Зрение человека и его характеристики

Строение и свойства глаза

Глаз состоит из глазного яблока диаметром 22–24 мм, покрытого непрозрачной оболочкой, склерой, а спереди — прозрачной роговицей (или роговой оболочкой). Склера и роговица защищают глаз и служат для крепления глазо-двигательных мышц.

Радужная оболочка — тонкая сосудистая пластинка, ограничивающая проходящий пучок лучей. Свет проникает в глаз через зрачок. В зависимости от освещения диаметр зрачка может изменяться от 1 до 8 мм.

Хрусталик представляет собой эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика. Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом.

Внутренняя поверхность задней камеры покрыта светочувствительным слоем — сетчаткой. От сетчатки световой сигнал передается в мозг по зрительному нерву. Между сетчаткой и склерой находится сосудистая оболочка, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих глаз.

На сетчатке имеется желтое пятно — участок наиболее ясного видения. Линия, проходящая через центр желтого пятна и центр хрусталика, называется зрительной осью. Она отклонена от оптической оси глаза вверх на угол около 5 градусов. Диаметр желтого пятна — около 1 мм, а соответствующее ему поле зрения глаза — 6–8 градусов.

Сетчатка покрыта светочувствительными элементами: палочками и колбочками. Палочки более чувствительны к свету, но не различают цветов и служат для сумеречного зрения. Колбочки чувствительны к цветам, но менее чувствительны к свету и поэтому служат для дневного зрения. В области желтого пятна преобладают колбочки, а палочек мало; к периферии сетчатки, наоборот, число колбочек быстро уменьшается, и остаются только палочки.

В середине желтого пятна находится центральная ямка. Дно ямки выстлано только колбочками. Диаметр центральной ямки — 0,4 мм, поле зрения — 1 градус.

В желтом пятне к большинству колбочек подходят отдельные волокна зрительного нерва. Вне желтого пятна одно волокно зрительного нерва обслуживает группу колбочек или палочек. Поэтому в области ямки и желтого пятна глаз может различать тонкие детали, а изображение, попадающее на остальные места сетчатки, становится менее четким. Периферическая часть сетчатки служит в основном для ориентирования в пространстве.

В палочках находится пигмент родопсин, собирающийся в них в темноте и выцветающий на свету. Восприятие света палочками обусловлено химическими реакциями под действием света на родопсин. Колбочки реагируют на свет за счет реакции йодопсина.

Кроме родопсина и йодопсина на задней поверхности сетчатки имеется пигмент черного цвета. При свете этот пигмент проникает в слои сетчатки и, поглощая значительную часть световой энергии, защищает палочки и колбочки от сильного светового воздействия.

На месте ствола зрительного нерва располагается слепое пятно. Этот участок сетчатки не чувствителен к свету. Диаметр слепого пятна — 1,88 мм, что соответствует полю зрения 6 градусов. Это значит, что человек с расстояния 1 м может не увидеть предмета диаметром 10 см, если его изображение проектируется на слепое пятно.

Оптическая система глаза

Оптическая система глаза состоит из роговицы, водянистой влаги, хрусталика и стекловидного тела. Преломление света в глазе происходит, главным образом, на роговице и поверхностях хрусталика.

Свет от наблюдаемого предмета проходит через оптическую систему глаза и фокусируется на сетчатке, образуя на ней обратное и уменьшенное изображение (мозг «переворачивает» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое).

Показатель преломления стекловидного тела больше единицы, поэтому фокусные расстояния глаза во внешнем пространстве (переднее фокусное расстояние) и внутри глаза (заднее фокусное расстояние) неодинаковы.

Оптическая сила глаза (в диоптриях) вычисляется как обратное заднее фокусное расстояние глаза, выраженное в метрах. Оптическая сила глаза зависит от того, находится ли он в состоянии покоя (58 диоптрий для нормального глаза) или в состоянии наибольшей аккомодации (70 диоптрий).

Аккомодация — это способность глаза четко различать предметы, находящиеся на разных расстояниях. Аккомодация происходит за счет изменения кривизны хрусталика при натяжении или расслаблении мышц ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается, и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы кривизна хрусталика увеличивается под действием упругих сил.

В свободном, ненапряженном состоянии нормального глаза на сетчатке получаются ясные изображения бесконечно удаленных предметов, а при наибольшей аккомодации видны самые близкие предметы.

Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке для ненапряженного глаза, называют дальней точкой глаза.

Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке при наибольшем возможном напряжении глаза, называют ближней точкой глаза.

При аккомодации глаза на бесконечность задний фокус совпадает с сетчаткой. При наибольшем напряжении на сетчатке получается изображение предмета, находящегося на расстоянии около 9 см.

Разность обратных величин расстояний между ближней и дальней точкой называют диапазоном аккомодации глаза (измеряется в диоптриях).

С возрастом способность глаза к аккомодации уменьшается. В возрасте 20 лет для среднего глаза ближняя точка находится на расстоянии около 10 см (диапазон аккомодации 10 диоптрий), в 50 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 40 см (диапазон аккомодации 2,5 диоптрии), а к 60 годам уходит на бесконечность, то есть аккомодация прекращается. Это явление называется возрастной дальнозоркостью или пресбиопией.

Расстояние наилучшего зрения — это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета. При нормальном зрении оно составляет в среднем 25–30 см.

Приспособление глаза к изменившимся условиям освещенности называется адаптацией. Адаптация происходит за счет изменения диаметра отверстия зрачка, перемещения черного пигмента в слоях сетчатки и различной реакцией на свет палочек и колбочек. Сокращение зрачка происходит за 5 секунд, а его полное расширение — за 5 минут.

