Фізіологія ока

Що означає 100% зір?

Споконвічна плутанина гостроти зору («у мене зір – п'ять рядків, а у когось зір 0.9») з рефракцією («у мами зір +3 діоптрії, а у брата -2 діоптрії»). Що це таке і чим вони відрізняються одне від одного?

Знайома вам таблиця з великими літерами ШБ (таблиця Головіна-Сівцева) є важливим тестом перевірки гостроти вашого зору.

Гострота зору характеризує здатність ока розрізняти об'єкти довкілля. Якщо гострота зору дорівнює одиниці, то людина може прочитати десятий рядок у таблиці з п'яти метрів. Якщо його гострота зору дорівнює 0,5, людина прочитає лише п'ятий рядок, якщо 0,1 – перший рядок. Розповсюдженою помилкою є поширена думка про те, що зір в 0.5 (п'ять рядків) – це 50%, а 0.1 – лише 10%. Далі ми пропонуємо до вашої уваги таблицю, що показує реальне співвідношення децимальної системи вимірювання гостроти зору до процентного.

Рефракція – це сила оптичної системи ока в діоптріях. У разі порушень рефракції гострота зору знижується. Але на відміну від нерефракційних захворювань очей (наприклад, катаракта, глаукома) гостроту зору можна підвищити за допомогою додаткових лінз. Сила лінзи, що виражена в діоптріях, за допомогою якої досягається максимальна гострота зору, є оцінкою ступеня порушення рефракції (-3, +2 діоптрії ...).

Рефракція

Є люди з дуже низьким зором, у яких рогівка, водяниста волога, кришталик і склоподібне тіло прозорі, немає порушень з боку зорових шляхів і мозкових центрів, а також світлосприймальних елементів сітківки. Поганий зір цих людей зумовлений нечіткістю зображення на сітківці через рефракційні особливості очей. Розрізняють фізичну та клінічну рефракцію.

Фізична рефракція – це заломлювальна сила оптичної системи ока, що виражена в діоптріях. Діоптрія (дптр) – одиниця виміру сили оптичної системи. Одна діоптрія (1,0 дптр) дорівнює силі двоопуклої лінзи з фокусною відстанню 1 метр. Що коротша фокусна відстань, то сильніша заломлювальна сила лінзи, і що слабша заломлювальна сила лінзи, то довшою є її фокусна відстань. (Лінза 2,0 дптр має фокусну відстань 50 см, 4,0 дптр - 25 см, 10,0 дптр – 10 см тощо).

У діоптріях можна виміряти й заломлювальу силу увігнутих лінз. Розрахувати силу увігнутих лінз можна шляхом компенсації ними заломлення, яке дається опуклим оптичним склом.

Увігнута лінза, що компенсує опуклу лінзу 1,0 дптр, тобто відновлює паралельний напрямок заломленого опуклою лінзою паралельного пучка променів силою в 1,0 дптр., має ту ж оптичну силу, але зі зворотним знаком. Таку увігнуту лінзу називають лінзою 1,0 дптр. Лінза -1,0 дптр розсіює пучок паралельних світлових променів настільки ж, наскільки їх збирає лінза в +1,0 дптр.

Світлозаломлювальний апарат ока – це рогівка, водяниста волога, кришталик і склоподібне тіло.

Будь-яка складна система заломлення характеризується своїми кардинальними точками, які й визначають діоптричний ефект системи. В ній існує шість кардинальних точок — дві фокусні (задня та передня), дві вузлові та дві головні.

Фокусні точки – це точки, в яких збираються паралельні промені, що заломилися в системі. Отже, задній фокус в оці перебуватиме в точці, в якій після заломлення збираються паралельні промені, що надходять до ока спереду. Якщо на систему ока впаде паралельний пучок ззаду, то після заломлення він збереться у передній фокус.

Вузлові точки — це точки, якими промені проходять без заломлення. Головні точки – це точки, де починається заломлення.

У заломлювальній системі ока задня вузлова точка знаходиться близько до передньої вузлової, а задня головна — дуже близько до передньої головної точки, тому, якщо спростити оптичну систему ока, можна прийняти, що є одна головна точка, яка розташована в передній камері в 2 мм від рогівки, одна вузлова в 7 мм позаду рогівки (трохи попереду заднього полюса кришталика) і дві фокусні – задня (на 23-24 мм позаду від передньої поверхні рогівки) і передня (15-17 мм попереду ока).

Щоб вивчити заломлювальну систему ока, нам потрібно визначити насамперед показники заломлення водянистої вологи та кришталика, радіуси кривизни передньої поверхні рогівки, передньої та задньої поверхонь кришталика, товщину кришталика та рогівки, глибину передньої камери та довжину анатомічної осі ока.

