Доказательство принятой теории аккомодации

Описание

Способность глаза изменять свой фокус для того, чтобы видеть на различных расстояниях, интересует научный мир уже с тех пор, как Кеплер попытался объяснить это, предложив в качестве определяющего фактора изменение расположения кристаллического хрусталика. В дальнейшем каждая выдвигаемая гипотеза опиралась именно на это.

Идея Кеплера, как и идея о том, что изменение фокуса было вызвано удлинением глазного яблока, приобрела множество сторонников. Некоторые придерживались того мнения, что в объяснении данного явления можно было учитывать способность зрачка сужаться, пока после проведения операции по удалению радужки не был установлен факт того, что глаз идеально аккомодировал без этой части зрительного механизма.

Некоторые учёные, неудовлетворённые всеми этими теориями, отказывались от всех предложенных вариантов и смело утверждали, что нет никаких изменений фокуса, эта точка зрения была окончательно опровергнута когда изобрели офтальмоскоп, что сделало возможным наблюдать глаз изнутри.

Идея о том, что изменение фокуса может осуществляться за счёт изменения формы хрусталика, кажется, была впервые выдвинута, согласно Ландольту, иезуитом Шейнером (1619). Позднее её развил Декарт (1637). Но первое конкретное доказательство в поддержку этой теории было представлено доктором Томасом Юнгом в публикации, прочитанной перед Лондонским королевским сообществом в 1800 году.

«Он привёл такие объяснения», говорит Дондерс, «которые, будучи правильно понятыми, должны быть приняты как несомненные доказательства». В то время, правда, они привлекли мало внимания.

Где-то полвека спустя случилось так, что Максимилиану Лангенбеку довелось искать решение данной проблемы с помощью того, что нам известно как «изображения Пуркинье». Если маленький яркий источник света, обычно свечу, держат перед глазом и немного в стороне от него, то видны три изображения: одно яркое в нормальном положении; другое большое, но менее яркое и также в нормальном положении; а третье - маленькое, яркое и перевёрнутое. Первое исходит с роговицы, прозрачного покрытия радужки и зрачка, а два других – с хрусталика: то, что стоит прямо, с передней его части, а перевёрнутое – с задней.

Отражение с роговицы было известно ещё в древности, хотя его происхождение не было открыто до наших времён; но два отражения от хрусталика были впервые изучены в 1823 году Пуркинье, и, следовательно, это трио изображений сейчас носит его имя.

 

Лангенбек изучил эти изображения невооружённым глазом и пришёл к выводу, что во время аккомодации то изображение, что посередине, становилось меньше, чем когда глаз был в состоянии покоя. А так как изображение было отражено от выпуклой поверхности, то оно уменьшалось прямо пропорционально выпуклости той поверхности.

Он сделал вывод о том, что передняя поверхность хрусталика стала более выпуклой, когда глаз настроился на зрение вблизи. Дондерс повторил эксперименты Лангенбека, но не смог сделать каких-либо удовлетворительных наблюдений. Однако он предположил, что если изучать изображения с помощью увеличительного стекла, то они могли бы «показать с уверенностью», изменялась ли форма хрусталика во время аккомодации.

Крамер, действуя в предложенном им направлении, изучил изображения, увеличенные в 10-20 раз, и это позволило ему убедиться в том, что изображение, которое отражается от передней поверхности хрусталика, значительно уменьшилось во время аккомодации.

Позднее Гельмгольц, работая независимо, сделал похожее наблюдение, но с помощью другого метода. Как и Дондерс, он обнаружил изображение, полученное обычными способами, на передней поверхности хрусталика, очень неудовлетворительным и в своём «Справочнике по Физиологической Оптике» он описывает его как «обычно настолько нечёткое, что форма пламени не может быть распознана наверняка».

Так, он размещал два источника света, или один, размноженный отражением в зеркале, позади экрана, в котором были два маленьких прямоугольных отверстия. Все было организовано так, что свет от источников, который светил через отверстия экрана, формировал два изображения на каждой отражающей плоскости.

Во время аккомодации, как казалось Гельмгольцу, два изображения на передней поверхности хрусталика становились меньше и приближались друг к другу, тогда как по возвращении глаза в состояние покоя они увеличивались в размере и отдалялись друг от друга.

Это изменение, сказал он, может быть увидено «легко и отчётливо». Наблюдения Гельмгольца о поведении хрусталика при аккомодации, опубликованные где-то в середине прошлого века, были вскоре приняты как факты и с того времени существуют в качестве утверждений в любом учебнике на эту тему.

