6.12.3. Оптические несовершенства глаза

Как и у всех линз, у роговицы и хрусталика различные участки имеют неодинаковое фокусное расстояние: оно больше у центральной части, чем у периферической. За счет этого возникает явление сферической аберрации, делающее изображение нерезким, если лучи проходят через весь хрусталик.

Зрачок. В глазу существует механизм, снижающий влияние аберрации - зрачок: уменьшение его диаметра снижает участие периферических отделов оптической системы глаза в построении изображения, а значит уменьшается искажение.

Радужная оболочка, отверстие в центре которой и составляет зрачок,содержит пигмент, цвет которого зависит от пигментации клеток и их распределения. В норме зрачки обеих глаз круглые и имеют одинаковый диаметр. Диаметр зрачка изменяется сокращением соответствующих мышц: кольцевые мышцы суживают, радиальные - расширяют. Реакция зрачка на изменение освещенности носит адаптивный характер, так как в определенном диапазоне позволяет стабилизировать уровень освещенности сетчатки. Если прикрыть глаза от света, то зрачок расширяется, при поступлении света - суживается. Этозрачковый рефлекс. В регуляции зрачкового рефлекса принимает участие парасимпатические волокна глазодвигательного нерва, вызывающие сужение зрачка посредством сокращения m. sphincter, Симпатические волокна, поступающие вместе с внутренней сонной и глазной артериями обеспечивают расширение зрачка при сокращении m. dilatator. У здорового человекареакция зрачков обоих глаз содружественна,то есть оба зрачка либо сужены, либо расширены. Реакция зрачков на освещенность, их состояние могут быть косвенными показателями возбуждения соответствующего отдела вегетативной нервной системы.

Мускулатура радужной оболочки, изменяя величину зрачка, регулирует поток света, поступающий в глаз. Для более четкого видения необходимо сохранить лишь центральные лучи. Днем в условиях хорошей освещенности оптимальный диаметр зрачка 2,4 мм. На ярком свету он становится еще меньше (до 1,8 мм), а в темноте расширяется (до 7,5 мм), благодаря чему свет поступает на большее поле сетчатки. Реакция расширения зрачка до максимального происходит очень медленно (до 5 мин), а сужение намного быстрей (менее 5 с) Негативным результатом расширения зрачков в темноте является снижение остроты зрения, так как лучи света попадают и на периферические отделы хрусталика (явление сферической аберрации)и сетчатки (см. ниже).

Кроме сферической аберрации оптические среды глаза человека создают еще и хроматическую аберрацию. Она возникает вследствие того, что более короткие волны (синие цвета) преломляются сильнее, чем длинные (красные цвета). Поэтому лежащие на одинаковом расстоянии предметы синего цвета кажутся более отдаленными, чем красные. Художники пользуются этим явлением, изображая человека в красной одежде на синем фоне. Появляется пространственная перспектива - человек выдвигается вперед и видится ближе к зрителю.

Аномалии рефракции.В клинической практике, кроме указанной выше старческой дальнозоркости, обусловленной снижением эластических свойств хрусталика, чаще всего встречаются два основных дефекта преломления лучей:миопия (близорукость) и гиперметропия (дальнозоркость). Они могут быть следствием изменения продольной формы глазного яблока. Для получения четкого изображения лучи от одной точки должны сходиться на сетчатке. Но, если глаз в продольном направлении удлинен или укорочен, то при нормальной степени преломляющей силы оптического аппарата, лучи будут сходиться не строго на сетчатке: при миопии лучи сходятся перед сетчаткой, а при гиперметропии - за ней (рис. 6.20). Естественно, что коррекция должна состоять в изменении преломляющей силы оптического аппарата глаза. Миопам поможет двояковогнутая линза, а гиперметропичному глазу - двояковыпуклая. Диоптрическая сила соответствующей линзы должна быть различной в зависимости от выраженности дефекта.

Убольшинства людей вертикальная кривизна роговицы больше, чем горизонтальная (различие может достигать 0,5 D). Это несовершенство преломления называетсяастигматизмом. Обычно небольшой астигматизм исправляется центральными механизмами зрительной сенсорной системы. Но у некоторых людей астигматизм бывает столь выраженным, что для ясного видения требуется дополнительная коррекция. Для этого применяются стекла с цилиндрической поверхностью.

Рис. 6.20.Некоторые виды нарушений оптической системы глаза и исправление их с помощью соответствующих линз: 1 - норма, 2 - миопия, 3 - гиперметропия.

При указанных выше аномалиях рефракции коррекция может быть произведена не только с помощью соответствующих линз, но и изменением кривизны роговицы путем оперативного вмешательства.

Старческая катаракта(непрозрачность хрусталика) является следствием снижения содержания воды в хрусталике и его уплотнения. При полной катаракте для частичного восстановления зрения необходимо удалять хрусталик. При этом требуются очки для зрения вдаль более +13 D.