Физическая рефракция роговицы хрусталика

Есть глаза, в которых роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело прозрачны, нет нарушений со стороны зрительных путей и центров, а также световоспринимающих элементов сетчатки, а они имеют очень низкое зрение. Это обусловлено нечеткостью изображения на сетчатке в связи с рефракционными особенностями глаза. Различают физическую и клиническую рефракцию.

Физическая рефракция — это преломляющая сила любой оптической системы, в том числе глаза, выраженная в диоптриях. Диоптрия (Д) — единица измерения силы оптической системы. Одна диоптрия (1,0 Д) равна силе двояковыпуклой линзы с фокусным расстоянием 1 м (100 см). Чем короче фокусное расстояние, тем сильнее преломляющая сила линзы и чем слабее преломляющая сила линзы, тем длиннее ее фокусное расстояние (линза в 2,0 Д имеет фокусное расстояние 50 см, в 4,0 Д — 25 см, в 10,0 Д — 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 Д, т.е. восстанавливающая параллельное направление преломленного выпуклой линзой параллельного пучка лучей силой в 1,0 Д имеет ту же оптическую силу в 1,0 Д, но с обратным знаком. Такую вогнутую линзу называют линзой в -1,0 Д. Линза в -1,0 Д рассеивает пучок параллельных световых лучей настолько же, насколько их собирает линза в +1,0 Д.

Диоптрический 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 (рис. 23 см. в Приложении).

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 диоптрической 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 позади глаза) и передняя (в 15-17 мм впереди глаза). Это редуцированный глаз.

Чтобы знать диоптрическую систему глаза, нам нужно прежде всего определить 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 — 10,0 мм, задней — 6,0 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 Д (по Ковалевскому Е.И.), у старших детей и взрослых — 60,0 Д с вариацией в пределах 52,0-68,0 Д.

Клиническая рефракция — это отношение передне-задней оси глаза к силе преломляющего его аппарата. Если фокус параллельных лучей, преломившихся в диоптрической 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) (рис. 24а см. в Приложении).

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) (рис. 24б см. в Приложении).

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) (рис. 24в см. в Приложении).

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). 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 Д; средняя степень — до 6,0 Д; высокая степень — свыше 6,0 Д.

Гиперметропия: слабая — до 2,0 Д; средняя — от 2,0 до 5,0 Д; высокая — свыше 5,0 Д.

С точки зрения физики рефракция — это преломляющая сила оптической системы, это положение фокусной точки относительно главной. Представление о клинической рефракции нам дает не преломляющая сила диоптрического аппарата глаза, а то, где собираются параллельные лучи, падающие на глаза, — на сетчатке, впереди или позади нее. Точка, исходящие лучи от которой собираются на сетчатке, называется дальнейшей точкой ясного зрения. В эмметропическом глазу на сетчатке собираются параллельные лучи, и дальнейшая точка ясного зрения находится в бесконечности. В миопическом глазу параллельные лучи собираются впереди сетчатки. Такому глазу нужны лучи, требующие большего преломления, чем параллельные. Тогда диоптрический аппарат окажется недостаточным, чтобы собрать эти лучи в свой главный фокус впереди сетчатки, а соберет дальше, т.е. на сетчатке. Такими лучами являются расходящиеся 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 Д дальнейшая точка ясного зрения находится на расстоянии метра от глаза. При миопии больше 1,0 Д — еще ближе. У миопа дальнейшую точку ясного зрения можно определить самым простым способом. Больному предлагают читать хорошо освещенную книгу и постепенно отходят от него с книжкой в руках. Самое большое расстояние, на котором испытуемый в состоянии еще разбирать шрифт, показывает положение дальнейшей точки ясного зрения.

Источник

Аккомодация

Методы определения клинической рефракции

Коррекция различных видов рефракции

Это 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 м (100 см). 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 1,0 дптр, 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.

Диоптрический 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.

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

В диоптрической 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 позади глаза) и передняя (в 15-17 мм впереди глаза). Это редуцированный глаз.

Чтобы знать диоптрическую 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 диоптрической 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 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).

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.

С точки зрения физики рефракция — это преломляющая сила системы, это положение фокусной точки относительно главной. Представление о клинической рефракции нам дает не преломляющая сила диоптрического аппарата глаза, а то, где собираются параллельные лучи, падающие на глаза — на сетчатке, впереди или позади нее.

Точка, исходящие лучи от которой собираются на сетчатке, называются дальнейшей точкой ясного зрения. В эмметропическом глазу на сетчатке собираются параллельные лучи и дальнейшая точка ясного зрения находится в бесконечности.

