Рефракция глаза

Глаз человека представляет сложную оптическую систему. Аномалии этой системы широко распространены среди населения. В возрасте 20 лет около 31% всех людей являются дальнозоркими гиперметропами; около 29% - близорукими или миопами и лишь 40% людей имеют нормальную рефракцию.

Аномалии рефракции приводят к снижению остроты зрения и, таким образом, к ограничению в выборе профессии молодыми людьми. Прогрессирующая близорукость, является одной из самых частых причин слепоты во всем мире.

Для сохранения нормальных зрительных функций необходимо, чтобы все преломляющие среды глаза были прозрачными, а изображение от объектов, на которые смотрит глаз, формировалось на сетчатке. И, наконец, все отделы зрительного анализатора должны функционировать нормально. Нарушение одного из этих условий, как правило, приводит к слабовидению или слепоте.

Глаз обладает преломляющей способностью, т. е. рефракцией и является оптическим прибором. Преломляющими оптическими средами в глазу являются: роговая оболочка (42-46 Д) и хрусталик (18-20 Д). Преломляющая сила глаза в целом составляет 52-71 Д (Трон Е.Ж., 1947; Дашевский А.И., 1956) и является, собственно, физической рефракцией.

Физическая рефракция - преломляющая сила оптической системы, которая определяется длиной фокусного расстояния и измеряется в диоптриях. Одна диоптрия равна оптической силе линзы с длиной фокусного расстояния в 1 метр:

Однако для получения четкого изображения важна не преломляющая сила глаза, а ее способность фокусировать лучи точно на сетчатке.

В связи с этим офтальмологи пользуются понятием клинической рефракции, под которой понимают положение главного фокуса

оптической системы глаза по отношению к сетчатке. Различают статическую и динамическую рефракцию. Под статической подразумевают рефракцию в состоянии покоя аккомодации, например, после закапывания холиномиметиков (атропина или скополамина), а под динамической - с участием аккомодации.

Рассмотрим основные виды статической рефракции:

В зависимости от положения главного фокуса (точка, в которой сходятся параллельные оптической оси лучи, идущие в глаз) по отношению к сетчатке различают два вида рефракции - эмметропию, когда лучи фокусируются на сетчатке, или соразмерную рефракцию, и аметропию - несоразмерную рефракцию, которая может быть трех видов: миопия (близорукость) - это сильная рефракция, параллельные оптической оси лучи фокусируются перед сетчаткой и изображение получается нечетким; гиперметропия (дальнозоркость) - слабая рефракция, оптической силы недостаточно и параллельные оптической оси лучи фокусируются за сетчаткой и изображение так же получается нечетким (рис. 22, см. вклейку). И третий вид аметропии - астигматизм - наличие в одном глазу двух различных видов рефракции или одного вида рефракции, но разной степени преломления. При этом образуется два фокуса и в результате изображение получается нечетким.

Каждый вид рефракции характеризуется не только положением главного фокуса, но и дальнейшей точкой ясного зрения (punktum remotum) - это точка из которой должны выйти лучи, чтобы сфокусироваться на сетчатке.

Для эмметропического глаза дальнейшая точка ясного зрения находится в бесконечности (практически это - в 5 метрах от глаза). В миопическом глазу параллельные лучи собираются перед сетчаткой. Следовательно, на сетчатке должны собраться расходящиеся лучи. А расходящиеся лучи идут в глаз от предметов, находящихся на конечном расстоянии перед глазом, ближе 5 метров. Чем больше степень близорукости, тем более расходящиеся лучи света будут собираться на сетчатке. Дальнейшую точку ясного зрения можно вычислить, если разделить 1 метр на число диоптрий миопического глаза. Например, для миопа в 5,0 Д дальнейшая точка ясного зрения находится на расстоянии: 1/5,0 = 0,2 метра (или 20 см).

В гиперметропическом глазу параллельные оптической оси лучи фокусируются как бы за сетчаткой. Следовательно, на сетчатке должны собраться сходящиеся лучи. Но таких лучей в природе нет. А значит, нет и дальнейшей точки ясного зрения. По аналогии с

миопией она принимается условно, якобы располагаясь в отрицательном пространстве. На рисунках в зависимости от степени дальнозоркости показывают ту степень схождения лучей, которую они должны иметь до вхождения в глаз, чтобы собраться на сетчатке.

Каждый вид рефракции отличается друг от друга и своим отношением к оптическим линзам (рис. 23). При наличии сильной рефракции - миопии для перемещения фокуса на сетчатку требуется ее ослабление, для этого используются рассеивающие линзы. Соответственно при гиперметропии требуется усиление рефракции, для этого необходимы собирающие линзы. Линзы обладают свойством собирать или рассеивать лучи в соответствии с законом оптики, который говорит о том, что свет, проходящий через призму, всегда отклоняется к ее основанию. Собирающие линзы можно представить как две призмы, соединенные своими основаниями, и, наоборот, рассеивающие линзы, две призмы, соединенные вершинами.

Рис. 23. Коррекция аметропии: а - гиперметропии; б - миопии

Таким образом, из законов рефракции возникает вывод о том, что глаз воспринимает лучи определенного направления в зависимости от вида клинической рефракции. Пользуясь только рефракцией, эммет-роп видел бы только вдаль, а на конечном расстоянии перед глазом он был бы лишен возможности видеть предметы четко. Миоп различал бы предметы только те, которые находились бы на расстоянии дальнейшей точки ясного зрения перед глазом, а гиперметроп вообще не видел бы четко изображение предметов, поскольку у него дальнейшая точка ясного зрения не существует.

Однако повседневный опыт убеждает в том, что лица, обладающие разной рефракцией, далеко не так ограничены в своих возможностях, определяемых анатомическим устройством глаза. Происходит это благодаря наличию в глазу физиологического механизма аккомодации и на этой основе динамической рефракции.