Por Dr.Guillermo Mattei ª

(Con la supervisión de los Drs. Juan Pablo Paz, Mario Marconi y Silvia Ledesma)

La Optica, definida muy ampliamente como la indagación sistemática de la Naturaleza sobre los fenómenos luminosos, tiene alrededor de tres mil años de tradición.

Así lo atestiguan los primeros espejos construidos por el hombre, encontrados en el valle del Nilo, que datan del 1200 a. C. o las variadas teorías construidas por los filósofos griegos acerca de la naturaleza de la luz. Trescientos años a. C., la propagación rectilínea de la luz ya era conocida cuando Euclides enunció por primera vez la ley de la reflexión. Cleomedes (50 d.C.) estudió la refracción de la luz y más tarde lo hizo Claudio Tolomeo de Alejandría (130 d.C.) quien tabuló medidas muy precisas de los ángulos de incidencia y refracción para varios medios ópticos. En el esplendor de la dominación musulmana del 1000 d.C., Alhazen avanzó en el estudio no solo de la ley de reflexión, de los espejos esféricos y parabólicos sino que dio la primera descripción detallada del ojo humano.

Los trabajos de Alhazen fueron recogidos en los siglos XII y XIII, entre otros, por el matemático polaco Witello y por Roger Bacon, considerado por muchos como el primer científico moderno. Dado que Bacon poseía cierto conocimiento de la forma en la que los rayos de luz atraviesan una lente, inició la idea de usarlas para corregir la visión y también sugirió la idea de su combinación para construir un telescopio

Uno de los hitos del conocimiento humano lo constituye ciertamente la obra de Galileo Galilei en el siglo XVII. Es debido a Galileo que se produce una de las primeras diferenciaciones de la Física respecto al resto del saber humano al incorporar el método experimental. Sus trabajos concretaron la idea holandesa de la aplicación de las lentes para fabricar telescopios y además le permitieron a Johannes Kepler refinarla en 1611. Kepler, por su parte, descubrió la reflexión total interna y fue el precursor, con sus estudios de las aproximaciones de la ley de refracción, de la óptica de primer orden para sistemas de lentes delgadas.

Sin duda la puerta de la Optica moderna la constituye el descubrimiento empírico de la ley de la refracción por parte del profesor de la Universidad de Leyden Willebrord Snell. El conocimiento de la forma en la que los rayos de luz son redirigidos al atravesar una superficie de separación entre dos medios es la piedra angular del diseño, construcción y optimización de los sistemas ópticos actuales. Por su parte, a Rene Descartes se le debe la formulación actual de la ley en términos de los ángulos de incidencia y refracción.

Los dos siglos posteriores fueron de grandes desarrollos en el campo de la Optica en general y de la Optica instrumental en particular. A este período corresponden nombres de físicos y matemáticos tales como Fermat, Grimaldi, Hooke, Newton, Huygens, Römer y Euler.

Si bien durante el siglo XIX físicos tales como Young, Fresnel, Arago, Fraunhoffer, Malus, Fiezeau, Foucault continuaron los desarrollos de sus predecesores, la figura de James Maxwell marca otro de los hitos de la creación de conocimientos acerca del fenómeno luminoso. Maxwell concreta el primer paso, dentro de lo que posteriormente se conocería como el paradigma de unificación en la Física, al reunir en un solo esquema conceptual todo el conocimiento empírico disponible acerca de los fenómenos magnéticos y eléctricos. Para la Optica Instrumental y del Diseño, este logro de la Física significó el marco teórico definitivo y autocontenido en el cual se asientan todos los fenómenos de la propagación de la luz en medios refractivos y la formación de imágenes por sistemas ópticos.

No obstante la Optica del siglo XX estuvo marcada por el desarrollo de los aspectos cuánticos de la luz, entre los que se destacan el efecto fotoeléctrico y la invención del láser, el desarrollo de una mezcla de técnicas matemáticas con teoría de la información dieron lugar a una concepción moderna y muy rica del proceso de formación de imágenes llamada Optica de Fourier. En este marco conceptual los sistemas ópticos, bajo ciertas condiciones, funcionan como un conjunto genérico de sistemas llamados lineales de los que el desarrollo colosal de la Electrónica, por ejemplo, ha enseñado mucho.

En la actualidad, el área de la Optica conocida como Diseño Optico es una de las más activas aplicaciones a dispositivos y sistemas. Sintetiza el desarrollo a órdenes superiores de las aproximaciones de la óptica paraxial o ideal, para poder incluir los defectos que la geometría y la naturaleza de los medios refractivos introducen (Teoría de Aberraciones), con las novedosas nociones derivadas de la Optica de Fourier.

