Аккомодация – механизм и функции. Оптическая система глаза Благодаря изменению кривизны хрусталика у человека

12540 0

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо ясное видение предметов на разном расстоянии. Способность глаза фокусировать изображение рассматриваемых предметов на сетчатке независимо от расстояния, на котором находится предмет, называется аккомодацией. Таким образом, аккомодация — это способность глаза видеть хорошо и вдаль и вблизи.

В глазу человека аккомодация осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика, следствием чего является изменение преломляющей способности глаза. В процессе аккомодации участвуют два компонента активный - сокращение ресничной мышцы и пассивный - обусловленный эластичностью хрусталика.

Физиологический механизм аккомодации заключается в следующем: при сокращении волокон ресничной мышцы происходит расслабление цинновой связки, к которой подвешен заключенный в капсулу хрусталик. Ослабление натяжения ее волокон уменьшает степень натяжения капсулы хрусталика. При этом хрусталик вследствие своей эластичности приобретает более выпуклую форму, в связи с чем преломляющая сила его увеличивается и на сетчатке уже фокусируется изображение близко расположенных предметов. В результате расслабления ресничной мышцы развивается обратный процесс (рис. 1).

Рис. 1. Аккомодационный аппарат глаза (по Гельмгольцу). Левая половина рисунка - в состоянии покоя аккомодации, правая - при ее напряжении

При аккомодации в глазу происходят следующие изменения:

1. Хрусталик меняет свою форму неравномерно: передняя его поверхность, особенно центральная часть, изменяется сильнее, чем задняя.

2. Глубина передней камеры уменьшается вследствие приближения хрусталика к роговице.

3. Хрусталик опускается книзу за счет провисания на расслабленной связке.

4. Суживается зрачок в связи с общей иннервацией ресничной мышцы и сфинктера зрачка от парасимпатической ветви глазодвигательного нерва. Диафрагмирующий эффект суженного зрачка, в свою очередь, увеличивает четкость изображения близко расположенных предметов.

5. Происходит конвергенция обоих глаз.

Рефракцию глаза в состоянии покоя аккомодации называют статической, а при ее напряжении - динамической.

Аккомодация характеризуется областью и объемом аккомодации. Область (длина) аккомодации - это пространство, в пределах которого возможно ясное зрение на разных расстояниях благодаря аккомодации.

Дальнейшая тонка ясного зрения (puncrum remotum) - это точка в пространстве, в которой сохраняется ясное зрение при максимальном расслаблении аккомодации, а ближайшая точка ясного зрения (punctum proximum) - это точка, в которой сохраняется ясное зрение при максимальном напряжении аккомодации. Отрезок между ними - это область, или длина, аккомодации. Ее определяют в линейных мерах по разнице отстояния от глаза дальнейшей и ближайшей точки ясного зрения.

Объем аккомодации (ширина, сила аккомодации) характеризуется разницей в преломляющей силе оптической системы глаза при переводе взгляда от дальнейшей к ближайшей точке ясного зрения.

Объем аккомодации в диоптриях определяется по формуле

А = 1/р - 1/r = Р - R,

где r и р - расстояние от глаза до дальнейшей и ближайшей точки ясного зрения; Р и R - соответствующие им величины рефракции в диоптриях.

Аккомодация каждого глаза в отдельности называется абсолютной, аккомодация глаз при определенной конвергенции зрительных осей - относительной. При бинокулярном зрении перемещение точки ясного зрения из бесконечности, когда зрительные оси обоих глаз параллельны, на какое-то конечное расстояние сопровождается пересечением зрительных осей обоих глаз в конечной точке. Для этого необходима конвергенция глазных яблок. Чем ближе к глазу ближайшая точка ясного зрения, тем больший нужен объем аккомодации и тем сильнее должна быть конвергенция глазных яблок.

Относительная аккомодация всегда меньше абсолютной, что связано с некоторым удлинением анатомической оси глаза при конвергенции из-за давления на глаз наружных глазных мышц.

Различают положительную и отрицательную часть относительной аккомодации: отрицательная - это часть, которая затрачивается при зрительной работе глаза, положительная - это резерв аккомодации.

