Меню

Преломляющая сила глаза при напряжении аккомодации тест

Определение аккомодации

Определение аккомодации глаза

Аккомодацией называют приспособительную реакцию глаза, развившуюся за миллионы лет эволюции и позволяющую человеку видеть четко и ясно в широком диапазоне освещенности, практически с любой дистанции до объекта, будь то крошечная заноза в мизинце или стадо мамонтов на горизонте. Такая оптическая адаптация достигается автоматическим «срабатыванием» особого внутриглазного механизма: многофункциональное цилиарное (ресничное) тело, связанное мышечными волокнами со зрачком и хрусталиком, в зависимости от яркости и расстояния напрягается или расслабляется. Если обратиться к напрашивающейся и общепринятой аналогии между строением глаза и конструкцией фотоаппарата (в обоих случаях действуют одни и те же физические законы оптики), то зрачок выполняет функцию диафрагмы, а хрусталик, усилием цилиарной мышцы меняющий кривизну поверхности от почти сферической до более плоской – играет роль автофокусирующей линзы с переменной преломляющей силой.

Излишне говорить о важности биомеханического механизма аккомодации. Любой парез (частичный паралич), недостаточность мышечного усилия или, наоборот, неспособность расслабиться в нужной степени (спазм аккомодации) закономерным образом приводят к аметропии – близорукости или дальнозоркости, т.е. невозможности ясного зрения вдаль или вблизи. Поэтому офтальмологи с давних пор стремились найти, – и упорно разрабатывали, – методы надежной, точной и достоверной диагностики функционального статуса аккомодационной системы. Учитывая исключительную хрупкость и герметичность зрительного органа (очевидно, что его нельзя подвергнуть даже простой пальпации или, скажем, перкуссии, т.е. прощупать или «простукать»), диагностические методы должны быть неинвазивными, бесконтактными и, по большому счету, косвенными. На сегодняшний день такая методология развита в офтальмологии достаточно хорошо: в научное и клиническое обращение введены специальные понятия, характеризующие аккомодационные возможности (абсолютная, относительная, вергентная, циклоплегическая аккомодация), и применяются различные способы оценки этих важнейших для зрения показателей, – эргография, измерение объемов аккомодации и т.д.

Так, объемом абсолютной аккомодации называют приращение оптической силы хрусталиковой «линзы» между двумя крайними статусами, доступными в конкретном индивидуальном случае – от полного расслабления до предельного напряжения цилиарной мышцы. На каждом глазу этот показатель может различаться, порой весьма значительно, поэтому его диагностируют отдельно справа и слева. Объем абсолютной аккомодации измеряется в тех же внесистемных единицах преломляющей силы, что и оптическая «мощность» стеклянных линз – в диоптриях. Расчетная формула А = Р ± R), где Р – т.н. клиническая рефракция глаза (позиция фокусной точки по отношению к сетчатке), а ±R – клиническая рефракция при установке взора в самой близкой и максимально удаленной точках ясного зрения.

Для определения наибольшей доступной дистанции четкого различения применяют специальные медикаменты (глазные капли), блокирующие способность цилиарной мышцы к сокращению, т.е. временно удерживающие аккомодационный аппарат в максимально расслабленном его состоянии. Ближайшую доступную точку четкого зрения выявить проще: пациенту предъявляют текст, набранный мелким шрифтом, и просят бегло прочитать. Чтобы перевести результат в диоптрии, делят 100 на дистанцию (в сантиметрах), с которой пациент уверенно выполняет задание.

