Светоощущение. Методы исследования

Способность глаза к восприятию света различной яркости называется светоощущением. Это наиболее древняя функция зрительного анализатора. Осуществляется она палочковым аппаратом сетчатки и обеспечивает сумеречное и ночное зрение. Световая чувствительность глаза проявляется в виде абсолютной световой чувствительности, характеризующейся порогом восприятия света, и различи­тельной световой чувствительности, которая позволяет отличать предметы окружающего фона на основе неодинаковой яркости.

Исследование светоощущения имеет большое значение в практической офталь­мологии. Светоощущение отражает функциональное состояние зрительного ана­лизатора, характеризует возможность ориентации в условиях пониженного осве­щения, нарушение его является одним из ранних симптомов многих заболеваний глаза.

Абсолютная световая чувствительность глаза – величина непостоянная, она зависит от степени освещенности. Изменение освещенности вызывает приспосо­бительное изменение порога светоощущения. Изменение световой чувствитель­ности глаза при изменении освещенности называется адаптацией. Способность к адаптации позволяет глазу защищать фоторецепторы от перенапряжения и вместе с тем сохранять высокую светочувствительность. По диапазону светоощущения глаз превосходит все известные в технике измерительные приборы; он может ви­деть при освещенности порогового уровня и в миллионы раз превышающей его.

Абсолютный порог световой энергии, способный вызвать зрительное ощуще­ние, ничтожно мал. Он равен 7-10 квантам света.

Различают два вида адаптации: адаптацию к свету при повышении уровня осве­щенности и адаптацию к темноте при понижении уровня освещенности.

Световая адаптация, особенно при резком увеличении уровня освещенности, может сопровождаться защитной реакцией зажмуривания глаз. Наиболее интен­сивно световая адаптация протекает в течение первых секунд, затем она замедля­ется и заканчивается к концу 1-й минуты, после чего светочувствительность глаза уже не увеличивается.

Изменение световой чувствительности в процессе темновой адаптации про­исходит медленнее. При этом световая чувствительность нарастает в течение 20-30 мин, затем этот процесс замедля­ется, и только к 50-60 мин достигается максимальная адаптация.

 

Кривая темновой адаптации глаза

 

Дальнейшее по­вышение светочувствительности наблю­дается не всегда и бывает незначитель­ным. Длительность процесса световой и темновой адаптации зависит от уровня предшествующей освещенности: чем бо­лее резок перепад уровней освещенности, тем длительнее происходит процесс адап­тации.

Исследование световой чувствитель­ности – сложный и трудоемкий процесс, поэтому в клинической практике часто применяют простые контрольные пробы, позволяющие получить ориен­тировочные данные. Самой простой пробой является наблюдение за действиями обследуемого в затемненном помещении, когда, не привлекая его внимания, ему предлагают выполнить простые задания: сесть на стул, подойти к аппарату, взять плохо видимый предмет.

Для точной количественной характеристики уровня световой чувствительно­сти существуют инструментальные способы исследования. С этой целью приме­няют адаптометры (рисунок 3.18).

 

Рис. 3.18 – Адаптометр

 

Расстройства сумеречного зрения называются гемералопией (от греч.: hemera – день, alaos – слепой и ops – глаз), или ку­риной слепотой (так как действительно у всех дневных птиц отсутствует сумереч­ное зрение). Различают гемералопию симптоматическую и функциональную.

Симптоматическая гемералопия связана с поражением фоторецепторов сетчатки и является одним из симптомов органического заболевания сетчатки, со­судистой оболочки, зрительного нерва (пигментная дистрофия сетчатки, глауко­ма, невриты зрительного нерва и др.).

Функциональная гемералопия развивается в результате гиповитаминоза А и сочетается с образованием ксеротических бляшек на конъюнктиве вблизи лим­ба. Она хорошо поддается лечению витаминами А, В₁, В₂.

Иногда наблюдается врожденная гемералопия без патологических изменений глазного дна. Причины ее возникновения неясны. Заболевание носит семейно-наследственный характер.

