Световая адаптация органа зрения в обычном состоянии. Световая и темновая адаптация. Исследования и диагностика

При переходе от яркого света в полную темноту (так называемая темновая адаптация) и при переходе от темноты к свету (световая адаптация). Если глаз, находившийся ранее на ярком свету, поместить в темноту, то его чувствительность возрастает вначале быстро, а затем более медленно.

Процесс темновой адаптации занимает несколько часов, и уже к концу первого часа чувствительность глаза увеличивается в раз, так что зрительный анализатор оказывается способным различить изменения яркости очень слабого источника света, вызванные статистическими флуктуациями количества излучаемых фотонов.

Световая адаптация происходит значительно быстрее и занимает при средних яркостях 1-3 минуты. Столь большие изменения чувствительности наблюдаются только в глазах человека и тех животных, сетчатка которых, как и у человека, содержит палочки . Темновая адаптация свойственна и колбочкам : она заканчивается быстрее и чувствительность колбочек возрастает лишь в 10-100 раз.

Темновая и световая адаптация глаз животных изучены путём исследования электрических потенциалов , возникающих в сетчатке (электроретинограмма) и в зрительном нерве при действии света. Полученные результаты в основном согласуются с данными, полученными для человека методом адаптометрии, основанном на исследовании появления субъективного ощущения света во времени после резкого перехода от яркого света к полной темноте.

См. также

Ссылки

• Лаврус В. С. Глава 1. Свет. Свет, зрение и цвет // Свет и тепло. - Международная общественная организация «Наука и техника», Октябрь 1997. - С. 8.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Адаптация глаза" в других словарях:

- (от позднелат. adaptatio прилаживание, приспособление), приспособление чувствительности глаза к изменяющимся условиям освещения. При переходе от яркого света к темноте чувствительность глаза возрастает, т. н. темновая А., при переходе от темноты… … Физическая энциклопедия

Приспособление глаза к изменяющимся условиям освещения. При переходе от яркого света к темноте чувствительность глаза возрастает, при переходе от темноты к свету уменьшается. Меняется и спектр. чувствительность глаза: восприятие наблюдаемых… … Естествознание. Энциклопедический словарь

- [лат. adaptatio прилаживание, приноровление] 1) приспособление организма к условиям среды; 2) переработка текста с целью его упрощения (напр., художественного прозаического произведения на иностранном языке для тех, кто недостаточно хорошо… … Словарь иностранных слов русского языка

Не следует путать с Адоптация. Адаптация (лат. adapto приспособляю) процесс приспособления к изменяющимся условиям внешней среды. Адаптивная система Адаптация (биология) Адаптация (теория управления) Адаптация в обработке… … Википедия

Адаптация - внесение в ИР ЕГКО г. Москвы изменений, осуществляемых исключительно в целях их функционирования на конкретных технических средствах пользователя или под управлением конкретных программ пользователя, без согласования указанных изменений с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

адаптация сенсорная - (от лат. sensus чувство, ощущение) приспособительное изменение чувствительности к интенсивности действующего на орган чувств раздражителя; может проявляться также в разнообразных субъективных эффектах (см. последовательный о … Большая психологическая энциклопедия

АДАПТАЦИЯ К ТЕМНОТЕ, медленное изменение чувствительности человеческого ГЛАЗА в момент, когда человек из ярко освещенного пространства попадает в неосвещенное. Изменение происходит из за того, что в СЕТЧАТКЕ глаза при уменьшении общей… …

АДАПТАЦИЯ - (от лат. adaptare приспособлять), приспособление живых существ к окружающим условиям. А. процесс пассивный и сводится к реакции организма на изменения физ. или физ. хим. условий среды. Примеры А. У пресноводных про стейших осмотич. концентрация… … Большая медицинская энциклопедия

- (Adaptation) способность сетчатой оболочки глаза приспособляться к данной силе освещения (яркости). Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Адаптация приспосабливаемость организма … Морской словарь

АДАПТАЦИЯ К СВЕТУ, сдвиг в функциональном доминировании от палочек к колбочкам (зрительным клеткам разных типов) в СЕТЧАТКЕ ГЛАЗА при увеличении яркости освещения. В отличии от АДАПТАЦИИ к ТЕМНОТЕ, световая адаптация проходит быстро, но создает… … Научно-технический энциклопедический словарь

Книги

• The Painted Veil: Intermediate /Узорный покров. Книга для чтения , Моэм Уильям Сомерсет. В названии романа Узорный покров, написанного в 1925 году британским классиком Уильямом Сомерсетом Моэмом, получили отражение строки сонета Перси Биши Шелли Lift not thepainted veil which…

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.

