Daltonismul Impactul Deficitului de Diferentiere a Culorilor in Studiul Histologiei [631939]

Daltonismul – Impactul Deficitului de Diferentiere a Culorilor in Studiul Histologiei

Daltonismul reprezinta capacitatea redusa de a vede a culori sau de a distinge diferente intre
acestea. Sarcini simple, precum observarea indicatiilor semaforului sau alegerea fructelor proaspete
pot deveni mai dificile. Aceasta afectiune poate creste si nivelul de efort necesar in realizarea unor
activitati educationale care implica identificarea cromatica, de la inva tamantul prescolar, primar
pana la cel universitar si mai departe.

Date generale
Inainte de intrarea in tema principal a a lucrarii ( si de d iscutarea aplicatiilor acesteia) este necesar sa
prezentam o serie de date generale cu privire la a fectiunea in cauza, din punct de vedere fiziologic
(sistemul fotoreceptoril or cu con in cazul unei persoane sanatoase) respectiv patologic (afectarea
acestora si deterioarea subsecventa a vederii).
1. Mecanismul celulelor cu con de la nivelul retinei
Celulele conice sunt localizate la nivelul retinei, in macula lutea, avand rolul de a asigura vederea
diurna si perceperea culorilor. Acestea functioneaza ca receptori adaptati pe ntru cantitatile mari de
lumina naturala din timpul zilei. Fiind active la un nivel relativ ridicat de lumina, perceptia cu lorilor
depinde in mod exclusiv de ele. Sunt de trei tipuri, fiecare cu un spectru de absorbtie specific, si deci
o sensibilitate ridicata la o anumita culoare: albastru pentru lungimi de unda scurte, ver de pentru
cele medii si rosu pentru cele lungi. Banda de frecvente este reprezentata in figura 1.1, iar structura
celulelor poate fi vazuta in figura 1.2.
.
Figura 1.1 Figura 1.2
Vederea cromatica norma la este asigurata de toate cele trei tipuri de celule conice si poarta
numele de vedere tricromatica. Aceasta rezulta prin imbinarea semnalelor receptionate de catre
fiecare dintre cele trei sisteme.
2. Alterarea functiei sistemului cel ulelor conice in daltonism: forme, manifestari,
transmiterea/dobandirea afectiunii, incidenta.

Denumirea diverselor forme ale daltonismului se face folosind un prefix ce desemneaza tipul de
celula conica afectat (prot = rosu / deuter = verde / trit = albastru ) respectiv sufix ce desemneaza
nivelul la care acesta e afectat (anomalie = modificare a functionalitatii / anopie = lipsa setului
respectiv) . Cele mai comune sunt protanomalia, protanopia, deuter anomalia respectiv
deuteranopia , si sunt caracterizate de un deficit de recunoastere a culorilor din spectrul rosu -verde.
Celelalte forme, tritanomalia si tritanopia , sunt mai putin frecvente si pacientii suferind de acestea
prezinta o capacitate redusa de recunoastere a spectrului galben -albastru. Acromatops ia, cea mai
rara forma, este rezultatul prezentei unui singur sistem de celule conice, si se caracterizeaza prin
vedere monocromatica. Spectrul vizibil caracteristic fiecarei afectiuni este reprezentat in figura 2.1.

Figura 2.1

Incidenta este cea mai mare in cazul formelor cu deficit de recunoastere rosu -verde. Protanomalia,
protanopia, deuteranomalia si deuteranopia se transmit intr -o maniera gonozomal recesiva, astfel
incat barbatii sunt mai
predispusi decat femeile in
a sufer i de acestea.
Din populatia generala,
aproximativ 1 din 8 barbati
si 1 din 200 femei sufera de
deficit rosu -verde.
Transmiterea este
reprezentata in figura 2.2.

Acromatopsia se transmite tot gonozomal recesiv, dar este m ult mai rara , cu
incidenta 1/4000 0. Tritanomalia si tritanopia se transmit in maniera autozomal
dominanta, cu o incidenta aproximativa de 1/10000 , cu afectare egala a
barbatilor si femeilor.
Diagnosticarea acestor forme se realizeaza prin testul Ishihara, care consta in
identificarea, de regula, a unui numar compus din doua nuante separate de
verde, pe un fundal rosu/portocaliu. (Figura 2.3)
Fig 2.3

