Как осветить сетчатку глаза
Глаз человека – это удивительный орган, который одновременно является и частью головного мозга и тонким оптическим прибором, при помощи которого мы видим окружающий мир. Сетчатка – наиболее важная структура глаза, которая имеет чрезвычайно сложное строение, позволяющее ей воспринимать волны света. Она отвечает за взаимодействие оптической системы глаза и зрительных отделов головного мозга. Она получает и передает информацию в головной мозг. То есть сетчатку можно сравнить с тончайшей матрицей видеокамеры, которая воспринимает изображение и передает его дальше. Поэтому от состояния сетчатки напрямую зависит качество нашего зрения.
Заболевания сетчатки, особенно в запущенной стадии, поддаются лечению чрезвычайно плохо. В некоторых ситуациях заболевания сетчатки требуют экстренного, срочного лечения. В этом случае счет идет на часы и на дни, иначе нервные клетки, находящиеся в сетчатке, погибают и восстановить их будущем в будущем уже невозможно. Если заболевания оптической системы глаза (патология роговицы, помутнения хрусталика и стекловидного тела) с успехом можно вылечить хирургическим способом и, как правило, для этого не требуется экстренных хирургических вмешательств, то к заболеваниям сетчатки надо относиться с большим вниманием и осторожностью, и в некоторых случаях показано экстренное хирургическое лечение, для того, чтобы восстановить и сохранить утраченное зрение, так как при своевременном лечении в большинстве случае удается вернуть зрение. Если лечение сетчатки запаздывает и не поведено вовремя, то вернуть утраченное зрение чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях это просто невозможно.
Болезни сетчатки могут возникнуть при различных общих и системных заболеваниях, таких как сахарный диабет, гипертоническая болезнь, заболевания почек и надпочечников, при сосудистых нарушениях, при возрастных изменениях сосудистой системы головного мозга, позвоночника и так далее. Очень часто заболевания сетчатки могут возникнуть при таких распространенных заболеваниях как близорукость, дальнозоркость, при внутриглазных воспалительных заболеваниях. Часто заболевания сетчатки развиваются после различных травм глазного яблока и орбиты.
Сетчатка – это очень тонкая и нежная внутренняя оболочка глаза. Некоторые офтальмологи в начале прошлого века сравнивали ее с паутинкой. Сетчатая оболочка располагается между стекловидным телом, которое заполняет внутренний объем глаза, и сосудистой оболочкой глаза, и отвечает за восприятие зрительной информации. В ней отсутствуют нервные окончания, поэтому многие заболевания сетчатки протекают безболезненно! Поэтому чрезвычайно важно анализировать свои зрительные функции и обращать внимание на различные симптомы, которые могут указывать на повреждение или заболевание сетчатой оболочки глаза.
Какие же бывают симптомы, свидетельствующие о том, что у Вас не все в порядке с сетчаткой глаза? Часто предвестником развития заболеваний сетчатки и стекловидного тела является образование МОШЕК или МУШЕК, ПАУТИНОК в глазах. Часто пациент при взоре на какую-то светлую поверхность (потолок, голубое небо, белый экран) может замечать появление данных симптомов. Иногда при повороте глаза из стороны в сторону человек может замечать перемещение точек и волокон, которое мешает ему четко сфокусировать изображение. Эти жалобы характерны при заболеваниях стекловидного тела, при которых нарушается его структура и прозрачность. Также похожие жалобы могут возникать при сосудистых изменениях сетчатой оболочки.
В некоторых случаях пациент отмечает появление ИСКР, ВСПЫШЕК, МОЛНИЙ, которые возникают сбоку. Причиной этих явлений являются дистрофические и воспалительные изменения в сетчатке. При этом образуется контакт и раздражение сетчатки периферическими отделами стекловидного тела, то есть стекловидное тело тянет сетчатку в боковых отделах глазного яблока и это натяжение передается фоторецепторам сетчатой оболочки и выражается в виде различных световых феноменов, перечисленных выше. Надо понимать, что эти процессы могут привести к повреждению сетчатой оболочки глаза, возникновению разрыва и образованию отслойки.