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.

Законы световой и темновой адаптации

1. Темновая адаптация определяется достижением максимума световой чувствительности в течение первых 30 - 45 мин;
2. Световая чувствительность нарастает тем скорее, чем менее до этого глаз был адаптирован к свету;
3. Во время темновой адаптации светочувствительность повышается в 8 - 10 тысяч раз и более;
4. После 45 мин пребывания в темноте световая чувствительность повышается, но незначительно, если обследуемый остается в темноте.

Темновая адаптация глаза есть приспособление органа зрения к работе в условиях пониженного освещения. Адаптация колбочек завершается в пределах 7 мин, а палочек - в течение приблизительно часа. Существует тесная связь между фотохимией зрительного пурпура (родопсина) и изменяющейся чувствительностью палочкового аппарата глаз, т. е. интенсивность ощущения в принципе связана с количеством родопсина, «обесцвечиваемого» под воздействием света. Если перед исследованием темновой адаптации сделать яркий за-свет глаза, например, предложить смотреть на ярко освещенную белую поверхность 10-20 мин, то в сетчатке произойдет значительное изменение молекул зрительного пурпура, и чувствительность глаза к свету будет ничтожной (свето(фото) стресс). После перехода к полной темноте чувствительность к свету начнет весьма быстро расти. Способность глаза восстанавливать чувствительность к свету измеряют с помощью специальных приборов - адаптометров Нагеля, Дашевского, Белостоцкого - Гофмана, Гартингера и др. Максимум чувствительности глаза к свету достигается в течение приблизительно 1-2 ч, повышаясь по сравнению с первоначальной в 5000-10 000 раз и более.

Измерение темновой адаптации Темновая адаптация может быть измерена следующим образом. Сначала испытуемый в течение короткого промежутка времени смотрит на ярко освещенную поверхность (обычно до достижения им определенной, контролируемой степени световой адаптации). При этом чувствительность испытуемого уменьшается, и тем самым создается точно регистрируемая точка отсчета времени, необходимого для его темновой адаптации. Затем выключают свет и через определенные промежутки времени определяют порог восприятия испытуемым светового стимула. Определенный участок сетчатки стимулируется раздражителем с определенной длиной волны, имеющим определенные продолжительность и интенсивность. По результатам такого эксперимента строится кривая зависимости минимального количества энергии, необходимого для достижения порога, от времени пребывания в темноте. Кривая показывает, что увеличение времени пребывания в темноте (абсцисса) приводит к снижению порога (или к возрастанию чувствительности) (ордината).

Кривая адаптации к темноте состоит из двух фрагментов: верхний относится к колбочкам, нижний - к палочкам. Эти фрагменты отражают разные стадии адаптации, скорость протекания которых различна. В начале адаптационного периода порог резко снижается и быстро достигает постоянного значения, что связано с увеличением чувствительности колбочек. Общее возрастание чувствительности зрения за счет колбочек значительно уступает возрастанию чувствительности за счет палочек, и темновая адаптация наступает за 5-10 мин пребывания в темном помещении. Нижний фрагмент кривой описывает темновую адаптацию палочкового зрения. Рост чувствительности палочек наступает после 20-30-минутного пребывания в темноте. Это значит, что в результате примерно получасовой адаптации к темноте глаз становится примерно в тысячу раз более чувствительным, чем был в начале адаптации. Однако хотя увеличение чувствительности в результате темновой адаптации, как правило, происходит постепенно и для завершения этого процесса требуется время, даже весьма непродолжительное воздействие света может прервать его.

Ход кривой темновой адаптации зависит от скорости фотохимической реакции в сетчатке, а достигнутый уровень зависит уже не от периферического, а от центрального процесса, а именно от возбудимости высших корковых зрительных центров.

Периферический орган зрения реагирует на происходящие перемены в освещении и функционирует в независимости от степени яркости освещения. Адаптация глаза представляет собой способность приспосабливаться к разным уровням освещенности. Реакция зрачка на происходящие перемены дает восприятие визуальной информации в миллионном диапазоне интенсивности от лунного до яркого освещения, несмотря на относительный динамический объем отклика зрительных нейронов.