Радіус кривизни рогівки в середньому – 7,8 мм. Глибина передньої камери – 3,0 мм. Радіус передньої поверхні кришталика – 10 мм, задньої – 6 мм. Товщина кришталика – 3,6-5,0 мм.

Показник заломлення водянистої вологи - 1,33.

Показник заломлення кришталика – 1,43.

Середня заломлювальна сила ока в новонароджених 77,0-80,0 дптр (за Є.І. Ковалевським), у старших дітей та дорослих - 60,0 дптр з варіацією в межах 52,0-68,0 дптр.

Клінічна рефракція – це співвідношення передньозадньої осі ока до сили заломлювального апарату.

Якщо фокус паралельних променів, що заломилися в системі ока, опиниться на сітківці, це означатиме, що довжина фокусної відстані цієї заломлювальної системи ока збігається з довжиною передньозадньої осі ока. Це так звана пропорційна рефракція – еметропія (Emmetropia).

Якщо паралельні промені, які заломились у лінзі, зберуться попереду сітківки, це означатиме, що фокусна відстань не збігається з довжиною передньозадньої осі ока. В цьому разі око є довшим, ніж цього вимагає сила його заломлювального апарату. Це невідповідна рефракція – міопія (Myopia).

Якщо паралельні промені зберуться позаду сітківки, оскільки довжина фокусної відстані заломлювального апарату ока більша за довжину передньозадньої осі ока, тобто заломлювальний апарат є слабким для ока, яке є коротшим, ніж це потрібно для цієї системи – це невідповідна рефракція – гіперметропія (Hypermetropia).

Відповідно до відстані фокусу аметропічного ока від сітківки розрізняють слабкі, середні та сильні ступені аномалій рефракції. При слабкому ступені аметропії гострота зору порушується несуттєво, хоча й не може бути повною через невелике коло світлорозсіювання (кожна точка, що світиться, дає коло світлорозсіювання, діаметр якого тим більший, чим далі розташований фокус від сітчастої оболонки, тобто нижчу гостроту зору). Міопія та гіперметропія входять до поняття аметропія.

При середніх ступенях аметропії має місце значна втрата зору. За високого ступеня аметропії гострота зору є дуже низькою, адже фокус вкрай далеко розташований від сітчастої оболонки.

Міопія:

• слабкий ступінь – до 3,0 дптр;
• середній ступінь – до 6,0 дптр;
• високий ступінь – понад 6,0 дптр.

Гіперметропія:

• слабка – до 2,0 дптр;
• середня – від 2,0 до 5,0 дптр;
• висока – понад 5,0 дптр.

У міопічному оці паралельні промені збираються попереду сітківки. Такому оку потрібні промені, що вимагають більшого заломлення, ніж паралельні. Тоді заломлювальна сила виявиться недостатньою, щоб зібрати ці промені в головний фокус, тобто попереду сітківки, а збере далі, тобто на сітківці. Такими променями є промені, що розходяться й розташовані ближче нескінченності. При наближенні точки промені, що виходять з неї, потраплять на сітківку. Ця точка й буде для цього ока подальшою точкою ясного зору.

У гіперметропічному оці паралельні промені зберуться позаду ока. Цьому оку треба надіслати промені, які вимагають меншого заломлення, ніж паралельні. Такими променями є промені, що сходяться до попадання в око. Ці промені мають сходитися ще до ока, щоб після заломлення в оці вони збиралися саме на сітківці. Промені, що сходяться, перебувають далі нескінченності, тобто в негативному просторі, якого не існує.

При міопії 1,0 дптр подальша точка ясного зору знаходиться на відстані метра від ока. При міопії понад 1,0 дптр ще ближче. У людини з міопією подальшу точку ясного зору можна визначити найпростішим способом. Хворому пропонують читати книгу у приміщенні, яке гарно освітлено. Лікар поступово відходить від нього із книжкою в руках. Найбільша відстань, на якій людина може ще розгледіти шрифт, показує положення подальшої точки ясного зору.

Акомодація

В оці зміна заломлювальної сили можлива без допомоги оптичного скла, за допомогою фізіологічного механізму – акомодації. Акомодація – це пристосування ока до розгляду предметів на різних відстанях, це посилення рефракції ока у разі переведення погляду з далеких предметів на близькі.

Зворотний процес – розслаблення акомодації під час переведення зору з близьких предметів на далекі – називаються дезакомодацією. Збільшення заломлювальної здатності ока відбувається внаслідок зміни кривизни кришталика.

У людей молодого віку кришталик має м'яку консистенцію, він еластичний та підвішений на циннових зв'язках. Кінці волокон циннової зв'язки вплетені в передню та задню капсулу кришталика, а іншим кінцем пов'язані з циліарним тілом.

