Зрительное восприятие в экстремальных условиях. КР. Курсовая работа зрительное восприятие в экстремальных условиях
 Скачать 340.4 Kb.
|
|
23 полностью исчезали наружные сегменты фоторецепторов. Структуры проксимальнее наружного ядерного слоя не повреждались. На основании сроков изменений ЭРГ и нарушений способности к дискриминации по яркости сделан вывод, что эти изменения в зрительном процессе являются следствием ретинальной дегенерации, вызываемой сверхъярким светом. Профессиональная деятельность человека нередко связана с чрезвычайными по интенсивности и контрастированию визуальных объектов световыми воздействиями. Такие воздействия приводили к различным по длительности и степени выраженности нарушениям зрительной функции, вплоть до развития органической патологии глаза. Водной работе описываются случаи экспозиции на Солнце группы специалистов, в силу обстоятельств, оказавшихся в самолетах, направленных в сторону Солнца. Экспозиция продолжалась от 30 домин и привела к различным нарушениям их зрительной функции. Были выявлены основные типы поражений 1) частичное (170 микрон) повреждение foveacentralis; 2) развитие малигнизированной меланомы 3) геморрагия стекловидного тела 4) центральная скотома и повреждение сетчатки областью 350 микрон 5) стойкое расширение зрачка 6) небольшая поверхностная отслойка фоторецепторных элементов от пигментного эпителия, прорастание элементов пигментного эпителия в мембрану Бруха; 7) появление плотных включений во внутренние сегменты фоторецепторных клеток, агрегация ламелл, потеря фоторецепторных ядер. Весьма важной проблемой в медицине признается фовеамакулярный ретинит. У больных, страдающих этим заболеванием, отмечались падение остроты зрения и поражение фовеальной и парафовеальной областей с последующим образованием фовеальных кист или разрывов. Нередко отмечалось билатеральное поражение. Прогноз при этом заболевании тяжелый – резкое понижение остроты зрения. Не все признают, что ведущим этиологическим фактором при описываемой вспышке заболеваний является солнечная травма. Немаловажное значение имеет окружающая световая обстановка в области ее 24 возможного повреждающего воздействия на зрительную функцию [167]. Высказывается предположение, что окружающая среда в отношении уровней ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучений не столь существенно отличается от тех уровней, которые при длительной экспозиции или хроническом воздействии могут оказывать повреждающий эффект. В работе приведены сравнительные данные о влиянии на сетчатку как природного, таки созданного человеком светового окружения или световой обстановки. Рассматриваются различные источники света в отношении уровня их излучения солнечный свет, лазеры (ксеноновый, карбоновый, вольфрамовая нить накаливания, пиротехническая вспышка света, матовая лампа накаливания, флюоресцентная лампа, внешний дневной свет, телевизор, компьютер, внутренний (в помещении) дневной свет, электролюминесцентная панель и др. Наиболее опасными источниками практически всеми признаются Солнце, лазеры, прожекторы, дуга электросварки или угольные электроды. Приведена графическая кривая зависимости порога ретинального ожога кролика при секундной экспозиции глаза от величины засвеченной (облученной) области сетчатки при типичной величине ретинального образа. Порог повреждения ретины – в зависимости от размера образа на сетчатке – лежал в пределах абсорбции сетчаткой излучения 10–3 W · см W · ми уменьшался с повышением размера образа. Максимум допустимой экспозиции при моментальном взгляде (0,15 сна световые источники оценивался несколько нижеуказанного экспериментального порога повреждения сетчатки и находился в пределах 10,62 W · см W · см. Максимум допустимой экспозиции для постоянного источника света – 10–1 W · см. Облучение сетчатки энергией ниже см не должно вызывать ее ожога, поскольку по расчетным данным при этом повышение ее температуры будет ниже, чем 1 С. Длительное время предполагалось, что величина энергии в четыре порядка (фактор 10 000) между уровнями повреждения и наибольшими из окружающей нас искусственными уровнями внешней среды является 25 реальной буферной областью, которая предотвращает повреждение (и тем самым защищает) от высокоинтенсивных световых источников, за исключением самого Солнца или ядерной световой волны. Оказалось совершенно неожиданным, что индуцированное светом ретинальное повреждение на экспериментальных животных было получено при экспозиционных уровнях фактора враз ниже расчетных уровней повреждения [126]. Толерантность глаза человека к существенным