Cenni di ottica fisiologica

Presentazione sul tema: "Cenni di ottica fisiologica"— Transcript della presentazione:

1 Cenni di ottica fisiologica
La luce e l’occhio Cenni di ottica fisiologica

2 Perché la luce è uno modo buono per trasmettere l’informazione ?
È veloce ~300,000 km/sec (cf suono 300 m/sec) Viaggia in linee rette (conserva rapporti spaziali) C’è ne tanta (almeno di giorno)

3 Luce è una radiazione elettromagnetica

4 Lo spettro visibile

5 Lo spettro visibile

6 La gamma di intensita`

7 Il sistema visivo

8 Dove mettere gli occhi? I predatori hanno occhi frontali (per visione binoculare) Le predi hanno occhi laterali (per massimizare il campo)

9 L’occhio umano

10 Rifrazione La rifrazione succede alla superficie di contatto fra due mezzi ottici con indici di rifrazione diversi.

11 La rifrazione dipende della densità ottica
L’acqua è più densa dell’aria. Segue la legge di Snell: 1 sin 1 = 2 sin 2 1 sin (60) = 1.33 sin (40.5)

12 Una lente semplice

13 Una lente semplice

14 L’immagine retinica è invertita

15 La potenza dell’occhio (a riposo)
P= n/f = 1.33/0.022 P= 60 D n=1.41 Cornea 44 D n=1.33 22 mm n=1.33 Cristalino 16 D n=1

16 Il ruolo del cristallino
1/f=1/p+1/q

17 Il ruolo del cristallino accommodazione
muscolo ciliare 28 D P = (1-2)/rc. Il raggio varia da 6-10 mm (da 16 a 28 D).

18 Un occhio emmetropico

19 Un occhio miope

20 Un occhio miope corretto
Le diottrie (negative) della lente sommano con quelle della cornea e cristalino

21 miopia ipermetropia

22 Anomalie Ottiche Emmetropia: visione corretta.
Miopia: fuoco anteriore alla retina: correzione con lenti negative. Ipermetropia: fuoco posteriore alla retina: correzione con lenti positive. Astigmatismo: Ottica non-isotropica: correzione con lenti cilindriche.

23 Astigmatismo verticale

24 Anomalie Ottiche Emmetropia: visione corretta.
Miopia: fuoco anteriore alla retina: correzione con lenti negative. Ipermetropia: fuoco posteriore alla retina: correzione con lenti positive. Astigmatismo: Ottica non-isotropica: correzione con lenti cilindriche. Presbiopia. Elasticità ridotta del cristallino con l’età.

25 Presbiopia

26 Il ruolo della pupilla Cerchio di confusione Iride Pupilla

27 Riflessi Pupillari ·    La grandezza della pupilla è regolata da muscoli antagonisti: fibre radiali e circolari dello sfintere. ·    Contrazione - fibre circolari - parasimpatico (acetilcolino, bloccato da atropina). ·    Dilatazione - fibre radiali - simpatico (noradrenalino). ·    Sotto controllo dei nuclei Pretettali. ·    C’è una risposta diretta e consensuale. ·    Il diametro varia da mm (fattore di 42=16).

28

29 Oftalmoscopio

30 Il fondo

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32 La miopia progressiva

33 Le cause della miopia: geni o ambiente?
Correlazione negli errori di rifrazione fra genitori e figli: evidenza per geni? La distribuzione degli errori di rifrazione non è Gaussiana o prevista da simulazioni: evidenza per un processo attivo?

34 Simulazione degli errori refrattivi

35 Evidenza per fattori ambientali: lo studio di Barrow point
La scuola dell’obbligo per gli indigeni dell’Alaska è stata introdotta nel 1945

36 Lo studio di Hong Kong

37 Geni e ambiente della miopia
Correlazione forte fra miopia e livello di educazione: Differenza di miopia (circa 5 D) fra studenti di Hong Kong e coetanei della Cina rurale. “Barrow Point Study” Alaska: 80% dei giovani (educati con la scuola dell’obbligo) sono miopi, cf 10% dei genitori.

38 Geni e ambiente della miopia: emmetropizzazione
Studi animali

39 Geni e ambiente della miopia: Meccanismi di emmetropizzazione
·    Volonta` alla accomodazione? ·    Forze muscolari? ·    Aumento di pressione oculare? ·    Accomodazione imperfetta: evidenza che bambini miopi hanno meno capacità di accomodare.