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Punto di Riferimento
per Medici e Operatori Sanitari
per Medici e Operatori Sanitari
LIBRERIA STUDIUM
Ottica Visuale
Calossi A. , Fossetti A. , Rossetti A. , Zeri F.
Editore
Seu Roma
Anno
2012
Pagine
504
ISBN
9788865150771
78,00 €
Prefazione
L’Ottica Visuale, che ha come oggetto di studio l’occhio in quanto strumento ottico, è una disciplina le cui radici storiche risalgono a più di 2000 anni fa. Tuttavia è solo negli ultimi tre secoli circa che gli studi e le scoperte in questa disciplina sono cresciuti fino a costituire quel corpo di conoscenze che oggi è fondamentale per la formazione curricolare dei clinici della visione. In Italia l’Ottica Visuale, anche sotto altre identità (ottica fisiologica, ottica fisiopatologica ecc.), è stata ed è ancora insegnata nelle scuole di ottica, negli Istituti di optometria, nei corsi di laurea in ottica e optometria e nelle scuole di specializzazione di oftalmologia.
La mancanza di un testo in lingua italiana, che raccogliesse in maniera integrale e aggiornata il corpo di conoscenze della materia, è stato il motivo principale che qualche anno fa ha innescato negli autori l’idea di dare vita a questo volume. Considerando che gli autori erano coinvolti nell’insegnamento dell’Ottica Visuale in quattro diversi corsi di Laurea in ottica e optometria di altrettanti atenei, il primo pensiero fu quello di articolare l’opera tenendo in considerazione le esigenze di programma degli studenti di questi corsi di laurea. Ciò nonostante il volume è di potenziale interesse e approfondimento anche per gli studenti degli altri corsi di optometria, di ottica, oftalmologia e ortottica nonché per tutti gli operatori già impegnati nei diversi settori disciplinari. L’opera infatti, non si limita solo alla trattazione teorica di argomenti strettamente di ottica visuale (ovviamente la spina dorsale del volume si struttura su questi argomenti che sono gli occhi schematici, le ametropie, le aberrazioni, la pupilla, l’accomodazione gli assi oculari, ecc.) ma cerca di usare, quando possibile, un taglio pratico e di indicare applicazioni cliniche essenziali; questo sforzo si concretizza particolarmente nel capitolo sugli errori di refrazione e sui sistemi di correzione con lenti oftalmiche e lenti a contatto ma anche nel capitolo sulla visione binoculare.
Si è anche cercato di aggiungere alla trattazione alcuni argomenti che aiutassero a cogliere una prospettiva più ampia e generale sulla visione, di cui la formazione dell’immagine retinica, secondo le leggi dell’ottica visuale è solo un primo passo (un esempio di questo sono i capitoli sull’acuità visiva e sull’elaborazione dell’informazione visiva).
Un’opera di questo genere ha richiesto l’impegno di energie di molte persone oltre agli autori. Il primo ringraziamento va ai collaboratori senza i quali il progetto non poteva certamente neanche essere pensato. Al giorno d’oggi la scrittura scientifica richiede conoscenze ampie e specialistiche che solo un tale gruppo di esperti poteva garantire.
Un ulteriore ringraziamento va all’editore che ha creduto in questo progetto e ha messo a disposizione la sua esperienza e competenza per il suo sviluppo. In questo contesto un particolare ringraziamento va al Prof. Pietro Cugini, direttore scientifico della SEU, e deus ex machina dell’opera in quanto per primo ne ha intuito le possibilità di edizione.
Un ultimo ringraziamento va alla Prof.ssa Fiorentini per i suggerimenti dati e per la recensione riportata in ultima di copertina, a Nadia Giribaldi e Maria Chiara Zeri per la rilettura dei vari capitoli, a Vanessa Pasqualetti per la creazione delle figure del capitolo 11, a Laura Boccardo per la traduzione della parte di Larry Thibos del capitolo 9 e infine a Maria De Luca per la rilettura critica dei calcoli sulla convergenza riportati in appendice II.