Для длительной работы на близком расстоянии без утомления глаз большое значение имеет правильное соотношение обеих частей. Глаз быстро утомляется, если затрачивается вся аккомодация (и положительная, и отрицательная). Для комфортной работы на близком расстоянии необходимо, чтобы положительная часть относительной аккомодации была примерно в 2 раза больше ее отрицательной части (рис. 2).

Рис. 2. Положение дальнейшей и ближайшей точки ясного зрения при эмметропии (а), гиперметропии (б) и миопии (в)

Патология аккомодации

Паралич аккомодации возникает при поражении глазодвигательного нерва вследствие заболевания, отравления, травмы или воздействия медикаментов.

Перегрузка аккомодационного аппарата приводит к аккомодативной астенопии или спазму аккомодации.

Аккомодативная астенопия (зрительное утомление) наблюдается при некорригированной гиперметропии, астигматизме и пресбиопии. Возникает вследствие пареза ресничной мышцы, который сопровождается уменьшением объема аккомодации.

Аккомодативная астенопия характеризуется появлением при работе на близком расстоянии болевых ощущений в области переносицы и висков, головной болью, ухудшением зрения при чтении и рассматривании предметов; иногда наблюдаются общие явления в виде тошноты и даже рвоты.

Спазм аккомодации возникает в результате длительного напряжения ресничной мышцы и проявляется усилением рефракции глаза - развивается ложная эмметропия или миопия. Спазм аккомодации характеризуется снижением остроты зрения вдаль, головной болью, утомляемостью при чтении; при циклоплегии наблюдается ослабление рефракции.

Лечение аккомодативной астенопии и спазма аккомодации состоит в правильной рациональной коррекции аномалий рефракции и пресбиопии, общеукрепляющем лечении, режиме зрительных нагрузок.

Жабоедов Г.Д., Скрипник Р.Л., Баран Т.В.

Аккомодацией называют приспособительный механизм, который позволяет человеку получить четкое изображение какого-либо предмета вне зависимости от расстояния до объекта.

Глаз является сложным оптическим устройством, в составе которого имеется две основные линзы. Первой из них является (вместе с жидким содержимым передней ), а второй – . Также имеются и светопроводящие элементы, к которым относят влагу задней камеры глаза, . Конечное изображение определяется качеством проведения и преломления световых лучей, которые попадают на плоскость .

Благодаря аккомодации, человек способен качественно и отчетливо различать предметы, которые могут быть расположены на любом расстоянии от глаза (дальнем, среднем, ближнем).

Глаз отвечает ежедневным потребностям человека в получении информации об окружающем мире. В основе зрительной активности лежит как раз аккомодационная способность. За счет этого свойства оптической системы человек может хорошо видеть объекты вокруг себя. Это свойство основано на изменении формы глазной линзы глазного яблока – хрусталика. В том случае, когда человек изучает предмет, расположенный вдали, цилиарная мышца не участвует в процессе создания образа, то есть пребывает в расслабленном состоянии. При этом капсула хрусталика натянута за счет напряжения цинновой связки. Форма хрусталика становится более вытянутой, за счет чего уменьшается его преломляющая активность. Это позволяет глазу сфокусировать лучи света, которые направлены от бесконечно далеких предметов, непосредственно в плоскости . То есть пациент хорошо видит вдаль.

При рассматривании предметов, расположенных ближе, начинает работать аккомодация. В этом случае напрягается цилиарная мышца, тогда как волокна цинновой связки, напротив, расслабляются. В результате хрусталик, благодаря упругим свойства его вещества, становится более округлым и выпуклым. Такие трансформации обеспечивают фокусировку лучей, которые отражены от близких предметов, точно на плоскость сетчатки.

На работу аккомодации оказывают влияние как парасиматические, так и симпатические нервные волокна, относящиеся к вегетативной нервной система. Надо заметить, что более выражено влияние именно парасимпатической системы на цилиарную мышцу. При этом симпатическая нервная системы в большей степени отвечает за обменные процессы в мышечных клетках и совсем незначительно препятствует сокращению этой мышцы.