3. Colorati a histologica uzuala si perceptia de catre persoane sanatoase/afectate
In vederea eviden tierii structurilor histologice sunt folosite diferite metode de colorare. Dintre toate
acestea, cea mai frecvent utilizata este coloratia cu hematoxilin -eozina (abrev iata HE). Coloratia HE
este bicromatica, compusa dintr -un colorant nuclear, hematoxilina si dintr -un colorant
citoplasmatic, eozina. Hematoxilina este un colorant cationic (sau bazic) cu afinitate pentru
elementele celulare incarcate pozitiv (cationice/ac idice), spre exemplu bazofilele; coloreaza
indeosebi nucleul in albastru/violet, fixandu -se pe acizii nucleici. In mod contrar, eozina este un
colorant cationic (acid), cu afinitate pentru elementele celulare incarcate negativ (anionice/bazice),
cum ar fi eozinofilele; coloreaza citoplasma in roz si celelealte elemente celu lare in roz/rosu. (fig 3.1)
Figura 3.1
Pentru a intelege impactul daltonismului asupra perceptiei lamelor histologice, este necesar in
primul rand sa preluam schema de coloratie HE cu tipul general de element corespunzator fiecarei
nuante.

O persoana daltonista
va percepe culorile
reprezentative in
mod diferit, in functie
de forma afectiunii.

Cea mai semnificativa dpdv statistic este deficienta de perceptie in gama rosu -verde. O me toda
accesibila, utila pentru intelegerea consecintelor acestui deficit in domeniul histologie i, este
utilizarea unei aplicatii care sa simuleze perceptia culorilor de catre persoana afectata. Aceasta
poarta numele de Coblis (Color Blindness Simulator) si poate fi gasita la adresa: https://www.color –
blindness.com/coblis -color -blindness -simulator/
Comparatia dintre perceptia normala si cea a unui individ suferind de protanomali e:

Figura 3.3

Figura 3.4

Principala
consecinta care reiese din imaginea 3.3/3.4 este lipsa capacitatii de observare a nuantelor rosii -roz in
coloratia HE/Wright ; perceptia culorilor devine astfel bidimensionala in loc de tridimensionala ,
existand doar nuante de albastru /albastru -inchis la nivelul nucleilor (lipseste violetul) si de albastru –
deschis/gri la nivelul citoplasmei (lipseste roz/rosu). Astfel, o prioritate mai mare in examinarea
lamelor pentru persoana devine contrastul dintre elemente, asigurat de diferentele de saturatie si
luminozitate intre culorile vizibile.
Aceasta perceptie bidimensionala a coloratiei HE poate avea una din doua consecinte:
1) Lipsa capacitatii de diferentiere intre doua structuri
2) Capacitate normala de diferentiere

Exemple pentru fiecare dintre cele doua tipuri de consecinta sunt
prezentate in figurile 3.5 – 3.7. In fiecare figura sunt prezentate cate
trei imagini:
1) Caracteristica pentru o persoana cu vedere obisnuita
2) Caracteristica pentru vedere defici tara a culorilor rosii
3) Imagine cu setari de contrast amplificate si cu saturatia
culorilor minima (monocromatica), in care identificarea structurilor
poate fi realizata independent de recunoasterea culorilor propriu –
zise (utila pentru unele lame/tipuri de coloratii)

Fig. 3.5 – Coloratie Giemsa Frotiu Sange Periferic: 1)Eozinofilul este
usor identificabil de catre persoane tricromatice, cu nucleu bilobat
colorat albastru situat intre granule colorate rosu. 2)Eozinofilul este
dificil de identificat de catre persoane dicromatice, nucleul si
granulele avand aproximativ aceeasi culoare si fiind confundabile.
3)Eozinofilul este usor identificabil datorita contrastului dintre
nucleu si granule.

Fig 3.6 – Coloratie HE Pancreas: 1) Acinii
sunt usor identificabili de catre persoane
tricromatice, cu RER spre baza colorat mov
inchis si citoplasma spre polul apical
colorata roz. Granulele de zimogen sunt de
asemenea usor vizibile. 2) Polul bazal si
citoplasma granulara apicala sunt dificil de
diferentiat. 3) Contrastul ridicat permite
diferentierea polului bazal/apical (gri
inchis/gri deschis)

Fig 3.7 – Coloratie HE Tesut Muscular
Striat: 1) Tesutul este usor identificabil
datorita dispunerii pe lungime a
miofibrilelor si prezentei striatiilor si
nucleilor dispusi periferic. 2) Identificarea
este in continuare facila in pofida lipsei
culorii rosu: striatiile sunt vizibile iar
dispunerea este aceeasi. 3) Imaginea
monocromatica nu ofera avantaje
deosebite