Собственно абсолютной аккомодацией (в отличие от ее объема) называется приспособительная реакция одного глаза независимо от другого. Как известно, человеческое зрение является бинокулярным – наличие двух разнесенных по горизонтали органов зрения (пусть даже расстояние между зрачками составляет лишь десяток сантиметров) позволяет нам видеть мир объемным и с достаточной точностью оценивать, например, дистанцию между двумя автомобилями, находящимися вдали на одной с нами полосе движения. Если взор устремлен в бесконечность, глазные оптические оси практически параллельны; при фокусировке на каком-либо конкретном объекте эти условные прямые должны на нем пересечься. Обычно это не ощущается физически и не замечается сторонним наблюдателем, но когда мы пытаемся обозреть, например, кончик собственного носа, – со стороны заметно, как глазные яблоки поворачиваются к переносице, резко сокращая расстояние между зрачками и сводя продольные оптические оси. Такой процесс носит название «конвергенция» (от лат. «сходиться», «сближаться»). Очевидно, что по мере приближения наблюдаемого объекта к глазам для ясного его различения требуются все более сильная аккомодация (возрастание кривизны и, соотв., преломляющей силы хрусталика) и конвергенция (сходящийся поворот глазных яблок). Таким образом, аккомодация и конвергенция в норме являются взаимозависимыми, согласованными, – говоря технически, автосинхронизированными, – процессами.

Нормативным (эмметропическим) считается такое зрение, при котором фокусировка на точке, удаленной от глаз на один метр, требует аккомодационного сдвига на одну диоптрию, а при сокращении этой дистанции ровно до одной трети (0,333 м) необходима аккомодация до трех диоптрий.

Относительной называют аккомодацию, определяемую с учетом ее взаимозависимости с процессом конвергенции. Этот показатель всегда меньше абсолютной аккомодации, – которая наблюдалась бы при отсутствии конвергирующего мышечного усилия. Но, поскольку глаз является все-таки живым и упругим биологическим органом, внешние глазодвигательные мышцы при конвергенции оказывают ощутимое давление на глазное яблоко и несколько удлиняют его анатомическую ось.

Относительная аккомодация рассматривается в положительной и отрицательной ее частях. При фиксированной конвергенции отрицательную часть составляет уже затраченная на фокусировку доля аккомодационного ресурса, а положительную – возможности аккомодации, остающиеся в резерве и доступные на случай дальнейшего приближения объекта. Нетрудно вывести основную закономерность взаимной связи аккомодации с конвергенцией: при слабом преломлении и сильном сведении глазных яблок отрицательная часть относительной аккомодации больше, а при обратных условиях, – сильная рефракция и слабая конвергенция, – затрачиваемая аккомодация, соответственно, меньше.

Читайте также:  Напряжение связок при беременности

Относительную аккомодацию и ее «плавающие» компоненты (отрицательный и положительный) определяют эмпирическим путем: надевают пациенту специальные очки и подбирают к ним самые сильные линзы, концентрирующую и рассеивающую, сквозь которые с трудом, но сохраняется четкость зрения в фиксированной точке (т.е. при дальнейшем незначительном увеличении оптической силы этих стекол фокусировка зрения на объекте была бы уже невозможна). Отрицательная часть аккомодации эквивалентна преломляющей силе собирательной линзы, а положительная – рассеивающей.

Несмотря на научно-техническое звучание и, казалось бы, теоретическую отстраненность этих выкладок, они имеют исключительно важное значение, прежде всего, на практике. Так, при профессиональной ориентации, отборе и профилактике профзаболеваний следует учитывать, что очень многие виды деятельности требуют постоянной напряженной концентрации внимания на близко расположенных объектах (мелкие детали, текст, символы на мониторе, шитье и мн.др.). В таких условиях у глаз должен быть достаточный аккомодационный резерв (положительная аккомодация), чтобы работа не требовала предельного из доступных напряжений зрения. В противном случае цилиарные мышцы работают в форсированном режиме, т.е. если и обеспечивают ясное зрение, то лишь ценой постоянной перегрузки, что приводит к астенопии (хроническая усталость, быстрая утомляемость глаз) и может существенно снизить остроту зрения как таковую. Многим знакомо дискомфортное чувство зрительной беспомощности, когда объекты деятельности теряют четкость, сливаются, расплываются, в связи с чем человек вынужден на то или иное время прекращать работу (в ряде профессий ее продолжение «усилием воли» попросту опасно). Обычно для такого рода деятельности необходимо не просто здоровое нормативное зрение; положительная, резервная часть аккомодации должна примерно вдвое превышать отрицательную, используемую долю приспособительных возможностей зрения. Эта индивидуальная пропорция должна обязательно учитываться не только при выборе профессии, но и при назначении корригирующих очков пациентам с рефракционными аномалиями.

