2. Difetti di rifrazione

Cosa sospetteresti in un bambino di 8 anni che soffre di mal di testa frequenti e fa fatica a concentrarsi nello studio? Perché chi ha un’ipermetropia lieve vede bene sia da lontano che da vicino finché non insorge la presbiopia? Ipermetropia e miopia elevate sono fattori di rischio per quali altre patologie oculari? Trovi le risposte a queste domande in fondo alla pagina.

In questo articolo sui difetti di rifrazione, imparerai:

1. Quali sono i difetti di rifrazione e come si diagnosticano
2. Come vengono utilizzate le lenti per correggere i difetti di rifrazione
3. Le patologie oculari per cui miopi ed ipermetropi elevati hanno una predisposizione maggiore
4. Cos’è la miopia patologica
5. Cos’è l’accomodazione e cosa succede nella presbiopia
6. Cosa indicano i numeri su una prescrizione per occhiali
7. Perché è importante correggere i difetti di rifrazione nei bambini

1. Introduzione

I difetti di rifrazione sono una patologia oculare che impatta la capacità dell’occhio di focalizzare correttamente la luce sulla retina. In condizioni normali, ovvero in caso di emmetropia, la cornea ed il cristallino convergono la luce in un unico punto chiamato punto focale, che giace sul piano retinico. In queste condizioni, l’immagine appare nitida, a fuoco.

In ottica, la vergenza è una grandezza che esprime il grado di deviazione della luce quando attraversa un mezzo trasparente con indice di rifrazione diverso da quello di partenza. Ad esempio, la luce viene deviata quando passa dall’aria all’acqua, poiché gli indici di rifrazione di questi due mezzi sono diversi (rispettivamente 1 e 1,333). Lo stesso accade quando la luce passa dall’aria alla cornea, poiché gli indici di rifrazione di questi due mezzi sono differenti (rispettivamente 1 e 1,376). La legge di Snell descrive il fenomeno della rifrazione della luce quando attraversa due mezzi con indici di rifrazione differenti.

La rifrazione è quel fenomeno per cui, quando la luce attraversa la superficie di separazione fra due sostanze trasparenti, il raggio incidente subisce una deviazione rispetto alla sua direzione iniziale.

La vergenza, espressione della capacità di un mezzo trasparente di deviare la luce, si misura in diottrie (D). Questa unità di misura corrisponde al reciproco della distanza focale, che rappresenta la distanza tra la lente e il punto in cui la luce converge. Tale distanza si esprime in metri. Nel complesso, il potere convergente dell’occhio medio si aggira attorno alle 60 D. Di questo, circa i 2/3 sono attribuibili alla cornea, mentre il restante 1/3 è dovuto al cristallino. L’occhio medio ha una lunghezza assiale di circa 24 mm.

Quando si verificano condizioni di anomalia rifrattiva, note come ametropie, il punto focale della luce non giace sul piano retinico. Per esempio, può posizionarsi anteriormente o posteriormente rispetto al piano retinico. Questo può accadere quando l’occhio è rispettivamente più lungo o più corto rispetto al suo potere di convergenza. In un’altra situazione ancora, non esiste un unico punto focale. Tali condizioni sono denominate rispettivamente miopia, ipermetropia ed astigmatismo.

L’occhio emmetrope (al centro), ovvero senza difetti di rifrazione, presenta una convergenza della luce in un punto che giace esattamente sul piano retinico, rendendo l’immagine a fuoco. Al contrario, negli occhi ametropi, la luce converge in un punto che giace davanti o dietro il piano retinico, causando una visione sfocata. Nel caso in cui la luce converga davanti alla retina, si parla di miopia (immagine a destra), mentre nel caso opposto, ovvero quando la luce converge dietro la retina, si parla di ipermetropia (immagine a sinistra).

