Fisiologia del sistema nervoso, visivo, muscolare e cardiaco

Struttura dell'occhio e funzioni

IN CONDIZIONI FISIOLOGICHE CRISTALLINO E CORNEA SONO IN ASSE

• Congiuntiva: membrana che ricopre la cornea esternamente e le palpebre internamente. Ha funzione protettiva e lubrificante (riduce l'attrito tra palpebre e cornea). È vascolarizzata, e se si infetta si parla di congiuntivite.
• Retina: struttura nervosa situata nella parte posteriore dell'occhio, con funzione di trasdurre il segnale luminoso in uno elettrico.

Il processo di entrata della luce vede l'attraversamento di cornea, poi umor acqueo, cristallino, umor vitreo e quindi retina.

Per evitare la diffrazione della luce e quindi una visione errata, i liquidi dell'occhio dovranno essere trasparenti e quantificati attentamente; la quantificazione è necessaria al fine di mantenere costantemente una certa pressione all'interno dell'occhio: se questi liquidi aumentano, infatti, possono schiacciare zone sensibili, come retina o nervo ottico, inducendo condizioni

patologiche e danni tissutali. I liquidi presenti nell'occhio sono:

• Umor vitreo: anche corpo vitreo, è un liquido gelatinoso presente nella cavità posteriore dell'occhio, e ha prevalentemente una funzione di supporto. Se si ammala può essere cambiato;
• Umor acqueo: presente nella cavità anteriore dell'occhio, ha prevalentemente funzione di nutrimento di cristallino, cornea e sclera. Viene continuamente formato nella camera posteriore, per poi filtrare ed entrare in quella anteriore attraverso la pupilla; allo stesso tempo, il liquido esce dalla camera anteriore e rientra in quella posteriore, tramite le trabecole corneo-sclerali e le vie uveo-sclerali, in modo da essere costantemente ricambiato e aggiornato. Il delicato equilibrio tra produzione e deflusso dell'umor acqueo costituisce la pressione endoculare, con un valore fisiologico di ca. 16 mmHg. Il ricambio è completo ogni 3 ore, e ha lo scopo di portare ossigeno

La cornea è un tessuto trasparente che copre la parte anteriore dell'occhio. Ha la funzione di proteggere l'occhio dagli agenti esterni e di focalizzare la luce sulla retina. La cornea è composta principalmente da cellule epiteliali, uno strato di collagene e cellule endoteliali. È priva di vasi sanguigni e riceve nutrimento attraverso il liquido lacrimale e l'umore acqueo.

Il cristallino è una lente biconvessa situata dietro la cornea. Ha la capacità di cambiare forma per consentire la messa a fuoco degli oggetti a diverse distanze. Il cristallino è composto principalmente da proteine e acqua.

L'umore acqueo è un liquido trasparente che riempie la cavità anteriore dell'occhio. Ha la funzione di fornire nutrienti alla cornea e al cristallino, oltre che di rimuovere sostanze di scarto come CO2 e acido lattico. Ha una composizione simile al plasma ma senza le proteine plasmatiche.

Il fatto che l'umore acqueo venga rimosso velocemente provoca la riduzione del tempo di permanenza dei farmaci endoculari all'interno della cavità anteriore, limitando la loro azione e allo stesso tempo aumentando la possibilità di disseminazione sistemica e quindi l'insorgenza di effetti collaterali sistemici (es. effetti cardiaci e bronchiali sui recettori β-adrenergici) dei farmaci.

