Предисловие
У меня есть привычка: считать на эскалаторе метро встречных людей в очках, вернее, сколько «безочкастых» приходится на одного «очкастого». Очень разные бывают результаты: от одного к двадцати до одного к двум. В деловом центре, да еще в будний день, в час пик «очкастых» намного больше, чем на периферии, особенно в выходные. Когда стал ездить за границу, увидел, что Европа — сильно «заочкованный» материк. Бросается в глаза обилие детей в очках. Очень много «очконосителей» в Северной Америке. В Японии бывать не пришлось, но судя по рассказам и фильмам, японец без очков — большая редкость. От чего это зависит? Может быть, от природных условий или от генетических особенностей разных народов? Да, наверное что-то в этом есть. По официальной статистике, в 1985 году в США близорукие люди составили 24 процента, а в Японии - 70 процентов. Но дело не только в этом. Я за короткое время побывал в двух странах с примерно равными климатогеографическими условиями — в Израиле и в Объединенных Арабских Эмиратах. Разница была очевидна. Даже не считая всех тех, кто носил солнцезащитные очки, и женщин в чадре, количество «очкастых» в Израиле намного превышало их количество в ОАЭ. Причем это нельзя связать с уровнем благосостояния стран: по этому показателю ОАЭ уж никак не уступают Израилю. Это скорее связано с традициями, обычаями народа. Носить очки - хорошо или плохо? Очки украшают девушку или, наоборот, говорят о ее неполноценности?
Однажды в эпоху застоя, когда были в моде всевозможные кампании, мне вечером домой позвонил министр здравоохранения (!):
— Вы занимались потребностью населения в очках. Так сколько, по-вашему, нужно производить очковых линз, чтобы ликвидировать дефицит?
— Но, товарищ министр, я лишь предложил методику определения потребности, и ее показатели очень отличны один от другого в разных регионах».
— И все-таки, примерно сколько линз нужно выпускать в год, чтобы удовлетворить спрос?
Я не выдержал нажима и назвал цифру: «Скажем, ориентировочно 20 процентов от численности населения». Назавтра эта цифра оказалась в очередном постановлении ЦК и правительства об очередном улучшении обеспечения населения средствами коррекции зрения. А к концу года склады оптических заводов были забиты линзами всех рефракций, которые местные органы здравоохранения отнюдь не спешили закупать.
Ну, а сколько же на самом деле людей, нуждающихся в очках? Или, говоря «по-ученому», какова биологическая потребность населения в средствах оптической коррекции зрения? Ответ на этот вопрос не так прост, как кажется. С одной стороны, очки можно назначить каждому, ибо нет практически ни одного человека, у которого оба глаза были бы одинаково сфокусированы на бесконечность и столь же хорошо перефокусировались на ближнее расстояние. С другой стороны, путем некоторого бессознательного напряжения зрения большинство людей компенсируют эти отклонения и достаточно хорошо видят и вдаль, и вблизи. Однако даже при существенных отклонениях в оптике глаза возможны другие пути их компенсации. С древних времен известны различные упражнения по улучшению зрения, а также «нетрадиционные» восточные оздоровительные приемы - иглоукалывание, точечный массаж и другие. На рубеже XIX-XX веков появились контактные линзы — «маленькие очки», надеваемые прямо на глаза. Наконец, в последние годы бурное развитие получила рефракционная хирургия, операции, корригирующие оптические дефекты, прежде всего близорукость.
Чтобы во всем этом разобраться, и предлагается данная книжка. Ее основная цель — помочь читателю понять, как работают его глаза и как можно эту работу улучшить. Ибо дело врача — показать пациенту все пути, ведущие к его выздоровлению (точнее, реабилитации), а уж окончательный выбор этого пути - дело пациента.
Что такое рефракция?
Глаз человека - это в конечном счете прибор для приема и переработки световой информации. Его ближайшим техническим аналогом является телевизионная видеокамера. Как глаз, так и камера состоят из двух частей: оптической системы, формирующей изображение на какой-то поверхности, и растра - мозаики из светочувствительных элементов, которые превращают световой сигнал в какой-то другой (чаще всего электрический), который можно передать в накопитель информации. В случае глаза таким накопителем является человеческий мозг, в случае видеокамеры - магнитофонная лента. На рисунке 1 схематически показано устройство глаза в сравнении с устройством видеокамеры.
 |
| Рис.1. Аналогия устройства глаза и видеокамеры. |
Как и у видеокамеры, у глаза есть объектив. Он состоит из двух линз: первая представлена роговой оболочкой, или роговицей, - прозрачной выпуклой пластинкой, вставленной спереди в плотную оболочку глаза (склеру) наподобие часового стекла. Вторая представлена хрусталиком - чечевицеобразной двояковыпуклой линзой, сильно преломляющей свет. В отличие от видеокамеры и других технических камер, эта линза сделана из эластичного материала, и ее поверхности (особенно передняя) могут менять свою кривизну.