2. Miopia

La miopia è caratterizzata da un eccessivo potere convergente (+) di cornea e cristallino rispetto alla lunghezza antero-posteriore del bulbo oculare, nota anche come lunghezza assiale. Ciò determina una posizione anteriore del punto focale rispetto al piano retinico. La visione apparirà sfocata da lontano e nitida da vicino. Questa differenza per vicino deriva dal fatto che mettere a fuoco gli oggetti vicini richiede un potere diottrico maggiore. Un occhio emmetrope esercita l’accomodazione per aumentare il potere diottrico dell’occhio. Un occhio miope non ha bisogno di accomodare – oppure accomoda meno – perché possiede già un potere diottrico maggiore del necessario.

La miopia rappresenta un difetto rifrattivo diffuso a livello globale, con una prevalenza attuale del 30% della popolazione mondiale, che si prevede raggiungerà il 50% entro il 2050. La prevalenza varia a seconda dell’età e della regione geografica. Ad esempio, la miopia è più comune tra i giovani rispetto agli anziani, e in alcune regioni come l’Oriente ed il Sud-Est asiatico, la prevalenza della miopia raggiunge addirittura il 90%.

L’aumento della prevalenza della miopia è diventato un problema di salute pubblica globale. I cambiamenti dello stile di vita degli ultimi decenni sono tra i principali fattori di rischio. L’uso prolungato di dispositivi elettronici come computer, tablet e smartphone, così come la lettura, lo studio e altre attività che richiedono una visione ravvicinata, sono stati associati ad un maggiore rischio di sviluppare la miopia. La mancanza di esposizione alla luce naturale e l’illuminazione insufficiente all’interno delle abitazioni possono anche contribuire a questo problema. Inoltre, la miopia ha anche una componente ereditaria, e i figli di genitori miopi hanno maggiori probabilità di sviluppare la miopia. La miopia è un difetto rifrattivo complesso che può essere causato da una combinazione di fattori ambientali e genetici.

La miopia può essere classificata in tre categorie – lieve, moderata o severa – a seconda dell’entità del difetto refrattivo. Si parla di miopia lieve quando la correzione del difetto refrattivo è inferiore a -3 D. La miopia moderata si verifica quando la correzione è compresa tra -3 e -6 D, mentre la miopia severa si verifica quando la correzione è superiore a -6 D o quando la lunghezza antero-posteriore del bulbo oculare è maggiore di 26 mm.

Se, nella miopia, l’occhio ha un potere convergente eccessivo rispetto alla sua lunghezza assiale, la correzione ottica tramite occhiali o lenti a contatto sottrae diottrie al potere convergente dell’occhio e sposta il punto focale più posteriormente, cioè più vicino al piano retinico. Per ottenere questo risultato, vengono utilizzate lenti divergenti, anche chiamate concave o negative (-).

2.1 Miopia patologica

La miopia patologica, anche nota come miopia degenerativa, è una forma di miopia che va oltre la semplice difficoltà di vedere oggetti lontani. In questo caso, la miopia è causata da alterazioni strutturali dell’occhio, che portano a una progressiva perdita della vista centrale e alla comparsa di complicanze oculari. Tra queste complicanze, si possono verificare la degenerazione maculare miopica, la cataratta, il distacco di retina ed il glaucoma. La miopia patologica è più comune tra le persone con elevati difetti di rifrazione, cioè con valori di miopia superiori a -6 D, ma può manifestarsi anche in soggetti con miopia moderata. All’esame obiettivo, la miopia patologica si riconosce per le numerose alterazioni presenti a livello della retina, coroide e disco ottico. L’immagine sottostante confronta il fondo di un occhio sano con quello di un occhio affetto da miopia patologica. Il trattamento della miopia patologica è rivolto alla correzione del difetto della miopia (come per la miopia classica) ed alla gestione delle possibili complicanze.

