ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОПРЕЛОМЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ГЛАЗА

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОПРЕЛОМЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ГЛАЗА
Цель: Изучить возможности прибора – аккомодометра с астоптометром для
оценки рефракции глаза
Приборы: аккомодометр с астоптометром.
Теоретическая часть:
Рефракция глаза - это его преломляющая способность. Количественно она определяется
и обозначается как оптическая сила линзы равная величине обратной фокусному
расстоянию:
Д
1
,
F
измеряется
в
диоптриях
(дптр).
Различают
физическую,
физиологическую и клиническую рефракции.
Суммарная преломляющая сила всей оптической проводящей системы глаза
называется физической рефракцией. Моделью светопреломляющего аппарата органа
зрения служит так называемый редуцированный глаз. Слово «редукция» означает
упрощение, сведение сложного к простому. Согласно этой модели преломляющие среды
глаза: роговица, влага передней камеры, хрусталик и стекловидное тело представляют
собой центрированную оптическую систему, главная ось которой проходит через
геометрические центры роговицы, зрачка, хрусталика. Оптическая сила системы равна
алгебраической сумме оптических сред ее составляющих: Д=Др+Дп.к+Дхр-Дст.т. Первые
три среды: роговица (43 дптр), передняя камера (3 дптр), хрусталик (19-33 дптр)
подобны собирающим линзам (Д>0), а стекловидное тело (6 дпрт) рассеивает свет (Д<0)
В покое Д 59-65 дптр.
Оптическая сила хрусталика может изменяться от 19 до 33 дптр, достигая нижнего
предела при рассмотрении удаленного предмета и верхнего – при наблюдении близко
расположенного. Это достигается за счет изменения формы хрусталика от плоской до
более выпуклой и, следовательно, изменения его рефракции, так как Д ~
1
, где R –
R
радиус кривизны поверхности. Приспособление глаза к отчетливому видению
предметов, находящихся на разных расстояниях от него, называется аккомодацией.
Вследствие вариаций оптической силы хрусталика изменяется суммарная рефракция
глаза, которая в условиях покоя аккомодации
(Дхр19 дптр) определяет
физиологическую рефракцию глаза. Аккомодация может осуществляться в
определенных пределах. Область аккомодации ограничивается положением в
пространстве дальней и ближней точек ясного видения. Дальняя точка характеризует
состояние рефракции глаза в покое аккомодации, ближняя точка ясного видения –
рефракцию глаза в момент наибольшего напряжения аккомодации. Положение этих
точек определяет отрезок пространства, в пределах которого возможно четкое зрение.
Изменение рефракции глаза, которое происходит при ведении предметов между дальней
и ближней точками, называется объемом аккомодации (А). Его определяют для каждого
глаза, выражают в диоптриях и вычисляют по формуле А=Ар-АR, где Ар – рефракция
при фиксации глаза в ближней точке; АR – рефракция при фиксации глаза в дальней
точке.
Клиническая рефракция – это степень совпадения места изображения
оптической системе глаза с расположением
сетчатки в условиях покоя аккомодации.
Если изображение точно совпадает с
сетчаткой,
то
рефракцию
считают
соразмерной и называют эмметропией (Е)
(см. рис 1). Несоразмерная рефракция –
аметропия может быть двух видов: 1.
миопия – преломленные глазом
лучи
фокусируются перед сетчаткой (М) (см. рис
1); 2. гиперметропия - лучи фокусируются
за сетчаткой (Н) (см. рис 1).
в
Размер изображения на сетчатке
прямо пропорционален углу зрения. Он
образован лучами, соединяющими центр
глаза
с
крайними
точками
рассматриваемого предмета. Все предметы,
крайние точки которые образуют один и тот
же угол зрения дают одинаковые по
размеру (b) изображение на сетчатке
(рис.2): bα.l, где l – расстояние от
оптического цента глаза до сетчатки. Угол
зрения является мерой разрешающей
Рисунок 1
способности – остроты зрения. Разрешающая
способность глаза обратно пропорциональна
минимальному углу зрения, под которым крайние точки предмета не сливаются в
зрительном восприятии. Острота зрения считается нормальной, равной 1, если глаз
различает крайние точки предмета, находящегося под углом в одну минуту 1'. Это
определяется способностью восприятия света фоторецепторами- колбочками,
расположенными в сетчатке, отвечающими за центральное зрение. Если глаз различает
точки предмета, находящегося под углом 1', то изображение на сетчатке получается
около 5 мкм. На этом отрезке в желтом пятне сетчатки сосредоточено в среднем 3
колбочки. Для различия двух
точек предмета необходимо сфокусировать их
изображения так, чтобы между двумя засвеченными осталась одна незасвеченная
колбочка. Это условие выполняется на участке желтого пятна в 5 мкм. Более мелкое
изображение на сетчатке не создает раздельного восприятия его крайних точек.
