Fundamentos de visión binocular

2. Cinemática del ojo

2.1 Introducción a la motilidad ocular

Los dos globos oculares, con sus anexos (músculos extraoculares, etc.) y conexiones nerviosas con y dentro del córtex visual, forman una entidad indivisible. No obstante, es conveniente analizar separadamente los subsistemas motor y sensorial. A partir de las condiciones para la visión binocular explicadas en el capítulo anterior, el subsistema motor tiene tres funciones principales:

– Incrementar la extensión del campo visual efectivo (monocular y binocular) variando la fijación binocular.

– Trasladar la imagen del objeto de interés a la fóvea y mantenerla allí para aprovechar la máxima agudeza visual de que disponemos.

– Mantener la alineación de los dos ojos para asegurar la percepción haplópica (no doble).

Esto significa que el subsistema oculomotor está al servicio del subsistema sensorial, porque el segundo interviene en las últimas fases de la visión. Por tanto, hemos considerado conveniente comenzar este libro con los aspectos oculomotores, para a continuación relacionarlos con los aspectos sensoriales de la visión binocular.

Esta unidad temática que iniciamos, centrada en la motilidad ocular, consta de cuatro capítulos. Este capítulo se centra en la descripción geométrica de los movimientos monoculares. El capítulo III se dedica a analizar los agentes mecánicos que provocan los movimientos oculares. El capítulo IV se centra en una clasificación estrictamente funcional de los movimientos oculares. Y el capítulo V profundiza en los movimientos binoculares y sus anomalías (forias y estrabismos).

2.2 Conceptos iniciales: ejes, ángulos y pianos de referenda en el ojo

Para lo que sigue, es conveniente listar y definir los conceptos siguientes:

Eje óptico (EO): recta que pasa por los puntos nodales y une todos los centros de curvatura de los dioptrios oculares.

Eje visual (EV): par de rectas paralelas que unen el punto de fijación con la fóvea a través de los puntos nodales N y N'.

Centro de rotatión (CR): punto fijo alrededor del cual se producen los giros del globo ocular, que se considera como una esfera de radio r = 10.5 mm desde el polo oftalmométrico. Se encuentra aproximadamente a 13.5 mm del vértice corneal (Bennett & Rabbetts, 1989: 168).

Eje de fijación: es el eje que une el centro de rotatión del ojo con el punto de fijación.

Eje pupilar: eje normal a la córnea que pasa por el centro de la pupila de entrada.

Línea principal de mirada: es la línea que une el punto objeto con el centro de la pupila de entrada.

Ángulo α: ángulo formado entre el eje visual y el eje óptico. Su valor suele estar entre los 4 y 8°, tomándose un valor estándar de 5°.

Ángulo γ: es el ángulo formado entre el eje de fijación y el óptico. Es mayor que α.

Ángulo κ: es el formado entre el eje pupilar y la línea principal de mirada. Generalmente κ < α.

Todos estos conceptos aparecen en la fig. 2.1.

Fig. 2.1 Ejes y ángulos en el ojo.

Ejes de Fick: son los ejes principales de rotación del ojo, es decir, los que resultan de montar un sistema de ejes cartesianos sobre el centro de rotación como origen de referencia (fig. 2.2).

Plano de Listing: es un plano frontal que contiene el centro de rotación de los dos ojos, es decir, que contiene los ejes de Fick YZ (fig. 2.2).

Fig. 2.2 Ejes de Fick y plano de Listing.

2.3 Posición de los ojos en la cabeza

Los ojos se sitúan en las órbitas oculares, cuyas paredes internas son paralelas y de dirección sagital. Las paredes externas forman un ángulo aproximado de 90º. Los ojos se insertan en las órbitas formando un ángulo de 45º, y éstas, con respecto a los ejes visuales paralelos, forman aproximadamente un ángulo de 23º (fig. 2.3).

Fig. 2.3 Posición de los ojos en las órbitas oculares (de Hugonnier 1977).

A partir del esquema de la última figura, podemos definir las siguientes posiciones del ojo:

Posición anatómica de reposo: los ojos no están sometidos a ningún tipo de estímulo. Es de ligera divergencia. No tiene interés, ya que es la posición que se da en un cadáver.

Posición fisiológica de reposo: sólo actúa el tono muscular. Es la que toman los ojos bajo anestesia.

