Оптические механизмы зрения и их нарушения

Для получения четкого изображения важна способность глаза фокусировать лучи на сетчатке. Глаз представляет собой сложную оптическую систему, которая отбрасывает перевернутое и сильно уменьшенное изображение окружающего мира на сетчатку. В оптической системе глаза схематично различают три преломляющие оптические поверхности: переднюю поверхность роговицы, переднюю и заднюю поверхности хрусталика.

Преломляющая сила оптической системы называется рефракцией и выражается в диоптриях. Большая часть преломления происходит при переходе из воздуха в роговицу. В офтальмологии используют понятие клинической рефракции, т. е. соотношением между преломляющей силой и положением сетчатки. Различают два вида клинической рефракции: статическую и динамическую. Статическая рефракция определяется положением заднего главного фокуса оптической системы при максимальном расслаблении аккомодации. Под динамической рефракцией понимают преломляющую силу оптической системы глаза относительно сетчатки при действующей аккомодации, т.е. в естественных условиях. Разность между максимальной динамической и статической рефракцией определяет объем абсолютной аккомодации. Этот показатель отражает способность ресничной мышцы к максимальному сокращению и расслаблению. Возможны три варианта положения главного фокуса оптической системы глаза в состоянии покоя аккомодации по отношению к сетчатке: - задний главный фокус оптической системы глаза совпадает с сетчаткой, это состояние называется эмметропией, или соразмерной клинической рефракцией; - задний главный фокус оптической системы не совпадает с сетчатой, а располагается перед ней, состояние называется миопией (близорукостью), или сильной клинической рефракцией; - задний главный фокус оптической системы не совпадает с сетчатой, а располагается за ней, состояние называется гиперметропия (дальнозоркость), или слабая клиническая рефракция. Близорукость и дальнозоркость считаются неправильным преломлением, т.е. аметропией. К аметропии относится также и астигматизм, характеризующийся разной силой преломления оптических сред глаза во взаимно перпендикулярных меридианах.

Аметропия может быть обусловлена:

• 1) изменением длины осей глазного яблока;
• 2) сдвигами в кривизне поверхности роговой оболочки глаза или хрусталика или изменениями преломления различных оптических сред;
• 3) изменениями иннервации, меняющей преломляющую силу хрусталика.

Построение образа определяется четкостью зрения, его остротой, величиной раздражающего поля сетчатки и локализацией изображения.

Аметропия, вызванная изменением длины осей глазного яблока, получила название осевой.

Аметропия, возникшая в результате изменения силы диоптрийной системы, названа рефракционной.

Аккомодационной или функциональной аметропией названа та, при которой происходит изменение преломляющей силы аккомодации вследствие нарушения иннервации. Состояние клинической рефракции обусловлено как наследственностью, так и воздействием факторов внешней среды.

Близорукость является актуальной клинической и социальной проблемой. Среди школьников общеобразовательных школ близорукостью страдают 10-20%. Такая же частота близорукости наблюдается и среди взрослого населения, поскольку она возникает, в основном, в молодом возрасте и с годами не проходит.

Патологические виды близорукости - тяжелые заболевания глаза, которые становятся частой причиной слабовидения и инвалидности, встречаются только в 2-4 % случаев.

Физиологическая близорукость в большинстве случаев возникает у учащихся первых классов и постепенно прогрессирует до завершения роста (у девочек - до 18 лет, у юношей - до 22 лет), но может прекратиться и раньше. Часто такая близорукость наблюдается и у родителей (одного или обоих). Среди детей в настоящее время резко возросло число близоруких. Тяжелая прогрессирующая близорукость дает более 30 % слепоты в структуре всех глазных заболеваний. По данным профессора Э. С. Аветисова среди новорожденных примерно в 95% случаев выявляется миопия, к 6 месяцу жизни она переходит в гиперметропию (дальнозоркость). Миопическая рефракция у детей первого полугодия жизни обусловлена необходимостью видеть ребенку только сосок груди кормилицы, затем лицо матери и знакомых, затем реагировать на яркие игрушки. Чем старше становится ребенок, тем сильнее у него проявляется потребность рассматривать более удаленные от глаз предметы. С возрастом дальнозоркость уменьшается и к дошкольному и школьному возрасту, она переходит в эмметропию или в близорукость. Наибольшее прогрессирование миопии наступает в раннем школьном возрасте и, особенно в период полового созревания (10-12 лет). Близорукость, которая прогрессирует преимущественно в школьном возрасте, называется «школьной» близорукостью. Для близорукости характерно положение заднего главного фокуса перед сетчаткой. Внешне близорукость характеризуется понижением зрения вдаль и хоро-шим(возрастной нормой) зрением вблизи. Зрение вдаль улучшается при прищуривании и при соответствующей оптической коррекции. Наблюдается и ухудшение зрения в сумерках. В механизме развития миопии выделяют следующие основные факторы:

