Физиологические механизмы зрения

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТА.
В физическом смысле свет – это электромагнитное излучение с различными длинами волн – от коротких ( синяя область спектра ) до длинных ( красная область спектра ). Человек воспринимает узкую часть диапазона электромагнитных излучений, называемую видимым светом. Вместе с тем свет представляет собой также поток дискретных частиц – фотонов, или квантов.

ПСИХОФИЗИЧЕСКИЕ ЭКВИВАЛЕНТЫ СВЕТА
Видимый нашему глазу свет охватывает электромагнитные волны длиной от 400 до 700нм. Обычно он состоит из сравнительно однородной смеси лучей с различными длинами волн, такую смесь называют (белым светом).
Вещество, которое поглощает часть падающего на него света и отражает остальную часть, называет пигментом. Если спектральные компоненты в диапазоне видимого света поглощаются лучше других, пигмент представляется нам окрашенным. Какой именно цвет мы видим, зависит не только от длины волн, но также распределения энергии между разными участками спектра и от свойств нашей зрительной системы.

Главные характеристики светового стимула – его частота и интенсивность. Частота (величина, обратная длине волны) определяет окраску света, интенсивность – яркость. Диапазон интенсивностей, воспринимаемых глазом человека, огромен (160 дБ).
Ультрафиолетовое – электромагнитное излучение с короткими волнами (менее 350 – 300 нм)
Инфракрасное – низкоэнергетическое длинноволновое электромагнитное излучение (более 700 – 800 нм)

ВРЕМЕННЫЕ СВОЙСТВА И СВЕТОВАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЗРЕНИЯ.
Два основных показателя – временная суммация и критическая частота мельканий – описывают временные свойства времени.
Зрительная система обладает определённой инерционностью: после включения стимула необходимо время для зрительного ощущения. Зрительное впечатление исчезает не сразу после выключения зрительного раздражения, а лишь через некоторое время.
Временная суммация – это зависимость пороговой интенсивности света от длительности его воздействия.

Порог абсолютной световой чувствительности - наименьшая интенсивность света, которую человек способен увидеть в условиях темновой адаптации глаза.
Порог дифференциальной световой чувствительности – это наименьшая разница освещённости, которую человек способен различить.

ТРАНСФОРМАЦИЯ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ В ФОТОРЕЦЕПТОРАХ.
Первичный процесс зрительной рецепции – фотохимическая реакция.
Зрительный пигмент палочки – родопсин – состоит из белка (опсина) и хромофорной части – ретиналя (альдегид витамина А). При распаде родопсина образуются опсин и альдегид витамина А.
Максимум спектра поглощения родопсина – 500 нм. (зелено-голубая часть).
Максимум спектра иодопсина – 570 нм.(желтая часть).
Каждая палочка в сетчатке человека содержит один пигмент, каждая колбочка – три разных пигмента, максимумы поглощения, которых составляют примерно 425, 535 и 570 нм.

АДАПТАЦИЯ.
Уровень преадаптации – это процесс темновой адаптации зависит от уровня яркости предварительной засветки глаз. Чем он выше, тем позже осуществляется переход от колбочкового зрения к палочковому.
Наиболее часто встречается расстройство светоощущения, гемеранопсия (куриная слепота) – это ухудшение зрения в условиях пониженного ощущения. Оно связано с недостаточной выработкой родопсина.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРАСТ.
Одновременный контраст – это субъективное ощущение зависит от освещенности предмета и фона. ( на белом фоне серое пятно кажется темнее)
Последовательный контраст – это при одинаковой освещённости объекта и фона яркость объекта возрастает с увеличением освещённости.

МЕХАНИЗМЫ ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ.
Монохроматический луч – это цвет каждой длины волны.
Дополнительный луч – это если два монохроматических цвета взаимно уничтожаться.
Три основных цвета: красный (длина волн 700нм), зеленый (546нм) и синий (435нм).
Теории:
Теория цветового зрения – однокомпонентная.(Исаак Ньютон) Она гласила: видимый свет зависит от длины волны света, попадающего в глаз.
Трёхкомпонентная теория ( Р. Юнг). Она обосновывается существованием трёх видов колбочек, которые являются отдельными приемниками в фотопическом зрении.
Теория оппонентных процессов в цветовом зрении. (Э. Герингом). Он постулировал существование антигонистических отношений при восприятии трёх пар цветов: синий – желтый, красный – зеленый, белый – черный.

МЕХАНИЗМЫ БИНОКУЛЯРНОГО ЗРЕНИЯ.
Поле зрения – это пространство, видимое глазом при фиксации взора в одной точке. Каждый глаз имеет собственное монокулярное поле зрения. Когда для рассмотрения внешнего мира используют оба глаза, то общее поле зрения расширяется – это бинокулярное зрение (180). В нем центральная область – зона прикрытия монокулярных полей, и две переферические облости – с обеих сторон от центральной – каждая для одного глаза.
Границы полей зрения каждого глаза: снаружи – 90%, изнутри – 60, книзу – 70, кверху – 60%. Изменение размеров полей зрения – важнейший диагностический признак локализации патологического процесса в зрительной системе.

Бинокулярное зрение.
Зрение двумя глазами, создается за счёт объединения двух монокулярных изображений объектов на сетчатке, усиливая впечатление глубины зрительного пространства.
Бинокулярное зрение обеспечивает получение единого зрительного образа.
При бинокулярном зрении оба глаза должны быть всегда точно установлены на один и тот же предмет.
Когда человек смотрит двумя глазами на ближайший предмет, контуры дальнего предмета становятся размытыми и двоятся, а при переводе зрения на дальний двоится ближний предмет.

МЕХАНИЗМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ.
Острота зрения – минимально различимое глазом угловое расстояние между двумя точками. Она измеряется величиной 1/а, где а- угол, соответствующий минимальному расстоянию между двумя соседними точками, которые глаз воспринимает раздельно.

Проекция предмета на сетчатку глаза.

При дневном свете функционирует Фототипическое зрение, в ночном преобладает скотопическое зрение.
В фототипическом зрении главным воспринимающим элементов являются колбочки сетчатки, в скотопическом- палочки.
В условиях сумеречной освещенности функционирует мезопическое зрение, тогда работают и палочки, и колбочки.

ОПТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ЗРЕНИЯ.
Оптические основы зрения обеспечиваются:
1)построением изображения на сечатке.
2)взаимосвязью объекта с субъектом, т.е. конечным сенсорным эффектом.
Формирования изображения зависит от правильного и неправильного преломления световых лучей в глазу, это обусловлено:
1)длинной осей глазного яблока
2) сдвигами в кривизне поверхности роговой оболочки глаза и хрусталика
3)изменениями иннервации, меняющей преломляющую силу хрусталика

Аккомодация глаза- приспособление его к ясному видению предметов, находящихся на разных расстояниях.
Конвергенция- процесс сведения зрительных осей до их пересечения на рассматриваемом предмете, т.е. в точки фиксации.

ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЗРЕНИЯ.
Правильная установка зрительных осей достигается:
1)движениями тела и поворотом головы- грубая установка
2)движениями прямых и косых глазных мышц- тонкая установка
3)аккомодацией хрусталика- тончайшая установка

Если оба глаза двигаются в одном направлении, такие движения называются содружественными.
При переводе взгляда с ближайшей точки на дальнюю осуществляются дивергентные движения
При переводе взгляда с дальней точки на ближнюю- конвергентные движения
При наклоне головы в сторону- вращательные движения глаз
При взгляде на любой предмет глаза двигаются от одной точки фиксации к другой быстрыми скачками- саккадами.

Восприятие движения- отражение изменения положения, которые объекты занимают в пространстве.
Ребенок получает сведения о перемещении объектов в пространстве двумя способами:
1) непосредственно воспринимая акт перемещения
2) на основе умозаключения о движении объекта.

У новорожденного движения обоих глаз часто бывают недостаточно согласованны.
У 3-5 месячных детей наблюдается дрожание краев радужной оболочки и колебательные движения зрачка.
Мигательный рефлекс на предмет, помещенный перед глазами, устанавливается только в возрасте 8 недель.
На 2-3 неделе жизни ребенка появляются установочные движения глаз за перемещающимся предметом.
К 5 месяцам у ребенка появляются скользящие планомерные движения глаз за перемещающимся предметом.

К 3 месяцам ребенок может производить разгибание и сгибание шеи, у него упрочняются установки взгляда.
В 5-6 месяцев у ребенка происходят дальнейшие изменения в фиксации взгляда. Он узнает близких людей, хватает висящие над ним игрушки.
В 10 месяцев он играет со своим изображением, может подражать движениям взрослого человека.