Показатель преломления роговицы глаза
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 июля 2019;
проверки требует 41 правка.
Рогови́ца, роговая оболочка (лат. cornea)[2] — передняя наиболее выпуклая прозрачная часть фиброзной оболочки глазного яблока, одна из светопреломляющих сред глаза.
Строение[править | править код]
Основное вещество роговицы состоит из прозрачной соединительнотканной стромы и роговичных телец. Спереди и сзади стромы прилегают две пограничные пластинки. Передняя пластинка, или боуменова оболочка, является производным основного вещества роговицы. Задняя, или десцеметова, оболочка является производным эндотелия, покрывающего заднюю поверхность роговицы, а также всю переднюю камеру глаза. Спереди роговица покрыта многослойным эпителием. В роговице человеческого шесть слоёв:
- передний эпителий,
- передняя пограничная мембрана (Боуменова),
- основное вещество роговицы, или строма
- слой Дюа — тонкий высокопрочный слой, открытый в 2013 году,
- задняя пограничная мембрана (Десцеметова оболочка),
- задний эпителий, или эндотелий роговицы.
Роговица у человека занимает примерно 1/6[3] площади наружной оболочки глаза. Она имеет вид выпукло-вогнутой линзы, обращённой вогнутой частью назад. Диаметр роговицы варьируется в очень незначительных пределах и составляет 10±0,56 мм, однако вертикальный размер обычно на 0,5—1 мм меньше горизонтального. Толщина роговицы в центральной части 0,52—0,6 мм, по краям — 1—1,2 мм. Радиус кривизны роговицы составляет около 7,8 мм.
Диаметр роговицы незначительно увеличивается с момента рождения до 4 лет и с этого возраста является константой. То есть рост размеров глазного яблока опережает возрастное изменение диаметра роговицы. Поэтому y маленьких детей глаза кажутся больше, чем y взрослых.
У многих млекопитающих (кошек, собак, волков и других хищников)[4] Боуменова мембрана отсутствует.[5]
В роговице в норме нет кровеносных и лимфатических сосудов[2], питание роговицы осуществляется омывающими её водянистой влагой передней камеры глаза (задняя поверхность роговицы) и слёзной жидкостью (передняя наружная поверхность роговицы). Место перехода роговицы в склеру называется лимбом роговицы.
Физиология[править | править код]
Показатель преломления вещества роговицы 1,376, преломляющая сила — 40 дптр.
В норме у человека роговица смачивается слёзной жидкостью при моргании.
Заболевания роговицы[править | править код]
- Кератит
- Кератоконъюнктивит
- Кератоконус
- Кератоглобус
- Кератомаляция
- Буллёзная кератопатия
- Дистрофии роговицы
- Ленточная кератопатия
- Ксерофтальмия
- Пеллюцидная краевая дегенерация
- Вторичная эктазия роговицы
Роль роговицы при доставке лекарств в глаз[править | править код]
Благодаря своей многослойной структуре, роговица является малопроницаемой по отношению даже к малым молекулам лекарств. Некоторые вещества, содержащиеся в составе глазных капель, могут усиливать проникновение лекарств через роговицу. Такие вещества принято называть усилителями проницаемости. Примерами усилителей проницаемости являются циклодекстрины, ЭДТА, поверхностно-активные вещества и желчные кислоты.[6]
Роговица при просмотре щелевой лампой: cлева белесоватая дугообразная — толща роговицы
Строение роговицы
См. также[править | править код]
- Пахиметрия
- Глазная тонометрия
- Контактная линза
- Кератомилёз
- Кератотомия
- Лазерная коррекция зрения
- Кератопластика
- KERA
- Кератин 3, Кератин 12
- Кератансульфаты
- Мигательная перепонка
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 Foundational Model of Anatomy
- ↑ 1 2 Синельников Р. Д., Синельников Я. Р., Синельников А. Я. Атлас анатомии человека. Учебное пособие. / В 4 т. Т. 4, 7-е изд. перераб. // М.: РИА Новая волна / Издатель Умеренков. — 2010. — 312 с., ил. ISBN 978-5-7864-0202-6 / ISBN 978-5-94368-053-3. (С. 245-246).
- ↑ Глазные болезни. Основы офтальмологии / Под редакцией профессора В. Г. Копаевой. — М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2012. — С. 37. — ISBN 978-5-225-10009-4.
- ↑ Merindano Encina, María Dolores; Potau, J. M.; Ruano, D.; Costa, J.; Canals, M. A comparative study of Bowman’s layer in some mammals Relationships with other constituent corneal structures (англ.) // European Journal of Anatomy : journal. — 2002. — Vol. 6, no. 3. — P. 133—140.