В некоторых случаях пациент может заметить СТРУЙКУ ТЕМНОЙ ЖИДКОСТИ или ПОЯВЛЕНИЕ ТЕМНЫХ КАПЕЛЬ в ПОЛЕ ЗРЕНИЯ. Эти жалобы могут встречаться у пациентов с гипертонической болезнью и сахарным диабетом и могут свидетельствовать о развитии кровоизлияния в стекловидное тело и сетчатку. Иногда пациент замечает РЕЗКОЕ ИСКРИВЛЕНИЕ ПРЕДМЕТОВ В ЦЕНТРЕ , которое значительно снижает остроту зрения, замечает, что острота зрения меняется, пациенту кажется, что он смотрит на мир через большой аквариум. Эти жалобы могут встречаться при отслойке и отеке сетчатки. Бывают жалобы на появление ЗАНАВЕСКИ в поле зрения, которая постепенно увеличивается и может закрывать центральную зону. Иногда появлению занавески предшествует мелькание молний, искр. Такие жалобы являются типичными при развитии отслойки сетчатки. Если Вы обнаружите у себя такие жалобы, то следует СРОЧНО обращаться к офтальмологу. Часто при заболеваниях сетчатой оболочки страдает центральное зрение. При этом пациент может замечать образование плавающих помутнений в виде ПОДКОВЫ или СЕРОГО ОКРУГЛОГО ОБРАЗОВАНИЯ, которое попадает в центральное поле зрения и может перемещаться.
У пациентов старшей возрастной группы часто появляются жалобы на образование СВЕТЛОГО или СЕРОГО ПЯТНА в центре. При этом теряется четкость изображения, пациент не может разбирать мелкие детали, постепенно эти помутнения могут увеличиваться и распространяться на периферии. Эти жалобы могут свидетельствовать о поражении центрального отдела сетчатки, офтальмологи называют эту область «Макулой». В некоторых случаях пациенты могут замечать ИСКРИВЛЕНИЯ ПРИЯМЫХ ЛИНИЙ И ПРЕДМЕТОВ. При этом искривления могут появляться только в определенных участках поля зрения. Эти изменения характерны при различных формах макулодистрофии.
Как можно проанализировать работоспособность сетчатой оболочки? В домашних условиях это можно сделать при помощи сетки (теста) Амслера. Сетка Амслера представляет собой простой и быстрый способ проверки центрального зрения. Время его проведения составляет 10-15 секунд. Сетка Амслера представлена на рисунке 1.
рис.1. Сетка Амслера
Вам следует надеть очки или контактные линзы, если Вы их используете для работы на близком расстоянии. Расположите сетку перед собой на расстоянии 30-40 см, при хорошем освещении. Закройте 1 глаз, сосредоточьте взгляд на центральной точке и оцените изображение, которое Вы видите. Все ли линии сетки прямые и ровные? Все ли квадраты решетки одинакового размера? Нет ли зон, где рисунок искажается, затуманивается, обесцвечивается? Повторите тест для другого глаза. В норме видимое изображение должно быть одинаковым на обоих глазах, линии должны быть ровными, без искажений. Если Вы заметите, что какие-либо области на сетке выглядят как-то ненормально, например, линии разорваны, имеют искривления, затуманены, потеряли цвет, то это может свидетельствовать о патологических процессах в центральной зоне сетчатки (макулодистрофии, отеке сетчатки и других).
Когда же нужно обращаться к офтальмологу, если Вы наблюдаете симптомы, о которых я писал выше? На самом деле это вопрос очень важный, требующий вдумчивого и серьезного отношения и понимания. Симптомы, при которых Вы замечаете какие-то резкие изменения изображения, в частности МОЛНИИ, ИСКРЫ, ОБРАЗОВАНИЕ ЗАНАВЕСОК,ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОМУТНЕНИЙ – повод обратиться к офтальмологу в КРАТЧАЙШЕЕ ВРЕМЯ, а именно – В БЛИЖАЙШИЕ ЧАСЫ и ДНИ! Так как эти жалобы могут свидетельствовать о развитии грозных заболеваний, лечить которые надо быстро и своевременно.
