Глава V. Правда об аккомодации. Демонстрация в процессе изучения изображений, отраженных от хрусталика, роговицы, радужки и склеры

Глава V. Правда об аккомодации. Демонстрация в процессе изучения изображений, отраженных от хрусталика, роговицы, радужки и склеры

Выводы, полученные из опытов, описанных в предыдущей главе, были диаметрально противоположны тем выводам, что получил Гельмгольц при изучении изображений, отраженных от передней поверхности хрусталика. Поэтому я решил повторить эксперименты немецкого исследователя и, по возможности, найти объяснение тому, почему его результаты так сильно отличались от моих. Я посвятил этой работе четыре года и смог продемонстрировать то, что Гельмгольц ошибся, выбрав неправильную технику проведения эксперимента: изображение, полученное его методом было настолько изменяющимся и неясным, что с его помощью можно было подтвердить практически любую возможную теорию.

Я работал год или дольше с техникой Гельмгольца, но мне так и не удалось получить изображения с передней поверхности хрусталика, которое было бы достаточно ясным или достаточно разборчивым для того, чтобы его можно было бы измерить или сфотографировать. Используя огонь свечи в качестве источника света, чистое и ясное изображение можно было получить с роговицы; на задней поверхности хрусталика оно было достаточно ясным; но на передней поверхности оно было очень далеким от совершенства. Оно было не только размытым, как констатировал сам Гельмгольц, но и безо всякой на то причины оно очень сильно изменялось в размере и интенсивности. Порой совсем никакого изображения не удавалось получить, вне зависимости от того, под какими углами ни располагался бы свет по отношению к глазу исследуемого или к глазу исследователя. Используя диафрагму, я смог получить более ясное и более устойчивое изображение, но оно по-прежнему не поддавалось замеру. Гельмгольцу казалось, что нечеткие изображения открытого огня свечи указывали на существенное изменение, тогда как изображения, полученные с помощью диафрагмы, показывали это более ясно; но мне так и не удалось ни с помощью диафрагмы, ни без нее получить какого-либо изображения приемлемой для меня четкости.

Рис. 24. Установка для фотографирования изображений, отраженных от глазного яблока.

СМ, вогнутое зеркало, в которое исследуемая может наблюдать изображения, отраженные от различных участков ее глаз; С, конденсор; D, диафрагма; L, 1000-ваттная лампа; F, упор для лба; МР, перекладина, за которую держится исследуемая зубами для того, чтобы ее голова оставалась неподвижной; Р, плоское зеркало, над которым расположена буква шрифта «диамант» и в которой отражается таблица Снеллена в двадцати футах, находящаяся позади исследуемой (зеркало — чуть выше Р); САМ, камера; Pr, периметр, используемый для измерения угла между светом и глазом; R, плоское зеркало, отражающее свет от 1000-ваттной лампы над глазом, без этого зеркала глаз будет в полной темноте, за исключением той его части, от которой будет отражаться сильно сжатое изображение нити накала; В, экран из голубого стекла, используемый для изменения света, отраженного от зеркала R. Когда исследуемая читала нижнюю строку таблицы Снеллена, отраженную в зеркале Р, ее глаз находился в покое, но когда она увидела букву шрифта «диамант» четко, ретиноскоп зарегистрировал аккомодацию в десять диоптрий.

Рис. 25. Установка для обеспечения головы исследуемого объекта в неподвижном состоянии во время фотографирования изображения.

СМ, вогнутое зеркало; F, упор для лба; С, конденсор; МР, перекладина для обеспечения неподвижности головы исследуемого объекта; Pr, периметр.

Люди, преподававшие и демонстрировавшие теорию Гельмгольца, повторили для меня его эксперименты; но изображения, полученные ими с передней поверхности хрусталика, не показались мне лучше тех, что получил я сам.

Рис. 26. Изображение электрической нити накала на передней поверхности хрусталика.

R, состояние покоя; А, аккомодация. Под увеличительным стеклом никакого изменения в размере двух изображений не наблюдается. Изображение справа выглядит больше только потому, что оно более четкое. Для поддержания теории Гельмгольца оно должно быть меньше. Хвостик кометы на рисунке слева — это случайное отражение от роговицы. Отблеск света внизу — просто отражение вспышки фотокамеры, на которую был запечатлен глаз. Потребовалось два года для того, чтобы получить эти фотографии.