Рисунок 2
Нормальный
глаз
человека
представляет
собой
светопреломляющую
систему,
у
которой
свойственные
линзам
аберрации
(хроматическая,
сферическая, дисторсия, астигматизм
наклонных
пучков)
почти
не
ощущаются.
Недостатком
зрения
является астигматизм – причина
которого нарушение правильности
сферической
формы
наружной
поверхности роговицы. В этом случае
Рисунок 3
в двух взаимно перпендикулярных
плоскостях
отличается
разная
преломляющая сила и разные фокусные расстояния, в результате чего на сетчатке не
получается ясного четкого изображения (рис. 3).
Аккомодометр с астоптометром предназначен для монокулярного определения
остроты зрения, аметропии для дали и для близи, объема аккомодации глаза,
астигматизма.
Устройство и работа прибора:
1 - Основание прибора; 2 - осветитель
(внутри прибора под верхней
крышкой 10),
3 - ручка для перемещения осветителя
с тест – объектом вдоль оптической
оси (с правой стороны прибора);
4 – ящик для хранения тест- объектов;
5 - оптометрическая линза Д= + 10
дптр;
6 - устройство для корригирующих
линз с наглазником;
7 - диафрагма Шейиера, (в работе
должна быть выведена);
8 - две отсчетные диоптрийные шкалы;
9 –ручка для изменения угла наклона прибора;
10- крышка прибора
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

Вилка прибора должна быть вставлена в понижающий трансформатор - ЛАТР.
Вилку ЛАТРа подключите к сети с напряжением 220 В. Напряжение на вольтметре
ЛАТРа установите 150 В. Выключатель на основании прибора переведите в положение
«ВКЛ». Прибор установите в наклонном положении на уровне глаз сидящего
испытуемого, Второй глаз прикройте заслонкой, имеющейся на устройстве с
наглазником.
I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ.
а) определение остроты зрения для дали (соответствует исследованию остроты
зрения с расстояния 5 м)
1) Введите в ход лучей оптометрическую линзу.
2) Открыв крышку прибора, в гнездо осветителя вставьте тест - объект№3 (кольца
Ландольта для дали)
3) Индекс отчетной шкалы установите в положение «0» дптр нижней шкалы и
определите остроту зрения левого глаза испытуемого по нижней строке
объекта, в которой он еще различает направления разрывов во всех кольцах.
Контроль за правильностью ответов испытуемого проводится по копии
таблицы, которая имеется у испытателя.
4) Результат запишите в таблицу и проведите измерения для правого глаза.
б) определение остроты зрения для близи (соответствует исследованию остроты
зрения с расстояния 25 см)
1) Выведите из хода лучей оптометрическую линзу.
2) В гнездо осветителя вставьте тест - объект №1 (кольца Ландольта для близи),
или тест - объект №2 (знаки Снеллена для близи).
3) Индекс установите на 4 дптр верхней шкалы, что соответствует установке тест
объекта на расстоянии 25 см от глаза испытуемого. Определите остроту зрения
левого глаза испытуемого по последней строке ТЕСТ - объекта, в которой он
еще различает направления разрывов во всех кольцах Ландольта или знаках
Снеллена. Результаты запишите в таблицу и проведите измерения для правого
глаза Контроль за правильностью ответов испытуемого проводится по копии
таблицы, которая имеется у испытателя.
в) Оценка результатов
В норме острота Зрения для дали и для близи одинакова. Низкая острота зрения
для дали и высокая для близи характерна для миопии. Низкая острота зрения для близи
и более высокая для дали возможна для гиперметропии, преобиопии («старческая»
дальнозоркость, парезе аккомодации (спазме аккомодации)). Понижение остроты
зрения для дали и для близи возможно при высокой гиперметропии, астигматизме,
дисбинокулярной амбмиопии (снижение зрения косящего глаза без видимых
органических поражений)
II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМЕТРОПИИ ПО ДАЛЬНЕЙ ТОЧКЕ ЯСНОГО ВИДЕНИЯ АR
Определение AR основано на принципе соответствия максимальной остроты зрения
моменту, когда главный фокус глаза совпадает с плоскостью сетчатки.