Темновая адаптация происходит при переходе от больших яркостей к малым. При ярком свете работают колбочки, палочки же «ослеплены», родопсин выцвел, черный пигмент проник в сетчатку, заслоняя колбочки от света. При резком снижении яркости отверстие зрачка раскрывается, пропуская больший световой поток. Затем из сетчатки уходит черный пигмент, родопсин восстанавливается, и когда его становится достаточно, начинают функционировать палочки. Так как колбочки не чувствительны к слабым яркостям, то сначала глаз ничего не различает. Чувствительность глаза достигает максимального значения через 50–60 минут пребывания в темноте.

Световая адаптация — это процесс приспособления глаза при переходе от малых яркостей к большим. Сначала палочки сильно раздражены, «ослеплены» из-за быстрого разложения родопсина. Колбочки, не защищенные еще зернами черного пигмента, также раздражены слишком сильно. Через 8–10 минут чувство ослепления прекращается, и глаз снова видит.

Поле зрения глаза достаточно широкое (125 градусов по вертикали и 150 градусов по горизонтали), но для ясного различения используется только его малая часть. Поле наиболее совершенного зрения (соответствующее центральной ямке) — около 1–1,5°, удовлетворительного (в области всего желтого пятна) — около 8° по горизонтали и 6° по вертикали. Вся остальная часть поля зрения служит для грубого ориентирования в пространстве. Для обозрения окружающего пространства глазу приходится совершать непрерывное вращательное движение в своей орбите в пределах 45–50°. Это вращение приводит изображения различных предметов на центральную ямку и дает возможность рассмотреть их детально. Движения глаза совершаются без участия сознания и, как правило, не замечаются человеком.

Угловой предел разрешения глаза — это минимальный угол, при котором глаз наблюдает раздельно две светящиеся точки. Угловой предел разрешения глаза составляет около 1 минуты и зависит от контраста предметов, освещенности, диаметра зрачка и длины волны света. Кроме того, предел разрешения увеличивается при удалении изображения от центральной ямки и при наличии дефектов зрения.

Дефекты зрения и их коррекция

При нормальном зрении дальняя точка глаза бесконечно удалена. Это означает, что фокусное расстояние расслабленного глаза равно длине оси глаза, и изображение попадает точно на сетчатку в области центральной ямки.

Такой глаз хорошо различает предметы вдали, а при достаточной аккомодации — и вблизи.

Близорукость

При близорукости лучи от бесконечно удаленного предмета фокусируются перед сетчаткой, поэтому на сетчатке формируется размытое изображение.

Чаще всего это происходит из-за удлинения (деформации) глазного яблока. Реже близорукость возникает при нормальной длине глаза (около 24 мм) из-за слишком большой оптической силы оптической системы глаза (более 60 диоптрий).

В обоих случаях изображение от удаленных предметов находится внутри глаза, а не на сетчатке. На сетчатку попадает только фокус от близко расположенных к глазу предметов, то есть дальняя точка глаза находится на конечном расстоянии перед ним.

Дальняя точка глаза

Близорукость корректируется при помощи отрицательных линз, которые строят изображение бесконечно удаленной точки в дальней точке глаза.

Дальняя точка глаза

Близорукость чаще всего появляется в детском и подростковом возрасте, причем по мере роста глазного яблока в длину близорукость увеличивается. Истинной близорукости, как правило, предшествует так называемая ложная близорукость — следствие спазма аккомодации. В этом случае можно восстановить нормальное зрение при помощи средств, расширяющих зрачок и снимающих напряжение ресничной мышцы.

Дальнозоркость

При дальнозоркости лучи от бесконечно удаленного предмета фокусируются за сетчаткой.

Дальнозоркость вызывается слабой оптической силой глаза для данной длины глазного яблока: либо короткий глаз при нормальной оптической силе, либо малая оптическая сила глаза при нормальной длине.

Чтобы сфокусировать изображение на сетчатке, приходится все время напрягать мышцы ресничного тела. Чем ближе предметы к глазу, тем все дальше за сетчатку уходит их изображение и тем больше требуется усилий мышц глаза.

Дальняя точка дальнозоркого глаза находится за сетчаткой, т. е. в расслабленном состоянии он может четко увидеть лишь предмет, который находится позади него.

Дальняя точка глаза

Конечно, поместить предмет за глаз нельзя, но можно спроецировать туда его изображение при помощи положительных линз.

Дальняя точка глаза

При небольшой дальнозоркости зрение вдаль и вблизи хорошее, но могут быть жалобы на быструю утомляемость и головную боль при работе. При средней степени дальнозоркости зрение вдаль остается хорошим, а вблизи затруднено. При высокой дальнозоркости плохим становится зрение и вдаль, и вблизи, так как исчерпаны все возможности глаза фокусировать на сетчатке изображение даже далеко расположенных предметов.

У новорожденного глаз немного сдавлен в горизонтальном направлении, поэтому у глаза есть небольшая дальнозоркость, которая проходит по мере роста глазного яблока.

Читать еще:  Стереотаксис – значимый успех в лечении рака

Аметропия (близорукость или дальнозоркость) глаза выражается в диоптриях как величина, обратная расстоянию от поверхности глаза до дальней точки, выраженной в метрах.

Оптическая сила линзы, необходимая для коррекции близорукости или дальнозоркости, зависит от расстояния от очков до глаза. Контактные линзы располагаются вплотную к глазу, поэтому их оптическая сила равна аметропии.