 

 

Глава 4

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОПТИКА

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА

 

В функциональном отношении глаз можно разделить на два основных отдела: светопроводящий и световоспринимающий.

Светопроводящий отдел составляют прозрачные среды глаза: роговица, влага передней камеры, хрусталик и стекловидное тело. Световоспринимаюшим отде­лом является сетчатка. Изображение предметов внешнего мира воспроизводится на сетчатке с помощью оптической систе­мы светопроводящих сред. Лучи света, отраженные от рассматриваемых предметов, проходят через четыре преломляющие по­верхности: переднюю и заднюю поверхно­сти роговицы, переднюю и заднюю поверх­ности хрусталика. При этом каждая из них отклоняет луч от первоначального направ­ления, в результате в фокусе оптической системы глаза образуется действительное, но перевернутое изображение рассматри­ваемого предмета.

Преломление света в оптической систе­ме называется рефракцией. Учение о рефракции основано на законах оптики, характеризующих распространение света в различных средах.

Прямая линия, проходящая через цен­тры кривизны всех преломляющих поверх­ностей, является оптической осью глаза (рисунок 4.1).

 

Рис. 4.1 – Ход лучей в оптической системе глаза

F₁ – передний фокус;

F₂ – задний фокус;

Н₁ – первая главная точка;

Н₂ – вторая главная точка;

К₁ – первая узловая точка;

К₂ – вторая узловая точка;

F₁ – F₂ – оптическая ось глаза;

G₁ – G₂ – зрительная ось глаза.

 

Лучи света, падающие параллельно этой оси, после преломления собираются в главном фокусе системы. Параллельные лучи идут от бесконечно удаленных предметов, следовательно, главным фокусом оптической системы называется то место на продолжении оптической оси, где образуется изображение бесконечно удаленных предметов.

Расходящиеся лучи, идущие от предметов, расположенных на любом конечном расстоянии, будут собираться уже в других, дополнительных фокусах. Все они бу­дут располагаться дальше главного фокуса, так как для фокусировки расходящихся лучей требуется дополнительная преломляющая сила, тем большая, чем сильнее рас­хождение падающих лучей, т. е. чем ближе к линзе источник этих лучей.

В сложной оптической системе фокусное расстояние измеряется не от вершины какой-либо преломляющей среды, а от условной главной плоскости этой системы, которая вычисляется математически из величин преломляющей силы каждой пре­ломляющей поверхности и расстояния между ними.

Расстояние от главной плоскости до главного фокуса называется главным фокусным расстоянием оптической системы (F).

Фокусное расстояние характеризует оптическую силу системы. Чем сильнее пре­ломляет система, тем короче ее фокусное расстояние. Для измерения оптической силы линз используют величину, обратную фокусному расстоянию, которая называ­ется диоптрией. За одну диоптрию (дптр.) принимается преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. Зная фокусное расстояние линзы (F), нетрудно опреде­лить ее рефракцию (D) по формуле

D = 1 м/ F м или D = 100 cм / F см

Для характеристики оптической системы глаза необходимо знать радиусы кри­визны передней и задней поверхностей роговицы и хрусталика, толщину роговицы и хрусталика, глубину передней камеры, длину анатомической оси глаза и показате­ли преломления прозрачных сред глаза.

Измерение этих величин (кроме показателей преломления) можно выполнить на живом глазу. Методы, предложенные для этой цели, делят на три группы: оптический, рентгенологический и ультразвуковой. С помощью оптических методов производят непосредственное измерение отдельных элементов преломляющего аппарата, длину оси определяют путем вычислений. Рентгенологический и ультразвуковой методы позволяют непосредственно измерить длину оси глаза.

Для упрощения расчетов в области физиологической оптики, связанных с пре­ломлением света в глазу, рядом исследователей предложен так называемый схема­тический глаз. Наилучшим из них является схематический глаз А. Гулльстранда.

