Sistema ottico dell'occhio

L'occhio umano è un complesso sistema ottico costituito dalla cornea, dall'umidità della camera anteriore, dalla lente e dal corpo vitreo. Il potere refrattivo dell'occhio dipende dal valore dei raggi di curvatura della superficie anteriore della cornea, anteriore e superfici posteriore della lente, la distanza tra la cornea e gli indici di rifrazione della lente, l'umore acqueo e vitreo. La forza ottica della superficie posteriore della cornea non viene presa in considerazione, dal momento che gli indici di rifrazione del tessuto corneale e l'umidità della camera anteriore sono gli stessi (è noto che la rifrazione dei raggi è possibile solo sul limite dei media con diversi indici di rifrazione).

Possiamo convenzionalmente assumere che le superfici rifrangenti dell'occhio siano sferiche e che i loro assi ottici coincidano, cioè che l'occhio sia un sistema centrato. In realtà, tuttavia, ci sono molti errori nel sistema ottico dell'occhio. Pertanto, la cornea è sferica solo nella zona centrale, l'indice di rifrazione degli strati esterni della lente è inferiore a quello degli interni, il grado di rifrazione dei raggi in due piani reciprocamente perpendicolari non è lo stesso. Inoltre, le caratteristiche ottiche in diversi occhi variano in modo significativo e non è facile individuarle. Tutto ciò rende difficile il calcolo delle costanti ottiche dell'occhio.

Per valutare la capacità di un sistema ottico rifrattore utilizzando un'unità convenzionale - diottrie (abbreviato - D). La potenza dell'obiettivo con la lunghezza focale principale di 1 m è accettata per 1 dpi. Diottra (D) è il reciproco della lunghezza focale (F):

D = 1 / F

Di conseguenza, una lente con una lunghezza focale di 0,5 m ha un potere di rifrazione di 2,0 diottrie, 2 m -.. 0,5 D e quindi la potenza di rifrazione di convesso (raccolta) le lenti indicati dal marchio "più" concava (scattering) - segno " meno ", e le lenti stesse sono chiamate rispettivamente positive e negative.

Esiste una tecnica semplice con la quale si può distinguere un obiettivo positivo da un obiettivo negativo. Per fare ciò, l'obiettivo dovrebbe essere posizionato a pochi centimetri dall'occhio e spostarlo, ad esempio, nella direzione orizzontale. Quando si guarda un oggetto attraverso un obiettivo positivo, la sua immagine si fonde nella direzione opposta al movimento dell'obiettivo, e attraverso l'obiettivo negativo, al contrario, nella stessa direzione.

Per i calcoli relativi al sistema ottico dell'occhio, vengono proposti schemi semplificati di questo sistema, basati sui valori medi delle costanti ottiche ottenute durante la misurazione di un numero elevato di occhi.

Il più riuscito è l' occhio schematicamente ridotto, proposto da VK Verbitsky nel 1928. Le sue caratteristiche principali: il piano principale tocca l'apice della cornea; il raggio di curvatura degli ultimi 6,82 mm; la lunghezza dell'asse antero-posteriore è di 23,4 mm; il raggio di curvatura della retina è 10,2 mm; l'indice di rifrazione del mezzo intraoculare è 1,4; la potenza rifrattiva totale è di 58,82 D.

Come altri sistemi ottici, l'occhio è caratterizzato da varie aberrazioni (dal latino aberratio - deviazione) - difetti nel sistema ottico dell'occhio, portando ad una diminuzione della qualità dell'immagine dell'oggetto sulla retina. A causa dell'aberrazione sferica, i raggi che emanano dalla sorgente puntiforme di luce non vengono raccolti nel punto, ma in alcune zone sull'asse ottico dell'occhio. Di conseguenza, sulla retina si forma un cerchio di dispersione della luce. La profondità di questa zona per l'occhio umano "normale" varia tra 0,5 e 1,0 Dpt.

Come risultato dell'aberrazione cromatica, i raggi della parte a onda corta dello spettro (blu-verde) si intersecano nell'occhio ad una distanza minore dalla cornea rispetto ai raggi della parte a onda lunga dello spettro (rosso). L'intervallo tra i fuochi di questi raggi nell'occhio può raggiungere 1,0 Dpt.