Например, если при близорукости дальняя точка находится перед глазом на расстоянии 50 см, то для ее исправления нужны контактные линзы с оптической силой в −2 диоптрии.

Слабая степень аметропии считается до 3 диоптрий, средняя — от 3 до 6 диоптрий и высокая степень — выше 6 диоптрий.

Астигматизм

При астигматизме фокусные расстояния глаза различны в разных сечениях, проходящих через его оптическую ось. При астигматизме в одном глазу сочетаются эффекты близорукости, дальнозоркости и нормального зрения. Например, глаз может быть близоруким в горизонтальном сечении и дальнозорким в вертикальном сечении. Тогда на бесконечности он не сможет видеть ясно горизонтальных линий, а вертикальные будет четко различать. На близком расстоянии, наоборот, такой глаз хорошо видит вертикальные линии, а горизонтальные будут расплывчатыми.

Причина астигматизма либо в неправильной форме роговицы, либо в отклонении хрусталика от оптической оси глаза. Астигматизм чаще всего является врожденным, но может стать следствием операции или глазной травмы. Кроме дефектов зрительного восприятия, астигматизм обычно сопровождается быстрой утомляемостью глаз и головными болями. Астигматизм корректируется при помощи цилиндрических (собирательных или рассеивающих) линз в сочетании со сферическими линзами.

Глава 3. Зрительные функции

Общая характеристика зрения

Светоощущение и адаптация

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗРЕНИЯ

Зрение — сложный акт, направленный на получение информации о величине, форме и цвете окружающих предметов, а также их взаиморасположении и расстояниях между ними. До 90% сенсорной информации мозг получает благодаря зрению.

Палочки высокочувствительны к очень слабому свету, но не способны передавать ощущение цветности. Они отвечают за периферическое зрение (название обусловлено локализацией палочек), которое характеризуется полем зрения и светоощущением.

Колбочки функционируют при хорошем освещении и способны дифференцировать цвета. Они обеспечивают центральное зрение (название связано с их преимущественным расположением в центральной области сетчатки), которое характеризуется остротой зрения и цветоощущением.

Виды функциональной способности глаза

Дневное, или фотопическое, зрение (греч. photos — свет и opsis — зрение) обеспечивают колбочки при большой интенсивности освещения; характеризуется высокой остротой зрения и способностью глаза различать цвета (проявление центрального зрения).

Сумеречное, или мезопическое зрение (греч. mesos — средний, промежуточный) возникает при слабой степени освещенности и преимущественном раздражении палочек. Оно характеризуется низкой остротой зрения и ахроматичным восприятием предметов.

Ночное, или скотопическое зрение (греч. skotos — темнота) возникает при раздражении палочек пороговым и надпороговым уровнем света. При этом человек способен лишь различать свет и темноту.

Сумеречное и ночное зрение преимущественно обеспечивают палочки (проявление периферического зрения); оно служит для ориентации в пространстве.

Колбочки, расположенные в центральной части сетчатки, обеспечивают центральное форменное зрение и цветоощущение. Центральное форменное зрение — способность различать форму и детали рассматриваемого предмета благодаря остроте зрения.

Острота зрения (visus) — способность глаза воспринимать две точки, расположенные на минимальном расстоянии друг от друга, как отдельные. Минимальное расстояние, при котором две точки будут видны раздельно, зависит от анатомо-физиологических свойств сетчатки. Если изображения двух точек попадают на две соседние колбочки, то они сольются в короткую линию. Две точки будут восприниматься раздельно, если их изображения на сетчатке (две возбужденные колбочки) будут разделены одной невозбужденной колбочкой. Таким образом, диаметр колбочки определяет величину максимальной остроты зрения. Чем меньше диаметр колбочек, тем больше острота зрения (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Схематическое изображение угла зрения

Угол, образованный крайними точками рассматриваемого предмета и узловой точкой глаза (находится у заднего полюса хрусталика), называют углом зрения. Угол зрения -универсальная основа для выражения остроты зрения. Предел чувствительности глаза большинства людей в норме равен 1 (1 угловой минуте). В том случае, если глаз видит раздельно две точки, угол между которыми составляет не менее 1, остроту зрения считают нормальной и определяют ее равной одной единице. Некоторые люди имеют остроту зрения 2 единицы и более. С возрастом острота зрения меняется. Предметное зрение появляется в возрасте 2-3 мес. Острота зрения у детей в возрасте 4 мес. составляет около 0,01. К году острота зрения достигает 0,1-0,3. Острота зрения, равная 1,0 формируется к 5-15 годам.

Центральное зрение — это способность человека различать не только форму и цвет рассматриваемых предметов, но и их мелкие детали, что обеспечивается центральной ямкой желтого пятна сетчатки. Центральное зрение характеризуется его остротой, то есть способностью человеческого глаза воспринимать раздельно точки, расположенные друг от друга на минимальном расстоянии. Для большинства людей пороговый угол зрения соответствует одной минуте. На этом принципе построены все таблицы для исследования остроты зрения для дали, в том числе и принятые в нашей стране таблицы Головина-Сивцева и Орловой, которые состоят соответственно из 12 и 10 рядов букв или знаков. Так, детали самых крупных букв видны с расстояния в 50, а самых мелких — с 2,5 метра.