3. Ipermetropia

Al contrario della miopia, l’ipermetropia è caratterizzata da un potere diottrico insufficiente rispetto alla lunghezza antero-posteriore del bulbo oculare. Ciò determina una posizione posteriore del punto focale rispetto al piano retinico. In altre parole, il punto focale si colloca dietro, cioè posteriormente alla retina. La visione degli ipermetropi risulterà sfocata sia per gli oggetti lontani sia per quelli vicini. Poiché la messa a fuoco degli oggetti vicini richiede un maggiore potere diottrico, i soggetti ipermetropi incontrano maggiori difficoltà a mettere a fuoco gli oggetti vicini rispetto a un soggetto emmetrope o miope che si trovino alla stessa distanza.

La severità dell’ipermetropia si classifica in maniera analoga a quella della miopia. Fino a 3 diottrie, si parla di ipermetropia lieve. Dalle 3 alle 6 diottrie, si parla di ipermetropia moderata. Oltre le 6 diottrie, si parla di ipermetropia severa.

Come accennato in precedenza, l’ipermetropia è caratterizzata da un potere diottrico insufficiente rispetto alla lunghezza antero-posteriore del bulbo oculare. Per correggere questo difetto rifrattivo, è necessario utilizzare lenti convergenti, anche chiamate lenti convesse o positive (+), che addizionano diottrie al potere convergente dell’occhio. Il punto focale viene spostato anteriormente ed avvicinato al piano retinico. Per correggere la visione da vicino, sarà necessario utilizzare una lente ancora più potente rispetto a quella utilizzata per compensare il difetto rifrattivo per lontano.

La maggior parte degli ipermetropi con un difetto rifrattivo lieve non richiede correzione ottica durante le prime decadi di vita poiché il loro occhio esercita continuamente un meccanismo di compensazione chiamato tono accomodativo. L’accomodazione è un riflesso che permette all’occhio di aumentare il suo potere convergente di alcune diottrie per mettere a fuoco gli oggetti vicini. In soggetti emmetropi, l’accomodazione viene utilizzata per vedere bene gli oggetti vicini. Tuttavia, gli ipermetropi esercitano questo meccanismo anche per compensare – completamente o in parte – il difetto rifrattivo per lontano. Gli ipermetropi lievi (e.s. 1.5 D) solitamente non si rendono conto di esserlo e pensano di avere una vista perfetta. Tuttavia, con l’insorgere della presbiopia e la perdita progressiva dell’ampiezza accomodativa, questi soggetti iniziano a lamentarsi di non vedere bene da vicino e, successivamente, anche da lontano.

Come accennato sopra, il tono accomodativo svolge un ruolo nel compensare parzialmente il difetto rifrattivo ipermetropico in soggetti giovani. In virtù di questo meccanismo, l’ipermetropia totale di un paziente è la somma di due componenti: latente e manifesta.

Ipermetropia totale = ipermetropia latente + ipermetropia manifesta

L’ipermetropia manifesta è quel valore di ipermetropia misurabile in condizioni basali. L’ipermetropia latente, invece, è quel valore di ipermetropia che viene corretta dal tono accomodativo basale. Per slatentizzare questa componente, quindi per renderla manifesta, è necessario indurre la cicloplegia, ovvero la paralisi farmacologica del muscolo ciliare. Per indurre la cicloplegia, si usano colliri cicloplegici a base di ciclopentolato oppure atropina. In generale, in soggetti ipermetropi senza alterazioni della motilità oculare, la prescrizione degli occhiali corrisponde al valore di ipermetropia manifesta. Invece, in soggetti ipermetropi con strabismo convergente, la prescrizione dell’occhiale corrisponde al valore di ipermetropia totale.

Sapresti spiegare perché i soggetti ipermetropi, ovvero quelli con un bulbo più corto, hanno un rischio maggiore di sviluppare un glaucoma ad angolo chiuso rispetto ad un occhio emmetrope? Trovi la risposta a questa domanda in fondo alla pagina.

