Глава 2 Рефракция глаза

Глаз человека представляет сложную оптическую систему. Аномалии этой системы широко распространены среди населения. В возрасте 20 лет около 31% всех людей являются дальнозоркими гиперметропами; около 29% – близорукими или миопами и лишь 40% людей имеют нормальную рефракцию.
Аномалии рефракции приводят к снижению остроты зрения и, таким образом, к ограничению в выборе профессии молодыми людь–ми. Прогрессирующая близорукость, является одной из самых частых причин слепоты во всем мире.
Для сохранения нормальных зрительных функций необходимо, чтобы все преломляющие среды глаза были прозрачными, а изоб–ражение от объектов, на которые смотрит глаз, формировалось на сетчатке. И, наконец, все отделы зрительного анализатора должны функционировать нормальна Нарушение одного из этих условий, как правило, приводит к слабовидению или слепоте.
Глаз обладает преломляющей способностью, т.е. рефракцией и является оптическим прибором. Преломляющими оптическими средами в глазу являются: роговая оболочка (42—46 Д) и хрусталик (18—20 Д). Преломляющая сила глаза в целом составляет 52—71 Д (Трон Е.Ж., 1947; Дашевский А.И., 1956) и является, собственно, физической рефракцией.
Физическая рефракция – преломляющая сила оптической систе–мы, которая определяется длиной фокусного расстояния и измеряется в диоптриях. Одна диоптрия равна оптической силе линзы с длиной фокусного расстояния в 1 метр:

Однако для получения четкого изображения важна не преломляющая сила глаза, а ее способность фокусировать лучи точно на сет–чатке.
В связи с этим офтальмологи пользуются понятием клиничес–кой рефракции, под которой понимают положение главного фокуса оптической системы глаза по отношению к сетчатке. Различают ста–тическую и динамическую рефракцию. Под статической подразуме–вают рефракцию в состоянии покоя аккомодации, например, после закапывания холиномиметиков (атропина или скополамина), а под динамической – с участием аккомодации.
Рассмотрим основные виды статической рефракции:
В зависимости от положения главного фокуса (точка, в которой схо–дятся параллельные оптической оси лучи, идущие в глаз) по отноше–нию к сетчатке различают два вида рефракции – эмметропию, когда лучи фокусируются на сетчатке, или соразмерную рефракцию, и амет–ропию – несоразмерную рефракцию, которая может быть трех видов: миопия (близорукость)– это сильная рефракция, параллельные опти–ческой оси лучи фокусируются перед сетчаткой и изображение полу–чается нечетким; гиперметропия (дальнозоркость) – слабая рефракция, оптической силы недостаточно и параллельные оптической оси лучи фокусируются за сетчаткой и изображение так же получается нечетким. И третий вид аметропии – астигматизм — нали–чие в одном глазу двух различных видов рефракции или одного вида рефракции, но разной степени преломления. При этом образуется два фокуса и в результате изображение получается нечетким.
Каждый вид рефракции характеризуется не только положени–ем главного фокуса, но и наилучшей точкой ясного зрения (punktum remotum) – это точка из которой должны выйти лучи, чтобы сфоку–сироваться на сетчатке.
Для эмметропического глаза дальнейшая точка ясного зрения находится в бесконечности (практически это – в 5 метрах от глаза). В миопическом глазу параллельные лучи собираются перед сетчат–кой. Следовательно, на сетчатке должны собраться расходящиеся лучи. А расходящиеся лучи идут в глаз от предметов, находящихся на конечном расстоянии перед глазом, ближе 5 метров. Чем больше степень близорукости, тем более расходящиеся лучи света будут собираться на сетчатке. Дальнейшую точку ясного зрения можно вычислить, если разделить 1 метр на число диоптрий миопического глаза. Например, для миопа в 5,0 Д дальнейшая точка ясного зрения находится на расстоянии: 1/5,0 = 0,2 метра (или 20 см).
В гиперметропическом глазу параллельные оптической оси лучи фокусируются как бы за сетчаткой. Следовательно, на сетчатке должны собраться сходящиеся лучи. Но таких лучей в природе нет. А значит, нет и дальнейшей точки ясного зрения. По аналогии с миопией она принимается условно, якобы располагаясь в отрицатель–ном пространстве. На рисунках в зависимости от степени дальнозор–кости показывают ту степень схождения лучей, которую они должны иметь до вхождения в глаз, чтобы собраться на сетчатке.
Каждый вид рефракции отличается друг от друга и своим отно–шением к оптическим линзам. При наличии сильной рефракции – миопии для перемещения фокуса на сетчатку требу–ется ее ослабление, для этого используются рассеивающие линзы. Соответственно при гиперметропии требуется усиление рефракции, для этого необходимы собирающие линзы. Линзы обладают свойс–твом собирать или рассеивать лучи в соответствии с законом оптики, который говорит о том, что свет, проходящий через призму, всегда отклоняется к ее основанию. Собирающие линзы можно представить как две призмы, соединенные своими основаниями, и, наоборот, рас–сеивающие линзы, две призмы, соединенные вершинами.

