По пути к луч света проходит четыре преломляющие поверхности: заднюю и переднюю поверхности роговицы, а также заднюю и переднюю поверхности хрусталика. Преломляющая сила, которой обладает оптическая система глаза, в среднем составляет 59,92 диоптрии. Для рефракции глаза важна длина оси глаза, то есть расстояние от роговицы глаза до желтого пятна (в среднем 25,3 миллиметра). Таким образом, на рефракцию глаз влияют и преломляющая сила, и длина оси, которые характеризуют оптическую установку глаза и положение основного по отношению к .
Виды рефракции
Рефракция глаза бывает трех видов: (нормальная рефракция глаза), . В глазу с эмметропией параллельные лучи, исходящие от предметов, расположенных вдали, пересекаются в фокусе сетчатки. Такой глаз способен отчетливо видеть окружающие предметы. Чтобы получить четкое изображение вблизи, глаз усиливает собственную преломляющую силу, увеличивая кривизну хрусталика ().
Нарушения (аномалии) рефракции
Слабой преломляющей способностью обладает дальнозоркий глаз, так как лучи света, исходящие от далеких объектов, пересекаются за сетчаткой. Для получения изображения дальнозоркий глаз увеличивает преломляющую силу даже в случае рассматривания предметов, расположенных в отдалении.
Сильную преломляющую способность имеет близорукий глаз, так как лучи, идущие от объектов, расположенных вдали, пересекаются перед сетчаткой.
Чем выше степень дальнозоркости либо близорукости, тем хуже зрение, так как в этих случаях фокус располагается не на сетчатке, а «за» либо «перед» ней. Дальнозоркость и близорукость бывает трех степеней: слабая (не более трех диоптрий), средняя (4-6 диоптрий), высокая (свыше 6 диоптрий). Встречаются близорукие глаза, имеющие 25-30 диоптрий и даже более.
Определение рефракции глаза
Чтобы определить степень близорукости и дальнозоркости используют единицу измерения, которую используют для обозначения силы преломления оптических стекол. Данная единица преломления называется «Диоптрия», а процедура - " " (подробнее об этом читайте в соответсвующем разделе). В диоптриях вычисляют преломляющую силу выпуклых, вогнутых, рассеивающих и собирающих лучи света линз. Оптические стекла могут улучшить зрение при дальнозоркости и близорукости.
Рефракцию глаза пациента тоже определяют при помощи оптических стекол либо более точных приборов (рефрактомеров). Иногда в одном глазу сочетаются различные рефракции либо разные степени одной рефракции. К примеру, глаз по вертикали может обладать дальнозоркой рефракцией, а по горизонтали близорукой. Зависит это от приобретенной или врожденной различающейся кривизны роговицы в двух разных меридианах. Зрение при этом значительно снижено. Описанный оптический дефект глаза носит название , что с латыни переводится, как «отсутствие фокусной точки».
В обоих глазах рефракция тоже не всегда бывает одинаковой. Например, может быть установлена дальнозоркость одного глаза и близорукость другого. Это состояние называется анизометропия. Это заболевание, как и дальнозоркость с близорукостью можно корректировать при помощи очков с оптическими стеклами, либо оперативного вмешательства.
Нормальное зрение обоих глаз называется бинокулярным (стереоскопическим), обеспечивающим четкое восприятие окружающих предметов, а также правильное определение их местонахождения в пространстве.
Главная роль отводится не самой силе оптической системы, а пропорциональному соотношению этой силы к длине глазной оси. Основное значение в работе человека имеет положение точки главного заднего фокуса, в которой происходит пересечение линий, параллельных оптической оси и проходящих через систему зрения. А также отношение данной точки к .
Что такое рефракция глаза?
Рефракция – способность глазного аппарата преломлять пучок света. Рефракция измеряется в диоптриях. В офтальмологии выделяют ее типы: эмметропия, близорукость и . Рефракция глаза зависит от состояния преломляющих сред, может изменяться с возрастом.
