какую роль играет оптическая система глаза
Оптическая система глаза
В наших глазах находится сложная структура, которая состоит из множества важных элементов. Эту структуру принято называть оптической системой глаза. Согласованное функционирование каждого из составляющих оптической системы позволяет нам видеть окружающий мир. Здесь происходят рассеивание, преломление и фокусировка светового пучка и, как результат, создание качественного изображения.
Оптическая система глаза — что это?
Оптическая система глаза — это несколько структур-компонентов, принимающих участие в преломлении световых волн. Данный процесс необходим, чтобы лучи света фокусировались четко на плоскости сетчатки и формировали реальное изображение предмета.
Оптическая система глаза состоит из нескольких отделов — в нее входят:
Симптоматика заболеваний оптической системы глаза
Основные характеристики оптической системы глаза — это радиус кривизны поверхностей, толщина хрусталика и роговицы, длина оси глаза (прямой линии, проходящей через центральные точки всех преломляющих поверхностей), глубина передней камеры, а также индекс преломления.
При патологических изменениях данных величин у человека развиваются различные заболевания зрительного аппарата, среди которых:
Астенопия (быстрая утомляемость глаз)
Кератоконус (изменение формы «выпячивание» роговицы глаза).
Как правило, при развитии заболеваний оптической системы глаза возникают следующие симптомы:
Диагностика заболеваний оптической системы глаза
В Глазной клинике доктора Беликовой осмотр оптической системы глаза проводят с помощью ультразвуковых и оптических методов мы определяем:
Для лечения заболеваний оптической системы глаза мы применяем современные методы коррекции зрения.
Оптическая система глаза
Путь световых лучей и величины
Преломление света в средах глазной оптической системы носит название процесса рефракции. Учение о рефракции основано на законах оптики, дающих характеристики распространению световых лучей в различных средах.
Оптической осью глаза принято называть прямую линию, проходящую через центральные точки всех преломляющих поверхностей. Световые лучи, которые падают параллельно данной оси, преломляются и сходятся в основном фокусе зрительной системы. Лучи эти отражены от бесконечно удаленных объектов, поэтому, главным фокусом оптической системы, принято называть точку оптической оси, где возникают изображения бесконечно удаленных объектов.
Световые лучи, отраженные от предметов, находящихся на конечных расстояниях, сходятся в дополнительных фокусах. Дополнительные фокусы локализуются дальше основного, ведь фокусировка расходящихся лучей происходит с применением дополнительной преломляющей силы. При этом, чем сильнее расходятся лучи (чем ближе линза к источнику данных лучей), тем большая сила преломления необходима.
Основными характеристиками оптической системы глаза, принято считать: радиус кривизны поверхностей хрусталика и поверхностейроговицы, длину оси глаза, глубину передней камеры, показатели толщины хрусталика и роговицы, а также индекс преломления прозрачных сред.
Измерение данных величин (кроме данных преломления) выполняются с помощью методов офтальмологического обследования: ультразвуковых, оптических и рентгенологических. Ультразвуковые и рентгенологические исследования позволяют выявить длину оси глаза. Посредством оптических методов проводят измерение составляющих преломляющего аппарата, длина оси определяется путем вычислений.
В связи с широким распространением оптико-реконструктивной микрохирургии: лазерной коррекции зрения ( Lasik либо кератомилез, оптической кератотомии, имплантаций искусственного хрусталика, кератопротезирования), расчеты элементов оптической системы глаза необходимы в работе офтальмохирургов.
Видео об оптической системе глаза
Формирование оптической системы
Давно доказано, что глаза новорожденных детей, обычно, имеют слабую рефракцию. Усиление ее происходить только в процессе развития. Таким образом степень дальнозоркости уменьшается, затем слабая гиперметропия постепенно становится нормальным зрением, а иногда переходит в миопию.
В течение первых трех лет жизни орган зрения ребенка интенсивно растет, увеличивается рефракция роговицы, вследствие удлинения переднее-задней глазной оси. К семи годам глазная ось достигает 22 мм, что составляет уже 95% размера глаз взрослого человека. При этом, глазное яблоко продолжает расти до 15 лет.
Глаз человека: строение и функции
Для многих из нас будет открытием, что глазами мы только смотрим, но не видим. Изображение формируется в коре головного мозга, которая воспринимает сигналы от зрительного нерва и преобразует в картинку, отражающую действительность. Орган зрения – совершенный анализатор, выработавшийся в процессе эволюционного развития. Ни одна современная технология не позволяет создать даже примитивный аналог человеческого глаза. Через глаза мы получаем более 80% информации, поэтому глаза необходимо беречь и периодически проходить обследование у врача-офтальмолога. Своевременное выявление заболеваний и адекватное лечение предотвратит развитие серьезных осложнений.