Fabrizio Zeri
Anto Rossetti
Alessandro Fossetti
Antonio Calossi
Anto Rossetti
Alessandro Fossetti
Antonio Calossi
Prefazione............................................................................................................................. VII
1. I fondamenti dell’ottica visuale (A. Calossi, A. Fossetti, A. Rossetti, F. Zeri)...........................1
L’oggetto di studio................................................................................................................1
Cenni sullo sviluppo storico della disciplina.........................................................................3
Storia degli ottici oftalmici e degli occhiali in italia..............................................................8
Convenzioni e simboli .......................................................................................................11
2. La struttura oculare (F. Zeri)...............................................................................................15
Generalità..........................................................................................................................15
La cornea...........................................................................................................................17
Il cristallino........................................................................................................................23
Iride e pupilla.....................................................................................................................25
Camere e umori.................................................................................................................28
La retina.............................................................................................................................29
Esercizi...............................................................................................................................34
3. L’evoluzione delle strutture oculari (F. Zeri).......................................................................37
Introduzione.......................................................................................................................37
L’evoluzione delle strutture oculari ovvero l’evoluzione dei meccanismi
di focalizzazione dell’immagine.........................................................................................39
Le strutture oculari ancestrali..............................................................................................40
Le strutture oculari evolvono..............................................................................................41
Gli occhi semplici..............................................................................................................42
Gli occhi composti.............................................................................................................54
4. Un’introduzione alle strutture e funzioni del sistema visivo (A. Rossetti)...........................59
Pensare la visione...............................................................................................................60
Occhio e cervello...............................................................................................................61
Luce, illuminazione, RaVis.................................................................................................62
Immagine, oggetto, effige...................................................................................................63
Fenomeni, modelli, funzioni, processi................................................................................64
Modelli deliberati, non modelli della realtà........................................................................64
Approfondire la comparazione tra sistema visivo e fotocamera...........................................65
Fondamenti neurofisiologici...............................................................................................68
Modelli della visione..........................................................................................................70
Alcuni esperimenti esemplari.............................................................................................72
Altri aspetti dei processi visivi.............................................................................................78
Ambiente, ereditarietà e periodo critico.............................................................................82
Attenzione e mascheramento.............................................................................................83
Assenza di stimoli e deprivazione.......................................................................................83
Allucinazione, illusione, miraggio......................................................................................84
Nota conclusiva.................................................................................................................84
5. I modelli schematici dell’ottica oculare. Emmetropia e ametropie sferiche (A. Fossetti, F. Zeri)..87
Introduzione.......................................................................................................................87
L’occhio esatto di Gullstrand n.1........................................................................................89
Indice generale
Ottica Visuale
VI
L’occhio semplificato di Gullstrand n.2...............................................................................91
L’occhio ridotto di Emsley...................................................................................................92
Emmetropia e ametropie sferiche........................................................................................94
L’occhio ridotto non standard emmetrope...........................................................................96
L’ametropia sferica.............................................................................................................98
La formula dell’ametropia................................................................................................103
L’ottica visuale dell’ametropia sferica...............................................................................104
Immagine retinica confusa e ametropia............................................................................111
La correzione dell’ametropia............................................................................................114
Esercizi.............................................................................................................................121
6. L’astigmatismo (G. Lucarini, A. Fossetti)............................................................................123
Introduzione.....................................................................................................................123
La formazione dell’immagine astigmatica.........................................................................126
L’astigmatismo oculare.....................................................................................................128
7. Gli errori di refrazione: incidenza, distribuzione, componenti ottiche
(A. Calossi, F. Zeri)............................................................................................................145
Generalità e classificazione degli errori di refrazione.......................................................146
Le componenti ottiche della refrazione.............................................................................154
Distribuzione degli errori di refrazione.............................................................................160
Il processo di emmetropizzazione....................................................................................164
8. L’accomodazione e la presbiopia (A. Rossetti)..................................................................177
Cosa s’intende per accomodazione?.................................................................................178
Strategie per l’accomodazione.........................................................................................178
L’ottica clinica dell’accomodazione.................................................................................183