«Мы могли бы сказать», пишет Ландольт, «что открытие той части процесса аккомодации, которую выполняет кристаллический хрусталик, - одно из потрясающих достижений медицинской физиологии, и теория о её работе, конечно же, одна из наиболее утвердившихся, так как она не только имеет огромное количество ясных и математических подтверждений её корректности, но и все другие теории, выдвинутые для объяснения аккомодации могут быть легко и полностью отклонены...

Факт того, что глаз аккомодирует на ближнем расстоянии путём увеличения кривизны своего кристаллического хрусталика, следовательно, бесспорно подтверждён».

«Вопрос был решён», говорит Чернинг, «путём наблюдения изменений изображений Пуркинье во время аккомодации, которые подтвердили то, что аккомодация вызывается увеличением кривизны внешней поверхности кристаллического хрусталика».

«Величайшие мыслители», говорит Кон, «сотворили множество трудностей в изучении данного аспекта, и только до недавнего времени эти процессы начали излагаться чётко и ясно в работах Сансона, Гельмгольца, Брюке, Хенсена и Волькерса».

 

Хаксли ссылается на наблюдения Гельмгольца как на «достоверные факты, которым должны соответствовать все объяснения этого процесса», а Дондерс называет свою теорию «истинным принципом аккомодации».

Арльт, развивший теорию удлинения глазного яблока и веривший в то, что ничто другое не было возможным, поначалу был против заключений Крамера и Гельмгольца, но позже принял их.

Изучая различные доказательства теории, мы можем только удивляться, что наука позволяет себе быть основанной на таком обилии противоречий в столь важной области медицины, как лечение зрения. Гельмгольц, хоть и был убеждён в правильности своих наблюдений, показывающих изменение формы хрусталика во время аккомодации, все же чувствовал себя не способным говорить с уверенностью о том, каким же образом осуществлялось предполагаемое изменение кривизны, и достаточно странно, что этот вопрос до сих пор обсуждается.

Как он утверждает, не найти «абсолютно ничего, кроме цилиарной мышцы, чему могла бы быть приписана аккомодация». Гельмгольц заключил, что вроде как наблюдаемое им изменение кривизны хрусталика должно быть вызвано деятельностью этой мышцы, но он не смог предложить какой-либо удовлетворительной теории о том, каким же образом действует мышца, чтобы достичь таких результатов, и он недвусмысленно заявляет о том, что предложенная им точка зрения имеет исключительно вероятностный характер.

Некоторые из его последователей, «более лояльно, нежели сам король», как это описал Чернинг, «провозгласили истинным то, что он сам с большой осторожностью объяснял как вероятное».

Но принятие в этом случае не было таким же единодушным, как когда дело касалось наблюдений за поведением изображений, отражённых от хрусталика.

Никто, кроме настоящего автора, насколько я знаю, не осмелился задаться вопросом, а является ли цилиарная мышца ответственной за аккомодацию. Но, что касается того, каким образом она работает, здесь, как правило, появляется необходимость более подробно осветить этот вопрос.

 

Так как хрусталик не является фактором аккомодации, то неудивительно, что никто так и не смог обнаружить, каким же образом он меняет свою кривизну. Но ведь действительно странно, что эти трудности никоим образом не поколебали всемирную уверенность в том, что хрусталик изменяется.

Когда хрусталик удалён из-за катаракты, у пациента обычно обнаруживается утрата аккомодации, и ему не только приходится носить очки для возмещения утраченного элемента, но и приходится надевать более сильные очки для чтения.

Однако немногие из этих случаев после привыкания к новому состоянию становятся способными видеть вблизи без каких-либо изменений в их очках. Существование этих двух классов случаев – это огромный камень преткновения для офтальмологии. Как оказалось, очень многие поддержали теорию о хрусталике как факторе в аккомодации, но второе было трудно объяснить, и одно время, как заметил доктор Томас Юнг, существовало «великое неодобрение» этой идеи.

Множество случаев заметного изменения фокуса в глазе без хрусталика докладывается Королевскому Сообществу компетентными наблюдателями. Доктор Юнг, прежде чем продвигать свою теорию аккомодации, потрудился исследовать некоторые из них и в результате пришёл к выводу, что в наблюдении была сделана ошибка.

Однако в то время как он был убеждён в том, что в таком глазе «действительное фокальное расстояние остаётся полностью неизменным», он охарактеризовал свой собственный аргумент в поддержку этой точки зрения как лишь «допустимо убедительной». В более поздний период Дондерс провёл несколько исследований, из которых заключил, что «при афакии остаётся то, что называется едва заметным следом способности аккомодировать».