Нормальная острота зрения у большинства людей соответствует единице. Это значит, что при такой остроте зрения мы можем с расстояния в 5 метров свободно различать буквенные или другие изображения 10-го ряда таблицы. Если человек не видит самой крупной первой строки, ему показывают знаки одной из специальных таблиц. При очень низкой остроте зрения проверяют светоощущение. Если человек не воспринимает свет, он слеп. Довольно часто встречается и превышение общепринятой нормы зрения. Как показали исследования отделения адаптации зрения Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера Сибирского отделения Академии медицинских наук СССР, проводимые под руководством доктора медицинских наук В. Ф. Базарного, в условиях Крайнего Севера у детей в возрасте 5—6 лет острота зрения вдаль превышает общепринятую условную норму, достигает в ряде случаев двух единиц.

На состояние центрального зрения оказывают влияние ряд факторов: интенсивность света, соотношение яркости и фона рассматриваемого объекта, время экспозиции, степень соразмерности между фокусным расстоянием преломляющей системы и длиной оси глаза, ширина зрачка и т. п., а также общее функциональное состояние центральной нервной системы, наличие различных заболеваний.

Острота зрения каждого глаза исследуется отдельно. Начинают с мелких знаков, постепенно переходят к более крупным. Существуют и объективные методы определения остроты зрения. Если острота зрения одного глаза значительно выше, чем другого, в головной мозг поступает изображение рассматриваемого объекта только от лучше видящего глаза, второй же глаз может обеспечить только периферическое зрение. В связи с этим хуже видящий глаз периодически выключается из зрительного акта, что приводит к амблиопии — снижению остроты зрения.

Определение остроты зрения. Для определения остроты зрения используют специальные таблицы, содержащие буквы, цифры или знаки (для детей используют рисунки — машинка, елочка и др.) различной величины. Эти знаки называют оптотипами. В основу создания оптотипов положено международное соглашение о величине их деталей, составляющих угол в 1′, тогда как весь оптотип соответствует углу в 5 ‘с расстояния 5 м. (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Принцип построения оптотипа Снеллена

У маленьких детей остроту зрения определяют ориентировочно, оценивая фиксацию ярких предметов различной величины. Начиная с трех лет остроту зрения у детей оценивают с помощью специальных таблиц. В нашей стране наибольшее распространение получила таблица Головина-Сивцева (рис. 3.3), которую помещают в аппарат Рота — ящик с зеркальными стенками, обеспечивающий равномерное освещение таблицы. Таблица состоит из 12 строк.

Рис. 3.3. Таблица Головина-Сивцева: а) взрослая; б) детская

Пациент садится на расстоянии 5 м от таблицы. Исследование каждого глаза проводят отдельно. Второй глаз закрывают щитком. Сначала обследуют правый (ОD — oculusdexter), затем левый (OS — oculussinister) глаз. При одинаковой остроте зрения обоих глаз используют обозначение OU (oculiutriusque). Знаки таблицы предъявляют в течение 2-3 с. Сначала показывают знаки из десятой строки. Если пациент их не видит, дальнейшее обследование проводят с первой строки, постепенно предъявляя знаки следующих строк (2-й, 3-й и т.д.). Остроту зрения характеризуют оптотипы наименьшего размера, которые исследуемый различает.

Для расчета остроты зрения используют формулу Снеллена: visus = d/D, где d — расстояние, с которого пациент читает данную строку таблицы, а D — расстояние, с которого читает данную строку человек с остротой зрения 1,0 (это расстояние указано слева от каждой строки). Например, если обследуемый правым глазом с расстояния 5 м различает знаки второго ряда (D = 25 м), а левым глазом различает знаки пятого ряда (D = 10 м), то

visus OD = 5/25 = 0,2

visus OS = 5/10 = 0,5

Для удобства справа от каждой строки указана острота зрения, соответствующая чтению данных оптотипов с расстояния 5 м. Верхняя строка соответствует остроте зрения 0,1, каждая последующая — увеличению остроты зрения на 0,1, и десятая строка соответствует остроте зрения 1,0. В последних двух строках этот принцип нарушается: одиннадцатая строка соответствует остроте зрения 1,5, а двенадцатая — 2,0. При остроте зрения менее 0,1 следует подвести пациента на расстояние (d), с которого он сможет назвать знаки верхней строки (D = 50 м). Затем остроту зрения также рассчитывают по формуле Снеллена. Если пациент не различает знаки первой строки с расстояния 50 см (т.е. острота зрения ниже 0,01), то остроту зрения определяют по расстоянию, с которого он может сосчитать раздвинутые пальцы руки врача. Пример: visus = счет пальцев с расстояния 15 см. Если исследуемый не может сосчитать пальцы, но видит движение руки у лица, то данные об остроте зрения записываются следующим образом: visus = движение руки у лица. Самая низкая острота зрения — способность глаза отличать свет от темноты. В этом случае исследование проводят в затемненном помещении при освещении глаза ярким световым пучком. Если исследуемый видит свет, то острота зрения равна светоощущению (perceptiolucis). В данном случае остроту зрения обозначают следующим образом: visus = 1/. Направляя на глаз пучок света с разных сторон (сверху, снизу, справа, слева), проверяют способность отдельных участков сетчатки воспринимать свет. Если обследуемый правильно определяет направление света, то острота зрения равна светоощущению с правильной проекцией света (visus = 1/?? proectio lucis certa, или visus = 1/?? p.l.c.); если обследуемый неправильно определяет направление света хотя бы с одной стороны, то острота зрения равна светоощущению с неправильной проекцией света (visus = 1/?? proectio lucis incerta, или visus = 1/??p.l.incerta). В том случае, когда больной не способен отличить свет от темноты, его острота зрения равна нулю (visus = 0).