Помимо непосредственного подбора линз, применяются также иные, в том числе инструментальные методы исследования аккомодации. Так, в офтальмологии (как и в смежных отраслях знания – физиологии, психологии и др.) используют специальные «регистраторы действия», или эргографы (досл. «записывать работу»). С помощью эргографа вычерчиваются специальные кривые, отражающие, в частности, динамику пространственного положения точки четкого фокуса на протяжении определенного периода времени – что позволяет судить о выносливости и адаптивности глазодвигательного мышечного аппарата и аккомодирующих цилиарных мышц.

Источник



АККОМОДАЦИЯ ГЛАЗА

АККОМОДАЦИЯ ГЛАЗА (accomodatio oculi) — процесс изменения преломляющей силы глаза для приспособления к восприятию предметов, находящихся от него на различных расстояниях.

Механизм

Физиологический механизм аккомодации глаза, по теории Гельмгольца (Н. Helmholtz, 1853), состоит в следующем: при сокращении волокон ресничной мышцы глаза происходит расслабление ресничного пояска, посредством которого хрусталик, заключенный в сумку, прикреплен к ресничному телу (см. Глаз), ослабление натяжения волокон этой связки ослабляет в свою очередь степень натяжения сумки хрусталика, и хрусталик, обладающий эластическими свойствами, приобретает более выпуклую форму, в результате чего изменяется преломляющая сила всей оптической системы глаза (рис. 1). При расслаблении ресничной мышцы происходит обратный процесс.

При аккомодации глаза хрусталик изменяет свою форму неравномерно: особенно выпуклой становится центральная, противозрачковая зона, имеющая основное значение для оптики глаза; по периферии же он сплющивается. По мнению некоторых авторов, в усилении преломляющей способности хрусталика в процессе аккомодации играет роль не только фактор изменения кривизны его поверхности, но и взаимное перемещение волокон хрусталиковой субстанции, имеющих различный коэффициент преломления, благодаря чему преломляющая сила центральной его части возрастает (так называемая внутрикапсулярная аккомодация глаза). В процессе аккомодации хрусталик несколько опускается книзу.

Рис. 1. Схема аккомодации глаза: сплошная линия обозначает положение хрусталика в состоянии покоя; пунктирная — при сокращении ресничной мышцы

Иннервация ресничной мышцы осуществляется парасимпатическими нервными волокнами, идущими в составе глазодвигательного нерва.

В этом процессе принимают участие и симпатические волокна. При этом возбуждение парасимпатических волокон глазодвигательного нерва, сокращающих кольцевые волокна ресничной мышцы, вызывает напряжение аккомодации, необходимое при установке глаза для рассматривания предмета на близком расстоянии; возбуждение же симпатических нервных волокон, сокращающих радиарные волокна, обусловливает противоположное явление — ослабление аккомодации (установка глаза для рассматривания отдаленных предметов).

Аккомодация глаза может осуществляться лишь в известных пределах, которые определяются, с одной стороны, как так называемая ближайшая точка ясного зрения (см.), с другой — как дальнейшая точка ясного зрения (см.). Пространство между ближайшей и дальнейшей точками ясного зрения, в пределах которого глаз может аккомодировать, называют областью или длиной аккомодации, измеряемой в линейных величинах; увеличение преломляющей силы оптической системы глаза, которое достигается при максимальном напряжении аккомодации, называют объемом, силой, амплитудой или шириной аккомодации глаза и выражают в диоптриях. Аккомодация, измеренная для каждого глаза в отдельности, носит название абсолютной; аккомодация, измеренная при одновременном смотрении двумя глазами, то есть при известной степени конвергенции (сведение зрительных осей обоих глаз при фиксации близко расположенных от глаза предметов), называется относительной. Относительная аккомодация глаза всегда меньше абсолютной. Зависит это от существующей связи между двумя физиологическими процессами — аккомодацией и конвергенцией глаз (см.).