1) Введите в ход лучей оптометрическую линзу.
III.
IV.
2) В гнездо осветителя вставьте тест - объект №4
3) Осветитель с тест - объектом отведите в нижнее крайнее положение
(максимальное удаление от глаза).
4) Медленно приближайте тест- объект к глазу. В момент, когда испытуемый
отмечает появление резкого изображения знаков, по нижней диоптрийной
шкале сделайте отсчет, который соответствует аметропии дальней точки AR и
запишите его в таблицу. Испытатель контролирует ответы испытуемого по
контрольной таблице. Исследования проводятся 3 раза. Во время исследования
движение тест - объекта от глаза не допускается, т. к. приводит к грубым
ошибкам в ответах испытуемого.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМЕТРОПИИ ПО БЛИЖНЕЙ ТОЧКЕ ЯСНОГО ВИДЕНИЯ - Ар
1) Введите в ход лучей оптометрическую линзу.
2) В гнездо осветителя вставьте тест - объект №4
3) Осветитель с тест - объектом отведите в верхнее крайнее положение
(максимально приближенное к глазу).
4) Медленно отводите тест- объект от глаза до момента пока разрывы в оптотипах
не станут видны. Отсчет проводится по нижней шкале. Испытатель
контролирует ответы испытуемого по контрольной таблице. Исследования
проводятся 3 раза. Во время исследования движение тест - объекта к глазу не
допускается, т. к. приводит к грубым ошибкам в ответах испытуемого.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБЪЕМА АККОМОДАЦИИ ПО ФОРМУЛЕ:
A=Ap-AR,
где, Ар - среднее значение аметропии ближней точки
AR - среднее значение аметропии по дальней точки
V. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ АСТИГМАТИЗМА И НАПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ
МЕРИДИАНОВ.
1) Введите в ход лучей оптометрическую линзу.
2) В гнездо осветителя вставьте тест - объект №6 (лучистая фигура).
3) Осветитель с тест - объектом перемещайте в направлении от положительных
значений аметропии к отрицательным;
4) Определите одинаково ли для всех лучей фигуры изменяется их резкость и
чернота. Если испытуемый видит все лучи одинаково резко или одинаково не
резко - астигматизма нет.
5) Если же в каком - либо секторе лучи кажутся более резкими, чем в другом - это
указывает на наличие астигматизма. В этом случае перемещайте тест - объект от
положительных значений аметропии к отрицательным; до тех пор, пока не
будет достигнута резкость каких - либо лучей (первый главный меридиан)
6) Но нижней шкале отсчитайте значение аметропии для этого главного
меридиана, а по градусной шкале лучистой фигуры (тест - объект №6) ориентировочное направление этого главного меридиана. Показания запишите в
таблицу.
7) Приближайте тест - объект к глазу до тех пор, пока не увидите резкими лучи во
втором меридиане. По нижней шкале определяется аметропия в этом меридиане
Левый глаз
Таблица 1
Правый глаз
3. Аметропия по дальней точке
ясного видения AR
1
2.
3.
сред. знач.
1.
2.
3
сред. знач.
4. Аметропия по ближней точке ясного
видения Ap
1.
2.
3.
сред. знач.
1.
2.
3.
сред. знач.
1. Острота зрения для дали
2. Острота зрения для близи
5. Объем аккомодации A=Ap-AR
6. Астигматизм
а) аметропия глаза в направлении
б) направление главных меридианов
I
II
I
II
Контрольные вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Что такое рефракция глаза?
Какие виды рефракции?
Что определяет физическую, физиологическую и клиническую рефракцию глаза?
Каковы недостатки рефракции глаза и способы их устранения?
Что такое аккомодация, объем аккомодации и каков механизм аккомодации?
Что является мерой остроты зрения?
Вопросы для самоконтроля:
1.
2.
3.
4.
5.
Каково строение глазного яблока?
Что входит в оптическую проводящую систему глаза?
Как проходит главная оптическая ось и зрительная ось глаза?
Что является апертурной диафрагмой глаза?
Почему абберации линз (кроме одной) не свойственны глазу?
Литература:
1. Ремизов А.Н, Медицинская и биологическая физика: учеб. для вузов- М.: Дрофа,
2003.- гл. 21, стр. 375- 390.
2. Ливенцев Н.М., Курс физики: учеб. для вузов- М.: 1978. гл. 16, стр. 249-264.