Читать еще:  Мухи могут лечить людей

В основу создания оптотипов положено международное соглашение о величине их деталей, различаемых под углом зрения Г, тогда как весь оптотип соответствует углу зрения 5 градусов. В нашей стране наиболее распространенным является метод определения остроты зрения по таблице Головина — Сивцева (рис. 4.3), помешенной в аппарат Рота. Нижний край таблицы должен находиться на расстоянии 120 см от уровня пола. Пациент сидит на расстоянии 5 м от экспонируемой таблицы. Сначала определяют остроту зрения правого, затем — левого глаза. Второй глаз закрывают заслонкой.

Таблица имеет 12 рядов букв или знаков, величина которых постепенно уменьшается от верхнего ряда к нижнему. В построении таблицы использована десятичная система: при прочтении каждой последующей строчки острота зрения увеличивается на 0,1- Справа от каждой строки указана острота зрения, которой соответствует распознавание букв в этом ряду. Слева против каждой строки указано то расстояние, с которого детали этих букв будут видны под углом зрения Г, а вся буква — под углом зрения 5′. Так, при нормальном зрении, принятом за 1,0, верхняя строка будет видна с расстояния 50 м, а десятая — с расстояния 5 м.

При остроте зрения ниже 0,1 обследуемого нужно приближать к таблице до момента, когда он увидит ее первую строку. Расчет остроты зрения следует производить по формуле Снеллена:

где d — расстояние, с которого обследуемый распознает оптотип; D — расстояние, с которого данный оптотип виден при нормальной остроте зрения. Для первой строки D равно 50 м. Например, пациент видит первую строку таблицы на расстоянии 2 м. В этом случае

Поскольку толщина пальцев руки примерно соответствует ширине штрихов онтотинов первой строки таблицы, можно демонстрировать обследуемому раздвинутые пальцы (желательно на темном фоне) с различного расстояния и соответственно определять остроту зрения ниже 0,1 также по приведенной выше формуле. Если острота зрения ниже 0,01, но обследуемый считает пальцы на расстоянии 10 см (или 20, 30 см), тогда Vis равна счету пальцев на расстоянии 10 см (или 20, 30 см). Больной может быть не способен считать пальцы, но определяет движение руки у лица, это считается следующей градацией остроты зрения.

Минимальной остротой зрения является светоощущение (Vis = l/oo) с правильной (pioectia lucis certa) или неправильной (pioectia lucis incerta) светопроекцией. Светопроекцию определяют путем направления в глаз с разных сторон луча света от офтальмоскопа. При отсутствии светоощущения острота зрения равна нулю (Vis = 0) и глаз считается слепым.

Для определения остроты зрения ниже 0,1 применяют оптотипы, разработанные Б. Л. Поляком, в виде штриховых тестов или колец Ландольта, предназначенных для предъявления на определенном близком расстоянии с указанием соответствующей остроты зрения (рис. 4.4). Данные оптотипы специально созданы для военно-врачебной и медикосоциальной экспертизы, проводимой при определении годности к военной службе или гуппы инвалидности.

Существует и объективный (не зависящий от показаний пациента) способ определения остроты зрения, основанный на оптокинетическом нистагме. С помощью специальных аппаратов обследуемому демонстрируют движущиеся объекты в виде полос или шахматной доски. Наименьшая величина объекта, вызвавшая непроизвольный нистагм (увиденный врачом), и соответствует остроте зрения исследуемого глаза.

В заключение следует отметить, что в течение жизни острота зрения изменяется, достигая максимума (нормальных величин) к 5—15 годам и затем постепенно снижаясь после 40—50 лет.

Острота зрения — важная зрительная функция для определения профессиональной пригодности и групп инвалидности. У маленьких детей или при проведении экспертизы для объективного определения остроты зрения используют фиксацию нистагмоидных движений глазного яблока, которые возникают при рассматривании движущихся объектов.

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ГЛАЗА И ЕГО ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

Лаб. работа № 1

В геодезических приборах, зрительных трубах и других оптических устройствах в качестве приемника света часто служит глаз.

Глаз человека, являясь своеобразной оптической системой, представляет собой шаровидное тело- диаметром около 25 мм с небольшой выпуклостью вперед. Передняя прозрачная часть обо­лочки называется роговицей.

За роговицей находится передняя камера глаза, заполненная прозрачной жидкостью. Внутри камеры расположена радужная оболочкас отверстием посредине — зрачкомглаза.

За радужной оболочкой находится хрусталикглаза—двояковыпуклая линза, изображающая внешние предметы на сетчатой оболочке(сетчатке) внутренней полости глаза. Внутренняя по­лость заполнена студенистым прозрачным веществом.

Сетчатка состоит из светочувствительных элементов — пало­чек и колбочек, являющихся окончаниями зрительного нерва. Па­лочки имеют форму цилиндра диаметром около 2 мкм, колбоч­ки — форму груши, максимальный диаметр которой 4,5—6,5 мкм. Всего на сетчатке расположено около 7 млн. колбочек и от 75 до 130 млн. палочек. Палочки и колбочки расположены неравномер­но: в центральной части сетчатки преобладают колбочки — эта часть диаметром 1—1,5 мм называется желтым пятном.В центре пятна имеется углубление (ямка) диаметром 0,3—0,4 мм, где находятся только колбочки: к каждой колбочке подходит отдель­ное ответвление зрительного нерва. Изображения предметов, ле­жащие на желтом пятне, и особенно в его ямке, видны наиболее резко. Угловое поле зрения, соответствующее желтому пятну, равно 6—8°, а ямке желтого пятна — всего 2°.

Оптические характеристики нормального глаза.

