Adattamento chiaro-scuro

Con la capacità di Adattamento chiaro-scuro gli occhi umani sono in grado di adattarsi alle condizioni di luce. Ci sono due processi opposti del sistema visivo. Disturbi dell'adattamento luce-buio possono verificarsi in caso di carenza di vitamina A e dopo danni al tratto visivo nervoso centrale.

Cos'è l'adattamento luce-buio?

L'uomo è uno degli esseri viventi controllati dagli occhi. Ciò significa che, da una prospettiva evolutiva, la percezione visiva ha giocato il ruolo più importante nella sopravvivenza per lui. Negli occhi si verificano diversi processi di adattamento in modo che l'occhio umano fornisca un'immagine affidabile in condizioni di luce e distanze di visione in continuo cambiamento. Uno di questi è l'adattamento luce-buio, con il quale l'occhio si adatta alle diverse condizioni di illuminazione.

L'adattamento alla luce e all'oscurità sono due processi diversi che corrono in direzioni opposte. L'adattamento alla luce è un caso speciale della visione diurna. È presente quando il sistema visivo si è adattato nella sua interezza a livelli di luminanza superiori a 3,4 cd per metro quadrato. Con l'adattamento al buio, il sistema visivo si adatta a livelli di luminanza inferiori a 0,034 cd per metro quadrato.

Quando una persona entra in un edificio dal pieno sole, l'ambiente visivo appare quasi nero per alcuni secondi. Solo pochi minuti dopo viene raggiunto il pieno adattamento e la persona riconosce di nuovo i dettagli dell'ambiente circostante. Da questo punto in poi, trova di nuovo scomoda la vista fuori dalla finestra, poiché gli alti livelli di luminanza abbagliano l'occhio adattato al buio. L'adattamento al buio si basa su una risintesi del pigmento visivo nei coni e nei bastoncelli. Al contrario, durante l'adattamento alla luce, il pigmento visivo si disintegra. Per questo motivo, l'adattamento al buio richiede più tempo dell'adattamento alla luce.

Funzione e compito

La capacità di adattarsi alla luce e al buio adatta la percezione visiva delle persone alle condizioni di luce. Le aste dell'occhio sono più sensibili alla luce dei coni. In condizioni di scarsa illuminazione, l'occhio umano passa quindi dalla visione conica alla visione a bastoncello. La maggiore densità di coni si trova nella fovea centralis. Questo posto è il luogo della visione più nitida, quindi non è più possibile una visione nitida al buio e i colori sono scarsamente riconosciuti.

La pupilla si adatta all'oscurità attraverso le contrazioni del muscolo dilatatore delle pupille, in modo che più luce cada nell'occhio. La sensibilità dell'asta alla luce dipende dalla concentrazione di rodopsina.Quando è brillante, la rodopsina è necessaria per i processi di trasduzione. Con l'adattamento al buio, la sostanza non è più necessaria per la trasduzione ed è di conseguenza nuovamente disponibile in grandi quantità, il che rende l'occhio più sensibile alla luce.

Inoltre, quando l'occhio si adatta all'oscurità, l'inibizione laterale si riduce in modo che il centro dei campi recettivi possa espandersi verso la periferia. Ogni cellula gangliare riceve informazioni ricettive da aree più ampie della retina al buio. La relativa sommatoria spaziale aumenta anche la sensibilità alla luce degli occhi.

I cambiamenti opposti avvengono nell'adattamento alla luce degli occhi. Dal bastone si passa al mirino a cono in modo che la persona possa vedere di nuovo nitida e colorata. In buone condizioni di luce, le pupille sono ristrette dal muscolo pupilla dello sfintere parasimpatico. La concentrazione del pigmento visivo diminuisce e gli occhi diventano meno sensibili alla luce. Allo stesso tempo, i campi ricettivi si restringono.

I processi di adattamento luce-buio creano spesso illusioni ottiche, ad esempio sotto forma di contrasto successivo. I motivi in ​​bianco e nero su un foglio di carta, ad esempio, sono visti come motivi invertiti dopo un certo periodo di tempo.

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Malattie e disturbi

Condizioni diverse possono interrompere l'adattamento luce-buio o modificarlo patologicamente. Una di queste condizioni è la carenza di vitamine. Soprattutto, le bacchette hanno bisogno di vitamina A per funzionare correttamente. L'adattamento al buio passa dalla visione del cono alla visione dell'asta. Ciò significa che una persona con una carenza di vitamina A pronunciata può vedere male o per niente al buio.

Poiché i muscoli sono anche coinvolti nella regolazione della dimensione della pupilla e quindi in entrambi i tipi di adattamento luce-buio, la paralisi può anche essere responsabile di disturbi visivi legati all'adattamento in determinate circostanze. I muscoli innervati simpatici e parasimpatici sono necessari per l'adattamento luce-buio. Per questo motivo, le lesioni del tessuto nervoso nel sistema nervoso simpatico e parasimpatico possono causare paralisi, che rende impossibile l'adattamento luce-buio. Tali disturbi visivi sono neurogenici e sono per lo più correlati a malattie degenerative o altri danni al sistema nervoso centrale.

I disturbi legati alla sensibilità al contrasto e alla percezione del colore possono anche corrispondere a disturbi neurogenici. La causa neurologica più comune in questo contesto è una lesione del tessuto nervoso nell'area del percorso visivo. Una tale lesione nervosa può essere dovuta a diversi fattori scatenanti. Una lesione cerebrale traumatica può essere un possibile fattore scatenante traumatico. Anche il percorso visivo può essere danneggiato in caso di ictus. Questo fenomeno si riferisce a un improvviso disturbo circolatorio nel cervello che causa una mancanza regionale di ossigeno e sostanze nutritive. Il tessuto insufficientemente fornito muore a causa dei sintomi di carenza.

Come parte della malattia autoimmune sclerosi multipla, diverse aree del tessuto nervoso del sistema nervoso centrale possono essere danneggiate. Le reazioni infiammatorie autoimmunologiche, che possono distruggere il tessuto, sono responsabili del danno. Una lesione infiammatoria nell'area delle vie visive può anche portare a difficoltà di adattamento luce-buio.

Non solo l'infiammazione autoimmune, ma anche le reazioni infiammatorie alle infezioni batteriche sono concepibili in modo causale. Inoltre, malattie tumorali o metastasi tumorali nel cervello possono causare problemi nella visione chiaro-oscura se si trovano nell'area della percezione visiva o direttamente sul percorso visivo.