Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая состоит из роговицы, влаги передней камеры, хрусталика и стекловидного тела. Преломляющая сила глаза зависит от величины радиуса кривизны передней поверхности роговицы, передней и задней поверхности хрусталика, расстояния между ними и показателей преломления роговицы, хрусталика, водянистой влаги и стекловидного тела. Оптическую силу задней поверхности роговицы не учитывают, поскольку показатели преломления ткани роговицы и влаги передней камеры одинаковы. Для оценки преломляющей способности любой оптической системы используют условную единицу – диоптрию За 1 дптр. принята сила линзы с главным фокусным расстоянием в 1 м.

Диоптрический аппарат глаза

- это роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

Всякая сложная преломляющая система характеризуется своими кардинальными точками, которые и определяют диоптрический эффект системы. В ней имеется шесть кардинальных точек - две фокусных (задняя и передняя), две узловых и две главных.

Фокусные точки - это точки, в которых собираются параллельные лучи, преломившиеся в системе. Следовательно, задний фокус в глазу будет находиться в точке, в которой после преломления собираются параллельные лучи, идущие в глаз спереди. Если на систему глаза упадет параллельный пучок сзади, то после преломления он соберется в передний фокус. Узловые точки - это точки, через которые лучи проходят, не преломляясь. Главные точки - это точки, где начинается преломление. В диоптрической системе глаза задняя узловая точка находится близко от передней узловой, а задняя главная - очень близка к передней главной точке, поэтому упростив оптическую систему глаза можно принять, что имеется одна главная точка, расположенная в передней камере в 2 мм от роговицы, одна узловая в 7 мм позади роговицы (немного впереди заднего полюса хрусталика) и две фокусные - задняя (на 23-24 мм позади глаза) и передняя (в 15-17 мм впереди глаза). Это редуцированный глаз.

Чтобы знать диоптрическую систему глаза, нам нужно определить прежде всего показатели преломления водянистой влаги и хрусталика, радиусы кривизны передней поверхности роговицы, передней и задней поверхностей хрусталика, толщину хрусталика и роговицы, глубину передней камеры и длину анатомической оси глаза.

Радиус кривизны роговицы в среднем - 7,8 мм. Глубина передней камеры - 3,0 мм. Радиус передней поверхности хрусталика - 10 мм, задней - 6 мм. Толщина хрусталика - 3,6-5,0 мм.

Показатель преломления водянистой влаги - 1,33.

Показатель преломления хрусталика - 1,43.

Средняя преломляющая сила глаза у новорожденных 77,0-80,0 дптр (по Е.И. Ковалевскому), у старших детей и взрослых - 60,0 дптр с вариацией в пределах 52,0-68,0 дптр.

Рефракция бывает физической и клинической.

Физическая рефракция - это преломляющая сила оптической системы глаза, выраженная в диоптриях. Диоптрия (дптр) - единица измерения силы оптической системы. Одна диоптрия (1,0 дптр) равна силе двояковыпуклой линзы с фокусным расстоянием 1 м (100 см). Чем короче фокусное расстояние, тем сильнее преломляющая сила линзы и чем слабее преломляющая сила линзы, тем длиннее ее фокусное расстояние. (Линза в 2,0 дптр имеет фокусное расстояние 50 см, в 4,0 дптр - 25 см, в 10,0 дптр - 10 см и т.д.)

В диоптриях можно измерить и преломляющую силу вогнутых линз. Рассчитать силу вогнутых линз можно путем компенсации ими преломления, даваемого выпуклыми оптическими стеклами.

Вогнутая линза, компенсирующая выпуклую линзу в 1,0 дптр, т.е. восстанавливающая параллельное направление преломленного выпуклой линзой параллельного пучка лучей силой в 1,0 дптр имеет ту же оптическую силу в 1,0 дптр, но с обратным знаком. Такую вогнутую линзу называют линзой в 1,0 дптр. Линза в -1,0 дптр рассеивает пучок параллельных световых лучей настолько же, насколько их собирает линза в +1,0 дптр.

Клиническая рефракция - это отношение передне-задней оси глаза к силе преломляющего аппарата.

Если фокус параллельных лучей, преломившихся в диоптрической системе глаза окажется на сетчатке, то это значит, что длина фокусного расстояния данной преломляющей системы глаза совпадает с длиной передне-задней оси глаза. Это так называемая соразмерная рефракция - эмметропия (Emmetropia).