• • наследственную отягощенность;
• • патологию аккомодационного аппарата;
• • слабость склеры;
• • гиперфункцию глазодвигательного аппарата при зрительной работе на
• • близком расстоянии;
• • нарушение регуляции офтальмотонуса.

В число наиболее вредных факторов, обуславливающих появление и развитие близорукости, входят:

• • ранние детские общесоматические и инфекционные болезни;
• • неполноценное питание (гипер -и авитаминозы);
• • плохая освещенность (искусственное освещение);
• • сон в темноте;
• • малоподвижный образ жизни;
• • повышенная зрительная нагрузка на очень близком от глаз расстоянии (бесцветные мелкие предметы) и др.

По мнению В. С. Беляева, начало близорукости связано с двумя моментами: общей гиподинамией и перегрузкой цилиарной мышцы вследствие увеличения продолжительности работы ее вблизи. В процессе перенапряжения мышцы у детей постепенно развивается оптическое состояние мышцы, и оно становится привычным. При отсутствии систематического расслабления цилиарной мышцы при взгляде вдаль наступает так называемый спазм аккомодации, который является начальным, пусковым моментом «рабочей» близорукости.

Общая гиподинамия, с которой связан малоподвижный образ жизни детей (отсутствие подвижных игр), может не только усиливать спазм аккомодации, но и приводить к изменениям обмена, тканевым отклонениям от нормы.

Излишняя работа вблизи ведет к перегрузкам цилиарной мышцы, ее гипотрофии (чрезмерному уменьшению) и к изменению локального обмена, как в самой мышце, так и в нервах, склере и хрусталике.

При тяжелой форме близорукости, когда наблюдается тенденция к усиленному растяжению склеры с резким осевым удлинением глаза спереди назад, может наряду с глубоким нарушением зрения наступить тяжелое повреждение оболочки глаза и ее рецепторного слоя - сетчатки, вплоть до отслойки. О существенной роли освещенности, зрительных нагрузок, недостаточном физическом воспитании, малоподвижном образе жизни, однообразной пище с большим количеством раздражающих экстрактивных веществ наглядно свидетельствует факт увеличения частоты близорукости и быстрого ее прогрессирования в высокоразвитых странах и, прежде всего в Японии, а также в северных регионах нашей и других стран. В то же время распространенность близорукости во много раз меньше на юге, где много света, широкая цветовая гамма, превалируют многообразные молочно-растительные продукты, высокая физическая активность (физкультура и спорт). Без преувеличения можно образно сказать, что близорукость - это болезнь цивилизации. Как показывают исследования, число близоруких в 2 раза больше среди учеников специализированных школ (иностранные языки, математика, музыка, шитье, рисование) и в первую очередь среди девочек, ввиду их большего прилежания к труду. Наибольший рост частоты приобретенной близорукости отмечается среди детей, начиная со 2-3 класса и до первых лет студенческой поры.

Дегенеративная близорукость зарегистрирована в Международной статистической классификации болезней МКБ-10. Некоторые авторы называют ее миопической болезнью, злокачественной близорукостью.

