В каких случаях бывает разная рефракция. Методики измерения рефракции в офтальмологии

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:

Врач-офтальмолог первой категории.

Проводит диагностику и лечение астигматизма, близорукости, дальнозоркости, конъюнктивита (вирусный, бактериальный, аллергический), косоглазия, ячменя. Занимается проверкой зрения, а также подбором очков и контактных линз. На портале подробно расписывает инструкции по применению на глазные препараты.

Клиническая рефракция глаза – это аномалия, спровоцированная изменением направления луча, проходящего через границу двух сред.

К самым распространенным видам рефракционных нарушений зрения относятся такие патологии, как близорукость (миопия), дальнозоркость (гиперметропия), астигматизм, пресбиопия и фотокератит, со временем перетекающий в так называемую «снежную болезнь».

К сожалению, заболеваний глаз существует много. Причины их возникновения могут быть разными. Возможны врожденные патологии, болезни, возникшие вследствие отягощенной наследственности.

Помимо этого, на ухудшение состояния глаз могут влиять окружающая среда (экология), неправильный образ жизни, режим зрительной нагрузки и условия работы.

Многие общие заболевания человека тоже приводят к выраженным изменениям в глазах вплоть до потери зрения ( , гипертоническая болезнь, нарушение мозгового кровообращения, хронические воспалительные процессы и т.д.).

И конечно, зрение ухудшается в процессе неизбежного старения, сопровождающегося нарушением кровообращения, обменных процессов во всем организме в целом и в глазах в частности.

Рассмотрим лишь некоторые, наиболее распространенные заболевания глаз.

Близорукость

Из всех видов аномалии рефракции наиболее распространена и требует самого пристального наблюдения миопия, или близорукость. Напомним еще раз, что такое рефракция.

Фокус от рассматриваемого изображения при миопии попадает не на сетчатку, а оказывается перед ней. Вследствие этого изображение на сетчатке оказывается размытым.

Наиболее пристального внимания офтальмолога требует так называемая осевая миопия, обусловленная удлинением переднезадней оси глаза.

Это заболевание часто обусловлено наследственной предрасположенностью и прогрессирует при наличии большой зрительной нагрузки, особенно у детей и подростков, когда они растут. При этом плотная оболочка глаза - склера - растягивается.

Это ведет к тому, что сетчатка, не имеющая такой способности, как растяжимость, истончается. В ней появляются очаги дистрофии, и зрение снижается, причем скорректировать это очками уже невозможно.

Пациенты с такой формой миопии должны постоянно наблюдаться у офтальмолога, так как при прогрессировании близорукости возможны разрывы и отслойка сетчатки, срочно требующие хирургического вмешательства или лазерного лечения.

Другой вид близорукости, рефракционная миопия, встречается реже. Она обусловлена большой преломляющей силой оптических структур глаза (роговица, хрусталик).

Дальнозоркость

Следующий вид нарушения рефракции проявляется в том, что слабая преломляющая сила оптической системы проецирует фокус за сетчаткой. Такая аномалия называется гиперметропией, или дальнозоркостью. В данном случае изображение предмета на сетчатке так же, как при близорукости, получается нечетким.

Только молодые пациенты со слабой или средней дальнозоркостью часто не имеют проблем со зрением, поскольку их естественный хрусталик с помощью цилиарной мышцы может приспосабливаться к увеличению оптической силы глаза.

Однако с возрастом аккомодация постепенно снижается, и пациенты замечают прогрессирующее ухудшение зрения вблизи и вдали.

Дальнозоркость средней и высокой степени (выше +3,0 диоптрии) требует коррекции с детства. Без нее чрезмерное постоянное напряжение глаз может привести к развитию косоглазия, амблиопии, зрительному утомлению, головным болям, возникновению частых воспалительных заболеваний век и конъюнктивы.

Астигматизм

В природе практически нереально найти идеальную сферическую поверхность. Это касается и глаза, в частности его роговицы.

Если на специальном аппарате измерить ее преломляющую силу, скорее всего, преломление по разным меридианам будет различным.

Неудивительно, что, измеряя рефракцию, можно обнаружить, что в одном глазу сочетаются как разные степени миопии или гиперметропии по разным меридианам, так и близорукая и дальнозоркая рефракция. Такие изменения в рефракции глаза называются астигматизмом.

