Нормальная фокусировка и движения глаз

Описание

Прежде чем при помощи зрения вы осознаете то, что видите, должна быть осуществлена сложная последовательность событий. Начинается все с формирования на сетчатке некоторого изображения. Наиболее понятная мозгу информация возникает при наличии резкой и четкой картинки, с заметными границами и формами. Четкость картинки обусловлена остротой зрения, часто связываемой с цифрой 1,0.

Что же означает эта цифра? Связана она с формулой угла зрения (1,0 — это 5 минут угловой дуги) и была выведена в прошлом веке Снелленом. Для определения остроты зрения по этой шкале используются специальные буквы, расположенные от пациента на расстоянии 5 метров. Выражение 0,5 означает, что то, что вы должны были бы видеть с расстояния 10 метров, вы видите только с 5 метров. Выражение 0,2 означает, что вы видите с 5 метров то, что должны были бы видеть с расстояния 25 метров.

Давайте на некоторое время забудем, что наш глаз — это живой орган, и будем рассматривать его как некую оптическую систему, в задачу которой входит сфокусировать на сетчатку изображение внешнего мира. Здесь нам не обойтись без термина «преломление», поэтому стоит его определить.

Лучи света движутся по прямой. Явление преломления заключается в том, что при прохождении через границу прозрачных сред с различной плотностью световые лучи изменяют свое направление. Это проще понять, если посмотреть сбоку на ложку в стакане воды (рис. 16).
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

Кажется, что на границах воды, воздуха и кромки стакана ложка «переломлена», и происходит это потому, что здесь мы имеем дело с тремя различными прозрачными средами — воздухом, стеклом и водой, так что на их границах лучи света несколько меняют свое направление.

В нашем глазу имеется несколько прозрачных сред с различной плотностью, которые свет должен преодолеть, прежде чем он попадет на сетчатку. Наибольшее преломление происходит на поверхности сферической роговицы, намного более плотной, чем воздух (если вам приходилось открывать глаза под водой, то вы знаете, что в этом случае все кажется расплывчатым: вода, будучи плотнее воздуха, преломляет лучи света по-другому).

Еще одним существенным преломляющим элементом в глазу является хрусталик. Если у роговицы контур фиксированный, то хрусталик может менять свою форму и тем самым угол преломления. Фактически он представляет собой изменяющуюся систему фокусировки, имеющую целью придать лучам света, приходящим от некоторого объекта, наилучший фокус независимо от расстояния между этим объектом глазом.

Работает эта система следующим образом. Когда вы смотрите на что-нибудь с расстояния около 5 метров, кривизна хрусталика остается минимальной с незначительным коэффициентом преломления. Когда вы смотрите на объект, расположенный на меньшем расстоянии, кривизна хрусталика увеличивается, сам он утолщается, увеличивая силу преломления и придавая тем самым световым лучам фокус. Подобное фокусирование хрусталика называется аккомодацией и управляется степенью резкости изображения на сетчатке глаза (рис. 17, а, б).

С возрастом хрусталик теряет свою эластичность и уже не справляется с фокусировкой лучей света от близлежащих объектов. Большинство людей начинают это чувствовать лет в сорок, им становятся нужны очки для чтения или бифокальные очки.

Очень важно то, что аккомодация обоих глаз должна быть одинаковой. Наши два глаза не могут работать независимо друг от друга.
Если общая сила рефракции глаза точно соответствует размерам глазного яблока, то получается идеально сфокусированное изображение (типичные расстройства зрения мы здесь не учитываем). Так как глаз является живым органом, то в его частях, имеющих дело с преломлением света, могут быть самые разные отклонения. Малейшая погрешность в радиусе роговицы (до одной десятой миллиметра) или в размерах глазного яблока (до одной трети миллиметра) может вывести изображение из фокуса.

Кроме того, что четкое изображение должно быть сфокусировано на сетчатке, оно должно также попасть в очень небольшую определенную область на ней. Чтобы лучше видеть, глаз должен удерживать изображение в центре желтого пятна. Это совсем не простая задача, если учесть, что глаз находится в постоянном движении и объект, на который вы смотрите, тоже может двигаться.

Чтобы постоянно удерживать объект в фокусе, мозгу приходится играть в бесконечные игры типа «холодно-горячо». К внешним мышцам глазного яблока идет непрерывный поток нервных импульсов, причем к обоим глазам сигналы направляются так, чтобы они работали синхронно. Обычно они просто не могут работать независимо друг от друга (немного попрактиковавшись, можно научиться одной рукой поглаживать живот, а другой похлопывать себя по голове, но никакие упражнения не помогут вам научиться двигать одним глазом вверх-вниз, а вторым — влево-вправо).

Но обратите внимание, задача по управлению движением глаз еще более сложна! Есть два принципиально различных типа движений глаз:

1. когда оба глаза двигаются в одном и том же направлении, то есть, например, вправо или вниз;
   
2. когда глаза сходятся к переносице, чтобы удержать фокусировку объекта на желтом пятне сетчатки.
   

Все эти движения осуществляются постоянно и почти в неограниченном количестве сочетаний. Пока вы читаете эти строки, ваши глаза непрерывно передвигаются вправо-влево, иногда опускаясь вниз, и одновременно они перемещаются навстречу друг другу.

Эти движения глаз совсем несложно увидеть, если рядом есть другой человек. Подержите карандаш в полуметре от его носа, а затем начните медленно приближать карандаш к нему. Если он будет следить взглядом за карандашом, то вы заметите, как его глаза сходятся к переносице. Человек с хорошей сходимостью (конвергенцией) глаз должен быть в состоянии удерживать некоторое время взглядом карандаш на расстоянии около 10 сантиметров, прежде чем его глаза «перескочат» на что-то другое.

Рассматривание объектов вблизи и чтение требуют как аккомодации хрусталика, так и конвергенции глаз. В ходе эволюции нашей зрительной системы обе эти функции слились воедино. Определенная аккомодация вызывает определенную конвергенцию, и наоборот, что создает для нервной системы довольно существенную «экономию», но в то же время, так как в живых органах происходит множество самых разнообразных процессов, это делает зрительную систему подверженной самым разным проблемам, которые мы подробнее обсудим в последующих главах.

Статья из книги: Зрение, очки и контактные линзы | Соломон Г., Цинн У.
.