Аккомодация является важным механизмом динамической , которая позволяет сфокусировать лучи света в одну точку, которая располагается в плоскости сетчатки. При этом объекты могут располагаться на разном удалении от самой сетчатой оболочки. В частности, при недостаточной кривизне хрусталика, на сетчатке не удается получить четкого изображения объекта. При этом информация о размытости изображения быстро передается в центральные структуры вегетативной нервной системы. Последняя же так же быстро передает сигнал к волокнам цилиарной мышцы, которая приводит к изменению кривизны хрусталика. Сразу же после того, как контуры изображения стали четкими, происходит прекращение стимуляции цилиарного тела.

Если аккомодация не принимает участие в акте зрения, то фокус находится на максимально удаленной точке ясного видения. В случае постепенного напряжения аккомодации, точка эта смещается и доходит до максимума, который располагается на ближайшей точке ясного зрения.

Видео об аккомодации глаза

Область аккомодации определяется расстоянием, которое имеется между дальней и ближней точками, в которых человек способен ясно воспринимать предметы. Больше всего это расстояние у людей, которые обладают эмметропичным зрением, а также у дальнозорких пациентов. В случае эмметропии у человека при расслабленной цилиарной мышце человек может воспринимать бесконечно удаленные объекты. При максимальном напряжении мышечных волокон человек эмметроп может сфокусироваться на максимально приближенном объекте.

Если речь идет о , то даже при взгляде вдаль у пациента происходит напряжение волокон цилиарной мышцы, соответствующее степени дальнозоркости. В случае приближения объектов, напряжение цилиарной мышцы еще больше увеличивается. При аккомодационные способности выражены в недостаточной степени. При фокусировке на близких объектах зрение сохраняется нормальным. Здесь имеется взаимосвязь: чем выше степень близорукости, тем меньше это расстояние. Пи нахождении человека в полной темноте, волокна цилиарной мышцы несколько напряжены, таким образом показывая, что они находятся в состоянии готовности.

С возрастом аккомодационные способности уменьшаются. Связано это с таким состоянием, как . При этом по мере ослабления аккомодации ухудшается и качество зрения вблизи. Чаще всего с подобными изменениями человек сталкивается после 40 лет. Примерно в течение 20 лет этот процесс прогрессирует, а после 60 лет практически не изменяется. Связано это с трансформацией волокон цилиарной мышцы, уплотнением вещества хрусталика, снижением эластических свойств его вещества. При наличии дальнозоркости подобные изменений возникают несколько раньше. Интересно, что при миопии (три диоптрии и более) возрастные изменения пресбиопического характера могут вообще отсутствовать. Чтобы улучшить состояние пациентов с пресбиопией, нужно подобрать очки, которые бы соответствовали степени недостаточной аккомодации и позволяли хорошо видеть вблизи.

Методы диагностики нарушений аккомодации

Для того, чтобы выявить нарушения аккомодации, можно провести специфическое исследование – аккомодометрию. В этом случае можно установить показатели абсолютной аккомодации для каждого из глаз в отдельности, а также относительного показателя, который является объединенным и выявляется от обоих глаз вместе.

Симптомы при нарушениях аккомодации

При проблемах с аккомодацией у пациентов могут возникать следующие проблемы:

• Недостаточная аккомодационная способность для близи;
• Низкая аккомодация для дали;
• Паралич аккомодации;
• Пресбиопия.

Аккомодацией называют специфическую настройку оптики глаза на определенное расстояние до видимого объекта. Аккомодация обеспечивается изменением кривизны хрусталика, точнее передней хрусталиковой поверхности. Возможность изменять кривизну, зависит от эластичности самого хрусталика и сил, которые действуют на его капсулу.

Как происходит аккомодация

Сила упругости, присущая цилиарному аппарату, сосудистой оболочке глаза и склере, воздействуют на капсулу хрусталика посредством волокон цилиарного пояска одноименной мышцы. Механическое натяжение склеры в свою очередь обеспечивается внутриглазным давлением. Таким образом, при усилении натяжения волокон пояска, хрусталик растягивается и становится более плоским. Воздействие на хрусталик глаза указанной силы под действием окружающей его цилиарной мышцы, чьи волокна ориентированы по окружности, а также в радиальном и меридиональном направлениях, изменяется. Иннервацию этих мышечных волокон, обеспечивают вегетативные парасимпатические нервы. При сокращении цилиарной мышцы, происходит противодействие ее силам упругости, влияющим на хрусталик посредством волокна цилиарного пояска и натяжение хрусталиковой капсулы уменьшается. Это становится причиной увеличения кривизны передней поверхности хрусталика, что повышает и его преломляющую способность. Таким образом, хрусталик оказывается вовлечен в процесс аккомодации.