Наблюдение различно удаленных предметов заключается в приведении их изображений на сетчатку с помощью хрусталика переменной оптической силы. Этот процесс изменения оптической силы хрусталика с пoмoщью кольцевой мышцы называется акко­модацией.

При наблюдении бесконечно удаленных предметов мышца хрусталика не напряжена и заднее фокусное расстояние равна максимальному значению 22,8 мм. При наибольшем напряже­нии мышцы заднее фокусное расстояние уменьшается до 18,93 мм, что позволяет приблизить предмет к глазу на расстоя­ние всего 92 мм.

Для нормального глаза при хорошем освещении (

50 лк) расстояние наилучшего зренияравно 250-280 мм. Это расстояние по­зволяет длительно читать и вести другие наблюдения близко рас­положенных предметов без значительного утомления глаза. Размер изображения на сетчатке глаза определяется соотношением , где : l ‘ э -размер наблюдаемого объекта; а- расстояние до объекта от передней, главной плоскости глаза. Если наблюдение ведется через лупу, окуляр, имеющим увеличение γл ,то изображение на сетчатке глаза будет иметь размер:

Одной из основных характеристик глаза является острота зре­ния,т. е. способность различать мелкие детали объектов. Острота зрения характеризуется величиной, обратной минимальному углу y, под которым глаз может видеть раздельно две близко распо­ложенные точки или линии. Этот угол -y называют разрешающей способностью глаза.

Две точки видны раздельно лишь в том случае, если их изо­бражения лежат на двух светочувствительных элементах сет­чатки, разделенных невоспринимающим промежутком, и оба све­точувствительные элемента имеют отдельные соединения с моз­гом.

Расчет разрешающей способности для углубления желтого пятна дает значение y=60″. Это значение хорошо согласуется с дифракционной теорией идеальной оптической системы при зрач­ке глаза 2,5 мм.

Разрешающая способность зависит от структуры сетчатки, контраста наблюдаемого объекта и фона, формы разрешаемых деталей объекта, диаметра зрачка глаза, дефектов зрения, ос­вещенности объекта, спектрального состава света и других усло­вий наблюдения.

Способность глаза приспосабливатьсяв к различным яркостям объектов

(от 2 10 -6 до 2-10 6 кд/м 2 ) называется зрительной адаптацией.Она выражается в изменении чувствительности глаза с помощью нескольких зрительных устройств. Максимальная светочувствительность глаза, соответствующая пороговой освеженности1·10 -9 лк, достигается в результате предварительной темновой адаптации течении не менее 1-1,5ч.

Во-первых, при ночном зрении(малые яркости объектов до 0,01 кд/м 2 ) действуют только палочки, обладающие высокой чувствительностью, но не различающие цветов; при сумеречном зрении(яркость до 10 кд/м 2 ) палочки дей-

ствуют вместе с кол­бочками, различающими цвета; при дневном зрении(яркость свы­ше 10 кд/м2) действуют только колбочки.

Во-вторых, адаптация обеспечивается изменением отверстия зрачка от 2 до 8 мм.

В-третьих, зрительное раздражение регулируется изменением концентрации зрительного пурпура(светочувствительного веще­ства) палочек и колбочек и перемещением темного пигмента в слоях сетчатки, который защищает палочки и колбочки от из­бытка света.

Минимальная яркость, вызывающая зрительное ощущение в данных условиях наблюдения, называется пороговой яркостью,авеличина, обратная ей, — световой чувствительностью глаза. Динамический диапазон человеческого глаза: от яркого солнца до отдельных фотонов, составляет 10 10 (т.е. 200 децибел!). Наилучшим по этому параметру искусственным светоприемником является фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). В режиме счета фотонов он имеет динамический диапазон до 10 5 (т.е. 100 дБ), а с устройством автоматического переключения на регистрацию в аналоговый режим динамический диапазон ФЭУ может достигать 10 7 (140 дБ), что в тысячу раз хуже по динамическому диапазону, чем глаз человека.

При максимальной световой адаптации, если яркость объекта достигает значения 15,9-16 кд/м 2 наступает порог ослепления. Особенно опасно для сетчатки глаза концентрация интенсивного светового потока на небольших её участках.

Чувствительность глаза к монохроматическим излучениям раз­личной длины волны называется спектральной чувствительностью глаза. Глаз реагирует на поток излучения при длинах волн от 380 до 770 нм. Спектральная чувствительность глаза непостоянна в этом диапазоне и характеризуется кривой видности. Максимум этой кривой для дневного зрения приходится на длину волны 555 нм, а для ночного зрения — на 510 нм.

Коэффициент использования глазом потока излучения черных тел с различной температурой.таб.1

Большое значение в распознавании внешних объектов имеет чувствительность глаза к различию яркостей объекта и фона. Он представляет собой отношение мини­мальной разности яркостей объекта и фона (DВ) к яркости фо­на (Вф). Наименьший контраст объекта и фона, воспринимаемый глазом, называется пороговым kи= 0,5%.Для практических расчетов kи= 1,5 — 2,0%.

Контрастная чувствительностьглаза является величиной, об­ратной пороговому контрасту. В фотометрах при яркости Вф =130—640 кд/м 2 достигается максимальная контрастная чувствительность Вф /=500.

Особенность зрения человека — восприятие цвета — объяс­няется строением колбочкового аппарата сетчатки. Установле­но, что колбочки разделяются по спектральной чувствительности на синечувствительные, зеленочувствительные и красночувствительные. При восприятии света сложного спектрального состава возникают три отдельных возбуждения, которые поступают в мозг и суммируются, в результате чего возникает окончательное впечатление о цвете объекта. При одинаковом уровне возбуж­дения трех различных колбочек создается впечатление белого цвета.

