CAPÍTULO 4

Semiología y exploración de la función visual y los anejos oculares

 

VISIÓN. AGUDEZA VISUAL

La visión espontánea corresponde a la capacidad sensorial del ojo para detectar, reconocer o resolver detalles espaciales, sin corrección óptica. La agudeza visual es el resultado funcional tras la corrección óptica de la ametropía detectada.

La medida de la visión se realiza mediante unas tablas de prueba u optotipos, por lo general compuestos por letras de diferente tamaño dispuestas a una distancia determinada y con una iluminación constante y regular.

Las escalas de optotipos que más se emplean son las de Snellen y actualmente la decimal (Monoyer, 1875), basada en la inversa del ángulo visual expresado en minutos.

El empleo de letras es cómodo, pero presenta algunos fallos en cuanto al rigor de la calificación. Es obvio que las letras difieren entre sí en cuanto a la dificultad para percibirlas. Una A o una L son más fáciles de percibir que una E. En las líneas de la tabla se muestran letras de diversa dificultad de reconocimiento e incluso aptas para la ambigüedad. La utilización de proyectores en lugar de tablas ha permitido conseguir una iluminación más estandarizada.

Jaeger (1854) publicó una colección de 20 textos con caracteres impresos de tamaño creciente. Snellen y Giraud-Teulon diseñaron unas escalas optométricas formadas por letras mayúsculas que fueron expuestas en el Congreso de París en 1862. En ambas escalas se había adoptado como unidad de medida el ángulo de 1´, estableciendo la altura de la letra en 5´y el grosor del trazo en 1´ (relación de 5 a 1).

Las escalas de agudeza visual de Snellen se difundieron en la I Guerra Mundial como medida de la agudeza visual. En algunos casos se introdujeron números entre las letras. Uno o dos errores por línea tienen diferente significado según el tamaño de la prueba solicitada. En cuanto al contraste de signos, éste es elevado en las escalas en blanco y negro. Las tablas de pruebas tenían el grave defecto de carecer de unas condiciones de luminancia bien estandarizadas. En la comparación entre lentes de contacto y gafas no es infrecuente que los pacientes adviertan que la visión es más definida con cristales, en comparación principalmente con las lentes de contacto blandas, debido a la flexibilidad de la lente y a la posible modificación de su capacidad correctora, así como a la capa de depósitos proteicos que se forma a menudo sobre la cara anterior de la lente. Las discrepancias dependen fundamentalmente de la magnitud de la ametropía ya que, a partir de cierto nivel, la corrección con lentes de contacto resulta más ajustada que la conseguida con unas gafas colocadas a cierta distancia del globo ocular.

El nivel funcional se determina por medio de una fracción en la que el numerador corresponde a la distancia a la que se realiza la prueba y el denominador a la distancia a la cual la letra completa subtiende a 5’ de arco y cada parte de su estructura a 1’.

Debido a la variabilidad en la interpretación de los signos gráficos, se propuso el anillo interrumpido de Landolt con una abertura que subtiende a 1’ de arco, subtendiendo el anillo completo 5’ a una distancia establecida. Las aberturas se proponen en una de las cuatro direcciones del espacio.

La escala decimal de Monoyer, que resulta evidentemente cómoda y expresiva, presenta ciertos inconvenientes, ya que la progresión resulta demasiado discontinua por el lado de las pequeñas agudezas en tanto que en las agudezas mayores es muy densa.

El registro de la agudeza visual como fracción decimal no ha sido aceptado en Estados Unidos, debido a que tiende a connotar capacidad o eficiencia visual y conduce a conclusiones erróneas con respecto a la estimación de la pérdida visual con propósitos médico-legales. Así, se instituyó la fórmula de Snellen-Sterling de la eficiencia visual, basada en el concepto de que con un aumento constante en el ángulo mínimo resoluble, la eficiencia visual disminuye en proporción constante. Se considera el sistema más apropiado para la determinación de las compensaciones por lesiones y enfermedades laborales.

Los tipos expuestos corresponden a la capacidad para distinguir entre dos pequeñas partes de un objeto, es decir, lo que se denomina agudeza morfoscópica.

Sin embargo, en algunas profesiones es necesario apreciar detalles de la disposición lineal, por ejemplo, en la utilización de micrómetros o de calibres de precisión, que exigen distinguir y evaluar una interrupción en el contorno o alineamiento, es decir, una precisión formal que recibe el nombre de agudeza Vernier (Nonius) (34).

La miniaturización de las estructuras electrónicas ha planteado problemas en este sentido. En la evaluación de la agudeza de Vernier, el umbral es el mínimo desalineamiento que un sujeto es capaz de detectar entre dos segmentos de recta (optotipos). Con este sistema se obtienen valores umbrales muy bajos, 1º a 2º de arco, lo que representa una agudeza decimal muy por encima del valor unidad (20/20) que se considera estándar. Por estas características tan acusadas, la agudeza Vernier es denominada «hiperagudeza visual» o «poder de alineamiento» (Westheimer, 1975).

Si se conoce la agudeza morfoscópica para una distancia determinada, resulta relativamente fácil calcular el ángulo visual equivalente para la agudeza Vernier. La alineación incorrecta de segmentos de una línea dividida de aproximadamente 3º de arco puede detectarse con niveles moderadamente elevados de iluminación, mientras que el ángulo mínimo de resolución se sitúa entre 30º y 60º de arco (North, 1996). Según Southall, el poder de alineamiento puede modificarse mediante el entrenamiento. La estereoagudeza puede interpretarse como una disparidad Vernier entre ambos ojos.

