Исследовательская работа по физике



Исследовательская работа

«Глаз. Зрение. Дефекты глаз»

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..4

1. Строение глаза………………………………………………………………….5

2. Как человек видит?………………………………………………………………………………….7

3. Дефекты зрения и их коррекция………………………………………………8

3.1 Миопия (близорукость)…………………………………………………….9

3.2 Гиперметропия (дальнозоркость)……………………………………….10

3.3 Астигматизм………………………………………………………………12

4. Заболевания глаз………………………………………………………………13

4.1 Катаракта. Лечение катаракта………………………………….………..13

4.2 Глаукома. Лечение глаукомы……………………………………………14

4.3 Дальтонизм. Тест на дальтонизм……………………………………….16

5. Диагностика заболеваний глаз детей г. Нижнекамска…………………….18

6. Профилактика нарушения зрения……………………………………………20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….21

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….22

ВВЕДЕНИЕ

Живое существо не имеет более верного и надежного помощника, чем глаз. Видеть — значит различать врага, друга и окружающее во всех подробностях. Другие органы чувств выполняют то же, но сравнительно грубее и слабее. Наши слова «поживем-увидим» равносильны тому, что видимость-достоверность. В этом смысле надо понимать изречение Анаксагора: зрение — есть явление невидимого. Невидимый мир становится реальностью, явлением посредством зрения. Задачи идеального глаза ясны. От каждой точки предмета должно получиться свое, отдельное ощущение. Важна пространственная правильность передачи, мозг должен получить верные сведения о форме, размерах и расстоянии. Строение глаза, как человек видит, дефекты зрения, профилактика зрения – на все эти вопросы я попыталась ответить.

Строение глаза

Глазное яблоко человека представляет собой шарообразное тело длиной 24-25 мм в осевом направлении, содержащее светопроводящий и световоспринимающий аппараты глаза.

Роговица имеет форму сферической чашечки диаметром около 12 мм и толщиной около 1 мм. Радиус кривизны ее в среднем 7-8 мм. Показатель преломления 1,38. В центре радужной оболочки имеется отверстие – зрачок, размер которого при помощи мышечных волокон, управляемых из центральной нервной системы, может меняться от 2-3 мм при ярком освещении до 6-8 мм при слабом. Таким образом, регулируется количество света, проходящего внутрь глаза. Пространство между роговице и радужной оболочкой заполнено прозрачной жидкостью. Непосредственно позади зрачка находится хрусталик прозрачное и упругое тело, по форме близкое к двояковыпуклой линзе. Диаметр его 8—10мм. Радиус кривизны передней поверхности в среднем 10мм, а задней — 6 мм. Показатель преломления вещества хрусталика 1,44. Полость позади хрусталика заполнена прозрачной студенистой массой, которая называется стекловидным телом. К сосудистой оболочке в задней части, называемой дном глаза, прилегает сетчатая оболочка , или ретина, содержащая световоспринимающий аппарат глаза. Главная ось системы проходит через геометрические центры роговицы, зрачка и хрусталика. В глазе различают еще зрительную ось, проходящую через центры хрусталика и желтого пятна и определяющую направление, по которому глаз имеет наивысшую светочувствительность. Оптическая и зрительная оси образуют небольшой угол (порядка 5°). Основное преломление света происходит на внешней поверхности роговицы (на границе ее с воздухом). Поэтому из всех преломляющих сред роговица имеет наибольшую оптическую силу порядка 40 дптр. Оптическая сила хрусталика 16—20 дптр, влаги передней камеры и стекловидного тела (вместе) 3—5 дптр.

Для построения изображения предметов на сетчатой оболочке глаза и анализа, связанных с этим явлений пользуются так называемым приведенным глазом. На рис. 1 показан такой глаз, который имеет радиус передней преломляющей поверхности RP= 6,8 мм, длину по оси 23,4мм. Показатель преломления вещества п = 1,4. Оптический центр такого глаза находится на расстоянии 6,8 мм от вершины роговицы, а фокусное расстояние, отсчитываемое от него, равняется 16 мм, что соответствует оптической силе глаза — 63 дптр.



Как человек видит?

Мы видим предмет, когда свет, отразившись от него, попадает в глаз, прямо в центр зрачка. Лучи света проникают через зрачок в глаз, фокусируются хрусталиком и на сетчатке, на задней стенке глаза, возникает уменьшенное обратное изображение видимого. Нервные окончания сетчатки посылают сигналы по зрительному нерву в мозг, где и происходит превращение полученной информации в картинки или изображения. Каждый глаз видит предметы под определенным углом. А мозг соединят две эти картинки и создает трехмерное изображение (Рис.1).

