ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА

Глаз человека представляет собой (сложную оптическую систе- му, которая состоит из роговицы, влаги передней камеры, ,хрусталика и стекловидного тела. Преломляющая ,Сила глаза зависит от величины радиусов кривизны передней ,поверхности роговицы, передней и задней поверхностей хрусталика, расстояний между ними и показателей преломления роговицы, хрусталика, водянистой влаги и стекловиднюго тела.

Приближенно можно сказать, что преломляющие ,поверхности глаза сферичны и их оптические оси совпадают, т. e. глаз является центрированной системой. B действительности же оптическая система глаза обладает многими погрешностями. Так, роговица сферична только в центральной зоне, показатель преломления наружных слоев хрусталика меньше, чем внутренних, неодинакова степень преломления лучей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Помимо того, оптические характеристики в разных главах существенно различаются, причем определить их трудно. Bce ото осложняет вычисление оптических іКОВСТаНТ глаза.

Для проведения расчетов, связанных ic оптической системой глаза, предложены упрощенные схемы іэтой системы, основанные на средних величинах оптических констант, полученных при измерении многих глаз. Ha рис. 21 показан схематически глаз, предложенный A. Gullstrand (1909). B табл. 7 приведены его основные характеристики.

Как видно на рисунке, передняя и задняя главные плоскости пересекают оптическую ось глаза іна расстоянии соответственно 1,47 и 1,75 мм от вершины роговицы. Приближенно можно считать, что эти плоскости расположены в одном месте — на расстоянии 1,6 >MM от вершины рошвицы.

Переднее и заднее фокусные расстояния, если их отсчитывать от главных плоскостей, равны соответственно 16,78 и 22,42 мм. Ч'аще, однако, определяют передневершинное н задневершинное фокусные расстояния, т.

Предложены іи «более простые схемы оптической системы глаза, в которых имеется только одна преломляющая поверхность — перодняя поверхность роговицы и одна среда - усредненная внутриглазная среда. Такой глаз называют редуцированным.

Рис. 21.

Схематический глаз, предложенный A. Gullstrand.

Fi — передний главный фокус; F2 — задний главный фокус; fi — переднее фокусное расстояние; f2 — заднее фокусное расстояние; Hi и H2 — передняя и задняя главные плоскости; fBn — переднее вершинное, т. e. отсчитанное от вершины роговицы, фокусное расстояние; fB3 —заднее вершинное фокусное расстояние.

Наиболее удачным является редуцированный глаз, предложенный В. К. Вербицким (1928). Его основные характеристики: главная плоскость каоаетюя вершины роговицы, радиус кривизны последней 6,82 мм, длина переднезадней оси 23,4 мм, радиус кривизны сетчатки 10,2 імім, показатель преломления внутриглазной среды 1,4, оібщая преломляющая сила 58,82 длтр.

Как и другим оптическим системам, глазу свойственны монохроматические и хроматические аберрации. Вследствие сферической іаберрациП лучи, исходящие из точечного света, собираются не ів точке, а в некоторой зоне на оптической оси глаза (рис. 22). B результате этого іна сетчатке образуется круг светорассеяния. Глубина этой зоны для інормального человеческого глаза колеблется от 0,5 до 1,0 дптр.

Вследствие хроматической аберрации лучи коротковолшвой части спектра (сине-зеленые) пересекаются в глазу на бюлее близком от роговицы расстоянии, чем лучи ДЛИННОВОЛНОВОЙ части спектра (красные). Интервал между фокусами этих лучей в глазу может достигать 1,0 дптр.

Практически все глаза в той или иной степени обладают еще одной аберрацией - - неправильным астигматизмом из-за отсутст-

T а б л и ц а 7. Показатели схематического глаза, предложенного A. Gullstrand (основные параметры при расслабленной аккомодации)

вия идеальной сферичности преломляющих поверхностей ірого- вицы и хрусталика.

ФИЗИЧЕСКАЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ РЕФРАКЦИЯ ГЛАЗА

B физике рефракцией оптической системы принято считать ѳе преломляющую силу, выраженную в диоптриях. Физическая рефракция глаза человека іварьирует от 51,8 до 71,3 дптр [Трон E. Ж., 4947; Дашевокий А. И., 1956].

Рис. 22.

Фокусная зона (F) глаза и проекция фигур светорассеяния [Аветисов Э. C.,

Розенблюм Ю. 3., 1981].

Для получеейя четкого изображения важна не цреломляю- щая| іоила юптической системы глаіза, а ее способность фокусировать лучй іна сетчатке. B связи іс этим ов офтальмологии пользуются понятием клинической рефракции, поід ,которой понимают соотношение ІМЄЖДУ преломляющей іСИЛОЙ И 1ПОЛОЖЄНИЄ1М оетчат- кіи іили, что то жѳ самое, между фокусным расстоянием оптической ісистеімы и длиной переднезадней оси глаза.

Различают два вида клинической рефракции глаза — статическую и динамическую. Статическая рефракция характеризует способ получения изображений на сетчатке в состоянии максимального расслабления аккомодации. Нетрудно заметить, что статическая рефракция - • искусственное понятие и отражает лишь структурные особенности глаза как оптической камеры, формирующей іретинальное изображение.

Для того, чтобы правильно решать многие вопросы, связанные со зрительной деятельностью в естественных условиях, необходимо иметь представление о функциональных особенностях оптической системы оплаза. Судить о таких особенностях позволяет динамическая рефракция, под которой лонимают преломляющую силу оптической системы глаза относительно сетчатки при действующей аккомодации.

Статическая рефракция глаза. Эмметропия и аметропия. Статическая рефракция определяется положением заднего главного фокуса оптической системы гліаза относительно сетчатки.

Рис. 23.

Положение дальнейшей точки ясного видения (ДТ) при эмметропии (E)f ииопии (M) и гиперметропии (H) [Аветисов Э. C., Розенблюм Ю. 3., 4981].

tum) находится в бесконечности, при близорукости -- перед глазом іна конечном расстоянии, при дальнозоркости — позади глаза (рйс. 23).

B іклиничеіской практике о степени аметропии судят по силе линзы, которая ©ѳ корригирует и іискусствеінно превращает глаз в эмметропичѳский. B іОВЯЗИ IC этим імиюпичеіскую рефракцию обычно обозначают знаком «—», а гиперметропическую знаком « + »,

хотя в физическом смысле при близорукости имеется относительный избыток, а при дальнозоркости — недостаток преломляющей силы -глаза.

При іаметропиях в условиях максимального расслабления ,аккомодации изображение на сетчатке объекта, находящегося в бесконечности, бывает нечетким. Каждая точка образует на сетчатке нѳ точку, к круг, называемый кругом светорассеяния. Примерный диаметр его можно іоцределить по формуле:

где r -ширина зрачка, мм; Л — величина аметропии, дптр; D — преДрмляющая сила глава.

Последнюю можно считать ранной примерно 60,0 дптр. Тогда формула цриобретаегг віид:

Например, при бяизорукоісти 3,0 дптр и ширине зрачка 3 мм диаметр крута mетюраюоеиваніия будет равен:

Динамическая рефракция глаза, ее особенности при эмметро- пической рефракции, дальнозоркости и близорукости. B естественных условиях в соответствии с ізадачами ізірительной деятельности преломляющая сила юптичеокой системы глаза постоянно меняется, т.

