La miopía, hipermetropía y presbicia son ametropías esféricas. ¿Por qué? Simplemente porque corresponden a situaciones ópticas que se corrigen con lentes esféricas. ¿Y qué es una lente esférica?
Una lente esférica puede definirse como una lente que tiene el mismo poder (o la misma curvatura) en todos sus meridianos. Si tomamos una esfera y la cortamos a la mitad, obtenemos dos lentes esféricas que tienen ambas una superficie plana (la superficie de corte) y una curva, convexa, que corresponde a la hemiesfera.
Cuando las lentes esféricas tienen una o dos superficies convexas se conocen como lentes convexas o positivas. El ejemplo que todos conocemos de una lente de este tipo es la lupa. Las lentes positivas hacen converger los rayos de luz que las inciden en un punto denominado foco. Cuanto mayor sea el poder de la lente, más cerca de ella estará el foco. Si analizamos la figura 4 vemos cómo la lente A, que es débil, enfoca los rayos lejos de ella mientras que la lente B, que es mucho más potente, los enfoca muy cerca de su centro.
Ahora bien, si una lente tiene una o dos superficies cóncavas se conoce entonces como lente cóncava o negativa y tiene la propiedad óptica de hacer diverger los rayos de luz que la inciden.
Figura 4. lentes esféricas convexas o positivas.
Figura 5. lentes esféricas cóncavas o negativas.
Imaginemos un tabique de plastilina sobre el cual presionamos fuertemente una esfera de metal. Al retirar la esfera, la huella que ésta haya dejado en la plastilina es una superficie esférica cóncava. Al igual que las anteriores, entre más potente es una lente cóncava o negativa, más hará diverger los rayos de luz que la inciden. En la figura 5 vemos dos ejemplos de lentes cóncavas. La primera (A) es débil y apenas hace que los rayos de luz que la inciden diverjan, mientras que la lente B, muy potente, tiene un gran poder de divergencia sobre los rayos de luz.
Una vez que hemos entendido qué son y cómo funcionan las lentes esféricas, debemos explicar qué son y cómo se corrigen las ametropías esféricas.
La miopía es, sin lugar a dudas, la ametropía más conocida, simple y sencillamente porque es la que se presenta con más frecuencia. Cuando una persona es miope ve muy mal de lejos aunque de cerca vea perfectamente.
Una primera causa de miopía consiste en que el ojo es más grande que lo normal en el sentido anteroposterior, o sea que la distancia entre la córnea y la retina es mayor que la normal, lo que hará que la retina esté por detrás del punto donde normalmente la córnea y el cristalino deben enfocar la imagen.
Otra causa habitual consiste en que la córnea o el cristalino tengan un poder óptico mayor al que debían. Si la córnea o el cristalino (que son lentes positivas convexas) tienen una mayor convexidad que la normal, harán que los rayos de luz enfoquen por delante de la retina aunque el tamaño del ojo sea normal. El resultado es el mismo que el anterior: el punto de enfoque está por delante de la retina.
Por lo anterior, cuando un ojo miope ve al infinito (visión lejana), la luz que lo incide llega en forma de rayos paralelos que enfocan por delante de la retina, por lo que el ojo ve borroso. Cuando este mismo ojo ve un objeto cercano, los rayos de luz que lo inciden son divergentes, por lo que el punto de enfoque se desplaza hacia atrás, cayendo sobre la retina: el ojo miope ve en foco los objetos cercanos.
Las figuras 6 y 7 nos explican gráficamente la condición óptica del ojo miope. En la figura 6 vemos un ojo miope que ve al infinito. Los rayos de luz son paralelos y, ya sea por un mayor poder óptico de la córnea y cristalino o por un diámetro anteroposterior mayor del ojo, dichos rayos enfocan en un punto F, colocado por delante de la retina. La imagen que se forma en la retina está fuera de foco: el sujeto ve borroso, tanto más cuanto mayor sea la miopía. En la figura 7 el mismo ojo fija un objeto cercano, por lo que los rayos de luz que lo inciden son divergentes. El poder óptico del ojo no ha cambiado, por lo que el punto F se desplaza hacia atrás, acercándose a la retina o superponiéndose a ella.
Figura 6. Ojo miope viendo al infinito. La imagen se enfoca por delante de la retina.
Figura 7. Ojo miope viendo un objeto cercano. La imagen cae sobre la retina.
La imagen que se forma en la retina está en foco o prácticamente en foco: el sujeto ve una imagen nítida.