La Historia del pensamiento científico enseña que, pese a que la diversificación y la especialización se logró con el correr del tiempo, la creación de conocimientos acerca del fenómeno luminoso en general, de los sistemas ópticos en particular y, dentro de estos últimos, de los sistemas visuales formadores de imágenes de los seres vivos —en tanto medios refractivos por donde la luz se propaga—, está asociada epistemológicamente a protagonistas, conceptos y técnicas experimentales del cuerpo de saber de la Física.

El ojo humano es el primer y el más cercano de los sistemas ópticos.

Toda la significación que tiene la anterior sentencia en el marco de la Optica se puede simbolizar con el siguiente hecho histórico. Con el objeto de poder dilucidar el enigma de siglos del mecanismo por el cual los ojos de los seres vivos funcionan, el jesuita alemán Christoph Scheiner efectúo en 1625 un experimento clásico e irrefutable. Quitó la cubierta de la parte de atrás del ojo de un animal y, observando a través de su retina transparente desde atrás, fue capaz de percibir una pequeña imagen invertida de la escena que estaba frente al ojo. Alguien algo más conocido que Scheiner, Rene Descartes, realizó experimentos similares.

Desde esa época a la actualidad, se sabe que, técnicamente hablando, el ojo humano como el de muchos otros seres vivos es un sistema positivo de lentes que forma una imagen real en una superficie sensible a la luz. La condición de normalidad en un ojo o emetropía (enfoque de rayos paralelos sobre la retina en estado de relajación ocular) no es algo tan común como uno podría esperar. Las deformaciones congénitas o inducidas sobre la forma de las superficies que definen los medios refractivos del ojo dan lugar a las ametropías más conocidas: hipermetropía, miopía y astigmatismo. El reconocimiento, descripción, medición, y corrección por medio de lentes de dichas ametropías se realiza con los conocimientos teóricos y las técnicas instrumentales de la Optica.

Desde el punto de vista metodológico, independientemente de la neurofisiología de la visión —esto es de los procesos cerebrales que decodifican la imagen luminosa y la manera en que el cerebro hace el procesamiento—, de los mecanismos en que se producen las realimentaciones de información desde el cerebro hacia el ojo, de las alteraciones morfológicas y fisiológicas asociadas a procesos patológicos; para cada geometría y para cada naturaleza de los medios refractivos involucrados en el sistema óptico del ojo, la optimización de su funcionamiento (o más concretamente la corrección de sus defectos) se hace tanto empleando los modelos conceptuales, como midiendo y cuantificando con técnicas y métodos propios de la Optica.

A la tesis por la cual la diferencia entre el ojo de cualquier sujeto al azar y un ojo idealmente normal conformaría algun tipo de patología clínica, se puede contraponer la de los los efectos difractivos que impone el tamaño finito de la pupila. A la degradación del rendimiento ocular contribuyen no solo las ametropías (o estado geométrico de las superficies refractivas del ojo de cada individuo en particular) descriptas matemáticamente por medio de las aberraciones geométricas, sino tambien la naturaleza ondulatoria de la radiación luminosa que pasa a través del orificio circular de la pupila (difracción). La contribución dominante al descenso cualitativo de la visión en pupilas de diámetro mínimo inferior a tres milímetros es precisamente el de la difracción: la imagen de un punto nunca será otro punto sino un mancha. Pero, inducir un aumento del diamétro mínimo de la pupila, no obstante, produce el efecto no deseado de amplificar los efectos más deletéreos de las aberraciones geométricas.

De modo que, aún si se dejara momentánemente de lado el argumento por el cual las ametropías son sólo un estado refractivo particular del ojo de cada sujeto (algunas veces modificado por procesos patológicos), la degradación de la calidad visual debida a la difracción ciertamente no puede confundirse con una patología: responde a la ineludible naturaleza ondulatoria de la luz en esta porción de la realidad llamada visión de los seres vivos.

No obstante el hecho que la Optica desde hace relativamente bastante tiempo, en tanto área de creación de conocimientos de la Física, haya tenido un alto impacto de aplicaciones en el área de la salud visual, aun es un campo fértil para nuevos desarrollos en este sentido. Los rápidos y espectaculares avances en el área de láseres también han tenido, entre otras, un impacto considerable no solo en las técnicas quirúrgicas sino en la formación de imágenes de la retina para diagnóstico clínico. Asimismo, hay investigaciones básicas en el campo de la Optica Adaptativa que tienen maneras de cuantificar la llamada respuesta en frecuencias espaciales del ojo considerado como un sistema lineal, lo cual permite en algunos casos disponer de nuevos puntos de vista para estudiar las causas que afectan el rendimiento del ojo.

