О каких расстояниях идет речь? Глаз подобен фотокамере-мыльнице, популярной в 90-е годы прошлого века. Камера фокусирует на пленку все, что расположено вдали: отраженный свет состоит из параллельных лучей. Даль для такой камеры – это все, что дальше полутора метров, поэтому все снимки получались четкими. Эта аналогия вполне приемлема для человеческого глаза. Расстояние больше двух метров можно рассматривать как даль.
Бифокальные очки
Бифокальные очки – очки, которые имеют в каждом своем стекле две оптические зоны. Их используют очень широко в оптометрии и выписывают как взрослым, так и детям, они были изобретены американским президентом Бенджамином Франклином. Именно изобретение бифокальных очков сделало его особо почитаемым в офтальмологической среде.
Идея бифокальных очков пришла Франклину в голову после того, как он заказал обычные очки, работая послом Соединенных Штатов во Франции (1779 г.). Очки были сломаны, и у Франклина появилась возможность экспериментировать. Историки отмечают, что он заказал у оптика очки по завышенной цене – возможно, это указывает на то, что они были не обычные монофокальные. Однако это всего лишь гипотеза историков.
У Франклина были дальнозоркость и пресбиопия. Люди с такой рефракцией обычно пользуются либо двумя парами очков, либо очками с прогрессивными линзами, либо бифокальными.
В дальнейшем на основе изобретения Франклина ученые придумали много полезных решений в оптометрии. Франклин был гением и придумал очень много других полезных вещей. Считается, что ему принадлежит изобретение гибкого катетера для мочеиспускательного канала, что сделало его любимцем урологов.
На смену бифокальным приходят прогрессивные очки, меняющие свою преломляющую силу по мере того, как глаза сдвигаются к носу при взгляде вблизь или зрительные оси становятся параллельны друг другу при взгляде вдаль. Для этого в оптику таких очковых линз встроен специальный коридор, в котором происходят эти изменения.
При подборе к таким очкам предъявляются более строгие требования: желательно размечать установку линз непосредственно в выбранной пациентом оправе, чтобы глаза входили в этот коридор.
Рефракция глаза – не постоянная величина и в течение жизни может меняться. Дети рождаются с дальнозоркостью. После появления на свет развитие глаз продолжается, и дальнозоркость уменьшается. Сетчатка, на которую оптика глаз должна фокусировать изображение, постепенно удаляется от роговицы и хрусталика. Это проявляется в том, что рефракция движется в сторону близорукости. То есть если у ребенка дальнозоркость, она снижается, если близорукость – растет.
И дальнозоркость, и близорукость могут быть проблемой, если они значительны. Слишком высокая дальнозоркость может быть причиной ленивого глаза, избыточного напряжения аккомодации.
Рост близорукости – одна из основных тем детской офтальмологии, с ней врачи сталкиваются чаще всего.
Развитие глаз и связанное с ним активное изменение рефракции идет до совершеннолетия. Средний возраст остановки роста глаз – 14 лет. В это время у большинства детей не ожидается дальнейшего роста близорукости (в иной связи время завершения роста глаз родителей не волнует). Бывает, что активное развитие глаз продолжается и после 20 лет.
Близорукость
Близорукость – самая распространенная аномалия оптики у людей. Она развивается в молодом возрасте, когда формируется рефракция, и в зрелости значительно не меняется. Количество близоруких людей в мире растет.
Даже небольшая степень близорукости пугает родителей детей, поскольку всегда ведет к снижению остроты зрения вдаль. Как и другие состояния оптики, она измеряется в диоптриях – величинах, обратных фокусному расстоянию. Зная степень близорукости, можно определить, на каком расстоянии возможно четкое зрение.
Расстояние, в пределах которого видно хорошо, равно 1 метр / степень миопии.
Из этой формулы видно, что миопия всего в одну диоптрию уже приведет к тому, что на расстоянии дальше метра зрение может быть нечетким. При диспансерном осмотре можно выяснить, что ребенок не очень хорошо видит показываемые ему оптотипы (картинки, знаки или буквы). Поскольку даже при самой слабой близорукости тест проверки зрения, проводимый обычно с расстояния около пяти метров, будет провальным, не стоит считать, что низкое зрение без коррекции хоть как-то отражает степень тяжести. Оно может быть одинаково низким и при близорукости –1.0, и при близорукости –5.0. Вот почему многие офтальмологи не уделяют внимания проверке остроты зрения без коррекции.