Читайте также:  Классы напряжения переменного тока

Связь эта, однако, не является неразрывной и при каждой определенной степени конвергенции глаза до известной степени могут менять свою аккомодацию. Часть относительной аккомодации глаза, которая затрачивается для выполнения той или иной зрительной работы при определенной степени конвергенции, называется отрицательной частью относительной аккомодации глаза; та же часть относительной аккомодации глаза, которая остается при этом в запасе, называется положительной частью относительной аккомодации глаза.

Правильное соотношение между отрицательной и положительной частями относительной аккомодации глаза имеет большое практическое значение: зрительная работа на близком расстоянии может осуществляться длительно без явлений утомления глаза только в том случае, если положительная часть относительной аккомодации глаза больше или хотя бы равна отрицательной; если же положительная часть меньше отрицательной, может наступить утомление глаз — аккомодативная астенопия (см.).

Нарушения аккомодации глаза

С возрастом аккомодация глаза постепенно изменяется в связи с тем, что хрусталик постепенно утрачивает свою эластичность и способность менять форму (рис. 2). Зависимость объема аккомодации глаза от возраста впервые была установлена Дондерсом (F. Bonders, 1818—1889), а позднее точно изучена Дуэйном (A. Duane, 1858—1926).

Ослабление аккомодации с возрастом сказывается в постепенном отодвигании от глаза ближайшей точки ясного зрения и в уменьшении длины аккомодации. Эти нарушения носят название пресбиопии (см.).

Из других нарушений аккомодации следует указать на спазм и паралич аккомодации глаза.

Под спазмом аккомодации понимают более или менее длительное и излишнее напряжение ее, продолжающееся и после того, как глаза перестали фиксировать близкий предмет. Спазм возникает обычно у молодых людей (особенно у неврастеников) в результате длительного напряжения аккомодации, а также при травмах, действии на глаз очень яркого света. Спазм аккомодации может создавать впечатление близорукости.

Рис. 2. Зависимость объема аккомодации от возраста

Паралич аккомодации характеризуется полной потерей способности различать мелкий шрифт на близком расстоянии: при парезе аккомодации эта способность только ослаблена. Параличи и парезы аккомодации глаза могут быть центрального происхождения (нуклеарные, наиболее часто встречающиеся при поражении той части ядра глазодвигательного нерва, которая имеет отношение к аккомодации глаза); эти параличи аккомодации обычно обусловлены интоксикациями или инфекциями (сифилис, энцефалит, грипп, дифтерия, диабет, ботулизм и тому подобное). Поражения ствола глазодвигательного нерва на основании мозга (базальные параличи), обусловленные переломами основания черепа, менингитом, опухолями, также могут вести к клинической картине паралича аккомодации (при этом наблюдаются зрачковые расстройства и параличи наружных мышц глаза).

Аналогичная картина наблюдается и при поражениях глазодвигательного нерва в пределах глазницы (орбитальные параличи).

Периферические параличи аккомодации вследствие поражения аккомодационной мышцы или нервных окончаний в ней наблюдаются при ушибах (контузиях) глаза. Периферический паралич аккомодации может развиться при приемах внутрь препаратов атропина или белладонны, а также может быть вызван искусственно на короткое время в клинике, когда для исследования и лечения прибегают к расширению зрачка, закапывая в конъюнктивальный мешок растворы атропина, скополамина и другие расширяющие зрачок средства, действующие одновременно и на аккомодацию глаза.

Отмечен факт ослабления аккомодации глаза в условиях пониженного барометрического давления и кислородного голодания (гипоксемии), наблюдаемого на высоте. Спазмы и параличи аккомодации глаза могут быть двусторонними и односторонними. При парезе аккомодации глаза может наблюдаться своеобразное явление так называемое микропсии, когда все предметы кажутся уменьшенными в размерах. Это объясняется нарушением нормальных отношений между величиной изображений на сетчатке и степенью напряжения аккомодации.

Прогноз зависит от основного заболевания, вызвавшего нарушение аккомодации глаза.

Диагноз основывается на субъективных жалобах, данных клинического обследования и появлении при объективном исследовании усиления преломляющей силы оптической системы глаза (см. Рефракция глаза).