Виды адаптации

Учеными изучены следующие виды:

• световая - адаптация зрения при дневном или ярком освещении;
• темновая - при темноте или слабом свете;
• цветовая - условия изменения цвета подсветки объектов, которые расположены вокруг.

Как происходит?

Адаптация световая

Происходит при переходе из темноты к сильному освещению. Оно мгновенно ослепляет и изначально виден только белый, так как чувствительность рецепторов настроена на тусклый свет. Одну минуту времени занимает у конусов для поражения резким светом, чтобы захватить его. При привыкании светочувствительность сетчатки теряется. Полное привыкание глаза к естественному освещению происходит в течение 20 минут. Существует два способа:

• резкое снижение чувствительности сетчатки;
• сетчатые нейроны подвергаются скорому приспособлению, тормозящему функцию стержня и благоприятствующей конусной системе.

Темновая адаптация

Темновая адаптация представляет собой обратный процесс световой. Это случается при переходе от хорошо освещенной области к темной области. Первоначально наблюдается чернота, так как конусы перестают функционировать в свете низкой интенсивности. Механизм адаптации можно разделить на четыре фактора:

• Интенсивность и время света: увеличивая уровни предварительно адаптируемых яркостей, время доминирования конического механизма расширяется, пока переключение стержневого механизма задерживается.
• Размер и расположение сетчатки: расположение тестового пятна влияет на темную кривую из-за распределения стержней и конусов в сетчатке.
• Длина волны порогового света непосредственно воздействует на темновую адаптацию.
• Регенерация родопсина: при воздействии светлых фотопигментов как в стержневых, так и в конических фоторецепторных клетках получаются структурные изменения.

Стоит отметить, что ночное видение имеет гораздо более низкое качество, чем зрение при нормальном свете, так как ограничено уменьшенным разрешением и обеспечивает возможность отличать только оттенки белого и черного. Примерно полчаса занимает у глаза приспособиться к сумеркам и приобрести чувствительность в сотни тысяч раз более, чем при дневном свете.

Привыкание глаза к темноте занимает гораздо больше времени у пожилых людей, чем молодых.

Цветовая адаптация

Заключается в смене восприятия рецепторов сетчатки глаза, у которых максимумы спектральной чувствительности располагаются в разных цветовых спектрах излучения. К примеру, при смене естественного дневного света на свет ламп в помещении, изменения произойдут в цветах предметов: зеленый цвет будет отражаться желто-зеленым оттенком, розовый - красным. Такие изменения видны только короткий отрывок времени, со временем они исчезают и кажется, что цвет объекта остается прежним. Глаз привыкает к излучению, отраженного от объекта и воспринимается как и при дневном свете.

Факторы, снижающие степень видимости (туман, снег, дождь, дымка и т. д.), чрезвычайно осложняют наблюдение на. море, В ночное время условия наблюдения также ухудшаются, причем они имеют свои особенности.

Обязанности вахтенного помощника на ходу судна склады­ваются из двух основных в равной степени важных функций. Во-­первых, он выполняет различные вычислительные операции, ре­шает штурманские и иные задачи, осуществляет контроль за по­ложением судна и ведет счисление его пути но навигационной карте. Во-вторых, он наряду с вахтенным матросом обеспечивает визуально-слуховое наблюдение за окружающей обстановкой, используя соответствующие технические средства. Иными сло­вами, штурману приходится чередовать эти два вида деятель­ности: то работать в рубке над пособиями и картой, то выходить и оставаться на открытой части мостика. Такой образ действий штурмана сопряжен в темное время суток с известным явлением адаптации глаза. Адаптацией зрения называется изменение чув­ствительности глаза в зависимости от пребывания его на свету или в темноте. Понижение чувствительности зрения при свето­вом раздражении называется приспособлением, или адаптацией глаза к свету, а увеличение чувствительности по мере пребыва­ния в темноте называется приспособлением глаза к темноте, или темновой адаптацией глаза.

Световая адаптация происходит значительно быстрее темно­вой и она занимает при средних яркостях света 1-3 мин (темновая адаптация не менее 5-7 мин).

Из сказанного видно, что явление адаптации зрения имеет важнейшее значение для ночных наблюдений. Для того чтобы чувствительность глаза в темноте была в течение вахты на оди­наково высоком уровне, зрение наблюдателя -не должно подвер­гаться воздействию света. Однако по условиям деятельности вахтенный штурман не может избежать периодических, хотя и непродолжительных, засветов глаза во время работы в рубке над картой или с приборами. Задача в данном случае, очевидно, будет состоять в том, чтобы устранить или по крайней мере мак­симально ослабить влияние засвета.