Близорукость исправляется очками, контактными линзами и лазерной операцией.
К сожалению, близорукость – не всегда вопрос только лишь очков или контактных линз. Она может иметь свои осложнения. Так как при близорукости глаз длиннее среднего, его оболочки могут испытывать на себе проблемы, связанные с перерастяжением. У многих близоруких людей офтальмологи отмечают изменения на сетчатке, связанные с такой формой глаз. По тем же причинам у людей с высокой близорукостью выше риски развития глаукомы, отслоения сетчатки и различных изменений, особенно в центральной ее части, которые могут вести к необратимому снижению зрения. Но все же я считаю, что родители детей с близорукостью обычно слишком напуганы и излишне ее демонизируют.
Наследственный фактор
Существует связь наследственности с возникновением близорукости и склонностью к росту миопии. В настоящее время ведутся исследования, и уже открыты генетические факторы, ассоциированные с близорукостью.
В своей практике мы видим, что близорукость может быть разной, соответственно она имеет разные генетические предпосылки, однако пока мы не знаем, как эти знания применить на практике. В настоящее время очень мало эффективных методов для стабилизации роста миопии.
Окружающая среда
Длительное время считалось, что зрительные нагрузки на близком расстоянии ведут к усиленному росту миопии (большая часть офтальмологов до сих пор придерживается этого мнения). Следовательно, их ограничение или исключение должно вести к остановке близорукости или выраженному замедлению ее роста. Исследования показывают, что это не совсем так: ограничение зрительных нагрузок не влияет на рост близорукости.
Я думаю, именно это интересное наблюдение подвигло офтальмологов к дальнейшему поиску других факторов внешней среды, которые могли бы вызывать миопию.
Важно упомянуть, что во многих исследованиях выводы сделаны не в пользу зрительных нагрузок. Например, некоторые исследования показывают, что чем больше у ребенка зрительных нагрузок, тем выше вероятность роста близорукости. Однако в них не обсуждается тот факт, что отсутствие прогулок активно конкурирует с повышенными нагрузками в борьбе за лидирующую роль в качестве причины развития близорукости. В то же время понятно, что если ребенок проводит много времени в школе, это уменьшает время его пребывания на улице.
Исследования проводились разные. Во многих из них просто наблюдали здоровых детей, учитывая особенности их жизни и здоровья, и выявляли, чем отличаются от них дети, у которых в дальнейшем развивалась миопия. Приходили к различным выводам, которые потом отметались как ошибочные. Так, есть работы, показывающие, что у детей с миопией ниже уровень витамина D в крови. Дальнейшее изучение показало, что это происходит скорее просто потому, что дети, у которых возникает миопия, проводят меньше времени на улице. Это ведет к меньшей инсоляции (облучение солнечной энергией) и низкому уровню витамина D, но не служит причиной роста миопии.
Исследования показывают, что снижение времени пребывания ребенка на улице днем чаще ведет к росту миопии, однако это связано скорее с тем, что под воздействием солнечного света запускается каскад реакций с участием медиатора допамина (дофамина), который в итоге замедляет рост глазного яблока.
Большое количество данных подтверждают гипотезу, что допамин – один из нейротрансмиттеров сетчатки, вовлеченных в сигнальный каскад реакций, регулирующих рост глаза.
Снижение уровня допамина у лабораторных животных наблюдается в случаях экспериментальной депривационной миопии или индуцированной минусовыми линзами.
В то же время внутриглазное введение допамина способно предотвратить развитие как депривационной миопии, так и индуцированной с помощью линз.
Исследования мышей с выключенными допаминовыми рецепторами у специально выведенной породы показали важность допамина в развитии депривационной миопии.
Сенсорная депривация
Это частичное или полное прекращение внешнего воздействия на один или более органов чувств, которое приводит к снижению потока нервных импульсов в центральную нервную систему.