Виды
Специалисты различают три типа рефракции. В первом случае, точка фокуса совпадает с сетчаткой полностью, данное состояние называется эмметропией (нормальное зрение). Во втором случае фокусирующая точка находится несколько впереди сетчатки и человека с подобной особенностью зрительного аппарата называют близоруким (миопия). А в третьем случае, речь пойдет о дальнозоркости (гиперметропии) обусловленной расположением точки фокуса за сетчаткой.
Стоит отметить, что каждый тип рефракции накладывает определенные особенности на функционирование всей зрительной системы человека.
Рефракция глаза, в случае эмметропии предполагает точное совпадение точки фокуса с сетчаткой, а значит, подобный глаз хорошо видит предметы, которые находятся на дальнем расстоянии, но не очень хорошо видит то, что находится вблизи от него. Для более подробного рассмотрения такому глазу необходимо усилить свою рефракцию при помощи аккомодационного механизма.
В случае, когда глазное яблоко обладает избытком силы преломления (близорукость), предметы находящиеся вблизи видны достаточно хорошо, но для улучшения зрения вдаль необходимо использовать специальные линзы рассеивающего характера, которые должны превратить расходящиеся лучи светового потока, отражающиеся от предмета в лучи расположенные параллельно.
В случае расположения точки фокуса позади сетчатки (дальнозоркость), глаз в принципе не приспособлен к параллельным лучам, но при помощи аккомодационного механизма может отлично видеть на большие расстояния. Для рассмотрения предметов вблизи необходимо использовать линзы собирательного свойства.
Все предыдущие типы рефракции имеют клиническую природу, но кроме того существует еще рефракция сферического типа, обусловленная формой глазного яблока и астигматическая, основанная на сочетании различных видов особенностей преломления светового потока в разных направлениях в одном глазу.
Нарушения (аномалии)
Рефракция глаза – тот основной фактор, который в большей мере определяет работу всего зрительного аппарата, и любое отклонение в данной области провоцирует своеобразные искажения получаемой через зрение информации или ее неполноту.
К самым распространенным нарушениям относится миопия (), гиперметропия (дальнозоркость), и .
При развитии близорукости глазное яблоко имеет неправильную слегка удлиненную форму или же наблюдается увеличение преломляющей силы роговицы. А иногда оба фактора могут присутствовать одновременно.
При дальнозоркости наоборот преломляющая сила роговицы слишком слаба или центральная ось глаза имеет слишком малую длину. Астигматизм, как правило, обусловлен нарушением естественной сферической формы роговицы, благодаря чему световой луч при прохождении через нее имеет очертания отрезка прямой, а не точки.
Последнее нарушение, обусловлено возрастными изменениями в глазном , склеротического характера, такая аномальная рефракция называется пресбиопия и обуславливается нарушениями в механизме аккомодации. При данном нарушении, как и при всех вышеперечисленных необходима коррекция зрения.
Определение (как проверять)
Для проверки рефракции в современной офтальмологии существует два основных метода. Объективный метод заключается в отключении аккомодационного механизма, путем закапывания в глаз специальных медицинских препаратов, типа атропина. В основном такой метод диагностики используется для детей дошкольного или младшего школьного возраста. Для пациентов старшего возраста возможность его применения будет зависеть от особенностей организма и жизненного уклада, поэтому решение принимается в каждом конкретном случае индивидуально.
Субъективный метод основывается на подборе в процессе обследования соответствующей линзы для коррекции зрения, учитывая пожелания пациента.
Рефракция – важная составляющая зрительной системы, поэтому от ее правильного определения и удачного подбора методов коррекции зависит здоровье глаз пациента и острота его зрения.
Зрительный орган, с физической точки зрения, представляет собой комбинацию линз. Рефракция глаза означает преломление лучей, попадающих на сетчатку. Свет проходит через роговицу, влагу передней камеры хрусталик и стекловидное тело. Изменения, что с ним происходят на этом пути, влияют на визуализацию близко и далеко расположенных предметов. Нагрузки на глаза, врожденные аномалии развития нарушают рефракцию, поэтому важно знать возможные патологии и их лечение.
Что это такое?