 

Схематический глаз А. Гулльстранда

 

Схематический глаз А. Гулльстранда состоит из шести преломляющих поверхно­стей (передняя и задняя поверхности роговицы, передняя поверхность хрусталика, передняя и задняя поверхности хрусталикового ядра, задняя поверхность хрустали­ка); они разграничивают семь сред: воздух, роговицу, влагу передней камеры, перед­ние и задние кортикальные слои хрусталика, ядро хрусталика и стекловидное тело. Преломляющая сила схематического глаза А. Гулльстранда составляет 58,64 дптр. На роговицу приходится 43,05 дптр., на хрусталик в покое без аккомодации – 19,11 дптр.

Схематический глаз используют при решении многих задач физиологической оптики, но в ряде случаев для получения данных, необходимых для клинических целей, достаточно еще более упрощенной схе­мы. Оптическая модель глаза, в которой сложная система схематического глаза сведена к простой оптической системе, называется редуциро­ванным глазом.

 

Редуцированный глаз В.К. Вербицкого

 

В редуцированном глазу приняты единый усредненный показатель преломления, одна усредненная преломляющая поверхность и одна главная плоскость. Наиболее совершенной моде­лью является редуцированный глаз В.К. Вербиц­кого, константы которого следующие: показатель преломления 1,4; радиус кривизны преломля­ющей поверхности – 6,8 мм; радиус поверхности сетчатки – 10,2 мм; длина глаза – 23,4 мм.

В настоящее время в связи с развитием оптико-реконструктивной микрохирургии расчеты опти­ческой системы глаза постоянно используются в работе офтальмолога.

 

Виды рефракции глаза

Для хорошего зрения необходимо прежде всего четкое изображение рассматриваемого предме­та на сетчатке. В здоровом глазу человека это зависит от соответствия параметров двух анатомических элементов глаза: преломляющей силы оптической системы и длины оптической оси глаза. Каждый из этих параметров имеет выраженные инди­видуальные колебания. В связи с этим в понятии «рефракция глаза» принято выде­лять физическую рефракцию, характеризующую преломляющую силу опти­ческой системы глаза, и клиническую рефракцию.

Физическая рефракция глаза взрослого человека варьирует в широких преде­лах – от 52 до 71 дптр., составляя в среднем 60 дптр. Она формируется в период роста глаза и в дальнейшем не меняется.

В практической деятельности офтальмолог определяет чаще клиническую реф­ракцию. Клиническую рефракцию характеризует положение главного фокуса по отношению к сетчатке. Если главный фокус совпадает с сетчаткой, такая рефракция называется соразмерной – эмметропией (Е) (от греч.: emmetros – соразмерный и ops – глаз).

Если главный фокус не совпадает с сетчаткой, то клиническая рефракция несо­размерная – аметропия. Преломляющая сила оптического аппарата может быть слишком сильной для данного размера глаза, и тогда параллельные лучи собирают­ся перед сетчаткой. Такой вид несоразмерной рефракции называется близоруко­стью – миопией (М) (от греч.: myo – закрывать, щуриться, смыкать и ops – глаз). Если преломляющая сила по отношению к размеру глаза будет слабой, то главный фокус расположится за сетчаткой. Этот вид несоразмерной рефракции называется дальнозоркостью – гиперметропией (Н) (от греч.: hypermetros – чрезмерный и ops – глаз).

Клиническую рефракцию характеризует также дальнейшая точка ясного зре­ния — наиболее удаленная от глаза точка, которая отчетливо видна при покое акко­модации. Особенности преломления лучей и формирования изображений в глазах с различными видами рефракции представлены на рисунке 4.2.

 

Рис. 4.2 – Ход лучей при различных видах клинической рефракции глаз

а – эмметропия; б – миопия; в – гиперметропия.

 

Астигматизм. Исследования оптического аппарата, проведенные на живых глазах, показали, что идеально сферические преломляющие поверхности встречаются ред­ко, гораздо чаще наблюдается их деформация. Она одинаково часто встречается и у роговицы, и у хрусталика, но влияние роговицы на рефракцию глаза сказывает­ся сильнее вследствие ее большей преломляющей способности. Предполагают, что деформация преломляющих поверхностей обусловлена неравномерным давлением век, глазодвигательных мышц и костей глазницы на развивающиеся оболочки глаз­ного яблока.

