Рефракція

Око людини - це складна оптична система. Як будь-яка оптична система, він має заломлюючої здатністю - рефракцією. По відношенню до ока розрізняють два види рефракції - фізичну і клінічну.

фізична рефракція - Це заломлююча сила оптичної системи, виражена в умовних одиницях - діоптріях (дпгр). Діоптрія - величина, зворотна головному фокусної відстані, - виражається такою формулою:

За одну діоптрію прийнята переломлюються сила лінзи з головним фокусною відстанню 1 м.

Основними частинами оптичної системи очі є рогівка, заломлююча сила якої становить 42-46 дптр, і кришталик, переломлюються сила якого 18,0-20,0 дптр.

У складній оптичній системі для побудови оптичних зображень і обчислень використовують систему головних площин і кардинальних точок. Все преломляющие поверхні такої системи можна спростити до двох головних площин.

Головні площини оптичної системи очі розташовані в передній камері між рогівкою і кришталиком. В оці промені світла заломлюються тільки на головних площинах. Фокусні відстані також вимірюються від головних площин: переднє фокусна відстань - від переднього фокуса F1 до передньої головної площини, заднє фокусна відстань - від задньої площини до заднього фокуса F2.

Розрізняють 6 кардинальних точок: фокусні точки F1 і F2 (передня і задня) - головні точки Н1 і Н2 (передня і задня) - точки перетину оптичної осі з головними площинами, розташованими перпендикулярно до оптичної осі- вузлові точки N1 і N2 - промінь, що входить в передню вузлову точку, виходить із задньої вузлової точки паралельно самому собі, змістившись на величину відстані між двома вузловими точками (рис. 1).

У зв`язку з тим що розрахунки заломлюючої сили оптичної системи ока складні, вчені Лістинг, Гельмгольц і Гульштранд запропонували користуватися схематичними очима, які були створені на основі середніх значень констант, отриманих при численних вимірюваннях. Переломлюються сила схематичного ока Гульштранда становить 58,64 дптр, рогівки - 43,05 дптр, кришталика - 19,11 дптр, довжина осі схематичного ока - 24 мм, коефіцієнт заломлення внутрішньоочної рідини - 1,336.

Надалі оптичну систему схематичних очей спростили, запропонувавши для практичних цілей користуватися скороченими очима (Лістинг, Дондерс, Гульштранд, Вербицький). Оптична система скороченої очі В.К. Вербицького представлена однією заломлюючої поверхнею, яка розділяє два середовища з різною оптичною щільністю. Попереду заломлюючої середовища знаходиться повітряне середовище з показником заломлення 1, ззаду - середовище з показником заломлення 1,4. Величина радіусу заломлюючої поверхні скороченої очі дорівнює 6,8 мм, переломлюються сила +58,82 дптр. У редуцированном оці, на відміну від норми, є дві фокусні точки (передня і задня), одна головна і одна вузлова точка.

Середня заломлююча сила нормального очі людини, згідно з даними А.І. Дашевського, становить: у новонароджених - 77 дптр- у дітей 3-5 років - 59,9 дптр- 6-8 років - 60,2 дптр- 9-12 років - 59,6 дптр, старше 15 років - 59,7 дптр .

Всі реальні оптичні системи мають оптичні похибки - аберації. Розрізняють монохроматические (сферичні і астигматичні) і хроматичні аберації.

сферичні аберації обумовлені тим, що паралельні промені, які падають на здатність заломлення поверхню поблизу оптичної осі (параксіальними промені), і більш периферичні промені переломлюються по-різному і збираються не в одну точку, а перетинаються з оптичною віссю в межах певної зони (глибина фокуса).

астигматизмом оптичної системи називають стан, коли фокусування паралельно падаючих променів на поверхню розділу двох оптичних середовищ в одній точці неможливо через різної заломлюючої сили в різних меридіанах.

хроматична аберація є наслідком неоднакового заломлення променів світла з різною довжиною хвилі, тому вони збираються в різних точках на оптичної осі.

Оптичній системі ока притаманне деяку недосконалість, а саме:

1) несферичність заломлюючих поверхонь-

2) децентрация заломлюючих поверхонь - центри кривизни різних заломлюючих поверхонь очі не лежать точно на одній прямой-

3) нерівномірність щільності заломлюючих середовищ, особливо кришталика.

Всі разом вони створюють оптичну похибка очі, яка отримала назву фізіологічний астигматизм. Суть його полягає в тому, що промені, що йдуть від точкового джерела світла, збираються не в точку, а в певну зону на оптичної осі ока - фокусну область, в результаті чого на сітківці утворюється коло світлорозсіювання. Глибина фокусної області для нормального ока становить 0,5-1,0 дптр.

