Akkommodationsmechanismus am jungen menschlichen Auge - einige neue Aspekte

Zusammenfassung

Hintergrund: Das in seinen Grundaussagen bis heute gültige Akkommodationsmodell geht auf Hermann von Helmholtz zurück. Es wurde erstmals vor ca. 150 Jahren veröffentlicht. Methode: Mittels IOL Master (Carl Zeiss Jena GmbH), Scheimpflug-Kamera EAS 1000 (Nidek) und Pupillograph (AMTech GmbH) gelingen detaillierte Untersuchungen des menschlichen Auges im desakkommodierten und im akkommodierten Zustand. Besonderes Interesse gilt dabei der Hornhautkrümmung, dem Vorderkammerwinkel, der Pupillenreaktion sowie der Linsentransparenz. Die Probanden sind durchschnittlich 23 Jahre alt. Ergebnisse: Hinsichtlich der Pupillomotorik zeigt sich eine statistisch signifikante Abnahme der Pupillengröße sowohl für die durch Licht unbeeinflusste als auch für die durch Licht bereits verengte Pupille bei Akkommodation. Im Zusammenhang damit ergibt sich eine geringere Reaktionsdauer der lichtinduzierten Pupillenverengung bei Akkommodation. Die Hornhaut zeigt eine Zunahme des zentralen vertikalen und horizontalen Hornhautkrümmungsradius bei Akkommodation des Auges. Daraus resultiert eine Abnahme der zentralen Hornhautkrümmung beim Blick in die Nähe. Infolge der axialen Linsendickenzunahme bei den erfolgten Messungen kommt es zu einer Abnahme des Vorderkammerwinkels und der Vorderkammertiefe. Gleichzeitig mit dieser Vergrößerung des axialen Linsendurchmessers findet sich eine Verringerung der optischen Linsendichte in den gemessenen Schichten. Schlussfolgerung: Das seit 150 Jahren bestehende Akkommodationsmodell kann, resultierend aus den gewonnenen Ergebnissen, modifiziert werden.

Abstract

Background: The basics of the model of accommodation were described by Hermann von Helmholtz 150 years ago and are accepted until today. Materials and Methods: Twenty-five healthy young phakic test persons (age range 14 to 28 years) were examined using the IOL Master (Carl Zeiss Jena GmbH), slit lamp photography (Scheimpflug camera EAS 1000, Nidek) and pupillography (AMTech GmbH). Measurements were taken of disaccommodated and accommodated eyes. Results: The mesopic and photopic pupil size are statistically significant (p < 0.05) smaller in accommodated eyes than in disaccommodated. Also, a significantly shorter reaction time of the light-induced pupil reaction with accommodation could be shown compared to disaccommodation. The central vertical and horizontal radii of curvature of the cornea increased with accommodation. This is likewise a decrease of the central anterior corneal curvature by near fixation. Due to the axial lens thickening, the anterior chamber angle and the anterior chamber depth decreased. Consequently, a decrease of the lens transparence resulted with accommodation. Conclusions: As a result of our measurements the existing model of accommodation, developed by Hermann von Helmholtz 150 years ago, can be modified.

Akkommodation - Helmholtz-Modell - Scheimpflug Prinzip - Hornhautkrümmung - Pupillographie

accommodation - Hermann von Helmholtz - slit lamp photography - corneal curvature - pupillography

