Формирование изображения в глазу человека

Зрительный анализатор является важнейшим в организме человека, т.к. он поставляет около 90% информации, идущей от всех рецепторов к головному мозгу. Благодаря деятельности зрительного анализатора различают освещенность предметов, их цвет, форму, величину, направление передвижения, расстояние, на которое предметы удалены от глаза и друг от друга. Все это позволяет оценивать пространство, ориентироваться в окружающем мире, выполнять различные виды целенаправленной деятельности.

При попадании световых лучей в глаз происходит их преломление, или рефракция, т.е. изменение направления их хода. Основными преломляющими средами глаза являются роговица (коэффициент преломления ею лучей у человека 1, 37 диоптрии) и хрусталик (коэффициент преломления»1, 42 диоптрии). В преломлении световых лучей также участвуют, но в малой степени, водянистая влага передней камеры глаза и стекловидное тело (рис. 19). Суммарная преломляющая сила диоптрического аппарата здорового неаккомодированного глаза (при рассматривании предметов, расположенных далее 65 м) составляет 58, 6 диоптрии.

При врожденной близорукости преломляющая сила оптических структур глаза имеет нормальную величину, но глазное яблоко не шаровидно, а вытянуто вдоль оптической оси. Поэтому лучи от каждой точки удаленного предмета после прохождения через светопреломляющий аппарат глаза фокусируются не на сетчатке, а перед ней (ближе нее) в стекловидном теле. На сетчатке же вместо точки возникает раздвоенное расплывчатое изображение, т.к. лучи после фокусирования уже разошлись (рис. 20, Б).

При врожденной дальнозоркости преломление диоптрическим аппаратом глаза осуществляется нормально, но глазное яблоко уменьшено вдоль оптической оси. В результате лучи от каждой точки близко расположенного предмета после их преломления фокусируются в точки за сетчаткой. На сетчатке же вместо точки получается нечеткое размытое изображение, т.к. лучи еще в точку не собрались (рис. 20, В).

Причиной приобретенной как близорукости, так и дальнозоркости является нарушение аккомодационных способностей глаза. Настройка преломляющего аппарата глаза на определенное расстояние до рассматриваемого объекта, позволяющая его ясно, четко видеть, называется аккомодацией. Основной механизм аккомодации глаза у человека заключается в непроизвольном изменении кривизны хрусталика, особенно его передней поверхности.

Изменение кривизны хрусталика осуществляется следующим образом. Хрусталик заключен в прозрачную эластичную сумку (капсулу), которая по краям слева и справа переходит в фиксирующие хрусталик цинновы связки, соединенные с волокнами ресничных (цилиарных) мышц, расположенных в ресничном теле сосудистой оболочки глаза. Когда человек смотрит вдаль, ресничные мышцы расслаблены и цинновы связки находятся в натянутом состоянии. Это приводит к растягиванию сумки хрусталика, которая сжимает хрусталик и делает его более плоским (рис. 21, А).

При сокращении цилиарных мышц натяжение цинновых связок и капсулы уменьшается, а хрусталик вследствие своей эластичности становится более выпуклым (рис. 21, Б). Его преломляющая сила увеличивается, и глаз настраивается на видение близко расположенных предметов.

В случае приобретенной близорукости форма глазного яблока остается нормальной, но наблюдается повышенная аккомодация, т.е. хрусталик более округлый, чем следует, и преломляет лучи более сильно. Для коррекции врожденной и приобретенной близорукости необходимо носить очки с рассеивающими двояковогнутыми линзами, увеличивающими угол поступления световых лучей в глаз.

Причиной приобретенной дальнозоркости является недостаточная аккомодация, т.е. преломляющая способность хрусталика, который менее округлый, чем следует. При этом форма глазного яблока остается нормальной. Для коррекции врожденной и приобретенной дальнозоркости необходимо носить очки или контактные линзы с двояковыпуклыми линзами, преломляющую силу которых должен подбирать врач.

Степень аккомодации хрусталика тем больше, чем ближе к глазу рассматриваемый объект. Однако ближе какого-то минимального расстояния нельзя четко видеть предметы даже при максимальной аккомодации. Это минимальное расстояние от глаза, на котором человек начинает четко видеть предмет, получило название ближней точки ясного видения. К старости хрусталик, вследствие уменьшения своей эластичности, не может становиться достаточно округлым даже при полном ослаблении натяжения цинновых связок. В результате ближняя точка ясного видения отодвигается от глаза и развивается старческая дальнозоркость. В этом случае для рассматривания близко расположенных предметов, чтения необходимо ношение очков с двояковыпуклыми линзами.

Поверхность роговицы даже нормального глаза не является идеально сферической поверхностью относительно оптической оси. Обычно кривизна ее в вертикальной плоскости несколько больше, чем в горизонтальной. Это различие вызывает неодинаковое преломление лучей, поступающих в глаз под разными углами, что получило название астигматизма. При чрезмерно выраженном астигматизме изображение предметов в глазу искажается, вытягивается или сплющивается, что требует применения очков со специальными сфероцилиндрическими линзами.