 

Agudeza visual para cerca

Sirve también para apreciar las capacidades visuales en ciertas profesiones que requieren una visión próxima de una cierta calidad. Para cerca, igual que para lejos, el ángulo bajo el que son presentados los caracteres debe ser el mismo.

Kucheler fue el primero en presentar en 1836 una escala de optotipos para la visión próxima y Jaeger en 1860 publicó una serie más rigurosa y completa.

Se utilizan habitualmente las escalas de Parinaud o de Jaeger, preparadas para la exploración a 33 cm de distancia. La iluminación del test debe estar comprendida entre 200 y 300 lux. Parinaud estableció para su escala valores angulares de 4’, ya que la experiencia demostró que, si se conservaba la unidad angular de 5’, los tests se leían a una distancia superior a la prevista.

Existen también las tablas equivalentes de Snellen para la visión próxima, con la misma base que las de visión lejana, y su relación métrica o la de Sloan, ambas a 36 cm.

En 1936 se propuso la carta de lectura de Lebensohn, equiparable a la de Snellen para lejos. La distancia propuesta era de 35 cm.

Algunos autores (Lebensohn) recomiendan el empleo de dos tablas de lectura:

1. Una más rigurosa, en la que se ofrece una reducción de los optotipos murales.

2. Otra de menor exactitud, pero más practica, formada por fragmentos de texto impreso con letras de diferente tamaño y grosor.

Los optotipos de Freeman para la visión próxima constan de las dos tablas expuestas. Las Pocket-Vision Screen de Rosenbaum permiten la anotación directa de la evaluación para la visión próxima.

 

Agudeza visual cinética

La visión del movimiento puede darse en dos circunstancias. En el primer caso, el ojo permanece fijo y es la imagen del objeto la que se desplaza sobre la retina, mientras que en el segundo caso, el ojo la acompaña en el desplazamiento.

La agudeza cinética permite valorar dos aspectos: la percepción del desplazamiento angular del objetivo y la capacidad para diferenciarlo e identificarlo.

Se ha demostrado que con la edad se produce una disminución de la agudeza visual cinética, lo que repercute en la aptitud del sujeto para ciertas actividades como la conducción de vehículos.

 

ACOMODACIÓN

Es el proceso por el cual el ojo enfoca los objetos que se encuentran próximos. El trayecto o recorrido de la acomodación es la distancia entre el «punto remoto» y el «punto próximo». El músculo ciliar es un músculo liso, pero su densa inervación y su capacidad para contraerse y relajarse rápidamente hacen que se parezca más a los músculos estriados que se fatigan (Kaufman, 1992).

Se trata de un músculo liso atípico con funciones múltiples. Otras características del músculo ciliar hacen que sea muy particular entre los músculos lisos.

Algunas experiencias han puesto de manifiesto (Ehrlich, 1987, Owens y Wolf-Kelly, 1988) que el músculo ciliar puede fatigarse. Otros estudios sugieren que el trabajo realizado por el músculo ciliar puede contribuir a las molestias oculares de los usuarios de ordenadores (Krueger 1984, Jaschinski-Kruza 1988).

Con relación a la corrección óptica con gafas o con lentes de contacto, conviene recordar que, en el caso del miope, posee mayor amplitud de acomodación con las lentes de contacto que con las gafas, mientras que el hipermétrope tiene una acomodación más débil con las lentes de contacto que con las gafas. Esto explica las diferencias en las curvas de amplitud de acomodación para un punto de fijación a 40 cm. No es la fuerza de la contracción muscular, sino más bien el movimiento del músculo el que produce la alteración geométrica necesaria para que la acomodación se produzca.

 

PUNTO DE REPOSO DE LA ACOMODACIÓN

El ojo tiene un punto de reposo de la acomodación situado a la distancia en la que está localizado el foco cuando no existe objeto observable, por ejemplo, en la oscuridad. En este momento, la acomodación está relajada, pero no por completo. El punto de reposo de la acomodación difiere de unos individuos a otros. La distancia promedio son 80 cm en los jóvenes y aumenta progresivamente con la edad (Krueger, 1984).

 

BINOCULARIDAD. EL HORÓPTERO

El término horóptero, en una traducción laxa, significa «horizonte de visión». Fue introducido por Aquilonium (1613) para postular la existencia de un conjunto de puntos correspondientes binocularmente y, por tanto, percibidos cada uno como un solo punto. Los consideraba situados en el plano horizontal cefálico, que pasaba por los centros ópticos (puntos nodales) de los dos ojos y el punto de fijación momentáneo en cuestión.

El horóptero longitudinal real de Hering-Hillerbrand es ligeramente más plano (tiene un radio de curvatura mayor) que el horóptero geométrico teórico de Vieth-Muller. El área fusional de Pannum corresponden al intervalo de disparidad horizontal dentro del cual el estímulo se seguirá percibiendo como único.

Poco considerado, el horóptero vertical influye en el confort visual y postural durante actividades tales como el trabajo con ordenadores. En sentido horizontal, el horóptero es curvo, con las partes laterales dirigidas hacia el observador. Sin embargo, el horóptero vertical se inicia en algún punto entre la cintura y los pies del observador y se proyecta hacia fuera, intersectando el punto de fijación y siguiendo en línea recta.

Si un observador mira el centro de un alambre colocado en posición vertical y cerca de él, ambos extremos del alambre se ven duplicados en visión periférica hasta que se inclina el alambre hacia atrás de manera que su extremo superior esté más lejos del observador que el inferior. Conviene, por tanto, introducir como información complementaria el concepto de disparidad vertical entre dos imágenes retinianas, recordando la ya conocida experiencia de Ogle mediante la incorporación de una lente cilíndrica para provocar la disparidad vertical.

