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5. Movimientos binoculares

Ya que esta monografía está centrada en la visión binocular, nos ha parecido coherente dedicar aparte un capítulo a los movimientos binoculares, cuando éstos podrían haber sido tratados en el capítulo anterior, el cual ya se centraba en los tipos de movimientos oculares.

5.1 Versiones

Son los movimientos binoculares conjugados en los que no cambia el ángulo entre los dos ejes visuales (fig. 5.1). Se producen gracias a la ley de Hering de igual inervación, según la cual, en un movimiento binocular coordinado, se proporciona la misma cantidad de influjo nervioso a los músculos de los dos ojos. Dado que es un movimiento de desplazamiento de la mirada, es aceptado comunmente que una versión se produce mediante movimientos sacádicos en los dos ojos, por lo que también se conocen como versiones sacádicas.

Fig. 5.1 Ejemplo de una versión binocular.

Su clasificación es similar a la de las ducciones (capítulo 2), anteponiendo los prefijos supra, infra, levo o dextro según la dirección del movimiento. En la fig. 5.2 podemos ver los diferentes tipos de versiones según la dirección de la mirada.

Fig. 5.2 Tipos de versiones.

5.2 Vergencias

Son los movimientos binoculares en los que existe un cambio en el ángulo que forman los ejes visuales (fig. 5.3). Son los movimientos binoculares más importantes (Schor, Ciuffreda, 1983), ya que nos permiten desplazar la mirada consiguiendo al mismo tiempo la fijación bifoveal, lo cual favorece la fusión de las dos imágenes monoculares y la estimación con gran exactitud y precisión de la posición relativa entre objetos (sensibilidad estereoscópica).

Existen tres tipos de vergencias:

– Convergencia: cuando aumenta el ángulo entre los ejes visuales (fig. 5.3).

– Divergencia: cuando disminuye el ángulo entre los ejes visuales (fig. 5.3).

– Ciclovergencias: son vergencias que compensan las rotaciones e incli-naciones de la cabeza, cuando por ejemplo se converge la mirada boca arriba.

Fig. 5.3 Ejemplos de vergencias. En la convergencia θ₁ < θ₂, mientras que en la divergencia θ₁ > θ₂.

En general, los movimientos binoculares son mezclas de vergencias y versiones, de forma que cuando queremos pasar nuestra atención de un punto A a otro B, se puede realizar una combinación de vergencias y versiones, tal y como se muestra en la fig. 5.4. Estos movimientos vergenciales suelen ir acompañados de pequeñas torsiones en los ojos. Así, cuando se produce una convergencia, se produce una ligera exciclotorsión. Estos movimientos son complementarios a las ciclovergencias, que se producen para compensar los movimientos de rotación de la cabeza y que se conocen también como movimientos ciclofusionales.

Fig. 5.4 Diferentes posibilidades de combinación de versiones y vergencias.

fig. 5.5, izquierda). Ahora bien, cuando el objeto se acerca y es necesario converger sobre él para no verlo doble, cabe separar cuidadosamente varios casos posibles. En primer lugar, debemos tener en cuenta la región que se encuentra entre los dos ojos, cuyo plano vertical central se denomina plano medio. Y, en segundo lugar, debemos tener en cuenta si el objeto en cuestión se encuentra o no al nivel de los dos ojos, plano que se denota como plano de fijación. En tales circunstancias, es muy importante separar entre convergencia asimétrica y convergencia simétrica. La primera sirve para describir cualquier caso donde el objeto de interés se encuentre fuera de los planos medio y de fijación, lo cual ocurre la mayoría de las veces. En este primer tipo de convergencia, cabe distinguir si el objeto se encuentra fuera o no del plano de fijación. Si lo está, la convergencia asimétrica es de tipo 3D, y plantearemos más adelante su cálculo en un problema resuelto. Si, aun estando en el plano de fijación, el objeto de interés se encuentra fuera del plano medio, la convergencia asimétrica es de tipo 2D (fig. 5.5, centro), y plantearemos también más adelante su cálculo en otro problema resuelto. Solamente, en el caso de que el objeto se encuentre siempre sobre la línea media, que es la línea de intersección de los planos medio y de fijación, estaremos usando el concepto de convergencia simétrica (fig. 5.5, derecha), la cual será el centro de análisis en los dos capítulos siguientes. Aún así, en gran número de ocasiones, podemos pasar de convergencia asimétrica 3D a convergencia simétrica girando la cabeza de tal forma que el objeto de interés quede alineado entre los dos ojos y pertenezca al plano inclinado de fijación que definen ahora los dos ojos en posición primaria.