Esiste una zona mediana tra sclera e cornea in cui sono presenti cellule staminali che sembrano essere importantissime in caso di trapianto di cornea; queste cellule sono presenti nel limbus, ed è stato dimostrato che quando queste migrano verso la cornea dopo il trapianto allora questa attecchisce bene, mentre nei casi negativi si ha un'attecchimento compromesso.

l'effetto opposto. Strutture vascolari dell'occhio L'insieme delle strutture vascolari dell'occhio prende il nome di uvea, e comprende: - Coroide: irrora la retina, e ha un forte efflusso che serve sia per disperdere calore che per fornire ai fotorecettori l'ossigeno e i nutrienti di cui hanno elevata necessità (hanno un metabolismo molto intenso); - Vasi dell'iride; - Vasi del corpo ciliare. Le uveiti sono infiammazioni di qualunque struttura vascolare dell'occhio. Tutti i rami vascolari confluiscono in un unico punto coincidente con l'origine del nervo ottico; c'è però una zona che non viene vascolarizzata, la fovea, ovvero la zona in cui si ha la visione più nitida. Lenti La cornea è la lente più importante, ma non è regolabile o modificabile. Il cristallino, invece, può essere modificato permettendo diverse messe a fuoco. Il potere diottrico del cristallino è

Inferiore rispetto a quello della cornea; essendo in asse tra di loro, i loro poteri diottrici si sommano come se fossero una sola lente. Un occhio sano è in grado di mettere a fuoco sulla retina un oggetto quando si trova a 6 metri di distanza, ed è quindi detto emmetrope (occhio sano). Grazie alla modificazione del cristallino, è possibile mettere a fuoco oggetti più vicini tramite un processo detto accomodazione: grazie alla presenza di muscoli lisci, detti muscoli ciliari e sotto il controllo del SNA, il cristallino può essere "schiacciato" (accomodato), facendogli assumere una forma più tondeggiante e permettendoci di vedere oggetti più vicini di 6 metri; in condizioni di riposo, invece, il cristallino è abbastanza stirato e non accomodato. Un'altra cosa che possiamo modulare è il diametro della pupilla: anche in questo caso, il riflesso pupillare avviene grazie a due tipi di muscoli lisci presenti.

nell'iride:

• Muscolo dilatatore della pupilla: costituito da fibre radiali, e quindi disposte a raggio attorno alla pupilla, se si contrae si ha midriasi e quindi l'allargamento della pupilla;
• Muscolo costrittore della pupilla: costituito da fibre circolari, e quindi disposte in modo concentrico attorno alla pupilla, se si contraggono si ha miosi e quindi il restringimento della pupilla.

I due processi vengono, in generale, dati dalla combinazione di entrambi i muscoli, ma i maggiori contributi vengono dati singolarmente da un solo tipo di muscolo come segnato; la modulazione sinergica permette un migliore controllo del diametro pupillare. La regolazione del diametro della pupilla dipende sia dall'intensità della luce che dal grado di accomodazione del cristallino: se infatti ci avviciniamo ad un oggetto per vederlo meglio, la pupilla si restringerà per fare entrare meno luce e ridurre così fenomeni di aberrazione sferica e cromatica.condizione di midriasi la quantità di luce che entra è elevata, provocando però una diminuzione di nitidezza; vale il contrario. Alcune patologie che possono affliggere l'occhio: - Tracoma: malattia infiammatoria cronica della congiuntiva, di natura virale e contagiosa, caratterizzata da granulazioni che evolvono in cicatrici. La cornea perde di trasparenza. L'opacità corneale si risolve con trapianto di cornea; - Cataratta: progressiva opacizzazione del cristallino. Normale nell'anziano e in giovani con diabete mellito. Viene corretto tramite intervento chirurgico in cui viene sostituito il cristallino con una lente artificiale, che però non ha la capacità di accomodare; - Miopia: condizione provocata da una mancata messa a fuoco sulla retina poiché la si ha in una posizione anteriore ad essa; si genera un'immagine sfocata. La causa potrebbe essere data da un bulbo oculare troppo lungo; la sfocatura è

