النظام البصري للعين

العين البشرية نظام بصري معقد يتكون من القرنية، وسائل الحجرة الأمامية، والعدسة، والجسم الزجاجي. تعتمد قوة انكسار العين على مقدار أنصاف أقطار انحناء السطح الأمامي للقرنية، والسطحين الأمامي والخلفي للعدسة، والمسافات بينها، ومعاملات انكسار القرنية، والعدسة، والسائل المائي، والجسم الزجاجي. لا تُؤخذ قوة الانكسار للسطح الخلفي للقرنية في الاعتبار، لأن معاملي انكسار نسيج القرنية وسائل الحجرة الأمامية متماثلان (كما هو معروف، لا يمكن انكسار الأشعة إلا عند حدود الوسائط ذات معاملي انكسار مختلفين).

تقليديًا، يُمكن اعتبار الأسطح الانكسارية للعين كروية الشكل، ومحاورها البصرية متطابقة، أي أن العين نظام مركزي. في الواقع، يعاني النظام البصري للعين من العديد من الأخطاء. لذا، تكون القرنية كروية فقط في المنطقة المركزية، ويكون معامل الانكسار للطبقات الخارجية للعدسة أقل من الداخلية، ودرجة انكسار الأشعة في المستويين المتعامدين ليست متساوية. بالإضافة إلى ذلك، تختلف الخصائص البصرية باختلاف العيون اختلافًا كبيرًا، مما يصعب تحديدها بدقة. كل هذا يُعقّد حساب الثوابت البصرية للعين.

لتقييم قوة الانكسار لأي نظام بصري، تُستخدم وحدة قياس تقليدية - الديوبتر (المختصرة - dptr). لكل dptr واحد، تُؤخذ قوة عدسة ذات بُعد بؤري رئيسي يبلغ متر واحد. الديوبتر (D) هو مقلوب البعد البؤري (F):

د=1/ف

لذلك، فإن العدسة ذات البعد البؤري 0.5 متر لها قوة انكسار 2.0 ديبترس، 2 متر - 0.5 ديبترس، وهكذا. يتم الإشارة إلى قوة انكسار العدسات المحدبة (المتقاربة) بعلامة الجمع، والعدسات المقعرة (المتباعدة) بعلامة الطرح، وتسمى العدسات نفسها موجبة وسالبة على التوالي.

هناك طريقة بسيطة للتمييز بين العدسة الموجبة والسالبة. للقيام بذلك، ضع العدسة على بُعد بضعة سنتيمترات من العين وحركها أفقيًا مثلًا. عند النظر إلى جسم ما عبر عدسة موجبة، تتحرك صورته في الاتجاه المعاكس لحركة العدسة، وعند النظر عبر عدسة سالبة، على العكس، تتحرك في الاتجاه نفسه.

لإجراء الحسابات المتعلقة بالنظام البصري للعين، يتم اقتراح مخططات مبسطة لهذا النظام، بناءً على القيم المتوسطة للثوابت البصرية التي تم الحصول عليها عن طريق قياس عدد كبير من العيون.

الأكثر نجاحًا هو العين المخفضة التخطيطية التي اقترحها VK Verbitsky في عام 1928. خصائصها الرئيسية هي: تلامس المستوى الرئيسي قمة القرنية؛ نصف قطر انحناء الأخيرة هو 6.82 مم؛ طول المحور الأمامي الخلفي هو 23.4 مم؛ نصف قطر انحناء الشبكية هو 10.2 مم؛ معامل الانكسار للوسط داخل العين هو 1.4؛ القوة الانكسارية الكلية هي 58.82 ديوبتر.

كما هو الحال مع الأنظمة البصرية الأخرى، تتعرض العين لتشوهات بصرية متنوعة (من الكلمة اللاتينية aberratio - انحراف) - وهي عيوب في النظام البصري للعين، مما يؤدي إلى انخفاض جودة صورة الجسم على شبكية العين. بسبب التشوه الكروي، تتجمع الأشعة الصادرة عن مصدر ضوء نقطي ليس في نقطة محددة، بل في منطقة محددة على المحور البصري للعين. ونتيجة لذلك، تتشكل دائرة من تشتت الضوء على شبكية العين. يتراوح عمق هذه المنطقة في العين البشرية "الطبيعية" بين 0.5 و1.0 ديوبتر.

نتيجةً للزيغ اللوني، تتقاطع أشعة الجزء القصير الموجة من الطيف (الأزرق-الأخضر) في العين على مسافة أقصر من القرنية مقارنةً بأشعة الجزء الطويل الموجة من الطيف (الأحمر). ويمكن أن يصل الفاصل بين بؤرتي هذه الأشعة في العين إلى 1.0 ديبت.