Como el ángulo de vergencia C (a partir de ahora, convergencia) viene definido por la intersección de los dos ejes visuales, este valor puede proporcionarse en varias unidades angulares como segundos y minutos de arco, deg, rad, etc. Estas unidades son más bien características para las convergencias asimétricas (3D y 2D), pero en el caso de la convergencia simétrica son más adecuadas otras. Como avance del capítulo siguiente, tenemos una nueva unidad angular denotada como ángulo métrico [am], introducida por el oftalmólogo alemán Nagel en 1880. Se define como la cantidad de vergencia que realiza un sujeto ante un objeto colocado en la línea media a 1 m de distancia. Por tanto, el mismo objeto colocado a 0.5 m tendrá asociada una convergencia de 2 am para conseguir la fijación bifoveal y que no se vea doble.

Fig. 5.5 Casos de convergencia en el plano de fijación. Izquierda: convergencia nula asociada a la posición primaria (objeto muy lejano). Centro: convergencia asimétrica (2D). Derecha: convergencia simétrica (total).

Otro aspecto que cabe aclarar en estos momentos es qué convenio de signos debemos utilizar con las vergencias. Esto también tiene que ver con cuánto gira monocularmente cada ojo cuando se realiza una vergencia. De partida tenemos el criterio horario: los giros antihorarios son positivos, y los giros horarios negativos. Aplicando este criterio al caso particular de los ojos, tanto para el ojo derecho como para el ojo izquierdo (la línea media simularía un espejo), tenemos que las rotaciones monoculares hacia el lado nasal (superior) son positivas, y hacia el lado temporal (inferior) son negativas. Con estas consideraciones, podemos deducir fácilmente de la última figura las contribuciones de las rotaciones monoculares para la convergencia asimétrica 2D y la convergencia simétrica. La fórmula general es directamente la suma de las rotaciones monoculares:

pero, el valor final, incluido su signo, depende de la posición del objeto respecto de los dos ojos. En convergencia asimétrica 2D (y 3D) poco importa el signo, pero el resultado final siempre será la diferencia entre las rotaciones monoculares (fig. 5.5, centro). En cambio, en convergencia simétrica, total o parcial (cuando el objeto queda entre los dos ojos pero no justamente en la línea media), el resultado final es siempre la suma de las dos rotaciones monoculares. Si es convergencia simétrica total, será justamente el doble de la rotación monocular (fig. 5.5, derecha), siendo positiva cuando los ojos convergen porque el objeto es real, o negativa, cuando los ojos divergen porque el objeto es virtual. Para aclarar quizás al lector, proponemos la tabla siguiente en la que enumeramos los casos citados obviando el signo de las rotaciones monoculares:

TABLA 1

Casos de convergencia en el plano de fijación.

5.2.3 Componentes de la vergencia

Las vergencias son movimientos muy complejos, ya que están relacionados tanto con la acomodación como con el mecanismo fusional. Si la borrosidad del objeto es el principal estímulo de la acomodación, la disociación de las dos imágenes retinianas o disparidad retiniana, que puede generar diplopía, puede asumirse a priori como el principal estímulo de la vergencia. Sin embargo, fue Maddox en 1893 quien identificó cuatro tipos de componentes en la respuesta vergencial: fusional, acomodativa, tónica y proximal. Es decir, que el ángulo de vergencia C puede descomponerse en cuatro ángulos menores, cuyo peso o importancia relativa no se analizarán hasta el tema siguiente. Esta clasificación se mantiene hasta la fecha con ciertos detalles que vamos a presentar a continuación.

