Физическая и клиническая рефракция (статическая) - понятие.

Глаз представляет собой сложную оптическую системуподобно фотографическому аппарату, где сетчатка играет роль светочувствительной пластинки, а преломляющие среды - оптической системы фотоаппарата. В фотоаппарате оптическую систему составляет объектив или система стекол, а в глазу - живые прозрачные, жидкие, эластические и плотные среды (роговица, влага передней камеры, хрусталик и стекловидное тело). В глазу преломление лучей света от рассматриваемых предметов происходит, в основном, на передней и задней поверхности роговицы и хрусталика (как наиболее сильных в глазу преломляющих средах), т.е. лучи света проходят в глаз через основные четыре преломляющие поверхности. В результате в фокусе оптической системы глаза, как и в фотоаппарате, образуется действительное, но перевернутое изображение рассматриваемого предмета.

Как вы помните из физики, в любой сложной оптической системе различается главная оптическая ось, главный фокус, главная плоскость и главное фокусное расстояние. Главная оптическая ось - это прямая линия, проходящая через центры всех преломляющих поверхностей.

Главный фокус оптической системы – точка схождения на главной оптической оси всех преломлённых лучей рассматриваемых предметов (от бесконечно удаленных предметов лучи условно приняты за параллельные). Следовательно, в главном фокусе образуется чёткое изображение рассматриваемых предметов.

Главное фокусное расстояние - это расстояние от главной плоскости оптической системы до главного фокуса.

Оптическая сила любой преломляющей линзы измеряется величиной обратно пропорциональной её фокусному расстоянию (согласно формулы Дондерса) и выражается в диоптриях (Д). Одна диоптрия (1,0 Д)- это преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием в 1 метр, что в соответствие с формулой Дондерса (Д=1/F) записывается как Д=1/1м =1,0.

Например, преломляющая сила (Д) линзы с фокусным расстоянием в 2 метра = (1:2 ) = 0,5 Д. При фокусном расстоянии = 10 см линза имеет преломляющую силу Д=1 м (или 100 см):10 см =10,0 Д.

И наоборот, зная рефракцию (т.е. силу преломления) линзы, можно вычислить ее фокусное расстояние по этой же формуле. Например, линза силой 5,0 Д будет иметь фокусное расстояние F = 100 см :5,0 = 20 см. Чем длиннее фокусное расстояние, тем слабее преломляющая сила стекла, и, наоборот, чем больше оптическая сила линзы, тем короче фокусное расстояние (обратно пропорциональная зависимость).

Слово «рефракция» означает преломление. Различают физическую и клиническую рефракцию.

Физическая рефракция - это преломляющая способность любой прозрачной оптической системы или линзы. В природе этим свойством преломления обладают все прозрачные среды – вода, лёд, воздух и т.д., стекло; в глазу человека – вышеназванные прозрачные среды (роговица, хрусталик, стекловидное тело, влага передней камеры).Суммарная физическая рефракция (преломление) всех оптических структур глаза взрослых в среднем равна 60,0 Д, у детей - 80,0 Д. Как любая оптическая система, физическая рефракция глаза характеризуется 2-умя величинами – силой преломления (Д) и фокусным расстоянием (F).

Клиническая рефракция - это преломляющая способность глаза в состоянии покоя аккомодации. Такая рефракция называется статической (неизменяемой). В отличие от физической рефракции, она характеризуется не только силой преломления (Д) и фокусным расстоянием F (как физическая рефракция), но и положением главного фокуса (т.е. чёткого изображения предмета) по отношению к сетчатке (основной видящей оболочке глаза), находящейся на заднем полюсе глазного яблока. Иначе говоря, попадание чёткого изображения предмета на сетчатку зависит от соотношения фокусного расстояния (F) преломляющего аппарата глаза и длины глаза, соответствуют ли они друг другу, или нет (одно короче или длиннее другого). Следовательно, представление о виде клинической рефракции глаза нам дает тот факт, собираются ли параллельные лучи, падающие на глаз, на сетчатке или впереди, или позади её.

Следовательно,аномалии (патологии) рефракции обусловливаются тем, что сила диоптрического аппарата и длина данного глаза не соответствуют друг другу: либо преломляющая сила оптического аппарата сильнее или слабее, чем в норме и, значит, его фокусное расстояние меньше или больше (несоизмеримо) нормальной длины данного глаза; либо длина глаза больного больше или меньше, чем в норме, и не соответствует фокусному расстоянию преломляющего аппарата данного глаза (даже нормального).

Дондерс, создавший учение о рефракции и аккомодации глаза, предложил различать следующие виды клинической рефракции: эмметропию (нормальная рефракция), миопию или близорукость и гиперметропию или дальнозоркость. Клинически они характеризуются: 1)состоянием силы преломления оптической системы глаза, 2)длиной фокусного расстояния данной оптической системы,3) положением главного фокуса относительно сетчатки, 4)положением дальнейшей точки ясного зрения, на которую установлен глаз в состоянии покоя аккомодации, 5)способностью виденья вдаль и вблизи.