Дегенеративная близорукость - тяжелая форма заболевания глазного яблока, которая может быть врожденной, часто начинается в дошкольном возрасте. Ее основная черта - постепенное, в течение всей жизни растяжение склеры экваториальной и особенно задней части глазного яблока. Увеличение глаза по переднезадней оси может достигать 30-40 мм, а степень близорукости - 38-40 диоптрий. Патология прогрессирует и после завершения роста организма, с растяжением склеры растягиваются сетчатка и сосудистая оболочка. При дегенеративной близорукости выявляются анатомические изменения сосудов глазного яблока, которые приводят к развитию дистрофических изменений оболочек глаза (включая склеру), кровоизлияниям, отслойке сетчатки, образованию атрофических очагов и т. п.

Именно эти проявления дегенеративной близорукости приводят к снижению зрительных функций, главным образом остроты зрения, и к инвалидности.

Различают две формы близорукости: кажущаяся (ложная) близорукость и простая (истинная) близорукость.

Кажущаяся близорукость превалирует у новорожденных в течение первого полугодия жизни, а также возникает у дошкольников и младших школьников в связи со зрительным перенапряжением и психоэмоциональными сдвигами. При кажущейся близорукости ребенок может ясно видеть на расстоянии 4-6 см. Такое видение ребенка объясняется большой силой аккомодации, которая может превышать 20 диоптрий. Это обусловлено тем, что хрусталик при сокращении ресничной мышцы может принимать почти шарообразную форму.

Спазм аккомодации встречается редко. Спазм аккомодации -ложная близорукость - возникает при неблагоприятных условиях зрительной работы вблизи.

Ложная близорукость устраняется:

• - резким ограничением зрительной работы;
• - общими и глазными физкультурными упражнениями;
• - медикаментозным снятием спазмов аккомодации.

В дошкольном периоде при нормальном развитии зрительного аппарата ребенок может при рассматривании рисунков или их выполнении склоняться так близко к рисунку, что у него можно признать близорукость. Однако, это кажущаяся близорукость, и она не требует коррекции очками. Даже у ряда детей 7-летнего возраста расстояние до точки ясного видения может не превышать 6 -7 см. С возрастом ребенка (к полутора годам жизни) переднезадний диаметр глаза увеличивается до 92%, а к 3 годам он достигает

94% диаметра глаза взрослого человека. К этому сроку уменьшается детская дальнозоркость. Одновременно увеличивается размер глаза и происходит дальнейшее развитие ресничной и других мышц, а также формируется структура центрального звена зрительного анализатора.

По данным профессора Е. И. Ковалевского, приобретенная близорукость бывает уже у дошкольников (до 9 %), но чаще возникает в школьном возрасте; к 3-4 классу ее частота достигает 15-17 %, а к 10 классу превышает 25 % всех школьников. Простая близорукость чаще развивается у ослабленных детей после трехлетнего возраста. Она связана с увеличением переднезаднего диаметра глаза. Близорукость резко изменяет поведение, и даже характер детей. В этих случаях они становятся рассеянными, горбятся при рассмотрении рисунков, часто жалуются на головные боли и боли в глазах, усталость, расплывчатость предметов. На все это необходимо обращать внимание воспитателей и родителей. Для исправления близорукости применяют очки с двояковогнутыми линзами. Дети, которым выписаны очки, должны обязательно ими пользоваться, иначе близорукость будет прогрессировать. Учителя, родители и воспитатели должны следить за тем, чтобы очки и другие оптические средства были удобно и правильно подобраны.

Эффективная система работы по профилактике близорукости, предложенная Е. И. Ковалевским включает систематическое формирование групп профилактики глазной патологии. Система включает 6 этапов.

Первый этап начинается в женских консультациях, где создается «условная» группа профилактики, включающая женщин со всевозможными видами патологии, установленными на основе анамнестических и медико-генетических данных об отягощенной наследственности. В родильном доме формируется «достоверная» группа из новорожденных с явной, видимой невооруженным глазом патологией глаз. Дети этой группы подлежат полному офтальмологическому обследованию не позднее чем в первые 6 месяцев жизни. Офтальмолог формирует «реальную» группу из детей со слабой степенью дальнозоркости (менее 3 дптр) и с эмметропией для предупреждения у них раннего возникновения близорукости и дополняет созданную в родильном доме «достоверную» группу новыми детьми.