 

CONVERGENCIA

El esfuerzo que supone la convergencia, directamente proporcional a la proximidad del objeto observado, también contribuye a la fatiga visual. La modificación de la convergencia en las ametropías corregidas presenta unas características especiales.

No es el caso de tratar la sinergia acomodación-convergencia, sino de la exclusión de la convergencia tónica y de la convergencia fusional.

 

CONVERGENCIA Y EFECTO PRISMÁTICO

El efecto prismático generado por una lente de contacto corneal se debe únicamente al desplazamiento de la lente sobre la córnea, razón por la cual es muy recomendable que la lente de contacto sea estable. Aun así, pese a los desplazamientos, los efectos prismáticos son muy débiles.

El desplazamiento no suele exceder de un milímetro como máximo y, para el caso de una lente de –20 D, se produce un efecto de 2 D. Para los miopes fuertes este efecto suele ser vertical, ya que la lente es virtualmente aspirada por el párpado superior.

Por el contrario, los cristales de las gafas están en principio centrados sobre las pupilas y no dan lugar a efectos prismáticos en la mirada para lejos. Durante la convergencia, las líneas de mirada pasan por puntos situados en el hemicampo nasal y sufren una desviación.

 

EN EL CASO DE LOS MIOPES

Un miope provisto de gafas se beneficia en la convergencia de los prismas de base interna que aminoran su amplitud de convergencia con relación al individuo emétrope. En cambio, ha de incrementar su amplitud de convergencia si utiliza lentes de contacto.

 

EN EL CASO DE LOS HIPERMÉTROPES

Por razones inversas, un hipermétrope converge menos con las lentes de contacto que con sus gafas, ya que los cristales biconvexos introducen el efecto prismático de base externa en la visión próxima.

 

PUNTO DE REPOSO DE LA VERGENCIA

Cuando no existe objeto observable, los ojos convergen a una distancia denominada «punto de reposo de la vergencia», la cual varía con el ángulo de la mirada (Heller y Owens, 1989). En la horizontal, el punto de reposo se encuentra a unos 114 cm.

En la mirada 30 grados hacia arriba, se aleja hasta 135 cm y en la mirada 30 grados hacia abajo, se aproxima hasta 89 cm.

 

PROFUNDIDAD DE FOCO

La profundidad de foco es la gama de distancias en la que los ojos no necesitan modificar el enfoque. Aumenta al contraerse la pupila, proceso que acompaña a la acomodación y la convergencia en la adaptación del ojo a la visión próxima. Acomodación, convergencia y profundidad de foco se conocen en conjunto como la «tríada de la visión próxima».

 

SENSIBILIDAD AL CONTRASTE

La sensibilidad al contraste es la capacidad para detectar en contraste límite. Es la recíproca del contraste perceptible mínimo. Es una evaluación de la detección de objetos en pruebas que suelen presentarse como redes sinusoidales, de frecuencias espaciales variables y de contraste también variable. La agudeza para las redes se especifica mediante la frecuencia espacial en ciclos/grado. Cuando la frecuencia espacial se trata como una función del contraste entre las líneas y los espacios que forman la red, el diagrama se denomina «función de la sensibilidad de contraste».

En general, se acepta que la sensibilidad al contraste mejora con la edad hasta los treinta años. El grupo 18-39 años es óptimo en todas las frecuencias. El grupo de 45-66 años es similar hasta 0,5 ciclos/grado y después la sensibilidad de contraste disminuye, especialmente en los límites de 4-20 ciclos/grado. Si la sensibilidad de contraste se determina como una función de la iluminación retiniana, la diferencia en cuanto a la sensibilidad disminuye, pero no se elimina. Una agudeza visual de 20/20 (6/6) (10/10 en la escala decimal) equivale a 30 ciclos/grado. Los umbrales binoculares son menores que los monoculares y esto es muy evidente para las frecuencias elevadas. Dado que el entorno y las tareas efectuadas dentro de éste no sólo están constituidos por objetos de contraste elevado, sino también de contraste medio bajo, con frecuencia se sugiere que la sensibilidad al contraste es una prueba mejor para valorar las capacidades visuales de una persona para realizar ciertas tareas, tales como la conducción de vehículos profesionales.

La sensibilidad al contraste se ha utilizado para evaluar la capacidad de percepción del contraste en la retina. En esta interfase, la imagen retiniana es convertida en un código neural basado primordialmente en la forma y el contraste de la imagen. Se utilizan para la prueba diversas manchas de gris rayadas con intensidad variable, de manera que ofrecen un contraste gradual regresivo.

Como prueba, es una demostración de la descomposición de una imagen en un conjunto de ondas de frecuencia, amplitud y fase específicas y que corresponde a un determinado análisis de Fourier (35). Los primeros en aplicar el análisis de Fourier fueron Campbell y Robson en 1968 (véase más adelante). Así, el sistema visual descomponía el espacio visual en diversos componentes de frecuencia y los integraba para generar la percepción, lo que ponía en evidencia la complejidad del proceso de sensibilidad al contraste.

 

DISTANCIA DE LA TAREA (36)

La distancia a la que ejecuta la tarea el observador y el detalle de lo observado afectan directamente al tamaño de la imagen retiniana y, por tanto, determinan la agudeza visual necesaria para distinguir con nitidez suficiente. La distancia a la tarea también determina el nivel de acomodación y convergencia. Es preciso, por tanto, corregir con exactitud las ametropías y la presbicia, así como detectar las posibles forias y compensarlas ópticamente.

Con relación a la distancia al objeto, la visión se clasifica como sigue:

• Visión lejana, más de 2 m.
• Visión intermedia, entre 2 m y 30 cm.
• Visión próxima, a menos de 30 cm.