تُعاني جميع العيون تقريبًا من انحراف آخر ناتج عن عدم وجود كروية مثالية للسطوح الانكسارية للقرنية والعدسة. على سبيل المثال، يُمكن التخلص من كروية القرنية بمساعدة صفيحة افتراضية، تُحوّل العين عند وضعها على القرنية إلى نظام كروي مثالي. يؤدي غياب الكروية إلى توزيع غير متساوٍ للضوء على الشبكية: تُشكّل نقطة مضيئة صورة معقدة على الشبكية، حيث يُمكن تمييز مناطق الإضاءة القصوى. في السنوات الأخيرة، دُرِس تأثير هذا الانحراف على الحدة البصرية القصوى بنشاط حتى في العيون "الطبيعية" بهدف تصحيحه وتحقيق ما يُسمى بالمراقبة (باستخدام الليزر مثلًا).

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]

تكوين الجهاز البصري للعين

يُظهر فحص العضو البصري لدى مختلف الحيوانات من الناحية البيئية الطبيعة التكيفية للانكسار، أي تكوين العين كنظام بصري يُوفر للأنواع الحيوانية المختلفة توجيهًا بصريًا مثاليًا وفقًا لخصائص نشاطها الحيوي وموطنها. ويبدو أن انكسار العين لدى البشر، القريب من انعدام الرؤية، ليس مصادفةً، بل هو مشروط تاريخيًا وبيئيًا، مما يضمن رؤية واضحة للأشياء البعيدة والقريبة على حد سواء، وفقًا لتنوع أنشطتهم.

يُعبَّر عن التقارب المنتظم بين الانكسار وقصر النظر لدى معظم البالغين في علاقة عكسية قوية بين المكونين التشريحي والبصري للعين: ففي عملية نموها، يتجلى ميلٌ إلى الجمع بين قوة انكسارية أعلى للجهاز البصري ومحور أمامي خلفي أقصر، وعلى العكس من ذلك، قوة انكسارية أقل ومحور أطول. وبالتالي، فإن نمو العين عملية منظمة. لا ينبغي فهم نمو العين على أنه مجرد زيادة في حجمها، بل كتكوين موجه لمقلة العين كنظام بصري معقد تحت تأثير الظروف البيئية والعامل الوراثي بخصائصه الوراثية والفردية.

من بين المكونين - التشريحي والبصري، اللذين يحددان انكسار العين، يتميز المكون التشريحي بـ"مرونة" أكبر بكثير (ولا سيما حجم المحور الأمامي الخلفي). ومن خلاله تحديدًا، تتحقق التأثيرات التنظيمية للجسم على تشكيل انكسار العين.

ثبت أن عيون الأطفال حديثي الولادة، كقاعدة عامة، ضعيفة الانكسار. ومع نمو الأطفال، يزداد الانكسار: تنخفض درجة طول النظر، ويتحول طول النظر الضعيف إلى قصر نظر، بل وحتى إلى قصر نظر. في بعض الحالات، تُصاب العيون قصيرة النظر بقصر النظر.

خلال السنوات الثلاث الأولى من عمر الطفل، تشهد العين نموًا مكثفًا، بالإضافة إلى زيادة في انكسار القرنية وطول المحور الأمامي الخلفي، الذي يصل في عمر 5-7 سنوات إلى 22 ملم، أي ما يقارب 95% من حجم عين الشخص البالغ. يستمر نمو مقلة العين حتى عمر 14-15 عامًا. في هذا العمر، يقترب طول محور العين من 23 ملم، وتصل قوة انكسار القرنية إلى 43.0 ديوبتر.

مع نمو العين، تقل قابلية الانكسار السريري لديها: تزداد ببطء، أي تتحول نحو انعدام الانكسار.

في السنوات الأولى من حياة الطفل، يكون طول النظر هو النوع السائد من الانكسار. مع تقدم العمر، يتناقص انتشار طول النظر، بينما يزداد الانكسار البصري وقصر النظر. يزداد معدل الإصابة بقصر النظر بشكل ملحوظ، بدءًا من سن 11-14 عامًا، ليصل إلى حوالي 30% في سن 19-25 عامًا. تبلغ نسبة طول النظر وقصر النظر في هذه السن حوالي 30% و40% على التوالي.

وعلى الرغم من أن المؤشرات الكمية لانتشار أنواع فردية من انكسار العين عند الأطفال، والتي قدمها مؤلفون مختلفون، تختلف بشكل كبير، فإن النمط العام المذكور أعلاه للتغير في انكسار العين مع تقدم العمر يظل قائما.

تُبذل حاليًا محاولات لتحديد معايير عمرية متوسطة لانكسار العين لدى الأطفال، واستخدام هذا المؤشر لحل المشكلات العملية. ومع ذلك، وكما يُظهر تحليل البيانات الإحصائية، فإن الاختلافات في مقدار الانكسار لدى الأطفال من نفس العمر كبيرة جدًا، بحيث لا يمكن وضع هذه المعايير إلا بشكل مشروط.

[ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]