Дефекты зрения и их коррекция

Если дальняя точка глаза бесконечно удалена, то такой глаз называют нормальным или эмметропическим. (Рис.2) При этом глаз хорошо различает предметы и вдали, и вблизи. Это означает, что оптический аппарат глаза (роговица и хрусталик) имеют фокусное расстояние, равное длине оси глаза, и фокус в этом случае попадает точно на сетчатку.

Рис.2

При эмметропии изображение от далеко расположенных предметов фокусируется в центральной ямке сетчатки – наиболее чувствительной области воспринимающего аппарата глаза. Несовпадение дальней точки с бесконечно удаленной называют аметропией глаза. (Рис.3)

Рис.3

Эмметропия глаза выражается в диоптриях как величина, обратная расстоянию от первой поверхности глаза до дальней точки, выраженной в метрах:

Оптическая сила линзы, необходимая для коррекции близорукости или дальнозоркости, зависит не только от величины аметропии, но и от расстояния от очков до глаза. Контактные линзы располагаются вплотную к глазу, поэтому их оптическая сила равна аметропии.

Например, если при близорукости дальняя точка находится перед глазом на расстоянии 50 см, то , то есть для исправления такой близорукости нужны отрицательные очки с оптической силой .

Слабая степень аметропии считается до 3 диоптрий, средняя – от 3 до 6 диоптрий и высокая степень – свыше 6 диоптрий.

Глазу свойственны три основных недостатка:

1 Миопия (близорукость)

Миопия (близорукость), при которой лучи от бесконечно удаленного точечного источника фокусируются перед сетчаткой (Рис. 4а).

Рис.4а

Причин близорукости может быть две. Первая – удлиненное глазное яблоко при нормальной преломляющей силе глаза. Другая причина – слишком большая оптическая сила оптической системы глаза (более 60 диоптрий) при нормальной длине глаза (24 мм). И в первом, и во втором случаях изображение от предмета не может сфокусироваться на сетчатку, а находится внутри глаза. На сетчатку попадает только фокус от близко расположенных к глазу предметов, то есть дальняя точка глаза приближается от бесконечности на конечное расстояние (Рис. 4б). Рис.4б

Чтобы скорректировать близорукость, нужно при помощи очков построить изображение бесконечно удаленной точки в том месте, которое глаз может видеть без всякого напряжения, то есть в дальней точке. Для исправления близорукости используются отрицательные очки (Рис. 4с) которые строят изображение бесконечно удаленной точки перед глазом.

Рис.4с

Близорукость может быть врожденной, однако чаще всего она появляется в детском и подростковом возрасте, причем по мере роста глазного яблока в длину близорукость увеличивается. Истинной близорукости, как правило, предшествует так называемая ложная близорукость – следствие спазма аккомодации. В этом случае при применении средств, расширяющих зрачок и снимающих напряжение ресничной мышцы, зрение восстанавливается до нормы.

2 Гиперметропия (дальнозоркость)

Гиперметропия (дальнозоркость), при которой истинный фокус лучей от бесконечно удаленного предмета лежит за сетчаткой (рис. 5а).

Рис.5а

Дальнозоркость вызывается слабой оптической силой оптической системы глаза для данной длины глазного яблока (либо короткий глаз при нормальной оптической силе, либо малая оптическая сила глаза при нормальной длине). Поскольку дальнозоркий глаз обладает относительно слабой преломляющей способностью, чтобы сфокусировать изображение на сетчатке, увеличивается напряжение мышц, изменяющих кривизну хрусталика, то есть глазу приходится аккомодироваться. Но даже и этого бывает недостаточно, чтобы рассмотреть предметы вдали. При рассматривании близко расположенных предметов напряжение еще больше возрастает: чем ближе предметы к глазу, тем все дальше за сетчатку уходит их изображение (Рис. 5б).

Рис.5б

Скорректировать дальнозоркость можно при помощи положительных очков (Рис. 5с) которые строят изображение бесконечно удаленной точки за глазом.

Рис.5с

У новорожденного глаз немного сдавлен в горизонтальном направлении, поэтому у глаза есть небольшая дальнозоркость, которая проходит по мере роста глазного яблока.

При небольшой дальнозоркости зрение вдаль и вблизи хорошее, но могут быть жалобы на быструю утомляемость, головную боль при работе. При средней степени дальнозоркости зрение вдаль остается хорошим, а вблизи – затруднено. При высокой дальнозоркости плохим становится зрение и вдаль, и вблизи, так как исчерпаны все возможности глаза фокусировать на сетчатке изображение даже далеко расположенных предметов.

