AKOMODACJA – NIEZWYKŁY MECHANIZM

Mechanizm akomodacji ludzkiego oka jest badany w nowożytnej nauce już od ponad 200 lat. Jednym z pierwszych kamieni milowych na drodze do poznania zasady jego działania są prace słynnego genialnego angielskiego fizyka i lekarza Thomasa Younga.

Thomas Young, 1801 r., artykule naukowym zatytułowanym „The Bakerian Lecture. On the mechanism of the eye”, opublikowanym czasopiśmie „Philosophical Transactions of the Royal Society” (wydawanym od 1665 r. do dziś), opisał zmianę mocy soczewki wewnątrzgałkowej wyniku patrzenia na przedmioty znajdujące się różnej odległości od oka.

On też pierwszy wykazał, że moc refrakcyjna układu optycznego oka peryferyjnej części źrenicy jest większa niż na osi, gdy oko jest rozluźnione, gdy akomoduje – przeciwnie. Była to także pierwsza obserwacja potwierdzająca, że aberracja sferyczna oka zmienia znak podczas akomodacji.


Każdy człowiek ma unikatowy profil akomodacji, zmieniający się, oczywiście, z wiekiem w wyniku prezbiopii, zależny dodatkowo od takich czynników, jak: kierunek fiksacji, stan powierzchni oka, napinanie powiek, mruganie i być może inne, nieznane w momencie badania.


Przez kolejne dekady odkrywano wyjaśniano różne aspekty akomodacji: określano rodzaj wywołującego bodźca, obszar siatkówki biorący udział inicjacji mechanizmu, charakter wartość akomodacji spoczynkowej, opisywano mechaniczne, optyczne neurologiczne modele akomodacji. Dużo prac powstało latach 70. 80. XX w., gdy rozwijająca się gwałtownie technika wniosła nowe możliwości pomiaru parametrów oka. Problematyka akomodacji stawała się wtedy przedmiotem coraz większego zainteresowania powodu prezbiopii, co wynikało ze wzrostu liczby ludzi pracujących bliży (tzw. praca biurowa), zwiększającej się średniej długości życia, także wzrostu oczekiwań możliwości korekcji wzroku. Oprócz optycznego aspektu akomodacji badano także jej związek np. określonymi lekami, chorobami lub stanem układu nerwowego.

Jakkolwiek każdy optometrysta wie doskonale czym jest akomodacja prezbiopia, to jednak badanie ich cech, szczególności amplitudy akomodacji lub jej sprawności, jest dosyć szacunkowe, szczególnie porównaniu precyzją określania innych parametrów wzroku. Wydaje się, że ten stan warto zmienić. Oferowane obecnie nowoczesne sposoby korekcji prezbiopii użyciem np. zaawansowanych optycznie (często technologicznie) soczewek progresywnych innych podobnych mogłyby skorzystać na głębszej wiedzy charakterystyce akomodacji poszczególnych pacjentów.

Czy można zatem zmierzyć cały „proces” akomodacji konkretnym oku tzw. czasie rzeczywistym? Otóż można ten sposób jest znany, także wykorzystywany, od dość dawna. Polega na zastosowaniu aberrometrii opartej detektor Shacka-Hartmanna (S-H). dużym skrócie: równoległa wiązka światła płaskim froncie falowym jest kierowana stronę oka obserwuje się kształt frontu falowego światła opuszczającego oko, po odbiciu na siatkówce, za pomocą S-H. Jeśli mamy do dyspozycji odpowiednio szybką i o dużej rozdzielczości matrycę światłoczułą oraz odpowiedni komputer, możemy obserwować zmianę stanu refrakcji oka szybkością kilkudziesięciu herców. Jednakże, przez wiele lat mało który optometrysta mógł pozwolić sobie na układ tego typu większość nich to układy laboratoryjne.
Na szczęście ta sytuacja szybko ulega zmianie dostępnych jest coraz więcej urządzeń optometrycznych opartych aberrometrię.

Czy można badać precyzyjnie akomodację bez użycia bardzo drogiego instrumentarium? Okazuje się, że pewnym zakresie wystarczy do tego konwencjonalny autorefraktometr lub autorefraktometr otwartego pola (taki, którym rzeczywisty bodziec jest obserwowany przez okno), bazujące np. na analizie obrazu siatkówkowego.


Thomas Young jako pierwszy wykazał, że moc refrakcyjna układu optycznego oka w peryferyjnej części źrenicy jest większa niż na osi, gdy oko jest rozluźnione, a gdy akomoduje – przeciwnie. Była to także pierwsza obserwacja potwierdzająca, że aberracja sferyczna oka zmienia znak podczas akomodacji.


Te urządzenia od wielu lat są już bardzo szybkie precyzyjne. Aby zmierzyć, jaki sposób „pracuje” oko, trzeba wykonać krótkim czasie, rzędu kilku sekund, co najmniej kilkanaście pomiarów, dla ustalonego bodźca. Otrzymane wyniki refrakcji, które są najczęściej przeliczane na moc korekcji określonej odległości od oka, formacie sfera/cylinder/oś, należy zamienić na inną, wygodniejszą do analizy reprezentację, np. tzw. h-wektory wprowadzone latach 90. przez Harrisa. efekcie, użyciem komputera, można wygenerować trójwymiarową przestrzeń, której będą uwidocznione punkty określające poszczególne stany refrakcji oka. Wymaga to oczywiście nieco zachodu raczej nie da się tego wykonać ramach jednej wizyty optometrysty, stąd lepiej mieć gotowe urządzenie do tego. Niemniej jednak taka trójwymiarowa reprezentacja była już od 30 lat stosowana przez badaczy umożliwia nawet zidentyfikowanie określonych schematów akomodacji lub odpowiedzi na zadany bodziec. Każdy człowiek ma unikatowy profil akomodacji, zmieniający się, oczywiście, wiekiem wyniku prezbiopii, zależny dodatkowo od takich czynników, jak: kierunek fiksacji, stan powierzchni oka, napinanie powiek, mruganie być może inne nie znane momencie badania. Zidentyfikowano szereg takich profili możliwe, że niedalekiej przyszłości, na podstawie podobnego pomiaru, będzie można lepiej wybrać konstrukcję soczewek okularowych, jako kolejny etap ich indywidualizacji. Przykładowo, jeśli okaże się, że akomodacja trwa dłuższy czas zmiana stanu oka rozluźnionego do całkowicie akomodującego następuje wyniku „przeskakiwania” pomiędzy dużą liczbą punktów (choć nie całkiem płynnie), to można będzie dopasować inny profil refrakcji kanału progresji niż osoby, gdzie zmiana jest krótsza ma tylko 3 „przystanki”.

Jak widać, rozwój techniki może dać nowe możliwości lepszej korekcji wzroku, szczególnie wobec narastającej pandemii krótkowzroczności prezbiopii, będącej stałym problemem dla osób starszym wieku produkcyjnym.

 

Dr hab. Jacek Pniewski

Akademickie Centrum Kształcenia Optometrystów

Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Polecamy