В миопическом глазу параллельные лучи собираются впереди сетчатки. Такому глазу надо лучи, требующие большего преломления, чем параллельные. Тогда диоптрический аппарат окажется недостаточным, 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 раздел о рефракции

Источник

Под определением, рефракция глаза и что это такое, понимается его способность преломлять лучи света. Острота зрения зависит от неё. Искривление хрусталика и роговой слой влияют на этот процесс. Только меньшая часть населения планеты может похвастать отсутствием её аномалий.

Процесс рефракции

Рефракция – это процесс, при котором осуществляется преломление лучей света при помощи оптики глаза. Кривизна хрусталика и роговица определяют уровень рефракции.

Оптика глаза непростая и состоит из четырёх составляющих:

роговицы (прозрачной оболочки глаза);
тела стекловидного (субстанции со студнеобразной консистенцией позади хрусталика);
влаги передней камеры (места между радужной оболочкой и роговицей);
хрусталика (прозрачной линзы за зрачком, отвечающей за преломляющую способность световых лучей).

Разные характеристики влияют на искривление. Оно зависит от расстояния между роговицей и хрусталиком и радиуса кривизны их задней и передней поверхностей, пространства между сетчаткой и задней поверхностью хрусталика.

Её разновидности

Человеческий глаз представляет собой сложную оптику. Виды рефракции делятся на физическую и клиническую. Способность фокусировать чётко на сетчатке лучи является приоритетом для зрения. Когда задняя фокусная точка расположена относительно сетчатки, это называется клинической рефракцией глаза. Этот вид искривления важнее в офтальмологии. За силу преломления отвечает рефракция физическая.

В зависимости от нахождения главного фокуса по отношению к сетчатке определяют два вида клинической рефракции: эмметропию и аметропию.

Эмметропия

Нормальная рефракция называется эмметропия. Преломляясь, лучи сосредотачиваются на сетчатке. Фокусировка лучей происходит в состоянии аккомодационного покоя. Близкими к параллельным считаются лучи света, отражающиеся от предмета, располагающегося в 6 метрах от человека. Без аккомодационного напряжения эмметропический глаз видит вещи, удалённые на расстояние в несколько метров, чётко.

Такой глаз лучше всего приспособлен воспринимать окружающую среду. По статистике эмметропия встречается у 30-40% людей. Зрительные патологии отсутствуют. Изменения могут наступить после 40 лет. Появляется затруднение при чтении, которое требует пресбиопического исправления.

Острота зрения равна 1,0, а часто и больше. Преломляющая сила линзы с главным фокусным расстоянием равным 1 метру считается одной диоптрией. Такие люди видят отлично и далеко, и близко. Глаз у эмметропа в состоянии функционировать при чтении долго без усталости. Это благодаря локализации главного фокуса сзади на сетчатке. В таком случае глаза могут иметь неодинаковую величину. Это зависит от длины оси глазного яблока и преломляющей силы.

Аметропия

Несоразмерная рефракция — аметропия. Главный фокус лучей параллельных не совпадает с сетчаткой, а располагается перед или за ней. Два вида есть у аметропической рефракции: дальнозоркость и близорукость.

К сильной рефракции относится близорукость. Её другое название миопия, что в переводе с греческого «прищуриваю». Изображение нечёткое из-за параллельных лучей, которые сходятся перед сетчаткой в фокус. На сетчатке собираются только лучи, расходящиеся от предметов, расположенных на конечном расстоянии от глаза. Самая дальняя точка зрения близорукого глаза располагается рядом. Лежит она на определённом конечном расстоянии.

Причина такого преломления лучей в увеличении яблока глазного. У близорукого человека показатель зрения никогда не бывает 1,0 диоптрии, она ниже единицы. Такие люди хорошо видят на близком расстоянии. Далеко они видят предметы в расплывчатом виде. Три степени близорукости существует: высокая, средняя и слабая. Очки выписываются при высокой и средней степени. Это соответственно более 6 диоптрий и от 3 до 6. Слабой степенью считается до 3-х единиц диоптрий. Рекомендуется ношение очков только когда больной смотрит вдаль. Это может быть, например, посещение театра или просмотр кинофильма.

Дальнозоркость подразумевает слабую рефракцию. Второе её название – гиперметропия, что происходит от греческого «чрезмерный». Из-за фокуса параллельных лучей, который находится за сетчаткой, изображение размытое. сетчаткой глаз может воспринимать лучи, со сходящимся направлением до входа. Но в действительности таких лучей нет, а значит и точки, где бы была установлена оптическая система дальнозоркого глаза, нет, т. е. не существует дальнейшей точки ясного зрения. Находится она позади глаза в отрицательном пространстве.

