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Il processo di emmetropizzazione - Università degli Studi Roma Tre

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30<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

<strong>Il</strong> <strong>processo</strong> <strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong>:<br />

ruolo dei fattori ambientali ed ere<strong>di</strong>tari<br />

Parole chiave<br />

<strong>emmetropizzazione</strong>,<br />

stato <strong>di</strong> refrazione,<br />

deprivazione sensoriale.<br />

Riassunto<br />

I neonati dell’uomo e <strong>di</strong> molte<br />

altre specie tra i vert e b r a t i ,<br />

sono caratterizzati da <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong><br />

refrazione la cui <strong>di</strong>stribuzione è<br />

normale con una me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> circa<br />

2.00 <strong>di</strong>ottrie <strong>di</strong> ipermetropia e<br />

una notevole varianza. Con la<br />

crescita la varianza <strong>di</strong> tale <strong>di</strong>stri -<br />

buzione <strong>di</strong>minuisce in maniera<br />

netta facendo scorgere la pre -<br />

senza <strong>di</strong> un meccanismo non<br />

casuale <strong>di</strong> eliminazione dei <strong>di</strong>fet -<br />

ti <strong>di</strong> refrazione, conosciuto con il<br />

nome <strong>di</strong> <strong>processo</strong> <strong>di</strong> emmetro -<br />

pizzazione. Anche se i meccani -<br />

smi alla base <strong>di</strong> tale <strong>processo</strong><br />

sono tuttora sconosciuti, si è<br />

proceduto ad una analisi dei fat -<br />

tori potenzialmente implicati, il<br />

tutto alla luce <strong>di</strong> una delle più<br />

accese controversie tra gli stu -<br />

<strong>di</strong>osi dello sviluppo: il <strong>di</strong>battito<br />

natura versus cultura. <strong>Il</strong> quadro<br />

emerso è che i fattori ere<strong>di</strong>tari<br />

sembrerebbero con<strong>di</strong>zionare lo<br />

sviluppo dello stato refrattivo <strong>di</strong><br />

ogni singolo in<strong>di</strong>viduo in una<br />

sorta <strong>di</strong> meccanismo passivo <strong>di</strong><br />

<strong>emmetropizzazione</strong>, ma non<br />

sarebbero in<strong>di</strong>pendenti dalle<br />

influenze ambientali che funzio -<br />

nerebbero da feedback attivo sul<br />

corretto sviluppo oculare.<br />

Introduzione<br />

L’influenza e il ruolo dei fattori<br />

genetici e ambientali nella crescita<br />

<strong>di</strong> un in<strong>di</strong>viduo, è sempre<br />

stata e probabilmente sempre<br />

sarà, fonte <strong>di</strong> acceso <strong>di</strong>battito<br />

tra esperti <strong>di</strong> sviluppo. Questo<br />

perché inevitabilmente ere<strong>di</strong>tà<br />

e ambiente convivono. Se è<br />

vero che due ceppi <strong>di</strong> piante<br />

geneticamente <strong>di</strong>versi, fatte<br />

crescere nel medesimo<br />

ambiente, daranno vite a piante<br />

<strong>di</strong> grandezza <strong>di</strong>verse, è<br />

altrettanto vero che due semi<br />

con genotipo perf e t t a m e n t e<br />

uguale, ma piantati in ambienti<br />

<strong>di</strong>versi, daranno origine a<br />

piante e frutti <strong>di</strong> grandezze<br />

<strong>di</strong>verse (Dawkins, 1992).<br />

La maggior parte delle caratteristiche<br />

fisiche e psicologiche<br />

dell’uomo e <strong>degli</strong> altri<br />

esseri viventi, è quin<strong>di</strong> frutto<br />

dell’interazione <strong>di</strong> molte<br />

influenze genetiche e ambientali.<br />

Questa premessa è particolarmente<br />

vera per lo sviluppo<br />

della percezione del bambino,<br />

il quale, pur <strong>di</strong>sponendo <strong>di</strong><br />

organi sensoriali e reti neurali<br />

<strong>di</strong> processazione in gran parte<br />

determinati alla nascita, ha un<br />

<strong>di</strong>sperato bisogno dall’esperienza<br />

sensoriale (Stassen<br />

Berger, 1996). <strong>Il</strong> primo passo<br />

nella percezione visiva è la<br />

focalizzazione delle immagini<br />

sulla retina che <strong>di</strong>pende dalla<br />

relazione tra il sistema <strong>di</strong><br />

P.O.maggio 2003<br />

<strong>di</strong> Fabrizio Zeri<br />

Optometrista, psicologo<br />

refrazione dell’occhio, composto<br />

da cornea e cristallino, e la<br />

<strong>di</strong>stanza della retina da questo<br />

(lunghezza antero-posteriore<br />

dell’occhio) relazione in<strong>di</strong>cata<br />

come stato <strong>di</strong> refrazione<br />

(Borish, 1970). Quando la<br />

focale delle strutture <strong>di</strong> refrazione<br />

coinciderà con la lunghezza<br />

antero posteriore dell’occhio<br />

ci si troverà in quella<br />

con<strong>di</strong>zione ideale dello stato <strong>di</strong><br />

refrazione, detta emmetropia.<br />

Deviazioni da questa con<strong>di</strong>zione<br />

vengono considerati vizi o<br />

errori <strong>di</strong> refrazione cioè le<br />

ametropie (miopia, ipermetropia,<br />

astigmatismo).<br />

Considerando che il sistema <strong>di</strong><br />

refrazione e la lunghezza antero<br />

posteriore dell’occhio sono<br />

elementi strettamente connessi<br />

alle <strong>di</strong>mensioni della struttura<br />

oculare, deve esser possibile<br />

una crescita armoniosa<br />

<strong>degli</strong> stessi, cruciale per una<br />

adeguata performance visiva.<br />

L’interesse all’argomento dei<br />

molti stu<strong>di</strong>osi della visione<br />

(oftalmologi, optometristi, psicologi,<br />

biologi) che se ne sono<br />

interessati deriva soprattutto<br />

dal fatto che alla nascita lo<br />

stato <strong>di</strong> refrazione del bambino<br />

(questo avviene anche in molte<br />

altre specie <strong>di</strong> animali) è contrad<strong>di</strong>stinto<br />