Преломление света в норме происходит по общим законам физики и не зависит от дальности расположения предмета. Фокусное расстояние роговицы означает отдаленность ее от поверхности сетчатки и у здорового человека равно 23,5 мм. Оптическая система глаза в таком случае подразумевает направление лучей таким образом, что они попадают только на поверхность с наибольшей концентрацией фоторецепторов, и человек четко видит предметы на различном расстоянии. Это сложный процесс, который правильно функционирует только при нормальной работе всех структур.
В журнале «Новое в офтальмологии» 2017 год опубликованы результаты исследования, доказывающие, что рефракция глаза у детей нарушена у 96%. Это связано с недоразвитостью зрительного анализатора.
Какие есть виды?
Офтальмология выделяет следующие разновидности рефракции глаза:
Рефракция разделяется на виды в зависимости от силы и места преломления лучей, нарушение которой приводит к развитию патологий.
- Физическая или физиологическая. Формируется по мере роста и развития зрительного анализатора, впоследствии не меняется. Измеряется в диоптриях.
- Клиническая. Подразумевает место фиксации лучей относительно сетчатки. Зависит от силы преломления. Этот параметр учитывает офтальмолог при определении близорукости, дальнозоркости и эмметропии.
- Динамическая. Отличается от других видов рефракции зависимостью от аккомодации - изменение формы хрусталика при изменении угла обзора.
- Статическая. Зависит от аккомодации в период расслабления ресничной мышцы, когда главный фокус должен находиться на сетчатке. Норма означает правильное пересечение лучей с поверхностью сетчатки.
Нарушения рефракции
Офтальмологи определяют такие изменения преломления лучей оптической системой глаза:
- миопия;
- гиперметропия;
- астигматизм;
- пресбиопия.
Миопия сопровождается плохой фокусировкой и расплывчатым изображением предметов, расположенных вдали. Медицинское название этой патологии - миопия. Такие пациенты четко видят предметы, расположенные близко, но те, что далеко - плохо разлечимы. Это связано с фиксированием лучей света перед сетчаткой вследствие увеличения глаза в объеме и сильной преломляющей способности. Есть слабая, средняя и тяжелая миопическая рефракция, что имеет значение для проведения очковой коррекции.
Гиперметропия
Характеризуется четкостью визуализации объектов, расположенных вдали, при плохом фокусировании на близких предметах. Такие пациенты жалуются на размывание букв при чтении или при необходимости разглядеть мелкие значки. Другое название - дальнозоркость глаза. Патогенез основан на фиксировании лучей за сетчаткой, вследствие чего рефракционная поверхность не контактирует с фоточувствительными клетками, а сила преломления слаба.
Близорукость и дальнозоркость не всегда двухсторонние. Часто проявляется компенсация нарушений здоровым глазом.
Астигматизм
Это сложное нарушение рефракции, которое характеризуется наличием в одном глазу разных точек преломления света. Каждый из этих фокусов имеет изменения, отличающиеся от других. Таким образом, в разных локализациях могут быть слабая и тяжелая степени миопии и/или дальнозоркости. Астигматизм бывает разных форм, в том числе, и врожденный. Коррекция такого зрения - сложный процесс, требующий детальной диагностики. Определение рефракции проводится с использованием высокотехнологических методик.
Одну из главных ролей в жизнедеятельности людей играют глаза. Они отличаются сложностью строения и хрупкостью. Глаза представляют собой линзы естественного происхождения, обладающие оптическими характеристиками. Основной оптической характеристикой является рефракция - процесс преломления светового луча.
Нарушение рефракции - снижение частоты зрения. В 45% случаях такие аномалии становятся причиной нарушения.
Строение глаза и его функции
Глаз - инструмент , отвечающий за восприятия света. Он имеет роговицу, хрусталик, камерную влагу:
Рефракция и аккомодация
Аккомодация напрямую связана с рефракцией. При помощи аккомодации человек привыкает к видению всего, что находится перед ним на разном расстоянии. Хрусталик изменяет свою преломляющую силу видения по мере того, на какой предмет направлен взор. При нормальной аккомодации люди должны отчётливо видеть то, что находится на расстоянии, не превышающем 55 метров, при этом различия должны быть понятны при видении в зоне 4−6 метров. Минимальным расстоянием для чёткого различия предметов считается 10−20 сантиметров, которое возрастает по мере взросления человека.