3 Астигматизм

Астигматизм, при котором преломляющая способность глаза различна в разных плоскостях, проходящих через его оптическую ось.(Рис.6а)

Рис.6 а.

Причина астигматизма лежит либо в неправильной, не сферичной форме роговицы (в разных сечениях глаза, проходящих через ось, радиусы кривизны неодинаковы), либо в не центричном по отношению к оптической оси глаза положении хрусталика. Обе причины приводят к тому, что для различных сечений глаза фокусные расстояния оказываются неодинаковыми.

При астигматизме в одном глазу сочетаются эффекты близорукости, дальнозоркости и нормального зрения. Может, например, случиться, что для вертикального сечения фокусное расстояние равно нормальному, а для горизонтального – больше нормального. Тогда глаз окажется в горизонтальном сечении близоруким и не сможет видеть ясно горизонтальных линий на бесконечности, а вертикальные будет четко различать. На близком расстоянии благодаря аккомодации глаз прекрасно различит вертикальные линии, а горизонтальные будут расплывчатыми.

Астигматизм чаще всего является врожденным, но может стать следствием операции или глазной травмы. Кроме дефектов зрительного восприятия, астигматизм обычно сопровождается быстрой утомляемостью глаз, понижением зрения и головными болями.

Исправление астигматизма возможно при помощи цилиндрических (собирательных или рассеивающих) линз. Астигматизм обычно сочетается с другими дефектами зрения – близорукостью или дальнозоркостью, поэтому астигматические очки содержат чаще всего и сферические, и цилиндрические элементы.

4. Заболевание глаз

4.1 Катаракта

Катаракта — это помутнение прозрачного хрусталика. Точно неизвестно, отчего возникает катаракта, почему один глаз поражается больше другого и что необходимо предпринять, чтобы замедлить процесс развития помутнений в хрусталике.

Однако, известно следующее:

— Изменения в хрусталике является нормальным возрастным процессом.

— Существует взаимосвязь с определёнными заболеваниями, например диабетом.

— Возникновение катаракты может быть связано с травмой глаза или воспалительным процессом внутри глаза.

— Развитию катаракты способствуют некоторые виды излучений.

— Катаракта может быть врождённой.

Возможные симптомы катаракты включают:

 — Расплывчатость изображения, которое не поддаётся очковой коррекции.

— Изменение рефракции в сторону близорукости. Некоторые пациенты начинают читать без очков.

— Ощущение бликов, вспышек, особенно в ночное время.

— Чувствительность к свету, но без боли.

 — Появление ореолов вокруг источников света, двоение.

 — Ухудшение цветового зрения.

Лечение катаракты

Медикаментозное лечение катаракты малоэффективно. Единственный, наиболее верный путь избавления от катаракты — это хирургический, который сегодня усовершенствован до такой степени, что операцию можно проводить даже в амбулаторных условиях.

2 Глаукома

Глаукома — это хроническое заболевание глаза, при котором повышается внутриглазное давление (ВГД) и поражается зрительный нерв. При этом зрение снижается, вплоть до наступления слепоты. Слепота, порожденная глаукомой, носит необратимый характер, так как погибает зрительный нерв. Вернуть зрение ослепшему в этом случае больному уже невозможно! К сожалению, глаукома — довольно распространенное заболевание. Им страдают преимущественно люди в возрасте старше 40 лет. Но этот недуг может поразить и молодых людей (юношеская глаукома) и даже новорожденных (врожденная глаукома).

Симптомы глаукомы

Для глаукомы характерны три основных признака:

повышение внутриглазного давления;

сужение поля зрения;

изменение зрительного нерва.

На повышение внутриглазного давления могут указывать следующие признаки:

затуманивание зрения, появление «сетки» перед глазами;

наличие «радужных кругов» при взгляде на источник света (например, на светящуюся лампочку);

чувство дискомфорта в глазу, ощущение тяжести и напряжения;

незначительная резь в глазу;

чувство увлажнения глаза;

ухудшение способности видеть в сумерках;

незначительные боли вокруг глаз.