da una notevole<br />

varianza, cioè dalla frequente<br />

presenza <strong>di</strong> ametropie che<br />

<strong>di</strong>minuisce notevolmente nei<br />

primi mesi <strong>di</strong> vita (Borish,


1970; Calossi e coll 1992;<br />

C u rtin 1988; Rosner e<br />

Rosner, 1990; Zadnik e Mutti,<br />

1998). Questo passaggio dall’ametropia<br />

all’emmetropia<br />

durante la crescita oculare<br />

viene in<strong>di</strong>cato come <strong>processo</strong><br />

<strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong> (Fig. 1).<br />

Tale meccanismo <strong>di</strong> regolazione<br />

evolutiva dello stato refrattivo,<br />

non è esclusivo dell’uomo<br />

infatti è stato rintracciato in<br />

molte specie animali con la<br />

conseguente apertura <strong>di</strong> un<br />

filone comparato <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>.<br />

Nel presente articolo si cercherà<br />

<strong>di</strong> analizzare il ruolo dei<br />

fattori ambientali e genetici<br />

implicati nel <strong>processo</strong> <strong>di</strong><br />

<strong>emmetropizzazione</strong>, prima<br />

però sarà necessario soffermarsi<br />

sulle caratteristiche dell’occhio<br />

del neonato.<br />

L’occhio del neonato e il suo<br />

sviluppo<br />

Le <strong>di</strong>mensioni dell’occhio del<br />

neonato alla nascita, pur<br />

essendo come quelle del cervello<br />

proporzionalmente più<br />

vicine alle <strong>di</strong>mensioni finali nell’adulto<br />

<strong>di</strong> qualsiasi altra struttura<br />

corporea, non sono ancora<br />

definitive. L’occhio dovrà<br />

crescere ancora, raggiungendo<br />

un peso e un volume tre<br />

volte quelli iniziali, con un<br />

aumento dei <strong>di</strong>ametri oculari <strong>di</strong><br />

circa il 40% (Borish, 1970;<br />

Curtin,1988).<br />

Fig. 1 <strong>Il</strong> fenomeno dell’<strong>emmetropizzazione</strong><br />

(da Zadnik e Mutti, 1998)<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

La curva <strong>di</strong> crescita dell’occhio<br />

è molto simile a quella del<br />

sistema nervoso centrale,<br />

piuttosto che a quella della<br />

crescita generale corporea. È<br />

molto rapida nei primi due<br />

anni <strong>di</strong> vita e in pratica si arresta<br />

tra i 10 e i 15 anni.<br />

Le stru t t u re refrattive alla<br />

nascita e il loro successivo<br />

s v i l u p p o<br />

Le principali strutture anatomiche<br />

oculari d’interesse<br />

refrattivo, sono la cornea, il<br />

cristallino, la <strong>di</strong>stanza che li<br />

separa (profon<strong>di</strong>tà camera<br />

anteriore), e la lunghezza<br />

antero posteriore del globo.<br />

Queste strutture infatti, sono<br />

state al centro <strong>di</strong> numerosi<br />

stu<strong>di</strong> sulle <strong>di</strong>mensioni alla<br />

nascita e sulla loro successiva<br />

crescita durante lo sviluppo al<br />

fine <strong>di</strong> determinare il loro<br />

a p p o rto al <strong>processo</strong> <strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong><br />

o all’insorgenza<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong> refrazione.<br />

La c o rn e a alla nascita misura<br />

circa 10 mm <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro. Va r i<br />

autori sono concor<strong>di</strong> nel ritenere<br />

che in uno o due anni<br />

raggiunge le sue <strong>di</strong>mensioni<br />

me<strong>di</strong>e massime: 11 mm <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>ametro verticale e 12 mm<br />

<strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro orizzontale<br />

(Borish, 1970; Curtin, 1988;<br />

Rosner e Rosner, 1990).<br />

La curvatura della cornea e<br />

quin<strong>di</strong> il suo potere, tende a<br />

<strong>di</strong>minuire piuttosto vistosamente<br />

nei primi 2/3 anni <strong>di</strong><br />

vita, contribuendo a compensare<br />

la crescita della lunghezza<br />

antero posteriore dell’occhio<br />

(per una rassegna ve<strong>di</strong><br />

Borish, 1970).<br />

La p rofon<strong>di</strong>tà della camera<br />

a n t e r i o re subisce con lo sviluppo<br />

cambiamenti che hanno<br />

uno scarso effetto sulla mo<strong>di</strong>ficazione<br />

dello stato refrattivo,<br />

P.O.maggio 2003<br />

che in questa sede non verranno<br />

presi in considerazione<br />

(per una rassegna ve<strong>di</strong><br />

Borish, 1970).<br />

<strong>Il</strong> c r i s t a l l i n o cresce durante<br />

tutto l’arco della vita, ma<br />

molto più rapidamente nel<br />

primo anno. <strong>Il</strong> potere del cristallino<br />

<strong>di</strong>minuisce con la crescita<br />

(Curtin, 1988; Borish,<br />

1970) infatti il raggio <strong>di</strong> curvatura<br />

delle superfici anteriore<br />

e posteriore si port a<br />

rispettivamente da 5.0 e 4.0<br />

mm alla nascita a 10.0 e 6.0<br />

mm nell’adulto.<br />

La lunghezza antero poster<br />

i o re del bulbo alla nascita si<br />

attesta su valori tra i 17.5 e<br />

i 18.5mm (Sorsby e<br />

Sheridan, 1960). Verso i<br />

13/14 anni l’occhio sarà<br />

completamente sviluppato<br />

arrivando ad un <strong>di</strong>ametro<br />

antero posteriore <strong>di</strong> circa<br />

24.0 mm. La crescita avverrebbe<br />

in due fasi <strong>di</strong>stinte:<br />

- Primaria o infantile: si conclude<br />

a tre anni raggiungendo<br />

i 23.0 mm circa.<br />

- Secondaria: si conclude a<br />

14 anni circa.<br />

Riassumendo, la crescita<br />

oculare porta ad un allungamento<br />

della lunghezza assiale<br />

del bulbo mentre sia la cornea<br />

che il cristallino <strong>di</strong>ventano<br />

più piatti quin<strong>di</strong> meno rifrangenti,<br />

compensando otticamente<br />

l’allungamento.<br />

Un esempio <strong>di</strong> buona e cattiva<br />

coor<strong>di</strong>nazione nella crescita<br />

delle strutture refrattive è<br />

r i p o rtato in figura 2.<br />

Lo stato refrattivo dell’oc -<br />

chio del neonato e il suo<br />

successivo sviluppo<br />

La letteratura scientifica è<br />

veramente ricca <strong>di</strong> stu<strong>di</strong> che<br />

hanno cercato <strong>di</strong> valutare lo<br />

stato refrattivo del neonato.<br />

Vuoi però per <strong>di</strong>fferenze nel<br />

31


32<br />

metodo <strong>di</strong> valutazione della<br />

refrazione (oftalmoscopia<br />

<strong>di</strong>retta, retinoscopia, uso o<br />

non uso del ciclopegico etc),<br />

nella grandezza del campione<br />

esaminato, nel sesso e nell’età<br />

precisa dei soggetti, i risultati<br />

sono abbastanza eterogenei.<br />

Al fine <strong>di</strong> far or<strong>di</strong>ne e cercare<br />

<strong>di</strong> permettere un colpo d’occhio<br />

generale alla ricerca <strong>di</strong> un<br />

valore me<strong>di</strong>o, i risultati <strong>di</strong> questa<br />

notevole mole <strong>di</strong> stu<strong>di</strong><br />

sono stati raggruppati in tabella<br />

1.<br />

Nel 1980, Banks (citato in<br />

Rosner e Rosner 1990) pubblica<br />

una valutazione trasversale<br />

<strong>di</strong> 11 stu<strong>di</strong> pubblicati tra il<br />

1892 e il 1974, alcuni dei<br />

quali sono riportati nella tabel-<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

la sopra, per un totale complessivo<br />

<strong>di</strong> 3057 bambini compresi<br />

tra 1 e 10 giorni dalla<br />

nascita, affermando in conclusione<br />

che:<br />

• La <strong>di</strong>stribuzione dei <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong><br />

refrazione alla nascita è <strong>di</strong> tipo<br />

“ n o r m a l e ” .<br />

• La me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> tale <strong>di</strong>stribuzione<br />

è <strong>di</strong> +2.00D, la deviazione<br />

standard <strong>di</strong> 2.00.<br />

Soprattutto i due dati numerici<br />

sono ben evidenziabili sia in<br />

figura 1 che in tabella 1, e ci<br />

in<strong>di</strong>cano come alla nascita c’è<br />

una forte tendenza all’ipermetropia<br />

ma anche una notevole<br />

varianza dei dati.<br />

P a rtendo da una <strong>di</strong>stribuzione<br />

pressoché “normale” dello<br />

stato refrattivo nei neonati con<br />

Tabella 1: Tabella riassuntiva dei principali lavori <strong>di</strong> ricerca che<br />

hanno in<strong>di</strong>cato lo stato refrattivo del neonato<br />

Fig. 2 Esempi <strong>di</strong> relazione tra le strtture refrattive oculari. A: la crescita<br />

della lunghezza assiale nei tre casi è coor<strong>di</strong>nata alla variazione del pote -<br />

re <strong>di</strong> cornea e cristallino per cui l’effetto finale è l’emmetropia. B: in quesi<br />

tre casi la variazione della lunghezza assiale non è coor<strong>di</strong>nata con le varia -<br />

zioni <strong>di</strong>ottriche delle lenti, ciò originerà ametropia (Sorsby e coll 1961,<br />

rintracciato da Curtin, 1988)<br />

P.O.maggio 2003<br />

me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> circa +2.00D, il<br />

trend che si riscontra da analisi<br />

successive a 3 anni<br />

(Ingram e Barr, 1979), a 6<br />

anni (Hirsch, 1963; Sorsby,<br />

1957; Goldschmidt, 1968;<br />

citati in Rosner e Rosner<br />

1990) per arrivare all’adolescenza<br />

(Hirsch, 1964) è quello<br />

<strong>di</strong> una <strong>di</strong> una progressiva<br />

l e p t o c u rtosi della <strong>di</strong>stribuzione,<br />

che dopo raggiunta una<br />

simmetria all’età <strong>di</strong> 10/11<br />

anni, <strong>di</strong>viene asimmetrica<br />

verso la miopia (Borish,<br />

1970). In poche parole la<br />

varianza della <strong>di</strong>stribuzione si<br />

riduce drasticamente (<strong>emmetropizzazione</strong>),<br />

e pur rimanendo<br />

prevalente l’emmetropia, la<br />

miopia <strong>di</strong>venta più comune dell<br />

’ i p e r m e t r o p i a .<br />

Saunders e coll (1995), in uno<br />

stu<strong>di</strong>o longitu<strong>di</strong>nale (primi 18<br />

mesi <strong>di</strong> vita) su 22 soggetti<br />

hanno in<strong>di</strong>viduato che la velocità<br />

<strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong> è in<br />

relazione al livello del <strong>di</strong>fetto <strong>di</strong><br />

refrazione presente. Tanto più<br />

questo sarà alto alla nascita,<br />

tanto più velocemente avverrà<br />

la sua neutralizzazione (Fig. 3).<br />

È interessante notare come<br />

popolazioni <strong>di</strong> soggetti han<strong>di</strong>cappati<br />

adulti mostrano una<br />

incidenza maggiore <strong>di</strong> <strong>di</strong>fetti<br />

refrattivi rispetto a popolazioni<br />

normali, il che in<strong>di</strong>cherebbe un<br />

<strong>processo</strong> <strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong><br />

non corretto in tali soggetti<br />

(Saunders, 1995).


