В последние годы за рубежом предложена теория ретинального дефокуса как механизма регуляции роста глаза [1]. Согласно этой теории, дефокусировка изображения, несовпадение оптического фокуса с плоскостью сетчатки влияют на биологию склерального матрикса, изменяя синтез протеогликанов и таким образом регулируя рост глаза [2, 3].

Существуют понятия «гиперметропическая» дефокусировка, когда изображение фокусируется за сетчаткой, стимулируя удлинение глаза с целью совместить плоскость сетчатки с фокусом, и «миопическая» дефокусировка, когда изображение фокусируется перед сетчаткой, тормозя рост глазного яблока.

Хорошо известно расстройство аккомодации у миопов: снижение запасов относительной аккомодации (ЗОА), отставание аккомодационного ответа сопровождают и даже предваряют развитие близорукости [4, 5]. При этом у лиц с миопией снижена чувствительность к расфокусировке изображения, что позволяет им выполнять зрительную работу в условиях дефокуса. Согласно современным воззрениям, такой гиперметропический дефокус и является стимулом к росту глаза.

Известно, что увеличение аберраций, в частности положительной сферической аберрации, увеличивает глубину фокусной области и тем самым облегчает зрительную работу вблизи за счет псевдоаккомодации (ПА) [6—8]. Однако это создает ситуацию сохранения гиперметропического дефокуса для большого числа лучей как в центральной зоне, так и на периферии сетчатки, что может служить причиной роста близорукости. В то же время в ряде работ показано, что значительное повышение уровня аберраций высших порядков после ношения ортокератологических линз не сопровождается ускорением прогрессирования миопии, а, напротив, тормозит его [9]. Очевидно, требуется более углубленное изучение связи качественных и количественных изменений волнового фронта, аккомодации, ПА и характера течения миопии.

Аккомодация влияет на аберрации оптической системы глаза. Но сам механизм аккомодации очень чувствителен и подвержен влиянию аберраций. Исследования последних лет показали, что аккомодация вызывает отрицательную сферическую аберрацию или уменьшает положительную; выявили положительную корреляцию между вертикальной комой (Z7) и диапазоном аккомодации и отрицательную корреляцию между сферической аберрацией (С12) и аккомодацией. В человеческом глазу аберрации высшего порядка изменяются с усилением аккомодации. По данным C. Gabriel, X.-Y. Zhou, при повышении напряжения аккомодации изменяются аберрации высших порядков [10, 11]. Во время аккомодации обнаружено уменьшение комаподобных аберраций (Z (3)(-1), Z (3)(1)), сферическая аберрация (Z (4)(0)) меняет знак с позитивного на негативный [12]. Негативный сдвиг суммарных сферических аберраций при аккомодации отмечен и в других работах [13]. C другой стороны, коррекция аберраций высших порядков изменяет аккомодационный ответ [8]. Так, наведенная с помощью контактных линз специального дизайна отрицательная сферическая аберрация уменьшала отставание аккомодационного ответа у лиц со слабой миопией [14, 15]. Напротив, наведенная положительная сферическая аберрация и кома увеличивали отставание аккомодационного ответа [16].

Целью настоящей работы явилось сравнительное изучение аккомодации, ПА и аберраций высшего порядка у детей и молодых лиц с миопией и гиперметропией.

Обследованы 39 миопических (средняя рефракция (–)5,2±1,5 дптр) и 53 гиперметропических (средняя рефракция (+)3,1±1,15 дптр) глаза у 46 пациентов 5—20 лет (средний возраст 11,6±0,6 года). Объективный аккомодационный ответ (OAО) измеряли с помощью аппарата Grand Seiko Binocular Open Field Autorefkeratometer WR-5100K. Аберрометрию проводили на OPD — Scan III (Nidek). Измеряли аберрации волнового фронта при ширине зрачка 4 мм как без циклоплегии, так и в условиях циклоплегии (в последнем случае с помощью выбора 4 мм зоны). Проводили анализ среднего квадратичного отклонения суммарных аберраций (RMS), вертикального и горизонтального трефойла (trefoil), вертикальной и горизонтальной комы (coma7, coma8), сферической аберрации (SA, S4+S8+S12). ЗОА оп-ределяли по методике С.Л. Шаповалова [17]. Величину П.А. определяли по методике Е.П. Тарутты и соавторов как разницу между необходимым для чтения в условиях циклоплегии на расстоянии 33 см расчетным добавочным стеклом (+)3,0 дптр и силой минимального плюсового стекла, с которым в действительности было возможно чтение [18]. После определения рефракции вдаль в состоянии медикаментозной циклоплегии с помощью сферических и цилиндрических стекол, помещенных в пробную оправу, полностью корригировали аметропию до получения эмметропии (по сфероэквиваленту). Далее пациент в очковой оправе фиксировал взгляд на тексте со шрифтом размером 4 пункта (текст № 4 из таблицы для близи). Перед глазами пошагово вводили положительные сферические линзы, начиная с (+)0,5 дптр с шагом в 0,5 дптр, до появления возможности чтения текста. Объем П.А. вычисляли по формуле V=F1 – F2, где V — объем ПА (в дптр), F1 — оптическая сила линзы в (+)3,0 дптр, требуемая для чтения на расстоянии 33 см в состоянии циклоплегии, а F2 — оптическая сила минимальной положительной сферической линзы, потребовавшейся для чтения текста в заданных условиях.