Каждый из типов влияет на видение человека и его способность различать изображение. Насчитывается шесть основных типов рефракции глаза:
Важнейшие факторы нарушения
Причинами нарушения рефракционных процессов чаще всего являются приобретённые извне. Но нередки случаи анатомических характерных особенностей людей, порой это может проявиться ещё при рождении. Причиной чаще всего являются следующие факторы:
Диагностика дефекта
При помощи методов диагностирования можно выявить способность видения. После этого можно судить о том, какое зрение у человека, и требуется ли с этим что-либо делать. Следующее методы помогут в этом:
Лечение заболеваний зрения
Для каждого вида нарушения требуется индивидуальный курс лечения. В большинстве случаев могут назначить следующее:
- Коррекция с помощью линз - индивидуальный .
- Коррекция при помощи очков - постоянное или временное ношение очков с подобранными линзами.
При миопии, анизометропии, астигматизме и гиперметропии:
- Лазерная коррекция - при помощи лазерных лучей изменяется толщина роговицы.
Если присутствуют уплотнения хрусталика и выраженной пресбиопии:
- Хирургическое вмешательство, смена уплотнённого хрусталика на искусственный.
Осложнения и последствия
При несвоевременном обращении к врачу способность видеть у человека будет ухудшаться. Поэтому при малейшем подозрении не стоит медлить. Вот небольшой список осложнений и последствий:
- Утомляемость глаз.
- Прогрессирование нарушения.
- Затруднения при работе вблизи. Например, чтение и работа за компьютером. Вдали также могут создаваться сложности, к примеру, при вождении автомобиля.
- Потеря зрения.
Профилактика нарушения рефракции
Чтобы не стать жертвой летальных последствий, даже при несильно ослабленной рефракции следует делать несложные обследования и вести здоровый образ жизни:
Очень важно - вовремя обратиться к врачу . В наше время офтальмология очень хорошо развита, чтобы справиться с семидесяти процентами случаев аномалии рефракции глаза. Занятие самолечением может привести к полной потере зрения.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Глаз человека представляет собой сложно устроенную природную линзу. К этой линзе применимы все характеристики, которые определяют свойства иных оптических систем.
Одной из таких характеристик является рефракция, от которой зависит острота зрения и отчетливость получаемого в глазах изображения.
Другими словами, рефракция – это процесс преломления лучей света, что выражается этимологией слова (refractio – «преломление» с латыни).
Под преломлением подразумеваются способ и степень изменения направления лучей, проходящих через оптическую систему.
Знакомство
Единая система глаза состоит из четырех подсистем: две стороны хрусталика и две стороны роговицы. Каждая из них имеет свою рефракцию, в своей совокупности они формируют общий уровень преломления органа зрения.
Также рефракция зависит от длины оси глаза, эта характеристика определяет, будут ли сходиться лучи на сетчатке при данной силе преломления, или же осевое расстояние слишком велико или мало для этого.
В медицинской практике используются два подхода к измерению рефракции: физический и клинический. Первый метод оценивает систему из роговицы и хрусталика саму по себе, вне ее связи с прочими биологическими подсистемами глаза.
Здесь характеристики глаз оцениваются по аналогии со всеми прочими видами физических линз без учета специфики человеческого зрения. Измеряется физическая рефракция в диоптриях.
Диоптрия – это единица измерения оптической силы линзы. Данная величина обратна фокусному расстоянию линзы (F) – расстоянию, на котором преломляемые ей лучи сходятся в одной точке.
Это значит, что при фокусном расстоянии в один метр сила рефракции будет равна одной диоптрии, а фокусному расстоянию 0,1 метров (10 см) соответствует сила рефракции 10 дптр (1/0,1).
Средняя степень рефракции здорового человеческого глаза составляет 60 дптр (F=17 мм).