A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

Fig. 3 Variazione nella refrazione nei primi mesi <strong>di</strong> vita in 7 bambini: è evidente<br />

come più il <strong>di</strong>fetto <strong>di</strong> refrazione alla prima valutazione è alto più la linea tra i due<br />

sta<strong>di</strong> refrattivi è ripida cioè l’<strong>emmetropizzazione</strong> procede rapidamente (Saunders<br />

e coll, 1995)<br />

<strong>Il</strong> <strong>processo</strong> <strong>di</strong> emmetro p i z z azione:<br />

fattori ambientali o<br />

g e n e t i c i ?<br />

La <strong>di</strong>stribuzione leptocurtotica<br />

dello stato refrattivo in soggetti<br />

adulti, e quin<strong>di</strong> la presenza<br />

massiccia <strong>di</strong> soggetti emmetropi<br />

o vicini all’emmetropia<br />

(notevolmente maggiori <strong>di</strong><br />

quanto ci si aspetterebbe se la<br />

<strong>di</strong>stribuzione fosse tipicamente<br />

normale come ad esempio per<br />

l’altezza o il peso), <strong>di</strong>mostrerebbe<br />

come tra gli elementi<br />

che compongono la refrazione,<br />

non c’è libera associazione, ma<br />

il tutto è guidato da un <strong>processo</strong><br />

che ha come preciso scopo<br />

quello <strong>di</strong> eliminare i <strong>di</strong>fetti<br />

refrattivi. Tale <strong>processo</strong> <strong>di</strong><br />

<strong>emmetropizzazione</strong>, sebbene<br />

maggiormente evidente nell’infanzia,<br />

sembrerebbe assistere<br />

l’uomo per tutto l’arco della<br />

sua esistenza (Ooi e<br />

Grosvenor, 1995). Sul <strong>processo</strong><br />

<strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong> è<br />

stato veramente scritto molto.<br />

Tutto questo interesse alla<br />

comprensione dei meccanismi<br />

sottostanti al fenomeno che<br />

spinge la ricerca, è certamente<br />

la scommessa <strong>di</strong> poter<br />

i n t e rvenire sul meccanismo<br />

stesso quando questo non funziona<br />

originando i <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong><br />

refrazione. Per il momento<br />

siamo ancora lontani da una<br />

tale possibilità, e ciò perché<br />

siamo nella fase delle ipotesi<br />

sul meccanismo che è a tutti gli<br />

e ffetti ancora sconosciuto.<br />

Molti però sono i risultati sugli<br />

e ffetti dei fattori ambientali ed<br />

ere<strong>di</strong>tari sul <strong>processo</strong>. Di seguito<br />

viene effettuata una breve<br />

revisione delle principali conclusioni.<br />

Prima <strong>di</strong> procedere però,<br />

è interessante riportare l’ipotesi<br />

<strong>di</strong> alcuni autori (Glickstein e<br />

Millodot, 1970; Millodot e<br />

O ’ L e a ry, 1978) che si muovono<br />

fuori dal <strong>di</strong>lemma natura vs cultura,<br />

sostenendo che il <strong>processo</strong><br />

<strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong> non<br />

sarebbe altro che un grosso<br />

errore <strong>di</strong> valutazione. Gli esami<br />

refrattivi sul bambino si aff i d ano<br />

prevalentemente alla retinoscopia,<br />

che sfrutta il riflesso<br />

retinico. La luce riflessa sulla<br />

retina avviene però su <strong>di</strong> un<br />

piano <strong>di</strong>verso (più interno) <strong>di</strong><br />

quello dei recettori, questo nel<br />

bambino è maggiormente vero<br />

perché i due piani sono piuttosto<br />

<strong>di</strong>stanti. Risultato <strong>di</strong> quest’errore<br />

<strong>di</strong> misura sarebbe<br />

dunque una sovrastima dell’ipermetropia<br />

nel bambino.<br />

Seppure molto interessante,<br />

questa spiegazione ha <strong>di</strong>versi<br />

limiti, come quello <strong>di</strong> non considerare<br />

che un import a n t e<br />

aspetto del <strong>processo</strong> <strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong><br />

è la <strong>di</strong>minuzione<br />

della varianza generale che<br />

implica non solo una <strong>di</strong>minuzione<br />

dell’ipermetropia anche <strong>degli</strong><br />

altri <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong> refrazione cioè<br />

