Біологічний турнір 2013 / маме / oftalm

Рисунок 2.8 – Гістограми середньоквадратичного відхилення відстані між центром зіниці та точкою візуальної осі: ліві гістограми – для розширених зіниць (Ø4...5 мм), праві – для звужених (Ø2...3 мм)

Рисунок 2.9 – Гістограми середніх значень відстаней між характерними точками: ліві гістограми для розширених зіниць, праві – для звужених

71

Таблиця 2.30. Відстані між характерними точками ока

2.4. Акомодація ока

Акомодація – це саморегулювання величини фокусної відстані оптичної системи ока, яке здійснюється без участі волі людини для забезпечення чіткого фокусування зображення об’єктів на поверхні макулярної зони сітківки при змінах відстані до цих об’єктів [19]. Необхідність регулювання величини фокусної відстані ока можна пояснити так.

У відповідності до формули Гауса, відстань a′ від задньої головної точки H/ оптичної системи ока до поверхні макули, відстань a від передньої головної точки H до об’єкта фіксації погляду та фокусні відстані

(задня f ′ і передня f ) оптичної системи ока пов’язані формулою Гауса

скловидного тіла та сталості розмірів ока залишається практично незмінним, то математична рівність у формулі (2.5) зберігається лише при умові зміни величин фокусних відстаней ока. Передня фокусна відстань ока при цьому, з урахуванням того, що

72

f ′/ f = −nст ,

де nст – показник заломлення скловидного тіла, повинна мати величину

Формули (2.6) і (2.7) демонструють вплив величини a на фокусну відстань оптичної системи ока та його оптичну силу.

Згідно теорії Гельмгольця, висунутої ще в 19 столітті, регулювання величин f ′ , f , Φ здійснюються через зміну форми кришталика.

Розглянемо сутність цієї теорії. Нехай око фіксує погляд на об’єкті, який на сітківці має несфокусоване зображення. Якщо зображення об’єкта опинилося за сітківкою, то нервовий імпульс по очнорухальному нерву доходить до циліарних м’язів, вони скручуються, натяг цинових зв’язок зменшується, вони перестають радіально розтягувати капсулу кришталика. Тому кришталик стає більш товстим та опуклим зі сторони рогівки (рис. 2.10). Фокусна відстань кришталика стає коротшою, задній фокус, а тому і зображення, переміщується до кришталика. Процес припиняється, коли зображення об’єкта опиняється на сітківці.

В іншому випадку, коли зображення об’єкта знаходиться перед сітківкою, то напруга війкового м’яза через дію нервової системи зменшується. Натяг цинових зв’язок посилюється, вони розтягують капсулу кришталика, він стає більш тонким та плоским. Радіус передньої поверхні збільшується, кришталик стає довгофокусним. Задній фокус наближується до сітківки. Зображення об’єкта також переміщується до сітківки до моменту повного суміщення з сітківкою.

73

Сітківка

2

Рисунок 2.10 – До механізму акомодації ока: 1 – форма кришталика при розслабленні акомодації (точка А1 фіксації погляду знаходиться на нескінченності); 2 – форма кришталика при напрузі акомодації (точка А2 фіксації погляду знаходиться на кінцевій відстані а від передньої головної точки Н); F1/ і F2/ – точки заднього фокуса при розслабленні та напрузі акомодації відповідно

Таким чином, згідно теорії Гельмгольця, механізм акомодації містить дві складові: напругу акомодації (активний процес) та розслаблення акомодації (пасивний процес).

Значну роль у фокусуванні зображення грають мікрофлуктуації акомодації, частота яких становить 0,5...1,0 Гц при амплітуді акомодації

0,2…0,4 дптр.

В останній час з’явилися нові погляди на механізм акомодації. Існує теорія, що розслаблення акомодації теж є активним процесом. Припускається, що циліарні м’язи, разом із зовнішніми м’язами ока, підтягують сітківку до зображення, тобто скорочують осьову довжину очного яблука і навіть збільшують кривизну рогівки.