Las razones históricas y epistemológicas descriptas anteriormente naturalmente llevaron, en la dinámica de diferentes sociedades, a la aparición de una profesión de formación superior asociada al problema del sistema óptico de la visión humana desde costado científico y técnico. La Optometría.

El perfil profesional de la Optometría, actualmente aceptado en casi en todo el mundo, tiene sus orígenes a fines del siglo XIX en América del Norte y fue desarrollada por ópticos optometristas. Nació con los objetivos operativos de prevenir, detectar y solucionar los problemas visuales y, como objetivo final, conseguir el máximo rendimiento visual con mínima fatiga.

Una forma de definir al optómetra es: profesional que examina el proceso visual en sus aspectos funcionales y comportamientos conocidos con métodos objetivos y subjetivos, valiéndose de los modelos teóricos y de las técnicas experimentales de la rama de la Física llamada Optica, de la fisiología ocular y de todas los medios instrumentales que la evolución de los desarrollos tecnológicos ponen a su disposición con el fin de investigar, determinar, realizar y administrar cualquier compensación óptica de las ametropías, previniendo, hasta donde sea posible la aparición de perjuicios visuales y reeducando la vista con la aplicación de técnicas para la mejora de la eficiencia visual . El optometrista, en el desenvolvimiento de su profesión, trabaja sobre el acto visual y no sobre el globo ocular, cumpliendo una operación física y no una intervención de carácter médico. A diferencia del oftalmólogo que cura ametropías —por ejemplo— mediante intervenciones quirúrgicas, el optómetra las compensa mediante lentes. Mientras que el oftalmólogo trata pacientes, el optómetra interactúa con usuarios de lentes.

La Optometría es la determinación y medida científica de los defectos refractivos, de acomodación y movilidad del ojo humano y es el ensayo, prescripción y adaptación de lentes que corrigen tales defectos; es la adaptación de lentes de contacto, de prótesis oculares, de ayudas ópticas en pacientes con visión subnormal; es la práctica de ejercicios ortópticos para mejorar las condiciones de movilidad de ambos ojos sin la utilización de fármacos o intervenciones quirúrgicas; es el reconocimiento de la anatomía, fisiología y patología del ojo normal como órgano encargado de relacionar al ser humano con su entorno.

En tal sentido la Organización Mundial de la Salud ha especificado: "el ejercicio de la Optometría corresponde al Optico Optometrista por historia, formación, conocimientos y mayor eficacia con menor costo social"

La capacitación profesional de un optómetra, para el ámbito profesional definido anteriormente, tiene lugar en el nivel de la educación superior no solo en casi todos los países de Europa y América del Norte sino también en muchos países latinoamericanos.

En particular, en el ámbito de la educación universitaria, la formación se alcanza mediante carreras de grado de alrededor de tres años de duración con una capacitación en ciencias básicas (Física, Matemáticas, Química, Biología, Computación), de la que se hacen cargo docentes con dedicación a la investigación científica, y se complementa con materias que incluyen, entre otros, tópicos fisiológicos, quirúrgicos, farmacológicos, legales con docentes del área de la Salud. Si bien, generalmente están asociadas a Facultades, Departamentos o Centros de Física, funcionan con una gran autonomía. Esta combinación permite obtener graduados formados en la excelencia académica, con un alto grado de entrenamiento para la resolución de problemas en forma no enciclopedista y a la vez aptos para desenvolverse en el medio profesional especifico de la Optometría.

Valga como ejemplo la experiencia universitaria española. En varias facultades de ciencias de España existe la carrera (tres años de duración) de la Diplomatura o Escuela de Óptica y Optometría, cuyo eje fundamental es la capacitación al mejor nivel universitario de los profesionales que entienden en todo lo referente a lentes de anteojos, de contacto, intraoftálmicas e instrumental para la visión en general (análisis optométrico, prescripción de las compensaciones de ametropías, dirección de ejercicios de rehabilitación visual, adaptación y montaje de anteojos y lentes de contacto). Han logrado acordar muy bien las incumbencias compartidas con los profesionales médicos y, según estadísticas recientes, hay dos titulados en óptica por cada oftalmólogo.