Симптомы, которые развиваются постепенно и сопровождаются постепенным возникновением ИСКАЖЕНИЙ, ПЯТЕН в поле зрения, развитием образования ПЛАВАЮЩИХ ПОМУТНЕНИЙ, как правило, не требуют экстренного обращения к офтальмологу, но являются признаками патологических процессов в стекловидном теле и сетчатой оболочке, лечить которые и наблюдать за нами необходимо. Поэтому обращаться к офтальмологу нужно, но срочности нет.
Какие обследования в первую очередь должен провести врач-офтальмолог при заболеваниях сетчатой оболочки глаза? — проверить остроты и поле зрения обоих глаз — провести осмотр глазного дна с расширенным зрачком для осмотра центральных и периферических отделов сетчатой оболочки — провести ОКТ-сканирование центральных отделов сетчатки. При этом исследовании врач определяет толщину, структуру всех слоев сетчатой оболочки в центре, определяет наличие дефектов и отека сетчатки. Это исследование может также определить толщину нервных волокон и наличие изменений в стекловидном теле, расположенных перед сетчатой оболочкой, то есть выявить проблемы не только в сетчатке, а и в окружающих ее областях. К дополнительным методам обследованиям сетчатки относится ультразвуковая диагностика, которая помогает проводить изучение сетчатки и стекловидного тела при катаракте, и флюоресцентная ангиография, позволяющая оценить сосудистую систему сетчатки и заднего отрезка глаза.
Можно ли как-то избежать заболеваний сетчатки? Можно ли их остановить? К сожалению, мы не в силах осуществлять профилактику напрямую. Но следует учитывать, что профилактика общих заболеваний, так сахарный диабет, гипертоническая болезнь, атеросклероз сосудов головы и шеи, является очень важным моментом, так как частота возникновений заболеваний сетчатки при этих заболеваниях в продвинутой стадии достаточно высокая. Также следует отметить, что на развитие заболеваний сетчатки и сосудистых заболеваний глаза оказывает влияние курение.
Офтальмологи даже ввели такой термин как «Слепота курильщика», при которой поражается сосудистая система глаза, страдает не только поверхность глазного яблока, но и внутренние структуры, в том числе сетчатая оболочка. Статистически доказано, что у людей, которые имеют значительный стаж курения (30 лет и более), ангиопатии сетчатки (сосудистые, дистрофические заболевания сетчатки) встречаются на 50-60 процентов чаще. Залогом успеха для профилактики и лечения заболеваний сетчатки глаза, является своевременное обращение к квалифицированному врачу-офтальмологу.
Требуется консультация специалиста.
Автор статьи Гусев Юрий Александрович, офтальмолог высшей категории, доктор медицинских наук, заслуженный врач РФ, эксперт в области восстановления зрения.
Запись на консультацию https://zen.doctorgusev.ru
Источник
Описание
Основная функция оптической системы глаза — формирование на сетчатке изображения объектов внешнего мира. Рассмотрим сначала некоторые законы формирования изображения на сетчатке «упрощенного» объекта, яркость и цветность которого одинаковы во всех точках. Пусть это будет источник света, хотя с таким же успехом можно рассмотреть и несамосветящийся объект, отражающий свет от постороннего источника. Распределение освещенности на сетчатке имеет ряд специфических особенностей. Основная из них связана с тем, что между сетчаткой и источником света находится зрачок глаза, играющий роль апертурной (действующей) диафрагмы. От ограничения ею пучков света зависят основные геометрические и физические свойства оптической системы глаза. В первую очередь это энергетические свойства: световой поток, яркость изображения на сетчатке, распределение освещенности по полю изображения. Затем — аберрационные свойства глаза, зависящие от структуры пучков лучей, и, наконец, дифракционные свойства, являющиеся следствием волновой природы света и приводящие к искажению изображения точек даже при весьма малых аберрациях. Этими свойствами, как будет показано далее, обусловливается разрешающая способность глаза. От ограничения пучков радужкой также зависит и глубина-изображаемого пространства. Чтобы лучше уяснить действие зрачка на освещение сетчатки, рассмотрим сначала другой более часто встречающийся случай, когда между объектом и источником света нет преград в виде диафрагмы, а затем оценим, как изменяется распределение освещенности при включении диафрагмы.
