Akomodacija oka

Akomodacija oka ili vizuelna akomodacija je fiziološki proces kojim se postižu povoljni optički uslovi da bi oko moglo da identifikuje osmotrene prostorne objekte. Proces se sastoji od opažaja predmeta u perifernim delovima vidnog polja (oko 0,1 sec), pomeranja slike u samom oku da se dovede u osu osmatranja oka (oko 0,2 sec), vremena potrebnog za dobijanje jasne slike (0,07 sec) i prepoznavanja objekta (0,5-1 s).

Najmanja (gore) i najveća (dole) akomodacija oka.

Shodno tome ukupno vreme akomodacije oka u najboljem slučaju iznosi 1 sec. Ako je potrebno da se izvrše neke radnje u vezi sa opažajem mrtvo vreme treba povećati za 0,5 sec za odluku o delovanju i njeno izvršenje.

Sposobnost očnog sočiva je da menja svoju jačinu kako bi gledanjem bliskih predmeta nastala jasna slika na mrežnjči.

Osnovne informacije

U akomodacionom mirovanju, kad je predmet u dalekoj tački, cilijarni mišići oka su opušteni, a sočivo je skoro ravno. To znači da se sočivu povećao radijus zakrivljenosti, a s time i žarišna daljina. Sočivo u tom položaju ima najmanju jačinu, j = 59 dpt.

Kad se predmet približava oku, cilijarni mišići se grče, što dovodi pa popuštanja spoljašnje sile na sočivo i ono se zbog sopstvene elasičnosti ispupčuje. Tada je sočivu smanjen radijus zakrivljenosti, a samim tim i žarišna daljina. To znači da je jačina sočiva porasla.

Oko je oko u akomodacijskom maksimumu onda kad se predmet nalazi u bližoj tački. Tada je jačina sočiva najveća, i iznosi j = 71 dpt.

Na daljini jasnog vida oko akomodira bez napora i tada je jačina sočiva približno 64 dpt.

Akomodacija oka kod životinja

Mnoge životinje, za razliku od čoveka mogu jasno videti kako u vodi tako i na kopnu. Neke imaju izvanredan raspon akomodacije, a druge su razvile druge strategije. Kormorani mogu da menjaju refrakcionu snagu svojih sočiva za 40-50 dioptrija, u poređenju sa oko 16 dioptrija kod prosečnog adolescenta.

Povećana sposobnost akomodacije u velikoj meri nastaje zbog visoko razvijenih mišićnih sfinktera koji menjaju zakrivljenost prednjeg dela sočiva. Tako npr. kornjače i vidre imaju veoma jake mišićnee sfinktere. Varijacije u geometriji sočiva poseduju i različite vrste ptica i riba.

Anatomija akomodacionog aparata oka

Akomodacioni aparat oka sastoji se od cilijarnog tela, cilijarnog mišića, horoidee, prednjih i zadnjih zonularnih vlakana, kapsule sočiva i kristalnog sočiva.

Postoje teorijske sugestije za ulogu staklastog tela u akomodaciji i empirijski dokazi protiv potrebe za staklastim telom u akomodaciji.

Cilijarni mišić se nalazi unutar cilijarnog tela ispod prednje sklere. Cilijarni mišić se sastoji od tri grupe mišićnih vlakana orijentisane uzdužno, radijalno (koso) i kružno.

Prednja zonularna vlakna obuhvataju cirkumlentni prostor koji se proteže od cilijarnih nastavaka i umeće se oko ekvatora sočiva. Ova zonularna vlakna čine suspenzorne elemente kristalnog sočiva. Zadnja zonularna vlakna protežu se između vrhova cilijarnih izraslina i pars plana zadnjeg cilijarnog tela u blizini ora serata.

Kristalno sočivo se sastoji od centralnog jezgra i okolnog korteksa. Ovo sočivo je okruženo kolagenom elastičnom kapsulom sočiva.

Akomodativni mehanizam oka

Akomodacija je dioptrijska promena optičke snage oka usled kontrakcije cilijarnog mišića. Kontrakcija cilijarnog mišića pomera vrh cilijarnog tela prema osi oka i oslobađa zonularnu napetost u mirovanju oko ekvatora očnog sočiva. Kada se zonularna napetost oslobodi, elastična kapsula sočiva oblikuje sočivo u sferičniji i prilagođeniji oblik.

Tokom akomodacije prečnik sočiva se smanjuje, debljina sočiva se povećava, prednja površina sočiva se pomera ka napred, zadnja površina sočiva se pomera unazad i zakrivljenost prednje i zadnje površine sočiva se povećava. Povećava se i debljina jezgra sočiva, ali bez promene debljine korteksa.

Povećanje zakrivljenosti prednje i zadnje površine očnog sočiva dovodi do povećanja njegove optičke snage, tako da fizičke promene u sočivu i oku rezultuju povećanjem optičke moći oka da se fokusira na objekte u blizini.