Під час спокою акомодаційного м'яза волокна циннової зв'язки є натягнутими, кришталик має сплющену в передньозадньому напрямку форму двоопуклої лінзи. Коли потрібно посилити заломлювальну силу ока, рефлекторно скорочується циліарний м'яз, зменшується натяг капсули кришталика, і він змінює свою кривизну. Зміна кривизни кришталика відбувається здебільшого завдяки його передньої поверхні, яка стає більш опуклою. Одночасно з цим відбувається звуження зіниці завдяки синергізму загальній для циліарного м'яза й зіниці іннервації від окорухового нерва, опускання кришталика трохи вниз, певного зменшення глибини передньої камери.

Це найбільш визнана теорія Гельмгольця, який довів, що при максимальній напрузі акомодації передньозадній розмір кришталика збільшується з 3,6 до 4 мм, радіус кривизни передньої поверхні кришталика змінюється з 10 до 6 мм, задньої поверхні – з 6 до 5,6 мм.

Акомодаційний м'яз напружується тим сильніше, чим ближче до ока знаходиться об'єкт, що розглядається, і отже в цей час заломлююча сила ока є найбільшою. Однак існує межа, ближче за яку ясний зір неможливий. Максимальне напруження акомодації визначає становище найближчої точки зору (punctum proximum), тобто тієї точки, до якої око встановлюється при максимальній

напрузі акомодації. Цю точку можна знайти, якщо текст з дрібним шрифтом наближатимемо до ока доти, доки він стане важко помітним. При подальшому наближенні до ока шрифт зливатиметься і читання його стане неможливим. Потім вимірюємо відстань між шрифтом і зовнішнім краєм орбіти. Знаючи становище подальшої та найближчої точок ясного зору, можна отримати уявлення щодо простіру, в межах якого можливий ясний зір, тобто зміна акомодаційної сили кришталика. Ця відстань називається ділянкою або довжиною акомодації. Вона позначається лінійними величинами.

Сила акомодації залежить виключно від здатності кришталика змінювати свою кривизну. З віком ця здатність змінюється. Це пов’язано з ущільненням ядра кришталика, порушенням його еластичності. Клінічно це проявляється поступовим відсуненням від ока найближчої точки ясного зору. Явище називається пресбіопією. Починає вона проявлятися у віці 40-45 років. Людина при цьому відчуває труднощі під час читання дрібних шрифтів, під час роботи з дрібними предметами.

Вікові зміни акомодації вперше було вивчено Дондерсом. До 65 років акомодація дорівнює нулю, тобто кришталик повністю втрачає здатність збільшувати свою кривизну. Акомодація кожного ока окремо називається абсолютною акомодацією. Але в більшості людей зір бінокулярний, їх акомодація пов'язана з конвергенцією (зведення зорових осей очей на предметі, який розглядається).

Акомодація та конвергенція діють синергічно. Проте, зв'язок акомодації з конвергенцією не є абсолютним. Можлива дисоціація обох функцій. Якщо еметропу з достатнім обсягом акомодації, який читає книгу на відстані 33 см, приставити до очей двоопуклі або двояковогнуті стекла певної величини, то він продовжуватиме читати, як і без стекол. Отже, при однаковій конвергенції ступінь напруги акомодації у разі приставлення опуклих стекол зменшилася, а увігнутих – збільшилася.

Акомодацію, яку мають очі при певній конвергенції зорових осей, називають відносною. Для визначення відносної акомодації треба знайти найсильніше опукле і найсильніше увігнуте скло, яке порушує ясність зору за однієї й тієї ж конвергенції. Сума числа діоптрій цих стекол виражає обсяг відносної акомодації.

У відносній акомодації розрізняють позитивну частину, що є тим резервом акомодації, який може бути доданий у разі потреби, і негативну частину, яка за певної конвергенції вже витрачена.

Для роботи на близькій відстані без втоми необхідно, щоб позитивна частина акомодації дорівнювала негативної або було витрачено лише дві третини акомодації, а 1/3 залишалася в резерві. Інакше порушується ясність зору, літери зливаються, з'являється втома, біль у надбрівній ділянці – акомодативна астенопія. Співвідношення позитивної та негативної частин акомодації змінюється залежно від конвергенції. Що вона сильніша, то більше витрачається позитивна частина відносної акомодації і швидше виявляється стомлюваність очей.

Проявом фізіологічної акомодативної астенопії є пресбіопія, коли з віком вичерпується резерв позитивної акомодації і виникає необхідність у користуванні окулярами для близької відстані, сила яких постійно зростає при постійній конвергенції.

Будемо раді бачити у нашій клініці пацієнтів з усіх міст України: Харків, Київ, Дніпро, Суми, Полтава, Донецьк, Луганськ тощо.