Освещение недиафрагмируемого объекта. Рассмотрим такой пример. Поместим на расстоянии 1 м от листа бумаги или от лица пациента электрическую лампочку с малым телом накала, излучающую световой поток 1 лм (например, лампочку от карманного фонаря мощностью 0,4 Вт), а затем на том же расстоянии люминесцентную лампу, излучающую такой же поток. Яркость нити накала лампы 5-106 нт, а яркость поверхности люминесцентной лампы 5-103 нт. В первом случае поток большой плотности исходит от источника света, близкого к точечному, а во втором — источник, имеющий значительную площадь, излучает поток сравнительно небольшой плотности. В любой точке освещенного участка, например переднего отдела глаза, поток от каждой точки люминесцентной лампы накладывается на поток от соседней точки. В результате этого суммарна» освещенность в точке объекта такая же, как при ярком точечном источнике света. Таким образом, освещенность от источников с одинаковыми световыми потоками, но с различной площадью и яркостью примерно одинакова.
Тот же эффект наблюдается при замене люминесцентной лампы с большой излучающей поверхностью люстрой с несколькими маленькими лампами накаливания, если их суммарный поток такой же Если мы хотим повысить освещенность L в какой-то точке А объекта, то этого можно добиться тремя различными путями: 1) увеличением яркости В источника света, 2) увеличением его габаритов G и 3) приближением его к объекту — уменьшением L.
Действие зрачка на освещенность сетчатки. Может показаться, что освещенность на сетчатке также находится в прямой зависимости от величины светового потока источника и от его расстояния до глаза. Однако это не так На величину и распределение освещенности на сетчатке существенно влияет размер зрачка глаза, являющегося апертурной диафрагмой Он нарушает кажущуюся очевидной зависимость, так как угол Q в этом случае зависит от размера и местоположения диафрагмы
Пучки лучей от разных точек люминесцентной лампы после прохождения диафрагмы попадают на различные участки сетчатки. Освещенность на каждом участке не зависит от величины источника, так как сложения потоков от соседних точек источника не происходит и угол Q остается постоянным Зато на сетчатке образуется относительно большое освещенное поле — изображение люминесцентной лампы (резкость этого изображения зависит от того, аккомодирован глаз на источник или нет).
Повысить освещенность путем увеличения площади источника света или приближением его к глазу невозможно. При лампе с малым — точечным телом накала на сетчатке формируется небольшое, но сильно освещенное поле — изображение тела накала. Следовательно, несмотря на одинаковые световые потоки, оба источника света образуют на глазном дне разные освещенности.
Как это ощущается наблюдателем? Из собственного опыта каждому известно, что нить лампы воспринимается более яркой, чем поверхность люминесцентной лампы. Таким образом, освещенность на собственной сетчатке наблюдатель субъективно воспринимает как яркость объекта. Можно ли изменить эту субъективную яркость? Глаз устроен так, что прежде всего для защиты от чрезмерно большой яркости рефлекторно сужается зрачок Если этого недостаточно, зрачок частично прикрывается веками. Разумеется, субъективная яркость может быть снижена за счет объективной яркости осветительных пучков С этой целью между глазом и лампой можно установить светофильтр, поглощающий часть потока. Снижается яркость пучков света и в том случае, когда на их пути стоит оптическая система так как она неизбежно обладает некоторыми потерями — поглощением, отражением на поверхностях.