Promenom zakrivljenosti očnog sočiva menja se njegova optička snaga i time menja optička moć fokusiranja na objekte

Akomodacija

Akomodacija oka na daljinu (a) i blizinu (b)

Akomodacija je dinamička, optička promena dioptrijske snage oka koja omogućava da se tačka fokusa oka promeni sa udaljenih na bliske objekte. Kod primata to je posredovano kontrakcijom cilijarnog mišića, oslobađanjem zonularne napetosti u mirovanju oko ekvatora sočiva, smanjenjem prečnika sočiva i „zaokruživanjem“ kristalnog sočiva kroz silu koju na sočivo vrši kapsula sočiva. Povećana optička snaga sočiva se postiže povećanjem zakrivljenosti prednje i zadnje površine i povećanom debljinom. U neprilagođenom, emetropskom oku (oku bez refrakcione greške) udaljeni objekti na ili izvan onoga što se smatra optičkom beskonačnošću za oko (6 metara) fokusirani su na mrežnjaču. Kada se predmet približi oku, oko mora da se prilagodi da bi održalo jasno fokusiranu sliku na mrežnjači.

Akomodacija oka kod miopije

Akomodacija oka kod hipermetropije

Kratkovidne oči, koje su obično predugačke za kombinovanu optičku snagu sočiva i rožnjače, nisu u stanju da postignu oštro fokusiranu sliku za objekte na optičkoj beskonačnosti osim ako se ne obezbedi optička kompenzacija, na primer preko sočiva za naočare sa negativnim napajanjem. Miopi se mogu jasno fokusirati na objekte bliže oku od optičke beskonačnosti bez akomodacije (na objekte u njihovoj udaljenoj tački).

Mladi hiperopi su u stanju da se jasno fokusiraju na objekte na optičkoj beskonačnosti samo kroz akomodativno povećanje optičke snage oka pod uslovom da njihova akomodativna amplituda premašuje količinu hipermetropije. nisu u stanju da postignu oštro fokusiranu sliku za objekte na optičkoj beskonačnosti osim ako se ne obezbedi optička kompenzacija, kao što je na primer preko sočiva za naočare sa negativnim napajanjem.

Miopi se mogu jasno fokusirati na objekte bliže oku od optičke beskonačnosti bez akomodacije (tj. objekte u njihovoj udaljenoj tački).

Optika oka

Svetlost iz okoline ulazi u oko preko rožnjače i, u emetropskom oku, dovodi se do fokusa na mrežnjači kroz kombinovanu optičku snagu rožnjače i sočiva.. Kada se svetlost iz objekta fokusira na mrežnjaču, percipira se jasna, oštra slika. Ovo omogućava izvođenje skoro svih vizuelnih zadataka kao što je čitanje. Ako slika nije fokusirana na mrežnjaču, ovi zadaci postaju teški ili nemogući za obavljanje bez optičke kompenzacije kako bi se slika fokusirala na mrežnjaču.

Optički elementi oka, rožnjača, očna vodica, kristalno sočivo i staklasto telo doprinose optičkoj moći oka. Kod odraslog ljudskog oka prosečna normalna rožnjača ima radijus zakrivljenosti od oko +7,8 mm, debljinu od oko 0,25 mm u blizini optičke ose, a rožnjača obezbeđuje oko 70 % optičke prelamajuće moći oka.

Svetlost prolazi iz vazdušne sredine u oko, sa indeksom prelamanja od približno 1,00, kroz suzni film i ulazi u rožnjaču. Rožnjača se uglavnom sastoji od tečnosti i proteina i stoga ima indeks prelamanja veći od vazduha od oko 1,376. Optička snaga rožnjače je zbog kombinacije pozitivnog radijusa zakrivljenosti i većeg indeksa prelamanja rožnjače od okolnog vazduha. Svetlost zatim prolazi kroz rožnjaču i ulazi u očnu vodicu. Pošto je indeks prelamanja očne vodice blizak indeksu rožnjače (oko 1,336), postoji relativno mali optički efekat na zadnjem interfejsu rožnjača/vodena voda. Svetlost tada ulazi u prednju površinu kristalnog sočiva. Površina kristalnog sočiva ima indeks prelamanja nešto veći od očnog očne vodice (oko 1,386). Prednja površina sočiva ima radijus zakrivljenosti od oko +11,00 mm što doprinosi optičkoj snazi oka. Kristalno sočivo ima gradijentni indeks prelamanja koji se progresivno povećava od oko 1,362 na površini korteksa do oko 1,406 u centru jezgra sočiva. Gradijentni indeks prelamanja sočiva dodaje dodatnu optičku snagu sočivu jer gradijent dovodi do prelamanja svetlosti kroz sočivo. Ovo dovodi do toga da svetlost ide zakrivljenom putanjom, a ne ravnom kroz sočivo. Za pojednostavljene optičke proračune, složeniji gradijent indeks prelamanja sočiva se često zamenjuje sa jednom ekvivalentnom vrednošću indeksa prelamanja.