Эмметропия - является нормальной соразмерной клинической рефракцией т.к. преломляющая сила диоптрического аппарата с его фокусным расстоянием соизмеряются (соответствуют) с длиной такого глаза, в результате чего главный фокус (изображение предметов) параллельных лучей (т.е. лучей, исходящих от предметов, находящихся на бесконечно удалённом от глаза расстоянии) попадает на сетчатку. Дальнейшая точка ясного зрения (т. е. предметы, располагающиеся на максимально удалённом от глаза расстоянии и чётко видимые при полном отключении аккомодации) у эмметропов находится в бесконечности, значит, такой глаз хорошо видит вдаль и, тем более, вблизи. Очковая коррекция зрения не требуется.

Аметропии(аномалии рефракции) или несоразмерные клинические рефракции, когда главный фокус не совпадает с сетчаткой т.к. сила преломления оптической системы такого глаза имеет фокусное расстояние, не совпадающее (несоизмеримое) с длиной глаза. К аметропиям относятся - миопия, гиперметропия и астигматизм.

При миопии сила преломления оптической системы - большая по сравнению с эмметропом, следовательно, фокусное расстояние такой оптической системы - меньше, а длина глаза - равна или от рождения (наследственно обусловлена) больше эмметропического. В результате - главный фокус параллельных лучей (из бесконечности) попадает перед сетчаткой, а не на неё. На сетчатку, после преломления их в главном фокусе, доходят уже расходящиеся лучи, дающие расплывчатое изображение дальних предметов. Следовательно, вдаль миопы видят плохо. Но, имея сильную преломляющую способность своего диоптрического аппарата, миопы могут преломить на сетчатку изначально расходящиеся лучи (исходящие от близких предметов). Следовательно, миопы хорошо видят вблизи. Значит, дальнейшая точка ясного зрения находится у миопа на конечном (т.е. более близком, чем бесконечность) расстоянии перед глазом, величина которого зависит от силы преломления оптической системы такого глаза. Поэтому, при известной какой-либо одной из указанных величин, применяя формулу Дондерса, можно вычислить и другую величину. Например, если дальнейшая точка ясного зрения находится перед глазом на расстоянии 25 см, то сила преломления такого глаза (Д), по формуле, = 100:25см = 4,0 Д (это и есть степень близорукости). И, наоборот, зная силу преломления глаза (степень миопии), можно вычислить, на каком расстоянии перед глазом находится дальнейшей точки ясного зрения его (т.е. как далеко вдаль видит чётко данный миоп). Например, при близорукости в 5,0 Д дальнейшая точка ясного зрения располагается в (по формуле - 100:5 =) 20 см. (этот миоп чётко видит предметы лишь на этом близком расстоянии от глаза, а не бесконечно далеко).

Корригируют зрение при миопии - сферическими рассеивающими (вогнутыми) очковыми линзами - sphera concav со знаком (-). Сферические линзы отличаются от цилиндрических (для коррекции астигматизма) тем, что любой меридиан такой линзы преломляет с одинаковой силой и характером (как собирательное или как вогнутое стекло). В цилиндрическом очковом стекле различаются 2 главных взаимноперпендикулярных меридиана преломление, один из которых – оптически недействующий (ось цилиндра), преломляющий как простое стекло, а второй – оптически действующий, преломляющий с той силой и знаком, какие указаны на очковом стекле. Таким образом, цилиндрическое стекло корригирует (исправляет) преломление только по одному какому-либо меридиану. При миопии подбирается, как правило, наименьшее по силе очковое стекло, дающее максимальную остроту зрения, оно и указывает на величину (степень) близорукости. Со стеклом глаз становится эмметропическим, потому что фокус переводится линзой на сетчатку, поэтому в очках пациент хорошо видит вдаль. Как правило, показана полная коррекция выявленной близорукости.

В современных условиях используются и другие виды коррекцииплохого зрения - контактные линзы (КЛ), одевающиеся на роговицу и обеспечивающие большую остроту зрения, чем очки, но показанные после 3-6 летнего возраста, и интраокулярные линзы - ИОЛ или т.н. искусственный хрусталик.

По степеням миопия подразделяется :на слабую - до 3,0 Д, среднюю - от 3,0 до 6,0 Д и высокую - выше 6,0 Д. При слабой степени очки назначаются только для дали (близкую работу рекомендуется выполнять без очков); при средней и высокой степени - 2 пары очков (для дали - соответственно коррекции зрения вдаль, а для близи - на 2,5-3,0 Д меньше, чем для дали)