La miopia è dovuta al fatto che la luce, non venendo focalizzata sulla retina, viene diffusa. Una concausa di miopia è lo studio prolungato in assenza di sufficiente luce e in elevata vicinanza a quello che stiamo guardando. I rimedi sono lenti a contatto, occhiali e chirurgia: i primi permettono di spostare il fuoco sulla retina, mentre il secondo toglie degli strati di cornea, modificandone la curvatura e consentendo così di compensare. Si vede bene da vicino ma male da lontano;

L'ipermetropia è il difetto opposto alla miopia, dove si ha la messa a fuoco dietro alla retina. Si corregge con lenti. Si vede bene da lontano ma male da vicino;

Astigmatismo: la cornea nasce con una forma irregolare impedendo una messa a fuoco perfetta degli oggetti sulla retina, eventualmente deformandone le forme. Si corregge con lenti o chirurgia refrattiva;

Presbiopia: causa la perdita di potere refrattivo del cristallino. È una condizione che insorge praticamente sempre dopo i 50 anni.

Il cristallino si accomoda in modo non corretto poiché troppo vecchio, e quindi non si riescono a mettere a fuoco oggetti vicini.

• Glaucoma: inizia con la progressiva perdita nella visione periferica. Può essere:
  • Ad angolo aperto (più veloce direi): dovuto ad un intasamento del canale di drenaggio dell'umor acqueo, il che aumenta la pressione endoculare e quindi il danneggiamento delle fibre del nervo ottico. Ciò che si vede è un'immagine buia ai lati e luminosa al centro. È possibile correggere farmacologicamente il problema.
  • Ad angolo chiuso: caratterizzato da un improvviso e forte aumento della pressione endoculare per restringimento dell'angolo corneale, il che fa assumere all'iride dimensioni anomale. Il glaucoma può essere indotto dall'uso di steroidi ad alte dosi, i quali alterano la sintesi delle proteine del trabecolo sclerale. Si cura con β-adrenergici farmaci in grado di ridurre la produzione di umor acqueo.

umor acqueo (es. o inibitori della anidrasicarbonica), o eventualmente dei parasimpatico-mimetici che facilitino il deflusso.

Inadeguato flusso ematico alla retina: complicanza frequente nel diabete mellito che provoca alterazioni microvascolari e di conseguenza retinopatie diabetiche; i capillari si addensano e impediscono la penetrazione completa della luce, con conseguente peggioramento della capacità visiva. Inizia con un'alterata permeabilità vascolare che induce la formazione di nuovi vasi, i quali possono compromettere i fotorecettori e anche indurre il glaucoma. Tali problemi vascolari sono aumentati dall'assunzione di Cialis e Viagra.

Retina

Regione dell'occhio deputata alla conversione dello stimolo luminoso in stimolo elettrico. Su di essa si viene a formare un'immagine rimpicciolita e capovolta. È costituita da neuroni, tra cui i più importanti sono i fotorecettori, ovvero le prime strutture che raccolgono la luce;

sono:

• Coni: piccola dimensione e conici. Permettono la visione dei colori durante il giorno (condizioni fotopiche). Sono altamente presenti al centro della retina (fovea);
• Bastoncelli: più grandi e cilindrici. Permettono la visione notturna e crepuscolare (condizioni scotopiche e mesopiche). Sono altamente presenti alla periferia della retina. Non sono in grado di riconoscere i colori, e quindi forniscono un'immagine in bianco e nero, soprattutto in condizioni di scarsa luminosità (non si attivano i coni).

Entrambi sono caratterizzati da un segmento esterno ed uno interno, collegati tra di loro da una struttura detta ciglio. La fototrasduzione avviene a livello dei dischi membranosi, ovvero strutture membranose su cui sono presenti i pigmenti visivi. I segmenti esterni di entrambi i fotorecettori sono in contatto con le cellule dell'epitelio pigmentato, poiché a livello di questo si ha la sintesi dell'11-cis-retinale. Il minimo numero dineuroni che deve essere attivato per avere l'arrivo dell'informazione visiva al cervello è pari a 3:

• Fotorecettori: più interni e quindi localizzati nella parte posteriore