Лечим зрение

Цилиарная мышца не выполнит «непосильного приказа» центра управления аккомодацией, поэтому величина шага, на который изменяется сила линз при оптическом микрозатуманивании, должна быть небольшой. В противном случае все преимущества рефлекторных тренировок не имеют смысла. С учетом этого в практически используемых методах при тренировке аккомодации шаг обычно равен 1,0 Д, а при лечении микрозатуманиванием +0,25 Д. Однако задача выбора оптимальных дозировок силы линз еще не может считаться решенной окончательно. Поэтому интересна связь между оптимальной величиной шага при микрозатуманивании и глубиной фокусной области человеческого глаза.
Н. М. Сергиенко (1967, 1975) измерял глубину фокусной области различными методами и получил при этом величину порядка 0,5—0,6 Д. Механизм автофокусировки эффективно функционирует при таких перемещениях объекта, которые не выводят его изображение за пределы фокусной области. При микрозатуманивании таким перемещениям соответствует шаг от самого малого до 0,5— 0,6 Д. Практически обоснован выбор шага в 0,25 Д, однако шаг в 0,12 Д оказывается эффективнее. В связи с этим при стойком и полустойком спазме полезно применять дистантный и оптико-дистантный методы, так как в этих случаях шаг может быть равен и 0,01 Д (А. И. Дашевский, Е. И. Кузина, А. А. Ватченко, 1976).

Несмотря на наличие оригинальных теорий аккомодации, наиболее обоснованной по-прежнему остается теория Гельмгольца (1855). Считается, что у человека существует и экстраокулярная аккомодация, не связанная с хрусталиком (внешняя аккомодация). Однако главную роль играет хрусталиковая аккомодация. Ее разделяют на внекапсу-лярную (изменение кривизны поверхностей хрусталика) и внутрикапсулярную (изменение показателя преломления слоев хрусталика), которую детально исследовал Гулып-ранд (1912). В основе внекапсулярной и внутрикапсуляр-ной аккомодации лежит один биомеханический процесс, связанный с сокращением цилиарной мышцы и ее воздействием на хрусталик, впервые описанным Гельмгольцем.
Во время покоя аккомодации циннова связка натянута и оказывает некоторое давление на капсулу хрусталика. При сокращении цилиарной мышцы волокно цинновой мышцы расслабляется, силы, действующие на хрусталик, уменьшаются. Благодаря своей эластичности он становится более выпуклым. Расслабление волокон цинновой связки при аккомодации подтверждается феноменом Гесса (1908— 1909), который обнаружил, что хрусталик при аккомодации опускается на 0,25—0,3 мм под давлением собственной массы.
Для построения биомеханической модели аккомодации или конвергенции простейшую расчетную схему глаза необходимо детализировать и приблизить к реальному анатомическому строению глаза. Вполне допустимо первоначально абстрагироваться от та#их деталей, как неравномерность толщины капсулы хрусталика на отдельных участках, неточность представления передней и задней частей хрусталика в виде шаровых сегментов, феномен Гесса, некоторое уменьшение при аккомодации радиуса кривизны в центре передней поверхности хрусталика при одновременном увеличении его на периферии этой поверхности (Brown, 1973).
Только в первом приближении можно использовать расчетную схему глаза, в которой хрусталик представлен оболочкой, заполненной жидкостью и не изменяющей своего объема. Здесь мы рассмотрим именно такую упрощенную схему. Как показывают современные экспериментальные даннце (Fisher, 1971), в молодом возрасте хрусталик изотропен, что делает применяемую упрощенную схему наиболее достоверной именно для этого случая, важного для моделирования спазма аккомодации. В первом приближении допустимо не учитывать и изменение внутреннего строения хрусталика при аккомодации, а также различную эластичность ядра и коры хрусталика.
Как в состоянии покоя, так и в момент аккомодации хрусталик и его капсула находятся в состоянии динамического равновесия с цинновой связкой и внутриглазной жидкостью. Чтобы математически записать условие равновесия приложенных к капсуле хрусталика сил, необходимо знать еще величину внутреннего давления заполняющего хрусталик вещества. Это давление (П) можно назвать внутрихрусталиковым (ВХД). Хотя термин «внутрихрус-таликовое давление» является новым, из уже известных фактов можно не только подтвердить существование ВХД, но и заключить, что ВХД больше, чем ВГД.
Rohen, Rentch (1969) не подтвердили наличия в цилиар-ном теле трех мышечных образований (мышц Мюллера, Брюкке и Иванова). Цплиарная мышца — высоко дифференцированное образование, волокна которого по своему ходу изменяют направление из продольного в радиальное, а затем циркулярное. В одной и той же мышце после инсталляции холиномиметиков волокна имеют преимущественно круговое, а после введения симпатомиметиков — продольное расположение. Кроме того, при миопической рефракции наиболее выражен продольный ход волокон, а при гиперметропической — циркулярный.
Можно заметить, что сложное строение цилиарной мышцы еще не свидетельствует о невозможности называть продольное направление волокна мышцей Брюкке, а циркулярные волокна — мышцей Мюллера. Ясно лишь, что три «мышцы» нельзя считать анатомически и функционально независимыми друг от друга.

