E2 El Ojo como Sistema Óptico: Refracción y Acomodación

Tópico

Siguiendo el modelo de rayo óptico e interfaces, la córnea es la primera superficie que atraviesa un rayo óptico al entrar al ojo, y como el índice de refracción del aire es muy distinto al índice de refracción del propio tejido de la córnea, esa interfaz entre el aire y la córnea refracta con fuerza a cada rayo óptico que la atraviesa. De hecho, la córnea por sí sola aporta la mayor parte de la potencia ocular total del ojo, precisamente porque ninguna otra interfaz dentro del ojo tiene una diferencia de índice de refracción tan grande como la que hay entre el aire y la córnea.

Después de atravesar la córnea, el rayo óptico atraviesa el cristalino, la segunda estructura refractante del ojo, que aporta el resto de la potencia ocular total. A diferencia de la córnea, cuya forma no cambia una vez que el rayo óptico la atraviesa, el cristalino puede cambiar su propia forma, y por lo tanto su propia potencia ocular, mientras el ojo sigue funcionando; el modelo del ojo esquemático de Gullstrand simplifica tanto a la córnea como al cristalino como un pequeño número de superficies curvas idealizadas, cada una con su propio índice de refracción, para poder calcular con precisión hacia dónde termina apuntando cada rayo óptico después de atravesar ambas estructuras.

Cuando un objeto está lejos del ojo, los rayos ópticos que salen de ese objeto llegan a la córnea casi paralelos entre sí, y la potencia ocular fija que aportan la córnea y el cristalino en reposo basta para hacerlos converger justo sobre la retina. Cuando en cambio un objeto está cerca del ojo, los rayos ópticos que salen de ese objeto llegan a la córnea divergiendo entre sí, y hace falta una potencia ocular mayor para hacerlos converger en el mismo punto sobre la retina; esa potencia ocular adicional es la que aporta la acomodación, cambiando la forma del cristalino mediante el músculo ciliar, tal como describe el modelo de la presbicia.

La potencia ocular total del ojo en un momento dado es, entonces, la suma de la potencia ocular fija que aporta la córnea, la potencia ocular fija que aporta el cristalino en reposo, y la potencia ocular adicional que aporta la acomodación cuando el objeto está cerca. Para que la imagen se forme con nitidez sobre la retina, esa potencia ocular total tiene que estar ajustada, en cada momento, a la longitud axial del ojo y a la distancia del objeto que se está mirando, tal como describe el modelo de las ametropías: si la potencia ocular total no logra hacer que los rayos ópticos converjan exactamente sobre la retina, la imagen se forma antes o después de la retina, y resulta borrosa.

Por eso el modelo del ojo esquemático de Gullstrand, que describe con precisión cómo la córnea y el cristalino refractan cada rayo óptico camino a la retina, y cómo la acomodación cambia la potencia del cristalino según la distancia del objeto, es la base de todo cálculo posterior de refracción ocular: tanto para determinar qué prescripción óptica necesita un ojo determinado como para calcular qué potencia debe tener una lente intraocular o cuánto hay que remodelar la córnea en una cirugía refractiva, cualquier corrección óptica del ojo parte de este mismo modelo de córnea y cristalino refractando rayos ópticos camino a la retina.

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