4. Astigmatismo

L’astigmatismo è un difetto di rifrazione che si verifica quando la cornea, la superficie anteriore dell’occhio, non è uniformemente curva, ma ha una forma ovale invece che sferica. Una superficie ovale si caratterizza per la presenza di due meridiani principali: uno più curvo, l’altro meno curvo. Per questo motivo, non esiste un unico punto focale. Questa alterazione causa una distorsione dell’immagine sulla retina, portando ad una visione “sdoppiata” e “distorta” sia da vicino che da lontano.

L’astigmatismo può essere classificato in vari modi. In base alla simmetria corneale:

• Astigmatismo regolare: la superficie corneale è di forma ovale simmetrica, come potrebbe essere la superficie di un pallone di football americano. L’astigmatismo regolare si classifica a sua volta in: “secondo regola”, “contro regola”, oppure “obliquo”, a seconda dell’orientamento del meridiano più curvo. Si dice “secondo regola”, se il meridiano più curvo è orientato verticalmente. Si dice “contro regola”, se il meridiano più curvo è orientato orizzontalmente. Altrimenti, l’astigmatismo regolare viene definito “obliquo”.
• Astigmatismo irregolare: la superficie corneale è irregolare.

In base alla posizione dei punti focali rispetto al piano retinico:

• Astigmatismo miopico: entrambi i punti focali si collocano anteriormente al piano retinico.
• Astigmatismo ipermetropico: entrambi i punti focali si collocano posteriormente al piano retinico.
• Astigmatismo misto: un punto focale si colloca anteriormente alla retina, l’altro posteriormente al piano retinico.

In base all’entità del difetto rifrattivo:

• Astigmatismo lieve: entro 1 D.
• Astigmatismo moderato: da 1 a 2 D.
• Astigmatismo severo: oltre le 2 D.

Di solito, l’astigmatismo regolare può essere corretto facilmente mediante l’uso di occhiali o lenti a contatto. Le lenti utilizzate per correggere l’astigmatismo regolare si chiamano lenti cilindriche. Al contrario, l’astigmatismo irregolare rappresenta una maggiore sfida in termini di correzione, in quanto gli occhiali e le lenti a contatto tradizionali forniscono solo una correzione parziale del difetto. In questo caso, si prescrivono lenti a contatto speciali, chiamate lenti a contatto semirigide oppure sclerali. In casi molto selezionati, in base alla storia clinica del paziente, si può consigliare anche la chirurgia rifrattiva.

Quale patologia corneale bilaterale, ereditaria e progressiva si presenta con astigmatismo irregolare elevato in pazienti giovani? Troverai la risposta a questa domanda in fondo alla pagina.

5. Accomodazione e presbiopia

L’accomodazione è il processo attraverso il quale l’occhio aumenta il suo potere diottrico per mettere a fuoco gli oggetti a distanza ravvicinata. Ci sono molte teorie sulla fisiologia dell’accomodazione, ma la più accreditata è quella di Von Helmholtz (1856). Secondo questa teoria, durante il processo di accomodazione, il muscolo ciliare si contrae e il cristallino cambia forma, diventando più sferico, per aumentare il potere diottrico complessivo dell’occhio.

L’accomodazione è una delle tre componenti del riflesso accomodazione-miosi-convergenza. Come implica il nome, questo riflesso comporta costrizione della pupilla (miosi), convergenza oculare ed accomodazione. Questo riflesso è mediato dal sistema nervoso parasimpatico.

La presbiopia è un processo fisiologico legato all’età che comporta una graduale perdita dell’abilità di accomodare. Di solito si manifesta attorno ai quarant’anni e progredisce lentamente per 15 – 20 anni. La presbiopia si traduce in difficoltà nella visione per media e corta distanza, come ad esempio nell’utilizzo del telefono cellulare, nella lettura o nell’uso del computer. Per correggere questo difetto, si utilizzano lenti positive (+) che aumentano il potere diottrico dell’occhio e consentono la messa a fuoco di oggetti ravvicinati.

Perché la presbiopia influisce anche nella visione per lontano nei soggetti ipermetropi?