Если параллельные лучи, преломившись в линзе, соберутся впереди сетчатки, это значит, что фокусное расстояние не совпадает с длиной передне-задней оси глаза. В данном случае глаз длиннее, чем это требует сила его преломляющего аппарата. Это несоразмерная рефракция - миопия (Myopia).

Если параллельные лучи соберутся сзади сетчатки, т.к. длина фокусного расстояния преломляющего аппарата глаза больше длины передне-задней оси глаза, т.е. преломляющий аппарат слаб для глаза, который короче, чем это нужно для данной системы - это несоразмерная рефракция - гиперметропия (Hypermetropia).

Соответственно расстоянию фокуса аметропического глаза от сетчатки различают слабые, средние и сильные степени аномалий рефракции. При слабой степени аметропии острота зрения нарушается незначительно, хотя не может быть полной из-за небольшого круга светорассеяния (каждая светящаяся точка дает кружок светорассеяния тем большего диаметра, чем дальше расположен фокус от сетчатой оболочки и следовательно более низкую остроту зрения).

При средних степенях аметропии имеет место большая потеря зрения. При высокой степени аметропии острота зрения всегда очень низкая, т.к. фокус очень далеко расположен от сетчатой оболочки.

Миопия:

• слабая степень - до 3,0 дптр;

• средняя степень - до 6,0 дптр;

• высокая степень - свыше 6,0 дптр.

Гиперметропия:

• слабая - до 2,0 дптр;

• средняя - от 2,0 до 5,0 дптр;

• высокая - выше 5,0 дптр.

С точки зрения физики рефракция - это преломляющая сила системы, это положение фокусной точки относительно главной. Представление о клинической рефракции нам дает не преломляющая сила диоптрического аппарата глаза, а то, где собираются параллельные лучи, падающие на глаза - на сетчатке, впереди или позади нее.

Точка, исходящие лучи от которой собираются на сетчатке, называются дальнейшей точкой ясного зрения. В эмметропическом глазу на сетчатке собираются параллельные лучи и дальнейшая точка ясного зрения находится в бесконечности.

В миопическом глазу параллельные лучи собираются впереди сетчатки. Такому глазу надо лучи, требующие большего преломления, чем параллельные. Тогда диоптрический аппарат окажется недостаточным, чтобы собрать эти лучи в свой главный фокус, т.е. впереди сетчатки, а соберет дальше, т.е. на сетчатке. Такими лучами являются расходящие лучи, расположенные ближе бесконечности. При приближении точки исходящие из нее лучи попадут на сетчатку. Эта точка и будет для данного глаза дальнейшей точкой ясного зрения.

В гиперметропическом глазу параллельные лучи соберутся сзади глаза. Этому глазу надо послать лучи, которые требуют меньшего преломления, чем параллельные. Такими лучами являются сходящиеся лучи до попадания в глаз. Такие лучи должны сходиться еще до глаза, чтобы после преломления в глазу они собирались как раз на сетчатке. Сходящиеся лучи находятся дальше бесконечности, т.е. в отрицательном, не существующем пространстве.

При миопии в 1,0 дптр дальнейшая точка ясного зрения находится на расстоянии метра от глаза. При миопии больше 1,0 дптр - еще ближе. У миопа дальнейшую точку ясного зрения можно определить самым простым способом. Больному предлагают читать книгу в хорошо освещенном помещении. Врач постепенно отходит от него с книжкой в руках. Самое большое расстояние, на котором испытуемый в состоянии еще разбирать шрифт, показывает положение дальнейшей точки ясного зрения.

Показатель	Новорож- денные	Возраст, годы
		1	3	5-7	14 - 15
Рефракция роговицы	48,4	45,9	42,9	42,5	42,5
Диаметр роговицы	10,25	-	11,3	11,5	11,7
Длина переднезадней оси	16,8	19,0	21,0	22,1	23,2

Возрастная динамика анатомо-оптических показателей

• Методы исследования рефракции:

• Субъективный – основанный на определении максимальной остроты зрения с коррекцией.

• Скиаскопия – способ объективного определения клинической рефракции, основанный на наблюдении за движением теней, получаемых в области зрачка при освещении последнего. Для установления ее степени обычно применяют метод нейтрализации движения тени.

• Рефрактометрия.