Optický systém oka

Lidské oko je komplexní optický systém, který se skládá z rohovky, vlhkosti přední komory, čočky a sklivce. Lámavosti oka je závislá na hodnotě poloměrů zakřivení předního povrchu rohovky, přední a zadní povrch čočky, je vzdálenost mezi rohovkou a indexů lomu čočky, komorové vody a sklivce. Optický výkon rohovky zadní plochy nebere v úvahu, protože indexy lomu rohovky tkáně přední komory a vlhkosti jsou stejné (jak je známo, lom paprsků je možné pouze na rozhraní s různými indexy lomu).

Můžeme konvenčně předpokládat, že refrakční plochy oka jsou sférické a jejich optické osy se shodují, to znamená, že oko je soustředěný systém. Ve skutečnosti však existuje mnoho chyb v optickém systému oka. To znamená, že rohovka je kulovitý jen ve střední oblasti, index vnějších vrstev čočky lomu je menší než vnitřní stupeň lomu ve dvou vzájemně kolmých rovinách liší. Kromě toho se optické vlastnosti v různých očích značně liší a není snadné je určit. To vše dělá obtížné vypočítat optické konstanty oka.

Pro odhad refrakčního výkonu libovolného optického systému se používá konvenční jednotka - dioptrická (zkratka - dptr). Síla objektivu s hlavní ohniskovou vzdáleností 1 m je přijatelná pro 1 dpi. Diopter (D) je reciproční ohnisková vzdálenost (F):

D = 1 / F

V důsledku toho, je objektiv s ohniskovou vzdáleností 0,5 m má lámavost 2,0 dioptrií, 2 m. -. 0,5 D a tak lomivosti konvexní (shromažďování) čočky označeno značkou „a“ konkávní (rozptyl) - znak " minus "a samotné čočky se nazývají pozitivní a negativní.

Existuje jednoduchá technika, pomocí níž lze rozlišovat pozitivní čočku od negativní čočky. Chcete-li to provést, objektiv by měl být umístěn o několik centimetrů od oka a pohybovat se, například, ve vodorovném směru. Při prohlížení objektu pomocí pozitivního objektivu se jeho obraz míchá ve směru opačném k pohybu čočky a skrze negativní čočku naopak ve stejném směru.

Pro provedení výpočtů týkajících se optického systému oka jsou navrženy zjednodušené schémata tohoto systému na základě průměrných hodnot optických konstant získaných při měření velkého počtu očí.

Nejúspěšnější je schematicky snížené oko, které navrhl VK Verbitsky v roce 1928. Jeho hlavní charakteristiky: hlavní rovina se dotýká vrcholu rohovky; poloměr zakřivení posledních 6,82 mm; délka přední a zadní osy je 23,4 mm; poloměr zakřivení sítnice je 10,2 mm; index lomu nitroočního média je 1,4; celkový lomový výkon je 58,82 D.

Jako další optický systém, očních charakteristické různých aberací (lat aberratio -. SD) - optický systém očních vad, což vede k poklesu kvality obrazu objektu na sítnici. Vzhledem k sférické aberaci nejsou paprsky vyzařované z bodového zdroje světla shromažďovány v bodě, ale v určité zóně na optické ose. V důsledku toho se vytváří kruh světla rozptylu na sítnici. Hloubka této zóny pro "normální" lidské oko se pohybuje od 0,5 do 1,0 Dpt.

V důsledku toho, chromatická aberace záření kratších vlnových délek (modro-zelená) se protínají v oku v menší vzdálenosti od rohovky, než dlouhých vln části nosníků spektra (červená). Interval mezi ohnisky těchto paprsků v oku může dosáhnout 1,0 Dpt.

