Podstawowe wiadomości o przebiegu widzenia w przypadku oka miarowego i wad wzroku.
W naszym artykule "Oko - budowa, odbiór światła i miarowość oka" (patrz nr 22 naszego pisma) przedstawiliśmy informacje dotyczące budowy i funkcji oka jako odbiornika światła oraz miarowość oka. W dzisiejszym materiale chcemy przypomnieć zagadnienia związane z niemiarowością oka i jego korekcją.
W praktyce niestety spotykamy się z odchyleniami od oka miarowego i wtedy mówimy o jego niemiarowości (ametropia), czyli nieodwzorowywaniu punktów nieskończenie odległych na siatkówce przy założeniu "wyłączonej" akomodacji. W warunkach oka z symetrią obrotową istnieją dwa podstawowe przypadki, czyli nadwzroczność (hypermetropia) i krótkowzroczność (myopia).
Z nadwzrocznością mamy do czynienia wtedy, gdy ognisko obrazowe przy patrzeniu na przedmioty odległe i przy wyłączonej akomodacji znajduje się za siatkówką. Spowodowane to może być za krótką gałką oczną (tzw. nadwzroczność osiowa) lub za długą ogniskową układu optycznego oka (tzw. nadwzroczność refrakcyjna). Przedstawiono to na rysunkach 1 i 2.
Czy taka sytuacja powoduje złe widzenie wszystkich przedmiotów dalekich i bliskich? Na szczęście nie, gdyż jak już wiemy zaczyna działać "mechanizm" akomodacji powodując, że już dla przedmiotów dalekich soczewka skraca swoją ogniskową tworząc obraz na siatkówce. Jeżeli jednak przedmiot będzie się zbliżał do oka, wówczas w pewnej odległości zależnej od danego oka zabraknie akomodacji i nie powstanie na siatkówce ostry obraz przedmiotu B. Punkt bliży znajduje się w takim przypadku w większej odległości niż dla oka miarowego.
Drugim przypadkiem jest krótkowzroczność, z którą mamy do czynienia wtedy, gdy ognisko obrazowe przy patrzeniu na przedmioty odległe i przy wyłączonej akomodacji znajduje się przed siatkówką. Spowodowane to może być za długą gałką oczną (tzw. krótkowzroczność osiowa) lub za krótką ogniskową układu optycznego oka (tzw. krótkowzroczność refrakcyjna). Przedstawiono to na rysunkach 3 i 4.
Ponieważ akomodacja mogłaby tylko spowodować dalsze skrócenie ogniskowej, oko krótkowzroczne nie może samodzielnie widzieć ostro przedmiotów odległych. Jeżeli przedmiot będzie zbliżał się do oka, wówczas, zgodnie z prawami optyki, przy tej samej mocy soczewki ocznej, odległość obrazu od soczewki będzie się zwiększać, aż przy pewnej odległości punktu B, na siatkówce utworzy się jego ostry obraz. Gdy przedmiot będzie się nadal przybliżał, wówczas włączy się akomodacja pozwalając na dalsze tworzenie ostrego obrazu.
Trzecim wreszcie podstawowym przypadkiem jest astygmatyzm (niezborność). Polega on na tym, że ogniskowe w różnych przekrojach południkowych oka mają różne długości, co powoduje, że nie ma możliwości utworzenia na siatkówce ostrego obrazu równocześnie we wszystkich przekrojach. Spowodowane to jest najczęściej nieprawidłową krzywizną rogówki oka posiadającą w dwu głównych przekrojach południkowych położonych prostopadle względem siebie krańcowo różne promienie krzywizn (oko nie posiada symetrii obrotowej względem osi optycznej oka). We wszystkich pozostałych przekrojach południkowych występują promienie pośrednie. Główne przekroje południkowe mogą być położone w różnych płaszczyznach, które powinny być ustalane przez okulistę i określane przy pomocy podziałki kątowej TABO.
Astygmatyzm może mieć różne odmiany, czyli oba ogniska mogą leżeć przed siatkówką, jedno ognisko na siatkówce, a drugie przed lub za nią, jedno przed, a drugie za siatkówką, wreszcie oba mogą leżeć za siatkówką. Wynika z tego, że astygmatyzm może występować zarówno przy oku miarowym, jak i nadwzroczności oraz krótkowzroczności.
