В качестве оптической системы глаз не является совершенным. Объясняется это несколькими причинами. Одна из них заключается в том, что поверхность роговицы несимметрична относительно оптической оси глаза. Кривизна роговицы в верхних и нижних ее частях несколько больше, чем в боковых – левой и правой. Это уменьшает четкость изображения на сетчатке.
Второе явление получило название сферической аберрации. Дело в том, что фокусное расстояние для лучей, которые проходят через оптическую ось, и лучей, проходящих через периферические части хрусталика, различаются. Это обуславливает появление на сетчатке размытого изображения. Частичной компенсацией этого явления может быть отсекание периферических лучей, падающих на хрусталик. В этом случае четкость изображения увеличивается. Это и происходит при сужении зрачка.
Третья причина несовершенства оптической системы глаза вызвана следующим: простые линзы преломляют свет разной длины волн одинаково. Свет с более короткой длиной волны в пределах видимой части спектра преломляется больше, чем с более длинной. Это явление было названо хроматической абберацией. Следующий дефект зрения связан с нарушением процессов аккомодации. Под аккомодацией понимается приспособление глаза к видению разноудаленных предметов. Механизм аккомодации заключается в следующем. Изменение кривизны хрусталика вызывается сокращением ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика.
Схематическое представление механизма аккомодации. Слева – фокусировка вдаль; справа – фокусировка на близкие предметы.
Хрусталик находится в капсуле, которая прикреплена к связкам, в свою очередь, связанным с ресничным телом. Связки всегда натянуты, и их натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. В ресничном теле находятся гладкие мышечные волокна. При их сокращении тяга связок ослабляется, а значит, уменьшается давление на хрусталик, который вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму. Сокращение мышц регулируется парасимпатической и симпатической отделами вегетативной нервной системы,
Нарушение преломления лучей выступает в двух формах – близорукости (миопии) (b) и дальнозоркости (гиперметропии) (c).
Ход лучей при различных видах клинической рефракции глаза.
a – эметропия (норма);
b – миопия (близорукость);
c – гиперметропия (дальнозоркость);
d – астигматизм.
Близорукость может быть обусловлена или большой длиной глазного яблока, или повышенной преломляющей способностью хрусталика. В этом случае главный фокус преломления будет располагаться не на сетчатке, а перед ней.
Дальнозоркость объясняется или уменьшением преломляющей силы хрусталика, или уменьшением величины глазного яблока. В этих случаях фокус будет находиться за сетчаткой.
Помимо перечисленных выше дефектов оптической системы глаза, могут происходить изменения внутреннего состава хрусталика и стекловидного тела, ведущие к их помутнению. Поэтому при преломлении света наблюдается его диффузное рассеивание. При рассмотрении белого фона поверхности человек видит мелькающие кружочки, точки и т. д.