Аккомодационный ответ, как бинокулярный (БАО), так и монокулярный (МАО), при гиперметропии был достоверно выше, чем при миопии (табл. 1).

Средняя величина БАО у гиперметропов составила (–)2,2±0,07 дптр, у миопов — (–)1,8±0,09 дптр (р<0,01); МАО — соответственно (–)2,0±0,07 и (–)1,6±0,14 дптр (р<0,01). Та же закономерность прослеживалась и в величине ЗОА, которая равнялась (–)3,0±0,17 дптр при гиперметропии и (–)2,2±0,11 дптр при миопии (р<0,05). Величина П.А., напротив, была достоверно выше при миопии (0,9±0,1 дптр), чем при гиперметропии (0,6±0,08 дптр, р<0,05).

Анализ волнового фронта также выявил некоторые достоверные различия в глазах с различной рефракцией. Среднеквадратичное значение суммарных аберраций высшего порядка (RMSHOA) при миопии (0,48±0,05) оказалось достоверно выше, чем при гиперметропии (0,36±0,03, р<0,05).

Вертикальный трефойл также был выше при миопии (–0,05±0,02), чем при гиперметропии (–0,03±0,01), и эта разница почти достигла уровня достоверности (р=0,05). Вертикальная кома и сферические аберрации (SA) были достоверно выше в миопических глазах (соответственно 0,05±0,01 и 0,15±0,05) по сравнению с гиперметропическими (–0,003±0,01 и 0,03±0,01, р<0,05), а горизонтальная кома (coma8) — достоверно ниже (–0,005±0,02 и 0,01±0,01 соответственно). Анализ полученных результатов указывает на обратную связь аберраций и аккомодационной способности: более высокий уровень аберраций волнового фронта глаза ассоциируется с низкими субъективными (ЗОА) и объективными (БАО, МАО) показателями аккомодации. Напротив, величина ПА, т. е. способность к чтению без участия аккомодационного аппарата, при медикаментозном параличе последнего повышается при увеличении аберраций.

Нам представилось целесообразным сравнить ошибки волнового фронта в глазах с различной аккомодационной способностью. Глаза с миопией и гиперметропией были разделены на подгруппы по величине аккомодационного ответа: с МАО выше 2,0 дптр и с МАО, равным или ниже 2,0 дптр. Результаты представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, достоверная (p<0,05) разница аберраций в зависимости от величины МАО была выявлена только для вертикального трефойла в гиперметропических глазах: при пониженном аккомодационном ответе его величина была положительной (0,04±0,05), при МАО больше 2,0 дптр становилась отрицательной (–0,06±0,01, p<0,05). При миопии два показателя были близки к достоверности (p=0,05): повышение вертикальной комы при сниженном аккомодационном ответе и снижение горизонтального трефойла со сменой знака на отрицательный в том же случае.

Общий уровень аберраций (RMS HOAs), горизонтальная кома и сферическая аберрация не обнаружили различий в зависимости от аккомодационного ответа. Таким образом, на аккомодацию могут оказывать влияние вертикальный и горизонтальный трефойл и вертикальная кома, а общий уровень аберраций и сферическая аберрация не показали связи с состоянием аккомодации. Следует отметить, однако, что если при гиперметропии перечисленные показатели практически не различались при МАО выше 2,0 и ниже 2,0 дптр (RMS 0,37±0,03 и 0,34±0,07 соответственно; SA 0,04±0,01 и 0,03±0,03 соответственно), то в глазах с миопией эта разница все же наблюдалась (RMS 0,39±0,05 и 0,56±0,08; SA 0,08±0,03 и 0,22±0,01 соответственно), хотя была недостоверной. Возможно, увеличение числа наблюдений поможет выявить достоверные различия. В любом случае, выявленная тенденция укладывается в высказанную F. Campbell, W. Charman и другими концепцию: увеличение аберраций, в частности положительной сферической аберрации, сопряжено со снижением аккомодационного ответа [6, 7]. Чтобы уточнить это предположение, мы проследили связь сферической аберрации с ПА. С этой целью пациенты с миопией и гиперметропией были разделены на подгруппы по величине ПА: выше 0,5 дптр и ниже либо равной 0,5 дптр. Cферическую аберрацию, как и ПА, измеряли в условиях циклоплегии (для SA на аберрометре выбирали зону 4 мм).