При расслаблении цилиарной мышцы, кривизна хрусталика, а значит и преломляющая его способность уменьшаются. Здоровый глаз, в подобном состоянии, выдает на сетчатку четкое изображение, удаленных на бесконечное расстояние объектов. Главный стимул для изменения аккомодации - это нечеткость появляющихся на сетчатке изображения, информация о которых поступает к нейронам в зрительную зону коры головного мозга.
На определенном месте, хрусталик удерживают выросты цилиарного тела. Они его фиксируют, а также обеспечивают хрусталику определенную степень натяжения. Такому натяжению призвана противостоять эластичность хрусталиковой капсулы. То есть, при уменьшении натяжения, хрусталиковая капсула сокращается, округляя хрусталик. Именно в этом и заключается суть процесса аккомодации.

Нарушения аккомодации

Изменение натяжения волокон цилиарного тела, делают хрусталик более выпуклым или уплощают его обеспечивая фокусировку глаза на разные расстояния. Если глаз не способен сфокусироваться на удаленном объекте, речь идет о нарушении аккомодации - близорукости (миопии), а когда возникает трудность с фокусировкой на близких объектах, говорят о дальнозоркости (гиперметропии).

В процессе жизни, хрусталиковая капсула все больше утрачивает свою эластичность. Это негативно отражается на способности глаза фокусироваться на близко расположенных объектах. Так при средней оптической силе хрусталика глаза десятилетнего ребенка в 14 диоптрий, у сорокалетних людей этот показатель составляет уже 6 диоптрий, а у шестидесятилетних снижается до 1 диоптрии.

Другой тип дефекта фокусировки - это астигматизм. При астигматизме, оптическая система глаза, фокусирует вместо точки линию. Это обусловлено тем, что одна либо обе преломляющие поверхности, наряду с общей сферической кривизной, имеют цилиндрическую составляющую. Как правило, за данный дефект ответственна роговица глаза. Астигаматизм, наряду с оптическими дефектами хрусталика, подлежит обязательной коррекции.

Как уже отмечалось, с возрастом наступает склерозирование капсулы хрусталика и она утрачивает былую эластичность. Это становится причиной не только снижения ее силы, но и способности изменять фокус. Старческая неспособность к фокусировке хрусталика, получила название пресбиопии - возрастной дальнозоркости. Пресбиопия является одной из неизбежных неприятностей в нашей жизни, наступление которой происходит у всех. Еще одна неприятность, зачастую возникающая в преклонном возрасте - это катаракта.

Один из ведущих офтальмологических центров Москвы в котором доступны все современные методы хирургического лечения катаракты. Новейшее оборудование и признанные специалисты являются гарантией высоких результатов.

"МНТК им.Святослава Фёдорова" - крупный офтальмологический комплекс "Микохирургия глаза" с 10 филиалами в различных городах Российской Федерации, основанный Святославом Николаевичем Федоровым. За годы своей работы помощь получили более 5 млн. человек.

Хрусталик глаза (lens, лат.) - прозрачная биологическая линза, имеющая двояковыпуклую форму и входящая в светопроводящую и светопреломляющую систему глаза, и обеспечивающая аккомодацию (способность фокусироваться на разноудаленных объектах).

Строение:

Хрусталик по своей форме сходен с двояковыпуклой линзой, с более плоской передней поверхностью (радиус кривизны передней поверхности хрусталика около 10 мм, задней – около 6мм). Диаметр хрусталика составляет около 10 мм, переднезадний размер (ось хрусталика) – 3.5-5 мм. Основное вещество хрусталика заключено в тонкую капсулу, под передней частью которой имеется эпителий (на задней капсуле эпителий отсутствует). Эпителиальные клетки постоянно делятся (в течение всей жизни), но постоянный объем хрусталика сохраняется благодаря тому, что старые клетки, находящиеся ближе к центру («ядру») хрусталика обезвоживаются и значительно уменьшаются в объеме. Именно этот механизм обуславливает пресбиопию («возрастную дальнозоркость») – после 40 лет из-за уплотнения клеток хрусталик теряет свою эластичность и способность к аккомодации, что обычно проявляется снижением зрения на близком расстоянии.

Хрусталик расположен позади зрачка, за радужкой. Он фиксирован при помощи тончайших нитей («цинновой связки»), которые одним концом вплетаются в капсулу хрусталика, а другим – соединены с ресничным (цилиарным телом) и его отростками. Именно благодаря изменению натяжения этих нитей меняется форма хрусталика и его преломляющая сила, в результате чего и происходит процесс аккомодации. Занимая такое положение в глазном яблоке, хрусталик условно делит глаз на два отдела: передний и задний.

Иннервация и кровоснабжение:

Хрусталик не имеет кровеносных и лимфатических сосудов, нервов. Обменные процессы осуществляются через внутриглазную жидкость, которой хрусталик окружен со всех сторон.

Хрусталик расположен внутри глазного яблока между радужкой и стекловидным телом. Он имеет вид двояковыпуклой линзы с преломляющей силой около 20 диоптрий. У взрослого человека диаметр хрусталика составляет 9-10 мм, толщина – от 3,6 до 5 мм, в зависимости от аккомодации (понятие аккомодации будет рассмотрено ниже). В хрусталике различают переднюю и заднюю поверхности, линию перехода передней поверхности в заднюю называют экватором хрусталика.

На своем месте хрусталик удерживается за счет волокон поддерживающей его цинновой связки, прикрепляющейся циркулярно в области экватора хрусталика с одной стороны и к отросткам цилиарного тела с другой. Частично перекрещиваясь между собой, волокна прочно вплетаются в капсулу хрусталика. Посредством связки Вигера, берущей начало от заднего полюса хрусталика, он прочно связан состекловидным телом. Со всех сторон хрусталик омывается водянистой влагой, вырабатываемой отростками цилиарного тела.

Исследуя хрусталик под микроскопом в нем можно выделить следующие структуры: капсулахрусталика, эпителий хрусталика и собственно вещество хрусталика.

Капсула хрусталика. Со всех сторонхрусталик покрыт тонкой эластичной оболочкой – капсулой. Часть капсулы, покрывающей его переднюю поверхность, называется передней капсулой хрусталика; участок капсулы, покрывающей заднюю поверхность – задней капсулой хрусталика. Толщина передней капсулы составляет 11-15 мкм, задней – 4-5 мкм.

Под передней капсулой хрусталикарасположен один слой клеток – эпителийхрусталика, который простирается до области экватора, где клетки приобретают более вытянутую форму. Экваториальная зона передней капсулы является зоной роста (герминативной зоной), поскольку в течение всей жизни человека из ее эпителиальных клеток происходит формирование волокон хрусталика.

Волокна хрусталика, расположенные в одной плоскости, связаны между собой склеивающим веществом и формируют пластинки, ориентированные в радиальном направлении. Спаянные концы волокон соседних пластинок образуют на передней и задней поверхности хрусталика хрусталиковые швы, которые, при соединении между собой подобно долькам апельсина, образуют так называемую хрусталиковую «звезду». Слои волокон, примыкающие к капсуле, образуют его кору, более глубокие и плотные – ядро хрусталика.

Особенностью хрусталика является отсутствие в нем кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервных волокон. Питание хрусталика осуществляется путем диффузии или активного транспорта через капсулу растворенных во внутриглазной жидкости питательных веществ и кислорода. Состоит хрусталик из специфических белков и воды (на долю последней приходится около 65% массы хрусталика).

Состояние прозрачности хрусталика определяется особенностью его структуры и своеобразием обмена веществ. Сохранность прозрачности хрусталика обеспечивается сбалансированным физико-химическим состоянием его белков и липидов мембран, содержанием воды и ионов, поступлением и выделением продуктов метаболизма.

Функции хрусталика:

Выделяют 5 основных функцийхрусталика :

Светопроведение: Прозрачность хрусталика обеспечивает прохождение света ксетчатке.

Светопреломление: Являясь биологической линзой, хрусталик является второй (послероговицы) светопреломляющей средой глаза (в покое преломляющая сила составляет около 19 диоптрий).