Повысить субъективно воспринимаемую яркость, можно только одним способом — искусственно расширив зрачок глаза. Известно, каким ярким кажется дневной свет при медикаментозно расширенном зрачке. Пациенту после атропинизации даже в пасмурную погоду приходится обычно пользоваться светозащитными очками. Проверим эти соображения расчетом.
Расчет освещенности на глазном дне. Из теории Максвелла известно, что если какой-то элемент dS освещается через отверстие О светящейся поверхностью Sист, то можно считать, что излучает как бы само отверстие О, причем его яркость равна яркости В светящейся поверхности Sист. Роль отверстия О может играть, например, окно комнаты, а поверхности 5nCT — небо. В этом случае можно считать, что светится не небо, а поверхность окна.
В нашем примере вместо окна отверстием О служит зрачок глаза, а поверхность Sист — это любой источник света или диффузно отражающий лист белой бумаги. Обозначим яркость источника В, а элемент поверхности сетчатки dS. Итак, считаем поверхность зрачка излучающей. Для любой точки А сетчатки пучки лучей будут казаться исходящими из зрачка О. Освещенность dE в точке А от элемента поверхности зрачка dS3p, как известно из основных соотношений фотометрии, выражается формулой:
где /] — угол между нормалью к поверхности зрачка в точке N и осью элементарного телесного угла; ^ — угол между нормалью к элементу поверхности в точке А глазного дна и осью элементарного телесного угла; I — расстояние между точкой N зрачка и точкой А сетчатки, мм; В’ — яркость пучков, приходящих в точку А сетчатки, нт.
Освещенность в точке А от всего зрачка определяется как интеграл от этого выражения по всей поверхности зрачка:
Учитывая, что источник света находится в воздухе, а ткани глазного дна граничат с оптическими средами глаза, яркость В’ пучков, приходящих в точку А глазного дна, можно выразить через яркость В источника света следующим образом:
где т — коэффициент пропускания оптической системы глаза, зависящий от поглощения в глазных средах и отражения на их поверхностях; п — усредненный показатель преломления оптических сред глаза.
Заменяя в формуле (2) В’ через В, получим:
Для центральной точки глазного дна Л0, на которую падает поток, нормальный к плоскости зрачка и к элементу поверхности глазного дна, расчет упрощается. Угол i2 = i1 = 0. Следовательно, cosi1 = cosi2= 1, a 1—L, где L — длина глаза (переднезадняя ось). В этом случае формула примет вид:
Освещенность от всего зрачка, выраженную в люксах, найдем по формуле:
Из формулы (6) видно, что повысить освещенность можно, только увеличив яркость В источника или площадь зрачка 5зр. Величина площади самого источника света не имеет значения, как это и было наглядно показано в приведенном примере с лампами, — эта величина в формулу не входит. Из формулы также следует, что освещенность на сетчатке глаз с меньшей длиной переднезадней оси, например гиперметропических, больше, чем миопических. Приняв для глаза т = 0,5 и n=1,34, получим:
Для усредненного глаза с длиной переднезадней оси L = 24 мм.
Итак, мы вывели зависимость освещенности на сетчатке глаза от яркости В источника света (или объекта, отражающего свет) и от диаметра зрачка глаза наблюдателя. Пользуясь полученной зависимостью, определим освещенность на сетчатке глаза при обычной зрительной работе. По нормам освещения для чтения и письма яркость освещенного искусственным светом листа белой бумаги должна быть не менее 10 нт. Приняв диаметр зрачка наблюдателя d = 2,5 мм, получим, что для нормальной работы освещенность на сетчатке наблюдателя Енорм ~0,1 лк. Ясное дневное небо, яркость которого колеблется примерно от 5-103 до 1,5-104 нт, создает на сетчатке освещенность от 40 до 120 лк. При взгляде на солнце (его яркость около 12-108 нт) освещенность на сетчатке составляет примерно 12-106 лк. Такая освещенность даже при очень кратковременном действии оставляет необратимые изменения в тканях — приводит к их фотокоагуляции.
Освещенность на периферии сетчатки. В большинстве оптических систем при отсутствии виньетирования убывание освещенности в плоскости изображения от центра к периферии пропорционально IV степени косинуса угла со, образуемого оптической осью с главным лучом, проходящим через центр выходного зрачка в точку изображения.
Если бы такая же зависимость действовала и в оптической системе глаза, то освещенность от центральной ямки до диска зрительного нерва снижалась бы почти вдвое. Но в отличие от других оптических систем поверхность глазного дна представляет собой не плоскость, а сферу. Благодаря этому освещенность распределяется не по закону, выражаемому формулой (10), а значительно более равномерно. Дополнительное выравнивание освещенности происходит вследствие многократного отражения светового потока тканями глазного дна. Это подтвердили работы Weale (1955), который показал, что при поле зрения до 50° освещенность на сетчатке не изменяется. Изменение угла от 50 до 100° по расчету должно было бы приводить к снижению освещенности при зрачке диаметром 2 мм в 10 раз, а при зрачке 6 мм — в 20 раз. В действительности такого резкого снижения не происходит.
Потери световой энергии при прохождении оптической системы глаза. При расчете освещенности на сетчатке мы приняли приближенно коэффициент пропускания оптической системы глаза г = 0,5. Рассмотрим, из-чего суммируется эта величина, т. е. как возникают основные потери световой энергии при прохождении через-среды глаза. Часть света поглощается средами глаза. Часть отражается от их поверхностей, в основном oт роговицы. Оценивая долю отраженного роговицей света, нужно учитывать, что часть его отражается зеркально-направленно, а часть диффузно-рассеянно. Величину зеркальной составляющей отраженного света можно рассчитать по формулам Френеля. Если угол между лучом и нормалью к поверхности роговицы равен 0, то формула имеет вид:
где р — коэффициент отражения, > равный отношению-интенсивности отраженного /г и падающего’ /е света; п — показатель преломления роговицы. Подставляя в формулу показатель преломления роговицы n=1,376,. получаем р2 = 0,025. Таким образом, от роговицы зеркально отражается примерно 2,5 % нормально падающего светового потока. Для потока, падающего наклонно, доля отраженного света значительно увеличивается. В этом случае формулы Френеля имеют более сложный вид.
Часть прошедшего через роговицу света отражается на поверхностях последующих сред. Однако вследствие незначительной разницы между показателями преломления роговицы, водянистой влаги и хрусталика отражение на границе их раздела незначительно и не превышает 0,5 %.
Кроме зеркально направленного отражения от поверхностей сред глаза, которое можно рассчитать по формулам Френеля, часть света диффузно рассеивается в средах глаза. Именно за счет этого рассеяния оптические срезы так хорошо видны при исследовании на щелевой лампе. Для стеклянных линз, обладающих меньшим рассеянием, «оптические срезы» видны значительно хуже.
Таким образом, освещенность на сетчатке глаза пропорциональна яркости падающих на глаз пучков лучей. Она зависит от диаметра зрачка, служащего апертурной диафрагмой, и может быть повышена при расширении зрачка и снижена за счет его сужения.
При неизменной яркости источника света освещенность на сетчатке невозможно повысить ни путем увеличения размера светящегося тела, ни увеличением количества источников света, ни приближением источника света к глазу, т. е. ни одним из тех методов, которым обычно повышают освещенность объекта, не лежащего за диафрагмой. Увеличение потока, достигнутое любым путем, кроме повышения яркости источника и величины зрачка, приводит только к увеличению размеров освещенного на сетчатке поля, а не к повышению освещенности.
Освещенность на сетчатке субъективно воспринимается наблюдателем как яркость источника. Глазное дно освещено практически равномерно. Снижение освещенности наблюдается только на периферических участках, удаленных от оси более чем на §0°.
—
Статья из книги: Оптические приборы для исследования глаза | Тамарова Р.М.
Источник
