^

Υγεία

Ιατρικός εμπειρογνώμονας του άρθρου

Δερματολόγος

Το οπτικό σύστημα του ματιού

, Ιατρικός συντάκτης
Τελευταία επισκόπηση: 04.07.2025
Fact-checked
х

Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.

Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.

Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.

Το ανθρώπινο μάτι είναι ένα σύνθετο οπτικό σύστημα που αποτελείται από τον κερατοειδή, το υγρό του πρόσθιου θαλάμου, τον φακό και το υαλοειδές σώμα. Η διαθλαστική ισχύς του ματιού εξαρτάται από το μέγεθος των ακτίνων καμπυλότητας της πρόσθιας επιφάνειας του κερατοειδούς, της πρόσθιας και οπίσθιας επιφάνειας του φακού, τις αποστάσεις μεταξύ τους και τους δείκτες διάθλασης του κερατοειδούς, του φακού, του υδατοειδούς υγρού και του υαλοειδούς σώματος. Η οπτική ισχύς της οπίσθιας επιφάνειας του κερατοειδούς δεν λαμβάνεται υπόψη, καθώς οι δείκτες διάθλασης του κερατοειδούς ιστού και του υγρού του πρόσθιου θαλάμου είναι οι ίδιοι (όπως είναι γνωστό, η διάθλαση των ακτίνων είναι δυνατή μόνο στα όρια των μέσων με διαφορετικούς δείκτες διάθλασης).

Συμβατικά, μπορεί να θεωρηθεί ότι οι διαθλαστικές επιφάνειες του ματιού είναι σφαιρικές και οι οπτικοί τους άξονες συμπίπτουν, δηλαδή το μάτι είναι ένα κεντρικό σύστημα. Στην πραγματικότητα, το οπτικό σύστημα του ματιού έχει πολλά σφάλματα. Έτσι, ο κερατοειδής είναι σφαιρικός μόνο στην κεντρική ζώνη, ο δείκτης διάθλασης των εξωτερικών στρωμάτων του φακού είναι μικρότερος από τον εσωτερικό, ο βαθμός διάθλασης των ακτίνων σε δύο αμοιβαία κάθετα επίπεδα δεν είναι ο ίδιος. Επιπλέον, τα οπτικά χαρακτηριστικά σε διαφορετικά μάτια διαφέρουν σημαντικά και δεν είναι εύκολο να προσδιοριστούν με ακρίβεια. Όλα αυτά περιπλέκουν τον υπολογισμό των οπτικών σταθερών του ματιού.

Για την αξιολόγηση της διαθλαστικής ισχύος οποιουδήποτε οπτικού συστήματος, χρησιμοποιείται μια συμβατική μονάδα - διόπτρα (συντομογραφία - dptr). Για 1 dptr, λαμβάνεται η ισχύς ενός φακού με κύριο εστιακό μήκος 1 m. Η διόπτρα (D) είναι η αντίστροφη τιμή του εστιακού μήκους (F):

D=1/F

Επομένως, ένας φακός με εστιακή απόσταση 0,5 m έχει διαθλαστική ισχύ 2,0 dptrs, 2 m - 0,5 dptrs, κ.λπ. Η διαθλαστική ισχύς των κυρτών (συγκλινόντων) φακών υποδεικνύεται από το σύμβολο συν, των κοίλων (αποκλινόντων) φακών - από το σύμβολο μείον, και οι ίδιοι οι φακοί ονομάζονται θετικοί και αρνητικοί, αντίστοιχα.

Υπάρχει μια απλή μέθοδος με την οποία μπορείτε να διακρίνετε έναν θετικό φακό από έναν αρνητικό. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να τοποθετήσετε τον φακό σε απόσταση αρκετών εκατοστών από το μάτι και να τον μετακινήσετε, για παράδειγμα, στην οριζόντια κατεύθυνση. Όταν κοιτάτε ένα αντικείμενο μέσα από έναν θετικό φακό, η εικόνα του θα κινηθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση του φακού, και μέσα από έναν αρνητικό φακό, αντίθετα, προς την ίδια κατεύθυνση.

Για την πραγματοποίηση υπολογισμών που σχετίζονται με το οπτικό σύστημα του οφθαλμού, προτείνονται απλοποιημένα σχήματα αυτού του συστήματος, με βάση τις μέσες τιμές των οπτικών σταθερών που λαμβάνονται μετρώντας έναν μεγάλο αριθμό οφθαλμών.