Уровень допамина сетчатки подвержен суточным колебаниям, зависит от уровня освещенности и других факторов. Эффективность дневных прогулок, скорее всего, связана с тем, что солнечный свет способствует выработке допамина. Почему именно солнечный свет вызывает стабилизацию миопии, еще не до конца ясно. Возможно, это связано с его интенсивностью.
Экспериментальная миопия
В опыте на молодых цыплятах было продемонстрировано, что если прикрепить им очки, создающие определенный дефокус на сетчатке, глазное яблоко начинает расти и компенсирует его. В случае с отрицательными линзами фокус располагается за сетчаткой. Было обнаружено, что в таком случае аксиальный (передне-задний) размер увеличивался быстрее, чем в норме, – возможно, чтобы поймать новый фокус. Роговица и хрусталик при этом никак не менялись. Удлиненные глаза становились миопическими при удалении использованных отрицательных линз, но в то же время линзы полностью корригировали их миопию. В эксперименте использовались отрицательные линзы в четыре диоптрии в течение трех-четырех дней. В случае с положительными линзами рост глаза замедлялся до момента, пока рефракция глаза достигала такой степени гиперметропии, которая компенсировала поставленные линзы.
Адаптационное развитие рефракции под воздействием зрительной информации считалось отличительной чертой именно глаз птиц. В дальнейшем было показано, что способность компенсировать искусственный дефокус есть и у молодых обезьян.
Одним из неожиданных результатов экспериментов с цыплятами стал факт компенсации искусственного дефокуса, даже если связь с головным мозгом прерывалась из-за разрезания зрительного нерва. Это говорит о том, что регуляторный механизм ограничивается глазом и не вовлекает центральную нервную систему.
Депривационную миопию у цыплят индуцировали разрезанием зрительного нерва. Также использовали сшивание век, не позволяющее изображению проецироваться на сетчатку глаза.
Миопия, индуцированная линзами, отличается от депривационной тем, что в первом случае на глазное дно проецируется изображение, но дефокусированное, а во втором не допускается никакой проекции структурированного изображения и даже не пропускается свет.
Попытки использовать различные виды очковых линз, которые могли бы влиять на рефракцию человека, как у животных, пока не настолько успешны, чтобы их можно было однозначно рекомендовать для стабилизации прогрессирующей близорукости. Глаз человека отличается от глаза большинства животных тем, что в нем есть четкое разделение центрального и периферического зрения. Возможно, с этим связана разница в эффекте влияния линз на формирование рефракции у человека и животных.
Однако существует гипотеза, что механизм замедления прогрессирующей близорукости при использовании ночных ортокератологических линз связан непосредственно с влиянием на дефокус на периферии поля зрения. Скорее всего, именно периферическая часть сетчатки у человека чувствительна к влиянию дефокуса. Интересны также клинические наблюдения: центральные поражения сетчатки (например, в результате врожденного токсоплазмоза) не сопровождаются миопией, а периферическим изменениям (к примеру, лазеркоагуляции периферии при ретинопатии недоношенных) часто сопутствует рост близорукости.
Пример депривационной миопии у людей – это миопия, которая развивается при патологии миелиновых волокон сетчатки.
Миелиновый слой – своего рода изоляция, окутывающая нервные волокна, благодаря которой импульс по ним идет значительно быстрее. Зрительный нерв – это аксоны клеток, находящихся в сетчатке. Как известно, он начинается в глазу и идет в головной мозг. Поэтому мы говорим, что зрительный нерв покидает глаз через отверстие в склере, а не входит в глазное яблоко. Миелин, наоборот, распространяется от центра к периферии и на своем пути внутрь глаза встречает препятствие в виде решетчатой пластинки, которая делит зрительный нерв на две части: одна с миелиновым слоем, вторая без него.
Нервные волокна сетчатки в норме не имеют миелинового слоя. Это необходимое условие для того, чтобы свет проходил через них и достигал фоторецепторов. (Фоторецепторы у человека находятся позади слоя нервных волокон, в отличие от, например, осьминога.)
Ситуация, при которой миелиновые волокна переходят на сетчатку, патологическая, поскольку так перекрывается доступ света к фоторецепторам и развивается депривационная миопия. Обычно это миопия, проявляющаяся уже в ранние месяцы жизни, и коррелирует с выраженностью миелиновых волокон. Причина такой миопии – депривация, которая происходит из-за закрытия сетчатки глаза.