4. Ameliorarea experientei de studiu
In cazul persoanelor pentru care diferentierea culorilor reprezinta o problema, solutia optima consta
in utilizarea unor imagini monocromatice (fig 3.5 -3.7) in locul celor color. Studentul va fi astfel
inclinat sa compenseze lipsa culorii rosu (sau alta deficienta) prin prioritizarea altor indici histologici,
pusi mai bine in evidenta in imaginile alb -negru, prec um contrastul dintre elemente, textura si
structura acestora. Pentru unele lame, c oloratia alb -negru nu ofera un avantaj evident (de regula in
cazul lamelor care nu prezinta variatie mare de culoare), rareori fiind dezavantajoasa in ceea ce
priveste identificarea; la
numeroase tesuturi aceasta
ofera insa posibilitatea de
interpretare m ai usoara de
catre student, si este cea mai
buna metoda de a imbunatati
exper ienta de invatare a
histologiei a persoanelor cu
deficit de diferntiere a
culorilor.

Fig 4.1

Alta solutie, personalizabila, aplicabila doar in cazuri de protanomalie / deuteranomalie /
tritanomalie consta in utilizarea unor lentile speciale/filtre care sa blocheze lungimile de unda
problematice. Blocarea acestor
lungimi de unda (de regula intre
540-560nm, care corespund
pragului dintre celulele conice L
si cele M , pentru
prot/deuteran omalie ) permite o
“separare” artificiala a
semnalului, si o reechilibrare
subsecventa, si numai pe durata
purtarii lentilelor, a proportiilor
culorilor. Dezavantajele acestei metode, fata de cea a culorilor alb-negru, sunt reprezentate de
pretul relativ r idicat si de faptul ca nu este viabila pentru persoanele suferind de
protanopie/deuteranopie/tritanopie/acromatopsie.

5. Discutie
Avand in vedere faptul ca incidenta daltonismului in populatia generala este de aproximativ
4%, exista o probabilitate ridicata ca in fiecare an universitar sa se prezinte unul sau mai
multi studenti cu dificultati de diferentiere a culorilor. Acestia pot intampina probleme la
diverse discipline in functie de severitatea afectiunii. Astfel, o verificare a vederii
tricromatice la inceputul ciclului univer sitar, realizata prin testul Ishihara, ar putea avea o
utilitate reala atat in preintampinarea unor posibile probleme care pot surve ni in activitatile
educationale/clinice, cat si in alegerea ulterioara a specialitatii.
Un cadru medical cu deficiente in vederea tricromatica poate avea dificultati intr -o serie de
situatii, care se extind dincolo de cele prezentate in acest p roiect, precum observarea
inflamatiei si a sangelui, recunoasterea palorii si schimbarilor culorii pielii, indicatoare
pentru icter sau cianoza. Optometristii cu viziune color anormala pot intampina probleme
similare, precum ve derea rosetii cauzate de inflam atia conj unctivei sau observarea
palorii/ rosetii la nivelul nervului optic.
Fig 5.1

Bibliografie:

1. Drake Richard, Vogl Wayne , Mitchell Adam . “Head and neck ” Gray’s Anatomy for
Students, 2nd Edition , Ed. Churchill Livingstoone Elsevier, 878-902
2. Krause William. Krause’s Essential Human Histology for Medical Students , 26-28
3. http://www.color -blindness.co m/wp -content/documents/Color -Blind -Essentials.pdf
4. https://my.vanderbilt.edu/neurosciencenews/files/2012/10/CB.pdf
5. Rubin, L., Lackey, W., Kennedy, F., & Stephenson, R. (200 9). Using color and
grayscale images to teach histology to color‐deficient medical students. Anatomical
Sciences Education, 2(2), 84 -88.
6. Spalding, J. A., Cole, B. L. and Mir, F. A. (2010), Advice for medical students and
practitioners with colour vision deficiency: a website resource. Clinical and Experi mental
Optometry, 93: 39 -41.

Lame microscopice: http://www.histologyguide.com | https://www.histology.leeds.ac.uk
Prelucrare imagini histologice : https://www.color -blindness.com/coblis -color -blindness –
simulator/

Figuri 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 4.1, 4.2 :
https://enchroma.com/pages/technology
https://en.wikipedia.org/wiki/Color_blindness
https://www.researchgate.net/figure/A -comparison -of-the-visible -color -spectrum -in-common -types -of-color -blindness_fig2_316448379
https://nathanclarkecommunication.wikispaces.com/Distribution%2C+structure+and+function+of+the+photoreceptor+cells