Как было показано выше, при ложной и осевой миопии конвергентное повышение ВГД больше, чем при эмметропии. Это связано с меньшей величиной угла начала деформации склеры наружной прямой мышцей у лиц с ложной и осевой миопией. У них конвергентное повышение ВГД начинается раньше и при равных значениях а достигает более высокого уровня, чем у лиц с нормальной остротой зрения. Упругие напряжения в мышцах при спазме усиливаются за счет увеличения модуля упругости. Можно допустить, что величина Ет различна для наружной прямой мышцы глаза при эмметропии и миопии. Конвергентное повышение ВГД служит наиболее достоверным (в настоящее время) экспериментальным доказательством наличия спазма мышц-абдукторов при ложной миопии.
Деформация склеры при конвергенции в норме является примером обратимой деформации.
Для возникновения остаточных деформаций склеры при переходе лояшой миопии в осевую упругие напряжения в склере должны достичь уровня, соответствующего пределу текучести для ткани склеры.
К повышению напряжений в склере приводит совокупность факторов. Некоторые из них изменяют упругие напряжения, повышая ВГД. Они создают при зрительной работе на близком расстоянии повышенную статическую нагрузку на склеру.
Зрительная работа на близком расстоянии сопровождается не только конвергенцией, но и наклоном туловища вперед. Влияние наклоненного положения туловища на офтальмотонус здоровых глаз исследовала Т. С. Павлова (1962) с помощью тонометра Дашевского.
При реально существующем угле наклона туловища при зрительной работе на близком расстоянии повышение ВГД небольшое (до 2 мм рт. ст.) и играет, следовательно, меньшую роль, чем конвергентное. Тем не менее общее повышение ВГД при зрительной работе на близком расстоянии становится за счет наклона туловища еще более значительным. Оно может достичь 5—7 мм рт. ст., что создает ощутимую статическую нагрузку на склеру. При длительной работе такая статическая нагрузка является одной из причин снижения предела применимости закона Гука (то есть предела пропорциональности упругих напряжений в склере ее объемным деформациям).
Другая часть факторов, увеличивающих упругие напряжения в склере, делает нагрузку на ткани склеры динамической. Роль толчкообразного характера изменений ВГД при чтении в развитии миопии подчеркивали Л. А.Дымшиц (1970), А. И. Дашевский (1973), Comberg (1954). Такие инерционные нагрузки периодического характера сопровождают как конвергенцию, так и другие движения глаз при зрительной работе на близком расстоянии. Более правильно поэтому говорить о периодическом характере изменений упругих напряжений в склере, которые циклически возрастают по сравнению со значениями, достигнутыми за счет статической нагрузки» Инерционные нагрузки, возникающие при движениях головы, обычно также имеют периодический характер. Следовательно, и они создают динамическую нагрузку на склеру. Менее важные факторы — суточные, пульсовые колебания ВГД — по механизму своего влияния на упругие напряжения склеры не отличаются от рассмотренных. Важно понимать, что остаточные деформации не могут возникать только под влиянием изменений ВГД периодического характера без статического фона, уровень которого возрастает в основном за счет конвергентного повышения ВГД.
Суммируя все сказанное выше, можно сделать вывод о том, что остаточные деформации склеры, то есть ее необратимое растяжение, вызываются рядом факторов, проявляющихся при зрительной работе на близком расстоянии. Однако у разных лиц эти факторы могут проявляться в разной степени как в силу индивидуальных особенностей склеры и экстраокулярных мышц, так и в силу индивидуальных особенностей посадки при зрительной работе. Поскольку спазм аккомодации приводит к необходимости приблизить текст к глазам, он является главным пусковым механизмом описанных выше процессов. Тем не менее условия для перехода ложной миопии в истинную, осевую в силу перечисленных индивидуальных особенностей могут быть различными.
Особенно способствуют возникновению осевой миопии спазм экстраокулярных мышц (увеличение Ет), меньше, чем обычно, толщина и упругость склеры, неправильная посадка с резким наклоном туловища и большим, чем это диктуется спазйом аккомодации, приближением текста к глазам.