Stepen do kojeg gradijentni indeks prelamanja dodaje dodatnu optičku snagu sočivu je očigledan kada se shvati da da bi ekvivalentno sočivo indeksa prelamanja imalo isti oblik i optičku snagu kao sočivo sa gradijentnim indeksom prelamanja, ekvivalentna vrednosti indeksa prelamanja i mora biti veća od najveće vrednosti indeksa prelamanja u centru gradijentnog indeksa prelamanja sočiva. Zadnja površina kristalnog sočiva ima radijus zakrivljenosti od oko –6,50 mm. Iako zadnja površina sočiva ima negativan poluprečnik zakrivljenosti, ona je i dalje konveksna površina koja dodaje optičku snagu oku, i to relativno više nego prednja površina sočiva jer je zadnja površina sočiva strmo zakrivljena od prednje površine sočiva.

Zakrivljenost prednje i zadnje površine sočiva (kao i indeks prelamanja gradijenta sočiva) su važne za optičku snagu oka i upravo te površine postaju strmo zakrivljene kako bi se omogućilo akomodativno povećanje optičke snage sočiva. Istorijski je sugerisano da se zadnja površina sočiva ne pomera i da se zakrivljenost zadnje površine sočiva ne menja značajno sa akomodacijom. Međutim, danas je poznato da zadnja površina sočiva podleže povećanju zakrivljenosti i da se pomera unazad tokom akomodacije kako se debljina sočiva povećava. Pošto se oblik sočiva, aksijalna debljina i ekvatorijalni prečnik menjaju tokom smeštaja, ovo nalaže da se oblik gradijentnog indeksa prelamanja sočiva takođe mora menjati tokom akomodacije. Iako se oblik indeksa prelamanja gradijenta sočiva menja kako sočivo menja oblik tokom smeštaja, to ne zahteva promenu ekvivalentnog indeksa prelamanja sočiva tokom smeštaja, barem u meri u kojoj granice rezolucije trenutno dostupne tehnologije to dozvoljavaju biti razaznati.

Optički zahtevi za akomodaciju

Optička snaga kristalnog sočiva se povećava (odnosno žižna daljina sočiva se smanjuje) tokom akomodacije. Kao posledica toga, oko menja fokus sa udaljenosti na blizinu, tako da se slika bliskog objekta fokusira na mrežnjaču.

Dioptrijska promena snage oka definiše akomodaciju, a akomodacija se meri u jedinicama dioptrije (D). Dioptrija je recipročni metar i mera je granice svetlosti. Svetlosni zraci iz tačkastog objekta se razilaze i po konvenciji su označeni da imaju negativnu vergenciju (pokrete u kojima se oba oka kreću u različitim pravcima).

Svetlosni zraci koji konvergiraju ka tačkastom snimku označeni su da imaju pozitivnu vergenciju Objekat na optičkoj beskonačnosti ima nultu vergenciju na rožnjači. Optički interfejsi oka (rožnjača i sočivo) dodaju pozitivnu konvergenciju kako bi povukli svetlosne zrake ka fokusu na mrežnjači ( slika 3.3). Kada se objekat pomeri iz beskonačnosti u tačku bliže oku, bliski objekat navlači divergentne zrake na rožnjaču.

Da bi se fokusirao na bliski objekat, optička snaga oka mora da se poveća da bi dodala pozitivnu vergenciju sada divergentnim zracima kako bi se prelomljeni zraci doveli u fokus na mrežnjači. Kada je emetropično oko fokusirano na udaljeni objekat, oko se smatra neakomodiranim. Ako se oko prilagodi od objekta na optičkoj beskonačnosti do objekta 1,0 m ispred oka, to predstavlja 1,0 D akomodacije. Ako se oko prilagođava od beskonačnosti do 0,5 m ispred oka, ovo je 2 D akomodacije, a od beskonačnosti do 0,1 m je 10 D, i tako dalje.

Akomodativni odgovor je stoga povećanje optičke snage kojoj se oko podvrgava da bi promenilo fokus sa objekta na optičkoj beskonačnosti na objekat u blizini.