Рис. 2. Коррекция аметропии: а – гиперметропии; б – миопии.

Таким образом, из законов рефракции возникает вывод о том, что глаз воспринимает лучи определенного направления в зависимости от вида клинической рефракции. Пользуясь только рефракцией, эмметроп видел бы только вдаль, а на конечном расстоянии перед глазом он был бы лишен возможности видеть предметы четко. Миоп различал бы предметы только те, которые находились бы на расстоянии даль–нейшей точки ясного зрения перед глазом, а гиперметроп вообще не видел бы четко изображение предметов, поскольку у него дальнейшая точка ясного зрения не существует.
Однако повседневный опыт убеждает в том, что лица, обладающие разной рефракцией, далеко не так ограничены в своих возможностях, определяемых анатомическим устройством глаза. Происходит это благодаря наличию в глазу физиологического механизма аккомода–ции и на этой основе динамической рефракции.

Аккомодация
Аккомодация – это способность глаза фокусировать на сетчатке изображение от предметов, расположенных ближе дальнейшей точки ясного зрения.
В основном, этот процесс сопровождается усилением преломляю–щей способности глаза. Стимулом к включению аккомодации по типу безусловного рефлекса является возникновение на сетчатке нечеткого изображения вследствие отсутствия фокусировки.
Центральная регуляция аккомодации осуществляется центра–ми: в затылочной доле мозга – рефлекторным; в двигательной зоне коры – двигательным и в переднем двухолмии – подкорковым.
В переднем двухолмии происходит передача импульсов со зритель–ного нерва на глазодвигательный, что приводит к изменению тонуса цилиарной или аккомодационной мышцы. Контроль за амплитудой сокращения мышцы осущеетвляют тензорецепторы. И, наоборот, при расслабленном тонусе мышцы, контроль за ее удлинением осущест–вляют мышечные веретена.
Биорегуляция мышцы построена по реципрокному принципу, в соответствии с которым к ее эффекторным клеткам поступают два нервных проводника: холинергический (парасимпатический) и адренергический (симпатический).
Реципрокность действия сигналов на мышцу проявляется том, что сигнал парасимпатического канала вызывает сокращение мышечных волокон, а симпатического – их расслабление. В зависимости от превалирующего действия того или иного сигнала тону мышцы может усиливаться или, наоборот, расслабляться. Если имеет место повышенная активность парасимпатической составляющей, то тонус аккомодационной мышцы усиливается, а симпатической наоборот, – ослабляется. Однако, по мнению Э.С. Аветисова, симпатическая система выполняет главным образом трофическую функцию и оказывает некоторое тормозящее действие на сократительную способность цилиарной мышцы.
Механизм аккомодации. В природе существует, по крайней мере три типа аккомодации глаз: 1) путем передвижения хрусталика вдоль оси глаза (рыбы и многие земноводные); 2) путем активного изменения формы хрусталика (птицы, например у баклана в лимбе заложено костное кольцо, к которому прикреплена сильная поперечно-полосатая кольцевая мышца, сокращение этой мышцы может увеличить кривизну хруста лика до 50 дптр.; 3) путем пассивного изменения формы хрусталика.
Общепризнанной считается аккомодационная теория Гельмголь–ца, предложенная им в 1855 г. В соответствии с этой теорией у человека функция аккомодации выполняется цилиарной мышцей, цинновой связкой и хрусталиком, путем пассивного изменения его формы.
Механизм аккомодации начинается сокращением циркулярных волокон цилиарной мышцы (мышцы Мюллера); при этом происходит расслабление цинновой связки и сумки хрусталика. Хрусталик, вследствие своей эластичности и стремления всегда принять шаровидную форму, становится более выпуклым. Особенно сильно меняется кривизна передней поверхности хрусталика, т. о. воз–растает его преломляющая сила. Это дает возможность глазу видеть предметы, расположенные на близком расстоянии. Чем ближе распо–ложен предмет, тем большее требуется напряжение аккомодации.