Регуляция аккомодации осуществляется как парасимпатическим, так ,и симпатическим отделами вегетативной нервной системы. Вегетативная иннервация аккомодации - * сложный целостный процесс, в котором гармонично участвуют и парасимпатический, и симпатический отделы нервной системы и который нельзя сводить ік простому антагонизму действия этих систем. B сократительной деятельности ресничной (цилиарной) мышцы основную роль играет парасимпатическая система. іСимпатичеюкая система выполняет главным образом трофическую функцию и оказывает некоторое тормозящее действие на сократительную способность ресничной мьппцы. B связи с этим нри ее максимальном расслаблении ів физиолошческих условиях применение симпатомимѳти- KOB ідаеіт небольшой дополнительный расслабляющий эффект. Однако это іне означает, что симпатическая нервная система ведает ‘аккомодацией для дали, а парасимпатическая — для близи. Такая концепция упрощает истинную картину, ж создается ложное представление о существовании двух относительно изолированных аппаратов аккомодации. Между тем аккомодация — это единый механизм оптической установки глаза к любому расстоянию, в котором всегда участвуют, сложно взаимодействуя, и парасимпатический, и симпатический отделы вегетативной нервной системы.

Динамическая рефракция может играть роль как следящей (іпри перемещении фиксируемого оібъекта в переднезаднем направлении), так и стабилизирующей (при фиксации неподвижного объекта) сибтемы. іПри максимальном расслаблении аккомодации динамическая рефракция почти совпадает со статической, и глаз устанавливается к дальнейшей точке ясного зрения. По мере усиления динамической рефракции за счет нарастающего напряжения аккомодации точка ясного зрения все больше приближается к глазу. При максимальном усилении динамической рефракции глаз установлен ік ближайшей точке ясного зрения (punctum proximum). Расстояние меіжду дальнейшей ,и ближайшей точками ясного зрения определяет ширіину, или -область, аккомодации:

При эмметропии и гиперметіріоиии эта область очень широкая — от ближайшей точки ясного зрения до беюконечно0ти.

При отсутствии стимула к аккомодации (в темноте или в ібез- ориентирном пространстве) сохраняется некоторый тонус ресничной мышцы, за счет которого глаз устанавливается к точке (ipun- ctum medium), занимающей промежуточное положение между дальнейшей и .ближайшей точками ясного зрения. Положение этих точек іможно выразить в диоптриях, зная их расстояние ют глаза. Разноетьмежду максимальной динамической (Р).иютати- ческой (R) рефракцией определит объем абсолютной (мюнокуляр- ной) аккомодации. Следовательно, этот показатель отражает способность ресничной мышцы к макісимальноіму сокращению и расслаблению. B зависимости ют состояния ізрительной системы и условий исследования положение стабильных c позиции статической рефракции точек дальнейшего зрения, ближайшего зрения и покоя аккомодации меняется в достаточно широком диапазоне, лто очень точно отражает участие динамической рефракции в зрительном акте. B связи с этим для характеристики динамической рефракции глаза пользуются понятием о зонах и различают зону дальнейшего зрения, зону относительного покоя, зону ближайшего зрения.

Объем относительной аккомодации характеризует возможный диапазон изменений напряжения ресничной мышцы при бинокулярной фиксации объекта, расположенного на конечном от глаз расстоянии. Обычно — это 33 см, среднее рабочего расстояние для близи.

Различают отрицательную и положительную части объема относительной аккомодации. O них судят соответственно по максимальной плюсовой и максимальной минусовой линзам, при которых ещѳ сохраняется ясность видения текста ,на этом расстоянии. «Отрицательная часть объема относительной аккомодации - - это ее израсходованная часть, положительная — неизрасходованная, резерв, іили запас, іанкомодации.

Таким образом, при нормальном бинокулярном зрении взаимосвязь между аккомодацией и конвергенцией не бывает жесткой: при неизмененной конвергенции возможны изменения аккомода-

Рис. 24.

Кривые рефракции новорожденных (I) и взрослых (II).

при, при еѲШМѲНШНОИ акжмодации - - ИЗМЄНЄНИЯ КОНВѲрГѲНЦИИ

в достаточно широких пределах. B первоім случае речь идет об объеме относительной аккомодации, івю вггором - - о фузіиоінных резервах. При устранении условий для бинокулярного зрения путам разобщения глаз связь между ,аккомодацией и конвергеп- цией приобретает почти линейный характер: на каждую диоптрию напряжения іанкомодации приходится определенная величина схожідения зрительных осей. Эту величину называют отношением аккомодационной конвергенции к аккомодации (AKA).