В зависимости от характера кривизны роговицы различают миопическую, гиперметропическую и смешанную форму астигматизма. Если разница и степень аномалии рефракции небольшие, глаз хорошо видит и без коррекции. Офтальмологи в таких случаях говорят, что изменения в пределах физиологической нормы.

При астигматизме неспособность сфокусировать зрение на объекте связана с неправильной формой роговицы. В результате проходящие через такую роговицу лучи света фокусируются в нескольких точках, а воспринимаемое глазом изображение размыто и неотчетливо.

Кроме того, встречается неправильный астигматизм, при котором кривизна роговицы неравномерна даже по отдельной оси (помимо врожденной неправильной формы, возможно после травм и тяжелых воспалительных заболеваний роговицы). Это наиболее сложная для коррекции форма заболевания.

Пресбиопия

Пресбиопия - это возрастное ослабление зрения.

К 40-45 годам при нормальной рефракции мы обнаруживаем, что читать, заниматься мелкой работой на близком расстоянии от глаз стало труднее. Приходится отодвигать книгу или мелкие предметы подальше.

Это происходит вследствие ослабления аккомодации. В процессе старения наши глаза, как и весь организм, начинают терять влагу, ткани становятся менее эластичными, хрусталик уплотняется, работа мышц ослабляется, и кривизна хрусталика уже не может измениться так, чтобы сфокусироваться на близко расположенном предмете.

Данное возрастное ослабление зрения называется пресбиопией. Лечению эта аномалия рефракции не подлежит - она просто корректируется очками. Профилактически показаны специальные упражнения, прием витаминно-минеральных комплексов, рациональное, сбалансированное питание.

Надо понимать, что пресбиопия считается не грозным заболеванием, а возрастным изменением.

Снежная болезнь

При поражении роговицы развивается фотокератит, сильная степень которого называется снежной болезнью.

Длительное воздействие ультрафиолета на глаз может привести к таким заболеваниям, как катаракта и дистрофия сетчатки. Особенно опасно воздействие ультрафиолетового излучения при афакии, то есть удалении естественного хрусталика.

Ультрафиолетовое излучение действует на разных людей не одинаково. Степень его воздействия зависит от ряда факторов, в частности следующих:

• Время суток (самое опасное время с 10 часов утра до 16 часов)
• Географическая широта местонахождения человека
• Высота над уровнем моря (чем выше, тем опаснее)
• Отражение солнечных лучей (очень сильно их отражают снег и вода)
• Прием определенных лекарственных средств (тетрациклин, диуретики, транквилизаторы и некоторые другие)

Солнцезащитные очки были придуманы для того, чтобы защитить глаза от вредного воздействия. Важно, чтобы такие очки обеспечивали защиту от УФ-излучения, а также защищали от синих высокоэнергетичных лучей, также представляющих опасность для глаз.

Хорошие солнцезащитные очки обеспечивают 95-процентный уровень защиты от ультрафиолетовых лучей.

Первыми, кому понадобились очки, защищающие глаза от солнца, были жители Крайнего Севера - приоритет изобретения за ними. Те очки представляли собой просто кусочки коры или кости с прорезанными в них узкими щелями для того, чтобы видеть.

Такие приспособления предохраняли от снежной слепоты, хотя нужно отметить, что они оказывали защитный эффект только за счет уменьшения общего объема света, проникающего к глазу.

Линзы солнцезащитных очков, как и тех, что предназначены для коррекции зрения, тоже бывают пластмассовыми и стеклянными. Первые, напомним, более легкие и прочные. Стеклянные линзы характеризуют большая прозрачность и устойчивость к царапинам, но они тяжелее.

При покупке солнцезащитных очков нужно быть внимательными. Помните, что степень защиты глаз от УФ-излучения не зависит от степени затемнения линз.

Не покупайте дешевые пластиковые очки неизвестных производителей. Очень часто они не имеют даже ультрафиолетового фильтра, отчего повреждающее действие солнца усиливается.

Происходит это из-за того, что под темными стеклами зрачок расширяется, и объем ультрафиолета, проникающего к глазу, увеличивается.