Accomodazione e ametropia............................................................................................191
Accomodazione e lenti correttive.....................................................................................193
La fisiologia del controllo accomodativo..........................................................................194
Strutture anatomiche........................................................................................................196
Componenti dell’accomodazione.....................................................................................197
Stimolo e risposta dell’accomodazione............................................................................198
Accomodazione e aberrazioni monocromatiche..............................................................204
La triade prossimale e la relazione con il sistema di vergenza binoculare.........................208
Disturbi dell’accomodazione...........................................................................................209
Presbiopia, o l’accomodazione che si riduce con l’età.....................................................211
Aspetti della determinazione della compensazione ottica dell’addizione.........................216
Alcuni aspetti dell’accomodazione...................................................................................217
Accomodazione in sintesi................................................................................................219
Indicazioni per lo studio...................................................................................................220
9. Le aberrazioni oculari (L.N. Thibos, A. Calossi)................................................................225
Ottica geometrica.............................................................................................................225
Ottica parassiale...............................................................................................................227
Le aberrazioni ottiche.......................................................................................................227
Ottica fisica......................................................................................................................235
L’errore del fronte d’onda.................................................................................................244
10.Gli aspetti dell’ottica fisica nel sistema oculare (A. Farini)..............................................265
Introduzione.....................................................................................................................265
La diffrazione e l’occhio...................................................................................................265
La trasmittanza e la riflettanza dei mezzi oculari..............................................................268
Polarizzazione nel sistema oculare...................................................................................270
Diffusione e fluorescenza all’interno dell’occhio..............................................................272
Fondamenti di Ottica Visuale
VII
11.La visione binoculare (A. Madesani, A. Fossetti)..............................................................277
percepire e organizzare lo spazio visivo...........................................................................277
La fusione sensoriale........................................................................................................283
L’oroptero.........................................................................................................................284
La diplopia fisiologica......................................................................................................287
Area fusionale di Panum...................................................................................................288
La percezione della profondità.........................................................................................295
La disparità di fissazione..................................................................................................303
Lo sviluppo della visione binoculare................................................................................307
12.Dall’immagine retinica all’elaborazione dell’informazione visiva (M. Martelli, F. Zeri)....315.
Introduzione.....................................................................................................................315
La soglia...........................................................................................................................318
La sensibilità al contrasto.................................................................................................326
13.L’acuità visiva (A. Calossi, F. Zeri)....................................................................................363
Considerazioni sui livelli di soglia dell’acuità visiva: i correlati ottico-neurali dell’acuità visiva.365
Fattori esogeni che influenzano l’acuità visiva..................................................................370
L’acuità visiva nella pratica clinica...................................................................................372
La costruzione degli ottotipi.............................................................................................377
Procedura psicometrica e assegnazione del valore di soglia.............................................386
Norme e procedure standardizzate d’esame.....................................................................388
10/10: uno standard di normalità da rivedere...................................................................389
Il trattamento dei dati di acuità visiva a fini statistici.........................................................391
Ottotipi per vicino............................................................................................................393
L’acuità visiva non dice tutto............................................................................................399
Esercizi.............................................................................................................................400
14.L’ottica delle lenti oftalmiche (S. Pintus, A. Fossetti)........................................................405
Centratura delle lenti........................................................................................................406
Potere effettivo delle lenti per la visione da lontano e da vicino........................................410
Ingrandimento della lente correttrice................................................................................413
Effetti prismatici delle lenti oftalmiche..............................................................................420
Decentramento delle lenti e effetto prismatico.................................................................423
Prismi e anisometropia.....................................................................................................425
Lente decentrata e prisma effettivo...................................................................................427
15.L’ottica delle lenti a contatto (C. Falleni).........................................................................431
Ottica delle lenti a contatto rigide corneali.......................................................................431
Ottica delle lenti a contatto morbide................................................................................440
Gli effetti delle lenti a contatto sulla visione binoculare...................................................444
Gli effetti delle lenti a contatto sulla accomodazione.......................................................448
Gli effetti delle lenti a contatto sulle dimensioni dell’immagine retinica...........................451
Appendice I: Simboli............................................................................................................461
Appendice II: Gli assi dell’occhio (F. Zeri)............................................................................463
Appendice III: La pupilla (A. Rossetti)..................................................................................481