miopia e astigmatismo.<br />

P.O.maggio 2003<br />

Fig. 4 Mo<strong>di</strong>ficazione della struttura ocula -<br />

re indotta dall’uso <strong>di</strong> lenti negative (Shaikh<br />

e coll, 1999)<br />

Fattori genetici<br />

Molti autori ritengono che lo<br />

stato refrattivo “finale” <strong>di</strong> un<br />

in<strong>di</strong>viduo, sia geneticamente<br />

predeterminato. Le argomentazioni<br />

più convincenti a questa<br />

tesi derivano dagli stu<strong>di</strong> sui<br />

gemelli:<br />

• I primi lavori <strong>di</strong> questo tipo<br />

sono da far risalire agli anni<br />

’20 ad autori tedeschi. Sia<br />

Clausen (1924), che Jablonsky<br />

(1926), mostrano un significativo<br />

alto grado <strong>di</strong> concordanza<br />

dello stato <strong>di</strong> refrazione tra<br />

gemelli monozigoti rispetto agli<br />

eterozigoti (citati in Borish,<br />

1970).<br />

• Waardenberg (1950), conferma<br />

tali risultati su <strong>di</strong> un<br />

campione molto grande: 300<br />

coppie <strong>di</strong> monozigoti e 225<br />

eterozigoti.<br />

• Wixon (1958), stima le correlazioni<br />

dello stato refrattivo<br />

tra gemelli omozigoti +0.99;<br />

eterozigoti +0.64; e fratellastri<br />

+0.54 (citato in Rosner e<br />

Rosner 1990).<br />

• Sorsby (1962), in uno stu<strong>di</strong>o<br />

su 78 monozigoti e 40 eterozigoti<br />

non solo trova gli stessi<br />

risultati <strong>degli</strong> altri autori <strong>di</strong> cui<br />

sopra, ma <strong>di</strong>mostra alta correlazione<br />

anche tra le singole<br />

strutture refrattive oculari dei<br />

membri della coppia <strong>di</strong> monozigoti<br />

(citato in Rosner e Rosner<br />

1990).<br />

• Conferme alla tendenza<br />

riportata sopra si ha da molti<br />

33


34<br />

altri autori: Weber (1961),<br />

Otsuka (1956), We e k e r s<br />

(1961) ciatati da Borish<br />

(1970) e Hoste (1950),<br />

Knoblock (1985), Rosner et a<br />

coll (1987) citati in Rosner e<br />

Rosner (1990).<br />

• Molto importanti ai fini <strong>di</strong> una<br />

spiegazione unicamente genetica<br />

nella formazione dello stato<br />

refrattivo sono gli stu<strong>di</strong> dei<br />

tedeschi Lisch (1941) e Janke<br />

e Holste (1942), citati in<br />

Borish (1970), e <strong>di</strong> Bays<br />

(1966) che in<strong>di</strong>cano come il<br />

livello <strong>di</strong> concordanza dello<br />

stato refrattivo, tra gemelli<br />

monozigoti sia alto anche se i<br />

membri della coppia hanno vissuto<br />

in ambienti <strong>di</strong>versi <strong>di</strong> vita.<br />

• Come per ogni regola, sono<br />

state in<strong>di</strong>viduate delle eccezioni:<br />

Skeffington (1941), Gedda<br />

(1951) e Orth (1954) citati in<br />

Borish. <strong>Il</strong> caso più emblematico<br />

è quello <strong>di</strong> Orth che riporta il<br />

caso <strong>di</strong> due gemelli monozigoti<br />

uno dei quali emmetrope e l’atro<br />

miope <strong>di</strong> circa 25D.<br />

Fattori ambientali<br />

Abbiamo appena visto come<br />

l’analisi dei lavori <strong>di</strong> ricerca sull’influenza<br />

dei fattori genetici<br />

nella determinazione dello<br />

stato rifrattivo, ha chiaramente<br />

in<strong>di</strong>cato un loro forte coinvolgimento.<br />

Potrebbe sembrare<br />

strano ma anche i risultati<br />

sull’influenza dei fattori ambientali<br />

sono altrettanto inequivocabili<br />

nella <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> una loro<br />

chiara influenza nel <strong>processo</strong><br />

<strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong>.<br />

Volutamente nel paragrafo vengono<br />

trascurati i fattori<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

ambientali prenatali, perinatali,<br />

e quelli post natali legati alla<br />

<strong>di</strong>eta o a stati patologici generali<br />

e/o oculari, soffermandoci<br />

esclusivamente su fattori funzionali<br />

legati all’input visivo.<br />

Esistono tre filoni <strong>di</strong> ricerca,<br />

sia nell’uomo che nell’animale,<br />

con cui si <strong>di</strong>mostrerebbe l’importanza<br />

del feedback visivo<br />

ambientale per il corretto sviluppo<br />

verso l’emmetropia, dello<br />

stato refrattivo.<br />

1) Stu<strong>di</strong> sulla deprivazione<br />

visiva<br />

Se si impe<strong>di</strong>sce ad un occhio in<br />

crescita <strong>di</strong> <strong>di</strong>sporre <strong>di</strong> un input<br />

visivo normale (buio totale,<br />

chiusura palpebre, lenti traslucide,<br />

luce continua etc), lo si<br />

espone ad un grosso rischio <strong>di</strong><br />

“smarrire la strada” verso l’emmetropia.<br />

Gli stu<strong>di</strong> sulla deprivazione visiva<br />

hanno avuto una notevole<br />

<strong>di</strong>ffusione sugli animali, dove si<br />

sono utilizzate svariate forme e<br />

modalità <strong>di</strong> deprivazione, con<br />

risultati piuttosto evidenti:<br />

• Inducendo una deprivazione<br />

visiva (lenti traslucide, chiusura<br />

palpebre etc) si genera un<br />

allungamento del globo e quin<strong>di</strong><br />

una miopia su molte specie<br />

<strong>di</strong> animali:<br />

- Pollo (Papastergiou e coll,<br />

1988)<br />

- Toporagno (Siegwart e<br />

Norton, 1998)<br />

- Scoiattolo (McBrien e coll,<br />

1993)<br />

- Macaco (Wiesel e Raviola,<br />

1977).<br />

- Falco (An<strong>di</strong>son, 1992)<br />

- Maiale (Shih e coll, 1998)<br />

P.O.maggio 2003<br />

- Coniglio (Tokoro, 1970)<br />

- Gatto (Gollender e coll, 1979)<br />

• <strong>Il</strong> tasso <strong>di</strong> progressione miopica<br />

è tanto maggiore quanto<br />

più precoce è la deprivazione,<br />

tanto minore quanto più l’animale<br />

ha la possibilità <strong>di</strong> avere<br />

esperienze visive normali<br />

(Napper e coll, 1995;<br />

S i e g w a rt e Norton, 1998).<br />

Inoltre il fenomeno sembrerebbe<br />

essere graduale, cioè il<br />

grado <strong>di</strong> miopia assiale varia<br />

<strong>di</strong>rettamente con il grado <strong>di</strong><br />

degradazione dell’immagine<br />

retinica (Smith e Hung, 2000).<br />

• Troilo e coll (1995), in un<br />

esperimento sull’effetto della<br />

deprivazione visiva (occlusore<br />

<strong>di</strong> plastica traslucida) su varie<br />

specie <strong>di</strong> polli, hanno in<strong>di</strong>viduato<br />

che la deprivazione visiva ha<br />

sempre un effetto sul normale<br />

sviluppo oculare ma la natura<br />

<strong>di</strong> tale effetto è legata alla specie<br />

<strong>di</strong> polli deprivati, evidenziando<br />

quin<strong>di</strong> un rapporto tra fattori<br />

genetici e ambientali.<br />

• Due forme particolari <strong>di</strong><br />

deprivazione visiva; il buio completo<br />

e la luce costante sembrano<br />

dare origine a ipermetropia.<br />

(Troilo e Wa l m a n n ,<br />

1991; Li e coll, 1995).<br />

• Nei pesci è stato anche<br />

<strong>di</strong>mostrato che la qualità dell’input<br />

visivo è in grado <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>ficare<br />