Согласно данным А. И. Дашевского и В; M. Львовского, диаграмма а—8 (где е — относительная деформация).
Модуль упругости Es изменяется с изменением деформации 8, как это было показано на основе анализа формулы Фриденваль-да. До некоторых напряжений, соответствующих пределу пропорциональности, деформации обратимы, то есть после снятия нагрузки остаточные деформации отсутствуют. В условиях работы на близком расстоянии, в особенности при конвергенции, происходят ударные воздействия стекловидного тела на склеру. Известно, что при динамическом воздействии напряжение и деформации выше статических от той же нагрузки. Отношение динамических величин к соответствующим статическим называется дицамическим коэффициентом.
При ударном (им-
пульсном) воздействии динамический коэффициент больше 1.
Во время таких неоднократно повторяющихся ударов напряжения в склере превышают предел пропорциональности склеры. В этом случае после снятия нагрузки возникают весьма малые (микроостаточные) деформации. Разгрузка происходит по линии, параллельной ОА. Тангенс угла наклона линии ОА соответствует начальному модулю упругости склеры. Предел пропорциональности при последующих воздействиях становится равным тому напряжению, при котором произведена предыдущая разгрузка, то есть величине ВВ.

Прямые экстраокулярные мышцы — наружная и внутренняя — получают сигналы от центра конвергенции. О своем состоянии, как это видно из схемы, цилиарная мышца постоянно «извещает» центр аккомодации, а прямые мышцы — центр конвергенции. В конечном счете положение точки сходимости вновь совпадает с видимым положением объекта, а фокус вновь попадает на сетчатку. Изображение предмета становится четким.
Если сравнить с описанными опытами разработанные А. И. Дашевским методики тренировки аккомодации путем постепенного увеличения силы отрицательных линз и расслабления спазма аккомодации микрозатуманиванием, то становится очевидным, что они, по существу, опираются на принцип автофокусировки глаз. Именно рефлекторная основа этих методов обусловливает их высокую эффективность при лечении ложной миопии.
В настоящее время используют четыре принципиально различных способа воздействия на аккомодацию и конвергенцию, основанные на приведенной выше схеме бинокулярной автофокусировки глаз. Два из них вызывают расслабление спазма аккомодации (призмы основанием к носу и положительные линзы), два других — ее усиление (призмы основанием к виску и отрицательные линзы).
Эти способы используют для тренировок как на близкое расстояние, так и вдаль при сохранении их аккомодацион-но-конвергентной рефлекторной основы.
Разработанные А. И. Дашевским методы лечения ложной миопии основаны на принципе автофокусировки глаз и являются конкретным клиническим воплощением различных способов воздействия на аккомодацию и конвергенцию.

Под автофокусировкой понимается способность зрительного анализатора постоянно обеспечивать четкое восприятие объекта, в том числе при его перемещении в пространстве.
Опишем кратко механизм действия различных методов лечения и диагностику спазма аккомодации.
Пусть рассматриваемый предмет находится на таком расстоянии от глаз, что изображение его на сетчатке четкое. Поставленная перед глазом слабая отрицательная линза изменяет ход параллельных лучей на расходящиеся и отдаляет дх фокус кзади от сетчатки, что происходит и при рассматривании близкого предмета неаккомодирую-щим глазом. Следовательно, такая линза имитирует приближение объекта к глазу, а положительная, наоборот, их отдаление. В обоих случаях изображение на сетчатке станет нечетким.
Центр распознавания зрительных образов может произвести сравнительный анализ изменений, происшедших с изображением, для чего достаточно сравнить нечеткий зрительный образ с имеющимся в кратковременной зрительной памяти четким образом. По изменению размеров изображения центр распознавания получает возможность дать центрам управления аккомодацией и конвергенцией правильную информацию о том, приблизился объект или удалился.
Для того чтобы вновь получить четкое изображение на сетчатке, центр аккомодации «отдает приказ» о расслаблении (опыт с положительными линзами) или сокращении (опыт с отрицательными линзами) цилиарной мышцы, что компенсирует влияние линз.