После тщательного изучения этих изображений почти ежедневно в течение более чем одного года я так и не смог сделать какого-либо приемлемого заключения на предмет эффекта аккомодации. В действительности, казалось, что, используя свечу в качестве источника освещения, по изображению на передней поверхности хрусталика можно было наблюдать проявления бесчисленного множества различных явлений. Иногда во время аккомодации изображение уменьшалось в размере и, казалось, удовлетворяло теории Гельмгольца; но, с другой стороны, столь же часто оно увеличивалось. В другие разы было просто невозможно как-либо интерпретировать то, что происходило с этим изображением.

Применение 30-ваттной, 40-ваттной, 250-ваттной ламп и 1000-ваттной лампы не помогло получить более качественных изображений. Солнечный свет, отраженный от передней поверхности хрусталика, создал такое же неясное изображение, как и отражения от других источников освещения, и такой же изменяющейся формы, интенсивности и размера. Подводя итог подо всем вышесказанным, я был убежден в том, что передняя поверхность хрусталика — очень плохой отражатель света, и ни один из вышеуказанных способов не позволяет получить приемлемых изображений на ней.

Рис. 27. Изображения электрической нити накала, одновременно отраженной от роговицы и хрусталика.

R, состояние покоя; А, аккомодация. Размеры изображений на обеих картинках одинаковые. Изображение на роговице настолько мало, что оно не претерпело заметных изменений при несильном изменении, которое имело место в роговице во время аккомодации. На рисунке А оба изображения изменили свое расположение, а замыкающая часть отражения от хрусталика была отрезана радужкой, но она остается той же самой. Белый блик между двумя изображениями нити накала есть отражение от лампы, использовавшейся для освещения глаза. Заметьте, что на рисунке А видна большая часть склеры, что указывает на удлинение глазного яблока во время аккомодации.

После года или дольше неудачных экспериментов я начал работать в аквариуме, исследуя глаза рыб. Очень долго у меня ничего не получалось. Но, наконец, мне удалось при помощи очень яркого света — 1000 ватт — диафрагмы с маленьким отверстием и конденсора получить, хоть и не без труда, но ясное и четкое изображение с роговицы рыбы. Это изображение было достаточной четкости для того, чтобы его можно было бы измерить, и спустя несколько месяцев, мне удалось получить приемлемую фотографию. Затем я снова продолжил работать с глазом человека. Яркий свет с диафрагмой и конденсором, использование которого было предложено для улучшения освещения предметного стекла под микроскопом, как и предполагалось, оказался гораздо лучше той методики, которую использовал Гельмгольц, и с помощью этих средств было получено изображение с передней поверхности хрусталика, которое было достаточно ясным и достаточно четким для того, чтобы его можно было бы сфотографировать. Такое произошло впервые, согласно опубликованным ранее записям, что изображение какого-либо вида было сфотографировано с передней поверхности хрусталика. Профессиональные фотографы, с которыми я консультировался и надеялся на их помощь, уверили меня в том, что это сделать невозможно, и отказались даже попробовать это сделать. Поэтому мне пришлось самому учиться фотографировать с нуля, потому что опыта фотографирования у меня не было совсем. После этого мне стало ясно, что профессионалы были правы в том, что невозможно получить снимок, пользуясь методикой Гельмгольца.

Я продолжил эксперименты и проводил их до тех пор, пока, спустя почти четыре года постоянных поисков, я не получил удовлетворительных снимков до и после аккомодации и в процессе воспроизведения миопии и гиперметропии. Не только изображений на передней поверхности хрусталика, но и отражения от радужки, роговицы, передней поверхности склеры (белая часть глаза) и от боковой поверхности склеры. У меня также стало удаваться получать изображения на любой поверхности без отражения от других частей. Однако, на моем пути было еще много трудностей, которые необходимо было преодолеть.

Накладывающиеся друг на друга отражения были нескончаемым источником проблем. Отражения от окружающих объектов можно было легко предотвратить; но трудно было работать с отражениями электрического света от глазного яблока и было просто бесполезно пытаться получить изображения на передней поверхности хрусталика до тех пор, пока не удастся устранить эти отражения или минимизировать их как только это возможно с помощью надлежащей регулировки света. Регулировка освещения, которая казалась наиболее приемлемой, однако, не всегда давала одинаковые результаты. Иногда бывало так, что не появлялось вообще никаких отражений в течение нескольких дней; но наступал день, когда свет, как я предполагаю, падал под тем же углом, и изображения появлялись снова.

Рис. 28. Изображение электрической нити накала на поверхности роговицы.

R, состояние покоя; А, аккомодация. Изображение на рисунке А меньше, но изменение настолько несущественное, что заметить его чрезвычайно трудно. Это указывает на то, что роговица лишь незначительно изменяет свою форму во время аккомодации. По этой причине предполагалось, что офтальмометр с его маленькими изображениями будет демонстрировать факт того, что роговица не изменяется при аккомодации.

С какими-то определенными настройками света множественные изображения виделись отраженными от передней поверхности хрусталика. Иногда эти изображения были выстроены в горизонтальную линию, иногда — в вертикальную, а иногда — под различными углами, тогда как расстояния между каждым из них также изменялись. Обычно было три изображения; иногда их было больше; но когда-то появлялось только два. Иногда все они были одного размера, но, как правило, изменялись, и казалось, что не было предела их способности изменяться в этом и других отношениях. Какие-то из них были сфотографированы, что говорит о том, что это были реальные отражения. Изменения расстояния между диафрагмой, источником света и конденсором, а также изменения размера и формы отверстия не давали результатов, отличных от прежних. Различные настройки конденсора также не давали никакого эффекта. Изменения угла, под которым настраивался свет, иногда уменьшали число изображений, но иногда увеличивали его. Это продолжалось до тех пор, пока, наконец, угол, под которым не было видно ничего, кроме одного изображения, не был найден. В действительности, оказалось, что изображения были обусловлены отражениями электрического света от глазного яблока.

Даже после того, как свет был настроен так, чтобы не возникало отражений, все равно было сложно, даже невозможно, получить ясное, четкое изображение электрической нити на передней поверхности хрусталика. Можно было изменять положение конденсора и диафрагмы и изменять ось фиксации, но все равно изображение оставалось замутненным, неясным, с искаженными границами. Подобное затруднение было обусловлено тем, что свет не был настроен под самым оптимальным для достижения необходимого эффекта углом, и было не всегда возможным определить точную ось, вдоль которой может быть получено ясное, разборчивое изображение. Как и в случае с отражениями от боковых поверхностей глазного яблока, создавалось впечатление, что изображение изменялось без явной на то причины. Однако, это было правдой — то, что были углы расположения оси глазного яблока, дававшие более хорошие изображения, нежели остальные, и их невозможно было точно определить. Я работал над освещением два или три часа, но так и не смог подобрать правильного угла. Бывало и так, что ось оставалась неизменной в течение нескольких дней, позволяя тем самым получать всегда чистые и разборчивые изображения.

Рис. 29. Изображение электрической нити накала на склере.

R, состояние покоя; А, аккомодация. Во время аккомодации передняя поверхность склеры становится более выпуклой, потому что глазное яблоко удлиняется, как и камера удлиняется, когда фокусируется на объекте вблизи. Отблеск света на радужке — просто случайное отражение света.

Результаты этих экспериментов подтвердили выводы, полученные из предыдущих экспериментов, а именно то, что аккомодация происходит за счет удлинения глазного яблока, а не за счет изменения кривизны хрусталика. Они также, поразительным образом, подтвердили мои более ранние заключения по поводу состояний, при которых возникают миопия и гиперметропия.[48]

Изображения, сфотографированные с передней поверхности хрусталика, не показали никакого изменения размера или формы во время аккомодации. Изображения на задней поверхности хрусталика также остались без изменения, как это показал телескоп офтальмометра; но так как дискуссии по поводу его поведения во время аккомодации не ведутся, то оно не было заснято на фотокамеру. Изображения с радужки до и во время аккомодации были одинакового размера и формы, как и ожидалось, исходя из характера изображений на поверхности хрусталика. Если хрусталик изменяется во время аккомодации, то радужка, которая закрывает его, также должна изменяться.

Рис. 30. Изображения на боковой части склеры.

R, состояние покоя; А, аккомодация. Изображение на рисунке А больше, что говорит об уплощении боковой поверхности склеры во время удлинения глазного яблока. Му, Миопия. Глаз делает усилие, чтобы увидеть объект вдали, и изображение увеличивается, что указывает на то, что глазное яблоко удлинилось, вызвав тем самым уплощение боковой поверхности склеры. Ну, Гиперметропия. Глаз делает усилие, чтобы увидеть на расстоянии в два дюйма. Изображение на этой фотографии самое маленькое из фотографий этой серии, что указывает на то, что глазное яблоко стало короче, по сравнению с другими фотографиями, а боковая поверхность склеры стала более выпуклой. Две нижние фотографии подтверждают предшествующие наблюдения автора о том, что дальнозоркость создается тогда, когда глаз делает усилие, когда смотрит на объект вблизи, а близорукость возникает тогда, когда глаз старается увидеть удаленные объекты.

Рис. 31. Множественные изображения на передней поверхности хрусталика.

Этот рисунок показывает одну из трудностей, которую пришлось преодолеть, фотографируя изображения, отраженные от различных частей глазного яблока. Несмотря на то, что свет был отрегулирован под максимально точным углом, нить накала отразилась несколько раз от боковых поверхностей глазного яблока. Обычно изображение дублировалось, иногда получалось тройное изображение, как показано на рисунке, а иногда их было даже четыре. Обычно требуются дни кропотливой работы для того, чтобы устранить эти отражения, и по так и не установленным мной причинам те же настройки не всегда давали одинаковые результаты. Иногда в течение нескольких дней все получалось, а потом вдруг, непонятно почему, снова возвращались множественные изображения.

Однако, изображения, сфотографированные с роговицы и с передней и боковой поверхностей склеры, показывают то, что произошли четыре вида хорошо заметных изменений, в зависимости от того, было ли зрение нормальным или же присутствовало напряжение. Во время аккомодации изображения с роговицы были меньше, чем тогда, когда глаз находился в состоянии покоя, что указывает на удлинение глазного яблока и последующее увеличение кривизны роговицы. Но когда было сделано напрасное усилие увидеть объект вблизи, изображение увеличилось, что говорит о том, что роговица стала менее выпуклой, то есть возникло состояние, которое появляется, если укорачивается оптическая ось, как при гиперметропии. Когда было сделано усилие увидеть удаленный предмет, изображение стало меньше, чем при состоянии покоя, снова указывая на удлинение глазного яблока и увеличенную кривизну роговицы.

Изображения, сфотографированные с передней поверхности склеры показали такие же серии изменений, как и изображения с роговицы. Но в тех, что были получены с боковой поверхности склеры, наблюдалось абсолютно противоположное: увеличение изображения вместо его уменьшения и наоборот — различие, которое естественно было ожидать, если принять во внимание тот факт, что когда передняя поверхность склеры становится более выпуклой, боковые поверхности должны стать более плоскими.

Рис. 32. Отражение электрической нити накала от радужки.

Рисунок демонстрирует факт того, что является возможным получить отражение от любой отражающей поверхности глазного яблока, не получив при этом отражений от других его частей, хотя и они также могут присутствовать. Это сделано путем изменения угла направления света к глазному яблоку. На рис. № 1 наблюдения за глазом во время фотографирования продемонстрировали то, что это изображение — с радужки, а не с роговицы, и этот факт виден на рисунке (Сравните с изображением с роговицы на рис. 28.). На рис. № 2, где изображение перекрывается поверхностью зрачка, показан факт того, что отражение от радужки обусловлено только тем, что видна лишь нить накала. Если бы отражение было от роговицы, то отражалась бы вся нить. Заметьте, что на этом рисунке нет отражения от хрусталика. Изображения на радужке не изменили своего размера или формы во время аккомодации, демонстрируя опять то, что хрусталик, поверх которого располагается радужка, не изменяет своей формы, когда глаз настраивается на зрение вблизи.

При попытке сделать усилие, чтобы увидеть объект вдали, изображение, отраженное от боковой поверхности склеры, было больше того изображения, которое было получено, когда глаз находился в состоянии покоя. Это говорит о том, что эта часть склеры стала менее выпуклой или более плоской в связи с удлинением глазного яблока. Изображение, полученное во время нормальной аккомодации, было также больше того, что наблюдалось в состоянии покоя, что снова говорит об уплощении боковой поверхности склеры. Однако, изображение, полученное во время воспроизведения глазом усилия с целью разглядеть ближний объект, было намного меньше, чем все остальные изображения, что указывает на то, что склера стала более выпуклой с боков, то есть это говорит о состоянии, характерном для укороченного глазного яблока, как это происходит в случае гиперметропии.

Наиболее ярко выраженные изменения были отмечены среди изображений, отраженных от передней поверхности склеры. Отражения от боковых поверхностей склеры были менее заметными: это было связано с тем, что едва ли можно было что-либо различить на фотографии белого изображения на белом фоне. Однако, они были отчетливо видны наблюдающему и, более или менее, наблюдаемому, который мог их видеть в выпуклом зеркале. Изменения размера изображения на роговице были такими маленькими, что фотографии с ними не говорили ни о чем, за исключением случая, когда изображение было крупным — факт, объясняющий то, почему считалось, что офтальмометр с его маленьким изображением показывал то, что роговица не изменяется во время аккомодации. Правда, эти изменения были очевидны для наблюдаемого и для наблюдателя во время эксперимента.

Рис. 33. Демонстрация того, что задняя поверхность хрусталика не изменяется во время аккомодации.

Нить накала лампочки электрического света (L) светит в глаз исследуемой (S), и отражение на задней поверхности хрусталика может наблюдаться исследующим (О) в телескоп (Т). Исследуемая держит в руках на расстоянии четырёх дюймов зеркало, на которое наклеена маленькая буква и в котором отражается таблица Снеллена, висящая сзади над ее головой на расстоянии 20 футов. С помощью ретиноскопа удалось обнаружить, что когда она смотрит на отражение таблицы и читает нижнюю строчку расслабленными глазами и когда она смотрит на букву в зеркале, происходит аккомодация. Изображение на хрусталике не изменяется во время изменения фокуса. Телескоп — это телескоп офтальмометра с удаленными призмами. Поскольку не идет речи о поведении задней поверхности хрусталика во время аккомодации, то это изображение не было запечатлено на камеру.

Изображения с роговицы — один из самых простых экспериментов этой серии в плане его проведения, и его может повторить практически каждый желающий. Все, что для этого нужно иметь: лампу мощностью в 50 свечей (обычная электрическая лампочка) и вогнутое зеркало, закрепленное на штыре, который перемещается вперед и назад вдоль паза таким образом, что расстояние от зеркала до глаза, при желании, можно было бы изменять. Простое зеркало также можно использовать в этом эксперименте, но вогнутое — лучше, так как оно увеличивает изображение. Зеркало должно быть расположено так, чтобы изображение от электрической нити накала могло отражаться от роговицы, и так, чтобы глаз исследуемого мог видеть отражение, глядя прямо вперед. Изображение в зеркале используется в качестве точки фиксации, а расстояние, на котором фокусируется глаз, изменяется из-за изменения расстояния от зеркала до глаза. Свет может быть размещен на расстоянии одного-двух дюймов от глаза так, чтобы было не очень горячо. Чем ближе свет, тем больше будет полученное изображение, и, в зависимости от расположения — вертикальное, горизонтальное или под углом, — четкость отражения может изменяться. При желании, для уменьшения дискомфорта, вызываемого светом, также можно использовать голубое стекло. Если исследуемый использует левый глаз, то, как показали многочисленные эксперименты, удобнее всего для этой цели располагать источник света слева от этого глаза и, по возможности, под углом 45 градусов к направлению взгляда вперед. Для наибольшей точности направления света голова исследуемого должна оставаться неподвижной, но для демонстрации это не столь обязательно. Просто исследуемый может держать лампочку в руке и, таким образом, продемонстрировать то, что изображение изменяется, в зависимости от того, отдыхает ли глаз, производит ли он нормальную аккомодацию на ближнее зрение или же делает усилие, чтобы увидеть точку вблизи.

В оригинальном докладе были описаны различные причины возникновения аномалий рефракции и способы их устранения.