Оптички систем ока

Људско око је сложен оптички систем који се састоји од рожњаче, течности предње коморе, сочива и стакластог тела. Преломна моћ ока зависи од величине полупречника закривљености предње површине рожњаче, предње и задње површине сочива, растојања између њих и индекса преламања рожњаче, сочива, очне водице и стакластог тела. Оптичка моћ задње површине рожњаче се не узима у обзир, пошто су индекси преламања ткива рожњаче и течности предње коморе исти (као што је познато, преламање зрака је могуће само на граници средина са различитим индексима преламања).

Конвенционално се може сматрати да су преломне површине ока сферне и да се њихове оптичке осе поклапају, односно око је центрирани систем. У стварности, оптички систем ока има много грешака. Тако је рожњача сферна само у централној зони, индекс преламања спољашњих слојева сочива је мањи од унутрашњих, степен преламања зрака у две међусобно нормалне равни није исти. Поред тога, оптичке карактеристике у различитим очима се значајно разликују, и није их лако тачно одредити. Све то компликује израчунавање оптичких константи ока.

За процену рефрактивне моћи било ког оптичког система користи се конвенционална јединица - диоптрија (скраћено - dptr). За 1 dptr узима се снага сочива са главном жижном даљином од 1 m. Диоптрија (D) је реципрочна вредност жижне даљине (F):

Д=1/Ф

Стога, сочиво са жижном даљином од 0,5 м има рефрактивну моћ од 2,0 дптр, 2 м - 0,5 дптр, итд. Рефрактивна моћ конвексних (конвергентних) сочива је означена знаком плус, конкавних (дивергентних) сочива - знаком минус, а сама сочива се називају позитивна и негативна, респективно.

Постоји једноставан метод којим можете разликовати позитивно сочиво од негативног. Да бисте то урадили, потребно је да поставите сочиво на растојању од неколико центиметара од ока и померите га, на пример, у хоризонталном смеру. Када гледате објекат кроз позитивно сочиво, његова слика ће се кретати у смеру супротном од кретања сочива, а кроз негативно сочиво, напротив, у истом смеру.

За спровођење прорачуна везаних за оптички систем ока, предложене су поједностављене шеме овог система, засноване на просечним вредностима оптичких константи добијених мерењем великог броја очију.

Најуспешније је шематски приказ смањеног ока који је предложио В. К. Вербицки 1928. године. Његове главне карактеристике су: главна раван додирује врх рожњаче; полупречник кривине ове друге је 6,82 мм; дужина предње-задње осе је 23,4 мм; полупречник кривине мрежњаче је 10,2 мм; индекс преламања интраокуларне средине је 1,4; укупна рефрактивна моћ је 58,82 диоптрије.

Као и други оптички системи, око је подложно различитим аберацијама (од латинског aberratio - одступање) - дефектима оптичког система ока, што доводи до смањења квалитета слике објекта на мрежњачи. Због сферне аберације, зраци који излазе из тачкастог извора светлости се сакупљају не у тачки, већ у одређеној зони на оптичкој оси ока. Као резултат тога, на мрежњачи се формира круг расејања светлости. Дубина ове зоне за „нормално“ људско око креће се од 0,5 до 1,0 диоптрије.

Као резултат хроматске аберације, зраци краткоталасног дела спектра (плаво-зелени) се укрштају у оку на краћем растојању од рожњаче него зраци дуготаласног дела спектра (црвени). Размак између жаришта ових зрака у оку може достићи 1,0 Dptr.

Готово све очи имају још једну аберацију узроковану недостатком идеалне сферичности преламајућих површина рожњаче и сочива. Асферичност рожњаче, на пример, може се елиминисати уз помоћ хипотетичке плоче, која, када се постави на рожњачу, претвара око у идеалан сферни систем. Одсуство сферичности доводи до неравномерне расподеле светлости на мрежњачи: светлећа тачка формира сложену слику на мрежњачи, на којој се могу разликовати подручја максималног осветљења. Последњих година, утицај ове аберације на максималну оштрину вида активно се проучава чак и код „нормалних“ очију са циљем њене корекције и постизања такозваног надзора (на пример, уз помоћ ласера).

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

Формирање оптичког система ока

Испитивање видног органа различитих животиња у еколошком аспекту сведочи о адаптивној природи рефракције, односно о таквом формирању ока као оптичког система који датој животињској врсти пружа оптималну визуелну оријентацију у складу са карактеристикама њене животне активности и станишта. Очигледно, није случајно, већ историјски и еколошки условљено да људи претежно имају рефракцију блиску еметропији, која најбоље обезбеђује јасан вид и удаљених и блиских објеката у складу са разноликошћу њихових активности.

Правилан приступ рефракцији еметропији, који се примећује код већине одраслих, изражава се у високој инверзној корелацији између анатомских и оптичких компоненти ока: у процесу његовог раста, манифестује се тенденција комбиновања веће рефрактивне моћи оптичког апарата са краћом предње-задњом осом и, обрнуто, мање рефрактивне моћи са дужом осом. Сходно томе, раст ока је регулисан процес. Раст ока треба схватити не као једноставно повећање његове величине, већ као усмерено формирање очне јабучице као сложеног оптичког система под утицајем услова околине и наследног фактора са њеним врстама и индивидуалним карактеристикама.

Од две компоненте - анатомске и оптичке, чија комбинација одређује рефракцију ока, анатомска је знатно „мобилнија“ (посебно величина предње-задње осе). Углавном кроз њу се остварују регулаторни утицаји тела на формирање рефракције ока.

Утврђено је да очи новорођенчади, по правилу, имају слабу рефракцију. Како се деца развијају, рефракција се повећава: степен хиперметропије се смањује, слаба хиперметропија прелази у еметропију, па чак и миопију, еметропне очи у неким случајевима постају кратковиде.

Током прве 3 године живота детета долази до интензивног раста ока, као и до повећања рефракције рожњаче и дужине антеропостериорне осе, која до узраста од 5-7 година достиже 22 мм, тј. је приближно 95% величине одраслог ока. Раст очне јабучице наставља се до 14-15 година. До овог узраста, дужина очне осе се приближава 23 мм, а рефрактивна моћ рожњаче - 43,0 диоптрије.

Како око расте, варијабилност његове клиничке рефракције се смањује: она се полако повећава, односно помера ка еметропији.

У првим годинама живота детета, преовлађујући тип рефракције је хиперопија. Са повећањем старости, преваленција хиперопије се смањује, док се еметропска рефракција и миопија повећавају. Учесталост миопије се посебно приметно повећава, почев од 11-14 година, достижући приближно 30% у доби од 19-25 година. Удео хиперопије и еметропије у овом узрасту је приближно 30 и 40%, респективно.

Иако се квантитативни показатељи преваленције појединачних типова рефракције ока код деце, које наводе различити аутори, значајно разликују, горе поменути општи образац промене рефракције ока са повећањем старости остаје.

Тренутно се покушава успоставити просечне старосне норме рефракције ока код деце и користити овај индикатор за решавање практичних проблема. Међутим, како показује анализа статистичких података, разлике у величини рефракције код деце истог узраста су толико значајне да такве норме могу бити само условне.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]