Естественная депривационная миопия
Миелинизированные нервные волокна сетчатки – это патология, проявляющаяся миелинизацией нервных волокон сетчатки. Поражение обычно выглядит как серые и белые полосы с перистыми краями, которые располагаются вдоль хода нервных волокон. Частота возникновения примерно 1 %.
Причина, по которой нервные волокна становятся миелинизированными, до конца не ясна. Олигодендроциты – основные поддерживающие клетки центральной нервной системы – ответственны за изоляцию длинных аксонов миелином для повышения скорости и проводимости активного потенциала – нервного импульса. Миелинизация – нормальный процесс, который происходит в том числе и в других частях нервной системы. Но в сетчатке миелиновых волокон в норме нет. Это связано с тем, что слой нервных волокон идет спереди от слоя фоторецепторов и должен быть прозрачен для света, чтобы не перекрывать его путь к фоторецепторам.
В этой книге описывается и альтернативное строение сетчатки некоторых животных, когда слой нервных волокон проходит позади фоторецепторов. Миелин слишком плотный, и при миелинизации нервных волокон сетчатки там, где это произошло, свет не достигает слоя фоторецепторов – глаз не видит этой частью сетчатки. В зависимости от объема поражения выпадение полей зрения может быть значимым или незаметным. Во время нормального развития перфорированная часть склеры[18] позволяет выйти нервным волокнам сетчатки из глаза в месте образования зрительного нерва и предотвращает миграцию предшественников олигодендроцитов в развивающийся глаз.
Эта барьерная функция осуществляется при помощи отростков специальных клеток – астроцитов, которые накапливаются на lamina cribrosa. Lamina cribrosa (решетчатая пластинка) пропускает нервные волокна, идущие из сетчатки и формирующие зрительный нерв, в головной мозг и не впускает миелиновую изоляцию в глаз на поверхность сетчатки. Таким образом миелинизация зрительного нерва на этом уровне прекращается, и ретинальные волокна остаются немиелинизированными. При нарушении этого процесса волокна покрываются миелином, что и проявляется в виде обсуждаемой патологии.
Гистологическое исследование миелинизированных нервных волокон сетчатки, проведенное коллегами, выявило наличие в сетчатке клеток, похожих на олигодендроциты. Интересно, что то же исследование показало, что lamina cribrosa выглядела абсолютно нормально. Возможно, это указывает на то, что предшественники олигодендроцитов мигрировали в сетчатку до формирования барьерной функции lamina cribrosa. Миелинизация нервных волокон сетчатки может быть также результатом активации клеток микроглии во время внутриутробного развития.
В настоящее время доказано: увеличение времени дневной прогулки ведет к повышению секреции допамина, что замедляет рост глазного яблока у детей с прогрессирующей миопией. Увеличение времени прогулки рекомендуется детям с миопией и находящимся в группе риска.
Атропин – единственный препарат, активно обсуждаемый сейчас в офтальмологическом мире как средство для стабилизации миопии. Атропин в дозировке 0,01 % показал свою эффективность в многочисленных исследованиях, и используется как основная стратегия в некоторых странах для лечения миопии. Пока что это самое мощное средство для стабилизации близорукости.
Тренажеры, витамины, физиопроцедуры в лечении прогрессирующей миопии бесполезны и не должны использоваться в современной офтальмологии. К сожалению, в странах бывшего СССР такие рекомендации встречаются, как и популярное применение капель – аналогов адреналина. В мировой офтальмологии все это не используется, о чем, увы, не информируют родителей маленьких пациентов, делая назначения.
Аккомодация
Аккомодация – это способность глаза настраивать зрение на разные расстояния.
Механизм аккомодации у человека основан на том, что линза-хрусталик меняет свою кривизну под воздействием цилиарной мышцы, и глаз увеличивает оптическую силу. Интересно, что, несмотря на то что этот механизм изучен и легко наблюдается на практике, среди непрофессионалов существует целое движение, которое придерживается других взглядов на механизм аккомодации. Этот пример будет разобран в главе, где обсуждается методика Уильяма Бейтса.
Хрусталик – подвижная линза в глазу. Она может менять свою преломляющую силу. При напряжении оптика глаза может сдвигаться в сторону близорукости, так происходит фокусировка на близкое расстояние. Благодаря хрусталику мы в ограниченных пределах постоянно меняем преломляющую силу глаза. Хрусталик может компенсировать слабую дальнозоркость, и человек может не замечать ее.
С возрастом способность к аккомодации снижается. Хрусталик теряет свою эластичность, объем его движений снижается – затрудняется зрение на близком расстоянии, что людям с близорукостью может быть совсем незаметно. Такое состояние называют пресбиопией, или возрастной дальнозоркостью, но суть не в этом. Дальнозоркость не возникает, просто снижается возможность к аккомодации. Многие люди считают, что с возрастом близорукость исчезнет. Непонятно, на основании чего складывается такое мнение, но встречается оно очень часто. Это не так. С возрастом снизится способность к аккомодации, и если у вас близорукость, можно этого не заметить. Если ее нет, скорее всего, понадобятся очки для близи.
Рефракция может незначительно меняться в зрелом возрасте, что связано с изменениями в хрусталике, однако в большинстве случаев они незначительны.
Аккомодация с помощью хрусталика – лишь один из возможных видов аккомодаций в животном мире. Животные могут использовать совсем другие механизмы и даже сочетать их. Птицы, например, имеют еще и роговичную аккомодацию, которая у некоторых видов весьма значительна: кто-то меняет размер глаза, кто-то имеет разные рецептивные поля для различных расстояний. Уверен, мы еще не знаем всех вариантов.
Аккомодационный рефлекс и косоглазие
Существует рефлекс на близь, называемый также аккомодационным. Он заключается в том, что при попадании отраженного от объекта света на сетчатку глаз возникает увеличение кривизны хрусталика, за счет сокращения цилиарной мышцы сужается зрачок и глаза сдвигаются в сторону носа (это называют конвергенцией). Для движения глаз в сторону носа специальные мышцы напрягаются так, чтобы глаза были симметрично сфокусированными на близко расположенном объекте. Мышцы, отклоняющие глаза в стороны, в этот момент расслабляются. Эти движения и представляют собой суть процесса конвергенции. Чем ближе расположен объект фиксации, тем более выражены все три процесса. У маленьких детей при дальнозоркости напряжение аккомодации становится избыточным, что может быть причиной сходящегося косоглазия.
Оно чаще возникает у детей старше четырех месяцев, может быть более выражено при взгляде вблизь, не вызывает двоения. При сходящемся косоглазии на фоне дальнозоркости хорошо помогают вовремя назначенные очки, это основа лечения. Я сторонник того, чтобы очки выписывались рано, до возможного возникновения косоглазия.
Аналогичные процессы лежат в основе расходящегося аккомодационного косоглазия.
Какую дальнозоркость стоит исправлять у детей?
Дальнозоркость (гиперметропия) ведет к постоянному напряжению аккомодации. Чем выше степень дальнозоркости, тем более выражено напряжение, что может привести к риску развития сходящегося косоглазия.
Дальнозоркость может также вести к амблиопии (ленивому глазу). Если изолированная амблиопия из-за гиперметропии легко лечится, то косоглазие всегда более серьезная проблема. Поэтому имеет смысл обсудить, какую именно степень гиперметропии стоит исправлять с целью профилактики косоглазия.
Оказывается, существуют очень разные точки зрения даже среди детских офтальмологов.
Факторы риска
Наибольшая степень дальнозоркости встречается в детском возрасте, затем она уменьшается.
Такой процесс носит название эмметропизация. Пока пренатальные (дородовые) факторы риска высокой степени дальнозоркости достоверно не выявлены. Однако риск выше, если кто-то из родителей имеет гиперметропию выше нормы или есть родные братья и сестры с таким заболеванием.
Эзотропия и гиперметропия
Очевидно, что профилактикой сходящегося косоглазия заниматься нужно. Но случается, что мнения по поводу того, стоит ли выписывать тому или иному ребенку очки при разной степени дальнозоркости, неоднозначны.