Достигается это следующим образом. Хрусталик в глазу "подвешен" на тонких радиальных нитях, которые охватывают его круговым поясом. Наружные концы этих нитей прикрепляются к специальной круговой мышце, которая называется ресничной. Когда эта мышца расслаблена, то кольцо, образуемое ее телом, имеет большой диаметр, нити, держащие хрусталик, натянуты, и его кривизна, а следовательно и преломляющая сила, минимальна. Когда же ресничная мышца напрягается, ее кольцо сужается, нити расслабляются, и хрусталик становится более выпуклым и, следовательно, более сильно преломляющим. Это свойство хрусталика менять свою преломляющую силу, а вместе с этим и фокусную точку всего глаза, называется аккомодацией. Заметим, что и технические системы обладают этим свойством: это наводка на резкость при изменении расстояния до предмета, только она осуществляется не изменением кривизны линз, а их перемещением вперед или назад по оптической оси.
В отличие от видеокамеры, глаз заполнен не воздухом, а жидкостью: пространство между роговицей и хрусталиком заполнено так называемой камерной влагой, а пространство позади хрусталика - студнеобразной массой (стекловидным телом).
Еще один общий элемент у глаза и видеокамеры - диафрагма. В глазу это зрачок - круглое отверстие в радужной оболочке, диск, который находится за роговицей и определяет цвет глаза. Функция этой оболочки - ограничивать поступление света в глаз при очень яркой освещенности. Это достигается сужением зрачка при высокой освещенности и расширением - при низкой. Радужная оболочка переходит в ресничное тело, содержащее уже упомянутую нами ресничную мышцу, а затем в сосудистую оболочку, которая представляет собой густую сеть кровеносных сосудов, выстилающую изнутри склеру и питающую все ткани глаза.
Наконец, важнейшим элементом обеих систем является светочувствительный растр. В камере это сеть крошечных фотоэлементов, перерабатывающих световой сигнал в электрический. В глазу это специальная оболочка - сетчатка. Сетчатка - достаточно сложное устройство, главным в котором является тонкий слой светочувствительных клеток - фоторецепторов. Они бывают двух видов: отвечающие на слабый засвет (так называемые палочки) и отвечающие на сильный засвет (колбочки). Палочек насчитывается около 130 миллионов, и они расположены по всей сетчатке кроме самого центра. Благодаря им обнаруживаются предметы на периферии поля зрения, в том числе при низкой освещенности. Колбочек насчитывается около 7 миллионов. Они расположены главным образом в центральной зоне сетчатки, в так называемом "желтом пятне". Фоторецепторы при изменении количества падающего на них света генерируют электрический потенциал, который передается на клетки-биполяры,
а затем на ганглиозные клетки. При этом, благодаря сложным соединениям этих клеток, происходит удаление случайных "помех" в изображении, усиливаются слабые контрасты, острее воспринимаются движущиеся предметы. В конечном счете вся эта информация в кодированном виде передается в виде импульсов по волокнам зрительного нерва, которые начинаются от ганглиозных клеток и идут в мозг. Зрительный нерв - аналог кабеля, который передает сигнал от фотоэлементов на регистрирующее устройство в видеокамере. Разница только в том, что в сетчатке существует не просто передатчик изображения, но и "компьютер", занимающийся обработкой изображения.
Существует поверье, что новорожденный младенец видит мир перевернутым и только постепенно, сопоставляя видимое с осязаемым, учится видеть все правильно. Это весьма наивное представление. Хотя на сетчатке глаза действительно возникает перевернутое изображение видимой картины, это вовсе не означает, что такое же изображение отпечатывается в мозгу. Надо сказать, что "изображение" (если под ним понимать распределение в пространстве возбужденных и невозбужденных нервных клеток - нейронов) в зрительном центре - а он находится на берегах шпорной борозды затылочной коры мозга - весьма сильно отличается от картинки на сетчатке. В нем гораздо крупнее и детальнее изображен центр картинки, чем ее периферия, выделяются резкие перепады освещенности - контуры предметов, каким-то образом отделяются движущиеся детали от неподвижных. Словом, в зрительной системе происходит не просто передача изображения, как в телефаксе, а одновременно его расшифровка и отбрасывание ненужных или менее нужных деталей. Впрочем, сейчас уже изобрели технические системы по сжатию информации для ее экономной передачи и хранения. Нечто подобное происходит и в человеческом мозге.
Но наша тема - не обработка изображения, а его получение. Для того, чтобы оно было резким, сетчатка, очевидно, должна находиться в заднем фокусе оптической системы глаза. Возможны три случая, схематически изображенные на рисунке 2: либо сетчатка находится впереди фокуса, либо в фокусе, либо позади него. Во втором случае изображение предметов, находящихся вдали ("в бесконечности"), будет резким, четким, в остальных двух оно будет размытым, нечетким. Но есть разница: в первом случае никакие внешние предметы не видны четко, причем близкие видны еще хуже, чем удаленные, тогда как в третьем случае есть какое-то конечное расстояние от глаза, на котором предметы видны четко.
 |
| Рис.2. Три варианта оптической системы глаза. |
Относительное положение фокусной точки глаза и сетчатки называется клинической рефракцией, или просто рефракцией, глаза. Случай, когда фокус лежит за сетчаткой, называется дальнозоркостью (гиперметропией), когда на сетчатке - соразмерной рефракцией (эмметропией), когда перед сетчаткой - близорукостью (миопией). Из сказанного должно быть ясно, что близорукость - удачный термин, поскольку такой глаз хорошо видит вблизи, а дальнозоркость - неудачный термин, поскольку такой глаз плохо видит и вдаль, и вблизи.
В случае дальнозоркости или близорукости зрение может быть исправлено с помощью очков. Действие очков основано на свойстве сферических линз собирать или рассеивать лучи. При дальнозоркости в очки должна быть вставлена выпуклая (собирательная) линза (рис.3), при близорукости - вогнутая (рассеивающая) линза (рис.4). Выпуклые линзы обозначаются знаком "+", а вогнутые знаком "-".
 |
 |
| Рис.3. Схема коррекции дальнозоркости. |
Рис.4. Схема коррекции близорукости. |
Степень близорукости и дальнозоркости измеряется преломляющей силой той линзы, которая их исправляет.
Напомним, что преломляющая сила (рефракция) линзы - это величина, обратная ее фокусному расстоянию, выраженному в метрах. Измеряется она в диоптриях. Линза силой в одну диоптрию (обозначается латинской буквой 1 D, по-русски 1 дптр) имеет фокусное расстояние в 1 метр, две диоптрии - в 1/2 метра, десять диоптрий - в 1/10 метра и так далее.
Итак, когда говорят, что у человека близорукость 2 диоптрии, это означает, что фокус его глаза находится перед сетчаткой и что человек четко видит предметы, находящиеся на расстоянии 1/2 метра от глаз, и для того чтобы резко увидеть далекие предметы, ему необходимо поместить перед глазами вогнутые линзы силой -2 D. А дальнозоркость в 5 диоптрий означает, что нужна выпуклая линза +5 D. В реальном пространстве нет такого расстояния, на котором бы дальнозоркий глаз, в отличие от близорукого, хорошо видел.
Впрочем, так ли это на самом деле? Ведь мы до сих пор не принимали в расчет аккомодацию, то есть считали, что рефракция глаза постоянна. Однако это не так. Благодаря ресничной мышце выпуклость поверхностей хрусталика, а следовательно и вся рефракция глаза, может меняться. Схематически процесс аккомодации показан на рисунке 5. Сверху изображен соразмерный глаз при расслабленной ресничной мышце, то есть при покое аккомодации, снизу - при сокращенной ресничной мышце, то есть при напряжении аккомодации. В первом случае глаз сфокусирован на предмет, находящийся в бесконечности, во втором - на предмет, находящийся на конечном расстоянии. Значит, аккомодация может изменять рефракцию глаза - превращать соразмерный глаз в близорукий, а дальнозоркий - в соразмерный.
 |
| Рис.5. Схема аккомодации глаза. |
Может быть, тогда очки вообще не нужны? Нет, аккомодация не всегда может заменить очки. Как мы уже говорили, в спокойном состоянии ресничная мышца расслаблена, значит, рефракция глаза в этом состоянии слабейшая. Здесь нужно сделать одну оговорку: слабая рефракция - это дальнозоркость, хотя она обозначается зйаком "+", а сильная - близорукость, хотя она обозначается знаком "-". Итак, глаз в спокойном состоянии аккомодации "максимально дальнозоркий", а в напряженном - "максимально близорукий". Отсюда следует, что напряжение аккомодации может исправлять дальнозоркость и не может исправлять близорукость. Правда, периодически появляются сообщения об обнаружении отрицательной аккомодации, но никому пока не удалось показать, что она может быть больше 1 диоптрии. Аккомодация, как и рефракция, измеряется в диоптриях. Для соразмерного глаза степень ее напряжения означает расстояние ясного видения: так, при аккомодации в 2 диоптрии глаз видит четко на 1/2 метра, в 3 диоптрии - на 1/3 метра, в 10 диоптрий - на 1/10 метра и так далее.
Для дальнозоркого глаза аккомодация выполняет еще и задачу исправления дальнозоркости при зрении вдаль. Значит, дальнозоркость требует постоянного напряжения аккомодации. При дальнозоркости большой степени такая задача становится для ресничной мышцы непосильной. Но и при умеренной дальнозоркости (и даже при соразмерной рефракции) рано или поздно возникает необходимость в очках. Дело в том, что с 18-20 лет ресничная мышца начинает ослабевать. Точнее, ослабевает способность к аккомодации, хотя до сих пор не ясно, связано это с ослаблением ресничной мышцы или с отвердением хрусталика.
В возрасте старше 35-40 лет даже человеку с соразмерной (эмметропической) рефракцией бывают необходимы очки для работы на близком расстоянии. Если считать рабочим расстоянием 33 сантиметра (нормальное расстояние от глаз до книги), то человеку после 30 лет для замены слабеющей аккомодации бывают необходимы "плюсовые" очки, в среднем, по одной диоптрии на каждые 10 лет, то есть:
40-летнему - 1 диоптрия, 50-летнему - 2 диоптрии, 60-летнему - 3 диоптрии. При дальнозоркости к этим цифрам еще нужно прибавлять ее степень. Людям старше 60 лет силу очковых линз обычно уже не увеличивают, так как "плюсовые" линзы в 3 диоптрии полностью заменяют аккомодацию на 33-сантиметровое расстояние. Только тогда, когда острота зрения слабеет и человеку приходится придвигать книгу еще ближе к глазам, оптическую силу линз увеличивают, однако это уже другое использование линз - не для исправления нарушений рефракции и аккомодации, а для увеличения изображения. Возрастное ослабление аккомодации получило название "пресбиопия".
Итак, каждый глаз обладает рефракцией и определенным объемом аккомодации. Последняя обеспечивает четкое видение на разных расстояниях и до известной степени может компенсировать дальнозоркость Две крайние точки объема аккомодации называются ближайшей и дальнейшей точками ясного видения Схематически положение этих точек для дальнозоркого, близорукого и соразмерного глаза показано на рисунке 6 На этом рисунке даны две шкалы расстояний. в диоптриях и в сантиметрах Понятно, что вторая шкала распространяется только на рефракцию отрицательных значений Для рефракции положительных значений дальнейшая точка ясного видения лежит не в реальном, а в "отрицательном" пространстве, то есть лежит как бы "за глазом".
 |
| Рис.6. Объем аккомодации глаза. |
Органом, непосредственно реализующим аккомодацию, является хрусталик Без него аккомодация невозможна. А зрение, оказывается, возможно. И это впервые показал французский хирург Жак Давиэль более двухсот лет тому назад Он первым провел операцию удаления катаракты Катаракта - это помутнение хрусталика, одна из самых частых причин слепоты в пожилом возрасте Глаз без хрусталика видит, но очень нечетко, потому что у человека появляется дальнозоркость приблизительно 10-12 D Для восстановления зрения такому человеку необходимы очки с сильными "плюсовыми" линзами.
Сейчас после удаления катаракты внутрь глаза в большинстве случаев вставляют маленькую линзу - искусственный хрусталик из органического стекла. Первым эту операцию стал проводить английский хирург Ридли. Во время Второй мировой войны ему приходилось оперировать раненных в глаза летчиков. Он обратил внимание на то, что глаз почти не реагирует на попавшие внутрь него осколки от лобового стекла, сделанного из плексигласа, в то время как на металлические осколки отвечает бурным воспалением. И тогда Ридли попробовал вставлять вместо хрусталика линзы из плексигласа. За прошедшие десятилетия сами линзы, да и способ имплантации сильно изменились. Теперь такие линзы делают из различных материалов, в том числе силикона, коллагена и даже искусственного алмаза лейкосапфира. Но принцип замены мутного хрусталика внутриглазной линзой остался прежним. Линза избавляет человека от тяжелых и неудобных очков и не имеет их недостатков - сильного увеличения, ограничения поля зрения и призматического действия на периферии.
Остается добавить, что состояние глаза без хрусталика называется афакией (а - отрицание,
факос - линза), а с искусственным хрусталиком - артифакией (или псевдофакией). Два вида коррекции афакии (очками и внутриглазной линзой) изображены на рисунке 7.
 |
| Рис.7. Схема очковой и внутриглазной коррекции афакии. |
|