отклонениям от обычного уровня световой обстановки весьма незначительна. Wir th [179] приводит данные различных авторов о случаях массового заболевания глазу военнослужащих с наступлением солнечных весенних и летних дней. Оно возникало после того, как люди вовремя маневров длительное время находились на открытом воздухе при большой солнечной радиации. Автор показал, что периодическая гемералопия” – это заболевание, вызванное длительным пребыванием на ярком свету. Таких больных с успехом лечили в течение длительного времени в затемненной палате. Подобным образом предпринимаются попытки излечения больных пигментным ретинитом. Длительность экспозиции на свет, наряду с интенсивностью источника излучения и величиной абсорбции света глазом, – весьма важный фактор в определении наличия и выраженности его повреждающего воздействия. В этом плане представляются оригинальными данные Seran [166], который определил время восстановления остроты зрения до нормального уровня после воздействия на глаза испытуемых пациентов очень яркой световой вспышки, вызывающей фотостресс. Было установлено, что время восстановления зрения в группе здоровых лиц составляло 32–33 с (если принять за верхнюю границу нормы три стандартных отклонения 70–115 с, а в группе больных с легким повреждением макулярной области сетчатки (после облучения лазером) и с серозной ретинопатией – 240–300 си более. Имеются данные, что время реадаптации после ослепляющего фотостресса зависит от концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе. В различных исследованиях изучены 26 случаи развития катаракты, хореоретинита и сфероидальной дегенерации роговицы, индуцированной ультрафиолетовым облучением (УФО). В частности, Петровым [70] приведены данные относительно влияния солнечной радиации на зрительный анализатору космонавтов. Наиболее серьезными опасным воздействием является инфракрасная радиация, которая приводит к развитию в сетчатке хореоретинального ожога, имеющего место ив наземных условиях при наблюдении солнечного затмения (солнечные ретиниты). За пределами атмосферы поражения глаз (в том числе и ожоги сетчатой оболочки) будут встречаться враз чаще, чем на Земле. При этом для получения ожога достаточно экспозиции в течение несколько секунд. Что касается УФ-облучения, тов космическом пространстве практически полностью поглощаются лучи короче 290 нм, при этом может возникнуть кератоконъюнктивит срезкой гиперемией. Возможность возникновения катаракты не была установлена точно, однако в экспериментах получали помутнение хрусталика при экспозиции очень высоких доз ультафиолетовой области. Пороговая доза, вызывающая поражение роговицы, поданным американских исследователей, составляет примерно 0,15 калл/cм3 · мин. Следовательно, ультрафиолетовая радиация вне атмосферы может оказывать негативное воздействие на зрение космонавтов и проявляться в виде резкой гиперемии, жжения, боли, светобоязни, блефароспазма и т.д. В последнее время открыто говорят о том, что УФО вредно для глаз [82]. Наблюдаемое увеличение продолжительности жизни людей и разрушение озонового слоя требуют нового подхода к проведению исследований пролонгированного вредоносного воздействия УФО на все структуры зрительного анализатора (особенно на его периферический отдел – сетчатку) и кожу. Такие исследования были также проведены на крабах , карпах, крысах и мышах, кроликах, а также на обезьянах и людях. Стабильная тенденция, приводящая к уменьшению озонового слоя, в настоящее время сопровождается заметным ростом заболеваемости катарактой и кожной онкологией. Существуют два 27 механизма повреждения тканей глаза УФО: ионизирующий и неионизирующий. Земная атмосфера поглощает большую часть опасного для человека ультрафиолетового излучения. Следовательно, в космосе человека необходимо обеспечить соответствующими средствами защиты от этого опасного для глаз и для целостного визуального процесса вида неионизирующей радиации. Даже при очень быстром взгляде на Солнце незащищенными или недостаточно защищенными глазами космонавт может получить серьезный ожог сетчатки, который вызывает частичное выпадение поля зрения (скотому. Остановимся на неионизирующих повреждениях УФО, возникающих в результате его вредоносного воздействия, которые классифицируются как термические и фотохимические. Фотохимические влияния обратимы и развиваются при длительном воздействии низкоэнергетического излучения (350–530 нм. Термическое действие, которым обладают красные и инфракрасные спектры (длина волны более 530 нм, сопровождается в основном выраженными тепловыми свойствами, приводящими