I soggetti ipermetropi utilizzano l’accomodazione sia per la messa a fuoco da vicino, sia per correggere il difetto rifrattivo per lontano. Di conseguenza, con l’insorgere della presbiopia, questi soggetti iniziano a notare visione sfuocata sia per vicino sia per lontano.

6. Interpretare una prescrizione lenti

Ecco un esempio di prescrizione lenti:

In questa prescrizione, la sfera (SPH) indica il tipo e l’entità del difetto rifrattivo del paziente. La sfera è di valore negativo, quindi il paziente è miope. Si tratta di una miopia lieve, cioè entro le 3 D. Il cilindro (CYL) e l’asse (AXIS) indicano l’entità e la direzione dell’astigmatismo. Anche la lente cilindrica può essere di segno positivo o negativo, ma non ci soffermeremo su questo aspetto, perché va oltre l’obiettivo formativo di questa lezione. Quando si prescrive una lente cilindrica per correggere l’astigmatismo, è imprescindibile specificare l’asse, che può variare da 0 a 180 gradi. In questo caso, l’entità dell’astigmatismo è maggiore di 2 D, perciò si tratta di un astigmatismo severo. Infine, la distanza interpupillare (PD), indica la distanza in millimetri tra i centri delle pupille del paziente. Questo dato è necessario per centrare le lenti correttamente davanti alle pupille.

7. Nei bambini

Sapevi che la presenza di un difetto rifrattivo non corretto può ostacolare il corretto sviluppo della corteccia visiva di un bambino?

La correzione dei difetti rifrattivi nei bambini è di estrema importanza per il corretto sviluppo della corteccia visiva, specialmente durante il periodo critico di sviluppo corticale che generalmente si protrae fino al settimo anno di età. La prevenzione dell’ambliopia rappresenta uno dei principali motivi per cui la correzione è essenziale. L’ambliopia può essere causata da un difetto rifrattivo non corretto, dallo strabismo o da una differenza di acuità visiva tra i due occhi e può impedire l’occhio di sviluppare una visione normale durante l’infanzia. Se non diagnosticata e trattata precocemente, l’ambliopia può portare a una riduzione permanente dell’acuità visiva dell’occhio interessato.

Sapevi che, in alcune circostanze, gli occhiali possono aiutare i bambini che soffrono frequentemente di mal di testa ed hanno difficoltà a concentrarsi?

La correzione del difetto rifrattivo è particolarmente importante nei bambini ipermetropi, poiché tendono ad esercitare un tono accomodativo eccessivo per compensare il loro difetto rifrattivo. Ciò può causare mal di testa, fatica visiva, difficoltà di concentrazione, che si traducono in uno scarso rendimento scolastico. A volte, questi sintomi e comportamenti possono essere erroneamente diagnosticati come disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD).

Sapevi che, in alcune circostanze, gli occhiali possono correggere lo strabismo?

Infine, la correzione del difetto rifrattivo è di primaria importanza nei bambini ipermetropi con una particolare forma di strabismo, chiamata esotropia accomodativa. In questi pazienti, un occhio devia verso l’interno a causa di uno sforzo accomodativo eccessivo, che cerca di correggere il difetto rifrattivo. In questo tipo di strabismo, la correzione del difetto rifrattivo con lenti positive riduce la richiesta accomodativa, quindi riducendo o annullando lo strabismo.

8. Concetti chiave da ricordare

• La cornea ed il cristallino sono gli elementi ottici dell’occhio responsabili della rifrazione della luce. La legge che descrive questo fenomeno è nota come legge di Snell.
• Miopia ed ipermetropia si differenziano per la posizione del punto focale in relazione al piano retinico.
• L’astigmatismo è la mancanza di un unico punto focale. Questo difetto visivo causa una distorsione, ovvero una visione “sdoppiata” sia a distanza che da vicino.
• L’accomodazione è il processo fisiologico mediante il quale l’occhio aumenta il suo potere diottrico per consentire la messa a fuoco degli oggetti vicini. Il riflesso accomodazione-miosi-convergenza è mediato dal sistema nervoso parasimpatico.
• La perdita progressiva della capacità di accomodare si chiama presbiopia.
• La correzione dei difetti rifrattivi nei bambini è di vitale importanza per garantire lo sviluppo della corteccia visiva.

