投稿類別 : 健康與護理類 篇名 : 老花眼的探討 及其與近視 遠視的關係 作者 : 邱升甫 私立港明高中 高二信班 蔡佳叡 私立港明高中 高二美班 吳孟柔 私立港明高中 高二美班 指導老師 : 黃俊勝老師
壹 前言 一 研究動機 隨著年齡增長, 父親和母親開始抱怨自己有老花眼的現象 父親說他以 前能戴著眼鏡閱讀, 但最近閱讀時須將眼鏡摘下才看得較清楚 ; 而母親閱讀 時則要將書籍拿至離眼睛較遠處才方便閱讀 國中時, 在自然與生活科技課程中, 我們學到一些基礎光學知識 : 遠視及老花眼鏡為凸透鏡, 可會聚光線 ; 而近視眼鏡則為凹透鏡, 可發散光線 縱使兩者分別為 會聚 與 發散 相對的概念, 老師卻再三強調 近視 與 老花眼 是無法相抵的疾病 然而, 我們卻時常聽到長者說 : 因為我原本就有近視, 所以到這年紀我就沒老花眼了 且在幾個月前, 學校請來了一位宣導視力保健的講師, 他告訴我們所謂 黃金近視 是在中老年時, 近視與老花眼兩種疾病互相抵消的現象 聽完這番話, 我感到十分驚訝, 因這些和我們在國中時自然與生活科技課程裡所學的不盡相同 從此, 我們便在這方面有深刻的疑問 為何有些中老年人閱讀時需戴上眼鏡, 而有些卻需摘下眼鏡呢? 又近視與老花是否能相互抵消? 因此透過這次研究, 我們期望能更加了解何謂遠視眼 正視眼 近視眼, 以及老花眼? 另外, 希望能夠釐清近視與老花兩者是否能抵消的疑問, 並且嘗試探討何謂 黃金近視 的概念 二 研究目的 ( 一 ) 探討遠視眼 正視眼 近視眼及老花眼的概念 ( 二 ) 嘗試釐清眼球的屈光狀態與 老花眼 的相關性, 以及近視與老花是否 能互相抵消的疑問 ( 三 ) 了解何謂 黃金近視 三 研究方法 1
( 一 ) 利用平面書籍與網路媒體資訊, 探討遠視 正視 近視與老花的相關問 題 ( 二 ) 詢問家族中長輩有關於他們對自身的遠視 近視或老花所導致的困擾及 其感受 ( 三 ) 諮詢眼科專科醫師, 以釐清相關疑惑及獲得更深入的資訊, 並修正及確 認本論文製作的正確性 說明 (1) 本文所稱的長者或長輩概指四十歲以上之中老年人 ( 註一 ) (2) 本文所稱的輕度近視是指小於 300 度的近視 (<-3.0D) ( 註二 ) 貳 正文 光波帶著影像的訊息, 經由眼球的屈光作用, 對焦成像在視網膜的黃斑部上, 再經由其後的神經傳導路徑至後腦的視覺皮質區而對影像做出解讀 ( 註三 ) 為了探討此議題, 我們需先對眼球的基本構造與其屈光作用, 及透鏡的成像原理有初步的了解 一 眼球的基本構造及屈光功能 ( 一 ) 眼球斷面圖,( 圖一 ) ( 註三 ) 圖 ( 一 ) 眼球斷面圖 2
茲列出與視覺光學相關部分的名稱 : (1) 角膜 (13) 玻璃狀體 (5) 睫狀體及睫狀肌 (14) 前房 (8) 瞳孔 (15) 後房 (9) 網膜 (16) 懸韌帶 (10) 黃斑部中心凹 (19) 視神經束 (12) 晶狀體 ( 二 ) 為了達到視覺功能, 光線必須折射聚焦在網膜黃斑部上, 稱之為屈光作用 眼球主要的屈光在 : 1. 角膜 + 前房 = 40~43D 2. 晶狀體 ( 無調節時 )=19D 共約 59~62D ( 註三 ) 二 透鏡的成像原理 物體發出的光線經由透鏡後會有折射現象, 使在透鏡另一側的觀察者 看到物像 凸透鏡有會聚光線作用, 凹透鏡有發散光線作用 ( 一 ) 透鏡折射強度以屈光度為單位 (D,diopter), 他是焦距的倒數 D=1/ƒ D: 為屈光度, 單位為 D ƒ: 為焦距, 單位為 m( 公尺 ) ( 註四 ) 例 : 1. 一個凸透鏡焦距為 0.5m, 則 f=+0.5m, D=+2D 一個凹透鏡焦距為 1m, 則 f=-1m, D=-1D 2. 一個屈光度即俗稱的 100 度 ( 一個 +1D 的鏡片, 即是 100 度的凸透 鏡片 ; 一個 -2D 的鏡片即是 200 度的凹透鏡片 ) ( 二 ) 透鏡成像公式 物體經透鏡成像時, 物距 p 像距 q 焦距 f, 三者之間存在有一 簡單的數學關係 1/p+1/q=1/ƒ ( 傅昭銘,2012)( 註五 ) 3
