Cơ chế sự điều tiết của mắt: cơ chế quang học của mắt

Ở trẻ em, độ hội tụ của mắt có thể tùy ý tăng từ 20 diopter lên đến 34 diopter, nghĩa là đã “điều tết” 14 diopter. Để điều tiết như vậy, hình dáng của thể thủy tinh phải thay đổi từ mức độ lồi vừa phải sang lồi rất nhiều.

Hình. Cơ chế lưu trú (tập trung).

Ở người trẻ, thể thủy tinh giống như một bao đàn hồi chứa đầy nhớt, protein nhưng vẫn trong suốt. Khi thể thủy tinh ở trạng thái nghỉ ngơi thì nó gần giống như một hình cầu chính nhờ sợ đàn hồi của bao xơ đó. Có khoảng 70 dây treo thấu kính gắn xung quanh thể thủy tinh hình nan hoa, nối từ bờ viền xung quanh thể thủy tinh tới bám ở thể mi (phần trước của màng mạch) của nhãn cầu. Dây treo thấu kính luôn căng do vậy thể thủy tinh có hình dạng khá dẹt trong điều kiện bình thường của mắt.

Cùng gắn với dây treo ở phía nhãn cầu là cơ thể mi, nó bao gồm hai thành phần cơ trơn riêng rẽ - cơ dọc và cơ vòng. Các cơ dọc nối từ ngoại vi dây treo ra đến chỗ nối củng - giác mạc. Khi những sợi cơ này co, nó sẽ kéo các đầu ngoại vi dây treo thể thủy tinh này về phía rìa giác mạc, qua đó làm giảm độ căng dây treo thể thủy tinh. Các cơ vòng được xếp thành vòng tròn bao quanh các nơi bám đầu ngoại vi của dây treo nên khi nó co, hoạt động như một cơ thắt, làm giảm đường kính của vòng tròn nơi gắn các dây treo; do đó cũng cho phép làm giảm độ căng dây treo thể thủy tinh.

Do đó, sự co một trong hai loại cơ thể mi này đều làm giảm độ căng của dây treo, giảm lực kéo dây treo tác dụng vào bao thấu kính và làm thấu kính trở thành hình cầu - như trạng thái tự nhiên của bao xơ đàn hồi.

Sự điều tiết được điều khiển bởi hệ thần kinh phó giao cảm

Các sợi cơ thể mi được điều khiển gần như hoàn toàn bởi thần kinh phó giao cảm. Các tín hiệu được truyền đến mắt thông qua dây thần kinh sọ ba đi từ nhân thần kinh ba nằm ở thân não. Sự kích thích của hệ phó giao cảm làm co các cơ thể mi, qua đó làm chùng các dây treo, vì vậy thể thủy tinh sẽ căng mập hơn và tăng độ hội tụ. Với việc tăng độ hội tụ, mắt sẽ có thể hội tụ ảnh của vật gần hơn, so với khi mắt có độ hội tụ thấp. Do vậy, khi một vật ở xa tiến gần lại mắt, hệ phó giao cảm sẽ phát ra nhiều xung thần kinh tới các cơ thê mi để mắt luôn giữ được hình ảnh của vật ở tiêu điểm. (Các xung thần kinh giao cảm có thể làm giãn các cơ mi, nhưng tác dụng này rất yếu nên gần như không có vai trò gì nhiều trong cơ chế điều tiết của mắt).

Lão thị - mắt mất sự điều tiết

Giống như sự già đi của con người, thể thủy tinh cũng phát triển ngày càng lớn hơn, dày hơn và kém đàn hồi hơn, một phần bởi sự biến đổi của protein trong thể thủy tinh. Khả năng thay đổi hình dạng của thể thủy tinh giảm dần đi theo tuổi. Khả năng điều tiết giảm từ 14 diopters ở trẻ em đến dưới 2 diopters ở người lớn 45-50 tuổi và gần như bằng 0 diopter ở người 70 tuổi. Từ đó về sau, mắt gần như mất hoàn toàn khả năng điều tiết, đó chính là lão thị.

Khi một người đã bị lão thị thì mắt của người đó chỉ có một tiêu điểm cố định và gần như không thể thay đổi được tiêu cự; khoảng này tùy thuộc vào cấu tạo vật lí riêng của mắt mỗi người. Mắt sẽ không thể điều tiết để nhìn gần hay nhìn xa được. Để có thể nhìn rõ được cả hai, người già đó buộc phải đeo kính hai tròng, với nửa trên dành cho nhìn xa và nửa dưới dành cho nhìn gần (ví dụ như đọc sách).