Jak wynika z przeprowadzonych rozważań, wśród czynników wpływających na dobre widzenie ważną rolę odgrywa akomodacja i jej szerokość. Niestety zdolność oka do akomodacji zależy od wieku człowieka, przy czym ma ona tendencję malejącą. Zjawisko to nosi nazwę starczowzroczność (presbyopia). Wraz ze wzrostem lat zmniejsza się elastyczność soczewki, a tym samym zmniejsza się szerokość akomodacji. W oparciu o różne badania przyjmuje się orientacyjnie podane w tabeli średnie wartości szerokości akomodacji zależnie od wieku człowieka.
Oczywiście w praktyce występują dość znaczne rozrzuty i prawidłowe dobranie okularów powinno być oparte na konkretnych badaniach i pomiarze przeprowadzonym przez okulistę.
Krótkowzroczność i nadwzroczność oka z symetrią obrotową koryguje się przy pomocy soczewek stygmatycznych posiadających jednakową moc w dowolnych przekrojach południkowych. Soczewki takie mogą mieć obie powierzchnie sferyczne lub jedną powierzchnię asferyczną.
Rozpatrzmy najpierw przypadek oka nadwzrocznego pokazany na rys. 5 (linia ciągła przedstawia bieg promienia bez korekcji, a linia przerywana po korekcji). Jak pamiętamy z poprzednich opracowań przy oku nadwzrocznym występuje konieczność zastosowania korekcji dopiero dla przedmiotów bliskich, gdy wyczerpie się zdolność akomodacji oka. Ponieważ obraz tworzyć się będzie wtedy za siatkówką, należy użyć soczewki dodatniej, która skupiając wiązkę spowoduje utworzenie obrazu na siatkówce. Oczywiście dobór soczewki powinien być taki, by uwzględniał wykorzystanie istniejącej dla danego oka szerokości akomodacji.
Nieco inna sytuacja jest w przypadku oka krótkowzrocznego przedstawionego na rys. 6 (linie jak przy rysunku 5). Oko takie przy patrzeniu na daleki przedmiot tworzy jego obraz przed siatkówką, w związku z czym dla poprawienia tej sytuacji konieczne jest zastosowanie soczewki ujemnej, dzięki której ostry obraz przedmiotu dalekiego zostanie utworzony na siatkówce. Jeżeli przedmiot będzie się przesuwał w kierunku oka, wówczas włączająca się akomodacja pozwoli na ostre widzenie takiego przedmiotu. Często jednak krótkowidz używający okularów z soczewkami ujemnymi przy obserwacji przedmiotów bardzo bliskich zdejmuje je.
Korekcja oka astygmatycznego, posiadającego w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach południkowych różne długości ogniskowej, nie jest możliwa przy pomocy zwykłych soczewek stygmatycznych i przeprowadza się ją przy pomocy soczewek astygmatycznych posiadających jedną powierzchnię sferyczną lub asferyczną, a drugą najczęściej toryczną dobraną w ten sposób, że niweluje różnice długości ogniskowych. Astygmatyzm może występować zarówno dla oka miarowego, jak i równocześnie z nadwzrocznością lub krótkowzrocznością. Soczewki astygmatyczne mogą mieć w związku z tym w jednym przekroju głównym moc zerową, dodatnią lub ujemną określaną jako sfera, a w drugim inną moc, przy czym wartość różnicy mocy w obu przekrojach korygująca astygmatyzm określana jest jako moc cylindra. Najczęściej moc przekroju słabszego przyjmuje się za sferę i moc cylindra ma wtedy wartość dodatnią. Należy również pamiętać, że astygmatyzm może występować w różnych płaszczyznach i dla prawidłowej korekty konieczne jest ustalenie położenia osi cylindra wg podziałki kątowej TABO.
Konieczność korekcji starczowzroczności występuje wraz z wiekiem człowieka. Najczęściej polega to na tym, że na skutek zmniejszającej się akomodacji punkt bliży odsuwa się od oka, co nazywane jest potocznie efektem "za krótkiej ręki". Konieczne jest wtedy zastosowanie soczewki dodatniej odpowiedniej mocy. Korekcja taka umożliwia obserwację bliskich przedmiotów, ale nie wpływa na utraconą szerokość akomodacji, co powoduje, że występuje konieczność dobrania różnych mocy soczewki dla różnych odległości obserwowanego przedmiotu, a tym samym konieczność zmiany okularów w zależności od warunków pracy. Wygodnie rozwiązują to soczewki dwu- lub trójogniskowe, a także coraz szerzej wdrażane soczewki progresywne.