Читать еще:  Современная косметология: как создается совершенная внешность?

Зрение двумя глазами, когда два изображения одного и того же объекта соединяются в единый зрительный образ, называется бинокулярным.Такое зрение обеспечивается конвергенциейглаз, т. е. сведением их зрительных осей при наблюдении близко рас­положенных объектов.

При наблюдениях в оптику геодезических приборов необходимо учитывать специфику глаз отдельного наблюдателя. Расстояние от передней линзы до зрачка глаза должно быть не менее 20-25 мм. Размер зрачка выхода прибора должен быть не меньше зрачка глаза при данном уровне освещенности. При использовании лупы, предназначенной для одновременного наблюдения двумя глазами её поперечный размер выбираютс учетом максимильных размеров межзрачкового рассояния 70-75мм .Наблюдение- объектов двумя глазами дает представление о глубине пространства. Трехмерное восприятие пространства с по­мощью бинокулярного зрения называется стереоскопическим зре­нием.

Между центрами зрачков глаза имеется определенное расстояние – база глаза (

Угол под которым видна база глаз из данной точки пространства называется параллактическим углом.

Очевидно, точки объектов, различно удаленных от глаза, видны наблюдателю под различными параллактическими углами. Разность этих углов называют бинокулярным парралаксом.

Опытный наблюдатель надежно фиксирует бинокулярный параллакс величиной 10¢¢ и даже несколько меньше.

Вопросы к лабораторной работе:

1. Особенности строения глаза.

2. Параметры глаза, как информационного приемника.

3. Какие параметры глаза важны при работе с геодезическими приборами и устройствами?

4.Проведите анализ использования глазом потока излучения черных тел с различной температурой.

Что такое бинокулярное зрение человека?

Мы привыкли видеть окружающий мир объемным, определять форму и величину предметов, прикидывать расстояние до них или между ними. Эта нормальный характер зрения человека, который называется бинокулярным. Как он формируется, от чего зависит, какие патологии бывают при его отсутствии? Об этом расскажем подробней в статье.

Зрение — основной источник, через который мы получаем информацию об окружающем мире и ориентируемся в нем. Для правильного восприятия действительности природа наделили человека бинокулярным зрением, дающим нам возможность видеть мир объемным, поэтому его иногда называют стереоскопическим. Как же работает этот механизм?

Бинокулярный характер зрения — это формирование видимых объектов в единый зрительный образ. Когда мы смотрим на изображение, правый и левый глаз видят его отдельно, и лишь в коре головного мозга картинка объединяется в единое целое. Это называется фузионный рефлекс — рефлекторный механизм бинокулярного зрения слить две картинки в одну. Для его правильной работы необходимо, чтобы световые лучи попадали на симметричные (корреспондирующие) точки сетчатки в левом и правом глазу. Если же этого не происходит и они падают на диспартные (несовпадающие) точки, то в мозгу картинка не может объединиться в единое целое. При этом возникает двоение в глазах, называемое диплопией.

Что необходимо для развития нормального бинокулярного зрения?

Бинокулярность начинает формироваться у детей после двух месяцев после рождения. В первые 6-8 недель глазодвигательные мышцы еще не могут работать согласованно, поэтому стереоскопическое зрение у младенцев отсутствует. Четко фокусировать глаза на предмете малыш должен уметь в 3 месяца. Если же этого не происходит, то родителям следует посетить офтальмолога для проведения обследования. Полностью процесс формирования бинокулярности завершается примерно к 12-14 годам.


Для правильного развития бинокулярного зрения необходимо наличие следующих условий:

  • одинаковая форма роговицы на левом и правом глазах;
  • разница в оптической силе между глазами не должна превышать 0,5 диоптрий, а острота зрения составлять 0,3-0,4. Именно эти факторы позволяют сформировать на сетчатке четкое изображение;
  • нормальная работа глазодвигательных мышц, обеспечивающая хорошую подвижность глазных яблок, согласованность движений. В старческом возрасте ослабление подвижности мышц является одной из причин утраты бинокулярного зрения;
  • отсутствие анизейконии — разницы в размере обоих изображений;
  • симметрия формы глазных яблок;
  • отсутствие зрительных патологий.

Нарушение какого-либо вышеперечисленного условия способно повлиять на то, что бинокулярное зрение будет отсутствовать. В такой ситуации присутствуют другие виды зрения: монокулярное — способность видеть только одним глазом; монокулярное альтернирующее — возможность видеть поочередно левым или правым глазом; одновременное — человек видит двумя глазами, но картинка не соединяется в единый зрительный образ.

Почему так важно бинокулярное зрение?

Без наличия бинокулярности мы испытывали бы большие трудности в жизни. Такой характер зрения позволяет хорошо ориентироваться в пространстве, оценивая расстояние до предметов и между ними (без этой способности человек не мог бы работать во множестве сфер). Оно также способствует хорошему периферийному зрению, и позволяет видеть мир в 3D-проекции — мы можем оценить размер объекта, его форму, рельеф. Кроме того, если зрение будет бинокулярным, то это способствует остроте видения и яркости картинки.

Отсутствие стереоскопического зрения ограничивает возможность человека заниматься многими видами деятельности, в которых важна точная оценка расстояния до предмета, его размер. Во многих профессиях этот аспект является ключевым. Кем же не может работать человек с нарушенной бинокулярностью?

  • Медицинский работник определенного направления: медсестра, стоматолог, хирург. Представьте, что хирург во время операции с острым скальпелем не может оценить расстояние до органа больного и совершает неосторожные движения? Медсестра в отсутствие бинокулярности элементарно не сможет сделать укол в вену.