Posición primaria: los ojos están mirando un objeto muy lejano a la misma altura que los ojos, lo cual significa tener los dos ejes visuales paralelos. Será siempre la posición inicial de cualquier movimiento ocular, como la marcan los ojos en la fig. 2.3.

Posición disociada: están todos los estímulos presentes, excepto el de fusión.

Posición de fijación: posición normal de los ojos cuando se fijan sobre un punto.

Posición diagnóstica de la mirada: posición forzada de ambos ojos para poner a prueba la acción máxima de cada músculo extraocular (§ Capítulo 5).

2.4 Ducciones

A partir de la definición de los ejes de Fick, cualquier rotación monocular alrededor de uno de estos ejes se denomina movimiento simple o secundario, mientras que cualquier combinación de movimientos o giros alrededor de un eje que no sea de Fick se denomina movimiento oblicuo o terciario.

En función de cuál sea la posición al final del movimiento, definimos:

Posición secundaria: aquella a la que se llega a través de un movimiento secundario de giro alrededor de los ejes Y o Z.

Posición terciaria: cualquier otra posición a la que se llega girando alrededor de un eje que no sea de Fick.

Las rotaciones monoculares que puede realizar el ojo se denominan ducciones y se pueden clasificar en:

Supraducción: elevación alrededor del eje Z.

Infraducción: depresión o descenso alrededor del eje Z.

Abducción: giro hacia el lado temporal alrededor del eje Y. También se denomina dextroducción en el OD y levoducción en el OI.

Adducción: giro hacia el lado nasal alrededor del eje Y. También se denomina levoducción en el OD y dextroducción en el OI.

Intorsión o inciclotorsión: giro alrededor del eje X en dirección nasal.

Extorsión o exciclotorsión: giro alrededor del eje X en dirección temporal.

Los movimientos terciarios se pueden descomponer en dos movimientos secundarios y su notación es la composición de los dos nombres. Así, un movimiento del ojo hacia el lado nasal y hacia arriba del ojo derecho se denominaría levosupraducción (fig. 2.4).

Fig. 2.4 Ducciones en el ojo derecho.

2.5 Sistemas de representación de los movimientos oculares

A la hora de plantear la cuestión de qué camino elige el ojo cuando realiza un movimiento oblicuo –desde la posición primaria O a la posición terciaria T– tenemos de partida que éste puede elegir voluntariamente infinitos caminos o rutas, pero lo que nos interesa es averiguar la ruta que elige involuntariamente. Desde un punto de vista lógico, el ojo elige siempre involuntariamente la ruta más corta, la del mínimo esfuerzo, la que podemos trazar visualmente a lo largo del segmento OT que une los dos puntos, pero ¿qué tipo de rotaciones monoculares implica hacer esto?, ¿se puede ejecutar este movimiento con un único giro, o es necesario hacer más de uno?

Para contestar a estas preguntas vamos a presentar varias rutas o caminos, las cuales nos conducirán a comprender las leyes de Donders y de Listing de los movimientos oculares, que presentaremos en el apartado siguiente. Para ello desarrollaremos un ejemplo numérico asociado a un esquema característico (fig. 2.5) en el que las posiciones primaria O y la terciaria T forman un rectángulo cuyos dos vértices adicionales son los puntos S (encima de O y a la izquierda de T) y R (a la derecha de O y debajo de T), todos ellos en un plano perpendicular al eje de fijación.

Fig.2.5 Ejemplo numérico de un movimiento terciario u oblicuo O→T

2.5.1 Ruta de Helmholtz

Propuesta por uno de los grandes científicos del siglo XIX, y «padre» de la Óptica Fisiológica, esta ruta plantea dos movimientos oculares (fig. 2.6):

Fig. 2.6 Ruta de Helmholtz y sistema asociado de representación (Φ,μ) de los movimientos oculares.

– Sub-ruta H1: elevación (o descenso) λ, de O a S:

– Sub-ruta H2: giro fuera del plano de Listing denotado como azimuth μ, de S a T:

Simplemente, plantea la ruta que saldría a través de la esquina superior-izquierda del rectángulo de vértices OSTR. Para el ejemplo numérico, obtenemos λ = +2.86 deg y μ = +4.57 deg.