Таково классическое представление о механизме аккомодации, но данные о механизме аккомодации продолжают уточняться. По дан–ным Гельмгольца, кривизна передней поверхности хрусталика при максимальной аккомодации изменяется с 10 до 5,33 мм, а кривизна задней поверхности с 10 до 6,3 мм. Расчет оптической силы показы–вает, что при указанных диапазонах изменения радиусов хрусталика настройка оптической системы глаза обеспечивает видимость на рез–кость на участке от бесконечности до 1 метра.
Если учесть, что человек в своей повседневной деятельности на определенной стадии своего развития вполне обходился указанным выше диапазоном видения и адекватным ему объемом аккомодации, то теория Гельмгольца достаточно полно объясняла сущность самого процесса аккомодации. Тем более что подавляющая часть населения планеты пользовалась своим зрительным анализатором в указанном выше диапазоне, т. е. от 1 и более метров до бесконечности.
С развитием же цивилизации нагрузка на зрительный аппарат резко изменилась. Теперь уже неизмеримо большее число людей вынуждены были работать на близком расстоянии, менее одного метра, а точнее – на участке от 100 до 1000 мм.
Однако расчеты показывают, что по аккомодационной теории Гельмгольца можно объяснить лишь чуть больше 50% от полного объ–ема аккомодации.
В связи с этим возникает вопрос: за счет изменения какого параметра достигается реализация оставшихся 50% объема акко–модации?
Результаты исследований В.Ф. Ананина (1965—1995) показали, что таким параметром является изменение длины глазного яблока вдоль переднезадней оси. При этом в процессе аккомодации деформиру–ется преимущественно его заднее полушарие с одновременным смещением сетчатки относительно своего первоначального положения. Вероятно, за счет этого параметра обеспечивается аккомодация глаза на участке от 1 метра до 10 см и менее.
Имеются и другие объяснения неполной состоятельности теории аккомодации по Гельмгольцу. Способность глаза аккомодировать характеризует ближайшая точка ясного зрения (punktum proksimum).
Функция аккомодации зависит от вида клинической рефракции и возраста человека. Так, эмметроп и миоп пользуются аккомодацией при рассматривании предметов, находящихся ближе их дальнейшей точки ясного зрения. Гиперметроп вынужден постоянно аккомодировать при рассматривании предметов с любых расстояний, поскольку его дальнейшая точка находится как бы за глазом.
С возрастом аккомодация ослабевает. Возрастное изменение аккомодации называется пресбиопией или старческим зрением. Это явление связано с уплотнением хрусталиковых волокон, нарушением эластичности и способности изменять свою кривизну. Клинически это проявляется в постепенном отодвигании ближайшей точки ясно го зрения от глаза. Так, у эмметропа в возрасте 10 лет ближайшая точка ясного зрения находится на 7 см перед глазом; в 20 лет – в 10 с перед глазом; в 30 лет – на 14 см; а в 45 лет – на 33. При прочих равны условиях у миопа ближайшая точка ясного зрения находится ближе чем у эмметропа и тем более у гиперметропа.
Пресбиопия проявляется тогда, когда ближайшая точка ясного зрения отодвигается на 30—33 см от глаза и вследствие этого чело век теряет способность работать с мелкими предметами, что обычно происходит после 40 лет. Изменение аккомодации наблюдается, среднем, до 65 лет. В этом возрасте ближайшая точка ясного видения отодвигается туда же, где находится и дальнейшая точка, т. е. аккомодация становится равной нулю.
Коррекция пресбиопии производится плюсовыми линзами. Существует простое правило для назначения очков. В 40 л назначаются стекла +1,0 дптр, а затем каждые 5 лет прибавляется 0,5 дптр. После 65 лет, как правило, дальнейшей коррекции не требуется. У гиперметропов к возрастной коррекции прибавляется ее степень. У миопов степень миопии отнимается от величины пресбиопической линзы, необходимой по возрасту. Например, эмметропу в 50 лет тре–буется коррекция пресбиопии +2,0 дптр. Миопу в 2,0 дптр коррекция в 50 лет будет еще не нужна (+2,0) + (-2,0) = 0.