Аккомодация: Способность изменять свою форму позволяет менять хрусталику свою преломляющую силу (от 19 до 33 диоптрий), что обеспечивает фокусировку зрения на различно удаленных предметах.

Разделительная: В силу особенностей расположения хрусталика , он разделяет глаз на передний и задний отдел, выступая «анатомическим барьером» глаза, удерживая структуры от перемещения (не дает стекловидному телу перемещаться в переднюю камеру глаза).

Защитная функция: наличиехрусталика затрудняет проникновение микроорганизмов из передней камеры глаза в стекловидное тело при воспалительных процессах.

Методы исследования хрусталика:

1) метод бокового фокального освещения (осматривают переднюю поверхность хрусталика, которая лежит в пределах зрачка, при отсутствии помутнений хрусталик не виден)

2) осмотр в проходящем свете

3) исследование щелевой лампой (биомикроскопия)

На определенное расстояние до фиксируемого объекта. Она осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика , особенно его передней поверхности. Кривизна хрусталика зависит от его эластичности и от сил, действующих на его сумку. Силы упругости, возникающие в цилиарном аппарате , в сосудистой оболочке и склере , действуют на сумку хрусталика через волокна цилиарного (ресничного) пояска . Механическое натяжение склеры зависит в свою очередь от внутриглазного давления. Когда натяжение волокон пояска увеличивается, хрусталик растягивается и поэтому уплощается. Влияние этих сил на хрусталик может изменяться под действием цилиарной мышцы, окружающей хрусталик , волокна которой ориентированы как по окружности, так и в радиальном и меридиональном направлениях. К этим мышечным волокнам подходят вегетативные парасимпатические нервы . Когда цилиарная мышца сокращается, она противодействует силам упругости, действующим на хрусталик через волокна пояска, так что натяжение сумки хрусталика уменьшается. В результате кривизна передней поверхности хрусталика увеличивается и его преломляющая способность возрастает, хрусталик оказывается в состоянии аккомодации. Когда цилиарная мышца расслабляется, кривизна хрусталика и его преломляющая способность уменьшаются. В таком состоянии здоровый глаз дает на сетчатке четкое изображение объектов, удаленных на бесконечное расстояние. Адекватным стимулом для изменения аккомодации является нечеткость изображения на сетчатке, что, видимо, фиксируется нейронами в зрительной зоне коры головного мозга .

Хрусталик удерживается на своем месте выростами ресничного тела . При этом они не только фиксируют его, но и поддерживают определенную степень натяжения. Этому натяжению противостоит эластичность капсулы хрусталика. Итак, если натяжение уменьшается, капсула хрусталика сокращается и округляет хрусталик - в этом суть процесса аккомодации. При варьировании натяжения выростов ресничного тела хрусталик способен становиться более или менее выпуклым. Глаз, который неспособен сфокусироваться на удаленный объект, называется близоруким (миопия) , а неспособный сфокусироваться на близком - дальнозорким (гиперметропия) . С возрастом капсула хрусталика утрачивает эластичность, вследствие чего ее способность фокусироваться на близких объектах снижается. Средняя оптическая сила хрусталика ребенка 10 лет составляет 14 диоптрий, к 40 годам она снижается до 6 диоптрий, а к 60 - до 1 диоптрии (определение диоптрии см. в Разрешающая способность глаза). Еще один тип дефекта фокусировки - астигматизм . В этом случае оптическая система фокусирует точку как линию. Это происходит вследствие того, что одна (или обе) преломляющие поверхности имеют цилиндрическую составляющую помимо общей сферической кривизны. Почти всегда за этот дефект ответственна роговица . Астигаматизм, как и оптические дефекты хрусталика, может быть корригирован опытным офтальмологом. Мы отмечали, что с возрастом капсула хрусталика склерозируется и утрачивает эластичность. Это означает, что уменьшается не только ее сила, но и способность изменять фокус. Утрата способности к фокусировке называется пресбиопией (старческая дальнозоркость , от латинских корней presbus - старик и ops - глаз). Это одна из неприятностей нашей жизни, что все мы к старости становимся пресбиопиками. Последняя неприятность, которая часто случается со старыми глазами - это