Но одной лишь этой характеристики недостаточно для полноценной диагностики остроты зрения. При оптимальной силе преломления глазной линзы человек все равно может не видеть четкого изображения. Это связано с тем, что здесь большую роль играет строение глаза.
Если оно неправильное, то лучи света не будут попадать на сетчатку даже при нормальном фокусном расстоянии. Из-за этого в офтальмологии используется комплексный параметр – клиническая (статистическая) рефракция, она выражает взаимосвязь физической рефракции с длиной оси глаза и с расположением сетчатки.
Виды
Эмметропическая
Эмметропической рефракцией называется такое преломление лучей, при котором длина оси глаза и фокусное расстояние равны, следовательно, световые лучи сходятся в точности на сетчатке, и в мозг поступает информация о четком изображении.
Точка ясного зрения (расстояние, с которого лучи могут фокусироваться на сетчатке) здесь устремлена в бесконечность, то есть человек может легко видеть далеко расположенные предметы, возможность получения изображения ограничивается лишь их размером.
Эмметропия считается неотъемлемой характеристикой здорового глаза, измерение остроты зрения по таблице Ситцева при такой рефракции даст результат 1.0.
Легко дается эмметропному глазу и рассмотрение близлежащих объектов с помощью усиления рефракции хрусталика аккомодацией , но в пожилом возрасте наблюдается ухудшение близкого зрения из-за ослабления ресничных мышц и утери хрусталиком эластичности.
Аметропическая
Противоположностью эмметропии является аметропия. Это общее наименование для всех отклонений от нормы статистической рефракции. Аметропия подразделяется на
Такие отклонения могут вызываться неправильной формой глазного яблока, нарушением физической рефракции или обеими причинами сразу.
Аметропию измеряют в диоптриях, но здесь этой величиной выражается не физическое преломление самого глаза, а степень рефракции внешней линзы, необходимая для приведения остроты зрения в нормальное состояние.
Если преломление света глазом излишнее, то необходима ослабляющая, рассеивающая линза, уменьшающая общее количество диоптрий в оптической системе, в этом случае степень аметропии выражается отрицательным числом диоптрий. При недостаточном преломлении необходима усиливающая линза, следовательно, число диоптрий будет положительным.
Миопия
Миопия или близорукость – это нарушение рефракции, при котором точка ясного зрения находится на близком расстоянии и становится все ближе по мере прогрессирования патологии.
Человек без очков может видеть только близлежащие предметы, а рассмотрение более далеких объектов возможно только при очень сильном напряжении аккомодации, на поздних стадиях бесполезно и оно.
Самая распространенная причина – эта нарушение формы глаза, удлинение его центральной оси, из-за чего фокус световых лучей не доходит до сетчатки.
Для корректировки миопии нужны рассеивающие линзы, поэтому степень близорукости выражается отрицательным числом диоптрий. У заболевания выделяются три стадии: слабая (до -3 дптр), средняя (от -3 до -6 дптр), тяжелая (-6 дптр и более)
Гиперметропия
При гиперметропии (дальнозоркости) рефракция глаза слишком слаба, лучи преломляются так, что их фокусировка происходит только за сетчаткой. Это может вызываться слишком малой длиной оси глаза, недостаточной кривизной хрусталика, а также слабостью мышц аккомодации.
Последняя причина чаще всего вызывает старческую дальнозоркость и не имеет прямого отношения к рефракции, так как в этом случае преломляющая сила глаза в спокойном состоянии не нарушена.
Вопреки своему названию, дальнозоркость не предполагает дальнего расположения точки ясного взгляда, более того, она вообще является мнимой, то есть отсутствует.
Большая простота рассмотрения дальних объектов при гиперметропии связана не с оптимальным преломлением исходящих от них лучей, а с относительной простотой их аккомодации по сравнению с аккомодацией световых лучей от близлежащих объектов.
Так как при гиперметропии необходимы усиливающие линзы, тяжесть нарушения выражается в положительных значениях диоптрий. Стадии заболевания: ранняя (до +3 дптр), средняя (от +3 до +8 дптр), тяжелая (более +8 дптр).