Vergencia fusional

Es la componente de la vergencia inducida por la disparidad objeto (retiniana), es decir, cuando un objeto llega a verse doble. Al desplazarse un objeto, deja de verse fusionado (de forma haplópica) y la diplopía actúa como estímulo para la vergencia, que se producirá en la dirección adecuada para favorecer la haplopía. Parece ser que es independiente del color de los objetos y que está relacionada con la información de formas grandes, es decir, con las características del sistema magnocelular.

La disparidad objeto es la variación de la posición horizontal relativa de los objetos de una escena sin cambiar el tamaño, ni la forma, ni la distancia de visualización. Como se puede observar en la fig. 5.6, cada par de círculos concéntricos, situado en cada ojo a la misma distancia, presenta un pequeño desplazamiento (la disparidad objeto) que generará una diferencia en las posiciones angulares de sus respectivas imágenes retinianas, que se denota habitualmente como disparidad retiniana o binocular. Por tanto, para no verlo doble, los ojos vergerán adecuadamente y conseguirán de forma simultánea una sensación de profundidad relativa (estereopsis) entre ambos círculos. Como se demostrará mucho más tarde (capítulo 13), la disparidad retiniana η para este caso particular de estereograma se relaciona directamente con la disparidad objeto o desplazamiento lateral Δπ entre los objetos y la distancia de observación d:

Fig. 5.6 Parejas estereoscópicas típicas para analizar la vergencia fusional con un sinoptóforo presentando cada parte en cada ojo (aunque puede conseguirse la misma sensación estereoscópica aplicando las técnicas de fusión libre que se explicarán en el capítulo 13). Arriba: los círculos son concéntricos por lo que no existe disparidad retiniana. Centro: los círculos pequeños se han desplazado 2 mm hacia dentro, lo que genera una disparidad convergente de 0.01 rad (0.573 deg) a 50 cm. Abajo: los círculos pequeños se han desplazado 2 mm hacia fuera, lo que genera una disparidad divergente de 0.01 rad (0.573 deg) a 50 cm.

Con este tipo de estereogramas y manteniendo la distancia de fijación, podríamos reproducir los resultados clásicos de Rashbass y Westheimer (1961) acerca de la características dinámicas de la vergencia fusional (Judge, 1991). Con las demás componentes vergenciales constantes, la velocidad de vergencia fusional v, ya sea convergente o divergente, es directamente proporcional a la disparidad objeto Δπ, y por ende, a la disparidad retiniana η. En concreto, el experimento ya clásico demostró que la velocidad de vergencia fusional era de 5–10 deg/s por cada grado de disparidad retiniana. Otros detalles interesantes de este experimento, complementados más adelante por otros investigadores, son que el tiempo de reacción típico de la vergencia fusional es de 160 ms, que el tamaño mínimo de disparidad retiniana para iniciar la vergencia debe ser inferior a 6ʼ (menos de 0.44 mm de disparidad objeto para el estereograma de la fig. 5.6 visto a 50 cm), y que para disparidades retinianas superiores a 4 deg (más de 17.45 mm de disparidad objeto) la velocidad de vergencia fusional decae progresivamente con el tamaño de la disparidad ante la imposibilidad de fusionar perceptualmente.

Vergencia acomodativa

La vergencia también se produce al cambiar la acomodación. Un buen ejemplo es la experiencia de Müller (1826), en la que un observador debe fijar un objeto móvil sobre el eje visual del ojo derecho mientras el ojo izquierdo está ocluido, tal y como se muestra en la fig. 5.7. Al variar la ubicación del objeto de la posición A a la B, el ojo derecho tan solo cambia su acomodación, y el OI no tiene ningún estímulo visual, por lo que no debería cambiar su situación. Sin embargo, cuando se cambia la posición del objeto, se comprueba que existe un movimiento en el ojo ocluido que coincide con el del objeto: de convergencia si se acerca y de divergencia si se aleja. El mismo efecto puede apreciarse si, fijando la posición del test, colocamos una lente divergente ante el ojo descubierto. En tales circunstancias, éste deberá sobreacomodarse para compensar la borrosidad que le provoca la lente divergente, con lo que el valor de convergencia que ejerce el ojo ocluido será proporcional al valor de la potencia de la lente. El valor típico de la vergencia acomodativa es de 0.8-0.9A am, siendo A la acomodación en dioptrías [D].

