Сущность астигматизма заключается в неодинаковой преломляющей силе оптической системы глаза в различных меридианах. Меридианами называют окружности, проходящие через передний полюс (центр роговой оболочки) и задний (симметричная переднему полюсу точка в заднем отделе глаза) полюс глаза. При астигматизме в глазу всегда существует меридиан с максимальной и минимальной оптической силой. Между этими меридианами оптическая сила изменяется от масимального значения до минимального.
Различают роговичный и хрусталиковый астигматизм. Влияние роговичного астигматизма на зрение больше, чем хрусталикового, так как роговица обладает большей преломляющей способностью.
Астигматизм может быть врожденным и приобретенным. Приобретенный астигматизм бывает при рубцовых изменениях роговицы после операций, после наложения щипцов при патологических родах, т.к. сдавливается головка плода и изменяется форма глазницы и глаз и т.д.
Описаны случаи зависимости развития астигматизма от деформации зубочелюстной системы, а именно: изменение формы челюстей и зубных дуг могут сочетаться с деформацией стенок орбиты, а это ведет к изменению формы глазного яблока и развитию астигматизма. Имеется связь между прогнатией и развитием астигматизма, чаще при недоразвитии верхней челюсти и при сочетании недоразвития верхней и нижней челюстей, при сводчатом небе с узкой верхней челюстью. Астигматизм обнаруживается у больных с открытым прикусом, с глубоким блокирующим прикусом в сочетании с деформацией верхней челюсти, с множественной первичной адентией. Т.е. астигматизм может встречаться при различных видах аномалийного развития верхней челюсти (при недоразвитии верхней челюсти, боковой ее компрессии, при уплощении фронтального участка верхней челюсти и т.д.). Он во многих случаях может исчезать или уменьшаться в случаях удачного лечения аномалий верхней челюсти.
Астигматизм может быть правильный и неправильный. При правильном астигматизме главные меридианы взаимно перпендикулярны, и оптическая сила вдоль одного меридиана постоянная. При неправильном астигматизме главные меридианы расположены не перпендикулярно относительно друг друга, и оптическая сила вдоль одного меридиана на разных участках меняется.
В зависимости от раположения двух главных меридианов правильный астигматизм бывает:
- простым миопическим, если глаз по одному меридиану эмметропический, а по другому миопический;
- простым гиперметропическим, если глаз по одному меридиану эмметропический, а по другому гиперметропический;
- сложным миопическим, если присутствует миопия по обоим меридианам;
- сложным гиперметропическим, если присутствует гиперметропия по обоим меридианам;
- смешанным, если присутствует по одному меридиану миопия, а по другому- гиперметропия.
Также различают астигматизм прямого типа, (если меридиан с наибольшей оптической силой близок к вертикальному положению); обратного типа (если меридиан с наибольшей оптической силой близок к горизонтальному положению); а также астигматизм с косыми осями.
Оптическая система астигматического глаза образует сложный пучок световых лучей, т.н. Коноид Штурма, формирующих изображение точечного объекта. Этот пучок лучей характеризуется двумя небольшими, взаимно перпендикулярными линейными фокусами, расположенными на расстоянии друг от друга.
Эти два линейных фокуса соответствуют изображениям, формируемым двумя главными меридианами глаза. Между этими фокусами (в интервале Штурма) находится т.н. диск (пятно наименьшего рассеяния световых лучей. В месте его расположения поперечное сечение пучка световых лучей будет наименьшим. Диск наименьшего светорассеяния равноудален от обоих фокусов, т.е. является средней точкой оптического интервала между двумя фокусами; именно это место будет раположено на сетчатке при назначении сферы наилучшего видения.
Принцип коррекции астигматизма состоит в том, чтобы использовать линзу переменной оптической силы, которая бы восстановила положение изображения на сетчатке. Оптическая сила этой линзы различается соответственно оптической силой максимального и минимального меридианов так, чтобы компенсировать астигматизм глаза. Такая линза называется сферо-цилиндрической, цилиндрической или торической. Разница в рефракции между этими двумя меридианами позволяет компенсировать астигматизм слиянием двух фокальных линий в точечный фокус, т. е. превратить коноид Штурма в конус, а сферический компонент линзы перемещает этот фокус на сетчатку