Гиперметропия или дальнозоркость - это слабая рефракция, сила преломления оптической системы - меньше, чем у эмметропа, следовательно, фокусное расстояние такой оптической системы глаза - больше, а длина глаза-от рождения (наследственно обусловлена) меньше эмметропического. В результате - главный фокус параллельных лучей (из бесконечности) попадает за сетчатку, а не на неё. На сетчатку, после преломления их в главном фокусе, попали бы изначально сходящиеся лучи, каких в природе нет (ведь исходящие от всех предметов лучи имеют всегда расходящееся направление). Поскольку чёткое изображение дальних предметов (фокус) не находится на сетчатке, а лежит позади её, следовательно, вдаль гиперметроп видит плохо. Не имея достаточной преломляющей силы своего диоптрического аппарата для преломления параллельных лучей (из дали), он тем более не может преломить на сетчатку расходящиеся лучи (исходящие от близких предметов). Следовательно, гиперметроп плохо видит и вблизи. А дальнейшей точка ясного зрения перед глазом у него практически нет, теоретически она находится позади глаз в т.н. отрицательном (или мнимом) пространстве, а расходящиеся от неё лучи попадают на сетчатку, уже имея сходящееся направление. Место её положения за глазом, как и у миопа зависит от силы преломления оптической системы такого глаза и высчитывается также по формуле Дондерса. Например, если дальнейшая точка ясного зрения находится за глазом на расстоянии 25 см, то сила преломления такого глаза (Д), по формуле, = 100:25см = 4,0 Д (это и есть степень дальнозоркости) или при дальнозоркости в 5,0 Д дальнейшая точка ясного зрения располагается в (по формуле - 100:5 =) 20 см. позади глаза (этот гиперметроп ни на каком расстоянии перед глазом не видит чётко предметы, не говоря уже о бесконечно далёких).

Лишь напрягая аккомодацию и тем самым усиливая преломляющую способность своей оптической системы, он может переводить фокус на сетчатку и тогда хорошо видеть дальние предметы, а при ещё большем напряжении - и близкие.

Корригируютзрение при гиперметропии – сферическими собирающими (выпуклыми) линзами - sphera convex или (+). Подбирается наибольшее по силе очковое стекло, дающее максимальную остроту зрения, оно и указывает на величину (степень) гиперметропии. Со стеклом такой глаз становится эмметропическим, потому что фокус переводится линзой на сетчатку, поэтому в очках пациент хорошо видит вдаль. Как правило, полная коррекция выявленной дальнозоркости показана только взрослым. Детям до 3-5 лет - её можно не корригировать, если при степени до 2,0 Д острота зрения высокая (= 1,0) и нет жалоб на зрительное утомление; если есть жалобы на снижение зрения или утомление (даже при высокой остроте зрения) или сходящееся косоглазие - обязательно назначают полную коррекцию. Поскольку гиперметропия у детей с ростом глаза каждый год уменьшается на 0,5-1,0 Д. Очки необходимо ежегодно менять. В современных условиях используются и другие виды коррекции плохого зрения - контактные линзы (КЛ) и хирургические методы (рефракционная кератопластика - изменения кривизны роговицы как ножевыми, так и лазерными методами или пересадка роговицы с изменённым радиусом кривизны).

По степеням гиперметропия подразделяется : на слабую - до 2-3,0 Д, среднюю - от 3,0 до 6,0 Д и высокую - выше 6,0 Д. При гиперметропии слабой степени - детям чаще коррекцию не назначают; 1 пару очков для постоянного ношения - назначают только при наличии жалоб или косоглазия у ребёнка; при средней и высокой степени - 1 пару или, если есть жалобы, - 2 пары очков (для дали - соответственно данных скиаскопии и минус 1,0 Д, а для близи - на 2,5-3,0 Д больше, чем для дали). Взрослым - при наличии жалоб – 2 пары очков.

У гиперметропов в связи с постоянным напряжением аккомодации не только вблизи, но при взгляде вдаль (в отличие от эмметропа, у которого вдаль отмечается покой и конвергенции т.е. процесса сведения зрительных осей 2-ух глаз на объект), наблюдается напряжение и конвергенции, что нередко приводит к сходящемуся косоглазию. Клинически у лиц с высокой степенью гиперметропии наблюдается узкий зрачок, мелкая передняя камера, глаз уменьшен в размере, с малой роговицей.

При гиперметропии любых степеней нередко наблюдаются хронические блефариты, коньюнктивиты, а при высокой степени - на глазном дне наблюдается картина "ложного неврита" (гиперемия и стушёванность контуров диска зрительного нерва). Выявление у больного гиперметропии, улучшение его зрения с (+) очковой коррекцией, нормальные границы поля зрения позволяют отличить ложный неврит от истинного.

Методы определения клинической рефракции - субъективный и объективный. Субъективный метод - основывается на субъективных ощущениях больного об улучшении или ухудшении его зрения при подборе оптических стёкол т.е. это - коррекция остроты зрения путём подбора линз, улучшающих остроту зрения. По виду (+ или -) и силе стекла, с которым пациент даёт наилучшее зрение, можно судить соответственно о виде рефракции и её степени.

Применяется этот метод только у взрослых. У детей он не даёт точного представления о клинической рефракции в связи с более выраженным у них участием в зрении процесса аккомодации.

Объективный метод (скиаскопия или "теневая проба" Кюнье) проводится при обязательном условии - медикаментозном параличе аккомодации 0,1%-1% (в зависимости от возраста) раствором сульфата атропина или его аналогов ( 0,25-1% гидробромида скополамина, 1% гидробромида гоматропина, 0,5-1% тропикамида или мидриацила, или циклагила - более кратковременного действия). Аппаратный метод называется рефрактометрией.