Związek akomodacji z presbiopią

Za akomodację w układzie optycznym ludzkiego oka odpowiada soczewka oczna, zmieniająca swój kształt pod wpływem napięcia mięśni rzęskowych. Kształt soczewki zmienia się w odpowiedzi na bodziec (przedmiot) znajdujący się w odległości mniejszej niż nieskończoność. Soczewka oczna jest jednym z niewielu ludzkich narządów, którego komórki rosną przez całe życie. Ciągły wzrost soczewki prowadzi do zwiększania się jej grubości oraz utraty jej plastyczności na przestrzeni lat.
Powstałe komórki nie mogą zostać wydalone, przez co przemieszczają się do środka soczewki tworząc zbite jądro. W okolicy 40-ego roku życia jądro to staje się na tyle duże, że utrudnia zmianę kształtu soczewki w procesie akomodacji.

ZMIANY AMPLITUDY AKOMODACJI WRAZ Z WIEKIEM

Wraz ze wzrostem gałki ocznej po urodzeniu (w procesie emmetropizacji), zakres akomodacji zwiększa się stopniowo. Szacuje się, że w ósmym roku życia zakres możliwej zmiany mocy optycznej w procesie akomodacji (amplituda akomodacji) osiąga swoje maksimum i wynosi ok. 14 D (zobacz rys. 1). Tak duża zmiana mocy optycznej możliwa jest dzięki gradientowemu rozkładowi współczynnika załamania w soczewce ocznej.

Amplituda akomodacji oka zmniejsza się już na długo przed osiągnięciem dojrzałości (rys. 1), w przeciwieństwie do innych parametrów widzenia, takich jak ostrość wzroku, której zmiany zauważono już około 50 roku życia [2]. Chociaż wydaje się, że nie ma ogólnej zgody co do tego, jak zdefiniować początkowy etap starczowzroczności (presbiopii), często przyjmuje się, że termin ten powinien być stosowany, gdy subiektywna amplituda akomodacji spada poniżej trzech dioptrii [3].

Zmierzona amplituda subiektywna (wyznaczona w komunikacji z pacjentem) jest nieco wyższa niż amplituda obiektywna (wyznaczona przez specjalistę bez konsultacji z pacjentem), ponieważ podczas pomiarów subiektywnych uwzględniane są również efekty głębi ostrości, które pomagają w ostrym widzeniu obiektów w większym zakresie niż tylko ten, gdy obrazy są ostro odwzorowane na siatkówce [4].

INNE ZMIANY W PROCESIE AKOMODACJI ZWIĄZANE Z WIEKIEM

Zmiany amplitudy akomodacji z wiekiem są dość dobrze poznane. Warto również rozważyć jak zmienia się prędkość zmiany mocy optycznej soczewki oraz dokładność odpowiedzi na bodziec wraz z wiekiem. Parametry te pozwalają na lepsze zrozumienie przyczyn prezbiopii. W porównaniu do znacznych zmian amplitudy akomodacji, czas reakcji i odpowiedzi na bodźce wykazują znikome zmiany.

Naukowcy spierają się co do wielkości tej zmiany, zgadzając się jednak z faktem, że czas w jakim przenosimy wzrok z nieskończoności na bliskie przedmioty nie wydłuża się z wiekiem tak bardzo, jak wydłuża się czas rozkurczania się mięśnia rzęskowego oraz zmiany geometrii soczewki przy zwiększaniu odległości obserwowanego bodźca [5]. Jeśli weźmie się pod uwagę reakcję na bodziec, to można zauważyć, że z wiekiem następuje powolny spadek amplitudy odpowiedzi na stałą zmianę bodźca. Wraz ze spadkiem amplitudy akomodacji odpowiedź na taki sam bodziec staje się coraz słabsza (rys. 2) [6]. Kalsi i in. wykazali, że w grupie wiekowej 41-50 lat zachodzą największe zmiany pomiędzy wartością odpowiedzi a bodźcem, ponieważ amplituda akomodacji w tej grupie wiekowej jest mniejsza niż zakres wartości wywoływanego bodźca [6]. Natomiast w najmłodszej grupie wiekowej (18-20 lat) amplituda akomodacji jest największa, dlatego uzyskane wyniki odpowiedzi są niemalże takie same jak wartość wywoływanego bodźca. Krzywa odpowiedzi/bodźca zachowuje swój kształt do 30-40 roku życia, a dopiero po 40 roku życia krzywa ta zmienia swój kształt i nachylenie. Wynika to prawdopodobnie z tego, że układ optyczny oka próbuje zoptymalizować wykorzystanie głębi ostrości i małej dostępnej amplitudy akomodacji w celu uzyskania odpowiedniego widzenia w tak szerokim zakresie odległości bodźców, jaki pozostaje możliwy [6]. Aby wytworzyć taką samą odpowiedź akomodacyjną w oku starszej osoby, jak w oku osoby młodej, wymagane byłoby zwiększone unerwienie w oku (m.in. mięśnia rzęskowego i mięśnia zwieracza źrenicy), co jest niemożliwe.

Zależność wielkości aberracji od akomodacji również zmienia się z wiekiem, prawdopodobnie z powodu zmian zachodzących w soczewce oka. Mierzone dla stałej wielkości źrenicy aberracje, a w szczególności aberracja sferyczna, mają tendencję do wzrostu z wiekiem. Jednak ciężko określić jest jak duży wpływ na jakość widzenia ma wzrost aberracji, ponieważ wraz z wiekiem źrenica oka nie rozszerza się już w takim stopniu pozostając małą. W młodym oku aberracja sferyczna ma tendencję do przesuwania się w kierunku ujemnym wraz ze wzrostem akomodacji, natomiast powyżej 40 r.ż., gdy amplituda akomodacji jest już znacznie ograniczona, pozostaje aberracja sferyczna pozostaje dodatnia.

WPŁYW INNYCH CZYNNIKÓW NA AKOMODACJĘ

Nie tylko wiek ma wpływ na sprawność i amplitudę akomodacji. Choroby ogólnoustrojowe takie jak grypa, anemia, cukrzyca, czy choroby narządu wzroku, takie jak: jaskra, zapalenie tęczówki, twardówki oraz niektóre leki, alkohol czy narkotyki mogą wpłynąć negatywnie na proces akomodacji. Również nadmierna praca z bliska (np. przed monitorem komputera) jest jednym z istotnych czynników, które wpływają na prawidłowe funkcjonowanie akomodacji oka. Jeśli skurcz mięśni rzęskowych podczas pracy z bliska utrzymuje się długotrwale, może to doprowadzić to do spazmu akomodacji. Co więcej, warunki oświetleniowe, w których wykonywane są prace wzrokowe, wpływają na amplitudę akomodacji. Lara F. z zespołem wykazali, że gdy natężenie oświetlenia siatkówki spada z 5074 Td do 222 Td, amplituda akomodacji spada średnio z 6,34 D do 4,35 D u osób młodych  (20-38 lat) oraz u osób starszych (45-54 lata) z 1,69 D do 1,04 D [7].

Literatura

[1] Duane F. Normal values of the accommodation of all ages. J Am Med Assoc 1912; 59:1010-1013.

[2] Lee KE, et al. Changes in Refraction over 10 Years in an Adult Population: The Beaver Dam Eye Study. Invest Ophthalmol Vis Sci 2002; 43(8):2566-2571.

[3] Weale RA. Why we need glasses before a zimmer–frame. Vision Res 2000; 40:2233–2240.

[4] Ramsdale C, et al. A longitudinal study of the changes in the static accommodation response. Ophthalmic Physiol Opt 1989; 9:255–263.

[5] Kasthurirangan S, et al. Age related changes in accommodative dynamics in humans. Vision Res 2006; 46:1507–1519.

[6] Kalsi M, et al. Changes in the static accommodation response with age. Ophthalmic Physiol Opt 2001; 21:77–84.

[7] Lara F, et al. The Effect of Retinal Illuminance on the Subjective Amplitude of Accommodation. Optom Vis Sci 2020; 97(8):641-647.

Autor: dr inż. Marcelina Sobczak, optometrystka NO 17312

Zespół Optyki Widzenia

Katedra Optyki i Fotoniki, Wydział Podstawowych Problemów Techniki,

Politechnika Wrocławska