Гельмгольц изъявил похожую точку зрения, а фон Грефе, хоть он и видел «лёгкий остаток» способности к аккомодации глаза без хрусталика, все же решил, что это не является существенным для того, чтобы отвергнуть теорию Крамера и Гельмгольца.

«Это может быть», как он сказал, «из-за аккомодативного действия радужки и, возможно, также из-за удлинения зрительной оси посредством действия внешних мышц».

Около трёх четвертей века мнения этих специалистов прошли отголосками через литературу по офтальмологии. Сегодня существует широко известный и бесспорный факт того, что многие люди после удаления хрусталика вследствие катаракты могут видеть в совершенстве на любых расстояниях, не меняя очков. Каждый офтальмолог, которого я когда-либо встречал, видел такого рода случаи, и многие из них изложены в литературе.

В 1872 году профессор Форстер из Бреслау доложил о серии двадцати двух случаев явной аккомодации в глазах, из которых был удалён хрусталик вследствие катаракты. Возраст этих людей разнился от одиннадцати до семидесяти четырёх лет, и те, что были моложе, имели больше способности к аккомодации, чем люди старшего возраста.

Годом позже Войнов из Москвы сообщил об одиннадцати случаях; возраст был от двенадцати до шестидесяти лет. В 1869 и 1870 годах, соответственно, Лоринг доложил Нью-Йоркскому Офтальмологическому Сообществу и Американскому Офтальмологическому Сообществу о случае с молодой женщиной восемнадцати лет, которая без смены очков читала двенадцатифутовую строку проверочной таблицы Снеллена в двадцати футах от неё, а также читала шрифт «диамант» с расстояния от пяти до двадцати дюймов. 8 октября 1894 года пациент доктора Дэвиса, который, как оказалось, мог в совершенстве аккомодировать без хрусталика, согласился представиться Нью-Йоркскому Офтальмологическому Сообществу.

Доктор Дэвис сообщает: «Члены сообщества были разделены во мнениях о том, как пациент мог аккомодировать вблизи в очках для дали», но факт того, что он мог видеть на этом расстоянии без смены очков, обсуждаться не стал.

Пациент работал шеф-поваром, ему было сорок два года, и 27 января 1894 года доктор Дэвис удалил чёрную катаракту из его глаза, снабдив его тут же обычным комплектом очков: одни для возмещения хрусталика, для дальнего зрения, и более сильные – для чтения. В октябре он вернулся к доктору. Вернулся не потому, что с его глазом что-то было не в порядке, а потому что боялся, что он, возможно, «напрягает» свой глаз.

Он перестал пользоваться очками, для чтения спустя несколько недель и с тех пор носил только очки для дали. Доктор Дэвис усомнился в правдивости утверждений пациента, так как не встречал подобных случаев раньше, но после исследования обнаружил, что слова пациента были похожи на правду. Своим глазом с удалённым хрусталиком и выпуклым стеклом в одиннадцать с половиной диоптрий, пациент читал десятифутовую строчку на проверочной таблице с расстояния в двадцать футов.

С тем же стеклом, не изменяя своего положения, он читал мелкий шрифт с расстояния от четырнадцати до восемнадцати дюймов. Доктор Дэвис потом представил этот случай Офтальмологическому Сообществу, но не получил от них вразумительной реакции. Четыре месяца спустя, 4 февраля 1895 года, пациент продолжал читать 20/10 с дальнего расстояния, а диапазон расстояний, с которых он читал вблизи, увеличился так, что он мог читать «диамант» с расстояния от восьми до двадцати двух с половиной дюймов.

Доктор Дэвис провёл с ним несколько тестов и, хоть и не смог найти какого-либо объяснения его странным представлениям, все же сделал несколько интересных наблюдений. Результаты проверки на глазе без хрусталика, которыми Дондерс убедил себя в том, что глаз с отсутствующим в нем хрусталиком не имел аккомодационной способности, были несколько отличны от тех, что были представлены авторитетным голландским доктором, и доктор Дэвис поэтому заключил, что эти тесты были «совершенно недостаточными для того, чтобы считать этот вопрос спорным».

Во время аккомодации офтальмометр показал, что кривизна роговицы изменилась и что роговица немного выдвинулась вперёд. Под воздействием скополамина, препарата, иногда используемого вместо атропина для паралича цилиарной мышцы (1/10 процентный раствор каждые пять минут в течение тридцати пяти минут, после чего ожидание в течение получаса), эти изменения имели место, как и раньше. Они также возникали, когда веки придерживались в верхнем положении.

Таким образом, доктор Дэвис предположил, что с помощью возможного влияния давления век и удалённой цилиарной мышцы можно объяснить эти изменения.