Fig. 5.7 Experiencia de Müller (1826) sobre la vergencia acomodativa.

Aunque a simple vista parece que la experiencia de Müller implica una violación de la ley de igual inervación de Hering (el ojo alineado no se mueve), se ha comprobado mediante medidas electro-oculográficas que existe un inicio del movimiento, pero las vergencias fusionales compensan este movimiento inicial, impidiendo que se pierda la haplopía (fig. 5.8).

Fig. 5.8 Variaciones en la respuesta vergencial de los dos ojos en la experiencia de Müller.

El hecho de que la acomodación pueda influir en la convergencia, y viceversa como se verá en el capítulo siguiente, es una de las piedras angulares de la Optometría. De hecho, el ángulo métrico [am] es equivalente a la dioptría [D] puesto que ambos parten del recíproco de la distancia al objeto. Sin embargo, la primera se queda asociada al valor angular de la vergencia (movimiento binocular), y, la segunda va asociada a la capacidad monocular de enfoque. Por lo tanto, como veremos en el capítulo siguiente, los conceptos de visión nítida-borrosa y visión haplópica-doble están íntimamente ligados entre sí.

Vergencia tónica

Es la que se tiene en ausencia de estímulos visuales, en total oscuridad (Schor, Ciuffreda, 1983). Su valor medio es aproximadamente de 3° (aproximadamente a 110 cm en la línea media), pero este valor puede aumentar si se mira hacia abajo o disminuir si se mira hacia arriba, a razón de un grado por cada 30 deg de descenso/elevación.

Vergencia proximal

Es la producida por inducción psicológica, por eso también se la conoce como vergencia psíquica. Se ha comprobado que cuando a un sujeto se le pide que imagine que un objeto se acerca, manteniendo los ojos cerrados, su vergencia aumenta. Esto parece más patente cuando se es consciente de que el objeto de interés está realmente cerca, a pesar de que se visualiza como una imagen en infinito a través de un microscopio. Otra comprobación de la existencia de la vergencia proximal es también la experiencia de Enright (1987), que comprobó que cuando se observa una pintura o fotografía con objetos en diferentes planos de perspectiva, existe un pequeño cambio de vergencia en función de la supuesta profundidad relativa de los objetos.

5.3 Músculos sinergistas y antagonistas contralaterales

Al igual que en el movimiento de un ojo definimos los músculos sinergistas y antonistas homolaterales, es posible aplicar el mismo concepto a los movimientos binoculares, ya que cuando se produce una versión, el movimiento de los ojos debe ser coordinado en ambos por la ley de Hering de igual inervación, existiendo de nuevo una serie de músculos que actúan cooperativamente en el movimiento binocular y otros que se deben relajar. Hablaremos pues de músculos sinergistas contralaterales de un ojo cuando nos refiramos a los músculos del ojo contrario que actúan simultáneamente para dar lugar a un movimiento binocular. Esto conduce a la revisión del concepto de posición diagnóstica de la mirada, ya introducido en el capítulo 2. Tal como se definieron, son movimientos versionales aquellos con los que se pone a prueba la acción exclusiva y máxima (campo de acción) de un músculo extraocular. Dado que existen 6 músculos extraoculares, existirán 6 posiciones diagnósticas de la mirada (fig. 5.9). De esta manera, el optometrista y el oftalmólogo pueden aplicar un test sencillo para averiguar si alguno de los músculos extraoculares presenta alguna anomalía. Siguiendo la figura citada, los pares sinergistas contralaterales están representados por líneas paralelas con las flechas en el mismo sentido. Un detalle interesante de las posiciones diagnósticas es que el ejecutar una supraversión (infraversión), o solamente una elevación (descenso) mediante un solo ojo, no obliga a ninguno de los seis músculos extraoculares, preferentemente al recto superior (inferior) y al oblicuo inferior (superior), a trabajar al máximo. La tabla 5.2 enumera las seis posiciones diagnósticas de la mirada con sus correspondientes pares sinergistas contralaterales, en la que se incluyen los pares sinergistas contralaterales para el movimiento ocular de lectura.