La cuantía de capacidad de acomodación disminuye con la edad y en general, después de los 45 años, las personas necesitan un dispositivo óptico para ver con nitidez los objetos próximos. La corrección óptica ha de modificarse en función de la paulatina pérdida de la capacidad de acomodación. La proporción de acomodación que puede ejercerse durante un período elevado de tiempo es la mitad de la acomodación total disponible (Millodot y Millodot, 1989). La prescripción óptica para las tareas propuestas puede no coincidir con la corrección adecuada para la lectura, por lo que es preciso relacionar bien la edad, la distancia y el tiempo durante el que se desempeña la tarea en visión próxima. El problema de la limitación focal de las adiciones ópticas ha sido resuelto en su mayor parte por medio de las lentes progresivas o multifocales.

Conviene recordar que el ojo senil precisa de más tiempo para relajar la acomodación cuando pasa de la visión próxima a la lejana que para acomodar al pasar de la visión lejana a la próxima. Esta insuficiencia puede dar lugar a episodios transitorios de visión borrosa. Si la distancia es muy próxima y se requiere visión binocular, puede que sea necesario un prisma que aminore el esfuerzo de acomodación-convergencia.

 

DIMENSIONES DE LA TAREA (37)

Con objeto de poder desarrollar la tarea programada con suficiente comodidad y precisión es preciso tomar en consideración la agudeza visual requerida por el tamaño del detalle crítico del texto, de modo que pueda calcularse el ángulo subtendido en el ojo.

El tamaño de la imagen retiniana de cualquier objeto, es inversamente proporcional a su distancia del ojo. Por consiguiente, los objetos pueden diferir enormemente en sus dimensiones físicas, pero formar una imagen retiniana de un tamaño similar debido a la diferencia de distancias.

Por lo tanto, mientras que la agudeza visual puede ser la misma, las necesidades generadas por la acomodación y la convergencia pueden ser diferentes.

El ángulo subtendido en el ojo y, por lo tanto, la agudeza visual necesaria pueden calcularse matemáticamente según la fórmula siguiente:

o gráficamente, utilizando un nomograma (North).

Una tabla (Grundy, 1981) muestra la agudeza visual óptima necesaria para los diferentes ángulos visuales. La agudeza visual necesaria debe ser aproximadamente el doble que la mínima calculada para que el individuo no trabaje en su límite (Grundy, 1989). Si el ángulo visual es inferior a 3’ de arco, puede ser útil considerar un aumento para incrementar la subtensa angular de la tarea en el ojo. Ya hemos mencionado la importancia de la agudeza visual en la industria electrónica y el especial nivel de exigencia que en ella impera.

Existe una amplia gama de sistemas ópticos y electrónicos que, bajo la denominación genérica de «ayudas visuales», se han diseñado para obtener mejores rendimientos en circunstancias difíciles en los casos de sujetos normales, o para ciertos discapacitados visuales aptos para emplearlas y dispuestos a aminorar sus dependencias y ampliar su autonomía.

 

VISIBILIDAD DE LAS TAREAS

Los factores que influyen en la visibilidad de las tareas son los siguientes:

1. Tamaño de la tarea.

2. Distancia a la tarea.

3. Iluminación.

4. Contraste.

5. Color.

6. Tiempo disponible para ver la tarea.

7. Movimiento de la tarea.

8. Deslumbramiento.

9. Condiciones atmosféricas.

Muchos investigadores han estudiado mediante métodos diversos la incidencia de estos factores sobre la visibilidad. Sólo uno de los métodos es indirecto: la influencia de la iluminación, el contraste, el tamaño de la letra, etc. en el rendimiento del trabajo se valora midiendo, por ejemplo, la velocidad y la precisión. El factor más simple de ajustar es la iluminación, y por esta razón muchos estudios han investigado su influencia. El objetivo es establecer los límites de las condiciones de iluminación que permiten una mejora del rendimiento del trabajo. En estos estudios deben tenerse en cuenta diversos factores como la motivación, los métodos de remuneración y el tipo de trabajo. Existen también otros problemas que se observan en los estudios que se realizan en un medio real. Por ejemplo, resulta difícil definir el contraste en una tarea mediante las reflectancias a partir del detalle y del fondo, porque es raro que las superficies sean perfectamente mates.

El tiempo de exposición puede ser difícil de controlar: en el caso de muchas tareas, el tiempo disponible para verlas no se controla externamente.

El tamaño de la tarea puede ser variable si el sujeto se desplaza y, al hacerlo, modifica la subtensa angular en el ojo. De un estudio desarrollado en el Reino Unido se extrajeron las siguientes conclusiones:

1. El aumento de la iluminación genera un incremento del rendimiento, pero éste sigue la ley de los rendimientos decrecientes, es decir, las mejoras son cada vez más limitadas, hasta que no se producen mejoras adicionales y puede, en cambio, invertirse la situación y disminuir el rendimiento, debido a que se instaura un deslumbramiento incapacitante.

2. El punto de máximo rendimiento es diferente para los anillos de tamaños y contrastes diversos. Cuanto más pequeño es el tamaño y menor es el contraste, tanto más elevado es el nivel de iluminación con el que se logra el máximo rendimiento.

3. Pueden lograrse incrementos en el rendimiento modificando el tamaño o el contraste de la tarea con más eficacia que aumentando la iluminación.

4. Por sí solo, el aumento de la iluminación no hace que una tarea visualmente difícil resulte fácil, ya que es preciso tener en cuenta el tamaño y el contraste.