Форма солнцезащитных очков может быть разнообразной. Обычно оправу подбирают по внешнему виду, так чтобы она сочеталась с формой лица, однако отметим, что лучшую защиту обеспечивают очки, имеющие облегающую форму.

При длительном пребывании на солнце они оптимальны. При какой-либо аномалии рефракции удобно использовать очки с фотохромными линзами («хамелеоны»), В помещении они прозрачные, а на улице темнеют в зависимости от яркости солнечного света.

Способы терапии рефракционных нарушений

Самым первым способом коррекции аномалий рефракции было использование линз, а затем того, что впоследствии стало очками.

Первое учение об оптике создал Евклид, живший в III веке до нашей эры в Александрии. После него изыскания производил Птолемей Клавдий (около 90 - около 160), который осуществил весьма точные измерения углов преломления.

Тысячу лет спустя после Птолемея появилась «Книга об оптике» Ибн-аль-Хайтами, или Альхацена (956-1038), ставшая огромным шагом вперед в этой сфере. Его указание на то, что сегмент стеклянного шара увеличивает предмет, несомненно, послужило основанием для изобретения в последующем очков.

Первой попыткой компенсировать недостатки зрения при патологиях рефракции стало использование прозрачных драгоценных камней, а позже - увеличительных стекол. Существует предание о знаменитом смарагде (изумруде) императора Нерона, жившего в I веке нашей эры.

Известно, что Нерон смотрел на бои гладиаторов сквозь отшлифованный смарагд. Возможно, это был прообраз очков? Очевидно, император пользовался драгоценным камнем для коррекции зрения.

История очков уходит корнями в глубокую древность. Когда появились первые очки, сейчас уже никто не скажет, но приблизительно в 1280 году кусочек застывшего стекла случайно привлек внимание ремесленника, который взял его в руку и увидел, что тот не только способен увеличивать предметы, но и вполне пригоден для того, чтобы улучшить зрение.

Это и был впервые документально зафиксированный прообраз очков.

Считается, что первые очки создал в 1284 году Сальвино Д’Армате, живший на территории современной Италии, хотя подтверждения этого в исторических документах нет.

При рефракционной терапии необходимо не забывать и об общеукрепляющем лечении, создании благоприятных гигиенических условий зрительной работы, чередование ее с отдыхом для глаз.

Глаз человека — это сложная оптическая система. Как любая оптическая система, он обладает преломляющей способностью - рефракцией. По отношению к глазу различают два вида рефракции - физическую и клиническую.

Физическая рефракция - это преломляющая сила оптической системы, выраженная в условных единицах - диоптриях (дпгр). Диоптрия - величина, обратная главному фокусному расстоянию, - выражается такой формулой:

D= 100 (см) / F (см)

За одну диоптрию принята преломляющая сила линзы с главным фокусным расстоянием 1 м.

Основными частями оптической системы глаза являются роговица, преломляющая сила которой составляет 42-46 дптр, и хрусталик, преломляющая сила которого 18,0-20,0 дптр.

В сложной оптической системе для построения оптических изображений и вычислений используют систему главных плоскостей и кардинальных точек. Все преломляющие поверхности такой системы можно упростить до двух главных плоскостей.

Главные плоскости оптической системы глаза расположены в передней камере между роговицей и хрусталиком. В глазу лучи света преломляются только на главных плоскостях. Фокусные расстояния также измеряются от главных плоскостей: переднее фокусное расстояние - от переднего фокуса F1 до передней главной плоскости, заднее фокусное расстояние - от задней плоскости до заднего фокуса F2.

Различают 6 кардинальных точек: фокусные точки F1 и F2 (передняя и задняя); главные точки Н1 и Н2 (передняя и задняя) - точки пересечения оптической оси с главными плоскостями, расположенными перпендикулярно к оптической оси; узловые точки N1 и N2 - луч, входящий в переднюю узловую точку, выходит из задней узловой точки параллельно самому себе, сместившись на величину расстояния между двумя узловыми точками (рис. 1).

Рис. 1. Схематический глаз

В связи с тем что расчеты преломляющей силы оптической системы глаза сложны, ученые Листинг, Гельмгольц и Гульштранд предложили пользоваться схематическими глазами, которые были созданы на основе средних значений констант, полученных при многочисленных измерениях. Преломляющая сила схематического глаза Гульштранда составляет 58,64 дптр, роговицы - 43,05 дптр, хрусталика - 19,11 дптр, длина оси схематического глаза - 24 мм, коэффициент преломления внутриглазной жидкости - 1,336.