Fig. 5.9 Esquema de las 6 posiciones diagnósticas de la mirada con sus correspondientes pares sinergistas contralaterales.

TABLA 5.2

Pares sinergistas contralaterales de las posiciones diagnósticasde la mirada y del movimiento ocular de lectura.

Así, dado un músculo en particular, su par antagonista contralateral será el músculo antagonista homolateral de su par sinergista contralateral. Apoyándonos en el esquema de la fig. 5.9, sería al partir de dos flechas paralelas aquella del ojo contrario que fuera perpendicular a esa dirección. Por ejemplo: ¿cuál es el músculo antagonista contralateral del oblicuo inferior derecho (O.I.D.)? Su par sinergista contralateral es el recto superior izquierdo (R.S.I.) en la supralevo-versión. Por tanto, la flecha perpendicular, o sea, su músculo antagonista homolateral, y por ende, antagonista contralateral del O.I.D., es el recto inferior izquierdo (R.Inf.I.).

5.4.1 Forias

Las heteroforias son desviaciones no manifiestas de la convergencia. Sólo son visibles cuando ocluimos un ojo mediante una tapa o cartulina (cover test), es decir, cuando disociamos los ojos e interrumpimos la visión binocular. En condiciones normales, los ojos fijan sobre el punto de fijación, pero al ocluir un ojo, observamos como éste se desvía (fig. 5.10). Si lo volvemos a destapar, se consigue de nuevo la fijación bifoveal. Si no existe tal desviación para ninguna distancia de fijación en ninguno de los dos ojos, se dice que el sujeto presenta ortoforia, que es el concepto análogo a la emetropía para visión nítida. No obstante, pueden darse casos en que el sujeto sea ortofórico en visión lejana y presente heteroforia en visión cercana.

Fig. 5.10 Exoforia en el ojo derecho mostrando la divergencia o abducción detrás de la tapadera (cover).

Según el tipo de desviación respecto la posición primaria (tabla 5.3) se pueden clasificar en:

– Endoforias (esoforias), cuando la desviación es hacia el lado nasal (adducción). Su abreviatura es Eso o SOP.

– Exoforias, cuando la desviación es hacia el lado temporal (abducción). Su abreviatura es Exo o XOP.

– Hiperforias, cuando la desviación es hacia arriba (elevación). Su abre-viatura es Hiper (añadiendo I o D si es el ojo izquierdo o derecho).

– Hipoforias, cuando la desviación es hacia abajo (descenso). Su abreviatura es Hipo (añadiendo I o D si es el ojo izquierdo o derecho).

TABLA 5.3

Clasificación de las forias.

Sus causas pueden ser variadas (Rabbetts, 1998: 169; Tunnacliffe, 1997: 529; Van Noorden, 1996), desde problemas acomodativos o refractivos a problemas anatómicos (posiciones anómalas de las inserciones oculares), neurológicos (disfunción de los rutas neurales oculo-motoras) o patológicos (conjunción de causas anatómicas y neurológicas). Por ejemplo, debido al nexo entre convergencia y acomodación, una infracompensación de una hipermetropía puede generar una endoforia, tanto en visión lejana como cercana.

5.4.2 Estrabismos

Las heterotropías, habitualmente más conocidas como estrabismos, son desviaciones manifiestas, estables, de los ejes visuales al fijar sobre un punto; es decir, cuando se observa directamente que uno de los dos ojos muestra una desviación clara respecto del otro. Por tanto, en principio, no se consigue la fijación bifoveal sobre ningún estímulo visual. Si realizamos la experiencia de cubrir con una cartulina uno de los dos ojos, ocurre lo siguiente:

– Si cubrimos el ojo estrábico (desviado) y fijamos sobre un objeto con el ojo normal, ninguno de los dos ojos se moverá. Como hemos visto arriba, este comportamiento sobre el ojo anómalo es completamente diferente del que realizaría un ojo fórico.

– En cambio, si el ojo normal se cubre y el estrábico se descubre, éste girará para fijar fovealmente pero, simultáneamente, por la ley de igual inervación de Hering, el ojo normal tapado se moverá en sentido versional (fig. 5.11).