Praticamente tutti gli occhi hanno un'altra aberrazione, a causa della mancanza di una sfericità ideale delle superfici rifrangenti della cornea e della lente. L'asfericità della cornea, ad esempio, può essere eliminata utilizzando una piastra ipotetica che, applicata alla cornea, trasforma l'occhio in un sistema sferico ideale. L'assenza di sfericità porta a una distribuzione irregolare della luce sulla retina: il punto luminoso forma un'immagine complessa sulla retina, sulla quale possono essere allocate le aree di massima illuminazione. Negli ultimi anni, l'influenza di questa aberrazione sulla massima acuità visiva viene attivamente studiata, anche negli occhi "normali" con l'obiettivo di correggerla e ottenere la cosiddetta supervisione (ad esempio, utilizzando un laser).

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Formazione del sistema ottico dell'occhio

Corpo considerazione di diversi animali in un aspetto ambientale, indicando la natura adattabile di rifrazione m. E. La formazione di un tale sistema ottico come un occhio, che fornisce questo tipo di animale orientamento visivo ottimale in base alle caratteristiche della sua vita e l'ambiente. Apparentemente, non accidentale, ma storicamente e ambientalmente condizionata è il fatto che una persona è contrassegnato prevalentemente rifrazione vicino a emmetropia, meglio fornire una visione chiara e oggetti lontani e vicini, secondo la diversità delle sue attività.

Osservato nella maggior parte degli adulti ravvicinamento regolare di rifrazione emmetropia si riflette in una correlazione elevata inversa tra i componenti anatomiche e ottiche dell'occhio nel corso della sua crescita tende a una combinazione di apparecchi ottici maggiore forza di rifrazione con un asse anteriore-posteriore più corto, e viceversa, minore potere rifrattivo con un asse più lungo. Pertanto, la crescita dell'occhio è un processo regolato. Aumentando occhio dovrebbe essere inteso non facile aumentare le dimensioni e diretto la formazione del bulbo oculare come un sistema ottico complesso sotto l'influenza delle condizioni ambientali e fattori genetici con la sua caratteristica specifica e individuale.

Dei due componenti - anatomici e ottici, la cui combinazione determina la rifrazione dell'occhio, anatomica (in particolare, la dimensione dell'asse anteroposteriore) è molto più "mobile". Attraverso di esso, principalmente, e / regolando l'influenza del corpo sulla formazione della rifrazione dell'occhio.

È stabilito che nell'occhio neonato, di regola, ha una rifrazione debole. Quando i bambini si sviluppano, la rifrazione aumenta: il grado di ipermetropia diminuisce, la debole ipermetropia passa in emmetropia e persino nella miopia, e gli occhi emmetropici diventano miopi in alcuni casi.

Nei primi 3 obiettivi della vita del bambino, l'occhio cresce intensivamente, così come la rifrazione della cornea e la lunghezza dell'asse antero-posteriore, che raggiunge i 22 mm per 5-7 anni, cioè circa il 95% della dimensione dell'occhio dell'adulto. La crescita del bulbo oculare dura fino a 14-15 anni. A questa età, la lunghezza dell'asse dell'occhio si avvicina a 23 mm e il potere di rifrazione della cornea è di 43,0 Dpt.

All'aumentare dell'occhio, la variabilità della sua rifrazione clinica diminuisce: lentamente si intensifica, cioè si sposta verso l'emmetropia.

Nei primi anni di vita di un bambino, l'ipermetropia è il tipo predominante di rifrazione. Man mano che l'età aumenta, la prevalenza dell'ipermetropia diminuisce e la rifrazione emmetrope e la miopia aumentano. L'incidenza della miopia è particolarmente marcatamente aumentata, a partire da 11 a 14 anni, raggiungendo circa il 30% all'età di 19-25 anni. La quota di lungimiranza ed emmetropia a questa età è di circa il 30 e il 40%, rispettivamente.

Sebbene gli indicatori quantitativi della prevalenza di alcuni tipi di rifrazione oculare nei bambini, dati da diversi autori, variino in modo significativo, il modello generale sopra riportato di cambiamenti nella rifrazione oculare con l'età aumenta.

Attualmente sono in corso tentativi per stabilire l'età media della rifrazione oculare nei bambini e utilizzare questo indicatore per risolvere problemi pratici. Tuttavia, come mostra l'analisi dei dati statistici, le differenze nell'ampiezza della rifrazione nei bambini della stessa età sono così significative che tali norme possono essere solo condizionali.

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