Estructura del ojo humano
El globo ocular es casi redondo y mide unos 2.3 cm de diámetro. Sus partes principales, en el orden en que la luz las encuentra:
- Córnea: la ventana delantera, transparente y abombada. Aquí ocurre la mayor parte de la desviación (refracción) de la luz.
- Iris: el anillo de color. Controla el tamaño de la pupila, el agujero oscuro del centro: deja entrar más luz en la oscuridad y menos con mucha luz.
- Cristalino: una lente convexa transparente, como de gelatina. Afina el enfoque.
- Músculos ciliares: sujetan el cristalino y cambian su curvatura.
- Retina: la pantalla sensible a la luz del fondo, con células llamadas bastones y conos. Convierten la luz en señales eléctricas.
- Nervio óptico: lleva las señales al cerebro, que lee la imagen invertida y nos la muestra al derecho.
Así, el ojo funciona como un sistema de lentes: córnea + cristalino forman en la retina una imagen real, invertida y pequeña.
Poder de acomodación
La distancia del cristalino a la retina no puede cambiar, así que el ojo cambia la distancia focal de su lente.
- Objeto lejano → los músculos ciliares se relajan → cristalino delgado → distancia focal mayor.
- Objeto cercano → los músculos ciliares se contraen → cristalino grueso → distancia focal menor.
Esta capacidad es el poder de acomodación. Tiene límites:
- Punto próximo (distancia mínima de visión nítida): unos 25 cm en un ojo joven y normal.
- Punto remoto: el infinito en un ojo normal.
Por qué cambia el tamaño de la pupila
En una habitación oscura la pupila se agranda para captar más luz; al salir al sol se encoge. El iris lo hace solo.
Defectos de la visión y su corrección
Miopía
Lo cercano se ve claro y lo lejano borroso. El punto remoto queda más cerca que el infinito. Causas: el globo ocular es demasiado largo, o el cristalino está demasiado curvado (converge demasiado). La imagen de un objeto lejano se forma delante de la retina. Corrección: una lente cóncava (divergente) de potencia adecuada, con distancia focal = −(punto remoto).
Hipermetropía
Lo lejano se ve claro y lo cercano borroso. El punto próximo se aleja más de 25 cm. Causas: el globo ocular es demasiado corto, o la distancia focal del cristalino es demasiado larga. La imagen de un objeto cercano se formaría detrás de la retina. Corrección: una lente convexa (convergente).
Presbicia
Con la edad los músculos ciliares se debilitan y el cristalino pierde flexibilidad, así que el punto próximo se aleja. Las personas mayores necesitan gafas de lectura (convexas). Algunas tienen miopía y presbicia a la vez y usan lentes bifocales: la parte cóncava arriba para ver de lejos y la convexa abajo para leer.
Otras soluciones
Las lentes de contacto y la cirugía también pueden corregir estos defectos. Un cristalino opaco en la vejez es una catarata, que se trata con cirugía.
Por qué dos ojos y consejos para el examen
Dos ojos dan un campo de visión más amplio y ayudan a calcular la profundidad (visión 3D), porque cada ojo ve una imagen un poco distinta.
Tipo de examen: preguntas de 2–3 puntos sobre diagramas de rayos de miopía e hipermetropía con su corrección, un problema numérico de potencia de una lente (P = 1/f, con f en metros) y preguntas de 1 punto sobre punto próximo, punto remoto, acomodación y la función del iris y la pupila.
Fórmulas y definiciones clave
- Potencia de una lente: P = 1 / f (f en metros), unidad dioptría (D)
- Corrección de la miopía: lente cóncava con f = −(punto remoto del ojo defectuoso)
- Corrección de la hipermetropía: 1/f = 1/0.25 − 1/(punto próximo en m), lente convexa
- Ojo normal: punto próximo ≈ 25 cm, punto remoto = infinito
- Lente cóncava → potencia negativa; lente convexa → potencia positiva
Ejemplos resueltos
1. Una persona miope no ve con claridad más allá de 2 m. ¿Qué lente y qué potencia necesita?
Punto remoto = 2 m. Una lente cóncava debe hacer que los rayos paralelos parezcan venir de 2 m, así que f = −2 m. P = 1/f = −0.5 D. Lente cóncava de −0.5 D.
2. El punto remoto de un estudiante está a 80 cm. Calcula la potencia de la lente correctora.
f = −80 cm = −0.8 m. P = 1/(−0.8) = −1.25 D (cóncava).
3. Un médico receta una lente de −2.5 D. ¿Cuál es el defecto y el punto remoto?
Potencia negativa significa lente cóncava, así que el defecto es la miopía. f = 1/P = 1/(−2.5) = −0.4 m. El punto remoto está a 40 cm.
4. Un ojo hipermétrope tiene el punto próximo a 1 m. ¿Qué lente le permite leer a 25 cm?
La lente debe formar una imagen virtual a 1 m de un libro situado a 25 cm. Con 1/f = 1/v − 1/u, u = −25 cm, v = −100 cm: 1/f = −1/100 + 1/25 = 3/100, así que f = 33.3 cm = 0.333 m. P = +3 D (convexa).
5. El punto próximo de un anciano está a 50 cm. Calcula la potencia de sus gafas de lectura.
u = −25 cm, v = −50 cm. 1/f = 1/v − 1/u = −1/50 + 1/25 = 1/50, f = 50 cm = 0.5 m, P = +2 D.
6. Una persona necesita −1.5 D para lejos y +2 D para leer. ¿Qué gafas debe usar?
Tiene miopía y presbicia a la vez, así que necesita lentes bifocales: la parte superior cóncava (−1.5 D, f ≈ −67 cm) para lejos y la inferior convexa (+2 D, f = 50 cm) para leer.
Errores comunes
- Decir que el ojo cambia la distancia entre el cristalino y la retina. Lo que cambia es la distancia focal (el grosor) del cristalino.
- Confundir las lentes: la miopía necesita una lente cóncava (menos); la hipermetropía y la presbicia necesitan una convexa (más).
- Olvidar pasar de cm a metros antes de usar P = 1/f.
- Decir que los músculos ciliares se contraen para ver de lejos. Se relajan para lo lejano y se contraen para lo cercano.