Con estos dos parámetros de giro se puede formar un sistema no cartesiano de representatión dado que el azimuth no es un movimiento secundario, donde la variable horizontal es A. y la vertical μ (fig. 2.6, derecha), y en el que el origen es O y la positión final o terciaria es deg para el ejemplo desarrollado.

2.5.2 Ruta de Fick

Al igual que la anterior, se proponen dos sub-movimientos oculares (fig. 2.7):

Fig. 2.7 Ruta de Fick y sistema asociado de representación (ϕ,θ) de los movimientos oculares.

– Sub-ruta F1: longitud ϕ, de O a R:

– Sub-ruta F2: giro fuera del plano de Listing denotado como latitud θ, de R a T:

Simplemente, plantea la ruta que saldría a través de la esquina inferiorderecha del rectángulo de vértices OSTR. Para el ejemplo numérico, obtenemos (ϕ)= +4.57 deg y θ = +2.85 deg.

Con estos dos parámetros de giro se puede formar otra vez un sistema no cartesiano de representatión dado que la latitud no es un movimiento secundario, donde la variable horizontal es ϕ y la vertical θ (fig. 2.7, derecha), y en el que el origen es O y la positión final o terciaria es deg para el ejemplo desarrollado.

2.5.3 Ruta de Listing

Se basa en que el ojo va a ejecutar el camino más corto entre O y T, es decir, a través de la diagonal del rectángulo de vértices OSTR (fig. 2.8). Para ello, el ojo parece conocer el ángulo relativo α entre O y T, el cual se denota como meridiano y se deduce a partir de:

Fig. 2.8 Ruta de Listing y sistema asociado de representatión (ϕθ) de los movimientos oculares.

Tenido en cuenta el ángulo α, Listing encontró que, girando el eje Y de Fick un valor α, el ojo puede girar directamente de O a T con un valor β, denotado como excentricidad y que se deduce a partir de:

En principio, la única rotación monocular que se haría sería el valor β y no el valor α, puesto que lo asociamos a un giro de los ejes de Fick y no del ojo. Aun así, no podríamos identificar la rotación β como un tipo de ducción. Consecuentemente, el sistema de representación asociado a esta ruta es exclusivamente polar o curvilíneo, nunca cartesiano (fig. 2.8, derecha). Para el ejemplo numérico desarrollado, se obtiene que α = 32.01 deg y β = 5.39 deg, que serán por tanto las coordenadas polares asociadas a la posición terciaria T.

Reuniendo todas las variables de las tres rutas (Helmholtz, Fick y Listing), aparecen las relaciones siguientes por trigonometría simple:

Fig. 2.9 Comprobación de la falsa torsión.

2.6 Leyes de Donders y de Listing

En principio, si tratamos al globo ocular como una esfera, no existe ningún impedimento geométrico para llegar a una posición terciaria T con un único eje de giro (fig. 2.9, derecha). Sin embargo, desde un punto de vista de estudio de los movimientos es más sencillo descomponer cualquier movimiento terciario como composición de movimientos secundarios. Por ejemplo, para llegar a una posición terciaria del ojo derecho arriba y a la derecha, podemos realizar una dextrosupraducción o una supraducción y luego una dextroducción o abducción, que es la ruta de Helmholtz. En general, para ir de la posición primaria a una terciaria, el ojo siempre usa la ruta más corta, siguiendo un principio de mínimo esfuerzo, girando alrededor de un eje perpendicular al plano que contiene el punto inicial y final (el plano QOT de la fig. 2.8), que es la ruta de Listing. Ahora bien, aunque en principio parece que la posición final del ojo debería ser la misma por uno u otro camino, lo cierto es que la posición final es diferente. Lo podemos comprobar claramente en la fig. 2.9, en la que observamos cómo el giro del ojo por dos caminos diferentes da lugar a que la cruz pegada al ojo queda en una orientación diferente.

Si considerásemos el camino por movimientos secundarios (Helmholtz o Fick), habría que añadir al final una ligera torsión ω. Esta falsa torsión es producto de la diferencia geométrica de los dos movimientos. Sin embargo, la posición final del ojo es siempre la que se obtendría a través del camino más corto (ruta de Listing). Este aspecto lo indicó inicialmente Donders (1847) con su ley:

«El grado de falsa torsión ω asociado a una posición terciaria es independiente de cómo se llega esta posición.»

