Это занимает достаточное количество времени, от минут до нескольких часов, когда мы хотим измерить рефракцию по проверочной таблице Снеллена с использованием пробных линз. Однако ретиноскоп определяет рефракцию за долю секунды. Например, с помощью предыдущего метода будет невозможно получить какую-либо информацию о рефракции бейсболиста в момент, когда он совершает поворот корпуса в ожидании мяча, в момент, когда он его отбивает, и в момент, после того как он его отбил. Но с помощью ретиноскопа можно достаточно легко определить, нормальное у него зрение или же он миопик, гиперметропик или астигматик, в то время как он делает все это. И если какие-то аномалии рефракции замечены, то можно догадаться об их степени достаточно точно по скорости движения тени.
При использовании проверочной таблицы Снеллена и пробных линз выводы должны быть сделаны со слов пациента о том, как он видит, но пациент зачастую становится настолько обеспокоен и растерян во время проверки, что не знает, что он видит, или делают ли различные очки его зрение лучше или хуже. Более того, острота зрения не достоверный показатель состояния рефракции. Один пациент с двумя диоптриями миопии может видеть вдвое больше, чем другой с той же аномалией рефракции. В действительности показания проверочной таблицы полностью субъективны, а ретиноскоп абсолютно объективен, и это никак не зависит от утверждений самого пациента.
Короче говоря, тогда как проверка рефракции при помощи проверочной таблицы Снеллена и пробных линз требует достаточного количества времени и может быть осуществлена только в определенных искусственных условиях с результатами, которым не всегда можно доверять, ретиноскоп может быть использован в нормальных и ненормальных условиях всех видов на глазах как людей, так и животных, и на результаты при его правильном использовании всегда можно положиться. Это означает, что он не должен быть поднесен ближе шести футов к глазу, иначе человек может сделаться нервозным, а рефракция по причинам, которые будут объяснены позже, изменится так, что никакие надежные способы наблюдения не станут возможными. В случае с животными часто необходимо использовать его на гораздо большем расстоянии.
Тридцать лет я пользуюсь ретиноскопом для изучения рефракции глаза. Им я осмотрел глаза десятков тысяч школьников, сотен младенцев и тысяч животных, включая кошек, собак, кроликов, лошадей, коров, птиц, черепах, пресмыкающихся и рыб. Я использовал его, когда предметы моих наблюдений отдыхали и когда они были активны, также когда я сам был в движении; когда они спали и когда они бодрствовали или даже были под действием эфира или хлороформа. Я использовал его в дневное время и ночью, когда исследуемым объектам было комфортно и когда они были возбуждены, когда они старались увидеть и когда не делали этого, когда они лгали и когда говорили правду, когда веки были частично прикрыты, закрывая часть поверхности зрачка; когда зрачок был расширен, а также когда он был сужен до размера булавочной головки, когда глаз двигался из стороны в сторону, сверху вниз и в других направлениях. С помощью этого метода я открыл множество фактов, которые не были известны ранее и которые для меня было достаточно затруднительным согласовать с традиционными учениями по данному предмету. Это привело меня к тому, чтобы провести серию экспериментов, на которые я уже ссылался. Результаты полностью соответствовали моим более ранним наблюдениям и не оставили мне другого выбора, нежели взять попросту и отвергнуть всю суть традиционного учения об аккомодации и аномалиях рефракции. Но прежде чем я опишу эти эксперименты, я должен настоятельно попросить читателей набраться терпения, когда я буду представлять то, как выводил доказательство, послужившее основой принятого мною взгляда на аккомодацию. Это доказательство, как мне кажется, является таким же сильным аргументом, как и любые другие, которые я мог бы предложить в качестве опровержения теории о том, что хрусталик отвечает за аккомодацию. В то же время понимание всего этого необходимо для того, чтобы понять суть моих экспериментов.
Глава III. Доказательства принятой теории аккомодации
Способность глаза изменять свой фокус, для того чтобы видеть на различных расстояниях, озадачила научный мир уже с тех пор, как Кеплер[15] попытался дать этому объяснение, предположив в качестве определяющего фактора изменение расположения кристаллического хрусталика. В дальнейшем каждая представляемая гипотеза уже опиралась именно на это. Идея Кеплера имела множество сторонников, также как и идея о том, что изменение фокуса вызывалось удлинением глазного яблока. Некоторые придерживались мнения, что способность зрачка сужаться вносила вклад, достаточный для того, чтобы ее можно было учитывать в объяснении данного явления. Это происходило до тех пор, пока после проведения операции по удалению радужки не было установлено, что глаз идеально аккомодирует без этой части зрительного механизма. Некоторые, неудовлетворенные всеми этими теориями, отказывались от всех предложенных вариантов и смело утверждали, что никакое изменение фокуса не имеет места быть[16] точка зрения, которая была окончательно опровергнута, когда изобретение офтальмоскопа сделало возможным наблюдать глаз изнутри.
