Диоптрийный аппарат

Схематическое строение глаза позвоночного с его оптически эффективными компонентами

В диоптрийном аппарате ( греческий: dioptron «означает видеть сквозь») понимаются в физиологической оптике , как на свет преломляющей части зрительной системы живых существ, в соответствии с которым оптический эффективными ( преломления ) компоненты глаза кратко. Они также известны как ломающие СМИ . Это не точно по центру линзовая система находится с различными структурами в хрусталика глаза на позвоночных и головоногих , а также в сложных глазах от членистоногих . Диоптрийный аппарат включает роговицу , хрусталик , стекловидное тело и водянистую влагу передней и задней камер глаза. Тип и степень их преломления обеспечивают наилучшее изображение на сетчатке и, следовательно, остроту зрения . Различные причины могут привести к ошибкам изображения и, следовательно, к снижению качества визуального восприятия.

В зависимости от вида также существуют разные механизмы приспособления глаза к разному расстоянию до объекта ( аккомодация ). Кроме того, их коэффициенты преломления адаптированы к оптической плотности преобладающей окружающей среды (воздух, вода).

Основы

Графическое изображение преломляющей среды в эмметропическом глазу

Падающие световые лучи от наблюдаемых объектов несколько раз преломляются при попадании в глаз, сначала через роговицу, затем через водянистую влагу, затем через хрусталик и стекловидное тело. Зрачок функционирует как диафрагма, регулирующая падение света . В случае «правостороннего» ( эмметропического ) глаза наблюдаемый объект уменьшается в размерах и, наоборот, проецируется точно на плоскость сетчатки. В показатели преломления отдельных сред различны, как и радиусы кривизны, их интерфейсов и их расстояниях друг от друга. Чтобы проиллюстрировать эту оптическую систему, шведский врач Аллвар Гуллстранд разработал модель так называемого нормального глаза или редуцированного глаза , которая была основана на оценке многих глаз с нормальным зрением и помогла преобразовать анатомические особенности в оптическую систему.

В расслабленном состоянии без аккомодации (удаленная установка) глаз имеет преломляющую силу около 59 диоптрий (сокращение: dpt ), что соответствует фокусному расстоянию 17 мм. На роговицу приходится около 43 D, а на линзу от 14 до 30 D. Максимально возможное изменение преломляющей силы называется диапазоном аккомодации . Это указывает на область между ближней и дальней точкой, между которой глаз может четко видеть объекты.

Оптические ошибки, изменение коэффициентов преломления

Схема преломления света близоруким (вверху) и дальнозорким (внизу)

Отклонения от идеальной формы эмметропии приводят к оптической аметропии (также: аномалиям рефракции или аметропии ). Как правило, они не являются патологическими, а представляют собой функциональные нарушения, но есть и патологические причины. Наиболее частые формы - близорукость и дальнозоркость . В основном они возникают из-за несоответствия между общей длиной глаза и его преломляющей способностью, поэтому их также называют осевыми ошибками рефракции или осевой аметропией . Если глазное яблоко слишком длинное, фокус падающего света находится перед сетчаткой, если глаз слишком короткий позади него. В обоих случаях в результате получается размытое изображение.

Другая ошибка рефракции известна как астигматизм, астигматизм или астигматизм . В результате структурных или топографических изменений роговицы или хрусталика это приводит к искажению изображения, поскольку световые лучи, попадающие в глаз, собираются не в фокусной точке , а в фокусной линии.

Диапазон аккомодации медленно уменьшается с течением жизни из-за возрастающей потери эластичности хрусталика и в конечном итоге приводит к пресбиопии . В результате происходит смещение ближайшей точки от глаза в сторону.

Хирургическое удаление хрусталика, например, в случае катаракты , представляет собой серьезное вмешательство в работу диоптрийного аппарата . Поэтому в большинстве случаев его заменяют искусственным имплантатом, чтобы компенсировать недостаток преломляющей силы естественного линза. То же самое относится к удалению роговицы и заменить его с пересадкой .

Человеческий глаз адаптируется к показателю преломления от воздуха . Если показатель преломления среды, окружающей глаз, изменяется, например, при погружении в воду, это также приводит к ухудшению качества изображения и, следовательно, остроты зрения.

литература

  • Роберт Ф. Шмидт , Ханс-Георг Шайбле и др. (Ред.): Нейро- и сенсорная физиология. 5-е издание. Springer Verlag, 2005, ISBN 3-540-25700-4 .
  • А. Вальдейер, А. Майет, Д. Граф фон Кейзерлингк: Анатомия человека - голова и шея, глаз, ухо, мозг, рука, грудь. Том 2, Вальтер де Грюйтер, Берлин 1993, ISBN 3-11-013233-8 , стр. 209-231.
  • Х. Бартельс, Р. Бартельс: Физиология - учебник и атлас. Урбан и Шварценберг, Ольденбург, 1995, ISBN 3-541-09055-3 .
  • А. Ригутти (автор), К. Шенингер, М. Эдер (ред.): Физиология человека - как работает наше тело. Kaiser, Klagenfurt 2008, ISBN 978-3-7043-9019-6 , стр. 254-258.
  • Т. Аксенфельд (оригинал), Х. По (ред.): Учебник и атлас офтальмологии . В сотрудничестве с R. Sachsenweger et al. Густав Фишер Верлаг, Штутгарт 1980, ISBN 3-437-00255-4 .
  • Альберт Дж. Огюстен: офтальмология . Springer Verlag, Берлин 2007, ISBN 978-3-540-30454-8 .
  • Франц Грен: Офтальмология. 30-е издание. Springer Verlag, Берлин 2008 г., ISBN 978-3-540-75264-6 .
  • Райнер Клинке, Стефан Зильбернагль: Учебник физиологии. 4., корр. Версия. Штутгарт 2003, ISBN 3-13-796004-5 .

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Г. Зейтц: Исследования диоптрийного аппарата глаза светлячка. В: Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. Том 62, номер 1, 1969, стр. 61-74, DOI: 10.1007 / BF00298042 .
  2. ↑ А. Ригутти (автор), К. Шёнингер, М. Эдер (ред.): Физиология человека - как работает наше тело. Кайзер, Клагенфурт 2008, ISBN 978-3-7043-9019-6 , стр. 256.
  3. ^ Интернет-журнал офтальмологии . Проверено 3 июня 2012 года.
  4. ↑ А. Вальдейер, А. Майет, Д. Граф фон Кейзерлингк: Анатомия человека - голова и шея, глаз, ухо, мозг, рука, грудь. Том 2, Вальтер де Грюйтер, Берлин 1993, ISBN 3-11-013233-8 , стр. 225.
  5. ↑ Ф. Аксенфельд (зачатие), Х. По (ред.): Учебник и атлас офтальмологии . В сотрудничестве с R. Sachsenweger et al. Густав Фишер Верлаг, Штутгарт 1980, ISBN 3-437-00255-4 .