О наличии зрительно-моторной цепи обратной связи известно достаточно давно. В процессе зрительного восприятия перемещающегося объекта происходит, по сути дела, сравнение его ожидаемой и действительной позиций. Их несовпадение порождает сигнал ошибки, возбуждающей аксоны моторной коры.
Упрощенная схема зрительно-моторной цепи обратной связи приведена в книге С. Дейча (1970), посвященной моделированию нервной системы. Для практических задач, в том числе и выдвигаемых офтальмологией, необходимо более детальное знание механизмов, обеспечивающих четкое восприятие перемещающихся объектов.
Э. С. Аветисовым (1967—1976) предложена схема, иллюстрирующая механизм аккомодации с позиций теории автоматического регулирования. Она принципиально верна, но недостаточна для объяснения методов воздействия на аккомодацию и для правильного понимания нейрофизических процессов, приводящих к саморегулированию аккомодации как к одному из проявлений автофокусировки глаз. Автор предложил и схему механизма развития миопии. Бе можно признать верной, только если все механизмы рефрактогенеза имеют монокулярный характер, хотя в этом случае она. остается излишне упрощенной, если учесть наличие в ней гипотетического центра управления ростом глаза и «адаптационного» характера удлинения последнего при развитии миопии. По мнению А. И. Дашевского, механизмы рефрактогенеза в основном бинокулярны. На этой концепции автором основаны и разработаны методы лечения ложной миопии, нашедшие широкое практическое применение. В монографии Э. С. Аве-тисова и Ю. 3. Розенблюма «Вопросы офтальмологии в кибернетическом освещении» (1973) приведена схема управления механизмом формирования рефракции, отличающаяся от первой схемы только формальным учетом роли генетического фактора.
Необходимо отметить отсутствие в этих схемах достаточной обоснованности объединения хрусталика, цилиар-ной мышцы и цинновой связки в одну информационно-функциональную единицу, так как сигнал, поступающий от сетчатки к центру управления аккомодацией, проходит через зрительную кору, а ответный сигнал идет уже через цилиарную мышцу.
Б. X. Гуревич (1971) предложил схему регулирования движений глазного яблока по ходу направленного поворота к цели с учетом эффектов восприятия, Schultze (1972) — кибернетическую схему окуломоторики, Дж. Милсум (1968) — схему пространственных соотношений в системе зрительной фиксации. Все эти схемы достаточно подробны, но раскрывают сущность лишь конвергенции и сочетанных движений глазных яблок, в то время как в зрительно-моторную цепь обратной связи входят и другие рефлекторные механизмы.
Ряд авторов считает, что стимулом для развития аккомодации является дефокусировка изображения на сетчатке (Fincham, 1953). В последнее время появились работы, в которых учитывается расфокусировка ретинального изображения при перемещении тест-объектов. Так, в формальной модели контура регулирования аккомодации (Toates, 1970, 1972) учтена связь реальной преломляющей силы хрусталика и степени расфокусировки ретинального изображения. Ronchi и Fontana (1971) показали, что устойчивость зрительной системы к дефокусировке изображения выше в случае более сильной аккомодации и меньшего диаметра зрачка.
Значительную роль в фокусировке изображения на сетчатке играют флюктуации аккомодации. Их частота, по Campbell, Robson, Westheimer (1959), равна 0,5 Гц, а амплитуда —-0,2.
Таким образом, приведенные данные говорят о том, что при зрительной работе аккомодационная установка глаз происходит рефлекторно. В отношении возможности непосредственного воздействия на аккомодацию через центральную нервную систему весьма убедительны результаты исследований Chin, Ishikawa, Lappin (1968). При электрической стимуляции центров аккомодации среднего мозга у обезьян они выявили линейную зависимость между величиной стимула и напряжением аккомодации. Ниже мы приводим данные наших исследований (1973, 1975).