В дальнейшем оптическую систему схематических глаз упростили, предложив для практических целей пользоваться редуцированными глазами (Листинг, Дондерс, Гульштранд, Вербицкий). Оптическая система редуцированного глаза В.К. Вербицкого представлена одной преломляющей поверхностью, которая разделяет две среды с разной оптической плотностью. Впереди преломляющей среды находится воздушная среда с показателем преломления 1, сзади - среда с показателем преломления 1,4. Величина радиуса преломляющей поверхности редуцированного глаза равна 6,8 мм, преломляющая сила +58,82 дптр. В редуцированном глазу, в отличие от нормы, имеются две фокусные точки (передняя и задняя), одна главная и одна узловая точка.

Средняя преломляющая сила нормального глаза человека, согласно данным А.И. Дашевского, составляет: у новорожденных - 77 дптр; у детей 3-5 лет - 59,9 дптр; 6-8 лет - 60,2 дптр; 9-12 лет - 59,6 дптр, старше 15 лет - 59,7 дптр.

Все реальные оптические системы имеют оптические погрешности - аберрации. Различают монохроматические (сферические и астигматические) и хроматические аберрации.

Сферические аберрации обусловлены тем, что параллельные лучи, которые падают на преломляющую поверхность вблизи оптической оси (параксиальные лучи), и более периферические лучи преломляются по-разному и собираются не в одну точку, а пересекаются с оптической осью в пределах некоторой зоны (глубина фокуса).

Астигматизмом оптической системы называют состояние, когда фокусирование параллельно падающих лучей на поверхность раздела двух оптических сред в одной точке невозможно из-за различной преломляющей силы в разных меридианах.

Хроматическая аберрация является следствием неодинакового преломления лучей света с разной длиной волны, поэтому они собираются в разных точках на оптической оси.

Оптической системе человеческого глаза присуще некоторое несовершенство, а именно:

1) несферичность преломляющих поверхностей;

2) децентрация преломляющих поверхностей - центры кривизны различных преломляющих поверхностей глаза не лежат точно на одной прямой;

3) неравномерность плотности преломляющих сред, особенно хрусталика.

Все вместе они создают оптическую погрешность глаза, которая получила название физиологический астигматизм. Суть его состоит в том, что лучи, исходящие из точечного источника света, собираются не в точку, а в определенную зону на оптической оси глаза - фокусную область, в результате чего на сетчатке образуется круг светорассеяния. Глубина фокусной области для нормального глаза составляет 0,5-1,0 дптр.

Фокусная область характеризуется диаметром поперечного сечения и глубиной. Так, чем меньше диаметр поперечного сечения фокусной области, тем четче ретинальное изображение и выше острота зрения. Ее глубина зависит от ширины зрачка. Фокусная область позволяет глазу хорошо видеть на разных расстояниях даже в случае отсутствия хрусталика.

Для получения четкого изображения на сетчатке важна не преломляющая сила глаза как таковая, а способность оптической системы глаза фокусировать лучи точно на сетчатке. В связи с этим в офтальмологии большее значение имеет не физическая, а клиническая рефракция - положение главного фокуса оптической системы глаза (точки, в которой сходятся лучи, идущие в глаз параллельно оптической оси) по отношению к сетчатке.

В зависимости от этого выделяют два вида клинической рефракции: эмметропию и аметропию.

Эмметропия (от греч. emmetros - соразмерный, орs - зрение) - соразмерная рефракция. Сила оптической системы такого глаза соответствует (соразмерна) передне-заднему размеру глаза и главный фокус параллельных лучей находится на сетчатке. Эмметропия - это наиболее совершенный вид клинической рефракции глаза. Дальнейшая точка ясного зрения эмметропа лежит в бесконечности. Острота зрения такого глаза - 1,0 и выше, эмметропы хорошо видят вдаль и вблизи.

Аметропия - несоразмерная рефракция. Главный фокус параллельных лучей в таком глазу не совпадает с сетчаткой, расположен перед или за ней. Аметропия может быть двух видов: близорукость и дальнозоркость.