В глазах, имеющих отклонения от сферической формы в строении преломля­ющих поверхностей, при исследовании в двух взаимно перпендикулярных мери­дианах отмечаются разная преломляющая сила и разные фокусные расстояния, в результате чего на сетчатке не получается точечного изображения.

Сочетание в одном глазу различных видов рефракций или разных степеней одного вида рефракции называется астигматизмом (от греч.: а – отрицание и stigma – точка).

В астигматических глазах две перпендикулярные плоскости сечения с наи­большей и наименьшей преломляющей силой называются главными мери­дианами (рисунок 4.3).

 

Рис. 4.3 – Ход лучей в главных меридианах при астигматизме

 

Чаще они располагаются вертикально и горизонтально, но могут иметь и косое расположение, образуя астигматизм с косыми осями. В большинстве случаев преломление в вертикальном меридиане бывает сильнее, чем в горизонтальном. Такой астигматизм называют прямым. Иногда, наоборот, горизонтальный меридиан преломляет сильнее вертикального – обратный астигматизм.

Различают правильный и неправильный астигматизм. Неправильный астигматизм обычно роговичного происхождения. Он характеризуется ло­кальными изменениями преломляющей силы на разных отрезках одного меридиа­на и обусловлен заболеваниями роговицы, рубцами, кератоконусом.

Правильный астигматизм имеет оди­наковую преломляющую силу на протя­жении всего меридиана. Это врожденная аномалия, передается по наследству и мало изменяется в течение жизни.

Различают три вида правильного астигматизма – простой, сложный и смешанный. Простой – сочетание эмметропии в одном меридиане с аномалией рефракции в другом. Он бывает гиперметропическим и миопическим. При сложном астигматизме в обоих меридианах меридианах одна и та же рефракция, но разной степени. Сложный астигматизм также бывает миопическим и гиперметропическим. Смешанный астигматизм – комбинация миопии и гиперметропии в разных меридианах глаза.

Прямой астигматизм небольшой степени (до 0,5 дптр.) встречается настолько часто и так мало влияет на зрительную функцию, что называется физиологическим астигматизмом.

 

Развитие рефракции

Рефракция формируется в период роста организма. При этом происходят развитие оптического аппарата глаза и увеличение размеров глазного яблока. Оптический аппарат и размеры глаза подвержены значительным индивидуальным колебаниям. Между ними имеется определенная корреляционная зависимость. Следует предпо­лагать, что развитие оптического аппарата и увеличение размеров глазного яблока происходит под влиянием координирующего воздействия каких-то центров. Точ­ный источник корреляционных воздействий до сих пор не установлен. Тем не менее, в большинстве случаев развитие глаза идет таким путем, что при индивидуальных колебаниях его элементов между ними складываются благоприятные для зритель­ной функции соотношения.

Глаза новорожденного имеют большую преломляющую силу (в среднем 80 дптр.), но сочетается она со столь короткой анатомической осью, что главный фо­кус оптической системы располагается за глазом. Таким образом, для большинства новорожденных характерна гиперметропическая рефракция, в среднем, около 4,0 дптр.

По мере роста преломляющая сила оптической системы глаза быстро умень­шается. В возрасте 3-5 лет преломляющая сила глаза в среднем составляет 60 дптр. и практически уже не изменяется в течение всей жизни. Параллельно происходит рост глазного яблока, увеличивается длина его анатомической оси.

Рост глазного яблока к 3-5 годам также почти заканчивается. В этом возрасте оно лишь на 0,5 мм короче среднего глаза взрослого. Изменения оптического аппарата и анатомической оси глаза в период роста приводят к изменению клинической рефракции, которая меняется от гипер­метропии к эмметропии и миопии (рисунок 4. 4).

 

Рис. 4.4 – Схема формирования клинической рефракции

1 – гиперметропия; 2 – эмметропия; 3 – миопия.