Το πιο επιτυχημένο είναι το σχηματικό μειωμένο μάτι που προτάθηκε από τον VK Verbitsky το 1928. Τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι: το κύριο επίπεδο αγγίζει την κορυφή του κερατοειδούς. η ακτίνα καμπυλότητας του τελευταίου είναι 6,82 mm. το μήκος του πρόσθιου-οπίσθιου άξονα είναι 23,4 mm. η ακτίνα καμπυλότητας του αμφιβληστροειδούς είναι 10,2 mm. ο δείκτης διάθλασης του ενδοφθάλμιου μέσου είναι 1,4. η συνολική διαθλαστική ισχύς είναι 58,82 διοπτρίες.

Όπως και άλλα οπτικά συστήματα, το μάτι υπόκειται σε διάφορες εκτροπές (από το λατινικό aberratio - απόκλιση) - ελαττώματα του οπτικού συστήματος του ματιού, που οδηγούν σε μείωση της ποιότητας της εικόνας ενός αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή. Λόγω της σφαιρικής εκτροπής, οι ακτίνες που προέρχονται από μια σημειακή πηγή φωτός συλλέγονται όχι σε ένα σημείο, αλλά σε μια συγκεκριμένη ζώνη στον οπτικό άξονα του ματιού. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένας κύκλος σκέδασης φωτός στον αμφιβληστροειδή. Το βάθος αυτής της ζώνης για ένα "φυσιολογικό" ανθρώπινο μάτι κυμαίνεται από 0,5 έως 1,0 διοπτρίες.

Ως αποτέλεσμα της χρωματικής εκτροπής, οι ακτίνες του βραχέος κύματος του φάσματος (μπλε-πράσινο) τέμνονται στο μάτι σε μικρότερη απόσταση από τον κερατοειδή από τις ακτίνες του μεγάλου κύματος του φάσματος (κόκκινο). Το διάστημα μεταξύ των εστιών αυτών των ακτίνων στο μάτι μπορεί να φτάσει τα 1,0 Dptr.

Σχεδόν όλα τα μάτια έχουν μια άλλη εκτροπή που προκαλείται από την έλλειψη ιδανικής σφαιρικότητας των διαθλαστικών επιφανειών του κερατοειδούς και του φακού. Η ασφαιρικότητα του κερατοειδούς, για παράδειγμα, μπορεί να εξαλειφθεί με τη βοήθεια μιας υποθετικής πλάκας, η οποία, όταν τοποθετηθεί στον κερατοειδή, μετατρέπει το μάτι σε ένα ιδανικό σφαιρικό σύστημα. Η απουσία σφαιρικότητας οδηγεί σε άνιση κατανομή του φωτός στον αμφιβληστροειδή: ένα φωτεινό σημείο σχηματίζει μια σύνθετη εικόνα στον αμφιβληστροειδή, στην οποία μπορούν να διακριθούν περιοχές μέγιστης φωτεινότητας. Τα τελευταία χρόνια, η επίδραση αυτής της εκτροπής στη μέγιστη οπτική οξύτητα έχει μελετηθεί ενεργά ακόμη και σε "φυσιολογικά" μάτια με στόχο τη διόρθωσή της και την επίτευξη της λεγόμενης εποπτείας (για παράδειγμα, με τη βοήθεια ενός λέιζερ).

trusted-source[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Σχηματισμός του οπτικού συστήματος του ματιού

Μια εξέταση του οπτικού οργάνου διαφόρων ζώων από οικολογική άποψη μαρτυρά την προσαρμοστική φύση της διάθλασης, δηλαδή έναν τέτοιο σχηματισμό του ματιού ως οπτικό σύστημα που παρέχει στο δεδομένο είδος ζώου βέλτιστο οπτικό προσανατολισμό σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της ζωτικής του δραστηριότητας και του οικοτόπου του. Προφανώς, δεν είναι τυχαίο, αλλά ιστορικά και οικολογικά καθορισμένο ότι οι άνθρωποι έχουν κυρίως μια διάθλαση κοντά στην εμμετρωπία, η οποία εξασφαλίζει καλύτερα την καθαρή όραση τόσο των μακρινών όσο και των κοντινών αντικειμένων σύμφωνα με την ποικιλομορφία των δραστηριοτήτων τους.