Идея о том, что изменение фокуса может осуществляться за счет изменения формы хрусталика, кажется, была впервые выдвинута, согласно Ландольту[17], иезуитом Шейнером (1619). Позднее ее развил Декарт (1637). Но первое конкретное доказательство в поддержку этой теории было представлено доктором Томасом Юнгом в публикации, прочитанной перед Лондонским королевским обществом в 1800 году[18]. «Он привел такие объяснения», говорит Дондерс, «которые, будучи понятыми правильно, должны быть приняты как несомненные доказательства[19]. Правда, в то время они привлекли мало внимания.
Рис. 9. Схема изображений Пуркинье
1 Изображение свечи: а, на роговице; b, на передней поверхности хрусталика; с, на задней поверхности хрусталика.
2 Изображения лучей света, проходящих сквозь прямоугольные отверстия в непрозрачной пластине, когда глаз находится в покое (R) и во время аккомодации (А): а, на роговице; b, на передней поверхности хрусталика; с, на задней поверхности хрусталика (согласно Гельмгольцу).
Заметьте, что в 2, А, центральные изображения меньше по своему размеру и приближаются друг к другу изменение, которое, если оно на самом деле имело бы место, говорило бы об увеличении кривизны передней поверхности хрусталика во время аккомодации.
Где-то полвека спустя случилось так, что Максимилиану Лангенбеку[20] довелось искать решение данной проблемы с помощью того, что нам известно как изображения Пуркинье[21]. Если маленький яркий источник света, обычно свечу, держат перед глазом и немного в сторону от него, то видны три изображения: одно яркое, в нормальном положении; другое большое, но менее яркое и также в нормальном положении; а третье маленькое, яркое и перевернутое. Первое исходит с роговицы, прозрачного покрытия радужки, и зрачка, а два других с хрусталика: то, что располагается прямо, с передней его части, а перевернутое с задней. Отражение от роговицы было известно еще в древности, хотя его происхождение не было открыто до нашего времени; но два отражения от хрусталика были впервые изучены в 1823 году Пуркинье, и, следовательно, это трио изображений сейчас ассоциируется с его именем. Лангенбек изучил эти изображения невооруженным глазом и пришел к выводу о том, что во время аккомодации изображение посередине становилось меньше изображения, полученного в том случае, когда глаз находился в состоянии покоя. А так как изображение отражалось от выпуклой поверхности, то оно уменьшалось прямо пропорционально выпуклости этой поверхности. Он сделал вывод о том, что передняя поверхность хрусталика становилась более выпуклой, когда глаз настраивался на зрение вблизи. Дондерс повторил эксперименты Лангенбека, но не смог получить каких-либо удовлетворительных результатов. Однако он предположил, что если изучать изображения с помощью увеличительного стекла, то они могли бы «показать с уверенностью», изменялась ли форма хрусталика во время аккомодации. Крамер[22], действуя в предложенном им направлении, изучил изображения в 10-ти и 20-кратном увеличении, и это позволило ему убедиться в том, что изображение, которое отражается от передней поверхности хрусталика, значительно уменьшается во время аккомодации.
Позднее Гельмгольц, работая независимо, сделал похожее наблюдение, но с помощью какого-то другого метода. Как и Дондерс, он посчитал изображение на передней поверхности хрусталика, полученное обычными методами, очень неудовлетворительным, и в его «Справочнике по физиологической оптике» он описывает его как «обычно настолько нечеткое, что форма пламени не может быть распознана наверняка»[23]. Так, он размещал два источника света или один, размноженный отражением в зеркале, позади экрана, в котором были два маленьких прямоугольных отверстия. Все было организовано таким образом, что свет от источников, который светил через отверстия в экране, формировал два изображения на каждой отражающей плоскости. Во время аккомодации, как ему казалось, два изображения на передней поверхности хрусталика уменьшались в размере и приближались друг к другу, а по возвращении глаза в состояние покоя они увеличивались в размере и отдалялись друг от друга. Он сказал, что это изменение может быть увидено «легко и отчетливо»[24]. Вскоре наблюдения Гельмгольца за поведением хрусталика при аккомодации, опубликованные где-то в середине прошлого века, были приняты за факты и с того времени существуют в качестве утверждений в любом учебнике на эту тему.
«Мы могли бы сказать, пишет Ландольт, что открытие той части процесса аккомодации, которую выполняет кристаллический хрусталик, одно из потрясающих достижений медицинской физиологии и теория о его работе, конечно же, одна из наиболее утвердившихся, так как она не только имеет огромное количество ясных и математических подтверждений ее корректности, но и все другие теории, выдвинутые для объяснения аккомодации, могут быть легко и полностью отклонены Следовательно, факт того, что глаз аккомодирует вблизи путем увеличения кривизны своего кристаллического хрусталика, бесспорно подтвержден».[25]
«Вопрос был решен, говорит Чернинг, путем наблюдения за изменениями изображений Пуркинье во время аккомодации, что подтвердило то, что аккомодация вызывается увеличением кривизны внешней поверхности кристаллического хрусталика».[26]
Рис. 10. Схема, которой Гельмгольц иллюстрировал свою теорию аккомодации
R предполагаемое состояние покоя хрусталика, при котором он настроен на зрение вдаль. На А, согласно предположениям, поддерживающая мышца расслабляется через сокращение цилиарной мышцы, позволяя хрусталику выпячиваться вперед ввиду его эластичности.