Контролируется воздействие вредных факторов, таких как освещенность, питание, физическое воспитание, зрительная нагрузка, общие болезни и др. Уже в этот период некоторым детям назначаются минимальные корригирующие очки, чтобы не возникали амблиопия, косоглазие и нистагм.

После осмотра детей «условной» группы глазной профилактики она расформировывается. Часть детей снимается с учета как здоровые, а часть переводятся в «реальную» и «достоверную» группы. В диспансерных группах ведется систематическая целенаправленная «зрительно-физкультурная» работа.

Второй этап

С 1 года до 1 ,5 лет осуществляется полный офтальмологический осмотр детей этих групп и детей, которые оказались не осмотрены окулистом к этому возрасту. В этот период жизни детей обязательно проводится проверка всех зрительных функций (острота, цветоощущение, поле зрения) и клинической рефракции. Назначается соответствующая оптическая коррекция близорукости, и проводятся лечебно-оздоровительные мероприятия.

Третий этап

Третий осмотр глаз осуществляется окулистом у всех детей, поступающих в детские сады. Для детей «реальной» и «достоверной» групп по близорукости по рекомендациям офтальмологов и педиатров в детских садах общего типа создаются особые условия зрительно-физкультурного воспитания.

Четвертый этап

Четвертый осмотр глаз и определение состояния зрения проводится у всех детей перед поступлением в школу. По результатам формируются группы профилактики по близорукости с соответствующими рекомендациями по зрительно-физкультурному режиму для учителей, медицинских сестер, учителей физкультуры, родителей и самих детей в школе и дома. До 4-го класса включительно у всех детей состояние зрения должно проверяться ежегодно. В случае каких-либо изменений зрения у ребенка (в очках и без очков) его необходимо направлять к офтальмологу.

Пятый этап

Пятый осмотр глаз осуществляется окулистом в полном объеме у всех детей, переходящих в 5-6-й класс.

Шестой этап

Шестой, заключительный, осмотр глаз и состояния зрения, включая определение клинической рефракции, осуществляется окулистом по направлению педиатра к 14- 15 годам.

По мнению профессора Е. И. Ковалевского, такая 6-ступенчатая система осмотра глаз обеспечивает не только первичную и вторичную профилактику близорукости, но всю работу по охране зрения детей, в которой окулист является «играющим тренером-дирижером», а педиатры, воспитатели, родители и сами растущие дети - его постоянной «командой». Результаты всегда предсказуемы и благоприятны.

Для успешной стабилизации выявленной близорукости необходимо выполнение определенных условий:

Во-первых, оптимальная оптическая коррекция.

Во-вторых, существенное (в допустимых пределах) ограничение зрительной нагрузки на близких от глаз расстояниях. Имеют значение не только временные факторы, но и характер работы, размеры, а также контрастность и цвет объектов (буквы, рисунки, игрушки и т. п.).

Для ограничения зрительной нагрузки (игры с мелкими игрушками, работа на компьютере и др.) необходимо через каждые 15-30 мин делать перерывы в работе на 5-15 минут. Даже такое «развлечение» маленького ребенка в состоянии его бодрствования в коляске, как подвешивание разноцветной гирлянды шариков без учета расстояния их от глаз и правильного расположения их по цвету в зоне центра и периферии, да еще длительное нахождение их перед глазами - это тоже большая и длительная зрительная нагрузка.

Гирлянда должна подвешиваться на расстоянии вытянутой руки от глаз, чтобы ребенок касался шариков только кончиками пальцев.

В центре гирлянды должны располагаться оранжевые, зеленые, красные, а ближе к периферии голубоватые, синие, фиолетовые, белые и др. шарики. Перед глазами гирлянда должна находиться не более 10-15 мин. Если не соблюдать эти требования, то у ребенка может развиться не только близорукость, но и появиться косоглазие, а также и амблиопия.

В-третьих, создание правильного светового режима не только во время бодрствования (игры, учебы, работы, отдыха), но и в период сна.