¿Cuáles son entonces las molestias que tiene un sujeto miope? En primer lugar, la visión lejana es defectuosa, tanto más cuanto mayor sea la miopía. Para mejorar su visión lejana, el miope tendría que aplanar al máximo su cristalino con el fin de desplazar su foco hacia atrás, para acercarlo lo más posible a la retina. Sin embargo, hemos visto que el cristalino o está en reposo —en cuyo caso está lo menos convexo posible (posición de mirada al infinito)— o bien está abombado por contracción del músculo ciliar (lo más convexo posible) para la visión cercana. Por lo tanto, el ojo humano NO tiene la posibilidad de aplanar el cristalino. Esto hace que el miope no pueda esforzarse para ver mejor de lejos. La visión cercana es normal en el miope, y llega a ser óptima a una determinada distancia, que corresponde justamente a aquella en que el foco se proyecta exactamente sobre la retina. Cuanto mayor sea la miopía menor será esta distancia y por ello quienes tengan una miopía muy aguda deberán acercarse mucho a los objetos que deseen ver con claridad.
La miopía puede aparecer en cualquier individuo aunque es más frecuente si existen antecedentes del problema en la familia del sujeto. Habitualmente la miopía se inicia desde la infancia y progresa conforme se desarrolla el individuo hasta estabilizarse en la adolescencia. Hasta la fecha no existen formas de impedir que aparezca y progrese una miopía.
La hipermetropía es mucho menos frecuente que la miopía y, por lo tanto, se le conoce menos. Utilicemos nuevamente el símil de la cámara fotográfica para entender el mecanismo de esta ametropía. Al construir la cámara, su lente fue calculada de tal forma que pudiera enfocar los objetos que están al infinito sobre la película, y se diseñó de tal forma que esta lente pudiera desplazarse hacia delante para enfocar los objetos cercanos. Imaginemos ahora que el constructor cometió uno de tres errores al construir la cámara. En primer lugar, hizo que la caja fuera mas corta, por lo que la película está más cerca de la lente de lo que debiera. Enfocada al infinito, la lente formará la imagen detrás de la película, por lo que la fotografía estará fuera de foco. Otra cosa que pudo haber sucedido es que, en una caja de tamaño adecuado, colocara la lente un poco por detrás de su posición normal, lo que se traducirá en una situación en todo semejante a la anterior. Finalmente, siendo tamaño de caja y posición de lente los adecuados, el fabricante pudo haber equivocado el Poder de la lente colocando una mucho menos potente que la debida. Esta lente hará que los rayos de luz que la incidan enfoquen por detrás del foco teórico calculado, es decir, por detrás de la película. En todos los casos la imagen se formará detrás de la película haciendo que la fotografía esté fuera de foco. Al fotografiar un objeto cercano el problema no desaparece ya que la falla está en la relación potencia de la lente /posición de la lente/ posición de la película.
¿Qué ocurre entonces en el sujeto hipermétrope? Pues bien, el hipermétrope, al igual que el miope, ve mal de lejos pero ve igualmente mal de cerca. Las figuras 8 y 9 nos explican gráficamente esta situación.
Figura 8. Ojo hipermétrope en visión lejana. La imagen se enfoca por detrás de la retina.
Figura 9. Ojo hipermétrope en visión cercana. La imagen se enfoca también por detrás de la retina.
La hipermetropía se presenta esencialmente bajo dos formas. Si un ojo es ligeramente más corto que lo normal, la imagen enfocada por la córnea o el cristalino caerá por detrás de la retina. De igual forma, el ojo puede ser de tamaño normal pero la córnea puede ser más plana de lo normal o el cristalino menos curvo de lo debido, por lo que el poder óptico de estas estructuras será menor y no podrán hacer que los rayos de luz enfoquen en la retina sino detrás de ella. En la figura 8 se ejemplifica la condición óptica del ojo hipermétrope para la visión lejana. El ojo tiene capacidad de enfocar los rayos de luz que lo inciden, pero ésta es insuficiente, por lo que el foco cae por detrás de la retina: la visión, por lo tanto, es defectuosa. En la figura 9 el mismo ojo observa un objeto cercano. Si normalmente en la visión cercana el ojo tiene que acomodar para enfocar correctamente (abombar más el cristalino), el ojo hipermétrope tiene que hacerlo aún más que el normal, lo cual no siempre es posible. Esto ocasiona la visión borrosa cercana.