Астигматизм
Астигматизм характеризуется разными показателями рефракции на меридианах глаза, то есть отличающейся степенью преломления в каждой из частей органа зрения. Возможны разные комбинации: близорукость на одних меридианах и эмметропия на других, разные стадии близорукости или дальнозоркости на каждой меридиане и так далее.
Проявления всех форм астигматизма характерны – четкость зрения нарушается при рассмотрении объектов любого удаления. Степень патологии определяется разностью в диоптриях максимальной и минимальной рефракции на меридианах.
Диагностика
Для диагностики рефракционных способностей важно минимизировать аккомодацию, которая может скрывать нарушения преломления на ранних стадиях. Особенно это актуально при диагностике дальнозоркости.
Самым надежным способом выключения аккомодации является циклоплегия, заключающаяся в закапывании в глаза растворов атропина или скополамина и в последующей проверке остроты зрения с помощью стандартных таблиц.
Если человек не может самостоятельно рассмотреть изображение, ему дают различные линзы до тех пор, пока не будет найдена линза, обеспечивающая ясную картину. По степени рефракции этой линзы определяется статистическая рефракция глаза.
Иногда (например, для проверки на пресбиопию) возникает необходимость провести диагностику рефракции с учетом аккомодации, такая рефракция будет называться динамической.
Субъективные методы имеют один недостаток: возможность четкого рассмотрения изображения зависит не только от рефракции, но и от ряда других факторов. Таблицы Ситцева многими людьми запомнены наизусть в силу частоты проверок по ним, и даже при плохом зрении они с легкостью назовут нижний ряд букв, так как мозг достроит их очертания из памяти.
Объективные методы минимизируют субъективный фактор и анализируют рефракцию глаз исходя лишь из их внутреннего строения. Высокой эффективностью среди подобных методов обладает измерение преломления света органами зрения с помощью рефрактометра. Это устройство посылает в глаз безопасные инфракрасные сигналы и определяет их преломление в оптической среде.
Более простым объективным методом является скиаскопия, при ней офтальмолог направляет в глаз световые лучи с помощью зеркал и отслеживает отбрасывание ими тени. По этой тени и делается вывод о статистической рефракции.
Самые точные и дорогостоящие процедуры представлены ультразвуковым обследованием и кератопографией, с помощью этих методов можно подробно обследовать рефракцию на каждом из меридианов, в точности определить длину глазной оси и обследовать поверхность сетчатки.
Лечение и профилактика
Самым базовым и необходимым из методов лечения является подбор корректирующих внешних линз.
Это необходимо во всех случаях, кроме кратковременного снижения остроты вследствие перенапряжения, здесь достаточно общепрофилактических мероприятий.
В зависимости от эстетических предпочтений можно выбрать очки или контактные линзы.
Более радикальные методы лечения представлены лазерной коррекцией. Более всего хирургическому исправлению подвержена миопия, но ранние стадии дальнозоркости и астигматизма тоже можно вылечить такой коррекцией.
Медикаментозное лечение эффективно в качестве поддерживающей терапии при применении хирургических методов.
Профилактика нарушений остроты зрения заключается в правильном обустройстве рабочего места, в обеспечении оптимального освещения, в соблюдении режима дня и работы и предотвращении переутомления. Большую пользу несет регулярная гимнастика для глаз, которая расслабляет их и придает им тонус. Важно обеспечивать организм всеми необходимыми витаминами и минералами.
Во многом на здоровье глаз сказывается их постоянное перенапряжение. Этого можно избежать, выполняя гимнастику и специальные упражнения:
Итоги
Рефракция – это преломление лучей оптической системой. Для оценки оптической системы человеческого глаза используются физический и клинический подходы к измерению рефракции. Физический подход измеряет силу преломления глаза без учета ее отношения к внутреннему устройству органа.
Клинический подход дополняет физический и оценивает соотношение силы преломления с длиной оси глаза и структурой сетчатки. Сила преломления света измеряется в диоптриях. У рефракции есть три вида: эмметропия, миопия и гиперметропия. Также выделяется астигматизм, характеризующийся разной степенью рефракции в каждой из частей глаза.
Видео
Представляем вашему вниманию следующее видео: