Indeks loma očiju

S gledišta fizičke optike, ljudsko oko je upućeno u optičke sustave centrirane, koje karakterizira postojanje 2 ili više leća koje imaju jednu zajedničku glavnu optičku os.

Optički sustav oka je optički aparat oka, koji uključuje žive leće (leću i rožnicu, između kojih se nalazi dijafragma), staklast i vodeni humor. Također uključuje suznu tekućinu, što osigurava prozirnost rožnice. Glavne refrakcijske površine ovog sustava su obje površine leće i prednja površina rožnice. Funkcija drugih medija uglavnom je voditi svjetlost.

Oko opaža razmatrane predmete vanjskog svijeta, analizirajući njihove slike na mrežnici. U funkcionalnom pogledu, oko je podijeljeno na 2 ključna odjela: svjetlo-reflektirajuće i svjetlo-provodno.

Odjel koji provodi svjetlost uključuje prozirne medije oka: rožnicu, vlagu prednje komore, staklasto tijelo i leću. Odjel koji opaža svjetlost je mrežnica. Pomoću optičkog sustava medija koji provode svjetlost na mrežnici se reproducira slika predmeta.

Reflektirajući iz predmeta koji se razmatraju, zrake svjetlosti prolaze kroz 4 površine refrakcije: stražnju i prednju površinu rožnice, stražnju i prednju površinu leće. Prolazeći kroz svaki od njih, snop odstupa od izvornog smjera, što rezultira da u fokusu optičkog sustava dobivamo stvarnu, ali obrnutu za 180 stupnjeva, sliku predmeta koji gledamo. Postoji tako nešto kao što je lom, što znači lom svjetlosti u optičkom sustavu.

Optička os oka je ravna linija koja prolazi kroz središta zakrivljenosti svake od vatrostalnih površina. Zrake svjetlosti koje padaju paralelno s ovom osi, nakon loma, spojene su zajedno u glavni fokus sustava. Paralelne zrake dolaze od beskonačno udaljenih objekata, a glavni fokus optičkog sustava je mjesto na nastavku optičke osi, u kojem je slika objekata koji se beskonačno uklanjaju.

Divergentne zrake koje dolaze od predmeta na bilo kojoj određenoj udaljenosti prikupljat će se u dodatne trikove. Oni će se nalaziti dalje od glavnog fokusa, jer fokusiranje na različite zrake zahtijeva dodatnu refrakcijsku snagu, a što je jača divergencija upadnih zraka, to mora biti veća, tj. Povećava se kako se izvor tih zraka približava.

Udaljenost između glavne ravnine i glavnog fokusa je glavna žarišna duljina optičkog sustava.

Optička snaga sustava ovisi o žarišnoj duljini. Što je kraća, sustav je jači. Optička snaga leća mjeri se pomoću vrijednosti koja je uzajamna žarišne duljine, zvane dioptrije.

Jedna dioptrija (dioptrija) je refrakcijska snaga leće u žarišnoj udaljenosti od jednog metra. Saznavši žarišnu duljinu leće, možete odrediti njezinu lomljivost.

Da bi se u potpunosti karakterizirao optički sustav oka, potrebno je otkriti polumjere zakrivljenosti i prednje i stražnje površine rožnice i leće, kao i debljinu leće i rožnice, odrediti duljinu anatomske osi oka, dubinu prednje komore i ključne indekse loma transparentnih medija.

Gornje vrijednosti mogu se mjeriti različitim metodama, koje su podijeljene u 3 skupine: optička, ultrazvučna i radiološka. Optičke metode omogućuju vam mjerenje pojedinih elemenata refrakcijske naprave i određivanje duljine osi izračunavanjem. Ultrazvučne i radiološke metode omogućuju izravno mjerenje točne duljine osi oka.

Struktura i svojstva oka

Oko se sastoji od očne jabučice promjera 22-24 mm, prekrivene neprozirnom membranom, sklerom, a ispred - prozirnom rožnicom (ili rožnicom). Sklera i rožnica štite oko i služe za osiguranje oculomotornih mišića.

Iris je tanka vaskularna ploča koja ograničava prolazni snop zraka. Svjetlost ulazi u oči kroz zjenicu. Ovisno o rasvjeti, promjer zjenice može varirati od 1 do 8 mm.

Leća je elastična leća koja se pričvršćuje na mišiće cilijarnog tijela. Cilijarno tijelo pruža promjenu oblika leće. Leća dijeli unutarnju površinu oka na prednju komoru napunjenu vodenim humorom i stražnju komoru ispunjenu staklastim staklom.

Unutarnja površina stražnje komore prekrivena je fotoosjetljivim slojem - mrežnicom. Iz mrežnice se svjetlosni signal prenosi u mozak preko optičkog živca. Između mrežnice i sklere nalazi se koroid, koji se sastoji od mreže krvnih žila koje hrane oko.

Na mrežnici se nalazi žuta točka - područje najjasnijeg vida. Crta kroz središte makule i središte leće naziva se vizualnom osi. Odstupa se prema gore od optičke osi oka pod kutom od oko 5 stupnjeva. Promjer makule je oko 1 mm, a odgovarajuće vidno polje 6-8 stupnjeva.

Retina je prekrivena fotoosjetljivim elementima: šipkama i stožcima. Štapovi su osjetljiviji na svjetlost, ali ne razlikuju boje i služe za sumrak u vidokrugu. Konusi su osjetljivi na boje, ali manje osjetljivi na svjetlost i stoga služe za dnevnu viziju. U području makule prevladavaju češeri, a šipke su malobrojne; na periferiju mrežnice, naprotiv, broj stožaca se brzo smanjuje, a ostaju samo šipke.

U sredini makule je središnja fosa. Dno fossa obloženo je samo stožcima. Promjer središnje fose je 0,4 mm, vidno polje je 1 stupanj.

U makuli su pojedinačna vlakna optičkog živca pogodna za većinu konusa. Izvan makule jedno vlakno optičkog živca služi skupini češera ili šipki. Stoga se u području fossa i makule oka mogu razlikovati sitni detalji, a slika koja pada na ostatak mrežnice postaje manje jasna. Periferni dio mrežnice služi uglavnom za orijentaciju u prostoru..

Rodopsinski pigment nalazi se u štapićima, koji se u njima skuplja u mraku i bledi na svjetlu. Percepcija svjetlosti štapićima je zbog kemijskih reakcija pod utjecajem svjetlosti na rodopsin. Konusi reagiraju na svjetlost zbog jodopsinske reakcije.

Osim rodopsina i jodpsina, na stražnjoj površini mrežnice nalazi se crni pigment. U svjetlu, ovaj pigment prodire u slojeve mrežnice i, apsorbivši značajan dio svjetlosne energije, štiti šipke i stožce od jakog izlaganja svjetlosti.

Slijepo mjesto nalazi se na mjestu debla optičkog živca. Ovaj dio mrežnice nije osjetljiv na svjetlost. Promjer slijepe točke je 1,88 mm, što odgovara vidnom polju od 6 stupnjeva. To znači da osoba s udaljenosti od 1 m ne smije vidjeti objekt promjera 10 cm ako se njegova slika projicira na slijepo mjesto.

Optički sustav oka

Optički sustav oka sastoji se od rožnice, vodenog humora, leće i staklastog stakla. Refrakcija svjetlosti u oku nastaje uglavnom na površini rožnice i leće.

Svjetlost iz promatranog predmeta prolazi kroz optički sustav oka i fokusira se na mrežnicu, formirajući na njoj obrnutu i reduciranu sliku (mozak "obrne" obrnutu sliku, a ona se doživljava kao izravna).

Indeks loma stakla je veći od jedinstva, tako da žarišne duljine oka u vanjskom prostoru (prednja žarišna duljina) i unutar oka (stražnja žarišna duljina) nisu iste.

Optička snaga oka (u dioptrijama) izračunava se kao obrnuta stražnja žarišna duljina oka, izražena u metrima. Optička snaga oka ovisi o tome je li u mirovanju (58 dioptrija za normalno oko) ili u stanju najvećeg smještaja (70 dioptrija).

Smještaj je sposobnost oka da jasno razlikuje predmete koji se nalaze na različitim udaljenostima. Do smještaja dolazi zbog promjene zakrivljenosti leće tijekom napetosti ili opuštanja mišića cilijarnog tijela. Kad se cilijarno tijelo rastegne, leća se proteže, a polumjeri njezine zakrivljenosti se povećavaju. S padom napetosti mišića, zakrivljenost leće se povećava pod djelovanjem elastičnih sila.

U slobodnom, bez naprezanja normalnog oka na mrežnici dobivaju se jasne slike beskonačno udaljenih predmeta, a uz najveći smještaj vidljivi su najbliži predmeti.

Položaj subjekta, koji stvara oštru sliku mrežnice za neistresano oko, naziva se najudaljenija točka oka.

Položaj subjekta, koji stvara oštru sliku na mrežnici, pri najvišem mogućem naprezanju oka, naziva se blizina oka.

Prilikom smještaja očiju u beskonačnost, stražnji fokus podudara se s mrežnicom. Na najvišem naponu na mrežnici dobiva se slika predmeta koji se nalazi na udaljenosti od oko 9 cm.

Razlika između uzajamne udaljenosti između bliske i daleke točke naziva se rasponom smještaja oka (mjereno u dioptrijama).

S godinama se sposobnost oka za smještaj smanjuje. U dobi od 20 godina za srednjo oko je bliska točka na udaljenosti od oko 10 cm (raspon smještaja 10 dioptrija), pri 50, blizina je već na udaljenosti od oko 40 cm (raspon smještaja 2,5 dioptrije), a do 60. godine ide u beskonačnost, odnosno smještaj se zaustavlja. Taj se fenomen naziva staračkom dalekovidnošću ili prezbiopijom..

Udaljenost najboljeg vida je udaljenost na kojoj normalno oko doživljava najmanje napetosti gledajući detalje objekta. Kod normalnog vida prosječno je 25-30 cm.

Prilagođavanje oka promjenjivim uvjetima osvjetljenja naziva se prilagodbom. Prilagodba nastaje zbog promjene promjera otvora zjenice, kretanja crnog pigmenta u slojevima mrežnice i drugačije reakcije na svjetlost šipki i stožaca. Kontrakcija zjenice događa se za 5 sekundi, a njeno potpuno širenje - za 5 minuta.

Tamna prilagodba događa se tijekom prijelaza s visoke svjetline na nisku. Na jakom svjetlu češeri djeluju, štapovi su "zaslijepljeni", rodopsin izblijedio, crni pigment prodirao u mrežnicu, blokirajući češljeve od svjetlosti. S oštrim smanjenjem svjetline, otvor zjenice se otvara, prolazeći veći svjetlosni tok. Tada crni pigment napušta mrežnicu, rodopsin se obnavlja, a kad postane dovoljno, štapovi počinju funkcionirati. Budući da češeri nisu osjetljivi na slabe svjetline, oko isprva ništa ne razlikuje. Osjetljivost oka doseže svoju maksimalnu vrijednost nakon 50-60 minuta u mraku.

Prilagodba svjetlosti je proces prilagođavanja oka u prijelazu s malih na velike svjetline. Isprva su šipke vrlo razdražene, „zaslijepljene“ zbog brzog raspada rodopina. Konusi koji još nisu zaštićeni zrncima crnog pigmenta također su previše iritirani. Nakon 8-10 minuta, osjećaj zasljepljivanja prestaje i oko ponovno vidi.

Vidno polje oka dovoljno je široko (125 stupnjeva okomito i 150 stupnjeva vodoravno), ali samo se mali dio koristi za jasno razlikovanje. Polje najsavršenijeg vida (koje odgovara središnjoj fosi) je oko 1–1,5 °, zadovoljavajuće (u regiji cijele žute mrlje) - oko 8 ° vodoravno i 6 ° vertikalno. Ostatak vidnog polja služi za grubu orijentaciju u prostoru. Da bi pogledao okolni prostor, oko mora izvršiti kontinuirano rotacijsko kretanje u svojoj orbiti unutar 45-50 °. Ta rotacija dovodi slike različitih predmeta u središnju jezgru i omogućava ih detaljno ispitivanje. Pokreti očiju događaju se bez sudjelovanja svijesti i osoba ih u pravilu ne primjećuje.

Kutna granica razlučivosti oka je minimalni kut pod kojim oko zasebno promatra dvije svjetlosne točke. Kutna granica razlučivosti oka je oko 1 minute i ovisi o kontrastu predmeta, osvjetljenosti, promjeru zjenice i valnoj dužini svjetlosti. Uz to, povećava se razlučivost kad se slika ukloni iz središnje jezgre i ako postoje vidni nedostaci.

Vizualne nedostatke i njihovo ispravljanje

Kod normalnog vida krajnja je oka beskrajno udaljena. To znači da je žarišna duljina opuštenog oka jednaka duljini osi oka, a slika pogađa točno mrežnicu u središnjoj fosi.

Takvo oko razlikuje predmete daleko, a s dovoljno smještaja - i blizu.

kratkovidost

Uz miopiju, zrake sa beskonačno udaljenog objekta fokusirane su ispred mrežnice, pa se na mrežnici formira zamagljena slika.

Najčešće se to događa zbog istezanja (deformacije) očne jabučice. Rijeđe, kratkovidnost se javlja s normalnom duljinom oka (oko 24 mm) zbog prevelike optičke snage optičkog sustava oka (više od 60 dioptrija).

U oba slučaja slika s uklonjenih predmeta nalazi se unutar oka, a ne na mrežnici. Jedino fokus od predmeta bliskih oku pada na mrežnicu, to jest da je udaljena točka oka na konačnoj udaljenosti ispred nje.

Najdalje točka oka

Miopija se ispravlja pomoću negativnih leća, koje grade sliku beskonačno udaljene točke na najudaljenijoj točki oka..

Najdalje točka oka

Miopija se najčešće pojavljuje u djetinjstvu i adolescenciji, a s rastom očne jabučice u duljini povećava se miopija. Istinskoj miopiji u pravilu prethodi takozvana lažna kratkovidnost - posljedica spazma smještaja. U tom se slučaju normalan vid može vratiti uz pomoć sredstava koja povećavaju zjenicu i ublažavaju napetost cilijarnog mišića.

Dalekovidost

Dalekom svjetlošću, zrake sa beskonačno udaljenog objekta usredotočene su iza mrežnice..

Hiperopija je uzrokovana slabom optičkom snagom oka za određenu duljinu očne jabučice: ili kratko oko s normalnom optičkom snagom, ili mala optička snaga oka s normalnom duljinom.

Da biste fokusirali sliku na mrežnicu, morate cijelo vrijeme naprezati mišiće cilijarnog tijela. Što su predmeti bliži oku, to je udaljenija slika mrežnice i veća je pažnja očnih mišića..

Najdalji vid dalekovidnog oka je iza mrežnice, tj. U opuštenom stanju jasno može vidjeti samo objekt koji je iza njega.

Najdalje točka oka

Naravno, objekt ne možete staviti iza oka, ali tamo možete projicirati njegovu sliku koristeći pozitivne leće.

Najdalje točka oka

Uz malu dalekovidnost, udaljenost i vid u blizini su dobri, ali mogu se pojaviti pritužbe na brzi umor i glavobolju tijekom rada. Uz prosječni stupanj dalekovidnosti, vid u daljini ostaje dobar, a blizu je teško. Pri velikoj dalekovidnosti, vid i daleko i blizu postaje slab, jer su sve mogućnosti oka da se usredotoči na mrežnicu slike čak i daleko udaljenih predmeta iscrpljene..

Oči novorođenčeta malo su stisnute u vodoravnom smjeru, tako da oko ima laganu dalekovidnost, koja nestaje kako raste očna jabučica..

Ametropia

Ametropija (miopija ili hiperopija) oka izražava se u dioptrijama kao recipročna udaljenost od površine oka do najudaljenije točke, izražena u metrima.

Optička snaga leće, potrebna za korekciju miopije ili hiperopije, ovisi o udaljenosti od naočala do oka. Kontaktne leće nalaze se blizu oka, pa je njihova optička snaga jednaka ametropiji.

Na primjer, ako je blizina, najdalje udaljena točka 50 cm ispred oka, tada su potrebne kontaktne leće s optičkom snagom od 2 dioptrije za ispravljanje.

Smatra se da je slab stupanj ametropije do 3 dioptrije, prosječan - od 3 do 6 dioptrija i visoki stupanj - iznad 6 dioptrija.

Astigmatizam

Kod astigmatizma žarišne duljine oka su različite u različitim presjecima koji prolaze kroz njegovu optičku os. Uz astigmatizam, učinci miopije, hiperopije i normalnog vida kombiniraju se u jedno oko. Na primjer, oko može biti kratkovidno u vodoravnom dijelu i dalekovidno u okomitom dijelu. Tada u beskonačnosti neće moći jasno vidjeti vodoravne crte, ali vertikalne će se jasno razlikovati. Nasuprot, takvo oko dobro vidi okomite linije, a vodoravne će biti mutne.

Uzrok astigmatizma je ili u nepravilnom obliku rožnice, ili u odstupanju leće od optičke osi oka. Astigmatizam je najčešće kongenitalni, ali može biti posljedica operacije ili ozljede oka. Osim oštećenja vidne percepcije, astigmatizam obično prati brzi umor očiju i glavobolje. Astigmatizam se ispravlja pomoću cilindričnih (kolektivnih ili raspršujućih) leća u kombinaciji sa sfernim lećama..

Kretanje svjetlosti u oku

Struktura ljudskog oka

Ljudsko oko je izvanredno dostignuće evolucije i izvrstan optički instrument. Prag osjetljivosti oka blizu je teoretske granice zbog kvantnih svojstava svjetlosti, posebno difrakcije svjetlosti. Raspon intenziteta koje opazi oko jest da se fokus može brzo premjestiti iz vrlo kratke udaljenosti u beskonačnost.
Oko je sustav leća koji na fotoosjetljivoj površini formira obrnutu stvarnu sliku. Očna jabučica ima približno sferni oblik s promjerom oko 2,3 cm. Njegova vanjska ljuska je gotovo vlaknasti neprozirni sloj koji se naziva sklera. Svjetlost ulazi u oko kroz rožnicu, što je prozirna membrana na vanjskoj strani očne jabučice. U sredini rožnice je obojeni prsten - šarenica (šarenica) sa zjenicom u sredini. Oni djeluju poput dijafragme, regulirajući protok svjetlosti u oči.
Leća je leća koja se sastoji od vlaknastih prozirnih materijala. Njegov oblik, a samim tim i žarišna duljina mogu se mijenjati pomoću ciliarnih mišića očne jabučice. Prostor između rožnice i leće napunjen je vodenom tekućinom i naziva se prednja komora. Iza leće nalazi se prozirna želatinozna tvar koja se naziva staklast.
Unutarnja površina očne jabučice prekrivena je mrežnicom koja sadrži brojne živčane stanice - vizualne receptore: šipke i stožce, koji reagiraju na vizualne iritacije, stvarajući biopotencijale. Najosjetljivije područje mrežnice je makula, koja sadrži najveći broj vizualnih receptora. Središnji dio mrežnice sadrži samo čvrsto zbijene stožce. Oko se rotira kako bi se pregledao predmet koji se proučava..

Sl. 1. Ljudsko oko

Refrakcija u oku

Oko je optički ekvivalent konvencionalne fotografske kamere. Ima sustav leća, otvor blende (zjenice) i mrežnicu na kojoj je slika fiksirana.

Sustav leća oka sastoji se od četiri refrakcijska medija: rožnica, vodena komora, leća, stakleno tijelo. Indeksi loma nemaju značajne razlike. Oni su 1,38 za rožnicu, 1,33 za vodenu komoru, 1,40 za leću i 1,34 za staklovinu (Sl. 2).

Sl. 2. Oko kao sustav refrakcijskih medija (brojevi su indeksi refrakcije)

Svjetlost se lomi u ove četiri površine refrakcije: 1) između zraka i prednje površine rožnice; 2) između zadnje površine rožnice i vodene komore; 3) između vodene komore i prednje površine leće; 4) između zadnje površine leće i staklastog tijela.
Najoštrija refrakcija javlja se na prednjoj površini rožnice. Rožnica ima mali polumjer zakrivljenosti, a indeks loma rožnice se najviše razlikuje od indeksa loma zraka.
Refrakcijska snaga leće je manja od snage rožnice. Čini otprilike jednu trećinu ukupne refrakcijske snage sustava leća oka. Razlog ove razlike je u tome što tekućine koje okružuju leću imaju indekse loma koji se ne razlikuju značajno od indeksa loma leće. Ako se leća ukloni iz oka, okružuje je zrakom, ima indeks loma gotovo šest puta veći nego u oku.

Leća ima vrlo važnu funkciju. Zakrivljenost mu može varirati što omogućuje fino fokusiranje na predmete smještene na različitim udaljenostima od oka.

Smanjeno oko

Smanjljeno oko je pojednostavljeni model stvarnog oka. Shematski predstavlja optički sustav normalnog ljudskog oka. Smanjljeno oko predstavljeno je jednom lećom (jednim refrakcijskim medijem). U reduciranom oku, sve površine refrakcije stvarnog oka zbrajaju se algebarski, tvoreći jednu refrakcijsku površinu.
Smanjljeno oko omogućuje jednostavne proračune. Ukupna lomljiva snaga medija iznosi gotovo 59 dioptrija, kada se leća smješta u viđenje udaljenih predmeta. Središnja točka smanjenog oka leži ispred mrežnice za 17 milimetara. Zraka iz bilo koje točke predmeta ulazi u smanjeno oko i prolazi kroz središnju točku bez refrakcije. Baš kao što staklena leća formira sliku na komadu papira, tako i sustav očnih leća oblikuje sliku na mrežnici. Ovo je umanjena, stvarna, obrnuta slika objekta. Mozak formira percepciju objekta u pravom položaju i u stvarnoj veličini.

Smještaj

Za jasan vid objekta potrebno je da se nakon preloma zraka formira slika na mrežnici. Promjena refrakcijske snage oka da se fokusira na bliže i udaljene predmete naziva se smještajem.
Najudaljenija točka na koju se oko fokusira naziva se najudaljenija točka vida - beskonačnost. U tom slučaju, paralelne zrake koje ulaze u oko fokusiraju se na mrežnicu.
Objekt je detaljno vidljiv kada se postavi što bliže oku. Minimalna udaljenost jasnog vida je oko 7 cm s normalnim vidom. U ovom je slučaju smještajni aparat u stanju najviše napetosti..
Točka smještena na udaljenosti od 25 cm naziva se točka najboljeg vida, budući da se u ovom slučaju svi detalji predmetnog predmeta razlikuju bez maksimalnog napona smještajnog aparata, zbog čega oko možda neće dugo biti umorno.
Ako je oko fokusirano na objekt u bliskoj točki, trebalo bi prilagoditi njegovu žarišnu duljinu i povećati refrakcijsku snagu. Taj se proces događa promjenom oblika leće. Kad se subjekt približi oku, oblik leće mijenja se od oblika umjereno konveksne leće u oblik konveksne leće.
Leća je formirana od vlaknaste tvari slične vlaknima. Okružen je izdržljivom fleksibilnom kapsulom i ima posebne ligamente koji se protežu od ruba leće do vanjske površine očne jabučice. Ti su ligamenti stalno napeti. Oblik leće mijenja se cilijarnim mišićem. Kontrakcija ovog mišića smanjuje napetost kapsule leće, postaje više konveksna i zbog prirodne elastičnosti kapsule poprima sferični oblik. Suprotno tome, kada je cilijarski mišić potpuno opušten, refrakcijska snaga leće je najslabija. S druge strane, kada je cilijarski mišić u najslabijem stanju, refrakcijska snaga leće postaje najveća. Taj proces kontrolira središnji živčani sustav..

Sl. 3. Smještaj u normalno oko

Dalekovidost

Refrakcijska snaga leće kod djece može se povećati s 20 dioptrija na 34 dioptrije. Prosječni smještaj je 14 dioptrija. Kao rezultat, ukupna lomljiva snaga oka iznosi gotovo 59 dioptrija kada je oko prilagođeno daljinskom vidu i 73 dioptrije s maksimalnim kapacitetom.
Kako osoba stari, leća postaje deblja i manje elastična. Posljedično, sposobnost leće da mijenja oblik smanjuje se s godinama. Moć smještaja se smanjuje s 14 dioptrija kod djeteta na manje od 2 dioptrije u dobi od 45 do 50 godina i postaje jednaka 0 u dobi od 70 godina. Stoga se objektiv gotovo ne može smjestiti. Ovo kršenje smještaja naziva se senilna hiperopija. Oči su uvijek usredotočene na konstantnu udaljenost. Ne mogu se prilagoditi ni blizu ni u daljini. Stoga, kako bi se jasno vidjelo na različitim udaljenostima, stara osoba mora nositi bifokalne naočale s gornjim segmentom fokusiranim na daljinu, a donjim segmentom fokusiranim za vid u blizini.