Dubina vidnog polja oka

Klinički, najbliža tačka jasnog vida se obično meri subjektivno u oku korigovanom za vid na daljinu. Ovo se postiže pomeranjem grafikona za čitanje u blizini očiju dok se od subjekta traži da prijavi kada više ne može da zadrži jasan vid na bližoj meti ili kada bliska meta prvi put postane zamagljena. Iako se recipročna vrednost ove bliske udaljenosti očitavanja izražena u metrima i klinički se naziva akomodativna amplituda, ovo je tehnički netačno. Test sklekova je subjektivna mera razlike između daleke i bliske tačke izražene u jedinicama dioptrije. Međutim, ovo nije mera prave dioptrijske promene u snazi oka zbog dubine polja oka. Dubina polja se definiše kao opseg preko kojeg se objekat može pomeriti ka ili od oka u prostoru objekta bez primetne promene u zamućenju ili fokusu slike. Dubina polja oka zavisi od mnogih faktora. Na primer, dubina polja zavisi od veličine zenice. Velika zenica rezultira širokim i strmim konusom svetlosti koji konvergira ka mrežnjači. Mala greška u fokusu slike u odnosu na položaj mrežnjače stoga dovodi do velike promene u zamućenju slike. Velika zenica rezultuje relativno malom dubinom polja. Mala zenica rezultuje uskim i ravnim konusom svetlosti koji konvergira ka mrežnjači. Zbog toga mala zenica rezultuje relativno većom dubinom polja.

Dubina vidnog polja oka zavisi od nivoa osvetljenja zbog uticaja koji osvetljenje ima na prečnik zenice. Za jako osvetljen objekat, veličina zenice će se smanjiti, što će rezultovati povećanjem dubine polja. Prisustvo optičkih aberacija kao što su astigmatizam, koma i sferna aberacija takođe deluju na povećanje dubine polja oka. Prisustvo očnih aberacija dovodi do slike koja nije u oštrom fokusu na mrežnjači. Prema tome, mali pokreti objekta u prostoru objekta ne bi primetno promenili fokus slike na mrežnjači u oku sa aberacijama. Sa akomodacijom i sa porastom starosti veličina zenice se smanjuje. Napor da se fokusira blizu stoga povećava dubinu polja oka zbog suženja zenice. Kada se najbliža tačka jasnog vida proceni subjektivnim metodama, kao što je metoda potiskivanja, dubina polja oka rezultuje precenjivanjem dioptrijske promene optičke snage oka. Kada se bliska tačka jasnog vida meri metodom subjektivnog skleka, ovo precenjuje objektivno izmerenu amplitudu akomodativnog odgovora za oko 1–2 D. Subjektivno testiranje ove prirode kod potpunih presbiopa može navesti nekoga da veruje da je kod oka 1 D akomodacija prisutna, ali to nije prava promena optičke snage oka i stoga se naziva pseudoakomodacija.

Oštrina vida

Pored dubine vidnog polja oka, oštrina ili kontrastna osetljivost oka takođe utiču na subjektivno merenje bliske tačke jasnog vida. Subjektivno merenje se u velikoj meri oslanja na to da subjekt opaža kada se objekat više ne može videti u oštrom fokusu. Kako se cilj za čitanje približava oku, subjekt mora da odluči u kom trenutku objekat više nije u prihvatljivom fokusu. Nivo osvetljenja ciljnog predmeta može uticati na dubinu polja oka, ali osvetljenje takođe utiče na kontrast i osvetljenost slike.

Ako se ciljni predmet posmatra pri slabom osvetljenju, teže je otkriti kada je u jasnom i oštrom fokusu. Na jakom osvetljenju cilj za čitanje će se videti jasnije. Povećano osvetljenje obezbeđuje veći kontrast na meti i tako se lakše detektuju manje promene u fokusu ili zamućenje ciljanog predmeta.

Duaneova klasična kriva sa amplitudom ili širinom akomodacije prema starosti.
Prosek (B) približno donja (A) gornja granica (C) standardne devijacije.

Dok će povećanje nivoa osvetljenja pomoći da se poboljša kontrastna osetljivost i oštrina, ovo će takođe smanjiti veličinu zenice i na taj način povećati dubinu polja oka i tako rezultovati bližom tačkom percipiranog jasnog vida.

U slučajevima katarakte ili drugih zamućenja očnih optičkih medija, slika bliskog objekta se ne vidi jasno i tako se male promene u fokusu slike manje lako detektuju. Sa starenjem, optička jasnoća sočiva se smanjuje i prevalencija katarakte se povećava.

Bolesti mrežnjače takođe mogu uticati na oštrinu vida. Stariji pacijenti često imaju smanjenu oštrinu vida i/ili smanjenu kontrastnu osetljivost, iako ne samo zbog smanjenih optičkih performansi.

Ako se bliska tačka jasnog vida meri korišćenjem subjektivnog testa kod presbiopa ili kod pacijenata sa kataraktom ili oboljenjem mrežnjače, ovo će preceniti pravu objektivno izmerenu akomodativnu amplitudu.

Vidi još

• Dalekovidost
• Staračka dalekovidost

Literatura

• Vojna enciklopedija, Beograd, 1970, knjiga prva, pp. 70.

Spoljašnje veze

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).