Известно, что нарастание чувствительности зрения в темноте происходит гораздо быстрее после пребывания его в условиях слабого освещения. По данным научных исследований, красный световой раздражитель слабо действует на сетчатку глаза - в несколько десятков раз слабее, чем белый.

Из изложенного видно, что характер освещения штурман­ской рубки, где приходится периодически работать вахтенному помощнику, а также всех приборов рулевой рубки имеет исклю­чительно важное значение. Надо стремиться, чтобы это осве­щение лежало в пределах оптимума со всех точек зрения.

Как известно, освещение подразделяется на два вида: общее

местное. Общее предназначено для одновременного освещения как рабочей поверхности, так и всего прочего помещения, " "стное-только для сравнительно небольшого пространства

мого рабочего места, как, например, для части штурманского

стола, занятого картой.

Общим освещением штурманской рубки в ночное время на ходу судна пользоваться не рекомендуется. Местное освещение над штурманским столом устраивается в виде специального бра,| отражающего пучок света вниз на стол. Лампа получает питание через реостат, позволяющий уменьшать или увеличивать силу света. На рефлектор насаживается откидной красный ил1 оранжевый светофильтр.

Вахтенному помощнику при кратковременных посещения:

штурманской рубки для расчетов и нанесения точки на карту рекомендуется постоянно держать бра под фильтром. В крайнее случае при отсутствии фильтра силу света бра необходимо уменьшать реостатом настолько, чтобы, с одной стороны, мож­но было свободно работать над картой, а с другой - чтобы сни­жение чувствительности зрения было сведено до минимума. Это нужно для того, чтобы глаз все время был адаптирован к тем­ноте.

Освещение картушек компасов, машинных телеграфов, ци­ферблатов и табло различных приборов и установок как в рулевой, так и в штурманской рубках следует уменьшать до ми­нимального предела, позволяющего лишь различать отсчеты или показания, с тем, чтобы исключить отрицательное воздействие этого освещения на темновую адаптацию глаза судоводителя. Во время пеленгования каких-либо объектов свет на компасах или репитерах также нужно ослаблять. Экран радиолокатора при обзорах ночью не должен иметь сильную засветку. Настраи­вая прибор, надо умело пользоваться ручкой «Яркость», уста­навливая ее каждый раз в оптимальное положение. Освещение шкал включается лишь на кратковременный момент, когда не­обходимо прочесть отсчет пеленга или курсового угла, и обычно только на одну ступень.

Темновая адаптация зрения играет важную роль в обеспече­нии безопасного плавания, и данному вопросу следует уделять самое серьезное внимание. Адаптация глаза к темноте-это процесс медленный, длящийся десятки минут, отсюда понятно, какую опасность представляет собой яркий свет при ночных на­блюдениях на судне. Стоит недолго пробыть в освещенном поме­щении или посмотреть на источник яркого света, например луч прожектора, как адаптация к темноте будет сразу утрачена, и на восстановление чувствительности глаза потребуется много времени.

В Уставе службы на судах морского флота сказано, что «но вызову вахтенного помощника капитан обязан немедленно вый" ти на мостик и в случае неблагоприятных условий плавания на­ходиться там до тех пор, пока это необходимо, независимо от времени суток». Обычно подобные вызовы поступают в сложных ситуациях, при расхождении с встречными либо обгоняемыми судами. Если в дневное время капитан, поднявшись на мостик, способен сразу оценить обстановку, принять соответствующие

решения и выдать команды, то ночью он оказывается в затруд­нительном положении, так как первые 5-7 мин его зрение поч­ти полностью лишено световой чувствительности. Вахтенный штурман должен учитывать это важное обстоятельство. В тем­ный период суток при обнаружении судов либо иных опасностей он обязан немедленно докладывать об этом капитану, с тем что­бы последний мог заранее выйти на мостик и дать возможность глазу в какой-то степени адаптироваться к темноте.

Капитану во время пребывания во внутренних помещениях рекомендуется всячески избегать яркого засвета своего зрения. Ночью ему не следует включать в каюте освещение, тем более яркое; коридоры, по которым капитан проходит на мостик, дол­жны быть затемнены или оборудованы светильниками с красны­ми плафонами.