 

 

Корригирующие линзы

Для определения рефракции глаза и коррекции аметропии используют оптические стекла (рисунок 4.5).

 

Рис. 4.5 – Сферические линзы

1, 2, 3 – собирательные (+); 4,5,6 – рассеивающие (–).

 

Они могут быть собирательными и рассеивающими, сфериче­скими и цилиндрическими.

Собирательные линзы. Параллельные лучи, проходя через такие лин­зы, превращаются в сходящиеся и собираются в главном фокусе линзы. Они на­зываются положительными и обозначаются знаком (+).

 

Собирательные линзы

 

Рассеивающие линзы называются отрицательными и обозначаются знаком (-). Проходящие через них параллельные лучи превращаются в расходя­щиеся. Мнимый фокус этих лучей находится в месте пересечения их мысленного продолжения непосредственно перед линзой.

 

Рассеивающие линзы

 

Для очковой коррекции в настоя­щее время используют только выпукло-вогнутые стекла – положительные и от­рицательные мениски. Они позволяют хорошо видеть, как через центр линзы, так и через боковые ее части.

Для коррекции астигматизма исполь­зуют собирательные и рассеивающие цилиндрические линзы. Они представляют собой отрезок цилиндра (собирательные) или слепок с цилиндра (рассеивающие) (рисунок 4.6, 4.7).

 

Рис. 4.6 – Цилиндрические стекла

 

Рис. 4.7 – Цилиндрические собирательные стекла с вертикальным направлением оси в очковой оправе

 

В ци­линдрических стеклах параллельные лучи в различных меридианах преломляются по-разному: в одной из плоскостей, совпа­дающей с осью цилиндра, они не меняют свое направление. В перпендикулярном меридиане они отклоняются, как в соби­рательной или как в рассеивающей линзе. Преломляющая сила цилиндрического стекла постепенно возрастает от его оси до максимально деятельного меридиана, который и определяет его оптическую силу, выражаемую в диоптриях.

Для коррекции астигматизма в настоящее время применяют также линзы сложной торической формы, позволяющие получить четкое изображение и через боковые части.

Для практической работы окулиста выпускают специальные наборы оптиче­ских стекол.

 

Набор пробных очковых линз средний

 

В наборах различных типов принято единое расположение стекол. В правой части располагаются собирательные линзы, слева – рас­сеивающие, а между ними в том же порядке – цилиндрические. Линзы разложены по степени на­растания оптической силы: сла­бые – с интервалом 0,25 дптр., средние – 0,5-1 дптр., силь­ные – 2 дптр. Комбинация линз дает любую нужную оптическую силу. В наборе имеется по два стекла одинаковой оптической силы. Каждая пара располагает­ся в специальной лунке, которая имеет указание оптической силы и знака помещенной в ней линзы; такая же маркировка имеется на оправах линз. Кроме того, оправа различных типов линз имеет раз­личную окраску, а на цилиндри­ческих дополнительно указывают направление их оси.

Наряду с линзами в наборы входят непрозрачный экран для выключения одного глаза, щелевая диафрагма для исследования астигматизма, диафрагма с круглым отверстием для исследования при расширенном зрачке, цилиндры Меддокса, призмы и цветные фильтры для исследования бинокулярного зрения. Все они заключены в круглые оправы и снаб­жены соответствующей маркировкой.

Каждый набор содержит пробную очковую оправу. Устройство оправы позво­ляет подгонять ее к размерам и форме лица обследуемого и вставлять в гнезда до трех стекол из набора. На гнездах оправы нанесена градусная сетка для определе­ния осей астигматизма по международной системе ТАВО (ТАВО – начальные буквы названия учреждения (Teclmische Ausschuss fur BriUenoptic – технический комитет по очковой оптике), предложившего эту систему обозначения) (рисунок 4.8, 4.9).

 

Рис. 4.8 – Пробная очковая оправа

 

Рис. 4.9 – Градусная сетка системы ТАВО для обозначения меридианов глаза при астигматизме

 

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: