Почему глаз близорукий?

Вчера мы выяснили, что в миопическом глазу задний главный фокус находится между хрусталиком и сетчаткой, в то время как в здоровом глазу (его называют эмметропическим) задний главный фокус совпадает с сетчаткой. На всякий пожарный, повторим вчерашний рисунок:

В результате такого состояния оптической системы органа зрения человек видит расположенные далеко предметы размытыми. Это создает большие сложности в его жизни, поскольку он не способен различать мелкие детали на расстоянии – номер маршрутки или автобуса, расписание прибытия поездов на вокзале и др.

Почему возникает такое состояние органа зрения? Здесь мы можем дать три возможных ответа.

1) Глаз слишком длинный по продольной оси. Еще ее называют передне-задней осью глаза. В таком случае речь идет об осевой близорукости. Действительно, если здоровый эмметропический глаз, в котором задний фокус совпадает с сетчаткой, удлинится в силу тех или иных причин (которые науке до конца не известны), то задний фокус и сетчатка перестанут совпадать и возникнет состояние миопии. Как правило, при росте ребенка, размер глаза фиксируется к 7-10 годам [1]. И в этот момент, согласно замыслу природы, глаз должен стать эмметропическим. Но если рост глаза не останавливается, его передне-задняя ось продолжает увеличиваться, в то время как рефракция глаза уже закончила свое развитие, то мы получаем глаз миопический, близорукий. Поэтому отмечают, что миопия как раз начинает развиваться у ребенка в этом возрасте (хотя, конечно, есть и более молодые дети с близорукостью). В популяции размер передне-задней оси варьирует от 19 до 30 мм [2]. Конечно, для теоретических работ по описанию оптики глаза такая переменная не годится, поэтому был придуман так называемый схематический глаз – искусственная мысленная конструкция, в которой усреднены все присущие глазу параметры. В разной литературе можно встретить разные схематические глаза (например по Гульстранду, по Вербицкому) – здесь оптометристов учат по-разному, в зависимости от принятых в учебном заведении пособий. В этом блоге я воспользуюсь данными известного английского оптика Эндрю Кейрла и его коллеги Каролины Кристи [3]. Вот он:

На этом рисунке r - это радиус кривизны преломляющей поверхности глаза, n - показатель преломления, f2 это как раз длина передне-задней оси. Power - это оптическая сила глаза, равна +60,00 дптр.

Предложенный ими схематический глаз имеет оптическую силу +60,00 дптр. Размер передне-задней оси в нем 22,22 мм, а показатель преломления 4/3. Если воспользоваться этим схематическим глазом, то ясно, что близорукость возникает тогда, когда длина глаза превышает 22,22 мм.

2) Глаз имеет нормальный размер – схематический в нашем случае будет иметь длину 22,22 мм. Но оптическая сила глаза больше, чем нужно (это вызвано тем, что кривизна преломляющей поверхности более крутая, то есть ее радиус кривизны меньше, чем в эмметропическом глазе). В результате задний главный фокус перестает совпадать с сетчаткой и возникает близорукость. Такую близорукость называют рефракционной. В схематическом глазе, предложенном выше, оптическая сила при эмметропии равна +60,00 дптр. Соответственно условие возникновения близорукости – это оптическая сила выше +60,00 дптр. Отметим, что в популяции общая преломляющая сила глаза варьирует в пределах + 52,00 – +71,00 дптр. [2]

3) Есть еще один вид рефракционной близорукости – она возникает тогда, когда показатель преломления в схематическом глазе становится выше чем 4/3. В английской литературе ее называют рефракционной индексной близорукостью. В таком глазе длина передне-задней оси в норме (22,22 мм), кривизна преломляющей поверхности в норме, поэтому по идее задний главный фокус должен совпадать с сетчаткой и зрение должно быть эмметропическим. Однако, в силу того что показатель преломления в таком глазе превышает норму, оптические лучи в нем преломляются сильнее и фокусируются между хрусталиком и сетчаткой. Возникает рефракционная индексная близорукость. Такая близорукость встречается среди популяции, особенно среди пожилых людей, у которых происходит возрастное изменение зрительных сред глаза.

Сегодня был немного сложный для восприятия материал, но без него нам не продвинуться дальше. Берегите свои глазки!

Список литературы:

1. The Eye. Basic Sciences In Practice. Fourth Edition. John V. Forrester, Andrew D. Dick etc, Elsevier, 2008, page 209
2. Оптометрия. Ю.З. Розенблюм. Издательство «Гиппократ», 1996, стр. 27
3. Clinical Optics and Refraction. Andrew Keirl, Caroline Christie, Butterworth Heinemann Elsevier, 2007, page 26.