Оптика и зрение

Зрение людей и других организмов зависит от нескольких органов, таких как хрусталик глаза и любые устройства для коррекции зрения, которые используют оптику для фокусировки изображения.

Глаза сетчатке многих животных содержат хрусталик, фокусирующий свет окружающей среды на глаза . Эта линза необходима для получения четких изображений в глазу.

Однако у некоторых людей могут возникнуть проблемы с концентрацией внимания, например близорукость или пресбиопия . В этом случае фокус глаз можно исправить с помощью внешней линзы, например очков или контактных линз , или хирургическим путем .

Визуальное восприятие

Зрительное восприятие – это способность интерпретировать информацию и окружающую обстановку на основе видимого света, попадающего в глаз . Получающееся в результате восприятие также известно как зрение , зрение или видение . Различные физиологические компоненты, участвующие в зрении, называются зрительной системой и являются предметом многих исследований в области психологии , когнитивной науки , нейробиологии и молекулярной биологии .

Визуальная система человека

Зрительная система человека позволяет людям усваивать информацию из окружающей среды. Процесс зрения начинается, когда фокусирует изображение хрусталик глаза окружающей среды на светочувствительной мембране в задней части глаза. ^{[ 1 ]} называется сетчаткой . Сетчатка преобразует световые узоры в сигналы нейронов. ^{[ 2 ]} Хрусталик глаза фокусирует свет на фоторецепторных клетках сетчатки, которые обнаруживают фотоны света и реагируют на них, производя нервные импульсы . Эти сигналы обрабатываются в иерархическом порядке различными частями мозга , от сетчатки до латерального коленчатого ядра , до первичной и вторичной зрительной коры головного мозга . Сигналы от сетчатки также могут передаваться непосредственно от сетчатки к верхним бугоркам .

Человеческий глаз

Человеческий глаз — это орган, который реагирует на свет по нескольким причинам.

Как сознательный орган чувств , глаз обеспечивает зрение . Палочки и колбочки сетчатки позволяют сознательно воспринимать свет и видеть , включая различение цветов и восприятие глубины. Человеческий глаз способен различать около 10 миллионов цветов. ^{[ 3 ]}

Не формирующие изображение фоточувствительные ганглиозные клетки сетчатки человеческого глаза получают световые сигналы, которые влияют на регулирование размера зрачка, регуляцию и подавление гормона мелатонина и синхронизацию биологических часов . ^{[ 4 ]}

Острота зрения

Острота зрения — это острота или ясность зрения , особенно остроты зрения, которая зависит от резкости фокуса сетчатки глаза и чувствительности интерпретирующей способности мозга. ^{[ 5 ]}

Острота зрения — это количественная мера способности распознавать черные символы на белом фоне на стандартизированном расстоянии, поскольку размер символов варьируется. Это наиболее распространенное клиническое измерение зрительной функции. В термине « зрение 20/20 » числитель обозначает расстояние в футах, с которого человек может надежно различить пару объектов. Знаменатель — это расстояние, с которого «средний» человек сможет различать предметы — расстояние, на котором их угол разделения составляет 1 угловую минуту . Метрический эквивалент — зрение 6/6 при расстоянии 6 метров. Число 20/ x не имеет прямого отношения к рецепту на очки, необходимые для коррекции зрения; скорее, проверка зрения направлена на поиск рецепта, который обеспечит зрение как минимум 20/20. ^{[ нужна ссылка ]}

Безоперационная коррекция зрения

Корректирующая линза

Корректирующая линза — это линза , которую носят перед глазом и в основном используют для лечения близорукости , дальнозоркости , астигматизма и пресбиопии . Цель состоит в том, чтобы довести зрение до 20/20 или как можно ближе к нему. Очки или «очки» — это корректирующие линзы, которые носят на лице на небольшом расстоянии перед глазом. Контактные линзы носят непосредственно на поверхности глаза. Интраокулярные линзы чаще всего имплантируются хирургическим путем после удаления катаракты , но в последнее время исключительно с целью рефракции . Для близорукости (близорукости) требуется рассеивающая линза, тогда как для дальнозоркости (дальнозоркости) требуется конвергентная линза.

