Вопрос 47

Светопреломляющий аппарат глаза. Построение изображения на сетчатке. Аккомодация, ее механизм. Изменение аккомодации с возрастом. Острота зрения.

Светопреломляющий (диоптрический) аппарат глаза включает роговицу, хрусталик, стекловидное тело, жидкости передней и задней камер глаза.

Роговица (cornea) занимает 1/16 площади фиброзной оболочки глаза и, выполняя защитную функцию, отличается высокой оптической гомогенностью, пропускает и преломляет световые лучи и является составной частью светопреломляющего аппарата глаза. Пластинки коллагеновых фибрилл, из которых состоит основная часть роговицы, имеют правильное расположение, одинаковый показатель преломления с нервными ветвями и межуточной субстанцией, что вместе с химическим составом определяет ее прозрачность.

В роговице микроскопически выделяют 5 слоев: 1) передний многослойный плоский неороговевающий эпителий; 2) переднюю пограничную мембрану (боуменову оболочку); 3) собственное вещество роговицы; 4) заднюю пограничную эластическую мембрану (десцеметову оболочку); 5) задний эпителий («эндотелий»).

Поверхность роговицы увлажнена секретом слезных и конъюнктивальных желез, который защищает глаз от вредных физико-химических воздействий внешнего мира, бактерий. Эпителий роговицы отличается высокой регенерационной способностью. Под эпителием роговицы расположена бесструктурная

357

передняя пограничная мембрана (lamina limitans interna) — боуменова оболочка толщиной 6—9 мкм. Она представляет собой модифицированную гиалинизированную часть стромы, трудноотличима от последней и имеет тот же состав, что и собственное вещество роговицы. Граница между боуменовой оболочкой и эпителием хорошо выражена, а слияние боуменовой оболочки со стромой происходит незаметно.

Хрусталик (lens). Это прозрачная двояковыпуклая линза, форма которой меняется во время аккомодации глаза к видению близких или отдаленных объектов. Вместе с роговицей и стекловидным телом хрусталик составляет основную светопреломляющую среду. Радиус кривизны хрусталика варьирует от 6 до 10 мм, показатель преломления составляет 1,42. Хрусталик покрыт прозрачной капсулой толщиной 11—18 мкм. Его передняя стенка состоит из однослойного плоского эпителия хрусталика (epithelium lentis).

По направлению к экватору эпителиоциты становятся выше и образуют ростковую зону хрусталика. Эта зона «поставляет» в течение всей жизни новые клетки как на переднюю, так и на заднюю поверхность хрусталика. Новые эпителиоциты преобразуются в так называемые хрусталиковые волокна (fibrae lentis). Каждое волокно представляет собой прозрачную шестиугольную призму. В цитоплазме хрусталиковых волокон находится прозрачный белок - кристаллин. Волокна склеиваются друг с другом особым веществом, которое имеет такой же, как и они, коэффициент преломления. Центрально расположенные волокна теряют свои ядра, и, накладываясь друг на друга, образуют ядро хрусталика.

358

Хрусталик поддерживается в глазу с помощью волокон ресничного пояска (zonula ciliaris), образованного радиально расположенными пучками нерастяжимых волокон, прикрепленных с одной стороны к цилиарному телу, а с другой — к капсуле хрусталика, благодаря чему сокращение мышц цилиарного тела передается хрусталику. Знание закономерностей строения и гистофизиологии хрусталика позволило разработать методы создания искусственных хрусталиков и широко внедрить в клиническую практику их пересадку, что сделало возможным лечение больных с помутнением хрусталика (катаракта).

Стекловидное тело (corpus vitreum). Это прозрачная желеобразная масса, заполняющая полость между хрусталиком и сетчаткой. На фиксированных препаратах стекловидное тело имеет сетчатое строение. На периферии оно более плотное, чем в центре. Через стекловидное тело проходит канал — остаток эмбриональной сосудистой системы глаза — от сосочка сетчатки до задней поверхности хрусталика. Стекловидное тело содержит белок витреин и гиалуроновую кислоту. Показатель преломления стекловидного тела равен 1,33.

Аккомодация, ее механизм. Изменение аккомодации с возрастом.

Основное предназначение глаза, а точнее зрительного анализатора – видение предметов окружающей среды и возможность ориентации в ней – обеспечивается многими вспомогательными функциями. Среди них аккомодационная, формирующая четкость предметов воспринимаемой среды на сетчатке

359

глаза, является одной из ведущих.

В состав анатомических элементов, обеспечивающих аккомодационную функцию, входят хрусталик, цинновы связки, цилиарный мускул, стекловидное тело, склера, глазодвигательные мышцы. Поскольку аккомодационная функция связана с изменением оптической системы глаза, то важно четко представлять саму оптическую систему и те исполнительные звенья, которые вызывают в ней соответствующую перестройку.