Las molestias del hipermétrope difieren de las del miope por la sencilla razón de que el hipermétrope sí cuenta con un mecanismo para intentar ver mejor: la acomodación, es decir, el esfuerzo del músculo ciliar para abombar el cristalino, dar con ello mayor poder óptico al ojo e intentar así enfocar la imagen sobre la retina. Ésta es la razón por la cual el hipermétrope que ve mal de lejos y de cerca, presenta con frecuencia fatiga ocular ya que constantemente intenta corregir su problema mediante un esfuerzo de la acomodación. Esto se traduce en malestar e irritación ocular, e incluso en cefaleas (dolores de cabeza).
Un dato interesante consiste en que los niños muy pequeños son habitualmente hipermétropes, pero esta situación se corrige espontáneamente conforme el niño crece, ya que los ojos crecen también. La hipermetropía es hereditaria, por lo que los hijos de hipermétropes tienden a ser igualmente hipermétropes. Al igual que para la miopía, no existe en la actualidad forma de evitar que aparezca y se desarrolle.
La presbicia es lo que popularmente se conoce como vista cansada. En páginas anteriores mencionamos que para ver objetos cercanos el ojo debe acomodar, es decir, aumentar la curvatura de su cristalino para hacerlo más convexo y poder así enfocar sobre la retina los rayos de luz que inciden en él en forma divergente (Figura 2). Se dijo igualmente que esto se logra con la contracción del músculo ciliar, que libera la tensión del cristalino permitiendo que éste se abombe gracias a su elasticidad propia. Para entender mejor este fenómeno, comparémoslo a lo que ocurre con un globo de látex. Inflemos un globo: su forma final es la de una esfera. Tomemos con ambas manos dos puntos opuestos del globo y comprimámoslos, el globo se aplana: ésta es la posición de reposo del cristalino para la visión lejana. Relajando paulatinamente la compresión que ejercemos sobre el globo, éste adquiere poco a poco su forma esférica original: éste es el proceso de acomodación.
Ahora bien, con la edad el cristalino se endurece y pierde elasticidad. Si bien el músculo ciliar al contraerse lo relaja, la pérdida de elasticidad le impide abombarse y aumentar así su poder de refracción. El cristalino ya no escapaz de abombarse lo suficiente para enfocar la imagen de objetos cercanos en la retina. El resultado es que el individuo, aun con buena visión lejana, presenta una visión cercana defectuosa. Este fenómeno ocurre, en todo mundo sin excepción, después de los cuarenta años de edad.
Si recordamos lo mencionado para el miope y el hipermétrope, es fácil entender que en el miope la presbicia se retrasa ya que él ve bien de cerca sin necesidad de acomodar, mientras que en el hipermétrope la presbicia se adelanta ya que tiene que acomodar en exceso para ver de cerca.
¿Cuáles son entonces las manifestaciones de la presbicia? El sujeto nota que tiene dificultad para leer letras pequeñas, con frecuencia las confunde y tiende a alejar los objetos para verlos mejor. El ama de casa se queja de no poder ensartar las agujas. Conforme avanza el problema la situación se torna más incapacitante. De todos es bien conocida la expresión: "ya no alcanza el brazo" queriendo dar a entender que por más que se aleje el objeto de la vista, la visión sigue siendo defectuosa.
El astigmatismo es una situación óptica tan frecuente como la miopía pero no por ello se le conoce por igual. Ello se debe seguramente a que en la vida cotidiana tenemos más contacto con lentes esféricas que con lentes cilíndricas, por lo que nos es más difícil entender el comportamiento óptico de las últimas.
La figura 10 nos será de gran ayuda, más que las palabras, para describir una lente cilíndrica. Imaginemos un cubo de vidrio que cortamos siguiendo la línea continua.
Figura 10. Lentes cilíndricas.
El resultado serán dos estructuras que tienen, siguiendo el plano de corte, dos superficies, una plana y una curva.
Veamos la estructura A. En sentido vertical, la superficie de corte es plana, por lo que no tiene poder de refracción sobre la luz. En sentido horizontal la superficie es curva, cóncava como la de una lente esférica cóncava o negativa, por lo que esta superficie si tiene poder de refracción sobre la luz y se comporta como una lente cóncava. La estructura A es un cilindro negativo que sólo actúa ópticamente sobre la luz que lo incide siguiendo el plano horizontal (haciendo diverger los rayos) sin modificar los rayos de luz que lo inciden, siguiendo el plano vertical que es plano.
La estructura B es similar excepto que su superficie curva es convexa y se comporta como una lente convexa o positiva. La estructura B es entonces un cilindro positivo que no modifica los rayos de luz que lo inciden en sentido vertical, pero hace converger los rayos de luz que lo inciden en sentido horizontal.
Las lentes cilíndricas son entonces lentes que sólo modifican los rayos de luz que las inciden sobre su cara curva.