Listing (1854) concretó más esta ley, enunciando su ley:

«Cuando la línea principal de mirada es .llevada desde una posición primaria hasta cualquier otra posición terciaria, el ángulo de falsa torsión del ojo en esta posición es el mismo que el que se conseguiría si el ojo hubiese llegado a esta posi-ción girando β alrededor de un eje perpendicular al plano que contiene el punto inicial y final.»

Aunque la justificación geométrica completa del ángulo de falsa torsión ω es más complicada (Bennett & Rabbetts, 1989: 177), es posible relacionar esta nueva variable con las anteriores asociadas a las rutas de Fick y de Listing:

Para el ejemplo numérico desarrollado en la sección anterior se obtiene ω = 6’ 50" de arco. En general, el valor numérico de ω nunca excederá de 10 deg. Para comprobar la falsa torsión se puede hacer uso de dos métodos:

a) Fotográfico: se basa en realizar una fotografía del ojo y comprobar la torsión producida.

b) Post-imágenes: se produce una post-imagen en forma de cruz. Al mover el ojo en diferentes direcciones se observa que en las direcciones B, C, D y E no se ve variación, mientras que en las direcciones F, G, H y J se observa un giro de la cruz (fig. 2.10).

Fig. 2.10 Comprobación de la falsa torsión por post-imágenes.

PROBLEMAS

Problema resuelto

1. Considera que nos encontramos en el cine a una distancia de 20 m de la pantalla, la cual tiene de dimensiones 9 m de ancho por 4 m de alto. Si suponemos que reposando la cabeza sobre el respaldo nos encontramos en positión primaria respecto al centro de la pantalla O, y consideramos dos puntos A (en la esquina superior-izquierda) y B (en el centro del cuadrante inferior-izquierdo) sobre la pantalla, determina:

a) Las representations de Helmholtz, Fick y Listing de los movimientos oculares de tipo terciario O→A y → B.

b) La falsa torsión ω asociada a estos dos movimientos oculares.

a) La fig. 2.11 muestra las posiciones terciarias A y B con respecto a la positión primaria, así como los vértices adicionales S, T, R y P para describir las rutas de Helmholtz y Fick.

Fig. 2.11 Esquema inicial del problema 1.

Para el movimiento oblicuo O→A, los parámetros de la ruta de Helmholtz son:

Para el movimiento oblicuo O→B, los parámetros de la ruta de Helmholtz son:

Las posiciones (Φ,μ) de las posiciones terciarias A y B en el diagrama de representación se muestran en la fig. 2.12.

Fig. 2.12 Esquemas de obtención de los parámetros (Φ,μ) de Helmholtz y repre-sentación gráfica de los dos movimientos terciarios del problema 1.

Para el movimiento oblicuo O→A, los parámetros de la ruta de Fick son:

Para el movimiento oblicuo O→B, los parámetros de la ruta de Fick son:

Las posiciones (Φ,θ) de las posiciones terciarias A y B en el diagrama de representación se muestran en la fig. 2.13.

Fig. 2.13 Esquemas de obtención de los parámetros (ɸ,θ) de Fick y representación gráfica de los dos movimientos terciarios del problema 1.

Para el movimiento oblicuo O→A, los parámetros de la ruta de Listing son:

Para el movimiento oblicuo O→B, los parámetros de la ruta de Listing son:

Las posiciones (α,β) de las posiciones terciarias A y B en el diagrama de representación se muestran en la fig. 2.14.

Fig. 2.14 Esquemas de obtención de los parámetros (α,β) de Listing y representación gráfica de los dos movimientos terciarios del problema 1.

b) El ángulo de falsa torsión ω asociado a cada uno de los dos movimientos oblicuos son:

– Para el movimiento O→A:

– Para el movimiento O→B:

Problemas propuestos

2. Supongamos a tres estudiantes situados a una distancia de 10 m en línea recta respecto del borde inferior de la pizarra, que mide 4 m de ancho por 1.8 m de alto. Dos de ellos O₁ y O₂ se sitúan en posición primaria respectivamente con relatión a los bordes inferior-izquierdo e inferiorderecho de la pizarra; mientras que el tercero O₃ se encuentra en posición primaria en la mitad inferior de la pizarra. Averigua cuál es la falsa torsión co asociada a los movimientos oculares de los tres estudiantes cuando pasan de su respectiva posición primaria al centro de la pizarra C. ¿Es cierto que ω₁ = ω₂? Justifica la respuesta.