Las universidades lograron un acuerdo con las sociedades y colegios que nucleaban a los profesionales de la visión, preexistentes al Optómetra universitario, mediante la homologación de sus títulos técnicos y terciarios con el universitario (que pasaba a ser el de mayor relevancia en el tema) mediante diversos mecanismos de nivelación.

A pesar de que el eje fundamental de estas Diplomaturas españolas es la capacitación para el desempeño profesional en el campo de la Optometría, cada Universidad complementa este perfil troncal según sus propias potencialidades. Si bien algunas hacen énfasis en las cuestiones médicas (agregando a la currícula cursos ligados a la oftalmología) existen muchas otras, fuertes en áreas de láseres, óptica cuántica y no lineal, que brindan una formación introductoria, por ejemplo, ligada a los dispositivos láseres y sus aplicaciones en medicina. En los países anglosajones, por su parte, el nivel de estas titulaciones es aún más elevado que el español y ya están proyectando alcanzar el perfil de una licenciatura de cinco años.

Por ejemplo, la Universidad de Santiago de Compostela cuenta con la llamada Escuela Universitaria de Óptica y Optometría que funciona en estrecho contacto con su Facultad de Física a través de los docentes y proyectos de investigación comunes.

El plan de estudios parte de los siguiente principios:

• proporcionar una formación orientada a la preparación para el ejercicio de las actividades de examen optométrico, prescripción de lentes, tratamientos de reeducación visual, para conservación y mejora de la visión;
• proporcionar una formación orientada a actividades de tipo técnico como talla, montaje, adaptación y suministración de sistemas ópticos que la terapia visual indique tales como anteojos, lentes de contacto, sistemas amplificadores para baja visión, etc.
• asimilar a su formación la capacitación necesaria para reconocer la presencia de patologías oculares y la derivación del paciente al oftalmólogo.
• profundizar en algunos aspectos concretos tales como contactología, diseño óptico asistido por computadora, instrumentales específicos, dispositivos láseres, etc.

En los últimos tiempos, el promedio anual de ingresantes a la Diplomatura fue de ochenta (en Física ingresan doscientos anuales) y se reciben del orden de sesenta.

La mitad de la planta docente de la carrera pertenece a áreas científico-técnicas y el resto a científico-sanitarias. Algunos de los profesores tienen actividades de docencia solo en la Escuela, mientras que otros la comparten, a veces, con más de otro centro (por ejemplo la Facultad de Física). Con esta masa crítica de físicos (ópticos y fotofísicos) se satisfacen los servicios de materias temáticamente ligadas a Optica y Láseres de la Facultad de Física y de la Escuela. A su vez, los profesores de áreas no científicas tienen dedicaciones simples a la docencia y desarrollan sus respectivas actividades profesionales fuera de la Universidad.

Por otro lado, las tareas de investigación de los docentes con dedicación exclusiva quedan definidas por el perfil de los investigadores y no está circunscripta a los temas de visión, si bien éstos pueden existir. Llevan adelante un laboratorio de nivel competitivo en teoría como en experimentación de láseres, guías planas, películas delgadas, óptica adaptativa y no lineal. Tienen proyectos comunes no solo con la Facultad de Física sino con la de Química, Matemática, Medicina y también con otras universidades.

Escuelas con perfiles similares existen en el resto de España, en casi toda Europa y Estados Unidos, así como en varios países asiáticos y latinoamericanos.

La situación en la Argentina, en este tipo de incumbencias, está caracterizada por el protagonismo del médico oftalmólogo más la participación de un técnico óptico que ejecuta las prescripciones de aquel. En este escenario, existen una decena de Tecnicaturas en Optica y Contactología ofrecidas por algunas universidades nacionales, algunas escuelas técnicas de nivel medio e instituciones privadas.

La descripción y la comprensión del funcionamiento de los sistemas visuales de los seres vivos, en tanto medios refractivos para la propagación de la luz con características geométricas definidas que a la vez constituyen sistemas ópticos formadores de imágenes —histórica y metodológicamente hablando— corresponde al ámbito de los modelos teóricos y de las técnicas experimentales de medición que proporciona la rama de las Ciencias Físicas denominada Optica complementada con conocimientos de Fisiología.

Desde el punto de vista profesional —en el contexto del área de la Salud— se observa, en la organización social de la mayoría de los países del orbe, que las aplicaciones de los anteriores conocimientos físicos a la optimización de la visión humana, en general, y a la compensación de ametropías por medio de lentes, en particular, son compartidas por médicos oftalmólogos y por profesionales, de formación superior no médica, denominados Optómetras.