo modo all’occhio di mantenere al suo interno le migliori condizioni di illuminazione.

Il cristallino

Subito dietro la pupilla e davanti al corpo vitreo si trova il cristallino, una lente trasparente, di forma biconvessa, incolore, flessibile che ha il compito di mettere a fuoco le immagini (“accomodazione”) e di convogliarle sulle cellule nervose cioè i fotorecettori della retina (dove l’immagine si forma capovolta). Essi convogliano poi il messaggio visivo lungo il nervo ottico di ciascun occhio fino alla parte posteriore del cervello dove viene elaborata l’immagine visiva finale.
Per riuscire a rendere nitide, cioè perfettamente a fuoco, le immagini di oggetti che si trovano a distanze anche diversissime tra loro (da pochi centimetri fino all’orizzonte!), il cristallino modifica in continuazione la sua forma, grazie a minuscole fibre muscolari che lo legano alla parte interna dell’occhio.
Se il cristallino è opaco, come in caso di cataratta, la vista è compromessa. In questo caso, si può eliminare la lente opacizzata e metterne una trasparente (cristallino artificiale).

Il corpo vitreo

Nella cavità dell’occhio compresa tra la superficie posteriore del cristallino e la retina (camera vitrea) è presente una sostanza gelatinosa e trasparente – il corpo vitreo o umor vitreo – che occupa la maggior parte del volume dell’occhio e contribuisce a mantenerne la forma. Favorisce la diffusione di sostanze nutritive e ammortizza gli urti. Essendo trasparente, inoltre, il corpo vitreo funge da mezzo di rifrazione e, come tale, consente la trasmissione senza ostacoli della luce, fino alla retina (funzione diottrica). 

La retina e la macula

La retina è la pellicola neuro-vascolare dell’occhio e riveste tutta la superficie interna del bulbo oculare. Ha una struttura particolarmente complessa e affascinante, con diversi strati di cellule nervose (fotorecettori: coni e bastoncelli) sovrapposte.

Nella parte centrale della retina si può distinguere una piccola area molto sensibile alla luce, la macula, responsabile della visione nitida e dettagliata. È addetta alla lettura e a tutte le attività di visione fine. È caratterizzata da una maggiore densità di fotorecettori, soprattutto coni. I coni sono specializzati per la ricezione della luce intensa e per la visione dei colori; sono di tre tipi e reagiscono al verde, al rosso e al blu (colori primari).

La macula, essendo un’area particolarmente delicata, risulta più vulnerabile a fenomeni patologici e degenerativi. Un suo danno provoca una maculopatia (la maculopatia diabetica è una delle complicanze del diabete più invalidanti) che si manifesta con visione distorta oltre che riduzione della vista e percezione alterata dei colori.

L’area più periferica della retina consente di vedere l’insieme del campo visivo anche in condizioni di scarsa luminosità. Questa parte è più ricca di bastoncelli, fotorecettori che contengono solo un tipo di pigmento fotosensibile, a differenza dei coni non distinguono i colori e sono specializzati per la ricezione della luce debole.

Stimolati dalla luce, coni e bastoncelli producono segnali elettrici che inducono le cellule nervose dell’occhio a trasmettere gli impulsi dal nervo ottico alla parte posteriore del cervello (corteccia cerebrale occipitale) che le interpreta come informazioni visive (immagini).

Guardiamo con gli occhi ma vediamo con il cervello.

I due nervi ottici sono formati ciascuno da 500.000-1.000.000 di fibre che provengono dalle cellule della retina e formano le vie nervose dell’occhio che, uscendo dalla parte posteriore del bulbo oculare, trasmettono gli impulsi visivi alla corteccia cerebrale. I due nervi ottici si incrociano parzialmente in una giunzione chiamata chiasma ottico e poi continuano verso la corteccia occipitale. 

Le cavità dell’occhio

Cristallino e corpo ciliare separano l’occhio in due cavità ripiene di liquido, una anteriore e una posteriore. 

• La cavità anteriore dell’occhio presenta a sua volta due camere (anteriore e posteriore) piene di umor acqueo, liquido ricco di ossigeno, glucosio e proteine. Questo liquido viene prodotto dal corpo ciliare che controlla la capacità di messa a fuoco del cristallino (accomodazione).
  L’umor acqueo ha molteplici funzioni: partecipa al processo di rifrazione, fornisce sostanze nutritive a cristallino e cornea (strutture oculari prive di vasi); assorbe forti sbalzi di temperatura e diverse altre.
• La cavità posteriore dell’occhio (che occupa i quattro quinti del bulbo oculare) è piena di una sostanza gelatinosa, trasparente e rifrattiva, chiamata umor vitreo. È composta prevalentemente da acqua (99%) con una piccola quantità di elettroliti, fibre collagene e acido ialuronico.

Entrambi i liquidi contribuiscono alla stabilità della pressione interna oculare che mantiene la forma dell’occhio. L’umor vitreo consente alla retina di rimanere a contatto con gli altri strati.

Strutture annesse all’occhio

Numerose strutture muovono, lubrificano e proteggono gli occhi da lesioni e infezioni: le ossa orbitali della cavità oculare, i muscoli del bulbo oculare ancorati alla sclera, le ghiandole e i dotti lacrimali (drenano le lacrime nella congiuntiva, membrana mucosa che copre e protegge la superficie anteriore dell’occhio), le sopracciglia, le palpebre e le ciglia.

Il film lacrimale è lo strato di liquido che bagna le strutture anteriori dell’ occhio, ossia l’interfaccia tra l’occhio e l’ambiente. La luce giunge all’occhio passando attraverso le lacrime; la presenza quindi di un buon strato di lacrime è fondamentale per consentire all’occhio di avere una buona visione.

Oggi, sono molti i fattori che possono portare alla cosiddetta sindrome dell’occhio secco ovvero a un’alterazione e disidratazione del film lacrimale. Le donne sembrano essere il genere più predisposto all’occhio secco; oltre all’invecchiamento, altri fattori che possono incidere sono le alterazioni ormonali, le malattie croniche, fumo e alcolici ma anche fattori ambientali come l’inquinamento atmosferico, l’utilizzo eccessivo di aria condizionata, le lenti a contatto, l’uso di computer, smartphone e altri dispositivi con schermo luminoso. Avremo modo di parlarne in altri articoli.

Fonti

La vista umana – A cura di Lucio Buratto – Marsilio Editore, Venezia, 2011

Anatomy and Physiology of the Eyemy_of_the_eye/article_em.htm

Anatomy of the Eye – National Eye Institute (NEI) Photos and Images

Eye anatomy – Encyclopaedia Britannica

Connie S McCaa – The Eye and Visual Nervous System: Anatomy, Physiology and Toxicology. Environmental Health Perspectives Vol 44, pp. 1-8, 1982

Richard S Snell,Michael A. Lemp – Clinical Anatomy of the Eye. Blackwell Publishing Ltd, 2015

Ignazio Sfragara – Elementi di oculistica per il medico di Medicina Generale. CG Ediz. Medico-Scientifiche, 2015

Paola L. Marmiroli,Guido A. Cavaletti – Elementi di anatomia ed istologia oculare. Aracne Ed, 2009

Leslie P Gartner, James L Hiatt – Istologia. EdiSES, 3° Ed, 2010