Solución: para el movimiento ocular , el movimiento ocular es una elevatión o latitud deg ; en los movimientos oculares deg, deg, por lo que deg.

3. Una persona realiza un movimiento ocular terciario O→C con una falsa torsión asociada ω = -3.24 deg. Los parámetros de Helmholtz de este movimiento ocular son deg. Calcula:

a) Los parámetros de Fick (ϕ, θ) de este movimiento ocular.

b) Los parámetros de Listing (α,β) de este movimiento ocular.

c) Si el punto de observatión primaria O se encuentra a 400 m del sujeto, ¿cuál es la distancia real entre los puntos O y C?

Solución: deg; deg ; .

3. Dinámica del ojo

3.1 Consideraciones geométricas previas

Considerado pues el ojo como una esfera libre en el espacio tridimensional, veamos cuáles son los mecanismos que permiten moverla libremente. En general, si queremos mover una esfera cualquiera en las tres direcciones del espacio XYZ, es necesario desarrollar al menos 6 fuerzas que generen tres pares de éstas. Con este preámbulo, y teniendo en cuenta la posición de la córnea y la dirección de entrada de la luz (dirección sagital X), tenemos lo siguiente (fig. 3.1):

Fig. 3.1 Pares de fuerzas para girar libremente una esfera en el espacio tridimensional.

– Para permitir una rotación alrededor del eje Y (abducción y adducción), y que no estorbe el paso de la luz, hacen falta un par de fuerzas sobre el eje Z.

– Para permitir una rotación alrededor del eje Z (elevación y descenso), y que no estorbe el paso de la luz, hacen falta un par de fuerzas sobre el eje Y.

– Para permitir una rotación alrededor del eje X (extorsión e intorsión), hacen falta un par de fuerzas alrededor de la sección circular de la esfera en el plano de Listing que no interfieran en las posiciones de los dos anteriores pares de fuerzas.

En el sistema anatómico del ojo, la naturaleza ha desarrollado exactamente seis músculos que permiten los tres pares de fuerzas comentados. Teniendo en cuenta varias secciones anatómicas del globo ocular (fig. 3.2), vemos que los músculos recto externo (RE) e interno (R Int.) son los que permiten los giros alrededor del eje Y (abducción y adducción); los músculos recto superior (RS) e inferior (R Inf.) son los responsables de poder girar alrededor del eje Z (elevación y descenso); y los músculos oblicuos superior (OS) e inferior (OI), con sus particularísimos sistemas de inserción ocular, se centran en los giros alrededor del eje X (extorsión e intorsión).

Fig. 3.2 Secciones anatómicas de la órbita ocular derecha para mostrar los músculos extraoculares. Izquierda: vista frontal; centro: vista superior; derecha: vista lateral.

No obstante, como veremos a continuación, las acciones de estos músculos no son tan sencillas como así parecen a partir de este razonamiento puramente geométrico.

3.2 Teoría clásica vs. moderna de las acciones músculo-oculares

El modelo clásico de rotaciones oculares se debe a Duane (1896, 1919, 1934), aunque ha sido extendido por los resultados de Boeder y Jampel (Tunnacliffe, 1997). En principio, el modelo clásico explica correctamente las acciones músculo-oculares a partir de la posición primaria de mirada (ejes visuales paralelos), pero falla cuando el movimiento ocular no empieza desde la posición primaria, que es justamente lo que complementan los resultados de la teoría moderna.

Para entender con profundidad las acciones músculo-oculares es necesario, en primer lugar, definir una serie de conceptos sencillos ligados a un esquema geométrico (fig. 3.3) donde se ilustra un músculo extraocular como una cuerda unida al globo ocular:

Fig. 3.3 Inserciones de los músculos extraoculares en el globo ocular.

Inserción ocular o anatómica (A): es el punto de inserción fija de los músculos en el globo ocular.

Inserción orbitaria (O): es el punto de la órbita del ojo donde se inserta el músculo.

Inserción fisiológica (P): punto tangente donde se aplica la fuerza del músculo al globo ocular.

Arco de contacto (AP): es la zona de contacto entre el músculo y el globo ocular.

Línea de acción (PO): línea de contracción del músculo ocular.