Острота зрения, т. е. способность видеть далекие предметы и различать их тонкие и мелкие но угловым размерам детали, у разных людей различна Не одинакова у них и способность к адаптации зрения. Известно, например, что темновая адаптация значительно изменяется при гипертонической болезни. Это изме­нение проявляется в виде замедления процесса нарастания све­товой чувствительности и уменьшения конечных ее величин. Скорость и степень темновой адаптации снижается также и с возрастом.

Принимая во внимание все эти факторы, следует рекомен­довать, чтобы у капитана был свой отдельный многократный бинокль, заранее настроенный под его глаза. Такой бинокль сле­дует хранить в специальном и удобном месте на мостике с тем, чтобы капитан, прибыв по вызову, мог сразу, без предваритель­ной настройки, использовать его для наблюдения.

Немаловажное значение при ночном обзоре имеет затемнение судна. Нельзя допускать, чтобы на палубу пробивался какой-либо свет, даже от слабых источников или отраженный. В обя­занности вахтенной службы входит обеспечение полной темноты как на самом ходовом мостике, так и впереди него. Впередсмот­рящие на баке и другие наблюдатели, где бы они не размеща­лись, должны воздерживаться от курения и зажигания спичек. Использование ручных фонарей для каких бы то ни было целей допускается лишь в крайних случаях по разрешению вахтенного помощника.

Самые чувствительные места сетчатки лежат не в центре по­ля зрения, а несколько сбоку, на периферии глаза. Это обстоя­тельство ^определяет так называемое «боковое зрение». Суще­ство его заключается в том, что ночью слабый огонь прямым взглядом в точку его источника не обнаруживается, а стоит на­блюдателю отвести свой взор несколько в сторону, как данный свет будет четко воспринят боковой частью сетчатки глаза. Хо­рошо натренированные наблюдатели успешно пользуются этим свойством зрения, вовремя обнаруживая опасность. Они в та-

ких случаях направляют взор не в ту точку горизонта, где ожи­дается огонь, а несколько вбок от нее.

Ночному наблюдателю приходится смотреть то на яркий свет, то в темноту, как, например, штурману при работе с лока­тором, поэтому следует пользоваться попеременно то одним глазом, то другим. Так, можно смотреть на экран только левым глазом, закрывая правый, который сохранит темновую адапта­цию и позволит хорошо видеть в темноте, хотя левый глаз и бу­дет в какой-то мере ослеплен светом. Этот способ дает неплохие результаты, но без предварительной тренировки быстро утомля­ет зрение наблюдателя.

Адаптация - это приспособление глаза к изменившимся условиям освещенности. Обеспечивается: изменением диаметра отверстия зрачка, перемещением черного пигмента в слоях сетчатки, различной реакцией палочек и колбочек. Зрачок может изменяться в диаметре от 2 до 8 мм, при этом его площадь и, соответственно, световой поток изменяются в 16 раз. Сокращение зрачка происходит за 5 секунд, а его полное расширение - за 5 минут.

Цветовая адаптация

Восприятие цвета может изменяться в зависимости от внешних условий освещенности, однако зрение человека адаптируется к источнику света. Это позволяет идентифицировать свет как один и тот же. У разных людей имеется неодинаковая чувствительность глаз к каждому из трех цветов.

Темновая адаптация

Происходит при переходе от больших яркостей к малым. Если в глаз первоначально попадал яркий свет, то палочки были ослеплены, родопсин выцвел, черный пигмент проник в сетчатку, заслоняя колбочки от света. Если внезапно яркость света значительно уменьшится, то вначале расширится зрачок. Затем из сетчатки начнет уходить черный пигмент, родопсин будет восстанавливаться, и когда его наберется достаточно, начнут функционировать палочки. Так как колбочки не чувствительны к слабым яркостям, то сначала глаз не будет ничего различать, пока не начнет действие новый механизм зрения. Чувствительность глаза достигает максимального значения через 50-60 минут пребывания в темноте.

Световая адаптация

Процесс приспособления глаза при переходе от малых яркостей к большим. При этом чрезвычайно сильно происходит раздражение палочек благодаря быстрому разложению родопсина, они "ослеплены"; и даже колбочки, не защищенные еще зернами черного пигмента, раздражены слишком сильно. Только по истечении достаточного времени приспособление глаза к новым условиям заканчивается, прекращается неприятное чувство ослепления и глаз приобретает полное развитие всех зрительных функций. Световая адаптация продолжается 8-10 минут.