Каким образом оптическая система глаза приспосабливается к восприятию предметов, находящихся на разных расстояниях?

Оптическая система глаза приспосабливается к восприятию предметов на разных расстояниях с помощью аккомодации — это механизм, который позволяет менять оптическую силу глаза так, чтобы изображение предмета оставалось резким на сетчатке, независимо от того, далеко он или близко.

1) Что именно “подстраивается” в глазе

Главная роль принадлежит хрусталику — прозрачной эластичной линзе внутри глаза. В отличие от стеклянной линзы в приборе, хрусталик может менять кривизну (форму), а значит и фокусное расстояние.
Роговица тоже преломляет свет, но её кривизна у человека почти не меняется, поэтому “тонкая настройка” происходит именно за счёт хрусталика.

2) Какие структуры выполняют аккомодацию

В механизме участвуют три основных элемента:

• Цилиарная (ресничная) мышца — кольцевая мышца внутри глаза.

• Цинновы связки (подвешивающий аппарат хрусталика) — тонкие волокна, удерживающие хрусталик.

• Хрусталик — эластичный, способен становиться более плоским или более выпуклым.

3) Как глаз фокусируется на далёких предметах

Когда предмет находится далеко, лучи света входят в глаз почти параллельно, и большой “усиленной” преломляющей силы не требуется.

Что происходит:

• Цилиарная мышца расслаблена.

• Цинновы связки натянуты.

• Хрусталик уплощается (становится менее выпуклым).

• Оптическая сила уменьшается, фокус попадает на сетчатку — дальние объекты видны чётко.

4) Как глаз фокусируется на близких предметах

От близкого предмета лучи идут более расходящимися, и чтобы собрать их в точку на сетчатке, глаз должен увеличить преломляющую силу.

Что происходит:

• Цилиарная мышца сокращается (кольцо мышцы становится “меньше” по диаметру).

• Натяжение цинновых связок уменьшается.

• Хрусталик за счёт собственной упругости становится более выпуклым (особенно по передней поверхности).

• Оптическая сила увеличивается, фокус снова оказывается на сетчатке — близкие объекты становятся чёткими.

5) Дополнительные реакции при взгляде вблизи (помогают восприятию)

Когда человек переводит взгляд на близкий объект, обычно включается так называемая “триада” реакции:

1. Аккомодация (хрусталик становится более выпуклым).

2. Сведение глаз (конвергенция) — глаза поворачиваются так, чтобы обе зрительные оси сошлись на близком предмете.

3. Сужение зрачка — уменьшает световой “пучок”, повышает глубину резкости и снижает оптические аберрации, что делает картинку более чёткой.

6) Почему аккомодация с возрастом ухудшается

С возрастом хрусталик постепенно теряет эластичность и становится более “жёстким”. Из-за этого ему труднее менять форму, и близкие предметы фокусируются хуже — развивается возрастная дальнозоркость (пресбиопия).

Итак, приспособление глаза к разным расстояниям обеспечивается изменением кривизны хрусталика под действием цилиарной мышцы и цинновых связок, а при работе на близком расстоянии дополнительно помогают конвергенция и сужение зрачка.