Как мы видим?
Обработка импульсов, поступающих в мозг от двух глаз, дает объемное изображение. Первичные сигналы от сетчаток обоих глаз передаются по зрительным нервам, которые образуют частичный перекрест (хиазму). Нервные волокна, идущие изначально от каждого глаза отдельно, перераспределяются таким образом, что в правое полушарие коры головного мозга поступает информация с правой стороны сетчатки обоих глаз, а в левое – с левой стороны. После перекреста нервный импульс попадает в подкорковые центры зрительного анализатора, где происходит анализ зрительных стимулов, оцениваются их цветовые характеристики, пространственный контраст и средняя освещенность в различных участках поля зрения. Далее нейроны подкоркового слоя через аксоны передают преобразованные сигналы в проекционную область зрительной коры, где и формируется изображение.
Зачем нужно проверять зрение?
Глаз в этой сложнейшей системе является всего лишь «приемником», преобразующим изображение в миллионы нервных импульсов. Малейший сбой в сложнейшем механизме чреват серьезными последствиями, вплоть до полной слепоты. Диагностика с применением приборов последнего поколения позволяет выявить любую проблему на ранней стадии и принять меры к ее устранению.
Строение глаза
Глаза – не только «зеркало души», но и сложнейшие оптические приборы, принимающие и кодирующие электромагнитные волны видимой части спектра в нервные импульсы для передачи в мозг. В глазном яблоке заключены одновременно три аппарата – рефракционный, аккомодационный и сенсорный, согласованная работа которых и обеспечивает зрительное восприятие.
Оптик-Центр предлагает пройти комплексное обследование, по результатам которого врач-офтальмолог предложит оптимальный метод коррекции зрения – очки, контактные линзы, лазерную коррекцию или замену хрусталика. Очки и линзы совершенно бесплатно помогут подобрать в салонах «Оптик-Центр», а консультанты предложат красивую и модную оправу, которая станет отличным аксессуаром.
Оптическая система человека: строение глаза
Каждый день мы смотрим на мир, любуемся закатами, смотрим интересные фильмы. Такую возможность нам дают наши глаза. А знаем ли мы, как они устроены? В нашей статье мы расскажем про оптическую систему человеческого глаза и о том, можно ли ее сделать еще лучше.
Что делают глаза
Основная функция глаз — принимать и передавать информацию нашему мозгу. Чем лучше будет состояние глаз, тем точнее и качественнее они смогут транслировать изображение. Часто оптическую систему глаза сравнивают с фотоаппаратом. Давайте рассмотрим нашу зрительную систему с этой точки зрения.
Объектив vs роговица/хрусталик
Важной частью фотоаппарата является объектив. Задача объектива собрать и сфокусировать лучи, то есть «поймать» изображение. В нашей оптической системе функцию объектива выполняют роговица и хрусталик.
Они представляют собой систему линз, и на долю приходится 60 диоптрий. Роговица находится в передней части глаза, именно она выполняет роль сильной собирающей линзы в 40 диоптрий. Роговица собирает и фокусирует лучи света, затем она направляет их внутрь глаза через радужку и зрачок. Последние выполняют роль диафрагмы в оптической системе глаза. Зрачок может менять свой размер в зависимости от освещения, чтобы регулировать поток света.
Затем свет попадает еще на одну линзу — хрусталик. Хрусталик позволяет фокусировать изображение на дальнее и ближнее расстояние с помощью специальных мышц — циллиарных. Такое состояние называется аккомодацией. С возрастом эти мышцы утрачивают эластичность, и человеку становится сложнее фокусироваться на предметах, расположенных близко, возникает пресбиопия.
Фотопленка vs сетчатка
Внутри глаза находится сетчатка, именно на нее проецируется изображение как на пленку в фотоаппарате. Она состоит из фоторецепторов и нервных клеток. Данные полученные сетчаткой поступают по зрительному нерву в головной мозг, где уже формируется картинка, которую мы видим.
Слабый объектив — роговица
Если преломляющая сила роговицы не позволяет попадать лучам света точно на сетчатку, то зрение теряет свою четкость. Возникают такие дефекты как близорукость, дальнозоркость, астигматизм. В таком случае для получения четкости изображения требуются дополнительные средства: очки, линзы; или дополнительные процедуры — лазерная коррекция зрения. По сути и очки/линзы и лазерная коррекция выполняют одну и ту же функцию — помогают лучам света, попадать куда нужно. Но в отличие от очков и линз, лазерная коррекция делается один раз и не требует больше дополнительных действий. В некоторых случаях после лазерной коррекции зрения можно получить остроту зрения больше единицы.