Plano de acción: es el plano que contiene la línea de acción y el centro de rotación del ojo. En la fig. 3.3, el plano de acción se correspondería con el plano de la página.

Por tanto, cuando se produce la acción del músculo, éste se contrae a lo largo de su línea de acción, de forma que el arco de contacto disminuye. Esto implica que la inserción fisiológica es variable, ya que lo único fijo es la inserción ocular o anatómica.

Ajustándonos de momento a la teoría clásica, el resultado de la acción muscular sobre el globo ocular depende de los factores siguientes:

– Su línea y plano de acción.

– La posición del eje visual respecto del plano de acción: cuando el plano de acción contiene el eje visual, el movimiento es único o simple, mientras que en aquellos músculos donde el plano de acción no contenga al eje visual tendremos movimientos complejos.

– La situación de la inserción ocular en relación con el centro de rotación, si está delante o detrás de él.

3.2.1 Acción de los rectos externo e interno

En ambos casos, el plano de acción contiene el eje visual, por lo que su acción es simple. El recto externo tiene una acción abductora, mientras que el recto interno es adductor (fig. 3.4).

Fig. 3.4 Acciones del recto externo (en gris) e interno (en negro) en el ojo derecho.

3.2.2 Acción de los rectos superior e inferior

El plano de acción del recto superior no contiene el eje visual, por lo que los movimientos que ocasiona son más complejos. Su línea de acción forma un ángulo de 23° con el eje visual, como se puede ver en la fig. 3.5, de forma que se originan componentes tanto en la dirección del eje visual, produciendo una elevación, como en la perpendicular, produciendo una adducción. Debido a que su inserción está en el cuadrante temporal superior, también se produce una ciclotorsión hacia el lado nasal, es decir, una intorsión.

Fig. 3.5 Acción del recto superior en el ojo derecho.

Al igual que en caso anterior, el plano de acción del recto inferior no contiene el eje visual. Su línea de acción forma también un ángulo de 23° con el eje visual (fig. 3.6). La acción de este músculo también es triple: adductora, depresora (provoca una infraducción) y extorsionadora.

Fig. 3.6 Acción del recto inferior en el ojo derecho.

3.2.3 Acción de los oblicuos superior e inferior

La inserción orbitaria está en la tróclea, de forma que su plano de acción está inclinado respecto al eje visual aproximadamente 51° (fig. 3.7). Su inserción anatómica se encuentra en el cuadrante temporal posterior, por lo que al contraerse da lugar a tres movimientos: infraducción, abducción e intorsión.

Fig. 3.7 Acción del oblicuo superior en el ojo derecho.

En el caso del oblicuo inferior, sus inserciones son similares a las del oblicuo superior, pero por la parte inferior del globo ocular (fig. 3.8). Sus principales acciones son elevadora, extorsionadora y abductora.

Fig. 3.8 Acción del oblicuo inferior en el ojo derecho.

3.2.4 Acciones desde una posición no primaria de mirada

En la teoría clásica de Duane sobre rotaciones oculares, los movimientos se basan en un centro de rotación estacionario e inserciones fisiológicas que se mue-ven junto con el globo ocular. Por ejemplo, en el caso del recto superior, éste tiene una inserción fisiológica que se mueve nasal o temporalmente a medida que el ojo adduce o abduce, respectivamente. Boeder demostró en 1961 que, como la inserción ocular de los músculos extraoculares es ancha y en forma de abanico, la inserción fisiológica no rota fuera del plano de acción. En la teoría clásica de Duane, el recto superior se considera el principal elevador cuando el ojo abduce, relegando este papel al oblicuo inferior cuando el ojo adduce. Sin embargo, el análisis de Boeder, corroborado clínicamente por Jampel (1963), demuestra que el oblicuo superior es el principal elevador tanto en la adducción como en la abducción. Como se muestra en la fig. 3.9, si la posición inicial, no primaria, de mirada es una posición lateral provocada inicialmente por una abducción de 30°, en una elevación directa de 30° contribuyen, de mayor a menor peso, el recto superior, el oblicuo inferior y, sorprendentemente, el recto interno. Si la posición lateral inicial procede de una adducción de 30°, ante la elevación directa de 30°, sigue manteniendo el mayor peso el recto superior, pero le sigue, el recto externo, y después el oblicuo inferior.