Миопия

Более подробно остановимся на близорукости. Известно, что к окончанию школы миопия развивается у 20—30 процентов школь–ников, а у 5% – она прогрессирует и может привести к слабовидению и слепоте. Уровень прогрессирования может составлять от 0,5 Д до 1,5 Д за год. Наибольший риск развития близорукости представляет возраст 8—20 лет.
Существует много гипотез происхождения близорукости, кото–рые связывают ее развитие с общим состоянием организма, клима–тическими условиями, расовыми особенностями строения глаз и т.д. В России наибольшее распространение получила концепция патоге–неза миопии, предложенная Э.С. Аветисовым.
Первопричиной развития близорукости признается слабость цилиарной мышцы, чаще всего врожденная, которая не может длительно выполнять свою функцию (аккомодировать) на близком расстоянии. В ответ на это глаз в период его роста удлиняется по переднезадней оси. Причиной ослабления аккомодации является и недостаточное кровоснабжение цилиарной мышцы. Снижение же работоспособнос–ти мышцы в результате удлинения глаза приводит к еще большему ухудшению гемодинамики. Таким образом, процесс развивается по типу «порочного круга».
Сочетание слабой аккомодации с ослабленной склерой (чаще всего это наблюдается у пациентов с близорукостью, передающейся по наследству, аутосомно-рецессивном типе наследования) приво–дит к развитию прогрессирующей близорукости высокой степени. Можно считать прогрессирующую миопию многофакторным забо–леванием, причем в различные периоды жизни имеют значение то одни, то другие отклонения в состоянии как организма в целом, так и глаза в частности (А.В. Свирин, В.И. Лапочкин, 1991—2001 гг.). Большое значение придается фактору относительно повышенного внутриглазного давления, которое у миопов в 70% случаев выше 16,5 мм рт. ст., а также склонность склеры миопов к развитию оста–точных микродеформаций, что и приводит к увеличению объема и длины глаза при высокой миопии.

Клиника миопии

Различают три степени миопии:

• слабую – до 3,0 Д;

• среднюю – от 3,25 Д до 6,0 Д;

• высокую – 6,25 Д и выше.

Острота зрения у миопов всегда ниже 1,0. Дальнейшая точка ясно–го зрения находится на конечном расстоянии перед глазом. Таки образом, миоп рассматривает предметы на близком расстоянии, т. е постоянно вынужден конвергировать.
При этом его аккомодация находится в покое. Несоответствие конвергенции и аккомодации может приводить к утомлению внутренних прямых мышц и развитию расходящегося косоглазия. В ряде случаев по этой же причине возникает мышечная астенопия, характеризующаяся головными болями, утомляемостью глаз при работе.
На глазном дне при миопии слабой и средней степени может определяться миопический конус, представляющий собой небольшой ободок в виде серпа у височного края диска зрительного нерва.
Его наличие объясняется тем, что в растянутом глазу пигментный эпителий сетчатки и сосудистая оболочка отстают от края диск зрительного нерва, и растянутая склера просвечивает через прозрачную сетчатку.
Все вышесказанное относится к стационарной миопии, которая по завершению формирования глаза уже не прогрессирует. В 80% случае степень миопии останавливается на первой стадии; в 10—15% – на второй стадии и у 5—10% развивается миопия высокой степени. Наряду аномалией рефракции существует прогрессирующая форма близорукости, которая носит название злокачественной миопии («миопия gravis» когда степень близорукости продолжает увеличиваться всю жизнь.
При годичном увеличении степени миопии менее чем на 1,0 Д, о считается медленно прогрессирующей. При увеличении более чем 1,0 Д – быстро прогрессирующей. Помочь в оценке динамики близорукости могут изменения длины оси глаза, выявляемые с помощь эхобиометрии глаза.
При прогрессирующей миопии, имевшиеся на глазном дне, миопические конусы увеличиваются и охватывают диск зрительно нерва в виде кольца чаще неправильной формы. При больших степенях миопии образуются истинные выпячивания области заднего полюса глаза – стафиломы, которые определяют при офтальмоскопии по перегибу сосудов на ее краях.
На сетчатке появляются дегенеративные изменения в виде белых очагов с глыбками пигмента. Происходит обесцвечивание глазно–го дна, геморрагии. Эти изменения носят название миопической хориоретинодистрофии. Особенно снижается острота зрения, когда указанные явления захватывают область макулы (кровоизлияния, пятна Фукса). Больные в этих случаях жалуют–ся, кроме снижения зрения, и на метаморфопсии, т. е. искривление видимых объектов.
Как правило, все случаи прогрессирующей близорукости высокой степени сопровождаются развитием периферических хориоретино–дистрофии, которые нередко являются причиной разрыва сетчатки и ее отслойки. Статистика показывает, что 60% всех отслоек возникает на миопических глазах.
Часто больные высокой миопией жалуются на «летающие мушки» (muscae volitantes), как правило, это также проявление дистрофичес–ких процессов, но в стекловидном теле, когда происходит утолщение или распад фибрилл стекловидного тела, склеивание их между собой с образованием конгломератов, которые становятся заметными в виде «мушек», «нитей», «мотков шерсти». Они бывают в каждом глазу, но обычно не замечаются. Тень от таких клеток на сетчатке в растянутом миопическом глазу больше, поэтому «мушки» и замеча–ются в нем чаще.

