El Cristalino: Impecable Lente de Patente Natural
Las experiencias fotosensibles de cada organismo dependen del tipo de estructuras receptoras con la que cuente. El ser humano, posee un órgano sensitivo especial bastante completo: el globo ocular, que constituye un engranaje adecuado entre células fotorreceptoras, membranas (fibrosa, vascular, nerviosa), líquidos, lente, estructuras de sostén, de conexión y accesorias.
Las células fotorreceptoras permiten la transducciónde la energía lumínica a energía neural, es decir, en potenciales eléctricos que son transmitidos por el nervio óptico a la vía visual aferente. No obstante, se requiere del accionar acoplado de cada estructura constitutiva para poder apreciar una amigable lectura, por ejemplo.
En este sentido, un sistema perfecto de medios transparentes en el globo ocular posibilita la convergencia de los rayos luminosos en la retina, membrana contentiva de conos y bastones. El humor acuoso y el cuerpo vítreo, son dos líquidos transparentes que ocupan las cámaras anterior y posterior respectivamente, de este modo permiten conservar la forma redondeada del globo ocular. El cuerpo vítreo, además ayuda a mantener la retina contigua a la coroides, mientras que el humor acuoso conduce oxígeno y nutrientes a la córnea y hacia el cristalino.
En efecto, el cristalino es un impecable diseño natural, puesto que es un lente capaz de modificar sus propiedades, mediante el proceso de acomodación. Una serie de capas incoloras con proteínas cristalinas conforman este medio transparente, que permite la refracción de la luz y la convergencia de los rayos luminosos en la retina.
De acuerdo a lo expuesto, los objetivos del presente post son los siguientes.
Objetivos
- Describir la estructura del cristalino al mediar las experiencias fotosensibles.
- Explicar los procesos que ocurren en el cristalino y su nexo con la fisiología de la visión.
- Diseñar experiencias y material ilustrativo para destacar las propiedades del cristalino como lente.
Estructura del Cristalino y Experiencias Fotosensibles
El cristalino en condiciones normales es un espejo transparente, constituido por cristalinas. Dichas proteínas son sensibles a los cambios en la presión osmótica, variaciones en su solubilidad y estados de oxidación, lo cual puede tornar un tanto opacas ciertas zonas. Por ejemplo, las cataratas se deben a modificaciones de las cristalinas.
Del mismo modo, vale mencionar que este lente se sitúa justo detrás del iris, el cual (tal como el diafragma de un microscopio óptico) regula la cantidad de luz que ingresa al globo ocular. El cristalino ubicado dentro de una cápsula elástica, divide las cámaras anterior y posterior del globo ocular, y está sujeto en tal posición gracias a las fibras zonulares.
En relación a su forma, al contrario de los glóbulos rojos (discos bicóncavos), el cristalino cuenta con un diseño biconvexo, siendo más grueso en el centro y disminuye su espesor a medida que se aproxima a su periferia, constituyendo una lente convergente, que modifica su espesor en función de la proximidad del objeto.
Procesos Mediados por el Cristalino
Las proteínas cristalinas le confieren a este lente natural un determinado índice de refracción, ambas caras del cristalino refractan los rayos luminosos de modo que convergen justo en la membrana fotosensible. A los medios transparentes del globo ocular: córnea, humor acuoso, cristalino y cuerpo vítreo, se les conoce como dióptricos, puesto que las diferentes densidades de estas sustancias y estructuras transparentes generan la desviación de la luz.
En este sentido, las imágenes en la retina se forman invertidas y con reversión de derecha → izquierda, y de izquierda → derecha. No obstante, en niveles más elevados de la vía visual (áreas funcionales de la corteza cerebral), se interpreta la imagen percibida en función de su orientación espacial.
Por otra parte, el cristalino cumple con otro rol importante: la acomodación para el punto de visión cercano. Ajustando su espesor permite el enfoque de la imagen retiniana. De este modo, si el objeto se encuentra distante, el músculo ciliar se dilata, lo cual aumenta la tensión de las fibras zonulares, en consecuencia el cristalino se adelgaza y aplana, tornándose menos convexo. Entretanto, si el objeto está próximo, el músculo ciliar se contrae y las fibras zonulares se relajan, lo que modifica la estructura del cristalino, se vuelve más convexo, incrementa su grosor y poder de enfoque, posibilitando la formación de la imagen en la retina. A medida que las personas envejecen, la entropía de este sistema sensitivo especial genera desequilibrios, uno de ellos consiste en la pérdida de la elasticidad por parte del cristalino, su propiedad de volverse más convexo va disminuyendo, lo que se traduce en presbicia.
Síntesis
La estructura del cristalino le consolida un papel esencial en las experiencias fotosensibles. Sus proteínas cristalinas le aportan su transparencia en condiciones de homeostasis, así como su capacidad de refracción.
Los procesos de refracción y acomodación que ocurren en el cristalino son determinantes en la fisiología de la visión. Como todo sistema sensitivo especial, requiere del acople de las funciones de sus distintas estructuras constituyentes. De esta forma, los medios dióptricos del globo ocular posibilitan el enfoque de la imagen retiniana.
El diseño experiencias prácticas, como la disección del globo ocular, posibilita la constatación empírica de su estructura y propiedades como lente, tal como se observa en las imágenes.Igualmente, el material ilustrativo es diseñado con el fin de aportar dinamismo y captar la atención hacia la temática de las ciencias naturales.
FUENTES: Las imágenes y gifs son creados por la autora de este post. Las fotografías han sido capturadas y procesadas, mediante el programa Power Point para convertirlas en JPG,
Referencias
- Ganong, W. (1998). Fisiología médica. Manual Moderno 16ª Edición: México, D.F.
- Moyes, C. y Schulte, P. (2007). Principios de fisiología animal. Editorial Addison – Wesley.
- Tortora, G. y Derrickson, B. (2013). Principios de anatomía y fisiología. Editorial Panamericana