Близорукость , или миопия (myopia, от греч. myo - прищуриваю, ops - зрение), - это сильная рефракция. Параллельные лучи собираются в фокус впереди сетчатки, поэтому на сетчатке получается нечеткое, в кругах светорассеяния, изображение. На сетчатке в таком глазу могут собраться только расходящиеся лучи от предметов, расположенных на конечном расстоянии от глаза. Дальнейшая точка ясного зрения близорукого глаза лежит близко, на определенном конечном расстоянии. Острота зрения у миопа всегда ниже 1,0, они плохо видят вдаль и хорошо - вблизи (рис. 2).

Рис. 2. Миопия:

б - зрение вблизи, четкая картина;

в - очковая коррекция

Дальнозоркость , или гиперметропия (hypermetropia, от греч. hypermetros - чрезмерный), - это слабый вид рефракции. Фокус параллельных лучей находится за сетчаткой, изображение на сетчатке получается нечетким, в кругах светорассеяния, острота зрения такого глаза ниже 1,0. Глаз гиперметропа может собрать на сетчатке только лучи, которые еще до входа в него имели бы сходящееся направление. Поскольку в природе сходящихся лучей не существует, то нет и такой точки, к которой была бы установлена оптическая система дальнозоркого глаза, т. е. дальнейшей точки ясного зрения не существует, так как она находится в отрицательном пространстве позади глаза (рис. 3).

Рис. 3. Гиперметропия:

а - зрение вдаль, нечеткая картина;

б - напряжение аккомодации, четкая картина вдаль;

в - очковая коррекция

Равенство клинической рефракции в обоих глазах называется изометропией, неравенство - анизометропией.

Эмметропия, миопия и гиперметропия - это сферические рефракции. Преломляющие поверхности оптической системы таких глаз имеют сферическую форму (роговица - выпукловогнутая сфера, хрусталик - двояковыпуклая сфера), сила преломления в разных меридианах одинаковая и главный фокус параллельных лучей представляет собой единую точку.

Существуют глаза, в которых преломляющие поверхности оптической системы асферичны и сила преломления их в разных меридианах неодинаковая. Главный фокус параллельных лучей в таких глазах не один; их несколько и они занимают по отношению к сетчатке разное положение, в результате чего получить отчетливое изображение невозможно. Такая аномалия оптической системы называется астигматизмом (рис. 4).

Рис. 4. Ход лучей света в астигматической оптической системе

Астигматизм (от греч. а - отрицание, stigma - точка) характеризуется разной силой преломления оптических сред глаза во взаимно перпендикулярных меридианах (осях). Если преломляющая сила одинакова по всему меридиану, то астигматизм называется правильным, если различна - неправильным.

В астигматических глазах выделяют главные меридианы, в которых преломляющая сила наиболее сильная и наиболее слабая. Астигматизм бывает прямой и обратный. При прямом астигматизме более сильную рефракцию имеет вертикальный главный меридиан, при обратном астигматизме - горизонтальный.

Кроме того, различают три вида астигматизма:

1) простой - при котором в одном из главных меридианов имеется эмметропия, а в другом - близорукость (простой миопический астигматизм) или дальнозоркость (простой гиперметропический астигматизм);

2) сложный - при котором в обоих главных меридианах определяется аметропия одного вида, но различной величины (сложный миопический или сложный гиперметропический астигматизм);

3) смешанный - при котором в одном из главных меридианов имеется близорукость, а в другом - дальнозоркость.

Астигматизмом с косыми осями называется астигматизм, главные меридианы которого проходят в косом направлении. Правильный прямой астигматизм с разницей преломляющей силы в главных меридианах 0,5-0,75 дптр считается физиологическим и не вызывает субъективных жалоб.

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

Функции человеческого глаза уникальны. Этот орган обрабатывает световые лучи, отражающиеся от объектов окружающего мира. Именно таким образом в сетчатке формируются простейшие детали изображения, позже поступающие в головной мозг.

Для обеспечения правильного улавливания света глазу необходимы преломляющие структуры, к которым относятся , и . Необходимо понимать, что такое рефракция зрения, и как она работает.

