Физиология глаза

Извечная путаница остроты зрения («у меня зрение — пять строчек, а у кого-то зрение 0.9») с рефракцией («у мамы зрение +3 диоптрии, а у брата -2 диоптрии»). Что это такое и чем они отличаются друг от друга?

Знакомая Вам таблица с большими буквами ШБ (таблица Головина-Сивцева) является важным тестом проверки остроты вашего зрения.

Острота зрения характеризует способность глаза различать объекты окружающей среды. Если острота зрения равна единице, то человек может прочитать десятую строчку в таблице с пяти метров. Если его острота зрения равна 0,5, то он прочтет только пятую строку, если 0,1 — то первую строку. Частым заблуждением является распространенное мнение о том, что зрение в 0.5 (пять строчек) — это 50 %, а 0.1 — всего лишь 10%. Далее мы представим вашему вниманию таблицу, представляющую реальное соотношение децимальной системы измерения остроты зрения к процентному.

Рефракция — это сила оптической системы глаза в диоптриях. При нарушениях рефракции острота зрения снижается. Но в отличие от нерефракционных заболеваний глаз (например, катаракта, глаукома) остроту зрения можно повысить с помощью дополнительных линз. Сила линзы, выраженная в диоптриях, с помощью которой достигается максимальная острота зрения, и является оценкой степени нарушения рефракции (-3, +2 диоптрии…).

Есть люди с очень низким зрением у которых роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело прозрачны, нет нарушений со стороны зрительных путей и мозговых центров, а также световоспринимающих элементов сетчатки. Плохое зрение этих людей обусловлено нечеткостью изображения на сетчатке в связи с рефракционными особенностями глаза. Различают физическую и клиническую рефракцию.

Физическая рефракция — это преломляющая сила оптической системы глаза, выраженная в диоптриях. Диоптрия (дптр) — единица измерения силы оптической системы. Одна диоптрия (1,0 дптр) равна силе двояковыпуклой линзы с фокусным расстоянием 1 метр. Чем короче фокусное расстояние, тем сильнее преломляющая сила линзы и чем слабее преломляющая сила линзы, тем длиннее ее фокусное расстояние. (Линза в 2,0 дптр имеет фокусное расстояние 50 см, в 4,0 дптр — 25 см, в 10,0 дптр — 10 см и т.д.)

В диоптриях можно измерить и преломляющую силу вогнутых линз. Рассчитать силу вогнутых линз можно путем компенсации ими преломления, даваемого выпуклыми оптическими стеклами.

Вогнутая линза, компенсирующая выпуклую линзу в 1,0 дптр, т.е. восстанавливающая параллельное направление преломленного выпуклой линзой параллельного пучка лучей силой в 1,0 дптр., имеет ту же оптическую силу в, но с обратным знаком. Такую вогнутую линзу называют линзой в 1,0 дптр. Линза в -1,0 дптр рассеивает пучок параллельных световых лучей настолько же, насколько их собирает линза в +1,0 дптр.

Светопреломляющий аппарат глаза — это роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

Всякая сложная преломляющая система характеризуется своими кардинальными точками, которые и определяют диоптрический эффект системы. В ней имеется шесть кардинальных точек — две фокусных (задняя и передняя), две узловых и две главных.

Фокусные точки — это точки, в которых собираются параллельные лучи, преломившиеся в системе. Следовательно, задний фокус в глазу будет находиться в точке, в которой после преломления собираются параллельные лучи, идущие в глаз спереди. Если на систему глаза упадет параллельный пучок сзади, то после преломления он соберется в передний фокус.

Узловые точки — это точки, через которые лучи проходят, не преломляясь. Главные точки — это точки, где начинается преломление.

В преломляющей системе глаза задняя узловая точка находится близко от передней узловой, а задняя главная — очень близка к передней главной точке, поэтому упростив оптическую систему глаза можно принять, что имеется одна главная точка, расположенная в передней камере в 2 мм от роговицы, одна узловая в 7 мм позади роговицы (немного впереди заднего полюса хрусталика) и две фокусные — задняя (на 23-24 мм кзади от передней поверхности роговицы) и передняя (в 15-17 мм впереди глаза).

Чтобы изучить преломляющую систему глаза, нам нужно определить прежде всего показатели преломления водянистой влаги и хрусталика, радиусы кривизны передней поверхности роговицы, передней и задней поверхностей хрусталика, толщину хрусталика и роговицы, глубину передней камеры и длину анатомической оси глаза.

Радиус кривизны роговицы в среднем — 7,8 мм. Глубина передней камеры — 3,0 мм. Радиус передней поверхности хрусталика — 10 мм, задней — 6 мм. Толщина хрусталика — 3,6-5,0 мм.

Показатель преломления водянистой влаги — 1,33.

Показатель преломления хрусталика — 1,43.

Средняя преломляющая сила глаза у новорожденных 77,0-80,0 дптр (по Е.И. Ковалевскому), у старших детей и взрослых — 60,0 дптр с вариацией в пределах 52,0-68,0 дптр.

Клиническая рефракция — это отношение передне-задней оси глаза к силе преломляющего аппарата.

Если фокус параллельных лучей, преломившихся в системе глаза, окажется на сетчатке, то это значит, что длина фокусного расстояния данной преломляющей системы глаза совпадает с длиной передне-задней оси глаза. Это так называемая соразмерная рефракция — эмметропия (Emmetropia).

Если параллельные лучи, преломившись в линзе, соберутся впереди сетчатки, это значит, что фокусное расстояние не совпадает с длиной передне-задней оси глаза. В данном случае глаз длиннее, чем это требует сила его преломляющего аппарата. Это несоразмерная рефракция — миопия (Myopia).

Если параллельные лучи соберутся сзади сетчатки, т.к. длина фокусного расстояния преломляющего аппарата глаза больше длины передне-задней оси глаза, т.е. преломляющий аппарат слаб для глаза, который короче, чем это нужно для данной системы — это несоразмерная рефракция — гиперметропия (Hypermetropia).

Соответственно расстоянию фокуса аметропического глаза от сетчатки различают слабые, средние и сильные степени аномалий рефракции. При слабой степени аметропии острота зрения нарушается незначительно, хотя не может быть полной из-за небольшого круга светорассеяния (каждая светящаяся точка дает кружок светорассеяния тем большего диаметра, чем дальше расположен фокус от сетчатой оболочки и, следовательно, более низкую остроту зрения). Миопия и гиперметропия включены в понятие аметропия.

При средних степенях аметропии имеет место большая потеря зрения. При высокой степени аметропии острота зрения всегда очень низкая, т.к. фокус очень далеко расположен от сетчатой оболочки.

Миопия:

• слабая степень — до 3,0 дптр;
• средняя степень — до 6,0 дптр;
• высокая степень — свыше 6,0 дптр.

Гиперметропия:

• слабая — до 2,0 дптр;
• средняя — от 2,0 до 5,0 дптр;
• высокая — выше 5,0 дптр.

В миопическом глазу параллельные лучи собираются впереди сетчатки. Такому глазу необходимы лучи, требующие большего преломления, чем параллельные. Тогда преломляющая сила окажется недостаточной чтобы собрать эти лучи в свой главный фокус, т.е. впереди сетчатки, а соберет дальше, т.е. на сетчатке. Такими лучами являются расходящие лучи, расположенные ближе бесконечности. При приближении точки исходящие из нее лучи попадут на сетчатку. Эта точка и будет для данного глаза дальнейшей точкой ясного зрения.

В гиперметропическом глазу параллельные лучи соберутся сзади глаза. Этому глазу надо послать лучи, которые требуют меньшего преломления, чем параллельные. Такими лучами являются сходящиеся лучи до попадания в глаз. Такие лучи должны сходиться еще до глаза, чтобы после преломления в глазу они собирались как раз на сетчатке. Сходящиеся лучи находятся дальше бесконечности, т.е. в отрицательном, не существующем пространстве.

При миопии в 1,0 дптр дальнейшая точка ясного зрения находится на расстоянии метра от глаза. При миопии больше 1,0 дптр — еще ближе. У миопа дальнейшую точку ясного зрения можно определить самым простым способом. Больному предлагают читать книгу в хорошо освещенном помещении. Врач постепенно отходит от него с книжкой в руках. Самое большое расстояние, на котором испытуемый в состоянии еще разбирать шрифт, показывает положение дальнейшей точки ясного зрения.

В глазу изменение преломляющей силы возможно без помощи оптических стекол, с помощью физиологического механизма — аккомодации. Аккомодация — это приспособление глаза к рассматриванию предметов на разных расстояниях, это усиление рефракции глаза при переводе взгляда с более далеких предметов на более близкие.

Обратный процесс — расслабление аккомодации при переводе зрения с близких предметов на далекие называются дезаккомодацией. Увеличение преломляющей способности глаза совершается в результате изменения кривизны хрусталика.

У людей молодого возраста хрусталик имеет мягкую консистенцию, эластичен и подвешен на цинновых связках. Концы волокон цинновой связки вплетены в переднюю и заднюю капсулу хрусталика, а другим концом связаны с цилиарным телом.