Оптическая система глаза состоит из роговицы, жидкости передней камеры, хрусталика, стекловидного тела и приемной части линз, между которыми размещается водянистая влага со своим показателем преломления. В соответствии с аккомодационной теорией Г. Гельмгольца (1856) переменным компонентом в оптической системе глаза является только хрусталик, а исполнительным элементом, под влиянием которого он изменяется, - цилиарное тело со своими мышечными волокнами.

Сам хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу, передняя поверхность которой обращена в сторону передней камеры и тем самым смывается ее влагой, а задняя примыкает к стекловидному телу. При аккомодации изменяется преимущественно кривизна передней поверхности хрусталика, так как она не встречает активного сопротивления со стороны передней камеры, заполненной водянистой влагой. Связь между хрусталиком и его исполнительным органом – цилиарным телом осуществляется через цинновы связки. Последние со стороны хрусталика крепятся к нему по экваториальному кольцу в месте перехода

360

его передней поверхности в заднюю через хрусталикову сумку, а цилиарного тела – со стороны цилиарных отростков.

Таким образом, хрусталик удерживается по всему кольцевому периметру цинновыми связками как бы на весу, что создает впечатление о его неустойчивом положении. Надежность такой конструкции компенсируется наличием постоянного натяжения – тургора цинновых связок, создаваемого их реципрокным натяжением со стороны цилиарного мускула и хрусталика. Благодаря постоянному натяжению цинновых связок создается устойчивое положение хрусталика, находящегося в подвешенном состоянии.

Цинновы связки представляют собой стекловидные нити, тесно сплетенные между собой. При этом различают передние и задние волокна. Последние начинаются в том месте, где заканчивается граница оптической части сетчатки. В хрусталике они прикрепляются к его передней капсуле, впереди экватора, образуя гомогенную пластинку. Передние волокна отходят от цилиарного тела у основание его цилиарных отростков и соединяются с капсулой хрусталика позади.

Реципрокные силы формируются в цилиарном теле за счет изменения его тонуса, а в хрусталике – его эластических и упругих свойств.

В цилиарном теле выделяются три вида мышечных волокон: меридиональные (мышца Брокке), кольцевые (мышца Мюллера) и радиальные (мышца Иванова). Отдельные авторы (А.П. Нестеров, А.Я. Бунин) указывают на наличие четвертого вида – мышцы Коллагена. При этом меридиональные волокна идут

361

параллельно склере, радиальная часть – перпендикулярно склере, а кольцевые волокна имеют циркулярное направление.

Таким образом, цилиарное тело представляет собой сопряжение разных видов мышечных волокон и его можно рассматривать как разновидность мультиэффекторного аппарата.

Аккомодация как биологическая система включает измерительный элемент – сетчатку глаза, промежуточные звенья с их проводящим нервными путями и нейронами разного вида, выполняющими различные функции, в том числе усилительную, и связанными структурами мозга, и исполнительное эффекторное устройство в форме мышечных волокон, воздействующих на регулируемый объект – оптическую систему и глазное яблоко (рис. 5).

Вся эта система функционирует в двух основных режимах: статическом и динамическом. Статический режим соответствует аккомодации глаза вдаль (состояние покоя аккомодации). Динамический режим связан с переводом взгляда из дали вблизь и наоборот и отражает переходный процесс аккомодационной системы.

При смотрении вдаль радиус кривизны передней поверхности хрусталика 10 мм, а при наибольшем напряжении аккомодации, то есть при четком видении максимально приближенного к глазу предмета, радиус кривизны хрусталика составляет 5,3 мм.

Аккомодация глаза начинается уже тогда, когда предмет находится на расстоянии около 65 м от глаза. Отчетливо выраженное сокращение ресничной мышцы начинается на расстоянии предмета от глаза 10 и даже 5 метров. Если предмет продолжает приближаться к

362

глазу, аккомодация все более усиливается и отчетливое видение предмета становится невозможным. Наименьшее расстояние от глаза, на котором предмет еще отчетливо виден, называется ближайшей точкой ясного видения. У нормального глаза дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности.

Получение резкого изображения разноудаленных предметов на сетчатке глаза человека обеспечиваются, как известно, изменением отдельных компонентов оптической системы глаза. Причем это изменение в аккомодационном контуре осуществляется по принципу саморегулируемой системы.

Рис. 4. Изменение хрусталика при аккомодации: 1 — роговица; 2 — радужка; 3 — ресничное тело; 4 — упругие волокна; 5 — хрусталик при установке зрения на даль; 6 — хрусталик при сокращении ресничной мышцы; 7 — ресничная мышца; 8 — ресничная мышца сократилась (волокна не натянуты); 9 — хрусталик стал более выпуклым (натяжение волокон восстановилось).

Такой показатель аккомодации как возрастная динамика характеризует существенное изменение рефракции глаза (преломляющие свойства), характерное

для статического режима аккомодации, в зависимости

363

от возраста. Возрастная рефракция аккомодации

определяется двумя основными факторами: возрастной динамикой формирования оптической системы глаза и двойной реципрокной иннервацией ее мышечного аппарата. По А.И. Дашевскому (1962) основное развитие оптической системы глаза у человека происходит весьма быстрыми темпами в первые годы его жизни и уже к 3 – 5 годам почти завершается. По его данным преломляющая сила глаз у новорожденных равна 77 – 80 дптр, а в 3 – 5 летнем возрасте она составляет около 60 дптр и практически в дальнейшем не изменяется. Формирование же эмметропической рефракции наступает в 9 – 12 лет.