Рефракция зрения — сложный процесс

Свет, отраженный от предметов окружающего мира, попадает в зрительный аппарат под разными углами, что препятствует зрительному восприятию. Световые лучи должны попадать точно на сетчатку для формирования первичного изображения.

У зрительного аппарата человека есть система специальных линз, направляющая отраженный свет точно в область сетчатки. К таким линзам относят роговицу, хрусталик и стекловидное тело.

Каждая линза человеческого глаза обладает собственной преломляющей силой, но самую главную роль играет хрусталик. Эта структура способна изменять свою форму под действием прикрепленных к ней мышечных волокон. Именно за счет таких изменений и формируется аккомодация – способность различать детали ближних и дальних объектов.

Суть рефракции (преломления) заключается в изменении направления света при попадании в среду с другими физическими свойствами. Луч света проходит через несколько оптических сред, изменяющих его направление.

Нарушения зрительной рефракции побуждают людей обратиться к окулисту. Это может быть близорукость, дальнозоркость или астигматизм. Обычно ошибка преломления заключается в том, что луч света падает перед сетчаткой или за ее пределами, что препятствует работе зрительного аппарата.

Очки или контактные линзы исправляют проблему, выполняя функцию дополнительной оптической среды. Также распространена лазерная коррекция роговицы, исправляющая рефракционные свойства .

Как зрительный аппарат человека формирует изображение?

Итак, зрительная функция начинается с восприятия и преломления световых лучей, отражающихся от объектов. Свет достигает глазного дна, где находится .

Сетчатка – это специальный аппарат, расположенный в задней части глаза. Аппарат содержит рецепторные клетки, отвечающие за цветное и черно-белое зрение. Свет, достигший сетчатки, возбуждает рецепторы зрения, что приводит к формированию нервного импульса.

Нервный импульс содержит первичную зрительную информацию и транспортируется в головной мозг через , анатомически связанный с сетчаткой. В затылочной части головного мозга происходит формирование целостной картины окружающего мира, которую человек и анализирует.

Сетчатка содержит центральный и периферический участки. Центральный участок структуры отвечает за четкое цветное восприятие, а периферический – за черно-белое восприятие. Периферический участок позволяет человеку мгновенно замечать движения окружающих объектов, а центральный участок дает возможность лучше рассмотреть детали.

Для коррекции поступающего в глаз света нужен не только хрусталик, но и . Зрачок – это своеобразная диафрагма глаза, регулирующая интенсивность поступающих световых лучей. Присматриваясь к дальним или близким объектам, человек сужает или расширяет диафрагму глаза.

Причины возникновения рефракционных ошибок

Способность глаза фокусировать свет на сетчатке зависит от трех параметров: общей длины внутренней структуры глаза, кривизны роговицы и кривизны внутренних линз глаза.

• Длина внутренней структуры глаза. Если глаз слишком длинный, то свет фокусируется перед сетчаткой, что вызывает близорукость. Если же глаз слишком короткий, то свет фокусируется за сетчаткой, формируя дальнозоркость.
• Кривизна роговицы. Если роговица не имеет идеальную сферическую форму, то изображение преломляется или фокусируется неправильно. Такое состояние называют астигматизмом – оно может возникать самостоятельно или вместе с близорукостью/дальнозоркостью.
• Кривизна внутренних линз глаза. Если другие линзы глаза слишком круто изогнуты относительно общей длины глаза и кривизны роговицы, то формируется близорукость. Если линзы слишком плоские, то формируется дальнозоркость.

Более сложные патологии рефракции зрения, называемые аберрациями высокого порядка, также связаны с неправильным преломлением поступающего в глаз света.

Как диагностируют и лечат патологии рефракции?

Ошибки рефракции диагностируются офтальмологом или оптометристом с помощью специального аппарата, называемого рефрактометром. Для оценки функции преломления прибор помещают перед глазами пациента и проводят рефрактометрию.

Некоторым пациентам назначают ретиноскопию для уточнения диагноза. Такой метод также поможет составить рецепт для очков или контактных линз.

Патологии рефракции обычно корректируются очками или контактными линзами, помогающими глазу фокусировать изображение на сетчатке. Существуют также различные хирургические операции. Большинство таких операций исправляет форму роговицы, благодаря чему изменяется кривизна и сила преломления линзы.