При покое аккомодационной мышцы волокна цинновой связки натянуты, хрусталик имеет сплющенную в передне-заднем направлении форму двояковыпуклой линзы. Когда нужно усилить преломляющую силу глаза, рефлекторно сокращается цилиарная мышца, уменьшается натяжение капсулы хрусталика, и он изменяет свою кривизну. Изменение кривизны хрусталика происходит в основном за счет его передней поверхности, которая становится более выпуклой. Одновременно с этим происходит сужение зрачка за счет синергизма общей для цилиарной мышцы и зрачка иннервации от глазодвигательного нерва, опускание хрусталика несколько книзу, некоторое уменьшение глубины передней камеры.

Это наиболее признанная теория Гельмгольца, который показал, что при максимальном напряжении аккомодации передне-задний размер хрусталика увеличивается с 3,6 до 4 мм, радиус кривизны передней поверхности хрусталика изменяется с 10 до 6 мм, задней поверхности — с 6 до 5,6 мм.

Аккомодационная мышца напрягается тем сильнее, чем ближе к глазу находится рассматриваемый объект и следовательно в это время наибольшая преломляющая сила глаза. Однако есть предел, ближе которого ясное зрение невозможно. Максимальное напряжение аккомодации определяет положение ближайшей точки ясного зрения (punctum proximum), т.е. той точки, к которой глаз устанавливается при максимальном напряжении аккомодации. Эту точку можно найти, если текст с мелким шрифтом будем приближать к глазу до тех пор, пока он станет трудно различимым. При дальнейшем приближении к глазу шрифт будет сливаться и чтение его станет невозможным. Затем измеряем расстояние между шрифтом и наружным краем орбиты. Зная положение дальнейшей и ближайшей точек ясного зрения, можно получить представление о пространстве в пределах которого возможно ясное зрение, т.е. изменение аккомодационной силы хрусталика. Это расстояние называется областью или длиной аккомодации. Оно выражается в линейных величинах.

Сила аккомодации зависит исключительно от способности хрусталика изменять свою кривизну. С возрастом эта способность изменяется. Это связано с уплотнением ядра хрусталика, нарушением его эластичности. Клинически это проявляется постепенным отодвиганием от глаза ближайшей точки ясного зрения. Явление называется пресбиопией. Начинает она проявляться в возрасте 40-45 лет. Человек при этом испытывает затруднения при чтении мелких шрифтов, при работе с мелкими предметами.

Возрастные изменения аккомодации впервые были изучены Дондерсом. К 65 годам аккомодация равна нулю, т.е. хрусталик полностью теряет способность увеличивать свою кривизну. Аккомодация каждого глаза в отдельности называется абсолютной аккомодацией. Но у большинства людей зрение бинокулярное, их аккомодация связана с конвергенцией (сведение зрительных осей глаз на рассматриваемом предмете).

Аккомодация и конвергенция действуют синергично. Однако, связь аккомодации с конвергенцией не абсолютна. Возможна диссоциация обеих функций. Если эмметропу с достаточным объемом аккомодации, читающему книгу на расстоянии 33 см, приставить к глазам двояковыпуклые или двояковогнутые стекла определенной величины, то он будет продолжать читать, как и без стекол. Следовательно, при одной и той же конвергенции степень напряжения аккомодации при приставлении выпуклых стекол уменьшилась, а вогнутых — увеличилась.

Аккомодацию, которой располагают глаза при данной конвергенции зрительных осей, называют относительной. Для определения относительной аккомодации надо найти самое сильное выпуклое и самое сильное вогнутое стекло, которое не нарушает ясности зрения при одной и той же конвергенции. Сумма числа диоптрий этих стекол выражает объем относительной аккомодации.

В относительной аккомодации различают положительную часть, представляющую собой тот резерв аккомодации, который может быть добавлен в случае необходимости и отрицательную часть, которая при данной конвергенции уже израсходована.

Для работы на близком расстоянии без утомления необходимо, чтобы положительная часть аккомодации равнялась отрицательной или было израсходовано только две трети аккомодации, а 1/3 оставалась в резерве. Иначе нарушается ясность зрения, буквы сливаются, появляется усталость, боль в надбровной области — аккомодативная астенопия. Соотношение положительной и отрицательной частей аккомодации меняется в зависимости от конвергенции. Чем она сильнее, тем больше расходуется положительная часть относительной аккомодации, и тем скорее проявляется утомляемость глаз.

Проявлением физиологической аккомодативной астенопии является пресбиопия, когда с возрастом исчерпывается резерв положительной аккомодации, и возникает необходимость в пользовании очками для близи все возрастающей силы при постоянной конвергенции.

Безболезненное лечение катаракты
Эффективное лечение глаукомы
Лазерная коррекция зрения

Будем рады видеть в нашей клинике пациентов со всех городов Украины: Харьков, Киев, Днепропетровск, Сумы, Полтава, Донецк, Луганск и др.