Refrakcijske pogreške

Emmetropia. Vjeruje se da će oko biti normalno (emmetropično) ako se paralelne zrake svjetlosti iz udaljenih predmeta usredotoče u mrežnicu s potpunim opuštanjem cilijarnog mišića. Takvo oko vidi jasno udaljene predmete kada je cilijarski mišić opušten, to jest, bez smještaja. Kad se fokusiraju predmeti iz blizine u oči, cilijarski mišić se smanjuje, pružajući odgovarajući stupanj smještaja.

Sl. 4. Refrakcija paralelnih svjetlosnih zraka u ljudskom oku.

Hipermetropija (hiperopija). Hipermetropija je poznata i kao hiperopija. To je uzrokovano ili malom veličinom očne jabučice, ili slabom refrakcijskom snagom sustava leće oka. U takvim uvjetima, paralelne zrake svjetlosti ne lome sustav leće oka dovoljno da se fokus (odnosno slika) nalazi na mrežnici. Da bi prevladao ovu anomaliju, cilijarski mišić se mora stegnuti, povećavajući optičku snagu oka. Posljedično, dalekovidna osoba može usmjeriti udaljene predmete na mrežnicu koristeći mehanizam smještaja. Kapacitet smještaja nije dovoljan da biste vidjeli bliže predmete..
Uz malu pričuvu smještaja, dalekovidna osoba koja često ne može primiti oko dovoljno je da se fokusira ne samo bliskih, već i udaljenih predmeta.
Za ispravljanje hiperopije potrebno je povećati refrakcijsku snagu oka. Da biste to učinili, koristite konveksne leće koje dodaju refraktivnu snagu snažnom optičkom sustavu oka.

Kratkovidnosti. Uz miopiju (ili miopiju) paralelne zrake svjetla iz udaljenih predmeta usredotočene su ispred mrežnice, unatoč činjenici da je cilijarski mišić potpuno opušten. To se događa zato što je očna jabučica preduga, a također i zbog previsoke refrakcijske snage optičkog sustava oka.
Ne postoji mehanizam pomoću kojeg bi oko moglo smanjiti refrakcijsku snagu svoje leće manje nego što je to moguće uz potpuno opuštanje cilijarnog mišića. Postupak smještaja dovodi do slabog vida. Dakle, osoba s kratkovidnošću ne može usredotočiti udaljene predmete na mrežnici. Slika se može fokusirati samo ako je objekt dovoljno blizak oku. Stoga je kod osobe s miopijom daleko jasna vizija ograničena.
Poznato je da se zrake koje prolaze kroz konkavnu leću prekrivaju. Ako je refrakcijska snaga oka prevelika, kao i kod miopije, ponekad se može neutralizirati konkavnom lećom. Laserskom tehnologijom može se ispraviti prevelika izbočina rožnice..

Astigmatizam. U astigmatičnom oku, refrakcijska površina rožnice nije sferna, već elipsoidna. To je zbog prevelike zakrivljenosti rožnice u jednoj od njegovih ravnina. Kao rezultat toga, svjetlosne zrake koje prolaze kroz rožnicu u jednoj ravnini se ne prelažu onoliko koliko zrake koje prolaze kroz nju u drugoj ravnini. Neće ići u opći fokus. Astigmatizam se ne može nadoknaditi okom pomoću smještaja, ali može se ispraviti cilindričnom lećom, koja će ispraviti grešku u jednoj od ravnina.

Ispravljanje optičkih anomalija kontaktnim lećama

U posljednje vrijeme plastične kontaktne leće koriste se za ispravljanje različitih vizualnih anomalija. Namijenjeni su prednjoj površini rožnice i učvršćeni su tankim slojem suza koji ispunjava prostor između kontaktne leće i rožnice. Tvrde kontaktne leće izrađene su od tvrde plastike. Njihove dimenzije su debljine 1 mm i promjera 1 cm. Meke kontaktne leće također postoje..
Kontaktne leće zamjenjuju rožnicu kao vanjsku stranu oka i gotovo u potpunosti poništavaju omjer refrakcijske snage oka koji se normalno javlja na prednjoj površini rožnice. Kada koristite kontaktne leće, prednja površina rožnice ne igra značajnu ulogu u refrakciji oka. Glavna uloga počinje igrati prednju površinu kontaktne leće. To je posebno važno kod pojedinaca s abnormalno formiranom rožnicom..
Još jedna značajka kontaktnih leća je da oni, okretanjem okom, daju širi prostor jasnog vida nego što to čine obične naočale. Također su praktičniji za umjetnike, sportaše itd..

Oštrina vida

Sposobnost ljudskog oka da vidi male detalje jasno je ograničena. Uobičajeno oko može razlikovati različite točke svjetlosti smještene na udaljenosti od 25 sekundi luka. To jest, kada svjetlosne zrake iz dvije odvojene točke uđu u oko pod kutom dužim od 25 sekundi, one su vidljive kao dvije točke. Zrakovi s manjim kutnim odvajanjem ne mogu se razlikovati. To znači da osoba s normalnom oštrinom vida može razlikovati dvije točke svjetlosti na udaljenosti od 10 metara, ako se nalaze na udaljenosti 2 milimetra jedna od druge.

Sl. 7. Maksimalna oštrina vida za dva točkovna izvora svjetlosti.

Prisutnost ove granice osigurava struktura mrežnice. Prosječni promjer receptora u mrežnici je gotovo 1,5 mikrometra. Osoba može normalno razlikovati dvije odvojene točke ako je udaljenost između njih u mrežnici 2 mikrometra. Dakle, da bi razlikovali dva mala predmeta, moraju uzbuditi dva različita stožaca. Barem između njih bit će 1 neiskorišćeni konus.