Под действием скополамина аккомодация человека также была слегка изменена, диапазон зрения вблизи был уменьшен только до двух с половиной дюймов.

Дальше офтальмометр показал, что у пациента совсем не было астигматизма. Он показал то же самое около трёх месяцев после операции, но три с половиной недели после неё у него было четыре с половиной диоптрии.

В поисках более конкретных объяснений данного явления доктор Дэвис провёл похожие тесты, как и в случае, описанном в докладе Вебстера в «Архивах Педиатрии». К доктору Вебстеру привели десятилетнего пациента с двойной врождённой катарактой. Левый хрусталик весь был в частых проколах, похожих на булавочные, была лишь непросвечивающая мембрана, капсула хрусталика, тогда как правый хрусталик повреждён не был. Вокруг по краям он был достаточно прозрачным для того, чтобы можно было хоть как-то видеть.

Доктор Вебстер сделал отверстие в мембране, заполнявшей зрачок левого глаза, после чего зрение этого глаза в очках, заменивших хрусталик, стало почти как зрение правого глаза без очков. По этой причине доктор Вебстер решил, что не обязательно прописывать пациенту очки для дали, и прописал ему только очки для чтения – плоское стекло для правого глаза и +16 диоптрий для левого.

14 марта 1893 года он вернулся и сказал, что носил очки для чтения, не снимая их. С этими очками он обнаружил, что мог читать двадцатифутовую строку на проверочной таблице с расстояния двадцати футов и без труда читал шрифт «диамант» с расстояния четырнадцати дюймов.

 

Позже был удалён правый хрусталик, после чего никакой аккомодации в этом глазу не наблюдалось. Два года спустя, 16 марта 1895 года, его осматривал доктор Дэвис. Он обнаружил, что левый глаз уже мог аккомодировать в диапазоне от десяти до восемнадцати дюймов.

В этом случае никаких изменений роговицы не наблюдалось. Результаты тестов Дондерса были похожими на эти, в более раннем случае, и под действием скополамина глаз аккомодировал, как и раньше, но уже не так легко. Никакой аккомодации не наблюдалось в правом глазе.

При сопоставлении с принятыми теориями эти и подобные им случаи вызывают огромное недоумение. С помощью ретиноскопа глаз без хрусталика может быть увиденным в процессе совершения им аккомодации, но теория Гельмгольца довлеет над умом офтальмолога настолько сильно, что он не может поверить даже в доказательство объективной проверки. Очевидный факт аккомодации называют невозможным, и многие теории, очень любопытные и ненаучные, были развиты с расчётом на это.

Дэвис имеет такое мнение, что «лёгкие изменения кривизны роговицы и её лёгкое увеличение, наблюдавшееся в некоторых случаях, может там осуществляться за счёт присутствия каких-то аккомодационных сил, но это настолько незначительный фактор, что им можно полностью пренебречь, так как в некоторых из наиболее заметных случаев аккомодации в афакических глазах не наблюдалось».

Намеренное воспроизведение астигматизма – ещё один камень преткновения для тех, кто поддерживает принятые теории, так как оно включает в себя изменение формы роговицы, а такое изменение не совместимо с идеей «нерастяжимого» глазного яблока.

Однако, кажется, что им это доставляет меньше беспокойства, чем аккомодация глаза с отсутствующим в нем хрусталиком, потому описано таких случаев гораздо меньше. К счастью, некоторые интересные факты были озвучены Дэвисом, изучавшим это явление в связи с обнаружением изменения формы роговицы в глазе с отсутствующим хрусталиком.

Случай имел место с хирургом-практикантом в Больнице Глаза и Уха в Манхеттене, доктором Джонсоном. Обычно этот джентльмен имел полдиоптрии астигматизма на каждом глазу, но он мог усилием воли увеличивать его до двух диоптрий в правом глазе и до одной с половиной в левом. Он делал это много раз в присутствии множества членов из персонала больницы и также делал это, когда верхние веки придерживались в верхнем положении, показывая то, что давление век ничего общего не имело с этим явлением.

Позже он поехал в Луисвилл, и там доктор Рэй по рекомендации доктора Дэвиса проверил его способность воспроизводить астигматизм под действием скополамина (четыре закапывания 1/5 процентного раствора). В то время как глаза были под действием препарата, астигматизм, казалось, увеличивался, согласно показаниям офтальмометра, до одной с половиной диоптрий в правом глазе и до одной диоптрии в левом.

Исходя из этих фактов, влияние век и цилиарной мышцы были исключены, и доктор Дэвис заключил, что изменение формы роговицы было «воспроизведено практически полностью за счёт действия внешних мышц». Какое объяснение дали другие этому явлению, я не знаю.