Literatur

• 1 Alexandridis E. Pupillographie Anwendungsmöglichkeiten als objektive Untersuchungsmethode der Netzhautsinnesfunktion (Habilitationsschrift). Heidelberg; Universitäts-Augenklinik Heidelberg 1971
• 2 Alexandridis E, Graser K H, Helmle H. Handpupillometer zur Prüfung der Pupillenlichtreflexe in der Praxis und am Krankenbett.  Ophthalmologe. 1994;  91 (Suppl 2) 191-193
• 3 Atchison D A, Claydon C A, Irwin S E. Amplitude of accommodation for different directions of eye gaze.  Optom Vis Sci. 1994;  71 (Suppl 5) 339-345
• 4 Baikoff G, Lutun E, Ferraz C. et al . Static and dynamic analysis of the anterior segment with optical coherence tomography.  J Cataract Refract Surg. 2004;  30 (9) 1843-1850
• 5 Campell F W. Correlation of accommodation between the two eyes.  J Opt Soc Am. 1960;  50 738
• 6 Coleman D J, Carlin B. A new system for visual axis measurements in the human eye using ultrasound.  Arch Ophthalmol. 1967;  77 (Suppl 1) 124-127
• 7 Coleman D J, Wuchinich D, Carlin B. Accommodative changes in the axial dimension of the human eye. Gitter KA Ophthalmic Ultrasound St. Louis; Mosby 1969: 134-141
• 8 Cramer A. Het accommodatievermogen der oogen physiologisch toegelicht.  Haarlem De Erven Loosjes. 1853;  35-37
• 9 Descartes R. Les Traitez De L’Homme Et De La Formation Du Fœtus. Übersetzung Fr. Dipl. Päd. J. Senff 1680 Quelle: http:// gallica.bnf.fr/scripts
• 10 Drexler W. et al . Biometric investigation of changes in the anterior eye segment during accommodation.  Vision Res. 1997;  37 (Suppl 19) 2789-2800
• 11 Dubbelman M. et al . Changes in the internal structure of the human crystalline lens with age and accommodation.  Vision Res. 2003;  43 (Suppl 22) 2363-2375
• 12 Fisher R F. The elastic constants of the human lens.  J Physiol. 1971;  212 147-180
• 13 Fercher A F, Mengedoth K, Werner W. Eye length measurement by interferometry with partially coherent light.  Opt Let. 1988;  13 186-188
• 14 Fong D S. Is myopia related to amplitude of accommodation.  Am J Ophthalmol. 1997;  123 416-418
• 15 He J C, Gwiazda J, Thorn F. et al . Change in corneal shape and corneal wave-front aberrations with accommodation.  J Vis. 2003;  3 (7) 456-463
• 16 Hennessy R T. et al . The effect of pupil size on accommodation.  Vision Res. 1976;  16 (Suppl 6) 587-589
• 17 Hockwin O, Dragomirescu V. Die Scheimpflug Photographie des vorderen Augenabschnittes.  Z Prakt Augenheilk. 1981;  2 129-136
• 18 Hockwin O. Die Scheimpflug Photographie der Linse.  Fortschr Ophthalmol. 1989;  86 (Suppl 4) 304-311
• 19 Kühner H. et al . The circadian rhythm of the pupil in healthy volunteers.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998;  39 (Suppl 4) 2225 B 82
• 20 Rabie E P, Jacobs N. Pupil size in relation to ultrasonic anterior chamber depth measurements in pseudophakic eyes.  J Am Intraocul Implant Soc. 1985;  11 (Suppl 5) 461-464
• 21 Ripps H. et al . The effect of pupil size on accommodation, convergence, and the AC/A ratio.  Invest Ophthalmol. 1962;  1 127-135
• 22 Scheimpflug T. Der Photoperspektograph und seine Anwendung.  Photographische Korrespondenz. 1906;  43 516-529
• 23 Schmitz E H. Handbuch zur Geschichte der Optik, Band 1: Von der Antike bis Newton. Bonn; JP Wayenbourgh Verlag 1981: 64-65
• 24 Shum P J. et al . A biometric study of ocular changes during accommodation.  Am J Ophthalmol. 1993;  115 (Suppl 1) 76-81
• 25 Storey J K, Rabie E P. Biometry of the eye during accommodation.  Ophthalmic Ultrasonography. 1983;  295-301
• 26 Strobel J, Müller M. Behavior of the central cornea during accommodation. Guthoff R, Ludwig K Current aspects of accommodation II Heidelberg; Kaden Verlag 2003: 95-103
• 27 Helmholtz von H. Ueber die Akkommodation des Auges.  Graefe’s Arch f Ophthalmol. 1855;  1 1-74
• 28 Ward P A, Charman W N. Effect of pupil size on steady state accommodation.  Vision Res. 1985;  25 (Suppl 9) 1317-1326
• 29 Whitmore W G. A biometric study of ocular changes during accommodation.  Am J Ophthalmol. 1993;  115 (Suppl 5) 682
• 30 Woung L C, Lue Y F, Shih Y F. Accommodation and pupillary response in early onset myopia among schoolchildren.  Optom Vis Res. 1998;  75 (Suppl 8) 611-616
• 31 Yasuda A, Yamaguchi T, Ohkoshi K. Changes in corneal curvature in accommodation.  J Cataract Refract Surg. 2003;  29 1297-1301