Los niveles óptimos de iluminación para una tarea se determinan midiendo el contraste y el tamaño y, como se ha mencionado, no es fácil medir el contraste de una tarea práctica. Resumiendo, la iluminación, el tamaño, y el contraste de los detalles decisivos de la tarea tienen una notoria influencia en el rendimiento del trabajo. Sin embargo, no deben olvidarse otros factores, como los reflejos velados, la complejidad de la tarea y la motivación.

Aunque la iluminación es uno de los factores más fáciles de ajustar, para mejorar la visibilidad conviene recordar que puede lograrse un mayor incremento de la visibilidad modificando el contraste o el tamaño de la tarea.

Asimismo, no siempre ocurre que cuanto más elevado sea el nivel de iluminación, mejor será la visibilidad, ya que, como se ha mencionado, la visibilidad puede estar reducida por un deslumbramiento incapacitante.

 

EL TRABAJO A CORTA DISTANCIA. MIOPÍA OCUPACIONAL

La Swedish Foundation for Ocupational Health and Safety ha realizado estudios comparativos en grupos de diferentes profesiones, con demandas diversas en cuanto a refracción, acomodación y convergencia. Las profesiones investigadas fueron las siguientes: operadores de ordenadores, de microscopios, diseñadores y delineantes de mapas y planos, mecánicos de miniaturización y administrativos.

En las revisiones de Nyman (1988) no se hallaron cambios valorables en los operadores de ordenadores, de acuerdo con los estudios de Smith y cols. (1982).

Por su parte, Tokoro (Tokio, 1988) observó un incremento de la miopía de baja cuantía de 0,139 D en el grupo de 20 años y de 0,09 D en el de 30 años. Por último, Shen y cols. (Taiwan, 1988) investigaron la acomodación y la fatiga visual en los operadores de ordenadores. La edad estaba comprendida entre 19 y 36 años y el cuestionario incluía tiempo de trabajo, distancia de la pantalla, color de la pantalla, contenido del trabajo (texto, gráfico o imagen), naturaleza del mismo (programación, entrada de datos) y uso de gafas.

Para los cálculos, el punto remoto se situó a 5 metros. El término medio del cambio de acomodación fue de –0,07 D (DT = 1,78 D). Comparadas con el valor medio de los sujetos de control, que fue de –0,02 D (DT = 0,59 D), las medidas no mostraban diferencias significativas.

Para los autores del trabajo los cambios en la agudeza visual pueden interpretarse como consecuencia de un espasmo del músculo ciliar y el incremento del punto próximo como una fatiga de la acomodación. Consideran que las molestias y el malestar ocular deben tener una explicación diferente a la del espasmo del músculo ciliar.

 

SUPERFICIE OCULAR

Parpadeo

Los párpados desempeñan un importante papel en el mantenimiento de la superficie ocular (38,39).

El parpadeo espontáneo es una función normal en casi todos los vertebrados provistos de párpados. Se trata de un cierre simple de los párpados, más o menos completo, bilateral, simétrico, rítmico y por lo general inconsciente, sin estímulo externo aparente, durante el período de vigilia. Para cada individuo, la frecuencia de parpadeo espontáneo es relativamente constante en un entorno ambiental estable (entre doce y veinte parpadeos por minuto) y puede modificarse dependiendo de los niveles de actividad visual, estados emocionales, situaciones ambientales, etc. La frecuencia del parpadeo espontáneo en los adultos humanos es aproximadamente de quince por minuto y la duración de cada parpadeo es de 300 a 400 ms. El promedio entre parpadeos es de 2,8 s en los varones y de casi 4 s en las mujeres.

Se admite que el parpadeo espontáneo simple es demasiado breve para que tenga lugar el fenómeno de Bell de elevación del globo durante el cierre, si bien éste se desplaza ligeramente en sentido nasal. La interrupción del estímulo visual producida por el parpadeo espontáneo no tiene repercusión sobre la impresión psicológica de constancia del estímulo visual. La continuidad de la sensación visual durante el parpadeo involuntario espontáneo es similar a la continuidad de la sensación visual durante los movimientos sacádicos (rápidos) del ojo, ya que se da un fenómeno de supresión visual activa, cerebral.

Se ha atribuido el parpadeo a la rotura de la película lagrimal, pero por lo general el tiempo de rotura es más prolongado; una hipótesis más probable es la acción de los núcleos grises centrales y del mesencéfalo, como lo atestiguan las estimulaciones experimentales y las afecciones neurológicas con hiperactividad dopaminérgica central (esquizofrenia, síndrome de Gilles de la Tourette), en las que el parpadeo es más frecuente, mientras que su frecuencia es menor en el Parkinson o en las parálisis supranucleares progresivas. La anestesia corneal no modifica el ritmo básico del parpadeo.

La dimensión de la hendidura palpebral puede reflejar el estado psíquico del individuo; por ejemplo, en los casos de ansiedad crónica tiende a ampliarse el diámetro vertical, mientras que la agresión luminosa persistente tiende a menguar la amplitud de la hendidura palpebral.

 

Lacrimación (40)

La integridad óptica y el normal funcionamiento del ojo dependen del nivel y calidad del fluido que cubre la superficie expuesta del globo ocular. Esta película acuosa cumple varias funciones: mantiene la uniformidad óptica, elimina los elementos extraños, contribuye a mantener el metabolismo de la córnea y ejerce una función antibacteriana.

El control nervioso de la secreción lagrimal deriva del V nervio craneal, del VII y de las fibras cervicales del simpático. El lagrimeo reflejo sensorial periférico se desencadena a través de las fibras aferentes de la rama oftálmica del V nervio craneal, pero el sensorial central consecutivo a la estimulación de la retina resulta más complejo. El lagrimeo aumenta por la acción de agentes irritantes del segmento anterior del globo ocular, a veces asociados a desórdenes tiroideos.