Принято считать, что минимальным уровнем освещенности является 300-400 лк на единицу поверхности среды обитания. Однако тщательные многочисленные исследования в разных цивилизованных развитых странах показывают, что для оптимального «спокойного» биологического варианта развития зрительного анализатора, необходима освещенность, приближающаяся к 1000 лк. Этот световой дневной режим должен соблюдаться особенно в течение первых 6 месяцев (сенситивный период) и до 1 года - 3 лет жизни. Нередко малыш почти все время находится практически на уровне пола, где освещенность не превышает 50 лк. Состояние ребенка в условиях еще более ухудшается, если у него имеется врожденная близорукость, а таких детей до 2 %. Освещенность необходима, хотя и значительно меньше (около 100 лк) и во время сна днем и ночью. Практика еще со времен исследований замечательного отечественного гигиениста Эрисмана говорит о том, что, чем ниже освещенность обитаемой среды, тем раньше, чаще возникает и быстрее прогрессирует близорукость у детей и подростков, особенно в раннем школьном возрасте. Лучшие условия для профилактики близорукости создаются не только при хорошей освещенности, но и при оптимальной цветовой гамме, состоящей из основных ее компонентов, т. е. красного, зеленого, синего, а также оранжевого, желтого, голубого и фиолетового цветов. Необходимо отметить, что высокий уровень освещенности и создание правильной цветовой гаммы -это дорогие условия, они отражают имеющийся высокий энергетический и экономический потенциал страны. Такие оптимальные условия освещенности созданы для подрастающего поколения в Америке, Англии, Франции, Германии и некоторых других развитых странах, в результате этого распространенность близорукости там более низкая.

В-четвертых, активные занятия физкультурой. Только активные, регулярные, ежедневные двигательные упражнения могут стать преградой для возникновения и развития близорукости. Сравнивая группы детей, занимающихся активной физкультурой и спортом, и группы детей, ведущих малоподвижный образ жизни, профессор Е. И. Ковалевский отмечает, что у первых близорукость бывает в 2-3 раза реже, чем у вторых. Другое дело, что физическая активность должна быть разумной, соответствующей возрасту и общему состоянию здоровья. Наиболее показана такая физкультура для профилактики и лечения близорукости у дошкольников и школьников, как бег «трусцой» каждое утро с постепенным увеличением времени, скорости, расстояния; занятия с гантелями и эспандером, плавание, катание на коньках, лыжах и велосипеде, гребля, теннис, пин-гпонг; физическая зарядка. Все эти физические упражнения желательно заканчивать прохладным душем. Ограничения к занятиям физкультурой школьников с миопией и гиперметропией приведены в Приложении 4.

Рекомендации офтальмологов по отношению к детям групп глазной профилактики по близорукости приводятся в главе 5.

Дальнозоркость

Различают два вида дальнозоркости: естественную детскую и обычную дальнозоркость. В естественных условиях у новорожден ного радиус кривизны передней поверхности хрусталика почти вдвое меньше по сравнению со взрослыми. У новорожденных расстояние между границами основных преломляющих сред также меньше, чем у взрослых. Переднезадний диаметр глаза примерно на 25% короче у ново рожденных по сравнению с диаметром глаза взрослого. Глаз у ребенка обусловливает более сильное преломление лучей, в результате которого параллельные лучи будут сходиться позади сетчатки и не обеспечат ясного видения предмета.

При дальнозоркости ближняя точка ясного видения всегда отстоит от сетчатки глаза на большем расстоянии, чем у лиц с нормальным зрением. Поскольку силы аккомодации частично используются при установке на даль, то ее остающихся сил недостаточно для ясного видения предметов вблизи. Для исправления дальнозоркости требуется усилить преломление при помощи очков с двояковыпуклыми линзами. Снижение остроты зрения при высокой дальнозоркости часто обусловлено рефракционной амблиопией. В целях профилактики амблиопии детям, возможно раньше, назначают очки.

При незначительном понижении остроты зрения дети с дальнозоркостью обучаются в массовых школах. При значительном понижении остроты зрения дети обучаются в специальных коррекционных школах для слабовидящих.