El astigmatismo corresponde entonces, en el ojo, a la condición óptica en la que la córnea o el cristalino dejan de ser lentes esféricas para incluir, en mayor o menor grado, un defecto cilíndrico. ¿Cómo puede ocurrir esto? Un nuevo símil ayudará a entender la situación.
Para entender la forma de una córnea normal basta con imaginar un balón esférico al que se le secciona una porción cualquiera. Esta porción es una sección de esfera cuyos meridianos tienen la misma curvatura (Figura 11).
Figura 11. Córnea como lente esférica.
Figura 12. Lente astigmática.
Tomemos ahora una llanta de automóvil y hagamos un corte paralelo a uno de sus diámetros (Figura 12). Esta porción de llanta presenta dos curvaturas distintas: la primera, más plana, corresponde a la superficie de rodaje de la llanta; la segunda, más acentuada, corresponde a la sección de la llanta perpendicular al sentido del rodaje. Si esta sección de llanta fuera una lente óptica sería una lente astigmática, ya que no tendría el mismo poder de refracción en todos sus meridianos. Los más planos funcionarían como una lente esférica poco potente, los más curvos como una lente esférica muy potente. El resultado óptico se deduce fácilmente. Si una lente esférica enfoca la luz en un solo punto, una lente astigmática lo hace en parte en un punto correspondiente a los meridianos más planos y en parte en un segundo punto correspondiente a los meridianos más curvos, por lo que es imposible obtener con dichas lentes una sola imagen en foco.
Los astigmatismos se presentan esencialmente por modificaciones en la forma de la córnea aunque igualmente pueden deberse a trastornos del cristalino. Este dato es de suma importancia para comprender el funcionamiento de los lentes de contacto, como veremos más adelante.
Los astigmatismos pueden presentarse aislados o combinados con una miopía o una hipermetropía. Todas las combinaciones son posibles. De igual forma, al instalarse una presbicia, ésta se añade al astigmatismo previo (en caso de que éste existiera), complicando aún más la condición óptica del ojo.
Otro médico holandés, Frans Cornelis Donders, fue quien aplicó al estudio ocular los conocimientos que ya se tenían sobre el fenómeno óptico del astigmatismo. La descripción del astigmatismo ocular de Donders data de 1864, sin embargo, ya en 1670 Newton había descrito la deformación astigmática de los rayos oblicuos y de la luz. Young, en 1801, logra medir por primera vez el astigmatismo de un ojo humano y en 1819 Fresnel describe las lentes cilíndricas para obtener líneas luminosas.
¿Qué manifestaciones tiene el astígmata? Para responder a ello debemos entender perfectamente cómo funciona el ojo con astigmatismo. Volvamos a nuestro esquema mental del ojo al que se le ha reemplazado la córnea esférica por una córnea astigmática. Recordemos que la cornea astigmática, como la sección de la llanta, tiene dos grupos de meridianos de distinta curvatura. Para facilitar la exposición hablaremos de dos meridianos principales, uno más plano, otro más curvo, perpendiculares entre sí, considerando al primero vertical y al segundo horizontal. A título de ejemplo exclusivamente, supongamos que el individuo observa la letra E. Si el meridiano vertical enfoca a nivel de la retina, el horizontal, por ser más curvo, enfocará por delante de ella. El resultado será que el sujeto vea perfectamente en foco el trazo vertical de la E y fuera de foco los tres trazos horizontales. Si por el contrario es el meridiano horizontal el que enfoca en la retina, el meridiano vertical enfocará por detrás de ella (ya que es más plano). El sujeto verá entonces los tres trazos horizontales de la E en foco, y el trazo vertical fuera de foco. Igual puede ocurrir que los dos meridianos estén fuera de foco con respecto a la retina.
Si el astigmatismo es leve, la visión no se deteriora mucho, pero si es elevado el deterioro de la agudeza visual es importante.
Mediante un esfuerzo de la acomodación, el sujeto con astigmatismo trata de mejorar la imagen visual. Si volvemos al ejemplo anterior de la letra E, el sujeto con astigmatismo, al enfocar el trazo vertical de la E, lleva fuera de foco los trazos horizontales, mientras que si enfoca éstos, desenfoca el trazo vertical. Si la distancia óptica entre ambos no es mucha, el constante juego con la acomodación le permite deducir, al sumar mentalmente las dos imágenes, que se trata efectivamente de una letra E. Esta acomodación/relajación constante cansa, por lo que el astígmata, además de ver mal, tiene constantes molestias debido al constante esfuerzo por acomodar.
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