其相關證明在此不再贅述 式中 : 物距 p 為正焦距 f, 若是凸透鏡為正, 若是凹透鏡則為負像距 q, 若是實光線成實像為正, 若是虛光線成虛像則為負 ( 三 ) 眼球的凸透鏡效應 由眼球的基本構造, 我們了解眼球是由多個凸透鏡組成 為了簡單化, 我們可把 此凸透鏡組合 視為單一凸透鏡, 而以公式來計算 當然眼 球的凸透鏡效應, 主要是為了達到聚焦的效果 三 眼球的屈光狀態 ( 一 ) 正視及正視眼 眼球在無調節的狀況下, 來自遠方的平行光線在網膜的中心凹成像 ( 圖二 ) 圖 ( 二 ) 正視眼 ( 二 ) 近視及近視眼 1. 眼球在無調節的狀況下, 來自遠方的平行光線在網膜前成像 ( 圖三 ) 2. 因此須以凹透鏡片將光線發散, 使成像後移在視網膜上 4
圖 ( 三 ) 近視眼 ( 三 ) 遠視及遠視眼 1. 眼球在無調節的狀況下, 來自遠方的平行光線在網膜後成像 ( 圖四 ) 2. 因此須以凸透鏡片將光線會聚, 使成像前移在視網膜上 圖 ( 四 ) 遠視眼 ( 四 ) 散光 ( 亂視 ) 1. 若是來自遠方的平行光線並非所有角度均會聚在同一點, 則即有散光 的問題 兩垂直軸度的平行光會聚焦點的差異, 即為散光度數 ( 圖五 ) 5
2. 此度數的差異 ( 散光度數 ) 須以增加柱狀透鏡來矯正 圖 ( 五 ) 散光 四 眼球的調視作用 (accommodation) 與匯聚現象 (convergence) 眼球不僅是有屈光能力的構造, 同時也是個可調視變焦的器官, 有點類 似自動對焦的相機 如此, 眼睛才能在看遠處及看近物時, 都能有清晰影像 眼球的調視機制主要是由環狀的睫狀肌肉收縮, 導致懸韌帶放鬆, 使晶狀體因自身彈性而變厚, 以增加眼睛的聚焦能力 ( 註二 ) 當年齡漸增, 四十歲以後晶狀體逐漸老化變硬 彈性下降, 睫狀肌的功能也逐漸減退, 從而引起眼球調節功能逐漸減弱, 且產生容易疲累的情況 這就是老花的現象, 需配戴凸透鏡 ( 老花眼鏡 ) 來做近距離工作 一般老花眼鏡的參考度數如下 :45 歲 +1.0D,50 歲 +2.0D,55 歲 +2.5D,60 歲以上 +3.0D ( 褚仁遠,2005)( 註二 ) 當眼睛看近物時, 除需增加調節能力, 也因視線往內集中, 兩眼球會同 時有往內匯聚的現象 這種調節與匯聚是同時發生的生理現象 五 眼球的屈光狀態及其對老花眼的影響 如前所述, 在眼球無調節的狀況下, 來自遠方的平行光線, 在網膜中心 6
凹成像即是正視眼 正視眼的人當看 33 公分的近距離時, 若仍無調視狀 態, 則物體會成像於網膜後 根據 D=1/ƒ 及 1/p+1/q=1/ƒ 公式 : 1. 看遠處時 :1/ +1/q=1/ƒ1=D1 2. 看近物時 (33 公分 ):1/0.33+1/q=1/ƒ2=D2 若成像仍在網膜上, 則 q 固定, 則整個透鏡組合需增加 (D2-D1=3)+3D 的聚焦能力, 亦即在眼球無調節的情況下, 需配戴 +3D(300 度凸透鏡 ) 的 鏡片來幫忙聚焦, 這就是老花眼鏡的度數 眼睛隨著年齡增加, 調視能力減少 此時看近處時, 即需要老花眼鏡幫 忙 而原來的屈光狀態 ( 背景度數 ) 會影響老花眼鏡的度數, 茲整理如下 ( 表一 ) ( 表一 ) 不同年齡的人, 在不同的背景度數下, 看近物時, 所需配戴老花 眼鏡的度數 年齡及老 60 歲以上約花度數 45 歲約 +1.00D 50 歲約 +2.00D 55 歲約 +2.50D +3.00D 背景度數 近視 -3.00D -2.00D -1.00D -0.50D 0D 近視 -1.00D 0D +1.00D +1.50D +2.00D 正視眼 0D +1.00D +2.00D +2.50D +3.00D 遠視 +1.00D +2.00D +3.00D +3.50D +4.00D 遠視 +2.00D +3.00D +4.00D +4.50D +5.00D 當然人類調視功能的退化, 因人而異, 表一列出大致適宜的老花眼鏡度 數 調視退化並不只是度數的變化, 也包含疲累的症狀, 因此一個人的身體 狀況 ( 如早上剛睡飽時, 不同於晚上身心俱疲時 ), 也會影響老花的度數 對於一個有著輕度近視, 調視功能正常的年輕人, 其實他閱讀時最舒服 的情況, 還是摘除近視眼鏡, 這是很容易了解的 ; 當他步入中年後 ( 人生還 有一大半的時光 ), 看近物時, 反而眼球是處於放鬆狀態 ( 不需戴眼鏡 ) 7