При этом глазное яблоко сплющенное. Пациент видит хорошо только предметы, находящиеся далеко. Всё, что рядом, он видит не чётко. Острота зрения меньше 1,0. Дальнозоркость имеет три степени сложности. При любой её форме следует носить очки, так как обычно человек рассматривает ближние предметы.

Одной из форм дальнозоркости является пресбиопия. Её причина — это возрастные изменения, и данное заболевание не бывает до 40 лет. Хрусталик становится плотным и теряет свою эластичность. По этой причине он не в состоянии менять свою кривизну.

Особенности диагностики

Преломляющая сила глазной оптики это рефракция глаза. Установить её можно, используя рефрактометр, который определяет плоскость, соответствующую оптической установке глаза. Это осуществляется при помощи перемещения определённого изображения к его совмещению с плоскостью. Искривление измеряется диоптриями.

Для диагностики необходимо провести ряд обследований:

анализ жалоб пациента на нарушение зрения;
опрос на предмет операций, травм или наследственности;
визометрия (определение остроты зрения при помощи таблицы);
ультразвуковая биометрия (оценивание состояния глазной передней камеры, хрусталика и роговицы, определение длины оси яблок глазных);
циклоплегия (отключение аккомодационной мышцы при помощи медикаментов для выявления аккомодационного спазма);
офтальмометрия (замер радиусов кривизны и преломляющей силы роговицы);
автоматическая рефрактометрия (исследование процесса искривления световых лучей);
скиаскопия (определение форм рефракции);
компьютерная кератотопография (исследование состояния роговицы);
пахиметрия (УЗИ глазной роговицы, её формы и толщины);
биомикроскопия (использую микроскоп, выявление заболеваний глаза);
выбор линз.

Исследование роговицы при помощи лазера обычно назначается в сложных случаях.

Причины патологий разнообразные. Это может быть генетическая предрасположенность, особенно если у обоих родителей есть физические аномалии оптической системы. Вследствие травмы или возрастных изменений может поменяться анатомическое строение глаза. Длительное напряжение органов зрения также способствует появлению заболеваний. У новорожденных с недостаточным весом рефракция глаза часто бывает нарушена.

Лечение заболевания

Современная офтальмология предоставляет возможность скорректировать все дефекты рефракции при помощи очков, контактных линз, хирургических и лазерных операций. При близорукости назначается коррекция с использованием рассеивающих линз.

В случае дальнозоркости слабой степени пациенту выписывают очки с собирающими линзами и пользоваться ими он должен только для работы на ближнем расстоянии. Постоянное ношение очков в таких случаях показано при сильной астенопии.

Он же даёт рекомендацию на ношение линз и составляет режим их использования. Они оказывают менее выраженный эффект, потому что на внутренней оболочке глаза формируется меньшее изображение. Линзы могут быть дневными, гибкими или пролонгированными. Непрерывные линзы дают возможность пользоваться ими в течение месяца, не снимая их.

Для того чтобы изменить толщину роговицы, используют лазерную коррекцию зрения, в результате которой меняется её преломляющая сила, а соответственно и направление лучей. Этот метод используют при миопии до -15 диоптрий.

Астигматизм требует индивидуального подбора очков из-за необходимости комбинировать линзы сферического и цилиндрического типа. Если же эффективность такой коррекции низкая, то рекомендуют микрохирургическое лечение. Суть его в нанесении микроразрезов на роговую оболочку.

Для улучшения зрения и укрепления глазной мышцы рекомендуется принимать витамины:

Ретинол (необходим для остроты зрения);
Рибофлабин (снимает усталость и улучшает кровеносную систему глаз);
Пиродоксин (влияет на обменные процессы);
Тиамин (положительно воздействует на нервную систему);
Ниацин (влияет на кровоснабжение);
Лютеин (защищает сетчатку от ультрафиолетовых лучей);
Зеаксантин (укрепляет сетчатку).

Все эти витамины можно найти в кисломолочных и мясных продуктах, рыбе, печени, орехах, сливочном масле и яблоках. Рекомендуется включить чернику в рацион питания. В её ягодах содержится огромное количество витаминов, которые так необходимы при глазных болезнях.

Прогнозы и рекомендации

Прогноз хороший при лечении этих отклонений. Если коррекция оптической дисфункции сделана вовремя, то можно получить полную компенсацию. Как таковых особенных методов профилактики нет. Но предупредить спазм аккомодации и усугубление патологии можно при помощи неспецифических превентивных мер. Важно следить за светом в помещении, читать с перерывами, почаще отрываться от компьютера и обязательно заниматься гимнастику для глаз. Взрослым рекомендуется ежегодно проходить осмотр у врача-офтальмолога и обязательно измерять внутриглазное давление. Врач диагностирует остроту зрения путем проведения визометрии.

Источник