Существуют исследования, которые показывают, что сходящееся косоглазие встречается чаще, если дальнозоркость выше +3,25 диоптрии. Еще чаще косоглазие возникает в группе с такой же рефракцией и разницей в рефракции выше 0,5 диоптрии.
Отдельные исследователи утверждают, что риск сходящегося косоглазия существенно выше даже при дальнозоркости более 2 диоптрий.
Так, например, при анализе случаев косоглазия выявлено, что при гиперметропии от 2,0 до 3,0 диоптрий риск содружественного косоглазия выше в девять раз по сравнению с эмметропией; кроме того, риски значительно повышаются с каждой диоптрией гиперметропии. Так, например, риск развития сходящегося косоглазия в 180 раз выше при дальнозоркости +5,0 диоптрий по сравнению с дальнозоркостью 0,0 – (+)1,0 диоптрий. Мнение, что нужно выписывать очки детям, у которых гиперметропия выше 2,0 диоптрии, встречается все чаще.
Работа «Аномалии рефракции и содружественное косоглазие», опубликованная в Nature, ссылается на ранее проведенные исследования и указывает, что риски сходящегося косоглазия в разы больше, если гиперметропия составляет больше 2,0 диоптрий по сравнению с рефракцией 0–1,0 диоптрии. Риск сходящегося косоглазия выше в 218 раз по сравнению с эмметропической рефракцией при гиперметропии выше 5,0 диоптрии.
Эти данные дают важную информацию: недокоррекция дальнозоркости очками лишь снижает риски косоглазия.
Развитие зрения
Ленивое зрение
Когда мы говорили об эволюции зрения, обсуждали, что именно можно считать зрением.
Когда мы что-то видим, то осознаем это: например, видя стол, осознаем, что такое стол, сравниваем с ранее виденными столами, и даже если стол очень странного дизайна, мы поймем, что это стол. Мы можем решить, красив стол или нет, подходит ли нам, обдумать увиденное.
Когда что-то естественно, это не замечается. Сознание – вот что отличает зрение человека и животных. Большинство живых существ не осознают того, что они видят. Вы знаете, что лягушка ловит все, что движется. Поэтому дети могут привязать к веревке на палке что угодно, съедобное или несъедобное, и дразнить ее. Почему? Потому что за миллионы лет эволюции все, что двигалось в воздухе перед глазами мелкого размера, было съедобным комаром или другим насекомым. Нет смысла усложнять систему. Любое усложнение дороже в обслуживании. Мы помним, что естественный отбор не оставляет ничего лишнего, на всякий случай, если вдруг когда-то перед лягушкой будет летать не комар или муха, а что-то третье, чего есть нельзя. У лягушки нет сознания, увиденная информация сразу запускает программу, действующую по алгоритму «увидел комара – сократи мышцы так, чтобы получился захват». Этот алгоритм не меняется и не осознается лягушкой. Она не видит комара так, как мы, не обдумывает захват, у нее даже нет выбора не есть его (лишних комаров никогда не было, иначе это привело бы к росту численности лягушек, что сократило бы количество комаров).
Мы обладаем сознанием, позволяющим анализировать увиденное. Для нас это настолько естественно, что даже не осознается, что может быть как-то иначе. Мы и представить себе не можем, как может быть, что на основании увиденного мы произведем какое-то действие, не обдумывая его. Например, увидев еду, неосознанно ее оплатим и съедим. Мы не лягушки. Но некоторые рефлексы, связанные с увиденным, у нас врожденные – например, многие люди и другие млекопитающие имеют врожденную боязнь пауков и змей. Животные, никогда не вступавшие со змеями в контакт, боятся их.
Зрительная система человека устроена сложнее, чем у лягушки. Человеческое зрение не развито при рождении, а проходит через сознание, и потому мы, возможно, нуждаемся в том, чтобы оно развивалось, чтобы научиться видеть окружающий мир.
Наше зрение действительно еще развивается после рождения. Если бы все свойства зрения были врожденными, вероятно, мы не смогли бы научиться буквам, схемам, новым образам. Своеобразной платой за совершенство выступают ошибки развития.
Ребенок рождается с низкой остротой зрения, впоследствии она возрастает, и зрительная система созревает.