anche il potere e la qualità<br />

ottica del cristallino (Kroger<br />

e coll, 2001).<br />

• Nel caso in cui si interrompe<br />

la deprivazione visiva che ha<br />

indotto miopia (lenti traslucide)<br />

o ipermetropia (buio totale e<br />

continuo) il meccanismo <strong>di</strong><br />

<strong>emmetropizzazione</strong> entra <strong>di</strong>


nuovo in azione riportando i<br />

<strong>di</strong>fetti indotti dalla deprivazione<br />

verso l’emmetropia (Troilo e<br />

Walmann, 1991).<br />

Nell’uomo non è possibile valutare<br />

l’effetto della deprivazione<br />

visiva inducendola sperimentalmente.<br />

Quello che si effettua è<br />

allora, l’osservazione dei casi<br />

<strong>di</strong> deprivazione, indotta da<br />

patologie monoculari. Anche in<br />

questi casi è stata <strong>di</strong>mostrata<br />

una chiara influenza (allungamento<br />

assiale e miopia) legata<br />

alle varie deprivazioni:<br />

• Opacità corneali (Gee, 1988)<br />

• Emorragie vitreali (Miller-<br />

Meeks, 1990)<br />

• Opacità corneali (Calossi,<br />

1994)<br />

• Ptosi palpebrale (Robb, 1977;<br />

O’Leary e Millodot, 1979)<br />

2) Stu<strong>di</strong> sull’eccessiva foca -<br />

lizzazione da vicino<br />

La seconda fonte <strong>di</strong> evidenza<br />

sull’effetto dei fattori ambientali<br />

nello sviluppo dello stato <strong>di</strong><br />

refrazione, fa capo al fattore<br />

della prolungata visione da vicino<br />

come effetto inducente<br />

miopia. Nell’uomo occupazioni<br />

associate ad un impegno prolungato<br />

da vicino mostrerebbero<br />

un aumento dell’incidenza<br />

della miopia (Angle e<br />

Wismann, 1978; Duke-Elder,<br />

1930; Young, 1977; Zadnik e<br />

Mutti, 1995).<br />

Young (1962) riesce ad indurre<br />

sperimentalmente miopia in<br />

scimmie a cui si limitava il loro<br />

sguardo ad una piccola zona<br />

da vicino.<br />

Nella visione da vicino, viene<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

continuamente utilizzata l’accomodazione,<br />

cioè quella<br />

capacità <strong>di</strong> aumentare il potere<br />

refrattivo oculare. Se quin<strong>di</strong><br />

il continuo lavoro da vicino è<br />

causa <strong>di</strong> uno spostamento<br />

refrattivo permanente (miopia)<br />

allora ci sono buone possibilità<br />

che l’accomodazione sia un<br />

fattore importante.<br />

Considerando quanto detto,<br />

sul fronte inter<strong>di</strong>sciplinare psicologia-optometria,<br />

è stata<br />

fatta un’interessante ipotesi<br />

(Rosner e Rosner, 1990): considerando<br />

che l’accomodazione<br />

è una funzione controllata<br />

dal Sistema Nerv o s o<br />

Autonomo, anche l’<strong>emmetropizzazione</strong><br />

potrebbe essere<br />

influenzata da fattori psicologici,<br />

come per esempio una<br />

forma <strong>di</strong> stress emotivo.<br />

Considerando però, la complessità<br />

dei fattori tirati in ballo<br />

da una tale possibilità, nessuno<br />

finora è riuscito a <strong>di</strong>mostrarla<br />

sperimentalmente (per<br />

una parziale rassegna ve<strong>di</strong><br />

Chung, 1993). Viceversa il<br />

livello <strong>di</strong> impegno cognitivo che<br />

si accompagna all’attività <strong>di</strong> lettura<br />

durante la visione da vicino,<br />

è stato scartato come<br />

possibile causa <strong>di</strong> induzione<br />

miopica (Rosenfield e<br />

Ciuffreda, 1994).<br />

3) Stu<strong>di</strong> sui <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong> refrazione<br />

indotti<br />

È stato sperimentalmente<br />

<strong>di</strong>mostrato che se si pone <strong>di</strong><br />

fronte ad un occhio <strong>di</strong> vari animali<br />

appena nati, facciamo<br />

conto emmetropi, una lente<br />

positiva che induce miopia,<br />

P.O.maggio 2003<br />

sorprendentemente questo<br />

stato refrattivo comincerà ad<br />

essere compensato dalle<br />

strutture oculari, che tenderanno<br />

a far si che la retina<br />

coincida con il nuovo fuoco (nel<br />

caso appena visto l’occhio si<br />

accorcerà). La stessa cosa<br />

ma in <strong>di</strong>rezione opposta, succederà<br />

nel caso <strong>di</strong> lenti negative<br />

(Fig.4). Questi risultati sono<br />

stati ottenuti in vari animali:<br />

gatto (Smith e coll, 1980),<br />

pollo (Schaeffel e coll, 1988;<br />

Schmid e Wildsoet, 1996;<br />

Wildsoet e Wallman, 1995),<br />

apale (Graham e Judge,<br />

1999), macaco (Smith e coll,<br />

1994), toporagno (Shaikh e<br />

coll, 1999). Irving e coll<br />

(1995), hanno ottenuto risultati<br />

<strong>di</strong> compensazione refrattiva<br />

anche se il <strong>di</strong>fetto che veniva<br />

indotto era un astigmatismo.<br />

Le variazioni strutturali<br />

che sembrerebbero coinvolte<br />

nelle rapide compensazioni<br />

<strong>di</strong>ottriche stimolate dall’uso <strong>di</strong><br />

lenti sembrerebbero essere<br />

principalmente due (Wildsoet<br />

e Wallman, 1995):<br />

-la lunghezza oculare, il cui<br />

allungamento è responsabile<br />

della risposta a lenti negative.<br />

-lo spessore della coroide che<br />

crescendo permetterebbe una<br />

riduzione della lunghezza assiale<br />

per la compensazione al<br />

defocus inflitto da lenti positive.<br />

La compensazione del <strong>di</strong>fetto<br />

<strong>di</strong> refrazione indotto sperimentalmente<br />

durante la crescita<br />

oculare è una delle prove più<br />

evidenti <strong>di</strong> come il <strong>processo</strong> <strong>di</strong><br />