Слабый объектив — хрусталик
Иногда проблема преломления света находится глубже в прямом смысле, то есть внутри глаза в хрусталике. Самых распространенных сценария два: это пресбиопия (возрастная дальнозоркость) и катаракта. При катаракте хрусталик мутнеет, получается, что человек смотрит на мир как из-за пыльного стекла. В таком случае есть выход: заменить природную линзу на искусственную и вернуть свет в глазах.
При пресбиопии хрусталик теряет свою эластичность из-за возрастных изменений, делая зрение расплывчатым. И тогда его также заменяют искусственной линзой. И в том и в другом случае возможно улучшить зрение на различные расстояния, то есть в некотором смысле восстановить утраченную функцию аккомодации.
Подробнее как это происходит — читайте в нашей статье.
Мы рассмотрели основные функции оптической системы глаза. Строение глаза значительно сложнее и интереснее. Читайте другие статьи в нашем блоге и следите за новыми.
Отличного вам зрения!
Материалы по теме
Временные противопоказания к лазерной коррекции зрения — что это и как с этим справиться? Почему могут отказать в операции? Можно ли делать операцию до 18 лет? Обо всем этом в нашей статье.
Комплексное обследование зрение проводится на дюжине самых разных аппаратов — сложно разобраться, для чего используется тот или иной прибор. В этой статье мы подробнее расскажем о принципах работы авторефкератометров.
Улучшение зрение без операции больше не просто мечта! Ночные линзы помогут вам насладиться красотой мира без очков и линз. Как их подобрать и в чем их преимущества — читайте в нашей статье.
Анатомия
Оптическая система глаза
Человек воспринимает предметы внешнего мира путем анализа изображения каждого из предметов на сетчатке. В функциональном отношении орган зрения разделяется на два отдела: светопроводящий отдел и световоспринимающий.
Светопроводящий отдел состоит из прозрачной среды глаза: хрусталик, роговица, влага передней камеры, стекловидное тело. Сетчатка – это световоспринимающий отдел. Изображение окружающих нас предметов на сетчатке оказываются при помощи оптической системы глаза. Лучи света, что отражаются от рассматриваемых предметов, обязательно проходят через 4 преломляющие поверхности: задняя и передняя поверхности роговицы, задняя и передняя поверхности хрусталика. Каждая их этих поверхностей отклоняет световой луч от его изначального направления, именно поэтому в фокусе оптической системы органа зрения появляется реальное, но перевернутое изображение наблюдаемого объекта.
Ход лучей и величины
Процесс преломления света в глазной оптической системе носит название рефракция. Учение о рефракции основывается на законах оптики, которые характеризуют распространение световых лучей в разнообразных средах.
Прямая линия, которая проходит через центры всех преломляющих поверхностей, и есть оптическая ось глаза. Световые лучи, падающие параллельно данной оси, преломляясь, собираются в основном фокусе системы. Эти лучи исходят от бесконечно удаленных предметов, поэтому главный фокус оптической системы – место на оптической оси, где возникает изображение бесконечно удаленных объектов.
Лучи расходящиеся, которые идут от тех предметов, что расположены на конечном расстоянии, собираются уже в дополнительных фокусах. Они располагаются дальше основного фокуса, потому как для фокусировки лучей расходящихся необходима дополнительная преломляющая сила. Чем сильнее расходятся падающие лучи (близость линзы к источнику этих лучей), тем большая необходима преломляющая сила.
Чтобы охарактеризовать оптическую систему глаза нужно знать радиус кривизны передних и задних поверхностей хрусталика и роговицы, глубину передней камеры, толщину хрусталика и роговицы, длину анатомической оси органа зрения, а также показатели преломления каждой из прозрачных сред глаза.
Измерить эти величины (кроме показателей преломления) реально на живом глазу. Способы, служащие этой цели, делят на 3 группы: ультразвуковые, оптические и рентгенологические. Ультразвуковые и рентгенологические способы позволяют узнать длину оси глаза. При помощи оптических методов происходит измерение элементом преломляющего аппарата, длина оси определяется путем вычислений.
Сегодня в связи с появлением оптико-реконструктивной микрохирургии: лазерная коррекция зрения ( Lasik или кератомилез), оптическая кератотомия, имплантация искусственного хрусталика, кератопротезирование) в своей работе офтальмохирурги постоянно используют расчеты оптической системы глаза.
Формирование оптической системы органа зрения
Научно доказано, что глаза новорожденных детей в большинстве случаев имеют слабую рефракцию. В процессе развития происходит усиление рефракции, уменьшается степень дальнозоркости, слабая гиперметропия переходит в эмметропию (нормальное зрение), а иногда в миопию.
Первые три года жизни глаза ребенка интенсивно растут, увеличивается рефракция роговицы, а также длинна переднее-задней оси глаза, которая к семи годам достигает 22 мм (95% от размера органа зрения взрослого человека). Глазное яблоко растет до 15 лет.