Фокусна область характеризується діаметром поперечного перерізу і глибиною. Так, чим менше діаметр поперечного перерізу фокусної області, тим чіткіше ретинальном зображення і вище гострота зору. Її глибина залежить від ширини зіниці. Фокусна область дозволяє оці добре бачити на різних відстанях навіть в разі відсутності кришталика.

Для отримання чіткого зображення на сітківці важлива не переломлюються сила очі як така, а здатність оптичної системи очі фокусувати промені точно на сітківці. У зв`язку з цим в офтальмології найбільше важить не фізична, а клінічна рефракція - Положення головного фокуса оптичної системи ока (точки, в якій сходяться промені, що йдуть в око паралельно оптичної осі) по відношенню до сітківки.

Залежно від цього виділяють два види клінічної рефракції: емметропіей і аметропію.

емметропія (Від грец. Emmetros - співрозмірний, орs - зір) - пропорційна рефракція. Сила оптичної системи такого очі відповідає (співмірна) передньо-задньому розмірі очі і головний фокус паралельних променів знаходиться на сітківці. Емметропія - це найбільш досконалий вид клінічної рефракції ока. Подальша точка ясного зору емметропіей лежить в нескінченності. Гострота зору такого очі - 1,0 і вище, емметропіей добре бачать вдалину і поблизу.

аметропія - Невідповідна рефракція. Головний фокус паралельних променів в такому оці не збігається з сітківкою, розташований перед або за нею. Аметропія може бути двох видів: короткозорість і далекозорість.

короткозорість, або міопія (Myopia, від грец. Myo - примружується, ops - зір), - це сильна рефракція. Паралельні промені збираються в фокус попереду сітківки, тому на сітківці виходить нечітке, в колах світлорозсіювання, зображення. На сітківці в такому оці можуть зібратися лише розбіжні промені від предметів, розташованих на кінцевій відстані від ока. Подальша точка ясного зору короткозорого очі лежить близько, на певному кінцевому відстані. Гострота зору у міопії завжди нижче 1,0, вони погано бачать в далечінь і добре - поблизу (рис. 2).

далекозорість, або гиперметропия (Hypermetropia, від грец. Hypermetros - надмірний), - це слабкий вид рефракції. Фокус паралельних променів знаходиться за сітківкою, зображення на сітківці виходить нечітким, в колах світлорозсіювання, гострота зору такого очі нижче 1,0. Око Гіперметропія може зібрати на сітківці тільки промені, які ще до входу в нього мали б сходяться напрямок. Оскільки в природі сходяться променів не існує, то немає і такої точки, до якої була б встановлена оптична система далекозорого очі, т. Е. Подальшої точки ясного зору не існує, так як вона знаходиться в негативному просторі позаду очі (рис. 3).

Рівність клінічної рефракції в обох очах називається ізометропіей, нерівність - Анізометропія.

Емметропія, міопія і гіперметропія - це сферичні рефракції. Заломлюючі поверхні оптичної системи таких очей мають сферичну форму (рогівка - випукловогнутая сфера, кришталик - двоопуклої сфера), сила заломлення в різних меридіанах однакова і головний фокус паралельних променів є єдиною точку. 

Існують очі, в яких преломляющие поверхні оптичної системи асферічності і сила заломлення їх в різних меридіанах неоднакова. Головний фокус паралельних променів в таких галузях не один- їх кілька і вони займають по відношенню до сітківки різне положення, в результаті чого отримати чітке зображення неможливо. Така аномалія оптичної системи називається астигматизмом (рис. 4).

астигматизм (Від грец. А - заперечення, stigma - точка) характеризується різною силою заломлення оптичних середовищ ока у взаємно перпендикулярних меридіанах (осях). Якщо заломлююча сила однакова по всьому меридіану, то астигматизм називається правильним, якщо різна - неправильним.

У астигматичних очах виділяють головні меридіани, в яких переломлюються сила найбільш сильна і найбільш слабка. Астигматизм буває прямий і зворотний. При прямому астигматизмі сильнішу рефракцію має вертикальний головний меридіан, при зворотному астигматизмі - горизонтальний.

Крім того, розрізняють три виду астигматизму:

1) простий - при якому в одному з головних меридіанів є емметропія, а в іншому - короткозорість (простий міопічний астигматизм) або далекозорість (простий гіперметропіческій астигматизм) -

2) складний - при якому в обох головних меридіанах визначається аметропия одного виду, але різного розміру (складний миопический або складний гіперметропіческій астигматизм) -

3) змішаний - при якому в одному з головних меридіанів є короткозорість, а в іншому - далекозорість.

Астигматизмом з косими осями називається астигматизм, головні меридіани якого проходять в косому напрямку. Правильний прямий астигматизм з різницею заломлюючої сили в головних меридіанах 0,5-0,75 дптр вважається фізіологічним і не викликає суб`єктивних скарг.

Жабоєдов Г.Д., Скрипник Р.Л., Баран Т.В.

Офтальмологія

Поділитися в соц мережах: