Какое свойство глаза называется адаптацией
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.
У простейших организмов, зрительная функция ограничивается ощущением света, который воспринимают светочувствительные клетки их наружных покровов. На основании теории о том, что в сетчатке у дневных животных преобладают фоторецепторы колбочки, а у ночных – палочки, еще в прошлом столетии, было высказано предположение о двойственной структуре нашего зрения. То есть колбочковая система – это аппарат дневного зрения, а палочковая, соответственно, ночного или сумеречного.
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
Глаз человека имеет способность воспринимать, как очень яркий свет, так и совсем слабый. Минимальный уровень светового потока, дающий восприятие света, принято называть порогом раздражения. В то время, как восприятие предельной наименьшей разницы яркости между двумя освещенными объектами – порогом различения. При этом, величины вышеназванных порогов обратно пропорциональны уровню светоощущения.
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
Световая адаптация – это процесс приспособления зрительного анализатора к условиям с более высокой освещенностью. Она протекает достаточно быстро. Из аномалий световой адаптации, известны ее расстройства, обусловленные врожденной цветослепотой. Клинически подобное нарушение проявляется, так называемой, никталопией, когда человек лучше видит в темноте или сумерках.
Темновая адаптация – это процесс приспособления зрительного анализатора к условиям пониженного освещения. Она проявляется изменением световой чувствительности после выключения света, действовавшего на глаз. Информации о темновой адаптации намного больше и она значительно полнее, чем о световой. Ведь начало исследованиям темновой адаптации положено еще в 1865 году немецким физиологом Г. Аубертом, который собственно и ввел термин «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)
Изучение световой чувствительности, как и всего процесса зрительной адаптации проводится с помощью приборов – адаптометров. Для медицинской экспертизы, сегодня применяется адаптометр Кравкова и Вишневского. Он же используется для предварительного определения сумеречного зрения. Продолжительность исследования не превышает 3-5 минут.
Основой механизма действия прибора, является понятие феномена Пуркинье, когда при сумеречном зрении происходит перемещение наибольшей яркости в направлении от красной области спектра к сине-фиолетовой. Феномен Пуркинье более понятен на таком примере: в сумерках, цветы васильки, вместо синих, кажутся светло-серыми, в то время, как красный мак – практически черным.
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.
Источник
АДАПТАЦИЯ ЗРИТЕЛЬНАЯ (синоним адаптация глаза) — приспособление глаза к различным уровням яркости (от 10-6 до 104 нит) за счет изменения абсолютной световой чувствительности зрительного анализатора. Эта чувствительность (см. Светоощущение) резко повышается (в десятки и даже сотни тысяч раз) в темноте, что делает возможным восприятие очень слабых источников света, и понижается при переходе от меньшей освещенности к большей. Соответственно различают адаптацию зрительную темновую и световую.
Адаптация зрительная обусловлена фотохимическими процессами в зрительных пигментах сетчатки, функциональным взаимодействием ее рецептивных полей, а также динамикой возбуждения и торможения в центральных отделах зрительной системы.
При адаптации зрительной к темноте абсолютная световая чувствительность глаза возрастает в наибольшей степени в первые 30 мин. и достигает постоянного уровня к 50—60 мин. Электрическая чувствительность глаза (измеряемая по минимальной силе тока, вызывающей ощущение слабого просвечивания) в первые 30 минут несколько понижается, а затем остается постоянной. При адаптации зрительной к свету чувствительность глаза понижается уже в первые секунды и становится постоянной через 5—7 минут.
Адаптация зрительная нарушается при некоторых общих и глазных заболеваниях, например при гемералопии, глаукоме, пигментной дегенерации сетчатки, отслойке сетчатки.
К адаптации зрительной относится также цветовая адаптация зрительная (синоним: цветовая астенопия, цветовая адиспаропия, цветовое утомление), которая выражается в том, что при рассматривании в течение некоторого времени двух разных цветовых тонов они начинают казаться одинаковыми. Физиологический механизм этого явления мало изучен.
См. также Зрение.
Рис. 1. Адаптометр АДМ: 1 — рукоятка для установки сменных светофильтров в шаре; 2 — шар для предварительной световой адаптации; 3 — трубка для подсветки фиксационной точки; 4 — диск с круговым нейтральным клином, меняющим яркость фиксационной точки; 5 — измерительный барабан; б — выключатель ослепителя; 7 — пластинка для записи; 8 — общий выключатель прибора; 9 — секундомер; 10 — переключатель, включающий лампу адаптометра или лампу шара предварительной адаптации; 11 — барабан для включения сменных нейтральных светофильтров в измерительном устройстве; 12 — рукоятка для включения дополнительного нейтрального светофильтра; 13 — заслонка отверстия для наблюдения глаз обследуемого.
Рис. 2. Регистрирующий адаптометр Хартингера: 1 — включение освещения шкалы чувствительности; 2 — кнопка для включения фотоэлемента верхнего шара; 3 — микроамперметр; 4 — шкала чувствительности; 5 — рукоятка для управления измерительной диафрагмой; 6 — клавиша для включения наблюдаемого экрана; 7 — переключатель; 8 — кнопка для включения фотоэлемента нижнего шара; 9 — выключатель фиксационной точки; 10 — рукоятка включения нижнего шара; 11 — шкала времени; 12 — подбородник; 13 — рулетка для определения расстояния до глаз обследуемого; 14 — окно для наблюдения; 15 — лампа для предварительной адаптации.
Приборы для исследования зрительной адаптации. Адаптометр — прибор для исследования темновой адаптации зрительной путем измерения порога световой чувствительности зрительного анализатора. По кривой графика изменения световой чувствительности в зависимости от времени можно судить об адаптации у обследуемого.
До недавнего времени были широко распространены адаптометр Нагеля, камера Кравкова и Вишневского и первая модель адаптометра Белостоцкого и Гофмана.
В настоящее время выпускается модифициронанная модель адаптометра Белостоцкого и Гофмана — адаптометр АДМ. При помощи адаптометра АДМ можно исследовать адаптацию глаза к темноте после предварительной (10—20 минутной) адаптации к свету различной яркости, а также определять остроту зрения при пониженной освещенности и после ослепления ярким светом. Ориентировочно адаптацию определяют в течение 3 минут, однако для полного определения темновой адаптации необходимо до 60 мин.
Прибор (рисунок 1) состоит из измерительного устройства, шара для предварительной световой адаптации и пульта управления. В качестве испытательных объектов использованы три фигуры (круг, квадрат и крест) одинаковой площади и три таблицы с различным расположением знаков для исследования остроты зрения с близкого расстояния. Яркость испытательных объектов может быть уменьшена в 400 млн. раз по сравнению с максимальной при помощи измерительной диафрагмы и дополнительных светофильтров.
Из офтальмологических приборов, выпускаемых за рубежом, получил распространение регистрирующий адаптометр Хартингера (рисунок 2) изготовляемый в ГДР. Уменьшение яркости наблюдаемого поля в 100 млн. раз по сравнению с максимальной осуществляется двумя измерительными диафрагмами без светофильтров, что обеспечивает неизменность спектрального состава света.
Для контроля условий освещения в прибор встроены специальные фотоэлементы. Наличие фиксационной точки, вращающейся вокруг наблюдаемого поля, дает возможность исследовать световую чувствительность как центра, так и периферических отделов сетчатки. Регистрация результатов исследования осуществляется на специальном графике, перемещаемом часовым механизмом при помощи маркированного штифта. Некоторые зарубежные фирмы выпускают приборы, предназначенные для исследования скорости восстановления световой чувствительности после ослепления ярким источником света; никтометр «Карла Цейсс Йена» (ГДР), никтомат «Роденшток» (ФРГ) и прочее. Эти приборы применяются в основном для определения профессиональной пригодности водителей транспорта.
Библиография: Коробко Б. Г. О зрительной темновой адаптации, Л., 1958; Кранов С. В. Глаз и его работа, с. 133, X.— Л., 1950; Многотомное руководство по глазным болезням, под ред. В. Н. Архангельского, т. 1, кн. 1,с. 401, кн. 2, с. 105, М., 1962; Урмахер Л. С. Справочник во офтальмологической оптике и приборам, М., 1971; Физиология сенсорных систем, взд ред. Г. В. Гершуни, ч. 1, с. 221, Д., 1971, библиогр.; С omberg W. UBtersucbuHfismetboden «LichtsJnn», в кн.: Angenarzt, firsg. v. К. Velhagen, Bd 2, &. 147, Lpz., 1959, Bibliogr.
Э. С. Аветисов; А. Д. Носкова (техн.).
Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание
Рекомендуемые статьи
Источник
Световая и темновая адаптация. Механизмы световой и темновой адаптацииЕсли 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. На рисунке 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, 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. 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. 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
– Также рекомендуем “Роль световой и темновой адаптации. Цветовое зрение” Оглавление темы “Физиология сетчатки. Проводящие зрительные пути”: |
Источник
Еще на уроках физике в 9 классе мы встречали оптические системы, всем нам говорили, что глаз это тоже сложнейшая оптическая система. И вправду глаз – это сложный и важный орган, который позволяет нам познавать визуальную составляющую нашего мира, но как же в самом деле выглядит орган чувств с точки зрения физики? В этой статье мы попытаем рассказать просто о сложном, чтобы было весело и интересно одновременно. 🙂
Глаз в виде схемы
Вот она, схема глаза
Выглядит сложно, очень заумно и так далее. Нас же все таки интересуют части составляющие оптической системы, но тем не менее некоторые моменты здесь стоит пояснить.
Склера – это такая наружная защитная оболочка глаза, выполняющая также опорную функцию.
Роговица – напарник склеры. Это первое препятствие, что встречает свет на своем пути. Это прозрачная оболочка, которая в купе со своим непрозрачным товарищем (склерой) образуют форму глаза, защищают его и служат местом крепления глазодвигательных мышц.
Радужная оболочка – это диафрагма, которая ограничивает проходящий пучок лучей. А отверстие в этой радужной оболочке, что делает ее менее радужной в центре, называется зрачком, через который как раз и проходит этот световой пучок.
Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Это самое ресничное тело изменяет форму хрусталика (для чего? Скоро узнаем!). Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры: переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом.
Сетчатка – это светочувствительная поверхность глаза. Когда на эту поверхность попадает свет, он раздражает наши нервишки и они доставляют информацию до мозга).
Сосудистая оболочка – область заполненная кровянистыми сосудами, которые питают наши глазки, так сказать местная столовая. Находится между склерой и сетчаткой.
Наверное вы устали уже читать, пора перейти к небольшой практической части, не все же зубрить всякие определения!
Поговорим с вами о слепом пятне – это место где все нервные волокна от рецепторов идут к слепому пятну поверх сетчатки и собираются в зрительный нерв, где все они вместе садятся на автобус до нашего головного мозга, транспортный узел так сказать. 🙂 Поэтому это место не является чувствительным к свету, если пучок света попадает на эту область, мы не различаем объект от которого отражается этот свет.
Между прочим каждый человек может доказать на практике наличие этого транспортного узла у себя. Давайте проведем практическую работу:
Это наша лабораторная установка!
Чтобы наблюдать у себя слепое пятно, закройте правый глаз и левым глазом посмотрите на правый крестик, который обведён кружочком. Держите лицо и монитор вертикально. Не сводя взгляда с правого крестика, приближайте (или отдаляйте) лицо от монитора и одновременно следите за левым крестиком (не переводя на него взгляд). В определённый момент он исчезнет. Аналогичный опыт можно провести и с правым глазом. (Можете приближать и отодвигать смартфон)
Попробовали? Мы сами были в шоке!
Немного выше расположено желтое пятно – участок наиболее ясного видения. Это пятно будет скучней чем его слепой брат ¯_(ツ)_/¯
Что то мы задержались на скучных определениях. Но как бы то ни было это нам стоит знать, чтобы примерно понимать поле боя со световыми лучами.
Перейдем теперь к оптической схеме!
Поток излучения, отраженный от наблюдаемого предмета, проходит через оптическую систему глаза и попадает на сетчатку глаза, притом изображение получается перевернутое и уменьшенное (но наш мозг настолько хорош, что он переворачивает это же изображение и мы воспринимаем его как прямое).
Так как среда глаза имеет показатель преломления отличный от единицы, то пучок света мало того что проходит через роговицу (представляющую собой местную собирающую линзу) и остальные части глаза, тем самым преломляясь, он еще изменяет свой ход из за того что соответственно проходит через собирающую линзу. Поэтому получается то, что показано на рисунке.
Это конечно же все прекрасно, но ведь мы же все понимаем, что человек то видит картинку всегда четко, как же так получается? На это влияет совокупность факторов и наших с вами человеческих особенностей, которые позволяют нам непроизвольно изменять нашу оптическую систему, дабы видеть офигенную картинку!
Адаптация
Адаптация, хм, адаптация. Что это такое? Но давайте начнем не сколько с адаптации, сколько со света. Радужная оболочка – это своего рода барьер препятствующий прохождению света, а зрачок – просто отверстие для светового потока.Человек каждый день бывает в десятках мест. А в разных местах, разное что? Правильно! Интенсивность светового потока. Мне кажется это и ежу понятно, что есть определенная разница между кромешной тьмой в подвале дачного дома, где вы храните закатки с огурцами и хорошо освещенной комнатой. Поэтому чтобы хоть что то видеть в кромешной тьме, глаз человека должен приспосабливаться к недостатку света, он расширяет зрачки, тем самым увеличивая проходимый световой поток, благодаря чему спустя минуту мы уже видим очертания наших банок с огурцами и помидорками. А если нам посветить фонариком в глаза, зрачок сужается, зачем на столько света?! Ей богу!
Поэтому способность глаза приспосабливаться к различным условиям освещения называется адаптацией! С физической точки зрения можно назвать это контролем количества света, который принимают наши глазки)
Аккомодация
С разными условиями освещения разобрались. Теперь разберемся с оптической силой наших глаз. Мы все с вами прыгаем, бегаем, носимся, в общем изменяем нашу координату в пространстве. Взять допустим пределы комнаты 5 на 5, зафиксируем наш взгляд на одном объекте и будем изменять наши координаты, не меняя объекта для наблюдения. Походили вокруг до около и заметили, что картинка то четенькая, а расстояние до объекта меняется.
Что же такое делает глаз? Ну мы уже знаем, что у нас есть такая клевая штука, как хрусталик. Он же представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая под действием ресничных мышц, изменяет свою форму, тем самым меняя оптическую силу, отсюда меняя расстояние до изображения падающего на сетчатку. Можно это описать изменения формулой из школьного курса физики:
Формула оптической силы линзы. D – оптическая сила. d – расстояние до объекта, f – расстояние до изображения
Наглядный пример аккомодации
Однако у хрусталика то все же есть свои пределы. Эти пределы называются:
Дальняя точка ясного видения – это максимальное расстояние, на котором глаз четко видит предмет. (для нормального глаза – ~ 5 метров)
Ближняя точка ясного видения – это минимальное расстояние, на котором глаз четко видит предмет. (~ 10 см)
А расстоянием наилучшего зрения называется расстояние, на котором глаз человека видит четко предмет, без напряжения, когда хрусталик может отдохнуть. Это примерно 25 см, расстояние до книги при чтении!!
Глаз – сложнейшая оптическая система и одновременно безумно интересная! Как же все таки удивителен наш мир! Надеюсь вам было интересно читать эту статью, и что вы узнали что то новое для себя! Соблюдайте расстояние наилучшего зрения и узнавайте каждый день что то новое! 🙂
Больше интересного в Telegram канале: https://t.me/obychaitec
Поделитесь статьей с друзьями!
Источник