Акомодаційну здатність ока характеризують такі параметри [7]:

74

∙ відстань до подальшої точки ясного зору – aR , ∙ відстань до найближчої точки ясного зору – aP , ∙ область акомодації – aPR ,

∙ обсяг акомодації – APR ,

∙ максимальна напруга акомодації ока – AP = 1000 [дптр], aP

∙ напруга акомодації ока – AE .

Подальша точка ясного зору (R) – найбільш далека в просторі об’єктів точка, різке зображення якої на сітківці не супроводжується напруженням акомодації. Відрізок aR – відстань між передньою головною точкою ока H і точкою R.

Найближча точка ясного зору (P) – найбільш близька точка в просторі об’єктів, різке зображення якої на сітківці досягається при максимальній напрузі акомодації ока. Відрізок aP – відстань між передньою головною точкою ока H і точкою P.

Область акомодації – це відстань aPR між точками R i P.

Обсяг акомодації – це величина, яка обчислюється за формулою

Відрізки aR , aP підставляються в формулу (2.8) в міліметрах згідно з правилом знаків, що діє в геометричній оптиці. Якщо точка R

знаходиться ліворуч від точки H (перед оком), то відрізок aR від’ємний.

має назву аметропії. Тому існує ще одне визначення обсягу акомодації –

75

це різниця між аметропією та максимальною напругою акомодацією, тобто

APR[дптр] = AR − AP .

Напруга акомодації – це величина

де а – відстань від точки Н ока до точки фіксації погляду, яка знаходиться в межах області акомодації ока.

З віком обсяг акомодації зменшується, а відстань до найближчої точки ясного зору збільшується (рис. 2.11) [22]. Тому й виникає необхідність корекції зору при спостереженні близьких об’єктів, починаючи з 40...45 років. Причиною такого явища є вікове збільшення розмірів кришталика, що, внаслідок обмеженого обсягу капсули робить його більш жорсткішим та менш еластичним.

76

акомодації на 330 мм. Ця крапка відповідає дещо меншій конвергенції, ніж потрібно за вищезгаданим законом. Заштрихована частина діаграми є зоною комфорту.

2.5. Аберації оптичної системи ока

Аберації оптичної системи ока – це: 1) порушення гомоцентричності пучків променів після їх проходження через оптичні середовища ока, або іншими словами це деформація сферичного фронту світлової хвилі, яка формує на сітківці зображення предметної точки; 2) втрата геометричної подібності між дійсними обрисами об’єктів, які спостерігає око, та їх зображеннями на сітківці.

Реальна оптична система ока людини багато в чому відрізняється від оптичної системи схематичного, ідеалізованого ока. До цього призводять такі фактори:

∙Найважливіша оптична поверхня оптичної системи ока – передня поверхня рогівки – не має осьової симетрії. Фактично, в «кращому» випадку, це тороїд (сплюснута сфера).

∙На передній поверхні рогівки в зоні отвору зіниці трапляється додаткова опуклість діаметром в декілька (2...4) мм, яка несиметрично розташована відносно оптичної осі ока, частіш за все в нижній частині рогівки. Це так званий кератоконус.

∙Поверхні кришталика також не мають ідеальної осьової симетрії. Кришталик розміщується не завжди точно центровано відносно оптичних поверхонь рогівки і не буває ідеально оптично однорідним. Останнє є властивим і для скловидного тіла.

78

∙Отвір зіниці не точно центрований відносно інших оптичних елементів ока.

∙Візуальна вісь є нахиленою до оптичної осі. Це призводить до відсутності осьової симетрії оптичних поверхонь відносно вказаної осі.

∙Трапляється неузгодженість між кардинальними відрізками ока і довжиною ока. Переважна кількість людей має вікові та придбані порушення функції акомодації ока.

∙Оптичні середовища ока мають залежність показника заломлення від

довжини світлової хвилі.

Все це разом призводить до погіршення функціонування зорового органу людини. Тому оптичні недоліки оптичної системи ока є у офтальмологів об’єктом постійної уваги, а штучне виправлення цих недоліків – перманентною задачею.

В табл. 2.31 приведена класифікація оптичних аберацій ока за ознаками їх походження, дії та наслідків дії різних факторів [6, 19, 29].

Табл. 2.31. Клінічна класифікація аберацій оптичної системи ока

79

80