Назначение корректирующих линз

линзы обычно прописывает оптометрист Корректирующие . В рецепте указаны все характеристики, необходимые для изготовления линзы. Рецепты обычно включают характеристики мощности каждой линзы (для каждого глаза). Сильные стороны обычно назначаются с шагом в четверть диоптрии (0,25 Д), поскольку большинство людей обычно не могут различить меньшие приращения (например, шаги в восьмую диоптрию / 0,125 Д).

Очки

Очки (также называемые очками или очками ) — это оправы с линзами, которые носят перед глазами , обычно для коррекции зрения , защиты глаз или защиты от ультрафиолетовых лучей .

Современные очки обычно поддерживаются подушечками на переносице и дужками , закрывающими уши . Исторические типы включают пенсне , монокль , лорнет и очки-ножницы .

Линзы для очков обычно изготавливаются из пластика , в том числе CR-39 и поликарбоната . Эти материалы снижают опасность поломки и весят меньше, чем стеклянные линзы. Некоторые пластмассы также имеют более выгодные оптические свойства, чем стекло, например, лучшее пропускание видимого света и большее поглощение ультрафиолетового света . ^{[ 6 ]} Некоторые пластмассы имеют больший показатель преломления , чем большинство типов стекла; это полезно при изготовлении корректирующих линз, предназначенных для коррекции различных нарушений зрения, таких как близорукость , что позволяет использовать более тонкие линзы по заданному рецепту .

Контактные линзы

( Контактная линза известная как просто контакт ) — это корректирующая , косметическая или лечебная линза, обычно надеваемая на роговицу глаза также . Современные мягкие контактные линзы были изобретены чешским химиком Отто Вихтерле и его помощником Драгославом Лимом , которые также изобрели первый гель , используемый для их производства.

Контактные линзы обычно служат той же корректирующей цели, что и очки, но они легкие и практически невидимые — многие коммерческие линзы окрашены в бледно-голубой цвет, чтобы сделать их более заметными при погружении в чистящие растворы и растворы для хранения. Некоторые косметические линзы специально окрашены, чтобы изменить внешний вид глаза. Линзы теперь имеют легкий голубоватый оттенок, представляющий собой тонкое УФ-покрытие; это уменьшает блики и повреждение роговицы так же, как солнцезащитные очки. ^{[ нужна ссылка ]}

Хирургическая коррекция зрения

Фоторефрактивная кератэктомия

Фоторефракционная кератэктомия (ФРК) и субэпителиальная кератэктомия с помощью лазера (или лазерный эпителиальный кератомилез) ^{[ 7 ]}) (LASEK) — это процедуры лазерной хирургии глаза, предназначенные для коррекции зрения человека, уменьшающие зависимость от очков или контактных линз . Первая процедура LASEK была проведена в Массачусетской больнице глаз и ушей в 1996 году офтальмологом , рефракционным хирургом Дмитрием Азаром . ^{[ 8 ]} Позднее процедура была популяризирована Камеллином, который ввел термин LASEK для обозначения лазерного эпителиального кератомилеза.

LASEK и PRK навсегда изменяют форму передней центральной части роговицы с помощью эксимерного лазера для абляции (удаления путем испарения) небольшого количества ткани стромы роговицы в передней части глаза, прямо под эпителием роговицы . Перед абляцией удаляется внешний слой роговицы. Компьютерная система отслеживает положение глаз пациента от 60 до 4000 раз в секунду, в зависимости от марки используемого лазера, перенаправляя лазерные импульсы для точного размещения. Большинство современных лазеров автоматически центрируются на зрительной оси пациента и останавливаются, если глаз выходит за пределы диапазона, а затем возобновляют абляцию в этой точке после того, как глаз пациента снова центрируется.