Типы операций:

• Фоторефрактивная кератэктомия.
• Лазерный кератомилез (LASIK).
• Лазерный эпителиальный кератомилез (LASEK).
• epiLASIK.

Современная лазерная хирургия позволяет с высокой точностью изменять форму роговицы, исправляя близорукость, дальнозоркость и астигматизм.

Что такое рефрактометрия и зачем она используется?

Диагностика рефракции обычно включена в процедуру обычного осмотра глаз у офтальмолога. Этот тест также можно назвать диагностикой . Результаты рефрактометрии помогают глазному врачу выписать правильный рецепт на очки или контактные линзы.

Обычно результаты рефрактометрии оцениваются по шкале от 1 до 20. Значение 20/20 считается показателем оптимального зрения. Такой результат рефрактометрии примерно соответствует остроте зрения, равной единице. Человек с таким зрением различает 10 из 12 строчек офтальмологической таблицы.

Если результат рефрактометрии меньше 20/20, то врачом предполагается наличие рефракционной патологии. Это означает, что свет, попадающий в глаз такого пациента, неправильным образом изменяет свое направление и не попадает на сетчатку. В этом случае офтальмолог выпишет пациенту рецепт на очки или линзы.

Результаты теста также могут использоваться для диагностики следующих состояний:

1. Астигматизм. Это аномалия кривизны роговицы, при которой возникает размытое зрение.
2. Гиперметропия, при которой человек нечетко видит ближние объекты.
3. Миопия, при которой человек плохо видит дальние объекты.
4. Пресбиопия – нарушение структуры линз глаза, при котором человек не способен различать мелкие детали. Частая проблема у пожилых людей.
5. Язва или инфекция роговицы.
6. Дегенерация желтого пятна – состояние, при котором возникает поражение сетчатки на фоне нарушения проходимости мелких сосудов.
7. Окклюзия сосудов сетчатки – патология, связанная с закупоркой сосудов сетчатки.
8. Пигментный ретинит – редкое генетическое заболевание, приводящее к повреждению сетчатки.
9. Отслойка сетчатки – крайне опасное состояние, при котором сетчатка отделяется от структур глазного дна. Может привести к слепоте.

Рефрактометрия позволяет выявить заболевания зрения, протекающие бессимптомно.

Кому необходима рефрактометрия?

Здоровые взрослые люди, не испытывающие проблем со зрением, должны проходить рефракционный тест каждые 3-5 лет. Детям необходимо проходить процедуру каждые два года начиная с трехлетнего возраста.

Если человек уже использует очки или контактные линзы, ему необходимо каждый год проверять состояние рефракционной функции глаз. Это необходимо для назначения нового рецепта в случае снижения остроты зрения.

Пациентам, страдающим от диабета, требуется ежегодная рефрактометрия. Дело в том, что при сахарном диабете могут повреждаться сосуды, питающие глаз. Это может привести к таким заболеваниям, как диабетическая ретинопатия или глаукома. В целом, пациенты с диабетом подвержены большему риску слепоты, чем другие люди.

Ежегодная рефрактометрия особенно необходима людям, у которых члены семьи страдали от глаукомы. Глаукома – это заболевание, связанное с . Высокое давление повреждает сетчатку и зрительный нерв, что может привести к слепоте.

Регулярное обследование у офтальмолога позволят выявить ранние признаки глаукомы и других патологий зрения. Это особенно важно для пациентов старше 40 лет.

Как проводится рефрактометрия?

Диагностика проводится офтальмологом. Перед процедурой может потребоваться закапывание глаз для улучшения диагностической точности метода.

Пациента просят сесть на стул перед рефрактометром. Лоб и подбородок необходимо прислонить к прибору так, чтобы врач мог видеть глаза. Во время диагностики пациенту нужно фокусировать взгляд на различных изображениях.

Рефрактометр содержит линзы различной силы, которые врач переключает во время исследования. Оценивается преломляющая сила обоих глаз.

Таким образом, рефракция зрения является важнейшим параметром работы зрительного аппарата, обеспечивающим фокусировку света на сетчатке.