Optički sustav očiju

Optički sustav oka zaseban je svijet s jedinstvenom strukturom. Koliko je zanimljiv, toliko složen. Da bi svjetlosni snop stigao do svog "odredišta", trebat će proći kroz četiri medija, u svakom od njih se podvrgavaju promjenama i istovremeno prenose informacije za analizu u mozak.

Osnove optike

Podsjetimo na školski kurikulum iz fizike. Mnogi učitelji pokazali su zanimljiv fokus učenicima: dvije sobe sa slabom svjetlošću, ali jedna od njih ima male otvore u zidovima. Iza njih je snažan izvor svjetlosti, na primjer, sunce. U nekim slučajevima, umjesto rupica za osvjetljavanje prostorije, koristila se mala svjetiljka.

Ako se predmet izrađen od neprozirnog materijala postavi između točkastog izvora svjetlosti i druge rupe u zidu, tada će se na particiji koja se nalazi iza druge rupe pojaviti slika obrnuta na sto osamdeset stupnjeva..

Sličan fokus sa svjetlosnim zracima vrši i kolektivna leća. Razlog leži u činjenici da svaka mikroskopska točka bilo kojeg predmeta kada je osvijetljena, sama postaje izvor svjetlosti, odražavajući u svim smjerovima čestice koje su padale na njega.

Struktura optičkog sustava oka

Glavni pokazatelj njegovog rada je refrakcijska snaga, koja odražava stupanj podešavanja kuta upada svjetlosnog snopa. Refrakcija se u sustavu događa četiri puta: u prednjoj i stražnjoj komori, leći, rožnici i malo u tekućem okruženju oka. Što su više lomljive karakteristike organa vida, to je veći stupanj refrakcije zraka. U prosjeku, ovaj pokazatelj je šezdeset dioptrija.

Optički sustav uključuje dvije glavne osi:

• Vizualna. Udaljenost između vidljivog objekta i jezgre središnje fose. Maksimalna razlika bi trebala biti pet stupnjeva;
• Optički Predstavlja udaljenost između najudaljenijih točaka očne jabučice i očiju, prolazi kroz sredinu leće.

Duljina između prednjeg pola vizualnog aparata je šezdeset milimetara, što omogućuje ljudima da svijet vide u 3D obliku.

U nastavku ćemo detaljno razmotriti strukturu optičkog sustava i detaljno analizirati svaki njegov element.

kornea

To je proziran "detalj" organa vida, zakrivljenog u presjeku. Više od 2/3 ukupne optičke snage oka padne na rožnicu, koja sadrži nekoliko slojeva prekrivenih vrlo tankim usnim filmom. Prednja strana elementa je u stalnom kontaktu sa zrakom, pa je zakrivljenija i ima veću lomljivost od leđa.

Prednja kamera

98% se sastoji od intraokularne tekućine. Daje indeks loma 1,33 D. Ako postoji odstupanje u radu organa vida, udubljenja fotoaparata podešavaju se, kao rezultat, za svaki milimetar, refrakcija se povećava za 1 D.

Iris i zjenica

Mišićna vlakna šarenice odgovorna su za promjenu veličine zjenica, tj. regulirati koliko svjetla prolazi kroz optički sustav. U uvjetima dobre rasvjete sužavaju se, kao rezultat, izravne zrake padaju izravno u središnju fosu. U ovom slučaju, u pravilu, povećana je oštrina vida kod ljudi koji pate od astigmatizma. Ako se tijekom sužavanja zjenica pojave problemi s očima, tada možemo razgovarati o patološkim procesima u makuli.

U uvjetima slabog osvjetljenja zjenice se povećavaju, a to dovodi do sljedećih učinaka:

• Optički sustav prima veći broj svjetlosnih tokova, kao rezultat toga, oštrina vida se povećava i osoba može razlikovati predmete čak i u mraku;
• Izravne zrake padaju na značajan dio površine mrežnice, tj. u proces su uključeni fotoreceptori.

S jakom dilatacijom zjenica kod osoba s dijagnozom astigmatizma, slika je mutna, jer su u procesu uključeni dijelovi rožnice različitog stupnja refrakcije..
Natrag na sadržaj

Leće

Jedan od najsloženijih elemenata optičkog sustava sastoji se od velikog broja stanica koje su izgubile svoje jezgre. Obavlja dvije glavne funkcije: refrakciju svjetla i fokusiranje slike. Smještaj je sljedeći:

• Uz kontrakciju cilijarnih mišića, zonule koje podržavaju leću se opuštaju;
• Dobija zaobljeni oblik, postaje deblji u središtu, mijenja se njegova zakrivljenost;
• U posljednjoj fazi fokusiranja dubina prednje kamere se smanjuje.

Leća raste kroz život osobe. Nova vlakna rastu na vrhu starog, pa se element postupno zgušnjava. Ako je pri rođenju ovaj pokazatelj 3,5 milimetara, tada se kod odrasle osobe povećava na 5 mm.

Staklasto tijelo

Zatvara optički sustav, obavlja veliki broj važnih funkcija. Ima dobru širinu pojasa, ali karakterizira ga slaba lomljiva svojstva, stoga ne sudjeluje u stvaranju slike.

Mrežnica

Jedan od najsloženijih elemenata u vizualnom aparatu. Ona je odgovorna za percepciju boje i svjetla. Ima visoku osjetljivost, prekriven je najtanjijim filmom. Retina je podržana epitelijskim ligamentima, a staklasto tijelo pritisne na nju. Optički sustav koristi element za snimanje slika i prijenos informacija kroz optičke živce u odgovarajuće dijelove mozga.

Više o strukturi sustava saznat ćete iz videa.

Put svjetlosnih zraka i veličine

Refrakcija svjetlosti u oftalmologiji se naziva refrakcija. Zraci koji padaju na optičku os mijenjaju se i sastaju se u glavnom fokusu organa vida. Oni se odražavaju od beskonačno udaljenih objekata, stoga ulogu središnjeg fokusa igra točka smještena na optičkoj osi.

Svjetlosne zrake reflektirane od objekata smještenih na udaljenosti od vrha su povezane u dodatni fokus. Lokaliziran je dalje od glavne, jer se proces koncentracije razilazećih zraka odvija pomoću dodatne refrakcijske snage.