  • Водителем различных видов наземного транспорта, пилотом.
  • Спортсменом. Заниматься некоторыми видами спорта при отсутствии стереоскопического зрения просто невозможно: в футболе, хоккее, теннисе и других видах требуется оценка расстояния до игрового предмета (мяча, шайбы), игрока, ворот, оценка расстояния происходит буквально каждую секунду. Но, например, шахматами или плаванием заниматься при этом можно.

  • Другие профессии — видеооператор, фотограф, охотник и прочие.

Оценка бинокулярного характера зрения у детей

Родители после рождения малыша должны внимательно относиться к его зрению и обращать внимание на несоответствия, возникающие в процессе развития. В три месяца малыш уже должен уметь стабильно фокусировать глазки на игрушке перед ним. К этому же возрасту должно выправиться младенческое косоглазие, с которым рождаются все дети. Если оно не проходит, то это явная патология и следует срочно посетить офтальмолога. Следует также обращать внимание на то, как малыш рассматривает картинки в книжках. Если он подолгу задерживает взгляд на одном рисунке и не переводит его, это тоже повод бить тревогу.

Отсутствие бинокулярного зрения у ребенка чревато обычно двумя проблемами — косоглазием или амблиопией (синдром «ленивого глаза»). Косоглазие чаще всего развивается в возрасте до трех лет, поэтому так важно в этот период внимательно наблюдать за ним.

Амблиопия — нарушение зрительной функции, когда в процессе восприятия картинки не участвует один глаз, другими словами, ребенок имеет монокулярное зрение. При этом как косоглазие может быть причиной амблиопии, так и наоборот. Эта патология опасна тем, что при несвоевременном лечении функции больного глаза могут окончательно атрофироваться.

Как проверить бинокулярное зрение ребенка

Осмотр окулиста необходим малышу в возрасте двух месяцев, в полгода и в год. Это необходимо даже при отсутствии видимых патологий, потому что врач при проверке сможет выяснить, имеется ли у ребенка близорукость или гиперметропия, проверит остроту и характер зрения, угол косоглазия (если оно есть). Многие родители пренебрегают обязательными посещениями офтальмолога, а именно несвоевременная диагностика приводит к развитию глазных патологий у большинства детей. Можно провести также проверку в домашних условиях, чтобы определить, что характер зрения — бинокулярный.


Один из несложных тестов — метод Кальфа. Для этого нужно вытянуть вперед одну руку, сжав ее в кулак и выставив указательный палец. Вторую руку нужно поднять вверх и приближать оттуда ее указательный палец к первому, стремясь соединить их кончики. Если с попаданием возникают трудности, это показатель того, что бинокулярность нарушена. Второй простой метод — надавить аккуратно на верхнее или нижнее веко при открытых глазах. При нормальном зрении объект, на который смотрит ребенок, должен двоиться.

Бинокулярный характер зрения человека — важная функция зрительного аппарата, которая помогает воспринимать окружающий мир объемным и пропорциональным. Берегите свое зрение, регулярно посещайте офтальмолога, чтобы до сохранить надолго способность видеть хорошо.

Здоровье в России и мире — новости медицины, новых исследований и здорового образа жизни

  • » rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

In Блог о здоровье Post 08 января 2017 в 23:46 By Дмитрий Стегленко Просмотров: 701

Зрение является процессом психофизиологической обработки изображения объектов, который осуществляется при помощи зрительной системы. Стоит отме6тить спектральную чувствительность глаза, благодаря которому человек имеет возможность адаптироваться к солнечному излучению. Человеческий глаз чувствителен к электромагнитному излучению в диапазоне волны от 400 до 750 Нм, тогда как сетчатка имеет возможность распознавать более коротковолновое излучение.

К дефектам зрения относят болезни хрусталика глаза – несоответствие оптической силы глаза и его длины. Главными недостатками зрения являются близорукость, дальнозоркость и астигматизм. Близорукость характеризуется расфокусированным изображением, которое попадает на сетчатку глаза. Близорукость часто начинает развиваться в подростковом возрасте из-за частого перенапряжения глаз, которые начинают расти в длину. В случае дальнейшего его развития есть риск падения зрения на две или три диоптрии в год. В самых тяжёлых случаях есть возможность отслоения сетчатки.

Развитие близорукости останавливается примерно к 20 годам, когда организм прекращает свой рост. Стоит добавить, что на сегодняшний день не существует ни одного метода лечения близорукости, включая операцию. Лучшим методом является восстановительный курс гимнастики, поправить близорукость также можно при помощи очков или контактных линз. При дальнозоркости человек способен рассмотреть объекты, расположенные только на некотором расстоянии, а при их приближении не способен сфокусировать зрение. При дальнозоркости врач назначает очки для постоянного ношения или для чтения. Старческая дальнозоркость развивается примерно к 70 годам, в том числе полностью теряет способность аккомодировать.

Астигматизм представляет собой заболевание, при котором у человека развивается неправильная форма роговицы или хрусталика. Подобное заболевание легко диагностировать – при вращении листа бумаги с чёрной линией больной может заметить, что линия то исчезает, то появляется. Дефект можно устранить при помощи очков с цилиндрическими линзами, а также очковыми линзами с разной оптической силой в различных меридианах.

Различают также дальтонизм, скотому, никталопию и дневную слепоту. Скотому можно определить при помощи теста Амслера, тогда как дальтонизм передаётся по наследству и остаётся неизлечимым заболеванием.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector