в течение какого времени достигается максимум световой чувствительности при темновой адаптации
В течение какого времени достигается максимум световой чувствительности при темновой адаптации
Способность глаза воспринимать свет и распознавать различные степени его яркости называется светоощущением освещения, а приспосабливаться к различной яркости — адаптацией. Темновая адаптация характеризует степень светоощущения, т.е. способность глаза к восприятию минимального светового раздражения. Для точной количественной характеристики световой чувствительности используются специальные приборы — адаптометры. В нашей стране наиболее часто применяется адаптометр Белостоцкого—Гофмана.
Экспресс-методом исследования светочувствительности глаза является определение времени восстановления исходной остроты зрения после макулярного засвета ручным электроофтальмоскопом [Можеренков В.П., Чемный А.Б.]. Для его выполнения, кроме офтальмоскопа, следует иметь щиток для прикрывания глаза, пробную очковую оправу, пластинку для закрепления в прорези очковой оправы, корригирующие плюсовые стекла, таблицу для определения остроты зрения вблизи и секундомер. Определяется острота зрения каждого глаза вблизи (при гиперметропии и пресбиопии — возрастной дальнозоркости — с коррекцией).
В зрачок исследуемого глаза с расстояния 3—5 см от роговицы направляется световой пучок офтальмоскопа максимальной яркости. Испытуемому предлагают в течение 20 с смотреть на светящийся круг, контролируя при этом правильность его взора офтальмоскопически. Второй глаз при этом прикрывается щитком, а при необходимости коррекции исследуемого глаза — пластинкой, вставленной в прорезь пробной очковой оправы. После засвета исследуемому рекомендуют смотреть на прочитанный ранее текст до тех пор, пока он снова сможет его прочитать. Время восстановления исходной остроты зрения регистрируется по секундомеру. Исследование проводится поочередно на каждом глазу. Время обследования одного пациента не превышает 4—5 мин.
По данным исследований авторов, среднее значение (М ± т) и верхняя граница нормы (М±2ст) времени восстановления у практически здоровых людей в зависимости от возраста соответственно следующие: 18,6 ± 0,66 и 37 с в возрасте до 20 лет, 21,4 ± 0,69 и 41 с в возрасте 21—30 лет, 29,9 ± 0,84 и 52 с в возрасте 31—40 лет, 55,6 ± 1,43 и 90 с в возрасте 41—50 лет, 72 ± 1,27 и 103 с в возрасте 51—60 лет. Приведенные показатели рекомендовано использовать для оценки времени восстановления исходной остроты зрения по предлагаемой методике фотостресс-теста.
В обычных условиях для ориентировочного представления о скорости темновой адаптации можно пользоваться простыми контрольными методами: наблюдением за испытуемым в сумерках и пробой с листками белой бумаги. В первом случае проверяющий вместе с испытуемым находится в затемненной комнате и следит за его ориентацией при ходьбе, все более при этом усиливая затемнение. Потеря у исследуемого ориентации раньше, чем у исследующего, свидетельствует о повышении порога темновой адаптации.
Проба с белой бумагой основана на том же принципе. Исследуемый и исследующий находятся в темной комнате, на полу которой разбросаны небольшие листки белой бумаги. При постепенном приоткрывании двери комнаты через образующуюся щель поступает свет и наступает момент, когда исследуемый сможет различить бумагу. Если это случится позже, чем у исследующего, то адаптационную способность у исследуемого следует считать сниженной.
Резко выраженные формы расстройства темновой адаптации — гемералопии («куриная слепота») приводят к потере больными ориентации в пространстве в условиях сумеречного освещения. Нарушения светоощущения встречаются при заболеваниях щитовидной железы, половых желез, при заболеваниях печени, при недостатке в организме витамина А. Они могут быть одним из первых признаков ранней стадии поражения сетчатки при сахарном диабете. Наблюдаются и врожденные формы гемералопии, в основном семейно-наследственного характера.
Немаловажное значение в диагностике ранних изменений зрительного анализатора имеют электрофизиологические исследования; электроретинография (ЭРГ), электроэнцефалография (ЭЭГ), реоофтальмография (РОГ), электроокулография (ЭОГ), определение электрической чувствительности (ЭЧ) и электрической лабильности (ЭЛ), а также зрительных вызванных потенциалов (ЗВП).
ЭРГ позволяет судить о функциональном состоянии наружных слоев сетчатки. Она изменяется при пигментной дистрофии, отслойке сетчатки, закупорке центральной артерии. На основании результатов ЭЭГ определяется состояние коркового и в определенной степени подкоркового зрительных нервов. ЭЧ отражает физиологическое состояние внутренних слоев сетчатки, снижаясь (повышается ее порог) при пигментной ретинопатии, отслойке сетчатки, атрофии зрительного нерва, остром нарушении кровообращения сетчатки [Лебедев В.В., Скловская М.Л., Завьялова Э.К., Шпак А.А., Шпак А.А., Линник Л.Ф., Шигина НА., Антропов Г.М., Зеленцов С.Н., Яковлев А.А., Степанов А.В., Линник Л.Ф., Гаджиева Н.С., Руднева М.А. и др.].
РОГ характеризует состояния сосудистого тракта глаза и используется, в частности, для выявления ранних проявлений диабетической ретинопатии.
Объективным методом исследования сосудов глазного дна является флюоресцентная ангиография. Окрашивание при этом ткани сетчатки всегда свидетельствует о наличии патологии. Однако электрофизиологические методы исследования, в частности ЭРГ, дают более полное представление о степени поражения сетчатки, что является важным прогностическим моментом и способствует правильному выбору тактики ведения больных.
При подозрении на эндокринную причину выявляемых изменений органа зрения проводится обследование больного совместно с эндокринологом для выяснения патологического изменения в функционировании той или иной железы внутренней секреции.
В течение какого времени достигается максимум световой чувствительности при темновой адаптации
а) Значение световой и темновой адаптаций для зрения. В пределах от максимальной темновой до максимальной световой адаптации чувствительность глаза к свету может изменяться в 500000-1000000 раз, при этом чувствительность автоматически приспосабливается к изменениям освещенности.
Для регистрации изображений на сетчатке необходимо определение темных и светлых пятен в изображении. Для этого чувствительность сетчатки всегда отрегулирована таким образом, чтобы рецепторы реагировали на более светлые области, не реагируя на более темные. Недостаточность адаптации сетчатки проявляется, когда, например, человек выходит из кинотеатра на яркий солнечный свет. Тогда даже темные пятна в изображении кажутся чрезмерно яркими, и вследствие этого все изображение блекнет из-за низкого контраста между его различными частями. Острота зрения в этом случае очень низкая и остается низкой до тех пор, пока сетчатка не адаптируется настолько, чтобы темные области изображения больше не стимулировали рецепторы.
Наоборот, когда человек попадает со света в темноту, чувствительность сетчатки обычно столь низка, что даже светлые пятна изображения не могут возбудить рецепторы. После тем новой адаптации светлые пятна начинают восприниматься глазом. Примером высочайшей степени световой и темновои адаптации является способность глаза видеть и при ярком солнечном свете после световой адаптации, и при свете звезд после темновои адаптации, несмотря на то, что интенсивности солнечного света и света звезд различаются примерно в 10 млрд раз.
Темновая адаптация, демонстрирующая взаимосвязь между адаптацией колбочек и палочек
Учебное видео определения темновой адаптации по методу Кравкова-Пуркинье
Цветовое зрение
Из предыдущих статей по физиологии на сайте мы узнали, что разные колбочки чувствительны к свету разного цвета. В этом разделе обсуждается механизм, с помощью которого сетчатка различает разные градации цвета в зрительном диапазоне светового спектра.
а) Трехцветный механизм определения цвета. Все теории цветового зрения основаны на хорошо известном факте, что человеческий глаз может различать почти все цветовые оттенки при соответствующем смешивании в разных комбинациях лишь трех монохроматических светов: красного, зеленого и синего.
Поглощение света пигментом палочек и пигментами трех цветочувствительных колбочек сетчатки человека 
Демонстрация степени стимуляции разных цветочувствительных колбочек монохроматическим светом четырех цветов: синего, зеленого, желтого и оранжевого
б) Спектральная чувствительность трех типов колбочек. На основании тестирования цветового зрения доказано, что спектральная чувствительность трех типов колбочек у человека практически совпадает с кривыми поглощения света для обнаруженных в колбочках трех типов пигментов. Эти кривые показаны на рисунках выше (с небольшими отличиями). Они могут объяснить большинство феноменов цветового зрения.
в) Интерпретация цвета в нервной системе. На втором рисунке выше видно, что оранжевый монохроматический свет с длиной волны 580 нм стимулирует красные колбочки на 99% (от их максимальной стимуляции при оптимальной длине волны), зеленые колбочки — на 42% и совсем не стимулирует синие колбочки (0%). Таким образом, отношение показателей стимуляции трех типов колбочек составляет 99 : 42 : 0. Нервная система интерпретирует такую комбинацию отношений как ощущение оранжевого. Синий монохроматический свет с длиной волны 450 нм совсем не стимулирует красные и зеленые колбочки (показатели стимуляции равны нулю), а синие колбочки стимулируются на 97%. Эта комбинация отношений (0 : 0: 97) интерпретируется нервной системой как синий цвет. Аналогично отношения 83 : 83 : 0 интерпретируются как желтый цвет, а 31 : 67 : 36 — как зеленый.
г) Ощущение белого света. Примерно равная стимуляция всех колбочек (красных, зеленых и синих) дает ощущение белого цвета. Не существует никакой длины волны, соответствующей белому цвету; белое — комбинация всех длин волн спектра. Кроме того, ощущение белого можно получить при стимуляции сетчатки комбинацией лишь трех выбранных цветов, стимулирующих соответствующие типы колбочек примерно в равной степени.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
В течение какого времени достигается максимум световой чувствительности при темновой адаптации
а) Автоматическая регуляция чувствительности сетчатки. Световая и темновая адаптации. Если человек находится на ярком свете в течение нескольких часов, и в палочках, и в колбочках происходит разрушение фоточувствительных веществ до ретиналя и опсинов. Кроме того, большое количество ретиналя в обоих типах рецепторов превращается в витамин А. В результате концентрация фоточувствительных веществ в рецепторах сетчатки значительно уменьшается, и чувствительность глаз к свету снижается. Этот процесс называют световой адаптацией.
Наоборот, если человек длительно находится в темноте, ретиналь и опсины в палочках и колбочках снова превращаются в светочувствительные пигменты. Кроме того, витамин А переходит в ретиналь, пополняя запасы светочувствительного пигмента, предельная концентрация которого определяется количеством опсинов в палочках и колбочках, способных соединяться с ретиналем. Этот процесс называют темповой адаптацией.
Темновая адаптация, демонстрирующая взаимосвязь между адаптацией колбочек и палочек
На рисунке выше показан ход темновой адаптации у человека, находящегося в полной темноте после нескольких часов пребывания на ярком свете. Видно, что сразу после попадания человека в темноту чувствительность его сетчатки очень низкая, но в течение 1 мин она увеличивается уже в 10 раз, т.е. сетчатка может реагировать на свет, интенсивность которого составляет 1/10 часть от предварительно требуемой интенсивности. Через 20 мин чувствительность возрастает в 6000 раз, а через 40 мин — примерно в 25000 раз.
Кривую, представленную на рисунке выше, называют кривой темповой адаптации. Обратите внимание на ее изгиб. Начальная часть кривой связана с адаптацией колбочек, поскольку все химические события зрения в колбочках происходят примерно в 4 раза быстрее, чем в палочках. С другой стороны, изменения чувствительности колбочек в темноте никогда не достигают такой степени, как у палочек. Следовательно, несмотря на быструю адаптацию, колбочки всего через несколько минут прекращают адаптироваться, а чувствительность медленно адаптирующихся палочек продолжает возрастать в течение многих минут и даже часов, достигая чрезвычайной степени.