Лечение глаукомы

В настоящее время существуют три основных направления в лечении глаукомы: медикаментозное (консервативное), лазерное и хирургическое. Лечение глаукомы традиционно начинают с применения лекарственных препаратов, снижающих внутриглазное давление. Однако этот подход к лечению заболевания имеет серьезные недостатки, так как нередко эти лекарственные (гипотензивные) препараты не снижают ВГД (офтальмотонус). Кроме того, при их длительном применении эффективность лекарственных средств может снижаться. Глазные капли необходимо закапывать через строго заданные интервалы времени, что далеко не всегда удается. Их существенным недостатком является то, что они имеют побочные действия, например, прогрессирование уже имеющейся катаракты, сужение зрачка, стабильное уменьшение продукции внутриглазной жидкости, отрицательно сказывающееся на метаболизме глаза. Многие препараты противопоказаны больным, имеющим заболевания сердечнососудистой и дыхательной системы. Но главное — идет борьба не с болезнью в целом, а только с ее симптомами. Сейчас разработаны и успешно применяются качественно новые методы лечения глаукомы -эффективные, безопасные и малотравматичные. К ним относятся лазерные операции и хирургические вмешательства.

3 Дальтонизм

Дальтонизм был «открыт» английским ученым Джоном Дальтоном, который до 26 лет даже не подозревал о том, что не различает красный цвет.

Дальтонизм – довольно распространенное нарушение зрения, которое выражается в неспособности глаз воспринимать один или несколько основных цветов.

Как правило, большинство дальтоников не различают какой-то один цвет – красный, зеленый или сине-фиолетовый, но есть и такие, кто не видит сразу несколько цветов – парная слепота, или не различает вообще ни одного цвета – цветовая слепота. «Невидимые» цвета дальтоники воспринимают как серый.

Причиной нарушения цветового восприятия, вернее, его отсутствия, являются проблемы в функционировании цветочувствительных рецепторов, которые находятся в центральной части сетчатки глаза. Роль рецепторов играют особые нервные клетки – колбочки. У человека выделяют три вида колбочек, каждый из которых содержит цветочувствительный белковый пигмент, отвечающий за восприятие основного цвета: один тип пигмента улавливает красный спектр с длиной волны 552-557 нанометров, второй – зеленый с длиной 530 нанометров, третий – синий спектр с длиной 426 нанометров. Люди, у которых в колбочках «живут» все три типа пигментов, имеют нормальное цветовое восприятие. Таких людей называют трихроматами – от греческого слова «хромос», «цвет».

У тех, кто страдает врожденным дальтонизмом, наблюдается нарушение в выработке одного, двух или всех трех цветочувствительных пигментов в колбочках. В зависимости от того, пигмент какого типа «работает» неправильно, выделяют несколько видов дальтонизма: тританопия – цветовая слепота в сине-фиолетовой части спектра, протанопия – слепота в красной части спектра, дейтеранопия – слепота в зеленой части спектра. Тританопия встречается очень редко и характеризуется восприятием всех цветов спектра в виде оттенков красного и зеленого. При протанопии красный цвет смешивается с темно-зеленым и темно-коричневым, а зеленый – со светлыми оттенками серого, желтого и коричневого. Для дейтеранопии характерны смешения зеленого цвета со светло-оранжевым и светло-розовым, а красного – со светло-зеленым и светло-коричневым.

Тест на дальтонизм

Для определения дальтонизма существует множество тестов, вот один из них.

Дальтонику, не различающему присутствующие в таблице цвета, таблица предстанет однородной, а человек с нормальным цветоощущением разглядит цифру или геометрическую фигуру, составленные из кружков одного цвета.

Диагностика заболеваний глаз детей

г. Нижнекамска

По данным детской поликлинике мною было проведено исследование, которое отмечает рост миопии и гиперметропии в период с 2007 по 2008 год (в среднем на 28.5%). (Таб.1)

Заболевания

2006

2007

2008

Дети

Подр.

Дети

Подр.

Дети

Подр.

Роговицы

30

10

40

20

7

4

Склеры

2

10

5

13

1

Сетчатки

2

31

5

Катаракты

1

1

1

6

1

а) врожденная

1

0

0

б) приобретенная

1

0

0

Миопия

2500

260

3500

300

245

84

Гиперметропия

1200

40

1300

150

1019

16

Астигматизм

600

40

108

102

11

Профилактические осмотры за тот же период показали снижение зрения у детей, закончивших первый класс, в среднем на 25% от общего числа осмотренных, и у учащихся 10-11 классов – в среднем на 5%.

Контингенты

2006

2007

2008

Всего осмотрено

Выявлено с понижен. зрением

Всего осмотрено

Выявлено с понижен. зрением



Страницы: 1 | 2 | Весь текст




sitemap sitemap