9. Risposte alle domande

In un bambino di 8 anni che presenta difficoltà nella lettura, problemi di concentrazione durante lo studio e frequenti mal di testa, è importante escludere la presenza di ipermetropia.

La miopia patologica o degenerativa può portare ad una serie di altre patologie oculari come la rottura retinica, il distacco di retina, il glaucoma ad angolo aperto, la maculopatia miopica e la cataratta. Per comprendere il motivo per cui la miopia elevata aumenta il rischio di distacco e rottura della retina, occorre considerare due fattori. Il primo è che l’occhio miope è più grande e più lungo rispetto a quello emmetrope. Il secondo è che il corpo vitreo, una sostanza gelatinosa presente all’interno dell’occhio, è ben aderente ad alcuni punti della retina. Quando il corpo vitreo inizia a liquefarsi, processo fisiologico che accompagna l’invecchiamento, diventa più instabile in uno spazio oculare più ampio, aumentando il rischio di esercitare una trazione sulla retina e provocare una rottura. Una rottura sulla retina può predisporre al distacco, in quanto il corpo vitreo liquefatto può fuoriuscire attraverso la rottura e accumularsi sotto la retina, separandola dalla coroide sottostante.

L’ipermetropia lieve non compromette la vista a lungo e a corto raggio poiché il soggetto compensa il difetto rifrattivo attraverso l’accomodazione. Tuttavia, con l’insorgere della presbiopia (solitamente a partire dalla quinta decade di vita), l’accomodazione diventa meno efficace ed il paziente inizia a riscontrare difficoltà nella lettura e nella visione a distanza. In questi casi, viene prescritta una correzione con lenti convergenti, ovvero lenti positive, sia per la visione da vicino che da lontano.

L’ipermetropia elevata nei bambini può rappresentare un fattore di rischio per lo sviluppo del disturbo dello strabismo e, in seguito, dell’ambliopia. Questo accade perché l’ipermetropia elevata può provocare un aumento della tensione dell’accomodazione oculare come risposta compensatoria. Un’eccessiva accomodazione oculare stimola una convergenza oculare eccessiva, che può portare alla condizione di esotropia, ovvero quando uno degli occhi viene deviato verso l’interno. La presenza di esotropia accomodativa, che è un tipo di strabismo, può impedire il corretto sviluppo della vista binoculare poiché, quando gli occhi non sono allineati, l’individuo usa soltanto uno di essi effettivamente. L’occhio non utilizzato viene penalizzato e diventa ambliope, ovvero pigro.

Nell’adulto, l’ipermetropia aumenta il rischio di sviluppare glaucoma ad angolo stretto. Per comprendere come mai un occhio corto, ovvero ipermetrope, aumenta questo rischio, occorre tenere presente i seguenti concetti. In un occhio ipermetrope, gli spazi sono ridotti e l’iride risulta più vicina alla cornea. Questo determina un angolo tra l’iride e la cornea più stretto rispetto a quello degli occhi emmetropi. All’apice di questo angolo si trova il trabecolato, la zona di deflusso dell’umore acqueo dalla camera anteriore. Il fatto che l’iride sia molto vicina alla cornea ostacola il deflusso dell’umore acqueo, aumentando la pressione intraoculare. L’aumento di questa pressione può portare allo sviluppo di glaucoma. In questo modo, l’ipermetropia può essere un fattore di rischio per il glaucoma ad angolo stretto.

Il cheratocono è una patologia bilaterale, ereditaria e progressiva che si manifesta con un astigmatismo irregolare elevato in giovani pazienti a causa di una deformazione progressiva della cornea.