Fig. 5.11 Exotropía en el ojo izquierdo mostrando la adducción que debe realizar para conseguir la fijación, y que, a su vez, por igual inervación, provoca una rotación versional (abducción) en el ojo derecho normal tapado.

Al igual que las heteroforias, se pueden clasificar en (tabla 5.4):

– Endotropías (esotropías), cuando la desviación es hacia el lado nasal (adducción). Su abreviatura es EsoT o SOT.

– Exotropías, cuando la desviación es hacia el lado temporal (abducción). Su abreviatura es ExoT o XOT.

– Hipertropías, cuando la desviación es hacia arriba (elevación). Su abre-viatura es HiperT (añadiendo I o D si es el ojo izquierdo o derecho).

– Hipotropías, cuando la desviación es hacia abajo (descenso). Su abre-viatura es HipoT (añadiendo I o D si es el ojo izquierdo o derecho).

TABLA 5.4

Clasificación de los estrabismos.

Una segunda clasificación de los estrabismos se elabora en función de si es concomitante o incomitante. En un estrabismo incomitante la desviación varía con la dirección de la mirada, y al cambiar la fijación de un ojo al otro alternando la tapa si fuera necesario. La desviación varía irregularmente con la dirección de la mirada porque el estrabismo es causado por una paresis (disfunción parcial) o parálisis (disfunción total) de la acción de uno o más músculos extraoculares. Un estrabismo concomitante es aquel donde los ojos se mueven de manera coordinada, el ángulo de desviación permanece aproximadamente constante para todas las direcciones de mirada. En general, aunque no se comentó arriba, podemos usar también este tipo de clasificación en las forias, pero en la práctica clínica, la mayoría de las forias son concomitantes.

Respecto a las causas del estrabismo, éstas pueden ser, al igual que las forias, de origen refractivo, anatómico, neurológico o patológico, pero con un grado mucho más severo (Rabbetts, 1998: 185; Tunnacliffe, 1997: 526; Von Noorden, 1996).

5.5 Introducción al tratamiento de las anomalías binoculares

El estado normal de visión binocular es la fijación bifoveal y la propiedad de estereopsis. Esto implica a su vez dos imágenes retinianas nítidas del objeto de fijación sobre áreas retinianas correspondientes, y agudezas visuales excelentes en cada ojo. Esto también implica que no deberían existir interferencias en las conexiones neurales entre los ojos y el cerebro, y que los sistemas de acomodación y músculos extraoculares deberían mantener las imágenes nítidas y superpuestas sobre un intervalo estándar de distancias y dentro del campo de fijación binocular. Por tanto, cualquier desviación del estado normal puede considerarse una anomalía binocular. Estas anomalías visuales pueden deberse a errores refractivos no compensados, anomalías en la sinergia convergencia-acomodación, defectos neuropatológicos, defectos anatómicos o asimetrías, etc.

Cualquiera que sea la causa de la anomalía binocular, el tratamiento que se debe seguir para reestablecer la visión binocular normal incluye varios pasos:

1. Compensación de cualquier error refractivo.

2. Prescripción de prismas.

3. Ortóptica o terapia visual.

4. Cirugía.

Los aspectos sobre la compensación del error refractivo (Rabbetts, 1998; Romero, et al., 1996; Tunnacliffe, 1997;Viqueira, Martínez-Verdú, de Fez, 2004) se recordarán en el capítulo siguiente puesto que están íntimamente relacionados con la sinergia convergencia-acomodación. Lo mismo ocurrirá con los aspectos centrados en la prescripción de prismas (Cotter, 1996; Fannin, Grosvenor, 1996), puesto que se analizarán dentro de dos capítulos.

La ortóptica o terapia visual se refiere al uso de procedimientos monoculares y binoculares de estimulación para mejorar la agudeza visual, minimizar la supresión binocular y desarrollar la coordinación oculomotora y sensorial de los ojos (Griffin, Gisham, 1995; Rutstein, Daum, 1998).

La cirugía se usa para alinear los ojos cuando las imágenes retinianas no se superponen y no pueden responder a ejercicios ortópticos para que se alineen (Cirugía oftalmológica). En algunos casos, la cirugía puede ser la única vía para conseguir una apariencia cosméticamente normal de los ojos.