Восприятие яркости и цвета не меняется и не совершенствуется, эти процессы развиты с рождения. А вот острота зрения меняется, подстраиваясь под разрешение картинки, которое оптика глаза проецирует на сетчатку. Такая проекция способствует тому, чтобы разрешающая способность глаза становилась выше. Фактически через постоянный опыт происходит обучение зрительной системы все более четкому видению.
Амблиопия (ленивый глаз)
Оптическая система глаза проецирует окружающий мир на сетчатку, где зрительная информация превращается в цифровой сигнал, поступающий в кору головного мозга по проводящим путям. Происходит развитие зрительного анализатора, и острота зрения быстро повышается с максимальным ростом на первом году жизни.
Однако существуют ситуации, при которых нет четкой проекции видимого изображения на сетчатку глаза. В таком случае развитие зрительного анализатора невозможно или происходит не до конца – это состояние называют амблиопией. Острота зрения может повышаться только в тех пределах, в которых возможна четкость проецируемого на сетчатку видимого изображения. Это бывает обусловлено аномалией оптики или нарушением прозрачности сред. Период, в течение которого в норме происходит развитие зрительного анализатора, называют сенситивным (чувствительным).
Амблиопия – одно из самых частых заболеваний в детском возрасте. Как правило, оно связано с избыточной дальнозоркостью или астигматизмом. В редких случаях – с нарушением прозрачности сред глаза, например помутнением хрусталика.
Самым удачным определением амблиопии я считаю такое: это оптически некорректируемое снижение остроты зрения, возникшее в результате отсутствия зрительного опыта в сенситивный период развития.
То есть это ситуация, когда зрительный анализатор просто «не научился» видеть хорошо из-за того, что в нужное время не было четкой картинки окружающего мира на сетчатке глаза.
Единственным методом лечения амблиопии может быть обучение зрительного анализатора видеть. Высокая острота зрения достигается тем, что на глазном дне длительное время присутствует проекция окружающего мира во всех мелких деталях и с идеальной четкостью. Вспомогательным методом может стать создание избыточной нагрузки на глаз. Обычно это достигается заклейкой второго глаза.
Самая частая причина амблиопии – неправильная оптика глаза. Подобно оптике фотоаппарата, она должна четко проецировать окружающий мир на сетчатку глаза. Примерно у 2 % людей оптика глаза не совсем правильная и фокусирует мир на глазное дно нечетко. В такой ситуации в кору головного мозга поступает информация с нечеткого изображения, и острота зрения поднимается лишь до того уровня нечеткости, который позволяет эта неправильная оптика. Поскольку проблема состоит в неправильном преломлении света в оптике глаза, такую амблиопию называют рефракционной. Обычно она не приводит к сильному снижению остроты зрения.
Рефракционную амблиопию достаточно легко выявить. У детей, которые еще не умеют говорить, окулист может проверить рефракцию глаза. У остальных детей остроту зрения можно легко протестировать по таблице и выявить возможное ее снижение.
Определение рефракции в возрасте около года позволяет вовремя выявить большинство случаев рискованных состояний.
Если амблиопия диагностирована рано, она легко поддается лечению. Если выявляются астигматизм или дальнозоркость, окулист выписывает очки – они исправляют неправильную оптику глаза, и зрение начинает развиваться. В большинстве случаев, чтобы полностью справиться с заболеванием, очков вполне достаточно.
В случаях, когда один глаз по остроте зрения сильно отличается от другого, назначают окклюзию (заклейку) лучше видящего глаза. Это дает возможность увеличить поток зрительной информации на отстающий глаз, что позволяет быстрее справиться с амблиопией.
В лечении рефракционной амблиопии можно использовать и контактные линзы.
Значительно сложнее вылечить амблиопию у детей старшего возраста, и не всегда удается достичь хороших результатов. При впервые выявленной амблиопии и своевременно начатом лечении в большинстве случаев отмечается выраженная положительная динамика. Даже если возраст кажется врачу бесперспективным, всегда нужно пытаться лечить это заболевание.