Pueden incidir en los niveles de secreción lagrimal episodios emocionales más evidentes en personas de edad avanzada, así como el síndrome gusto-lacrimal reflex (síndrome de las lágrimas de cocodrilo), en el que se observa una hipersecreción lagrimal durante la deglución. El fenómeno se atribuye a una regeneración aberrante de las fibras del nervio salivar tras una parálisis del VII nervio craneal.

El déficit de secreción lagrimal puede ser un factor importante en el síndrome de disconfort y llegar a generar molestias parcialmente discapacitantes incrementándose el riesgo en función del medio ambiente, de la calefacción, aire acondicionado, etc. El uso de lentes de contacto puede complicar la instauración de una terapéutica eficaz compatible con el trabajo frente al ordenador (41,42).

 

UMBRALES SENSORIALES

Percepción de estímulos breves

El estudio de la relación entre un estímulo físico y la reacción psicológica se desarrolla en un medio psicofísico (función psicométrica).

El estímulo visual varía fundamentalmente en una dimensión y, por tanto, para investigar el estímulo físico se precisa utilizar técnicas físicas.

Umbral absoluto, es la menor cantidad de luz, en términos radiométricos (energía) y fotométricos (luminancia), necesaria para detectar el estímulo.

Los umbrales se detectan por medio de tres técnicas:

a) Método directo.

b) Método de los límites.

c) Método de los estímulos constantes.

a) Método directo o de ajuste. Con este procedimiento el observador ajusta la intensidad del estímulo. Permite advertir errores de habituación y anticipación con una desviación del cincuenta por ciento por encima o debajo del umbral. Tiene la ventaja de la rapidez, pese a que su precisión es mediocre.

b) Método de los límites. Se inicia con un estímulo bien detectado. La intensidad del estímulo se reduce progresivamente hasta que deja de percibirse y se incrementa nuevamente hasta su detección. Esta prueba se repite un número determinado de veces.

Ya hemos mencionado qué dos tipos de errores pueden condicionar la estimación del umbral, los de habituación o perseveración y los de anticipación. Si se emplean ambas series simultáneamente, estos errores pueden ser compensados selectivamente.

c) Método de los estímulos constantes. Consiste en una serie constante de estímulos visuales, seleccionada por encima y por debajo del umbral y que es presentada en un orden aleatorio al observador. El uso de una secuencia aleatoria previene los tipos de error citados. Cada estímulo es presentado un gran número de veces, coordinado con el tiempo para precisar mejor el umbral.

Es necesario advertir que el umbral puede variar por la influencia de factores psicológicos tales como la expectación y la motivación.

Umbral diferencial de luminancia: es la mínima diferencia perceptible entre dos estímulos presentados simultáneamente.

Estímulos intermitentes: luz-oscuridad.

Estímulos amortiguados: luz-luz con la misma cromatización.

Parpadeo cromático: luces de diferente cromaticidad.

Concepto de frecuencia crítica de fusión: la sensación de «flicker» se manifiesta cuando la frecuencia de un estímulo luminoso intermitente y periódico es inferior a un determinado valor. Cuando la frecuencia aumenta por encima de un determinado nivel, la sensación de «flicker» desaparece y es reemplazada por la sensación de un estímulo luminoso constante.

En estas condiciones, el brillo cumple la ley de la meseta de Talbot, que mantiene que fusiones subjetivas de luz intermitente y luces continuas objetivas del mismo color y luminosidad tienen exactamente la misma luminancia promedio por unidad de tiempo.

 

Percepción del movimiento

El ojo y las neuronas sensibles a la dirección del movimiento.

La percepción del movimiento por el cerebro está controlada por dos procesos principales denominados, no muy apropiadamente, «sistema de corto alcance» y «sistema de largo alcance». Se supone que el primero se produce en un momento del proceso anterior al segundo.

EL «sistema de corto alcance» no reconoce los objetos, sino que se limita a los cambios de luz percibidos por la retina y transmitidos por el cerebro. Éste extrae de estos cambios luminosos el movimiento como una sensación primaria, de manera automática y sin la influencia de la atención.

Se sospecha que el «sistema de corto alcance» puede discriminar figura y fondo utilizando la información del movimiento y que es el responsable del efecto secundario del movimiento, bien conocido como el «efecto cascada», según el cual si se observa una catarata durante cierto período de tiempo y después se miran las paredes rocosas próximas, durante un instante parece que las rocas ascienden.

En la actualidad se duda de este esquema, ya que se ha demostrado recientemente que el efecto secundario del movimiento puede ser influenciado por la atención.

El «sistema de largo alcance» parece registrar el movimiento de los objetos e incluso «lo que se está moviendo de un punto a otro». También en estas circunstancias influye la atención.

En la mayoría de las circunstancias, los dos sistemas funcionan simultáneamente y sólo un estímulo cuidadosamente preparado puede activar selectivamente uno de los dos. La mayoría de los ojos en los mismos estados de visión son sensibles a la dirección del movimiento de los estímulos visuales. Las neuronas de la retina sensibles reconocen los movimientos en una sola dirección. Un movimiento en esta dirección preferencial suscita una actividad neuronal importante. Cuando la célula no responde al movimiento en dirección opuesta, se denomina «nula».

Los primeros estudios de este fenómeno datan de 1963, cuando Barlow y Leviek descubrieron las células ganglionares sensibles a la dirección en la retina del conejo. Un movimiento en la dirección preferencial producía potenciales de acción, mientras que no había respuesta en dirección contraria.

Los dos experimentadores concluyeron que las células respondían a la dirección del movimiento por una suerte de mecanismo de «veto» que funciona en la dirección «nula».