«Величайшие мыслители, говорит Кон, сотворили множество трудностей в изучении данного механизма, и только до недавнего времени эти процессы начали излагаться четко и ясно в работах Сансона, Гельмгольца, Брюке, Хенсена и Волькерса».[27]
Хаксли ссылается на наблюдения Гельмгольца как на «достоверные факты, которым должны соответствовать все объяснения этого процесса»,[28] а Дондерс называет свою теорию «истинным принципом аккомодации».[29]
Арльт, развивший теорию удлинения глазного яблока и веривший в то, что ничто другое не было возможным, поначалу был против заключений Крамера и Гельмгольца,[30] но позже принял их.[31]
Еще изучая доказательства теории, мы можем только удивляться легковерию науки, которая позволяет себе в столь важной области медицины, как лечение зрения, быть основанной на таком обилии противоречий. Гельмгольц хоть очевидно и был убежден в правильности своих наблюдений, показывавших изменение формы хрусталика во время аккомодации, но все же чувствовал себя не способным говорить с уверенностью о том, каким же образом осуществлялось предполагаемое изменение кривизны,[32] и достаточно странно, что этот вопрос до сих пор обсуждается. Как он утверждает, не найти «абсолютно ничего, кроме цилиарной мышцы, чему могла бы быть приписана аккомодация».[33] Гельмгольц заключил, что вроде как наблюдаемое им изменение кривизны хрусталика должно быть вызвано деятельностью этой мышцы, но он не смог предложить какой-либо удовлетворительной теории о том, каким же образом действует мышца, чтобы достичь таких результатов, и он недвусмысленно заявляет, что предложенная им точка зрения имеет исключительно вероятностный характер. Некоторые из его последователей «более лояльно, нежели сам король», как это описал Чернинг, «провозгласили истинным то, что он сам с большой осторожностью объяснял как вероятное».[34] Но принятие в этом случае не было таким же единодушным, как тогда, когда дело касалось наблюдений за поведением изображений, отраженных от хрусталика. Никто, кроме настоящего автора, насколько я знаю, не осмелился задаться вопросом, а является ли цилиарная мышца ответственной за аккомодацию. Но что касается того, каким образом она работает, здесь, как правило, чувствуется сильная необходимость более подробно осветить этот вопрос. Так как хрусталик не является фактором в аккомодации, то не является странным и то, что никто так и не смог обнаружить, каким образом он изменяет свою кривизну. Но ведь что действительно странно, так это то, что эти трудности никоим образом не потревожили всемирную убежденность в том, что хрусталик изменяет свою кривизну.
Рис. 11. Томас Юнг (17731829)
Английский врач и ученый, первым представивший серьезный аргумент в поддержку точки зрения о том, что аккомодация происходит в результате деятельности хрусталика.
Когда хрусталик удален из-за катаракты, у пациента обычно обнаруживается утрата аккомодации, и ему не только приходится носить очки для возмещения утраченного элемента, но и приходится надевать более сильные очки для чтения. Однако малая часть этих пациентов после привыкания к новому состоянию все же становится способной видеть вблизи без каких-либо изменений в их очках. Существование этих двух классов пациентов это огромный камень преткновения для офтальмологии. Первый и более многочисленный класс, казалось бы, вписывается в теорию о том, что хрусталик является фактором в процессе аккомодации, но придумать какое-либо оправдание второму классу было сложно, и, как однажды заметил доктор Томас Юнг, существовало «великое неодобрение» этой идеи. Большое количество таких случаев заметного изменения фокуса в глазу без хрусталика докладывается Лондонскому королевскому обществу компетентными наблюдателями. Доктор Юнг, прежде чем продвигать свою теорию аккомодации, потрудился исследовать некоторые из них и счел для себя оправданным заключить, что в наблюдении была сделана ошибка. Однако будучи убежденным в том, что в таком глазу «действительное фокальное расстояние остается полностью неизменным», он охарактеризовал свой собственный аргумент в поддержку этой точки зрения лишь как «допустимо убедительный». В более поздний период Дондерс провел несколько исследований, из которых он заключил, что «при афакии[35] остается не то, что называется едва заметным следом способности аккомодировать».[36] Гельмгольц изъявил похожую точку зрения, а фон Грефе, хоть он и видел «легкий остаток» способности к аккомодации глаза без хрусталика, все же решил, что это не является существенным для того, чтобы отвергнуть теорию Крамера и Гельмгольца. Согласно его словам, это могло быть обусловлено аккомодативным действием радужки и, возможно, также удлинением зрительной оси посредством действия внешних мышц.[37]
Рис. 12. Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц (18211894),
чьи результаты наблюдений за поведением изображений, отраженных от передней поверхности хрусталика, предположительно демонстрируют то, что кривизна этого тела изменяется в процессе аккомодации.