Кроме того, большая чувствительность палочек связана с конвергенцией 100 или более палочек на одиночную ганглиозную клетку в сетчатке; реакции этих палочек суммируются, увеличивая их чувствительность, что изложено далее в этой главе.
б) Другие механизмы световой и темновой адаптации. Кроме адаптации, связанной с изменениями концентрации родопсина или цветных фоточувствительных веществ, глаза имеют два других механизма световой и темновой адаптации. Первый из них — изменение размера зрачка (просим вас пользоваться формой поиска выше). Это может вызвать примерно 30-кратную адаптацию в течение долей секунды путем изменения количества света, попадающего на сетчатку через отверстие зрачка.
Другим механизмом является нервная адаптация, происходящая в последовательной цепочке нейронов самой сетчатки и зрительного пути в головном мозге. Это значит, что при увеличении освещенности сигналы, передаваемые биполярными, горизонтальными, амакриновыми и ганглиозными клетками, сначала интенсивны. Однако на разных этапах передачи по нервному контуру интенсивность большинства сигналов быстро снижается. В этом случае чувствительность изменяется лишь в несколько раз, а не в тысячи, как при фотохимической адаптации.
Нервная адаптация, как и зрачковая, происходит за доли секунды, для полной адаптации посредством фоточувствительной химической системы требуются многие минуты и даже часы.
Учебное видео определения темновой адаптации по методу Кравкова-Пуркинье
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Проверка светоощущения глаза человека (тесты)
Автор:
Светоощущением принято называть способность зрительного анализатора к восприятию света и различных степеней его яркости. Функция световосприятия является основной функцией глаза. Остальные функции так или иначе основываются на ней.
Функцию светоощущения обеспечивает работа фоторецепторов-палочек. Они чувствительны к свету во много раз больше, чем колбочки. Их наружные членики, постоянно заняты в первичных фотофизических ферментативных процессах преобразования энергии света в процессы физиологического возбуждения.
Что такое светоощущение
В основу процесса исследования светоощущения положено определение величины каждого из порогов, но особое значение имеет величина порога раздражения.
Величина порога раздражения может изменяться в зависимости от уровня предварительного освещения, которое действовало на глаз. Так, если какое-то время находиться в темноте, а потом выйти к яркому свету, наступает ослепление, которое через определенное время пройдет и человек снова станет хорошо переносить яркий свет. Либо, когда после пребывания на ярком свету, входишь в темное помещение, то различать предметы сначала совершенно невозможно. Они становятся видны лишь спустя какое-то время. Таким образом происходит адаптация зрения к различным условиям освещенности.
Световая и темновая зрительная адаптация
В настоящее время, о темновой адаптации известно, что максимума светочувствительности можно достичь в течение первого получаса и после 45-ти минут. То есть, когда исследуемый глаз продолжает оставаться в темноте, светочувствительность его глаз повышается. Причем степень светочувствительности нарастает скорее, в случае, если до этого глаз был к свету менее адаптирован. В процессе световой адаптации светочувствительность может повышаться в 8-10 тыс. раз или даже более. Исследование темновой адаптации необыкновенно важно при профессиональном отборе, а также проведении военной экспертизы.
Изучение светоощущения (тесты)
Сегодня, для исследования световой адаптации зрения, также широко применяются адаптометры модели АДТ. Они позволяют всесторонне изучить состояние сумеречного зрения, в самое короткое время обеспечивая получение результатов. Кроме того, они обеспечивают исследование процесса нарастания световой чувствительности при длительном пребывании человека в темноте.