 

Variación de la luminancia

El sistema visual es sensible a los cambios de la luminancia a lo largo del tiempo y dicha sensibilidad depende de varios factores:

• Luminancia promedio.
• Frecuencia de los cambios de luminancia.
• Magnitud del cambio de luminancia.
• Dimensiones de la superficie en la que cambia la luminancia.
• Zona de la retina estimulada por esta luz cambiante.

Estos factores, entre otros, determinan la sensibilidad temporal del sistema visual. Cuando la luminancia aumenta y disminuye de forma cíclica y a ritmo lento, el cambio resulta perceptible para el ojo humano (flicker).

Si la frecuencia aumenta, la luz parece tener cierta luminancia promedio y un componente superpuesto (AC) que varía con el tiempo. Este componente se refiere a la diferencia entre la luminancia máxima y la luminancia estacionaria en un tiempo determinado.

A medida que aumenta la frecuencia, la luminancia promedio se hace constante y la percepción del flicker disminuye, aunque el componente AC permanece constante. Por último, al llegar a cierta frecuencia (la frecuencia crítica de fusión o FCF), la sensación de flicker desaparece y la luz parece continua.

La FCF no es una frecuencia única y constante, ya que varía de unos individuos a otros en las mismas condiciones.

 

Estímulos fuertes supraliminares

Se ha estudiado cómo ciertos estímulos pueden provocar malestar visual, cefaleas e incluso ataques epilépticos. Se supone que estos efectos adversos derivan de una excesiva actividad neuronal en las áreas del córtex visual consecutivo a una sobreestimulación fisiológica. Es posible detectar el umbral del estímulo con relativa precisión dentro de las lógicas variaciones personales y es difícil ignorarlo o prescindir de él cuando se fija la atención en un tema diferente. Como consecuencia de este tipo de estímulos puede observarse una intensa respuesta eléctrica y vascular en el cerebro.

 

Umbral sensorial

Es habitual medir la sensibilidad del sistema visual humano cambiando un aspecto particular del estímulo visual. Así, el contraste de una retícula (grill) puede ser reducido hasta que las varillas que la componen sean lo único que se percibe, aun cuando el umbral depende de diversas propiedades de la retícula. Una de tales propiedades es su frecuencia espacial, es decir, el número de ciclos de retícula que subtienden a un grado en el ojo. La frecuencia espacial en la cual el umbral es mínimo varía con la amplitud del campo, es decir, con el área de campo visual ocupada por la retícula.

Cuando la retícula es grande y de bajo contraste, lo más adecuado es detectar las frecuencias espaciales próximas a 2-3 ciclos, a condición de que la luminancia esté dentro del nivel fotópico y que el sujeto fije la mirada en el centro (Campbell y Robson, 1968) (43). Esto es real para las retículas con luminancia con perfil de onda sinusoidal y cuadriculada.

Sabemos que la peor frecuencia espacial depende de la posición de observación y es menor para las retículas presentadas en la periferia del campo visual. Una dependencia similar se establece con respecto al umbral de contraste (Robson y Graham, 1981) (44).

El umbral de contraste depende de diversas características, aparte de la frecuencia espacial y de la posición de observación.

La anchura relativa de las varillas entre sí es muy importante.

Como ya sabemos, la relación de anchura de varilla luminosa relativa a un ciclo patrón es referida como un ciclo activo. El nivel de contraste es menor cuando el ciclo activo es alrededor del 50 por ciento, que es cuando la luz y las varillas negras tienen la misma anchura.

Campbell y Robson (1968) arguyen que la visibilidad de patrones de bajo contraste refleja la actividad de los canales de frecuencia espacial. La mayor susceptibilidad a los patrones con ciclo activo del 50 por ciento puede ser interpretada como debido a la mayor energia en la frecuencia, canales para los cuales el sistema visual es más sensible.

Las propiedades epileptógenas de las retículas con perfil de luminancia de onda cuadriculada en relación con la sinusoidal, pueden ser interpretadas en estos términos.

La luz centelleante varía en luminancia con el tiempo. La modulación de la luminancia puede ser reducida hasta que el flicker (el centelleo) es justamente perceptible, señalando así el umbral de modulación. El umbral de modulación depende de la brillantez del estímulo y de su tamaño (el ángulo que subtiende al ojo) tanto como de su frecuencia.

Con un gran campo ilimitado los umbrales de modulación son menores para las frecuencias de centelleo del nivel 12-22 Hz. Éstas son las frecuencias en las que los ataques son más frecuentes en los espectadores con epilepsia fotosensible, y también son más frecuentes las ilusiones.

Se puede argüir que la relación entre el umbral de sensibilidad y los efectos aversivos observados por la modulación espacial y temporal no son sorprendentes porque nada puede ser desagradable si no se percibe. Pero los efectos aversivos se obtienen por encima del umbral cuando el estímulo se hace visible.

El umbral se obtiene cuando algún parámetro como el contraste se reduce a un mínimo, mientras un parámetro diferente tal como la frecuencia espacial o la posición de observación se modifica. El nivel liminar de contraste no es aversivo en absoluto. Evidentemente, el sistema visual es más sensible para este estímulo en un sentido no patológico que en el patológico.

 

Estímulo supraliminar

La medida de los umbrales sensoriales da pocas indicaciones acerca de las respuestas fisiológicas normales a los estímulos intensos que están muy por encima del umbral. Un sistema para evaluar la respuesta a los estímulos supraliminares es medir sus efectos con otro estímulo de prueba que se superpone ópticamente.

Varios investigadores midieron umbrales en algunos individuos normales por medio de la detección de una pequeña y tenue test circular que se mueve sobre el fondo. El fondo era un patrón esquemático.