Хирургия катаракты

Установка интраокулярной линзы для лечения катаракты является наиболее часто выполняемой хирургической процедурой на глазах. Процедуру можно проводить под местной анестезией, при этом пациент бодрствует на протяжении всей операции. Использование гибкой [интраокулярной линзы] позволяет свернуть линзу для введения в капсулу через очень маленький разрез, что позволяет избежать необходимости наложения швов, и эта процедура обычно занимает менее 30 минут в руках опытного офтальмолога . После операции пациентам следует избегать напряженных физических упражнений или чего-либо еще, что значительно повышает кровяное давление. Им также следует регулярно посещать офтальмологов в течение нескольких месяцев для наблюдения за имплантатами.

Большинство интраокулярных линз, устанавливаемых сегодня, представляют собой фиксированные монофокальные линзы, предназначенные для зрения вдаль. Однако доступны и другие типы, такие как мультифокальные ИОЛ, которые обеспечивают пациенту многофокусное зрение вдаль и на расстоянии чтения, и адаптивные ИОЛ, которые обеспечивают пациенту ограниченную зрительную аккомодацию.

См. также

Ссылки

^ «Почему датчики света в человеческом глазу расположены сзади» . Физика сегодня . 2015. дои : 10.1063/pt.5.028691 . ISSN 1945-0699 .
^ "Отзыв на тему "Нейрональные гранулы РНП: динамические сенсоры локализованных сигналов" " . 2019-04-02. дои : 10.1111/tra.12672/v1/review2 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Джадд, Дин Б.; Выжецкий, Гюнтер (1975). Цвет в бизнесе, науке и промышленности . Серия Wiley по чистой и прикладной оптике (третье изд.). Нью-Йорк: Wiley-Interscience . п. 388. ИСБН 978-0-471-45212-6 .
^ «Сила глаза» , Life Time , Yale University Press, стр. 51–69, 30 августа 2022 г., doi : 10.2307/j.ctv2pwtntm.9 , получено 10 октября 2023 г.
^ Клайн Д; Хофстеттер Х.В.; Гриффин младший. Словарь визуальных наук . 4-е изд. Баттерворт-Хайнеманн, Бостон, 1997 г. ISBN 0-7506-9895-0
^ ДеФранко, Лиз (апрель 2007 г.). «Линзы из поликарбоната: крепкие как гвозди» . Все о зрении . Проверено 1 сентября 2007 г.
^ «Лазерный эпителиальный кератомилез (LASEK)» по состоянию на 30 июня 2008 г.
^ «Эволюция, методы, клинические результаты и патофизиология LASEK: обзор литературы» По состоянию на 6 октября 2007 г.

[1] «Почему датчики света в человеческом глазу расположены сзади» . Физика сегодня . 2015. дои : 10.1063/pt.5.028691 . ISSN 1945-0699 .

[2] "Отзыв на тему "Нейрональные гранулы РНП: динамические сенсоры локализованных сигналов" " . 2019-04-02. дои : 10.1111/tra.12672/v1/review2 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[business-3] Джадд, Дин Б.; Выжецкий, Гюнтер (1975). Цвет в бизнесе, науке и промышленности . Серия Wiley по чистой и прикладной оптике (третье изд.). Нью-Йорк: Wiley-Interscience . п. 388. ИСБН 978-0-471-45212-6 .

[4] «Сила глаза» , Life Time , Yale University Press, стр. 51–69, 30 августа 2022 г., doi : 10.2307/j.ctv2pwtntm.9 , получено 10 октября 2023 г.

[Cline-5] Клайн Д; Хофстеттер Х.В.; Гриффин младший. Словарь визуальных наук . 4-е изд. Баттерворт-Хайнеманн, Бостон, 1997 г. ISBN 0-7506-9895-0

[polycarb-6] ДеФранко, Лиз (апрель 2007 г.). «Линзы из поликарбоната: крепкие как гвозди» . Все о зрении . Проверено 1 сентября 2007 г.

[7] «Лазерный эпителиальный кератомилез (LASEK)» по состоянию на 30 июня 2008 г.

[8] «Эволюция, методы, клинические результаты и патофизиология LASEK: обзор литературы» По состоянию на 6 октября 2007 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]