В то же время ряд авторов по результатам исследования рефракции у детей от момента рождения до 6 мес. Указывают на миопическую (до 15 дптр) установку глаз. С другой стороны, по данным В.Ф. Уткиной (1971) у детей в возрасте до 3-х лет преобладающей является гиперметропическая установка (92,8%). Наличие высокой миопии у детей в первые дни их жизни отдельные исследователи объясняют повышенным тонусом цилиарной мышцы.

В 10 лет ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии менее 7 см от глаза, в 20 лет – 8,3 см, в 30 лет – 11 см, в 40 лет – 17 см, в 50 лет – 50 см, в 60 – 70 лет она приближается к 80 см.

Рефракция обеспечивает фокусирование изображения на сетчатке. Для четкого изображения необходимо, чтобы параллельные лучи от изображения

сходились на сетчатке. Существуют два основных вида аномалии рефракции – дальнозоркость и близорукость.

Дальнозоркость является следствием короткой продольной оси глаза. Она бывает связана либо с

364

неправильной формой глаза, либо с неправильной кривизной роговицы или хрусталика. В этих случаях изображение фокуссируется сзади глаза. Ближайшая точка ясного видения при преоблотии отодвигается от глаз (рис. 6).

В близоруком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются впереди сетчатки, не доходя до нее. Это может быть связано со слишком длинной продольной осью глаза (больше 22,5 – 23,0 мм) или с большей, чем нормальная, преломляющей силой среды глаза. Миопия обычно развивается под влиянием длительной и беспорядочной зрительной работы на близком расстоянии.

Рис. 5. Схема рефракции в дальнозорком (1), нормальном (2) и близоруком (3) глазу

К аномалиям рефракции относят и астигматизм – невозможность схождения всех лучей в одной точке. Астигматизм является следствием неодинаковой кривизны роговицы в различных ее меридианах. Нормальные глаза тоже имеют небольшую степень астигматизма, так как поверхность роговицы не строго сферическая. Резкие степени астигматизма исправляются при помощи цилиндрических стекол.

365

Острота зрения.

Оптическая система глаза представлена передней и задней поверхностью роговой оболочки, хрусталиком и стекловидным телом. Поступающие в глаз световые лучи проходят через оптическую систему глаза и попадают на сетчатку. Ход лучей зависит от показателей преломления и радиуса кривизны поверхности роговой оболочки, хрусталика и стекловидного тела. Преломляющую силу оптической системы глаза выражают в диоптриях (дптр). Преломляющая сила оптической системы глаза при рассматривании далеких предметов составляет около 59 дптр, при рассматривании близких предметов – 70,5 дптр.

Острота зрения отражает способность оптической системы глаза строить четкое изображение на сетчатке. Остротой зрения называется способность глаза видеть раздельно две точки. Она измеряется путем определения наименьшего расстояния между двумя точками, чтобы лучи от них попадали на разные рецепторы сетчатки.

Мерилом остроты зрения служит угол, который образуется между лучами, идущими от двух точек предмета к глазу, - угол зрения. Чем меньше угол, тем острее зрение. У большинства людей минимальная величина угла зрения – 1 мин, а величина изображения двух точек на сетчатке равна 4 мкм. Принято считать угол зрения 1 мин нормой, а остроту зрения, имеющего наименьший угол зрения 1 мин – единицей остроты зрения. Это средняя величина нормы. Иногда здоровый глаз может обладать меньшей остротой зрения, чем единица. Но при таком угле зрения ясного видения не получается, точки сливаются. Для объяснения этого явления обратимся к известному факту. Если

366

рассматривать с большого расстояния иллюминированное электрическими лампочками здание, оно кажется украшенным светящимися линиями. При приближении вместо сплошных линий становятся видны отдельные лампочки. Это объясняется следующим. Если падающие на сетчатку лучи возбуждают сплошной ряд колбочек, то глаз видит линию. Если же при этом возбуждаются колбочки, стоящие через одну, то глаз видит отдельные точки.

Для раздельного видения двух точек необходимо, чтобы между возбужденными колбочками находилась минимум одна невозбужденная. Так как диаметр колбочек в месте наибольшей остроты зрения, в центральной ямке пятна, равен 3 мкм, то раздельное видение возможно при условии, если изображение на сетчатке не менее 4 мкм. Такая величина изображения получается, если угол зрения 1 минута.

Для измерения остроты зрения пользуются таблицами, на которых изображены буквы или фигуры и у каждой строчки отмечено, с какого расстояния глаз видит каждую деталь под углом в 1 мин. Показателем остроты считается та строка с наименьшими по размеру буквами, на которой испытуемый может отличить несколько букв.

Острота зрения у детей с нормальной рефракцией увеличивается с возрастом.

367