Capítulo 01

Fisiologia da acomodação e presbiopia

O Mecanismo de Acomodação

      Ao se estudar o mecanismo básico da acomodação e presbiopia torna-se fundamental entender a fisiologia do olho.

      O olho normal jovem pode facilmente focalizar de perto e de longe os objetos, isto é, ele pode alterar o foco ou acomodar. A palavra "acomodação" tem um origem relativamente recente e foi definitivamente introduzida por Burow em 1841 1, 2. Alguns livros antes desta data usavam o termo "adaptação", hoje aceito como relativo às variações da sensibilidade retiniana devido as mudanças na intensidade luminosa.

      Explicações de como a acomodação ocorre têm sido propostas desde longa data. Em uma revisão de literatura sobre acomodação e presbiopia veremos que muito do que se assume ser conhecido é ainda controverso. Se a inervação responsável pela acomodação não está bem caracterizada, também o mecanismo de desenvolvimento da presbiopia é de certo modo teórico.

      Cientistas têm estudado as alterações da habilidade dos olhos em focalizar (amplitude de acomodação) em relação a idade. Os resultados indicam que a amplitude de acomodação diminui de maneira linear com a idade e este declínio ocorre de maneira universal e previsível . Se o paciente está propriamente corrigido para distância, sua idade pode ser calculada com uma variação de um ano e meio, medindo-se sua amplitude de acomodação. Sendo assim, uma teoria adequada do mecanismo de acomodação e presbiopia deve levar em consideração as alterações observáveis no olho durante o esforço de acomodação, além de prover uma explicação razoável para o seu declínio em função da idade. Em vista do grande número de teorias propostas desde longa data, nós encontramos que o mecanismo e as inter-relações destas teorias não estão complemente esclarecidos e alguns estudos têm sido conduzidos no sentido de prover um entendimento mais acurado da acomodação e presbiopia.

      O reflexo de acomodação é modulado comumente como um sistema "feedback" que opera de maneira a aumentar ou otimizar o contraste luminoso da imagem retiniana. Quando a fixação muda de um alvo longe para perto, cada olho acomoda e ambos convergem no interesse de manter a visão binocular. O caráter desta mudança, as variáveis que a afetam, bem como os mecanismos através do qual isto pode ser alterado não pararam de despertar interesse.

      Historicamente, a existência de um mecanismo acomodativo foi primeiramente demonstrada por Scheiner (1619). No seu experimento, feito em um cartão onde objetos são vistos a um distância variável através de furos contidos no mesmo, ele provou que no olho existe um mecanismo controlando o ajuste de foco .

      Entretanto, a verdadeira explicação para este experimento clássico foi oferecida por William Porterfield (1759), que sugeriu ser a acomodação conseqüência de mudanças no cristalino. Outras possíveis explicações apareceram neste contexto. Albrecht von Haller (1763), considerou que a contração da pupila diminuiria os círculos borrados suficientemente para explicar o fenômeno, um mecanismo semelhante a câmera obscura presente em alguns animais. Alguns autores sugeriram que o alongamento do globo ocular causado pela contração dos músculos extra-oculares seria responsável pela acomodação.

      A teoria original de Kepler (1611) que fazia referência a alterações no foco de visão obtidas com o movimento ântero-posterior do cristalino (como ocorre em alguns peixes) recebeu suporte de outros investigadores, até ser demonstrado que tal movimento (em torno de 10 mm) seria impossível de se obter, inviabilizando esta teoria. A possibilidade restante, que a acomodação estaria relacionada a mudanças na forma do cristalino, foi sugerida precocemente por Descartes (1677).

      Muito tempo depois, Helmholtz 3 (1853-1856) foi capaz de demonstrar que o ato de acomodação provido pelo músculo ciliar era acompanhado por um incremento na curvatura de ambas as faces do cristalino levando a um aumento na sua espessura. Em 1965, o "American Committee on Optics and Visual Physiology" adotou a frase: "Put Helmholtz back into Ophthalmology". Hermann von Helmholtz (1821-1894) formado em física, tornou-se professor de fisiologia e física, dedicando toda sua vida ao estudo da fisiologia óptica. Ele observou em 1855 que o centro do cristalino aumentava de espessura durante a acomodação. Baseado nesta observação, ele afirmou que quando o olho acomoda, o músculo ciliar contrai reduzindo a tensão zonular levando assim ao aumento do espaço entre o corpo ciliar e o equador do cristalino. Esta diminuição de forças aplicada no equador do cristalino permite que sua cápsula elástica contraia, causando um aumento do diâmetro antero-posterior do cristalino e um aumento do seu poder óptico. Então, o ato de acomodação deve resultar de uma contração do músculo ciliar que reduz o diâmetro do corpo ciliar e relaxa a tensão zonular. Isto permite que cristalinos jovens retomem suas formas originais de curvaturas acentuadas e poder óptico elevado para focalizar objetos próximos sobre a retina. Quando a acomodação cessa, o músculo ciliar relaxa e retorna a sua configuração "desacomodada", a tensão zonular é novamente aumentada e o cristalino é tracionado no equador aumentando assim sua distância focal 3. O movimento do equador do cristalino é por isso em direção oposta a esclera durante a acomodação  em direção a ela quando do relaxamento do músculo ciliar. Embora a influência da cápsula na determinação da forma do cristalino seja indubitável, a teoria de Helmholtz não poderia permanecer em sua forma original, desde que ela não explica a forma assumida pela superfície anterior do cristalino.

      Muitos anos depois, Fincham 4 sugeriu que a forma peculiar do cristalino é devida a sua estrutura capsular. Esta é muito mais espessa na frente do que atrás e as porções anterior e posterior são mais espessas lateralmente do que nos pólos, justamente dentro da inserção das fibras zonulares. As variações de espessura em diferentes partes da cápsula sugere que, o aplanamento do cristalino ocorreria preferencialmente na periferia, onde a cápsula é mais espessa e resistente, havendo um abaulamento da região axial onde é mais fraca. No polo posterior a cápsula é muito fina, e neste ponto ocorre o encurvamento máximo mesmo no estado de desacomodação. É esta diferença de espessura da parte central e lateral da cápsula anterior que Fincham acredita ser responsável pela forma hiperbólica da superfície anterior do cristalino durante a acomodação.

     Durante muitos anos, houve um consenso nas opiniões a respeito do mecanismo de acomodação proveniente da teoria de Helmholtz.

      Entretanto, Schachar e colaboradores 6 recentemente propuseram um mecanismo de acomodação alternativo para os primatas que é similar a teoria originalmente proposta por Tscherning 7. Ambas teorias 7-12 afirmam que a zônula equatorial se insere no músculo ciliar anterior, na base da íris e que as zônulas anterior e posterior se inserem na porção posterior do músculo ciliar. Schachar e Anderson 12 alegam que durante a contração do músculo ciliar, através da ação das fibras radiais e longitudinais, a porção anterior do músculo ciliar se desloca em direção a esclera na base da íris. Este movimento aumenta a tensão na zônula equatorial enquanto relaxa a tensão nas fibras zonulares anterior e posterior. Schachar acredita que as forças aplicadas desta maneira tracionariam o equador do cristalino em direção a esclera durante a acomodação e, juntamente com o relaxamento das fibras zonulares anterior e posterior, haveria um aplanamento da periferia do cristalino enquanto o centro aumenta sua curvatura. O movimento do equador do cristalino é então em direção a esclera durante a acomodação e em direção oposta a ela quando do relaxamento do músculo ciliar.

      Do ponto de vista teórico, o tracionamento do equador do cristalino poderia causar um aumento das curvaturas centrais, dependendo das propriedades viscoelásticas do mesmo. A teoria de Schachar entretanto difere daquela de Tscherning porque ela não depende do vítreo para explicar as mudanças de forma do cristalino que ocorrem durante a acomodação. 13 A base da teoria de Schachar é que o diâmetro equatorial aumenta durante a acomodação. Entretanto, um grupo de estudos recentes demonstraram, usando métodos de imagem, que o diâmetro do cristalino diminui durante a acomodação, como descreve a literatura clássica e contrário a contenção de Schachar . Wilson 14 demonstrou, usando transiluminação escleral com luz infravermelha em olhos humanos albinos, que o equador do cristalino se movimenta em direção oposta a esclera durante a acomodação. Glasser and Kaufman 13 estudaram os movimentos do equador do cristalino e do corpo ciliar usando biomicroscopia ultra-sônica e goniovideografia durante a acomodação e desacomodação.

      Eles encontraram que, apesar dos movimentos oculares sistemáticos devido a estimulação elétrica e não sistemáticos devido a estimulação farmacológica, em todos os instantes o corpo ciliar e o equador do cristalino moveram-se em direção oposta a esclera durante a acomodação. Outro estudo conduzido por Glasser and Campbell 15 demonstraram que o estiramento mecânico da zônula do cristalino humano aumenta o comprimento de foco, de acordo com a teoria clássica de Helmholtz. Além disto, não existe nenhuma confirmação da descrição anatômica da região ciliar, do mecanismo acomodativo ou causas da presbiopia descrita por Schachar.

      O movimento posterior direcionado externamente da porção anterior do músculo ciliar em direção à esclera, como foi sugerido por este autor através de análise histológica, não pôde ser observado por métodos de imagens 13. Também, as descrições das inserções zonulares conflita com as evidências observadas pelas análises histológicas e de microscopia eletrônica de varredura 15,16. Não há inserção de fibras zonulares equatoriais ou nenhuma outra fibra zonular na base da íris e no músculo ciliar anterior . As fibras destinadas a porção anterior e equatorial da cápsula foram demonstradas estarem fortemente aderidas aos processos ciliares. Elas partem acompanhadas com as zônulas posteriores continuando em um curso retilíneo até a inserção. Ambas as zônulas anteriores e posteriores saem das pars plicata como fitas, estendendo-se paralelas aos processos ciliares. As poucas zônulas estendendo-se ao equador do cristalino originam-se das partes centrais dos processos ou dos vales e geralmente derivam das faixas de zônulas anteriores e posteriores 5.

Referências

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