<strong>emmetropizzazione</strong> sia guidato<br />

da input ambientali.<br />

35


36<br />

Conclusione<br />

Passo successivo al percorso<br />

fin qui compiuto, sarebbe quello<br />

<strong>di</strong> entrare nel merito dei<br />

meccanismi <strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong><br />

(per una rassegna ve<strong>di</strong><br />

Troilo, 1992) su cui molto,<br />

anche se controverso, è stato<br />

s c r i t t o .<br />

Ma l’aspetto principale che si<br />

è voluto sottolineare in questa<br />

sede è solo quello <strong>di</strong> <strong>di</strong>mostrare<br />

che non si può prescindere<br />

nello stu<strong>di</strong>o dello sviluppo dell’uomo<br />

da nessuno dei due fattori<br />

genetici e ambientali.<br />

Tale conclusione si è rivelata<br />

p a rticolarmente vera anche<br />

per il <strong>processo</strong> <strong>di</strong> <strong>emmetropizzazione</strong><br />

in cui i due fattori, probabilmente<br />

con meccanismi<br />

<strong>di</strong>versi, predeterminato, sequenziale<br />

e passivo quello<br />

genetico, e attivamente guidato<br />

da input visivi quello ambientale,<br />

concorrono sinergicamente<br />

a in<strong>di</strong>rizzare le strutture<br />

oculari in crescita, verso un<br />

r a p p o rto coor<strong>di</strong>nato e sincrono<br />

che consentirà al mondo<br />

circostante <strong>di</strong> focalizzarsi con<br />

una certa precisione sulla retina<br />

del bambino e del futuro<br />

a d u l t o .<br />

BIBLIOGRAFIA:<br />

An<strong>di</strong>son e coll (1992) The refractive<br />

developmentof the eye of the American<br />

kestrel (Falcus sparviero): a new avian<br />

model. J Comp Phisiol, 170: 565-74.<br />

Angle J, Wissmann DA (1978) Age,<br />

rea<strong>di</strong>ng, and myopia. Am J Optom<br />

Phisiol Optics, 55: 302-308.<br />

Bays JA (1966) Here<strong>di</strong>ty and myopia. J<br />

Am Optom Ass, 37: 46.<br />

Borish IM. (1970) Clincal Refraction.<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

Third E<strong>di</strong>tion. Professional Press Books,<br />

New York.<br />

Calossi A, Madesani A, Zanella S.<br />

(1992) Nuove prospettive per il control-<br />

lo della miopia? Riv It Optom, 4: 105-<br />

109.<br />

Calossi A. (1994) Increase of ocular<br />

axial length in infantile traumatic cata-<br />

ract. Optom Vis Sci Jun, 71: 386-91.<br />

Chung KM. (1993) Critical review:<br />

effects of optical defocus on refractive<br />

development and ocular growth and<br />

relation to accommodation. Optom Vis<br />

Sci, 70: 228-33.<br />

C u rtin J (1988) La miopia. USES,<br />

Firenze.<br />

Dawkins MS. (1992) I meccanismi del<br />

c o m p o rtamento animale. Piccola<br />

Biblioteca Einau<strong>di</strong>, Torino.<br />

Duke-Elder WS (1930) An investigation<br />

of the effect on the eye of occupations<br />

involvong close work. Br J Ophthal, 14:<br />

609-620.<br />

Gee SS, Tabbara KF (1988) Increase in<br />

ocular axial lenght in patients with cor-<br />

neal opacifications. Ophtalmology, 95:<br />

1276-8.<br />

Glickstein M, Millodot M. (1970)<br />

Retinoscopy and eye size. Science,<br />

168: 605-6.<br />

Gollender M e coll (1979) Development<br />

of axial ocular <strong>di</strong>mension following eyelid<br />

suture in cat. Vis Res, 19: 221-223.<br />

Graham B, Judge S (1999) The effects<br />

of spectacle wear in infancy on eye<br />

growth and refractive error in the mar-<br />

moset (Callithrix jacchus). Vis Res, 39:<br />

189-206.<br />

Hirsch MJ (1964) Pre<strong>di</strong>ctability of<br />

refractionat age 14 on the basis of<br />

testing at age6: interim report on the<br />

P.O.maggio 2003<br />

Ojai longitu<strong>di</strong>nal study of refraction. Am<br />

J Optom, 41: 567-73.<br />

Ingram RM, Barr A (1979) Changes in<br />

refraction between the ages of 1 and 3<br />

? years. Br J Ophthal, 63: 339.<br />

I rving EL, Callender MG, Sivak JG<br />

(1995) Inducing Ametropias in hatch-<br />

ling chicks by defocus- apertur effects<br />

and cylindrical lenses. Vis Res, 35:<br />

1165-1174.<br />

Li T, Troilo D, Glasser A, Howland HC<br />

(1995) Costant light produces severe<br />

corneal flattening and hyperopia in chic-<br />

kens. Vis Res, 35: 1203-1209.<br />

Kroger RHH, Campbell MCW, Fernald<br />

RD (2001) The development of the<br />

crystalline lens is sensitive to visual<br />

input in the African cichlid fish,<br />

Haplochromis burtoni. Vis Res, 41:<br />

549-559.<br />

McBrien NA e coll (1993) Experimental<br />

myopia in a <strong>di</strong>urnal mammal (Sciurus<br />

carolinensis) with no accommodative<br />

ability. J Physiol (Lond), 469: 427-41.<br />

Miller-Meeeks MJ e coll (1990) Myopia<br />

induced by vitreus emorrage. Am J<br />

Ophtalmol, 109: 119-23.<br />

Millodot M, O’Leary D (1978) The <strong>di</strong>s-<br />

crepancy between retinoscopic and<br />

subjective measurements: effect of<br />

age. Am J Optom Phisiol Optics, 55:<br />

553-6.<br />

Napper GA e coll (1995) The duration<br />

of normal visual exposure necessary to<br />

prevent form deprivation myopia in<br />

chicks. Vis Res, 35:1337-44.<br />

O’Leary DJ, Millodot M (1979) Eyelid<br />

closure causes myopia in human.<br />

Experientia, 35: 1478-9.<br />

Ooi CS, Grosvenor T (1995)<br />

Mechanisms of emmetropization in the<br />

aging eye. Optom Vis Sci, 72: 60-6.


38<br />

Papastergiou GI e coll (1998) Induction<br />

of axial eye elongation and myopic<br />

refractive shift in one-year-old chickens.<br />

Vis Res, 38: 1883-8.<br />

Robb RM (1977) refractive errors<br />

associated with hemangiomas of the<br />

eyelids and orbit in infancy. Am J<br />

Ophtalmol, 83: 52-8.<br />

Rosenfield M, Ciuffreda KJ. (1994)<br />

Cognitive demand and transient near-<br />

work-induced myopia. Optom Vis Sci,<br />

71: 381-385.<br />

Rosner J, Rosner J. (1990) Pe<strong>di</strong>atric<br />

O p t o m e t ry. Butterw o rths, Stoneham<br />

USA.<br />

Saunders KJ, Woodhouse JM, Westall<br />

CA (1995) Emmetropization in human<br />

infancy: rate of chages is related to ini-<br />

tial error. Vis Res, 9: 1325-1328.<br />

Schaeffel F, Glasser A, Howland HC<br />

(1988) Accomodation, refractive error<br />

and eye growth in chickens. Vis Res 28:<br />

639-57.<br />

Schmid KL, Wildsoet CF (1996) Effects<br />

on the compensatory responses to<br />

positive and negative lenses of intermit-<br />

tent lens wear and ciliary nerve section<br />

in chicks. Vis Res, 36: 1023-36.<br />

Shaikh AW, Siegwart JT, Norton TT<br />

(1999) Effect of interrupted lens wear<br />

on compensation for minus lens in tree<br />

shrews. Optom Vis Sci, 76: 308-15.<br />

Shih YF e coll (1998) Effects of lid sutu-<br />

A G G I O R N A M E N T O Contattologia, ottica ed optometria<br />

ring and trans-scleral cryotherapy on<br />

ocular growth ina piglet model. Optom<br />

Vis Sci, 75: 758-762.<br />

Siegwart JT Jr, Norton TT (1998) The<br />

susceptible period for deprivation-indu-<br />

ced myopia in tree shrew. Vis Res, 38:<br />

3505-15.<br />

Smith EL 3rd, Maguire GV, Watson JT<br />

(1980) Axial length and refractive<br />

errors in kittens reared with optically<br />

induced anisometropia. Inv Ophthalmol<br />

Vis Sci, 19: 1250-1255.<br />

Smith EL 3rd, Hung LF, Harwerth RS<br />

(1994) Effects of optically induced blur<br />

on the refractive status of young mon-<br />

keys. Vision Res, 34: 293-301.<br />

Smith EL 3rd, Hung LF (2000) Form-<br />

deprivation myopia in monkeys is a gra-<br />

ded phenomenon. Vis Res, 40: 371-<br />

381.<br />

Sorsby A, Sheridan M (1960) The Eye<br />

at birth: mesurement of the principal<br />

<strong>di</strong>ameter in forthyeight cadavers. J<br />

Anat, 94: 192.<br />

Stassen Berger K. (1996) Lo sviluppo<br />

della persona. Zanichelli, Bologna.<br />

Tokoro T. (1970) Experimental myopia<br />

in Rabbits. Inv Ophthalmol Vis Sci, 28<br />

(suppl): 217.<br />

Troilo D, Wallman J (1991) The regula-<br />

tion of eye growth and refractive state:<br />

an experimental study of emmetropiza-<br />

tion. Vis Res, 31: 1237-1250.<br />

P.O.maggio 2003<br />

Troilo D (1992) Neonatal eye growth<br />

and emmetropization – a literature<br />

review. Eye, 6: 154-160.<br />

Troilo D, Li T, Glasser A, Howland HC<br />

(1995) Differences in eye growth and<br />

the response to visual deprivation in <strong>di</strong>f-<br />

ferent strains of chicken. Vis Res,<br />

35:1211-6.<br />

Waardenberg PJ. (1961) Tw i n<br />

research in ophthalmology. Doc<br />

Ophthal, 84: 593.<br />

Wiesel TN, Raviola E. (1977) Myopia<br />

and eye enlargment after neonatal lid<br />

fusion in monkeys. Nature, 266: 66-8.<br />

Wildsoet C, Wallman J. (1995)<br />

Choroidal and scleral mechanisms of<br />

compensation for spectacle lenses in<br />

chicks. Vis Res, 35:1175-94.<br />

Young FA (1961) The effect of restric-<br />

ted space on the primate eye. Am J<br />

Ophthal, 52: 799-806.<br />

Young FA (1977) The nature and con-<br />

trol of myopia. Am J Optom Phisiol<br />

Optics, 48: 451.<br />

Zadnik K, Mutti DO (1995) How appli-<br />

cable are animal myopia models to<br />

human juvenile onset myopia? Vis Res,<br />

35:1283-8.<br />

Zadnik K, Mutti DO (1998) Incidence<br />

and <strong>di</strong>stribution of refractive anomalies.<br />

In Ed. Benjamin WJ. Borish’s Clinical<br />

Refraction. WB Saunders Company,<br />

Philadelphia.

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