Лечение близорукости
Лечение начинается с рациональной коррекции. При миопии до 6 Д, как правило, назначается полная коррекция. Если миопия 1,0—1,5 Д и не прогрессирует – коррекцией можно пользоваться при необходимости.
Правила коррекции на близком расстоянии определяются состоя–нием аккомодации. Если она ослаблена, то назначают коррекцию на 1,0—2,0 Д меньше, чем для дали или назначают бифокальные очки для постоянного ношения.
При миопии выше 6,0 Д назначается постоянная коррекция, вели–чина, которой для дали и для близи определяется по переносимости пациента.
При постоянном или периодическом расходящемся косоглазии назначается полная и постоянная коррекция.
Первостепенное значение для предупреждения тяжелых осложне–ний близорукости является ее профилактика, которая должна начи–наться в детском возрасте. Основу профилактики составляет общее укрепление и физическое развитие организма, правильное обуче–ние чтению и письму, соблюдая при этом оптимальное расстояние (35—40 см), достаточное освещение рабочего места.
Большое значение имеет выявление лиц с повышенным риском развития миопии. В эту группу включаются дети, у которых близо–рукость уже возникла. С такими детьми проводятся специальные упражнения для тренировки аккомодации.
Для нормализации аккомодационной способности используют? 2,5% раствор ирифрина или 0,5% раствор тропикамида. Его инсталли–руют по 1 капле в оба глаза на ночь в течение 1—1,5 месяцев (желательно в периоды наибольшей зрительной нагрузки). При относительном повышенном ВГД дополнительно назначают 0,25% раствор тимолола малеата по 1 капле на ночь, что позволяет примерно на 1/3 снизит давление в течение 10—12 часов (А.В. Свирин, В.И. Лапочкин, 2001).
Важно так же соблюдать режим труда. При прогрессировании миопии необходимо, чтобы на каждые 40—50 минут чтения или письма приходилось не менее 5 минут отдыха. При близорукости выше 6,0 время зрительной нагрузки необходимо сократить до 30 мин., а отдых увеличить до 10 минут.
Предупреждению прогрессирования и осложнений миопии способствует применение ряда медикаментозных средств.
Полезен прием глюконата кальция по 0,5 грамма перед едой Детям – 2 г в день, взрослым – 3 г в день в течение 10 дней. Препарат уменьшает проницаемость сосудов, способствует предупреждена кровоизлияний, укрепляет наружную оболочку глаза.
Укреплению склеры способствует и аскорбиновая кислота. Её принимают по 0,05—0,1 гр. 2—3 раза в день в течение 3—4 недель.
Необходимо назначать препараты, улучшающие региональную гемодинамику: пикамилон по 20 мг 3 раза в день в течение месяц; галидор — по 50—100 мг 2 раза в день в течение месяца. Нигексин — по 125—250 мг 3 раза в день в течение месяца. Кавинтон 0,005 по 1 таблетке 3 раза в день в течение месяца. Трентал – по 0,05—0,1 гр. 3 раза в день после еды в течение месяца или ретробульбарно по 0,5—1,0 м 2% раствора – 10—15 инъекций на курс.
При хориоретинальных осложнениях парабульбарно полезно вводить эмоксипин 1% – № 10, гистохром 0,02% по 1,0 № 10, Ретиналамин 5 мг ежедневно № 10. При кровоизлияниях в сетчатку раствор гемазы парабульбарно. Рутин 0,02 г и троксевазин 0,3 г по 1 капсуле 3 раза, день в течение месяца.
Обязательно диспансерное наблюдение – при слабой и средней степени раз в год, а при высокой степени – 2 раза в год.
Хирургическое лечение – коллагеносклеропластика, позволяю–щая в 90—95% случаев или полностью остановить прогрессирование миопии, или существенно, до 0,1 Д за год, снизить ее годовой градиент прогрессирования.
Склероукрепляющие операции бандажирующего типа.
При стабилизации процесса наибольшее распространение полу–чили эксимерлазерные операции, позволяющие полностью устранить миопию до 10—15 Д.