因此我們才會稱輕度近視 (<-3.0D) 為黃金近視 ( 經諮詢專科醫師, 黃金近 視一詞是一般口語用詞, 並非專有名詞 ) 參 結論 一 老花是人類正常的老化現象, 老花眼代表眼睛看遠看近的調節能力隨著年 齡增長, 逐漸喪失的現象, 因此所有的人到 40 歲以後都漸漸會有老花的現 象, 不論其看近時是否有配戴眼鏡 二 正常情況下, 眼球看近時需比看遠時調節約三百度的度數 (+3D), 這是由睫狀肌肉收縮引起晶狀體變厚, 而達到調節 +3D 的結果 以一個年齡 50 的長者為例, 眼球自身的調節能力約只有 100 度, 代表他有 200 度的老花眼 ( 即需配戴 +2D 的凸透鏡來看近物 ), 若此長者原先看遠時, 是正視眼 ( 背景度數為 0), 則閱讀書報時需配戴 +200 度的老花眼鏡 ; 若此長者原先的背景度數是 +100 度 ( 遠視 100 度 ), 則看近時, 需配戴 +300 度的老花眼鏡 ; 又若此長者原先的背景度數是 -200 度 ( 近視 200 度 ), 則看近時老花度數恰和近視度數抵消, 因此閱讀時則需拿掉原先近視眼鏡, 反而不需戴眼鏡 ( 但他仍有老花的問題 ) 三 老花眼不僅代表眼鏡度數的問題, 也代表著眼球因調節用力產生的疲累問題, 即所謂的調視疲勞 理論上, 一個有輕度近視的長者平常生活作息, 特別是室內環境 ( 不需看很遠 ), 若不配戴近視眼鏡, 眼睛反而是處在放鬆不需調視的狀態 ; 若是近距離閱讀時, 則更需要把近視眼鏡摘下而不需戴眼鏡 而一個有著遠視度數的長者, 他不僅平常看遠時, 即需調視克服其遠視的度數, 看近物時更需克服其遠視加老花的度數, 顯然前者的眼球放鬆程度大於後者, 而眼睛疲累程度後者大於前者 我們也可以推想到, 一個有輕度近視的長者, 其眼睛處於放鬆的情況, 也比一個正視眼的長者來得好, 這就是 黃金近視 的意義 四 實際生活上, 我們常見到一些輕度近視的長者於平常的作息活動常不戴眼鏡, 不論是看遠時或近距離閱讀時 我們請教家族中的這類長者, 他們表示一般的室內活動 ( 如 : 吃飯 取物 洗手 交談 等 ), 視力均夠用, 而且不戴眼鏡, 眼睛反而更不疲累 這是否說明了近視的人不配戴眼鏡, 反而讓睫狀肌更放鬆? 至少也減少了鼻樑上鏡框的負擔 ; 相對的, 一些有輕度遠視 8
的長者, 他們在平常時, 即常需依賴眼鏡 ( 近距離時, 更需依賴老花眼鏡 ) 五 成長中的小孩產生近視, 主要是眼睛長期做 近距離工作 ( 註一 ), 就視覺光學上來說, 也可想像成, 為了長期做近距離工作, 所以眼球發展成某種程度的近視, 以讓眼睛達到一個較放鬆的狀態 在現在的社會型態下, 人們有更大部分的室內近距離工作時間 ( 比以往的農工社會 ), 再加上年老時無可避免的老花問題, 我們是否可以說現代人有輕度的近視 ( 黃金近視 ) 才是王道? 後記 本文承蒙眼科專科醫師 邱崑助醫師, 不吝提供專業諮詢及不厭其煩的 詳盡解說方得完成, 特此致謝 台南市歸仁區 邱眼科診所邱崑助醫師 電話 :(06)-3300133 肆 引註資料 註一 : 許紋銘 (1993) 愛眼小百科 臺北縣方智出版社 註二 : 褚仁遠 ( 主編 )( 2005) 眼病學 臺北市宏欣文化 註三 : 陳木星 ( 主編 )(2010) 視光學概論 臺北市五南圖書出版公司 註四 : 朱泌錚 黃大明 (2008) 配鏡學 臺北市五南圖書出版公司 註五 : 傅昭銘 陳義裕 ( 主編 )(2012) 普通高級中學選修物理 ( 上 ) 臺南市南一書局 9