Smještaj

Da bi se dobila jasna slika, optički sustav mora biti fokusiran; za to se koristi jedna od dvije metode:

• Leća se kreće u odnosu na mrežnicu;
• Stupanj refrakcije se povećava.

Sposobnost ljudskog oka da se prilagođava raznim daljinama i vidi predmete koji se nalaze daleko ili u blizini naziva se smještajem.

Fiziološka uloga optičkog sustava oka

Obavlja nekoliko važnih funkcija:

• Postavlja potrebni stupanj loma svjetlosnih zraka;
• Fokusira sliku i predmete u ravnini mrežnice;
• Stvara potrebnu duljinu osi.

Kao rezultat rada optičkog sustava, osoba jasno razlikuje predmete i njihovu boju. Također su joj inherentne sljedeće karakteristike:

• Binocularity. Sposobnost opažanja trodimenzionalne slike istovremeno s dva oka, dok se slika ne udvostruči;
• Stereoscopicity. Osoba može vizualno odrediti približnu udaljenost do objekta i procijeniti njegov oblik;
• Oštrina vida. Ovaj koncept skriva sposobnost razlikovanja para točaka smještenih na određenoj udaljenosti jedna od druge.

Ljudski optički sustav: stereoskopski ili 3D vid

Taj je pojam proizašao iz grčkih riječi "stereo" (čvrsto) i "opsis" (pogled). Koristi se za označavanje dubine percepcije i trodimenzionalne strukture dobivene na temelju vizualnih informacija iz oka.

Budući da su oči smještene u bočnim ravninama lubanje, slika se projicira na mrežnicu drugačije, postoji razlika u vodoravnom položaju predmeta jedan u odnosu na drugi.

Simptomi oštećenja optičkog sustava oka

Svako odstupanje u njenom radu dovest će do problema s vidom. Znakovi koji signaliziraju razvoj patoloških procesa:

• Brza zamornost;
• Uporne glavobolje i naprezanje;
• Dijeljenje slike;
• Zamagljen pogled;
• Oštrina vida;
• Zamućene konture predmeta. Osoba ne može vidjeti predmete koji se nalaze daleko ili u blizini.

Bilo koji od nabrojanih simptoma signalizira potrebu za posjetom liječniku kako bi se otkrio uzrok patologije u razvoju.

Dijagnostičke metode oštećenja optičkog sustava oka

Da bi se procijenio rad sustava, u početku se mora utvrditi koje je oko sljedbenika, a koje vodeće. Da biste to učinili, koristite osnovno testiranje, to se može učiniti kod kuće. Pogledajte kroz komad debelog papira na kojem je napravljena mala rupa u sredini, najprije lijevim, pa desnim okom. Ako je oko vodeće, slika ostaje u statičkom stanju. Na sljedbeniku se počne kretati.

Sljedeća ispitivanja koriste se za prepoznavanje odstupanja u radu optičkog sustava:

• Visometry Koristi se za određivanje oštrine vida;
• Ophthalmometry Određuje refrakcijsku sposobnost rožnice;
• Skioscopy Pomaže u dobivanju objektivnih podataka o stupnju refrakcije;
• Pachymetry. Mjerenje debljine rožnice;
• oftalmoskopija Koristi se za analizu fundusa i mrežnice;
• Biomikroskopski pregled;
• Keratoscopy. Analizira stanje rožnice kroz posebnu leću;
• Ultrazvučni pregled očne jabučice.

bolesti

Postoji nekoliko bolesti koje utječu na optički sustav očiju:

• Astigmatizam;
• kratkovidost;
• strabizam;
• Dalekovidost;
• Keratoconus (stanjivanje rožnice);
• Astenopija (povećani umor organa vida).

Čudesna vizija u prirodi

Jedinstvene oči imaju zmije sposobne percipirati infracrveno zračenje. Zahvaljujući ovoj sposobnosti, oni uspješno love toplokrvne životinje čak i u uvjetima slabog osvjetljenja..

Leptiri imaju još jedno svojstvo, divna stvorenja percipiraju dio ultraljubičastog sektora, pa je lako prepoznati njihov pelud u cvjetovima.

Geckos su poznati po veličanstvenom noćnom vidu. Štoviše, oni se vide u istom spektralnom rasponu kao i ljudi. Samo njihova mrežnica je tristo i pedeset puta osjetljivija na svjetlosne zrake. Stvarni uređaj za noćno gledanje!

Kameleon zaslužuje posebnu pozornost. Ne treba okretati glavu da bi istraživao svih tristo i šezdeset stupnjeva okoliša. On je u stanju izmjeriti udaljenost do objekta jednim okom..

Najveće oči planeta mogu se pohvaliti divovskim lignjama. Živi u ponoru oceana, na njegovom samom dnu. Gotovo nikada nema sunčeve svjetlosti, ali istodobno je mekušac sposoban pregledati svog neprijatelja na udaljenosti od tisuću metara.

Zaključak

Optički dizajn oka složena je struktura stvorena prirodom kako bi čovjek mogao u potpunosti uživati ​​u ljepotama svijeta. Svaka odstupanja u njezinu radu mogu dovesti do ozbiljnih problema s vidom, stoga, pri najmanjoj sumnji na razvoj patoloških procesa, odmah potražite liječnika.
Natrag na sadržaj

Indeks loma očiju

Oko je vidljivi dio vizualnog analizatora, koji služi za opažanje svjetlosnih podražaja. Kroz oči osoba prima do 90% informacija o svijetu.

1. Sklera - dovoljno jaka vanjska bjelančevina koja štiti oko od oštećenja i daje mu trajni oblik.

2. Rožnica je prednji dio sklere, više konveksna i prozirna; djeluje kao sabirna leća s optičkom snagom + (42-43) dioptrija. Sklera osigurava do 75% sposobnosti fokusiranja oka. Debljina mu je 0,6-1 mm, a indeks loma

3. Konjunktiva - vanjska ljuska oka, obavlja barijersku i zaštitnu ulogu.

4. Vaskularna membrana - unutarnja strana sklere obložena je koroidom. Ovo je vrlo tanka membrana koja sadrži krvne žile. Ispred se zadebljava i poprima oblik prstena. Ovdje se pričvršćuju šarenice i cilijarski mišići.