Амблиопия может возникать, когда преломляющая сила глаз слишком разная: один глаз может не фокусировать изображение на сетчатке, так как напряжение фокусировки другого глаза может вести к недостаточной аккомодации на этом глазу. Как следствие, четкое изображение на сетчатку этого глаза практически никогда не фокусируется, происходит задержка развития зрительных функций на этом глазу – амблиопия.
Амблиопия всех видов может провоцировать развитие косоглазия, что усложняет лечение. Но и само косоглазие может быть причиной амблиопии. При косоглазии на сетчатку одного из глаз не попадает изображение, на котором фиксируется взгляд, и такой глаз не участвует в полноценном акте зрения. Этот тип амблиопии называют дисбинокулярным.
Самый тяжелый вид амблиопии – обскурационный. Он возникает из-за того, что оптика глаза не прозрачна и не пропускает свет к сетчатке глаза. Как правило, эта патология исправляется хирургически.
Все виды амблиопии объединяет одинаковый механизм развития: нет четкого изображения на сетчатке амблиопичного глаза, и из-за отсутствия чувствительного опыта зрение не развивается.
Основа лечения любого вида амблиопии – создание условий, при которых на сетчатке создается четкая картинка окружающего мира. Назначается очковая, контактная коррекция, а при непрозрачности оптических сред показано хирургическое вмешательство.
По сути, амблиопия – это проблема развития в процессе обучения зрительной системы.
Скорее всего, все процессы обучения зрительной системы происходят на уровне зрительной коры головного мозга и, возможно, латерального коленчатого ядра таламуса. Сам глаз только преобразует изображение в цифровой сигнал, а все процессы проходят в центральной нервной системе.
Амблиопия бывает и у животных, однако у человека отмечается достаточно длительный по сравнению с другими млекопитающими сенситивный период.
Сегодня среди множества методов лечения общепринятыми можно признать оптическую коррекцию, окклюзию (заклейку лучше видящего глаза) со зрительной нагрузкой на амблиопичный глаз. Большое внимание уделяется 3D-технологиям и виртуальной реальности (VR). Игры с использованием 3D позволяют задействовать в игровой ситуации оба глаза, когда правильно сориентироваться в игре возможно только при активном зрении обоими глазами и участии объемного зрения. Технологии VR дают хорошие результаты и у детей старшего возраста.
Зачем нам цвет?
Хорошо быть невидимкой?
Хорошо быть Человеком-невидимкой? Наверняка вы читали роман Герберта Уэллса о молодом ученом Гриффине, который был альбиносом. При помощи специальной машины это позволило ему воздействовать на организм и стать совершенно невидимым.
Мне очень нравилась эта идея. До того момента, пока я, еще не будучи школьником, не столкнулся с совершенно справедливым вопросом, который задал в своей книге «Занимательная физика» советский популяризатор науки Яков Перельман: «А может ли Человек-невидимка видеть?»
Оказывается, нет. Ведь чтобы видеть, нужно что-то улавливающее свет, а следовательно, это что-то должно стать непрозрачным. Более того, для хорошего зрения оно должно быть близко к черному.
Под черным мы понимаем цвет, который не отражает никакие лучи из видимого спектра света. Поскольку невидимка был человеком, видимый спектр у него такой же, как у нас, и, если бы рецепторное поле его глаз отражало какой-то видимый нами цвет, он не был бы виден ему самому. Это очень упрощенно, так как условное рецепторное поле может поглощать лишь часть света. Однако хотя черный цвет должен быть идеальным экраном для любого зрительного анализатора, чернота эта условна и ограничивается лишь видимым спектром.
Чернее черного
Черный – понятие относительное. Цвет, при котором отсутствует видимое отраженное излучение.
Видимый спектр у разных организмов разный, поэтому в физиологическом смысле понятие «черный» весьма относительное. Черный был бы идеальным экраном для фоторецепторов, поскольку свет, проходящий через их слой, не должен отражаться от тканей, находящихся за ним.
Но отражение вне видимого диапазона никак не влияло бы на работу такого фоторецептора.
Существует понятие «абсолютно черное тело» – оно не отражает вообще никакого излучения. Чаще рассматривается как условная модель. Абсолютно черного тела в природе не существует.
Самое черное из всех известных веществ – vantablack (от