Лечение спазма и паралича аккомодации глаза проводится в зависимости от причины, вызвавшей эти нарушения. При спазме аккомодации глаза рекомендуется закапывать в глаза препараты атропиновой группы для ослабления тонуса ресничной мышцы.

Исследование аккомодации глаза см. ниже.

Приборы для исследования аккомодации глаза

Для исследования аккомодации глаза применяют аккомодометры (оптометры). Исследование проводят в затемненном помещении, предъявляя исследуемому глазу объект, на котором фиксируется внимание пациента (объект фиксации). Путем изменения расстояния между объектом фиксации и глазом, что является стимулом к аккомодации, можно получить определенное состояние аккомодации, к-рое определяют в диоптриях.

Наиболее простыми являются устройства для субъективного (по ответам пациента) исследования аккомодации глаза (субъективные оптометры). Они состоят из оптической системы, проецирующей изображение тест-объекта на сетчатку исследуемого глаза. Положение тест-объекта, соответствующее четкому видению его пациентом, характеризует аккомодацию глаза. Эти приборы используются главным образом для определения ближайшей и дальнейшей точки ясного зрения.

Устройством, позволяющим проводить объективное исследование аккомодации глаза путем последовательных измерений отдельных фиксированных состояний рефракции глаза, может быть глазной рефрактометр (см. Рефрактометрия) в сочетании с приспособлением для предъявления глазу объекта фиксации, стимулирующего аккомодацию. Такое устройство позволяет оценивать аккомодацию глаза при определенных, устанавливаемых заранее расстояниях между объектом фиксации и исследуемым глазом с помощью наблюдаемого врачом тест-объекта (измерительной марки). Тест-объект устанавливается врачом в положении наибольшей четкости, что соответствует аккомодации исследуемого глаза, который в этот момент наблюдает объект фиксации, помещенный на заданном расстоянии.

Читайте также:  Заболевания глаз от напряжения лечение

Однако поскольку аккомодация глаза является физиологическим процессом, то ее исследование должно осуществляться в динамике. Для этих целей применяются приборы с автоматической одновременной регистрацией как расстояния между объектом фиксации и глазом, так и аккомодации глаза, возникающей в ответ на данное изменение расстояния. В таких приборах в качестве чувствительного элемента используются различные фотоэлектрические приемники инфракрасного излучения, и поэтому пациент фактически не участвует в оценке аккомодации глаза. Существуют приборы двух типов. Приборы первого типа осуществляют регистрацию аккомодации глаза путем измерения радиуса кривизны передней поверхности хрусталика (см. Хрусталик), что лишь частично характеризует аккомодацию глаза.

Рис. 3. Принципиальная оптическая схема инфракрасного оптометра Кемпбелла — Робсона

Приборы второго типа позволяют судить об аккомодации глаза, учитывая изменения оптической системы исследуемого глаза в целом, происходящие при аккомодации. Эти приборы имеют два принципа измерения аккомодации глаза. Одни построены на принципе исследования расфокусированного (расплывчатого) изображения тест-объекта, получающегося на сетчатке глаза пациента, другие — на принципе измерения расстояния от глаза пациента до изображения тест-объекта при условии получения на сетчатке глаза пациента четкого изображения тест-объекта, автоматически контролируемого прибором.

Одним из первых устройств для измерения аккомодации глаза, использующих принцип расфокусированного изображения, является инфракрасный опто-метр Кемпбелла—Робсона (рис. 3). По этому же принципу построены оптометр Элюля, инфракрасный оптометр Аллена — Картера, инфракрасный аккомодометр Аветисова—Урмахера—Шапиро—Набатчикова, аккомодометр Аветисова—Ананина—Киприяновой, инфракрасный оптометр Рота (прибор Вильдта), которые различаются по способу исследования расфокусированного изображения.