Собственно, состояние темновой адаптации легко проверить и без специального адаптометра, если использовать таблицу Кравкова-Пуркинье. Для ее изготовления, кусок картона 20х20 см необходимо оклеить черной бумагой. Затем, по углам, отступив 3-4 см от края, наклеить четыре квадратика 3х3 см зеленой, голубой, красной и желтой бумаги. Данную таблицу предлагают оценить испытуемому в затемненной комнате с расстояния в 40 или 50 см от глаз.
В норме, квадраты вначале неразличимы. И только спустя 30-40 секунд начинает различаться контур желтого квадрата, после этого, голубого. При сниженном светоощущении, на месте квадрата желтого цвета появляется светлое пятно, а голубой квадрат остается невидимым.
Причины снижения световой чувствительности. Гемералопия
Световая чувствительность и световая адаптация человека, зависят от разных факторов. Известно, что до 20-30 лет, световая чувствительность постепенно нарастает, а к старости неуклонно снижается. Это объясняется возрастным ослаблением чувствительности нервных клеток в зрительных центрах. Световая чувствительность также способна ухудшаться при снижении барометрического давления из-за недостатка кислорода. Процесс адаптации может изменяться во время менструации или беременности, при длительном голодании, изменении окружающей температуры, психических переживаниях и пр.
Ухудшение темновой адаптации, принято называть гемералопией. Гемералопия бывает врожденной и приобретенной. Врожденная патология, не нашла объяснения до сих пор. В отдельных случаях, она имеет семейную, наследственную природу.
Приобретенная же гемералопия, как правило, является одним из симптомов некоторых заболеваний глаз: пигментной дистрофии, воспалительных поражений или отслойки сетчатки, атрофии и застойного диска зрительного нерва, высоких степеней близорукости, глаукомы и пр. Данные заболевания протекают с возникновением необратимых анатомических изменений и гемералопия лечению не подлежит. Но существует и функциональная приобретенная гемералопия, возникающая на фоне дефицита витаминов А, В2 и С. При устранении дефицита перечисленных витаминов подобная гемералопия полностью исчезает.
Обратившись в Московскую Глазную Клинику, каждый пациент может быть уверен, что за результаты хирургического вмешательства будут ответственны высококвалифицированные рефракционные хирурги – одни из лучших российских специалистов в данной области. Уверенности в правильном выборе, безусловно, прибавит высокая репутация клиники и тысячи благодарных пациентов. Самое современное оборудование для диагностики и лечения заболеваний глаз, одни из лучших специалистов и индивидуальный подход к проблемам каждого пациента – гарантия высоких результатов лечения в Московской Глазной Клинике.
Уточнить стоимость той или иной процедуры, записаться на прием в «Московскую Глазную Клинику» Вы можете по телефону 8 (800) 777-38-81 (ежедневно с 9:00 до 21:00, бесплатно для мобильных и регионов РФ) или воспользовавшись формой онлайн-записи.
Ночное зрение
25 Окт Ночное зрение
Известно, что глаз человека отличается высоким развитием нервных элементов, совершенной оптической системой и разнообразными мышечными устройствами, позволяющими производить поворот глаз и настройку оптического аппарата. Это дает человеку возможность фиксировать огромный диапазон видимых световых раздражителей.
Учитывая это, психологи и физиологи различных стран исследовали закономерности ночного зрения человека. Особенно интенсивно такие поиски велись в годы второй мировой войны и были нацелены на решение конкретных прикладных военных задач.
Так сетчатка глаза имеет сложное строение. Она состоит из нескольких слоев нервных клеток, заканчивающихся колбочками и палочками, которые и представляют собой рецепторы света. Колбочки и палочки различным образом реагируют на разную интенсивность света. Первые обладают более низкой чувствительностью и представляют собой аппарат дневного света, позволяющий различать цвета (их в сетчатке — 7 млн.). Вторые отличаются высокой чувствительностью к слабым интенсивностям света и являются аппаратами ночного зрения (их насчитывается в сетчатке около 130 млн.).