Fig. 3.9 Porcentajes de contribución según la teoría moderna de Boeder del recto superior, el oblicuo inferior y los rectos horizontales ante una elevación de 30° que comienza desde un estado de abducción o adducción indicado en el eje de abscisas. Tomando el valor 0° en el eje de abcisas tenemos la predicción del modelo clásico de Duane.

Estos resultados sorprendentes sobre las contribuciones de los rectos laterales u horizontales se deben a que en, la elevación, las inserciones de estos músculos quedan por encima del centro de rotación, por lo que contribuyen también. De forma análoga, aunque con ligeros cambios, puede decirse lo mismo en un descenso que parte de una posición lateral de mirada (fig. 3.10) para el recto inferior, el oblicuo superior y los rectos horizontales.

Fig. 3.10 Porcentajes de contribución según la teoría moderna de Boeder del recto inferior, el oblicuo superior y los rectos horizontales ante un descenso de 30° que comienza desde un estado de abducción o adducción indicado en el eje de abscisas. Tomando el valor 0° en el eje de abcisas tenemos la predicción del modelo clásico de Duane.

3.3 Músculos sinergistas y antagonistas: ley de Sherrington

Con todo esto, partiendo únicamente de la posición primaria de mirada, la fig. 3.1 resume las acciones principales y secundarias de los músculos extraoculares. Según esta figura, debido a las diferentes acciones de cada uno de los músculos, para un determinado movimiento son varios los músculos que actúan cooperativamente. Estos músculos se denominan sinergistas homolaterales (del mismo ojo). Así, cuando se produce una abducción en el ojo derecho, es fundamentalmente el recto externo el que actúa, aunque también hay contribuciones de los oblicuos superior e inferior. De esta manera, diremos que el recto externo, el oblicuo superior y el oblicuo inferior son sinergistas para la abducción. Para la adducción, sin embargo, los sinergistas son el recto interno, el recto superior y el recto inferior. En general, para las seis ducciones fundamentales encontramos las siguientes sinergias homolaterales:

– Abducción: recto externo, oblicuo superior y oblicuo inferior.

– Adducción: recto interno, recto superior y recto inferior.

– Supraducción (elevación): recto superior y oblicuo inferior.

– Infraducción (descenso): recto inferior y oblicuo superior.

– Intorsión: recto superior y oblicuo superior.

– Extorsión: recto inferior y oblicuo inferior.

Evidentemente, al igual que varios músculos cooperan para una acción, para determinadas acciones, cuando un músculo se contrae es necesario que otro se relaje para evitar que se produzcan acciones contrarias que anulen el movimiento. Así, cuando el recto externo se contrae en una abducción, es necesario que el recto interno se relaje. Llamaremos antagonistas homolaterales a los músculos que se deben relajar para que se produzca una determinada acción de otro músculo. Por ejemplo, los antagonistas homolaterales del recto superior en la supraducción son el recto inferior y el oblicuo superior cuya acción es precisamente la contraria. Aunque las acciones son más complejas, se suele hablar de tres pares de antogonistas homolaterales: el recto interno y el recto externo, el recto superior y recto inferior, y el oblicuo superior y el oblicuo inferior.

En principio, este análisis está plenamente justificado por los principios fisiológicos que rigen los movimientos musculares de todo el cuerpo humano, y que quedan escuetamente resumidos en la ley de Sherrington: «cuando el sinergista se contrae, el antagonista se relaja». Esta ley, propia de todos los músculos del cuerpo, se aplica con plena validez sobre los músculos extraoculares. Sin entrar en detalle en los aspectos neurológicos (Hugonnier, 1977; Carpenter, 1991; Tunnacliffe, 1997) de los movimientos oculares, esta ley simplemente enuncia que algunos músculos reciben una orden excitatoria y otros inhibitoria. Aun así, se puede aportar otro punto de vista desde un enfoque estrictamente mecánico (fig. 3.11). Si consideramos los rectos horizontales, en una abducción el recto externo se contrae, lo cual significa que «tira» del globo ocular, y el recto interno se relaja. Sin embargo, no existe ninguna incongruencia si analizamos el proceso al revés, es decir, que cuando se ejecuta una abducción, el recto interno se relaja proporcionando un impulso que debe frenar el recto externo contrayéndose adecuadamente.