Перед опытом измеряли длину и поперечные размеры мышцы. Затем использовали методику, позволяющую определить Ет в состоянии мышечного тонуса, которому соответствовала бы средняя степень упругости мышцы (С. Г. Кривенков, В. И. Лымарь, 1974). Упругие свойства мышцы исследовали с помощью прибора, позволяющего определить изменение длины мышцы с точностью до 0,01 мм при дозированной весовой нагрузке (точность до 0,pi г). В пределах нагрузок, не вызывающих остаточных деформаций, для каждой мышцы производили несколько измерений с различными нагрузками. По ним вычисляли среднее значение Ет для данной мышцы. Затем было найдено среднее значение Ет для 12 исследованных мышц, которое оказалось равным приблизительно 0,37 X X 107 дин/см2.
Если Ет больше 0,32 .107 дин/см2, это означает, что глазное яблоко на участке прилегания к нему наружной прямой мышцы начинает деформироваться не при конвергенции, а уже при дивергенции. Следовательно, и при отсутствии конвергенции, когда угол поворота равен нулю, такой глаз не является интактным. Его склера несколько деформирована, а ВГД выше, чем при наличии менее упругой мышцы. Как показывают описанные измерения Ет, эта величина у многих людей превосходит 0,32.107 дин/см2. По данным тонометрии, у ряда лиц с нормальной остротой зрения и у большинства страдающих миопией ВГД с увеличением конвергенции достаточно равномерно повышается, начиная с угла конвергенции, равного нулю! Такой характер повышения ВГД соответствует нормальному или повышенному модулю упругости мышцы. Увеличение Ет при миопии связано со спазмом абдукторов, который, как уже говорилось, сопутствует спазму аккомодации. В то же время иногда ВГД начи-. нает повышаться лишь после превышения определенного критического угла конвергенции, что, очевидно, соответствует слегка пониженному значению Ет. Таким образом, результаты измерений модуля упругости наружных прямых мышц подтверждают сделанные ранее теоретические предположения
о характере деформации склеры при конвергенции и позволяют объяснить данные тонометрических исследований.

В 1973 г. нами был проанализирован механизм начала деформации глазных яблок и повышения ВГД при конвергенции. В частности, была получена формула для определения некоторого «критического» угла конвергенции а0, при котором склеру начинает деформировать наружная прямая мышца [см. формулу (13)]. По данным различных авторов (Sachsenweger, 1966), параметры наружной прямой мышцы имеют для человеческого глаза в среднем следующие значения: толщина b — 0,4 мм, длина в недеформированном состоянии 1нед — 38,5 мм, длина до конвергенции 10 — 45,8 мм. Среднее значение радиуса склеры (R) близко к 12 мм. Среднее значение Р0 — 15 мм рт. ст. Неизвестна лишь величина Ещ.
Максимально возможный угол конвергенции 90°, что соответствует приближению тест-объекта к глазам на расстояние порядка 3 см от линии их центров.
Для сравнения заметим, что модуль упругости «мягкой» резины равен 1 • 107 дин/см2.
При Ет > 0,32 • 107 дин/см2 угол а < 0. Это означает, что глаз начнет деформироваться на участке прилегания к нему наружной прямой мышцы не при конвергенции, а при дивергенции. Еслиже Ет< 0,14 • 107 дин/см2, наружная прямая мышца вообще не деформирует глазное яблоко при конвергенции. Так как упругость мышцы у разных людей может значительно вариировать, рассмотренные случаи имеют место в практике. Таким образом, в зависимости от величины Ет изменяются условия начала деформации склеры и повышения ВГД, а следовательно, и условия перехода лояшой миопии в осевую у лиц со спазмом аккомодации. Поэтому экспериментальное определение нормы для величины Ет представляет не только биометрический и теоретический, но и клинический интерес. Ниже анализируются результаты прямого измерения модуля упругости мышцы (С. Г. Кривенков и В. И. Лымарь, 1974).

О том, что конвергентное повышение ВГД имеет прямое отношение к патологическим соотношениям при миопии, свидетельствуют не только материалы Днепропетровской глазной клиники, но и работы по измерению коэффициента ригидности склеры (по А. И. Дашев-скому — коэффициент реактивности живого глаза, то есть Кг, а не Ks). Как известно, коэффициент ригидности склеры уменьшается при повышении ВГД. Это было показано в работах Rethy (1965), Luyckx (1967),-Zolog, Chercota, Koos (1969).