SEARA DA CIÊNCIA
CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Bassalo


Olho Humano: Defeitos e Correções.

 

O olho humano tem a forma aproximadamente esférica e é recoberta por uma espessa membrana opaca, que apresenta na frente uma região transparente chamada córnea. Por trás dela, fica a íris, uma espécie de diafragma em cujo centro há a pupila, que é uma abertura por onde a luz entra e é controlada em sua intensidade, por um músculo que regula seu diâmetro. O espaço entre a córnea e a íris é preenchido por um líquido transparente chamado humor aquoso. Na parte posterior da íris fica o cristalino, um corpo em forma de lente, circundado pelos músculos ciliares. O globo ocular é completado por uma substância gelatinosa transparente, o humor vítreo. Enquanto os humores (aquoso e vítreo) têm o mesmo índice refração (nh = 1,346), o do cristalino é, em média, ligeiramente maior (nc = 1,437). Quando o olho humano recebe luz de um objeto luminoso ou iluminado, a mesma é refratada em seus meios refringentes e sua imagem se forma em uma película, a retina, formada por células sensíveis à luz (cones e bastonetes), as quais transmitem impulsos para o cérebro, via o nervo óptico. Os cones são envolvidos na visão colorida e são de três tipos: os que são estimulados por luz de frequências alta, intermediária e fraca, respectivamente. Os bastonetes predominam na periferia da retina, enquanto os cones são concentrados perto da fóvea, uma região circular de menos de 1mm de diâmetro, localizada no centro da retina, formada só de cones, e usada quando queremos obter detalhes de objetos. Registre-se que a imagem na retina é real (formada pelos próprios raios refratados no globo ocular) e invertida, conforme foi descoberto pelo astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630), em 1610. [Chris D. Zafiratos, Physics (John Wiley and Sons, Inc., 1976); Clifford E. Swartz, Phenomenal Physics (John Wiley and Sons, Inc., 1981); Paul G. Hewitt, Conceptual Physics (Harper-Collins College Publishers, 1993); e Ugo Amaldi, Imagens da Física (Editora Scipione, 1995).]

                   Em um olho normal, a imagem de um objeto muito longe (ou muito perto, cerca de 25 cm), sem esforço nenhum do cristalino, se forma exatamente sobre a retina. Em vista disso, essas situações são conhecidas, respectivamente: ponto remoto e ponto próximo. Para outros pontos, a nitidez da imagem na retina, se dá pela ação dos músculos ciliares que mudam a distância focal (f) do cristalino. Esse mecanismo muscular é conhecido como acomodação visual, e foi explicado pelo físico e médico inglês Thomas Young (1773-1796), em 1793. É oportuno registrar que a perda de acomodação visual pelo enrijecimento dos músculos ciliares, que ocorre com a idade, é chamada de presbiopia (“vista cansada”). 

                   Para outros tipos de olhos que apresentam defeitos genéticos do globo ocular, ocorrem as chamadas deficiências visuais, que são corrigidas por meio de lentes, conhecidas como óculos. Por exemplo, quando o globo ocular é alongado, ocorre a hipermetropia, em que a imagem se forma além da retina; para corrigir essa deficiência, usa-se uma lente divergente. Por outro lado, se o globo ocular for curto, ocorre a miopia, em que a imagem se forma aquém da retina; para corrigir essa deficiência, usa-se uma lente convergente. Por fim, quando há irregularidade da curvatura da córnea, ocorre o astigmatismo – defeito de uma lente pelo qual há distorção de um plano colocado em seu foco –, descoberto por Young, em 1801. A correção dessa deficiência é realizada por intermédio de lentes cilíndricas, conforme descreveu o oftalmologista holandês Francisco Cornelius Donders (1818-1889) em seu tratado sobre lentes cilíndricas e astigmatismo, publicado em 1862, que foi a base para os oftalmologistas tratar dos defeitos dos olhos. É interessante destacar que o uso de óculos para corrigir defeitos de visão só ocorreu na Idade Média, entre 1280 e 1289, no vale do Rio Arno, na Itália. Em 1604, Kepler explicou o funcionamento de óculos para míopes e presbitas.