к глубокими необратимым повреждениям. Хорошо известно, что УФО относится к коротковолновой области спектра с диапазоном 100– 380 нм. Обычно выделяют четыре области УФО солнечного спектра А (315– 380 нм, В (280–315 нм, С (190–280 нм) и V (100–190 нм. Ультрафиолет V по своим свойствам приближается к рентгеновскому излучению он наиболее опасен для глаз, поскольку обладает особенно сильными ионизирующими свойствами. Несколько меньшую опасность представляет УФО типа С, еще меньшую – В и А. Принципиально весь ультрафиолет V и С фильтруется озоновым слоем атмосферы. УФО типа В поглощается роговицей и лишь небольшая часть лучей достигает хрусталика. Ультрафиолет А свободно проходит через роговицу, задерживается хрусталиком незначительное количество УФО – А все же достигает самой сетчатки. Среди распространенных поражений тканей самого глаза чаще всего встречаются фотокератит и солнечная ретинопатия. Симптомами фотокератита служат боли, светобоязнь, снижение остроты зрения. У пациентов, страдающих 28 фотокератитом, обычно отмечаются конъюнктивная гиперемия и эпителиальный кератит, захватывающий поверхностные слои. Количество света, поступающего в глаз, механически регулируется веками и радужной оболочкой, а роговица и хрусталик, как известно, задерживают и аккумулируют УФО. Важно подчеркнуть, что хрусталик выполняет основную функцию по защите сетчатки от ультрафиолета А, однако со временем это неминуемо приводит к развитию катаракты (в результате фотоиндуцированных химических реакций образуются флуоресцентные пигменты, приводящие впоследствии к образованию катаракты. На основании изложенного делается заключение о том, что УФО является постоянным фактором, действующим круглосуточно, а не исключительно в дневное время. Важная информация для разработки и рекомендации различных направлений и степеней защиты периферического отдела (глаза в частности) и всей зрительной системы в целом предлагается Островским с соавторами [35], которые в своих работах делают акцент на необходимость определения и установления режима и безопасности дозирования УФО и синего света при обязательном стабильном контроле. Известно, что хрусталик, роговица, foveacentralis и пигментный эпителий избирательно выполняют протекторную функцию, характерную непосредственно для каждого из них лишь до определенного предела, после которого наступает органическое поражение (иногда необратимое) всех указанных структур. Группа ученых длительное время усиленно занимается разработкой искусственного хрусталика желтого цвета, максимально обеспечивающего выполнение защитной функции сетчатки. Следовательно, ультрафиолетовая радиация вне атмосферы может оказывать воздействие на зрение космонавтов и проявляться, как указано выше, в виде резкой гиперемии, жжения, боли, светобоязни и блефароспазма. Можно думать, что между естественной окружающей средой и перманентными изменениями в ретине не существует так называемого буфера. Во всех случаях необходимо (с помощью очков и других защитных средств) регулировать освещенность, 29 снижая ее до 1 канделы на 1 см. Эта освещенность соответствует яркости песка (песчаного пляжа) в ясный солнечный день и лишь немногим уступает яркости солнечного света, отраженного от снега. Обсуждается вопрос о возможном отрицательном влиянии низких уровней близкого ультрафиолетового облучения, которое, проходя через глаз (и через очки, попадает на сетчатку. Допускают, что менее 0,1% этого излучения достигает сетчатки нормального глаза взрослого человека и что оно может быть более эффективным, чем синий свет сего повреждающим воздействием. В литературе обсуждается повреждающая роль света в патогенезе пигментного ретинита итак называемой периодической гемералопии”. 30 8 ЗАВИСИМОСТЬ ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ЭФФЕКТА ОТ ФОТОХИМИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ФАКТОРОВ Весьма интересные результаты были получены в исследованиях влияния лазерных лучей на сетчатку кроликов и макак-резусов [3], в которых было показано, что наибольшая ретинальная чувствительность обнаруживается в отношении коротких длин волн. Сетчатку резусов освещали микропятном диаметр 0,5 мм) лазерного излучения, подбирая пороговую повреждающую дозу (от 441,6 до 1064 нм) (по офтальмологически видимым повреждениям глазного дна. Повреждающий эффект сильно нарастал с уменьшением λ. Так, порог для света с λ = 441 нм, длительностью 1000 сбыл враз меньше (30 мВт · см. Указанная зависимость сохранялась при разных длительностях засвета (от 1 до 1000 с. Этот результат показывает, что по крайней