- ↑ Dohlman, Claes H.; Smolin, Gilbert; Azar, Dimitri T. Smolin and Thoft’s The cornea: scientific foundations and clinical practice (англ.). — Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins (англ.)русск., 2005. — ISBN 0-7817-4206-4.
- ↑ Vitaliy V. Khutoryanskiy, Fraser Steele, Peter W. J. Morrison, Roman V. Moiseev. Penetration Enhancers in Ocular Drug Delivery (англ.) // Pharmaceutics. — 2019/7. — Vol. 11, iss. 7. — P. 321. — doi:10.3390/pharmaceutics11070321.
Литература[править | править код]
- Каспаров А. А. Роговица // Большая медицинская энциклопедия, 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 22.
Источник
2.1.1. Строение глаза
На рисунке 2.1. изображен разрез глазного яблокаи показаны основные детали глаза.
Рис. 2.1. Горизонтальный разрез правого глаза.
Глаз представляет собой шаровидное тело (глазное яблоко), почти полностью покрытое непрозрачной твердой оболочкой (склерой). В передней части глаза оболочка переходит
в выпуклую и прозрачную роговицу. Склера и роговица обуславливают форму глаза, защищают его и служат местом крепления глазодвигательных мышц. Диаметр всего глазного яблока около
22-24 мм, масса 7-8 г.
Тонкая сосудистая пластинка (радужная оболочка) является диафрагмой, ограничивающей проходящий пучок лучей. Через отверстие в радужной оболочке (зрачок) свет проникает
в глаз. В зависимости от величины падающего светового потока диаметр зрачка может изменяется от 1 до 8 мм.
Помимо сосудов радужная оболочка содержит большое количество пигментных клеток, в зависимости от их содержания и глубины залегания радужная оболочка имеет различный цвет. Когда
в радужной оболочке нет никакого цветного вещества, то она кажется красной от крови, заключенной в пронизывающих ее кровеносных сосудах. В этом случае глаза плохо защищены от света и иногда страдают
светобоязнью (альбинизмом), но в темноте превосходят по остроте зрения глаза с темной окраской.
Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика. Хрусталик
разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры: переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом.
Внутренняя поверхность задней камеры покрыта сетчаткой, представляющей собой светочувствительный слой. Получаемое светочувствительными элементами сетчатки раздражение передается
волокнам зрительного нерва и по ним достигает зрительных центров мозга. Между сетчаткой и склерой находится тонкая сосудистая оболочка, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих
глаз.
Место входа зрительного нерва представляет собой слепое пятно. Немного выше расположено желтое пятно – участок наиболее ясного видения. Линия, проходящая через центр
желтого пятна и центр хрусталика, называется зрительной осью. Она отклонена от оптической оси глаза на угол около 5°.
2.1.2. Упрощенная оптическая схема
глаза
Поток излучения, отраженный от наблюдаемого предмета, проходит через оптическую систему глаза и фокусируется на внутренней поверхности глаза – сетчатой оболочке, образуя на ней
обратное и уменьшенное изображение (мозг «переворачивает» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое). Оптическую систему глаза составляют роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное
тело (рис. 2.2). Особенностью этой системы является то, что последняя среда, проходимая светом непосредственно перед образованием изображения на сетчатке, обладает показателем преломления,
отличным от единицы. Вследствие этого фокусные расстояния оптической системы глаза во внешнем пространстве (переднее фокусное расстояние) и внутри глаза (заднее фокусное расстояние) неодинаковы.
Рис. 2.2. Оптическая система глаза.
Преломление света в глазе происходит главным образом на его внешней поверхности – роговой оболочке, или роговице, а также на поверхностях хрусталика. Радужная оболочка определяет
диаметр зрачка, величина которого может изменяться непроизвольным мышечным усилием от 1 до 8 мм.
Оптическая система глаза чрезвычайно сложна, поэтому при расчетах хода лучей обычно пользуются упрощенными, эквивалентными истинному глазу «схематическими глазами». В таблице 2.1
приведены данные для аккомодированного и не аккомодированного глаза.
| № | В состоянии покоя | В состоянии наибольшей аккомодации | ||||
| пов-ти | радиус кривизны | осевое расстояние | показатель преломления | радиус кривизны | осевое расстояние | показатель преломления |
| 1 | 7,7 | 0,5 | 1,376 | 7,7 | 0,5 | 1,376 |
| 2 | 6,8 | 3,1 | 1,336 | 6,8 | 2,7 | 1,336 |
| 3 | 10,0 | 3,6 | 1,386 | 5,33 | 4,0 | 1,386 |
| 4 | -6,0 | 15 | 1,336 | -5,33 | 15 | 1,336 |
| Оптическая сила | Оптическая сила | |||||
Таблица 2.1. Данные «схематического глаза».
Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:
где – заднее фокусное расстояние глаза, выраженное в метрах.
2.1.3. Аккомодация
Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза.
Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается
и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает свою кривизну.
В свободном, ненапряженном состоянии нормального глаза на сетчатке получаются ясные изображения бесконечно удаленных предметов, а при наибольшей аккомодации видны самые близкие
предметы.
Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке для ненапряженного глаза, называют дальней точкой глаза.
Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке при наибольшем возможном напряжении глаза, называют ближней точкой глаза.
При аккомодации глаза на бесконечность задний фокус совпадает с сетчаткой. При наибольшем напряжении на сетчатке получается изображение предмета, находящегося на расстоянии около
9 см (рис. 2.4).
Разность обратных величин расстояний между ближней и дальней точкой называют диапазоном аккомодации глаза (измеряется в дптр).
С возрастом способность глаза к аккомодации постепенно уменьшается. Скажем, в возрасте 20 лет для среднего глаза ближняя точка находится на расстоянии около 10 см (диапазон аккомодации
10 дптр), в 50 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 40 см (диапазон аккомодации 2.5 дптр), а к 60 годам уходит на бесконечность, то есть аккомодация прекращается. Это явление
называется возрастной дальнозоркостью или пресбиопией.
Расстояние наилучшего зрения – это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании
деталей предмета.
В среднем расстояние наилучшего зрения составляет около
25-30 см, хотя для каждого человека оно может быть индивидуальным.
Источник
Кератометрия – особенная диагностическая процедура в офтальмологии, применяемая не так часто. Цель этого исследования заключается в детальном изучении рефракционных свойств роговицы, что дает представление об эффективности работы зрительного аппарата в целом.
Офтальмологи куда чаще прибегают к использованию более рутинных методов – офтальмоскопии и таблицам определения остроты зрения. Расшифровка кератометрии может указать на определенные патологические изменения в роговице глаза.
Что такое кератометрия?
Кератометрия — топография роговицы
Кератометрию также называют топографией роговицы. Это диагностический метод с компьютерным управлением, создающий трехмерную карту кривизны поверхности роговицы.
Дело в том, что роговица – это главная преломляющая структура глазного яблока, она отвечает за 70% рефракционной силы зрительного аппарата.
Человек с нормальным зрением имеет равномерно закругленную роговицу, но если роговица слишком плоская или слишком круглая и неравномерно изогнутая, то острота зрения падает. Самым большим преимуществом кератометрии является ее способность обнаруживать транзиторные патологии, недоступные для диагностики обычными методами.
Топография роговицы дает подробное визуальное описание формы и свойств роговицы. Этот метод предоставляет офтальмологу очень тонкие детали состояния оптической системы глаза. Расшифровка кератометрии помогает в диагностике, мониторинге и лечении различных глазных заболеваний.
Эти данные также используются для назначения контактных линз и для планирования операций, включая лазерную коррекцию зрения. В случае необходимости лазерной коррекции топографическая карта роговицы используется вместе с другими методами с целью точного определения необходимого объема удаляемой ткани роговицы.
Технологии визуализации роговицы быстро развиваются, главным образом благодаря значительным успехам рефракционной хирургии. Чтобы понять значение новых методов визуализации, необходимо рассмотреть механизм работы оптики глаза.
Строение и функции роговицы глаза
Роговица – это прозрачная выпуклая линза соединительнотканного строения, входящая в состав глазного яблока. Это самая наружная структура глаза.
Самая главная структура зрительного аппарата – сетчатка. Она содержит огромное количество цветных и черно-белых рецепторов, улавливающих отраженный от окружающих предметов свет. Для того чтобы свет правильным образом достиг сетчатки, необходим преломляющий аппарат глаза. Это роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.
Роговица выполняет главную преломляющую функцию.
Оптические свойства роговицы и их измерение
Так выглядит кератометр
Для описания оптических свойств роговицы используются различные понятия, а именно:
- Кривизна передней и задней поверхности роговицы. Она может быть выражена как в радиусах кривизны в миллиметрах, так и в кератометрических диоптриях.
- Форма передней и задней поверхности роговицы. Эта характеристика может быть выражена в микрометрах как высота фактической поверхности роговицы относительно опорной точки. В это понятие входит не только описание формы роговицы, но и анализ неровностей поверхности роговицы (например, астигматизм роговицы).
- Локальные изменения поверхности роговицы. Они могут быть выражены в микрометрах. Оптическая гладкость поверхности роговицы очень важна, поэтому любые микроскопические неровности могут значительно уменьшить остроту зрения.