Prakticky všechny oči mají ještě jednu aberaci, kvůli nedostatku ideální sféry refrakčních ploch rohovky a čočky. Asféricita rohovky může být například eliminována použitím hypotetické destičky, která při aplikaci na rohovku přemění oko na ideální sférický systém. Absence sférických vlastností vede k nerovnoměrnému rozložení světla na sítnici: světelný bod vytváří komplexní obraz na sítnici, na kterém mohou být přidělena místa maximálního osvětlení. V posledních letech, studie o dopadech tohoto aberace pro maximální zrakové ostrosti, a to i v „normálních“ očí za účelem jeho opravy a dosažení tzv superzreniya (například laserem).

[1], [2], [3], [4], [5]

Tvorba optického systému oka

Zvážení tělo různých zvířat v jednom aspektu životního prostředí, což znamená, adaptivní povahu lomu m. E. Vytvoření takového optického systému jako oko, který poskytuje tento typ zvířat optimální vizuální orientaci v souladu s vlastnostmi jeho života a životního prostředí. Zdá se, že není náhoda, ale historicky a ekologicky podmíněné je skutečnost, že osoba je označena převážně refrakce v blízkosti emetropie, nejlépe poskytují jasnou vizi a vzdálená i blízká objekty, v souladu s rozmanitostí svých aktivit.

Pozorováno ve většině dospělých pravidelném přibližování lomu na emetropie se odráží ve vysoké inverzní korelace mezi anatomických a optických komponent oka v průběhu jejího růstu tendenci kombinaci optických přístrojů větší lámavosti s kratší předozadní osu, a naopak, nižší lámavost s delší osou. V důsledku toho je růst oka - je regulovaný proces. Zvýšením oka by být zřejmé, není snadné zvýšit jeho velikost a řídil tvorbu oční bulvy jako komplexní optický systém pod vlivem podmínek prostředí a genetických faktorů se svou specifickou a individuální charakteristiky.

Ze dvou složek - anatomických a optických, jejichž kombinace určuje refrakci oka, je anatomická (zejména velikost anteroposteriorní osy) mnohem více "pohyblivá". Prostřednictvím toho hlavně a / regulace vlivu těla na tvorbu lomu oka.

Je zjištěno, že u novorozence mají zpravidla slabé lomení. Jak se děti vyvíjejí, dochází k nárůstu refrakce: stupeň hypermetropie klesá, slabá hypermetropie přechází do emetropie a dokonce do krátkozrakosti a emmetropické oči jsou v některých případech krátkozraké.

V prvním tří gólů dětské života dochází intenzivní růst očí a zvýšit rohovky lomu a délku anteroposteriorní osu, která je 5-7 let dosahuje 22 mm, m. E. Přibližně 95% o velikosti dospělého lidského oka. Růst oční bulvy trvá až 14-15 let. V tomto věku se délka oční osy blíží 23 mm a refrakční výkon rohovky je 43,0 Dpt.

Vzhledem k tomu, že oko roste, variabilita jeho klinické refrakce klesá: pomalu se zintenzivňuje, to znamená, že se posunuje k emetropii.

V prvních letech života dítěte je převládajícím typem lomu hyperopie. Vzhledem k tomu, že věk se zvyšuje, výskyt hyperopie se snižuje a emetropní refrakce a krátkozrakost se zvyšují. Výskyt krátkozrakosti je zvláště výrazně zvýšený, počínaje od 11 do 14 let, ve věku 19-25 let dosahuje přibližně 30%. Podíl dalekozrakosti a emetropie v tomto věku je asi 30 a 40%.

Přestože kvantitativní ukazatele prevalence určitých typů refrakcí očí u dětí, které jsou citovány různými autory, se významně liší, výše uvedený obecný vzorec změn refrakce oka s věkem se zvyšuje.

V současné době se provádí pokus o stanovení průměrného věku refrakce očí u dětí a použití tohoto indikátoru k řešení praktických problémů. Nicméně, jak ukazuje analýza statistických dat, rozdíly ve velikosti refrakce u dětí stejného věku jsou tak významné, že takové normy mohou být podmíněné pouze.

[6], [7], [8]