Подробнее о рефракции объяснит видео:

Рефракция глаза – это способность оптического аппарата преломлять световые лучи. Сила этого процесса напрямую зависит от искривления хрусталика и рогового слоя, а также от взаиморасположения этих отделов органов зрения. Рефракция влияет на остроту зрения взрослых и детей. Отсутствием ее аномалий сейчас могут похвастаться менее 40 процентов от населения земного шара.

Глаза являются чрезвычайно сложными оптическими приборами. Природа укомплектовала их так, чтобы вся система работала четко и отточено.

Как происходит зрительный процесс?

• Свет проходит через отделы органа зрения (роговицу, переднюю камеру, хрусталик, стекловидное тело) и попадает на сетчатку, где трансформируется в нервные импульсы.
• Такие импульсы и создают картинку в головном мозге.

Измеряют физическую рефракцию как силу преломления в диоптриях, каждая из которых соответствует силе линзы с метровым фокусным расстоянием. Отдельно рассматривается клиническая рефракция глаза, то есть взаиморасположение основного фокуса оптической системы органа зрения и сетчатки. Также офтальмологи измеряют рефракцию в состоянии покоя аккомодации или во время ее действия. Первый процесс именуют статическим, второй – динамическим.

Качество зрения и у взрослых, и у детей определяет клиническая рефракция. Идеальная зоркость характеризуется наложением заднего главного фокуса на сетчатку.

Любое изменение местоположения фокуса ведет к понижению остроты зрения. Оно может быть врожденным, то есть наблюдаться даже у самых маленьких детей, но все же большинство зрительных патологий являются приобретенными.

Какие могут быть отклонения от нормы?

Нормальная рефракция глаза именуется эмметропией. В этом случае лучи от дальних предметов приходят к точному пересечению в фокусе сетчатки. За счет этого их изображение передается в мозг не искаженным. Близлежащие предметы остаются четкими из-за усиления собственной силы преломления: кривизна хрусталика возрастает благодаря свойствам аккомодации. Эмметропия говорит о стопроцентном уровне зрения.

Патологическая рефракция подразделяется на три типа:

Чем сильнее уровень аномалии, тем хуже зрение человека. У новорожденных детей дальнозоркость считается нормальной, это естественная фаза развития их глазок. У большинства детей она с возрастом исчезает.

Существует также такое заболевание глаз, связанное с рефракцией, как пресбиопия. Из-за потери эластичности хрусталика и ослабления ресничной мышцы многие люди после 45 лет теряют остроту зрения вблизи. Эту болезнь называют возрастной дальнозоркостью.

Причины и диагностика нарушений

Основными предпосылками подобных патологий зрения являются:

1. Генетическая предрасположенность. Аномалии оптической системы и способности к преломлению света передаются по наследству. Если проблемы есть у обоих родителей, то риск рождения детей с аналогичными дефектами – выше пятидесяти процентов.
2. Излишнее напряжение органов зрения. Например, у детей школьного возраста при больших учебных объемах или при постоянной работе перед монитором.
3. Неверная коррекция зрительных патологий. В подборе очков либо линз важен индивидуальный подход, кроме того, это необходимо сделать вовремя, чтобы не усугубить сложившуюся ситуацию.
4. Изменение анатомического строения глаз вследствие старения, ожога либо травмы.
5. Неудачное оперативное вмешательство.

Рефракция глаза может быть нарушена у недоношенных детей и у новорожденных с недостатком веса.

Для того чтобы поставить точный диагноз, офтальмолог определяет уровень патологии при помощи различных методик:

• изучения семейного анамнеза и жалоб пациентов, а также наличия травм и оперативных вмешательств;
• определения остроты зрения с помощью особых таблиц (метод визометрии);
• тестирования зоркости с применением набора линз с различной рефракцией;
• исследования глаз особым прибором – рефрактометром или при помощи световых лучей (автоматическая рефрактометрия и скиаскопия);
• измерения радиусов искривления роговицы и ее способности к преломлению (офтальмометрия), а также изучения состояния глазного дна (офтальмоскопия).

Большинство нужных показаний определяет ультразвуковое исследование глаза. В сложных случаях офтальмолог может назначить отдельное УЗИ роговицы, биомикроскопию глаза, исследование роговицы при помощи лазера.

Все дефекты рефракции современная медицина дает возможность скорректировать с помощью очков, контактных линз, лазерных либо хирургических операций.