- Мощность роговицы. Это сила преломления роговицы, выраженная в диоптриях. Термин обозначает оптические свойства роговицы, зависящие от формы поверхности и показателей преломления.
- Толщина и трехмерная структура роговицы. Эти показатели могут быть выражены в микрометрах. Изменение трехмерной структуры роговицы (например, после рефракционной хирургии) могут вызывать дальнейшие изменения ее формы вследствие биомеханических преобразований, таких как измененная эластичность остаточной ткани роговицы.
Кератометрическая диоптрия рассчитывается из радиусов кривизны роговицы. Применяется специальная формула:
K = показатель преломления x 337,5 / радиус кривизны.
Этот расчет можно назвать упрощенным, так как он игнорирует факт того, что преломляющая поверхность контактирует с воздушным пространством. Этот расчет также не учитывает наклонную частоту входящего света на периферию глаза.
В результате в измерении кератометрической диоптрии учитывается истинный показатель преломления роговицы от 1,375 до 1,338. Именно поэтому диоптрии в данном случае правильнее называть кератометрическими доптриями, чтобы отличать два разных термина.
Форма роговицы
Расшифровка кератометрии
Средний показатель преломления передней и задней поверхности роговицы составляет 48,5 и -6,9 диоптрий соответственно. Чтобы упростить эти показатели, в клинической практике часто используется показатель результирующей силы роговицы, равный 43-45 кератометрических диоптрий.
Обычно роговица мало меняется с возрастом. Она уплощается примерно на 0,5 диоптрий к 35 годам и округляется на 1 диоптрий к 75 годам.
В зрелом возрасте роговица, как правило, более выпуклая в вертикальном меридиане, примерно на 0,5 диоптрий по сравнению с горизонтальным меридианом, что способствует более высокому риску возникновения астигматизма именно у молодых людей.
Эта разница между вертикальной и горизонтальной кривизной уменьшается с возрастом, и, наконец, исчезает в возрасте 75 лет. Изменения формы роговицы вносят большой вклад в распространенность астигматизма.
В норме роговица представляет собой выпуклую линзу, то есть имеет более крутую поверхность в центре и сглаженность на периферии. Редуцированная поверхность (например, на фоне лазерной коррекции) может быть, наоборот, более плоской в центре и крутой на периферии.
Значимая для зрения площадь поверхности роговицы приблизительно равна площади расширенного зрачка. Диаметр зрачка уменьшается с возрастом. У людей разных возрастных групп все эти показатели вариативны. Исследования показывают, что средний размер зрачка при ярком освещении у лиц в возрасте от 25 до 75 лет составляет 4,5 и 3,5 миллиметров соответственно.
Эти данные имеют важное клиническое значение, так как большинство лазерных методик обрабатывает область роговицы диаметром 6,5 миллиметров.
Механические свойства роговицы
Механические свойства роговицы человека изучены недостаточно. Толщина роговицы в центре составляет 250 микрометров, что считается достаточным для обеспечения долговременной механической устойчивости.
Периферическая толщина исследуется реже, но она, безусловно, также имеет клиническое значение при изучении преломляющей силы глаза с помощью радиальной и астигматической кератометрии.
Последние достижения в сфере офтальмологии могут помочь более детально изучать механику роговицы.
Расшифровка кератометрии
Кератометрия — информационный метод диагностики
Для построения топографической карты на роговицу проецируют несколько светлых концентрических колец. Отраженное изображение захватывается камерой, соединенной с компьютером. Программное обеспечение компьютера анализирует данные и отображает результаты в нескольких форматах.
Каждая карта имеет цветовую гамму, присваивающую каждому определенному кератометрическому диапазону определенный цвет. В интерпретации используются не только цвета, но и другие показатели. Кератометрические диоптрии имеют решающее значение в интерпретации карты.
Абсолютные топографические карты роговицы имеют заданную цветовую шкалу с уже известными диоптрическими шагами. Недостатком является недостаточная точность – диоптрические шаги изменяются на большие величины (обычно на 0,5 диоптрий), что не дает возможности детально изучить локальные изменения роговицы.
Адаптированные карты имеют разные цветовые шкалы, построенные с помощью специальных программ, идентифицирующих минимальное и максимальное значение кератометрических диоптрий. Диапазон диоптрий адаптированных карт, как правило, меньше, чем аналогичный диапазон у абсолютной карты.
Итоговые значения кератометрии может комментировать только офтальмолог. Расшифровка кератометрии – трудоемкий процесс, требующий опыта.
Мы выяснили, что кератометрия – это важный диагностический метод исследования преломляющей силы роговицы. К сожалению, это исследование применяется нечасто, хотя его точность может конкурировать со многими другими методами.
Как проводится кератометрия, увидите в видеоматериале:
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
Источник