Повышение световой чувствительности глаз по мере пребывания в темноте получило название темновой адаптации
Что происходит в темноте со зрением
Во-первых, колбочки и палочки, как рецепторы света, распределены по сетчатке глаза неравномерно. Первые расположены в центре, вторые — на периферии. Отсюда следует, что для обнаружения малозаметных объектов в ночное время их лучше рассматривать периферической частью сетчатки.
Во-вторых, колбочки и палочки заметно отличаются по степени чувствительности к свету с различной длиной волн.
Это означает, что при ночном зрении глаз максимально чувствителен к синему цвету и относительно не чувствителен к красному. Говоря другими словами, объекты синего цвета ночью мгновенно обнаруживаются человеком, но при этом возможна темновая дезадаптация глаз (т.е. снижение их чувствительности к свету, «засветка»).
Поэтому желательно, чтобы освещение в помещениях, откуда человек выходит в темноту, было красного света. В годы второй мировой войны в армии США были сконструированы плотно прилегающие красные очки, которые не пропускали лучей длиной волны меньше 620 миллимикрон, но через которые проходило достаточно света для функционирования колбочкового зрения. В таких очках человек мог находиться в хорошо освещенном помещении и одновременно полностью адаптироваться к темноте. Это позволяло практически исключить этап темновой адаптации глаз непосредственно в ходе дежурства и мгновенно включаться в деятельность.
В-третьих, существует определенная динамика темновой адаптации глаз. Через 5 минут чувствительность глаза увеличивается на 30% от исходного уровня, через 15-20 минут — на 80%. Это время зависит от «перепада» между старой и новой, устанавливающейся чувствительностью. Одно дело, когда человек погружается в темноту из полумрака, другое — когда он предварительно находился в ярко освещенном помещении.
В-четвертых, выявлена закономерность дезадаптации глаз человека к темноте. Так, засветка адаптировавшегося к темноте глаза в течение 5 секунд снижает его чувствительность на 8-10 минут. На это же время снижается своевременность и дальность обнаружения объектов.
В-пятых,установлена закономерность функционирования симпатической нервной системы человека, проявляющаяся в том, что возбуждение одной из систем симпатической иннервации влечет за собой возбуждение прочих симпатических систем. Исходя из этого группа ученых Института психологии АПН РСФСР под руководством К.Х.Кекчеева в 1941-1946 гг. исследовала способы улучшения ночного зрения военнослужащих (разведчиков, диверсантов, наблюдателей, часовых). Были выделены так называемые «физиологические стимуляторы», позволяющие в короткое время значительно повысить световую чувствительность глаз. К таким стимуляторам отнесены:
а) форсированное дыхание (углубленное, резкое дыхание, начинающееся с полного выдоха);
б) термические раздражители (обтирание лица холодной водой, холодный компресс на затылок);
в) вкусовые раздражители (прием небольшого количества вкусной пищи — 10 граммов сахара или сладкие таблетки);
г) легкая мышечная работа (простейшие гимнастические упражнения).
Проведенные эксперименты до сих пор считаются классическими, а полученные результаты — актуальными. Они свидетельствуют о том, что применение физиологических стимуляторов позволяет повысить чувствительность ночного зрения и слуха на 40-50%. Время темновой адаптации глаз сокращается с 40-50 мин. до 4-5 мин., то есть зрительная чувствительность возрастает в 10 раз быстрее, чем при темновой адаптации без применения стимуляторов. При этом однократное их применение обеспечивает повышение чувствительности на 1-1,5 часа, многократное — на 2-3 часа. Одновременно названные стимуляторы являются надежным и эффективным средством снятия утомления в области кинестатической (все, что связано с телесными ощущениями) и сенсорной деятельности.
Выявлено также стимулирующее влияние на остроту ночного зрения различного рода приятных раздражителей. Так, например, после употребления небольшого количества вкусной пищи (сахар) чувствительность ночного зрения возрастает на 210%, при прослушивании приятной музыки — на 240%. И напротив, при прослушивании грустной музыки чувствительность к свету снижается на 60% и при употреблении горькой пищи — на 50%.