Как видно из табл. 3, при миопии более высокий уровень ПА ассоциируется с большей величиной положительной сферической аберрации: SA=0,08±0,02 при ПА больше 0,5 дптр и SA=0,01±0,008 при ПА, равной или меньше 0,5 дптр (разница достоверна, p<0,05). Напомним, что сама величина ПА, по изложенным ранее данным (см. табл. 1), находится в обратной зависимости от истинной аккомодации и в какой-то степени является субститутом последней: более высокие показатели БАО, МАО и ЗОА при гиперметропии ассоциируются с достоверно более низким объемом ПА и наоборот. Таким образом, выявленное нами при миопии повышение уровня сферических аберраций при более высоком объеме ПА является логичным и ожидаемым. Неожиданными оказались результаты, полученные в группе гиперметропии. Здесь при высоком объеме ПА величина сферической аберрации достоверно снижалась и приобретала отрицательное значение: SA=0,078±0,02 при ПА меньше 0,5 дптр и SA=(–)0,005±0,23 при ПА больше 0,5 дптр (p<0,05).

Таким образом, при гиперметропии, в отличие от глаз с миопией высокий уровень положительной сферической аберрации не сопровождался повышением ПА; иными словами, не заменял работу аккомодационной системы и не облегчал зрительную работу вблизи в условиях дефокуса. Очевидно, следует признать справедливость предположения, высказанного J. He и соавторами, что не только (и не столько) аберрации влияют на снижение аккомодационного ответа у лиц с миопией. Возможно, дело в структуре волнового фронта у миопов и эмметропов [19]. Это предположение согласуется с данными, полученными H. Radhakrishnan и соавторами. Авторы обнаружили значительно меньшее падение контрастной чувствительности на средних пространственных частотах при негативной дефокусировке у миопов, чем у немиопов. Оптимальный фокус для средних частот у миопов был более негативным (миопическим), чем для высоких частот. Таким образом, по мнению авторов, миопы нуждаются в меньшем по сравнению с эмметропами напряжении аккомодации для того, чтобы сфокусировать средние пространственные частоты. При этом подчеркивается, что именно средние пространственные частоты более всего управляют аккомодацией [20]. Возможно также, что ключ к разгадке лежит за пределами оптики глаза: сенсорная система у миопов может быть менее чувствительна к расфокусировке изображения, что и создает отставание аккомодации [19]. Исследователь B. Jianget предположил увеличенный порог различения дефокуса у миопов за счет подавления ошибки, т. е. расфокусировки сигнала, в сенсорной системе [21]. Бесспорным на сегодняшний день является тот факт, что при миопии снижена чувствительность к расфокусировке изображения. Вызвано ли это снижение оптическими, нейрональными, сенсорными погрешностями или их сочетанием, — безусловно, предмет дальнейших исследований. Но результат этого снижения чувствительности — постоянная гиперметропическая дефокусировка при работе вблизи — является главным патогенетическим звеном возникновения приобретенной близорукости. Это следует учитывать при разработке лечебно-профилактических мероприятий и прежде всего — целенаправленной коррекции.

1. Выявлены достоверные различия волнового фронта глаз с миопией и гиперметропией. Среднеквадратичное отклонение суммарных аберраций высшего порядка (RMS HOA) при миопии (0,48±0,05) выше, чем при гиперметропии (0,36±0,03, p<0,05). Вертикальная кома (coma 7) и сферические аберрации (SA) при миопии также достоверно выше, чем при гиперметропии (соответственно 0,05±0,01 и 0,15±0,05; –0,003±0,01 и 0,03±0,01; p<0,05), а горизонтальная кома — достоверно ниже (–0,005±0,02 и 0,01±0,01 соответственно).

2. Субъективные и объективные параметры аккомодации при миопии достоверно ниже, чем при гиперметропии: соответственно ЗОА=(–)2,2±0,11 и (–)3,0±0,17 дптр; БАО — 1,8±0,09 и 2,2±0,07 дптр; МАО —1,6±0,14 и (–)2,0±0,07 дптр (p<0,05). Напротив, объем псевдоаккомодации достоверно выше у миопов, чем у гиперметропов: 0,9±0,1 и 0,6±0,08 дптр соответственно (p<0,05).

3. При сниженном аккомодационном ответе (МАО) в глазах с гиперметропией выявляется достоверное повышение вертикального трефойла (p<0,05), в глазах с миопией — тенденция к повышению вертикальной комы и снижению горизонтального трефойла с переходом его в отрицательные значения (p=0,05).

4. При высоком объеме псевдоаккомодации в глазах с миопией величина положительной сферической аберрации достоверно повышается (p<0,05), а в глазах с гиперметропией — достоверно снижается с переходом в отрицательные значения (p<0,05). Это указывает на существование не только оптических (высокий уровень аберраций), но и иных (сенсорных) механизмов, обеспечивающих сниженную чувствительность к дефокусировке изображения у миопов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.Н., Е.Т., А.Х., Н.Х.

Сбор и обработка материала: Е.Т., С.А.

Статистическая обработка данных: С.А.

Написание текста: Е.Т., С.А.

Редактирование: В.Н., Е.Т.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.