Pigmentna membrana koja sadrži stanice tamnog pigmenta koje ometaju širenje svjetlosti u oko.

5. Iris - u prednjem dijelu koroida prelazi u obojeni iris, čija boja određuje boju očiju.

6. Učenik - okrugla rupa u šarenici koja propušta svjetlost. Promjer zjenice može varirati od 2 do 8 mm. Iris i zjenica igraju ulogu dijafragme koja regulira protok svjetlosti u oči.

7. Leća je prirodno elastična bikonveksna leća promjera 8-10 mm i optičkom snagom + (20-30) dioptrija. Leća ima slojevitu strukturu s najvišim indeksom loma n = 1,41; smješten iza irisa.

8. Prednja komora je komora vodenaste mase (n = n_voda), koji se nalazi ispred oka između rožnice i leće, optička snaga + (2-4) dioptrije.

9. Staklasta, želatinozna tvar koja ispunjava prostor između leće i mrežnice (stražnja oftalmološka komora). Optička snaga - (5-6) dioptrije.

10. Optički živac, koji omogućuje prijenos vizualnih informacija u mozak. Približavajući se oku, on se grana, formira fotoosjetljivi sloj na stražnjoj stijenci koroidne žlijezde - mrežnici.

11. Retina je fotoosjetljivi sloj koji opaža svjetlost i pretvara je u živčane impulse. Retina je grana vidnog živca s živčanim završecima u obliku šipki i stožaca. Konusi (otprilike 10 milijuna) služe za prepoznavanje sitnih detalja predmeta i razlikovanje boja; promjer konusa je 7 mikrona i duljina oko 35 mikrona.

Šipke (120 milijuna stanica) ne primjećuju razlike u boji i sitne detalje, ali su vrlo osjetljive na slabo svjetlo (odgovorno za sumrak u vidokrugu). Uz pomoć štapova, osoba razlikuje predmete u sumrak i noću. Promjer štapa je 2 μm, a duljina 6 μm.

Šipke i češeri nisu ravnomjerno raspoređeni: češeri prevladavaju u srednjem dijelu mrežnice, a šipke prevladavaju na rubovima. Osjetljivost mrežnice vrlo je visoka: svjetlost obične svijeće vidljivo je na udaljenosti od nekoliko kilometara.

12. Slijepo mjesto - nalazi se na mjestu gdje optički živac ulazi u oko. Ne postoje štapovi, niti češeri, a zrake koje padaju na ovo područje ne izazivaju svjetlosne senzacije (otuda i naziv „slijepa točka“).

13. Žuta mrlja (makula) - najosjetljivije područje mrežnice, površine oko 3 mm 2 _. Osoba jasno vidi one predmete čija se slika projicira na žutu mrlju. Središnja fosa je najosjetljiviji dio makule. Ovo je područje promjera oko pola milimetra u koje se mrežnica produbljuje. Ovdje su šipke potpuno odsutne, a koncentracija češera je maksimalna (najbolji vid).

14. Cilijarno tijelo - spoj sklere i rožnice, dizajnirano je za smještaj oka, podupire, učvršćuje i proteže leću. S smanjenjem cilijarnog mišića, izbočina leće se povećava i nastaje smještaj na obližnjim objektima (i obrnuto).

15. Prstenasti mišić je mišić koji pokriva leću i može mijenjati zakrivljenost njegovih površina. Kada se prsten mišića stisne, optička snaga leće se povećava.

Dakle, oko uključuje:

1. Aparat za provođenje svjetlosti - formiran od rožnice, tekućine prednje komore, sočiva i stakla. Oko - usredotočeni optički sustav, čija glavna optička os (OO) prolazi kroz središta rožnice, zjenice, leće.

2. Aparat za percepciju svjetlosti (receptor) - mrežnica, u kojoj se nalaze vizualne stanice osjetljive na svjetlost (štapovi i stožci).

3. Potporno-mehanički aparat - sklera, kapsula leće i njezin ligament, staklasto tijelo.

4. Uređaj za zatamnjenje - šarenica, tijelo cilijare.

Optička snaga oka dodaje se od optičkih sila rožnice, tekućine prednje komore, leće i staklastog sloja i izračunava se kao obrnuta žarišna duljina:

gdje je stražnja žarišna duljina oka, izražena u metrima.

S potpuno opuštenim mišićem prstena, optička snaga oka je oko +60 dioptrija, s maksimalnom napetošću prstenastog mišića (gledanje uskih predmeta) D> +70 dioptrija.

Smeštaj (komodus - udoban) - ovo je svojstvo oka da jasno vidi objekte koji se nalaze na različitim udaljenostima od oka.

Osnova smještaja je sposobnost leće da mijenja svoju zakrivljenost pod djelovanjem impulsa koji se iz središnjeg živčanog sustava šalju na cilijarski mišić.

Njegove glavne karakteristike:

1. Blizu točke jasnog vida (punktumproksimum) (PP) je

točka koja odgovara minimalnoj udaljenosti na kojoj intenzivno oko jasno razlikuje subjekt. Ovisi o svojstvima aparata za smještaj, o elastičnosti leće i s godinama - odmiče se. U mladoj dobi nalazi se na r = 7-10 cm od oka.

2. Daleka točka jasne vizije (punctumremootum) (Pr) je točka koja odgovara maksimalnom razmaku vedrog vida bez naprezanja oka. U normalnom oku, ta je točka u uvjetnoj beskonačnosti. Njezin je položaj određen anatomskim sposobnostima oka.

3.
Raspon ili područje smještaja (L, D, Da) - ovo je udaljenost između Pr i PP ili razlika u optičkim snagama oka pri postavljanju dalekih i bliskih točaka jasnog vida.

D_i - raspon smještaja (u dioptrijskim dioptrijama)

Dptr - dioptrija, jedinica optičke snage leća i optičkih sustava:

1 dioptrija - refrakcijska snaga leće s žarišnom duljinom od 1 metra.

L_str - udaljenost od vrha rožnice do krajnje točke (u "m").

L_rr - udaljenost od vrha rožnice do najudaljenije točke (u "m").

U dobi od ≈ 20 godina raspon smještaja je 10 dioptrija, kod 40 godina - 2,5 dioptrije, u 60 godina je jednak - 1-0,5 dioptrija.