Рис. 4. Принципиальная оптическая схема инфракрасного оптометра Рота

Наиболее удачным прибором можно считать инфракрасный оптометр Рота (рис. 4), усовершенствованный Вильдтом. Оптическая схема (рис. 5) прибора позволяет получить в плоскости двух пар фотоэлектрических приемников два изображения тест-объекта, которые оптическим путем перемещаются каждый относительно своей пары приемников. Одновременное прохождение приемников каждым изображением тест-объекта не вызывает разности фаз сигналов, снимаемых с каждой пары приемников. При изменении аккомодации расстояния между этими изображениями изменяются, и каждое изображение проходит свою пару приемников в различное время, что вызывает разность фаз сигналов. Значение разности фаз сигналов и является мерой аккомодации глаза. Усовершенствованный прибор Вильдта позволяет одновременно регистрировать аккомодацию, аккомодационную конвергенцию глаза и диаметр зрачка.

Принципиальная оптическая схема аппарата Вильдта для измерения аккомодации

Примером оптометров, использующих принцип измерения расстояния от глаза пациента до тест-объекта, является прибор Варшавского, усовершенствованный сначала Осимой (S. Oshima), а затем Корнсвитом (T. N. Cornsweet). Оптическая система этого прибора позволяет получить на паре фотоэлектрических приемников изображение тест-объекта в виде двух полосок света, совмещающихся в том случае, когда изображение тест-объекта сфокусировано на сетчатке и приемнике, что достигается с помощью автоматического перемещения тест-объекта и оптических элементов системы. В этот момент самописец прибора регистрирует аккомодацию глаза в диоптриях.

Библиография: Авербах М. И. Офтальмологические очерки, с. 213, М., 1940; Дашевский А. И. Рефракция и аккомодация глаза, Многотомн. руководство по глазн. болезням, под ред. В. Н. Архангельского, т. 1, кн. 1, с. 252, М., 1962; Кравков С. В. Глаз и его работа, с. 74, М., 1945; Donders F. Die Anomalien der Refraction und Akkomodation des Auges, Wien, 1888; Helmhоltz H. Handbuch der physiologischen Optik. Bd 1, S. 120, Hamburg—Lpz., 1909; Hess C. Die Refraction und Akkomodation des men-schlichen Auges und ihre Anomalien, Handb. eres. Augenheilk., hrsg. v. A. Graefe u. T. Saemisch, Bd 1, Abt. 1, В., 1910; Landоlt E. Die Untersuchung der Refrak-tion und der Akkomodation des Auges, ibid., Bd 1, S. 4, В., 1920.

Приборы для исследования А. г. — Ананин В. Ф., Аветисов Э. С. и Киприянова Т. И. Объективная регистрация аккомодации глаза методом сканирования щелевого изображения, отраженного от сетчатки глаза, Вести, офтальм., № 2, с. 61, 1971; Мягких Т. Н. Характеристика порогов чувствительности при исследовании рефракции идеальной оптической системы глаза объективными методами, Новости мед. приборостроения, в. 1, с. 62, 1972; она же, Влияние различных факторов на результаты измерения рефракции объективными методами, там же, с. 73; Allen М. J. а. Саrter J. Н. An infrared optometer to study the accommodative mechanism, Amer. J. Optom., v. 37, p. 403, I960; Сampbell F. W. a. Rоbsоn J. G. High-speed infrared optometer, J. Opt. Soc. Amer., v. 49, p. 268, 1959; Campbell F. W. a. Westheimer G. Dynamics of accommodation responses of the human eye, J. Physiol. (Lond.), v. 151, p. 285, 1960, bibliogr.; Cornsweet T. N. а. Сrane H. D. Servo-controlled infrared optometer, J. Opt. Soc. Amer., v. 60, p. 548, 1970, bibliogr.; Roth N. Automatic optometer for use with the undrugged human eye, Rev. Sci. Instr., v. 36, p. 1636, 1965; van der Wildt G. J. а. Воuman M. A. An accommodometer, Appl. Optics, v. 10, p. 1950, 1971; Warshawskу J. High-resolution optometer for the continuous measurement of accommodation, J. Opt. Soc. Amer., v. 54, p. 375, 1964.

М. Л. Краснов; Т. Н. Мягких (техн.).

Источник