La prueba resultaba más difícil de ver cuando el fondo estaba sometido a flicker. Es así cuando la radiación brillante y la frecuencia pueden provocar ataques a los pacientes fotosensibles.

Otros autores (Wilkins y cols.) (45) revisaron estos resultados. Medían la luminancia en la cual una letra estacionaria (inmóvil) era visible cuando se superponía una retícula de onda cuadrangular.

El tamaño de la letra guardaba una relación constante con el período espacial de la retícula. Se utilizaron dos relaciones diferentes y los resultados fueron similares. Cuando la retícula tenía una frecuencia espacial de aproximadamente 3 ciclos por grado, la letra era más difícil de ver, como en el experimento anterior. Chronicle y cols. (46) también demostraron que el enmascaramiento de ciertas letras era mayor en los sujetos con migraña, lo que puso en evidencia la mayor susceptibilidad de ciertos sujetos a la distorsión perceptual y al malestar visual.

 

Respuesta neuronal

El registro de los potenciales evocados visuales (PEV) muestra cómo un grupo de neuronas actúa en conjunto en respuesta a un estímulo sensorial. Los PEV son los pequeños voltajes mensurables en el cráneo, resultado de la actividad del cerebro a raíz de un estímulo. Ciertas neuronas corticales incrementan su carga cuando se presenta un estímulo visual, mientras que otras son inhibidas.

Los cambios de actividad neuronal de este tipo alteran la composición de los campos eléctricos que resultan de la actividad de un gran número de neuronas.

La orientación de estos campos con respecto a los electrodos en el cráneo determina cómo la señal eléctrica puede ser registrada fácilmente.

Las fluctuaciones del campo eléctrico detectadas por el electrodo conforman el potencial evocado. Se trata de una señal que define la orientación de la neurona.

Conocemos que el ERG en personas con migraña difiere del normal. Las personas predispuestas a las cefaleas muestran potenciales anormalmente alargados en respuesta a centelleos de frecuencia máxima epileptogénica próxima a los 20 Hz.

La asociación entre el estímulo que da los mayores potenciales evocados y aquellos que tienen efectos aversivos no es perfecta. Los patrones que varían en más de una orientación, como los del tipo tablero de ajedrez, pueden con frecuencia desencadenar potenciales evocados de mayor amplitud que los rayados simples, dependiendo del tamaño de la cuadrícula.

La evidencia de una respuesta neuronal amplia próxima a la máxima epileptogénica no se ha confirmado por electrofisiología. Fox y Raichle (1984) (47) midieron la circulación cerebral en el cerebro humano mediante tomografía de emisión de positrones (TEP). El estímulo se llevó a cabo con una luz roja y con destellos progresivos hasta 61 Hz.

El centelleo causó un incremento selectivo del flujo sanguíneo en el córtex occipital y dicho incremento evolucionó de acuerdo con una función curva. No se obtuvo el dato correspondiente al nivel de frecuencia que desencadena el máximo incremento, pero se intuye que se sitúa entre 7,8 y 30 Hz, próximo al nivel de frecuencia en la que el centelleo adquiere su máxima capacidad epileptogénica. Se deduce que el estímulo que induce el malestar visual y que causa una intensa y amplia activación del córtex visual es porque el sistema visual está estructurado para que su máxima sensibilidad al impacto visual coincida con este último.

Morrone y cols. (1982) (48) grabaron la actividad eléctrica de las células simples y complejas del córtex estriado y demostraron que la respuesta a la retícula era reducida cuando se superponían ópticamente retículas ortogonales.

Los datos coinciden en mostrar que las sensaciones de malestar e incomodidad son el resultado de una intensa y amplia activación del córtex visual. Así, queda bien definida la idea de que la responsabilidad procede de un potente estímulo fisiológico para el que es más sensible el aparato visual.

 

NOTAS

34. En honor de Paul Vernier (1580-1637), matemático francés que perfeccionó el Nonius, aportado por Pedro Núñez (Petrus Nonius, 1492-1577), matemático portugués.
35. Campbell FW y Robson JG: Application of Fourier analysis to the visibility of gratings. J Physiol 1968; 197.
36. North RV: Op. cit., p. 8-10.
37. North RV: Op. cit., p. 11.
38. George JL: Physiologie des mouvements palpébraux. Encycl. Méd. Chir (Elsevier, París). Ophtalmologie 1998; 21.020-A-10.
39. Gruart A y Delgado García JM: Párpados y parpadeo. Arch. Soc. Esp. Oft. 199; 74: Editorial.
40. Murube del Castillo J: Dacriología básica. Ponencia oficial de la Soc. Esp. Oftal. Universidad de La Laguna, 1981.
41. Lemp MA y Marquardt R (Eds):The Dry Eye. Berlín:Springer-Verlag; 1992.
42. Tsubota K, Nakamori K: Dry eyes and video display terminals. NEJM 113; Feb. 25: 584.
43. Campbell FW y Robson JG: Aplication of Fourier analysis to the visibility of gratings. Journal of Physiology 1968; 197: 551-566.
44. Robson JG y Graham N: Probability summation and regional variation in contrast sensitivity across the visual field. Vision Research 1981; 21.
45. Wilkins AJ: Op. cit., p. 59.
46. Chronicle EP y Wilkins AJ: Color and visual disconfort in migraineurs. Lancet 1991; 338.
47. Fox PT y Raichle ME: Stimulus rate dependence of regional cerebral blood flow in human striate cortex, demostrated by positron emission tomography. J Neuroscience 1984; 51.
48. Morrone MC, Burr DC y Maffei L: Functional implications of cross-orientation inhibition of cortical visual cells. Neurophysiological evidence. Proceedings of the Royal Society of London 1982; 216.