Η τακτική προσέγγιση της διάθλασης στην εμμετρωπία που παρατηρείται στους περισσότερους ενήλικες εκφράζεται σε μια υψηλή αντίστροφη συσχέτιση μεταξύ των ανατομικών και οπτικών συστατικών του οφθαλμού: κατά τη διαδικασία της ανάπτυξής του, εκδηλώνεται μια τάση συνδυασμού μεγαλύτερης διαθλαστικής ισχύος της οπτικής συσκευής με έναν βραχύτερο πρόσθιο-οπίσθιο άξονα και, αντίστροφα, χαμηλότερης διαθλαστικής ισχύος με έναν μακρύτερο άξονα. Κατά συνέπεια, η ανάπτυξη του οφθαλμού είναι μια ρυθμιζόμενη διαδικασία. Η ανάπτυξη του οφθαλμού δεν πρέπει να νοείται ως μια απλή αύξηση του μεγέθους του, αλλά ως ένας κατευθυνόμενος σχηματισμός του βολβού του ματιού ως ένα σύνθετο οπτικό σύστημα υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών και του κληρονομικού παράγοντα με τα είδη και τα ατομικά του χαρακτηριστικά.

Από τα δύο συστατικά - ανατομικά και οπτικά, ο συνδυασμός των οποίων καθορίζει τη διάθλαση του οφθαλμού, το ανατομικό είναι σημαντικά πιο "κινητό" (ιδιαίτερα, το μέγεθος του πρόσθιου-οπίσθιου άξονα). Κυρίως μέσω αυτού πραγματοποιούνται οι ρυθμιστικές επιδράσεις του σώματος στο σχηματισμό της διάθλασης του οφθαλμού.

Έχει διαπιστωθεί ότι τα μάτια των νεογνών, κατά κανόνα, έχουν ασθενή διάθλαση. Καθώς τα παιδιά αναπτύσσονται, η διάθλαση αυξάνεται: ο βαθμός υπερμετρωπίας μειώνεται, η ασθενής υπερμετρωπία μετατρέπεται σε εμμετρωπία και ακόμη και σε μυωπία, τα εμμετρωπικά μάτια σε ορισμένες περιπτώσεις γίνονται μυωπικά.

Κατά τα πρώτα 3 χρόνια της ζωής ενός παιδιού, παρατηρείται έντονη ανάπτυξη του ματιού, καθώς και αύξηση της διάθλασης του κερατοειδούς και του μήκους του πρόσο-οπίσθιου άξονα, ο οποίος μέχρι την ηλικία των 5-7 ετών φτάνει τα 22 mm, δηλαδή είναι περίπου το 95% του μεγέθους ενός ενήλικου ματιού. Η ανάπτυξη του βολβού του ματιού συνεχίζεται μέχρι τα 14-15 χρόνια. Μέχρι αυτή την ηλικία, το μήκος του άξονα του ματιού πλησιάζει τα 23 mm και η διαθλαστική ισχύς του κερατοειδούς - 43,0 διοπτρίες.

Καθώς το μάτι μεγαλώνει, η μεταβλητότητα της κλινικής του διάθλασης μειώνεται: αυξάνεται αργά, δηλαδή μετατοπίζεται προς την εμμετρωπία.

Στα πρώτα χρόνια της ζωής ενός παιδιού, ο κυρίαρχος τύπος διάθλασης είναι η υπερμετρωπία. Καθώς αυξάνεται η ηλικία, η συχνότητα εμφάνισης της υπερμετρωπίας μειώνεται, ενώ η εμμετρωπία και η μυωπία αυξάνονται. Η συχνότητα της μυωπίας αυξάνεται ιδιαίτερα αισθητά, ξεκινώντας από τα 11-14 έτη, φτάνοντας περίπου το 30% στην ηλικία των 19-25 ετών. Το ποσοστό της υπερμετρωπίας και της εμμετρωπίας σε αυτή την ηλικία είναι περίπου 30 και 40% αντίστοιχα.

Αν και οι ποσοτικοί δείκτες της επικράτησης των μεμονωμένων τύπων διάθλασης των ματιών στα παιδιά, που δίνονται από διαφορετικούς συγγραφείς, ποικίλλουν σημαντικά, το προαναφερθέν γενικό πρότυπο αλλαγής στη διάθλαση των ματιών με την αυξανόμενη ηλικία παραμένει.

Προς το παρόν, καταβάλλονται προσπάθειες για τον καθορισμό μέσων ηλικιακών προτύπων διάθλασης των ματιών στα παιδιά και τη χρήση αυτού του δείκτη για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων. Ωστόσο, όπως δείχνει η ανάλυση των στατιστικών δεδομένων, οι διαφορές στο μέγεθος της διάθλασης σε παιδιά της ίδιας ηλικίας είναι τόσο σημαντικές που τέτοιοι κανόνες μπορούν να είναι μόνο υπό όρους.

trusted-source[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.