мере при коротких λ повреждающий эффект в большей степени зависит от фотохимического, чем от температурного фактора. Он помогает понять природу солнечного ретинита и указывает на важность УФ-защиты глаз, особенно с удаленным хрусталиком, сильно поглощающим УФ- излучение. Выше были представлены работы, в которых установлено повреждающее воздействие синего света и УФО. В связи с этим интерес представляют исследования роли и степени поражающего влияния синего, зеленого и красного спектров (в сравнительном аспекте) на зрение. Эффект избирательной потери чувствительности соответственно к синей и зеленой областям спектра показал, что в результате прерывистого неоднократного освещения синим светом (в опытах на кроликах) влияние может длиться 31 более 3 лет, в то время как освещение зеленым светом ограничивается всего – 18– 40 сут. Синяя слепота включает полную потерю ответа колбочек с коротковолновой чувствительностью, зеленая – потерю ответа колбочек со средневолновой чувствительностью. Описана также воспринимающая чувствительность глаза к инфракрасному лазерному излучению. Измерена фовеальная чувствительность глаза к длинам волн, близким к инфракрасному лазерному излучению. Авторами установлено, что глаз может реагировать на излучение с длиной волны 1064 нм. Если при длительной экспозиции с длиной волны 1064 нм источник кажется красным, то при пульсирующем излучении той же длины волны – зеленым, что подтверждает наличие вторичных гармоник осцилляций в сетчатке. Имеются, однако, работы, в которых отрицается специфичность влияния длины волны света. Так, показано, что при исследовании глаз через 1 и 24 ч после облучения монохроматическим излучением различных длин волн и после облучения белым лазером, дозы энергии, достаточные для 50% вероятности минимально заметных офтальмоскопических повреждений глазного дна (при сопоставимых длительностях вспышек, одинаковы и составляют соответственно 3,9 и 2,7 мн Дж. Lawwill [126] освещал непрерывно в течение 4 ч глаза кроликов источником света с широкой полосой пропускания по спектру и монохроматическим светом лазера (514,5 нм) различной интенсивности. В сетчатках возникали патологические изменения, подтверждаемые офтальмологически, электроретинографически и гистологически уже при стимулах в 0,045 кд/м2 на 1 см сетчатки. При электроретинографическом сравнении пороги повреждающих доз были примерно одинаковы для обоих видов стимулов. Проводилось также сравнение чувствительности сетчатки к световым стимулам различных длин волн в диапазоне от 313 до 694 нм [3]. Результаты исследований показали, что для кролика характерна максимальная чувствительность сетчатки в области 500 нм. На более короткие и более длинные волны она значительно снижалась. Установлена также чувствительность интактной сетчатки к 32 ультрафиолетовому участку спектра λ = 313 нм, считавшемуся ранее невидимым. Чувствительность в области длины волны 694 нм очень низка и, повидимому, в большей мерено не исключительно) определяется активностью фотопической системы сетчатки, имеющей сравнительно высокие пороги. Формирование ЭРГ, ОП и РРП на световую вспышку ксеноновой лампы показало, что они полностью соответствуют аналогичным данным, полученным на кроликах до применения лучей лазера и, возможно, дают основание предполагать наличие функциональной сохранности сетчатки при использовании сравнительно слабых лучей гелий-неонового и рубинового лазеров в импульсном режиме их работы с малой длительностью импульсов (0,5–0,8 мс. Авторы не исключают возможные структурные нарушения сетчатки, чему имеется подтверждение в литературе о повреждающем действии весьма малых доз лучей лазера [17, 32–34, 49, 51, 74, 83, 158, 159, 175]. Детальный анализ изменений сетчатки, поврежденной световым воздействием, был представлен сибирскими учеными А.В. Потаповым с соавторами [74], а также другими исследователями [50–53, 74]. При длительном световом воздействии высокой интенсивности авторы изучали характер и динамику поражения компонентов гематоретинального барьера на беспородных белых крысах. Животных подвергали равномерному облучению в течение 1, 2, 7, 14 и 30 сут люминесцентными лампами ЛБ-40. Освещенность составляла 3500 лк. По окончании экспериментов проводился ультраструктурный анализ центральных участков задней стенки глаза. Авторами было показано, что изменения гематоретинального барьера являются важным звеном повреждения сетчатой оболочки глаза при длительном световом воздействии. Очаговость выражалась в снижении удельной площади открытых капилляров хориоидеи на участках с массовой гибелью нейросенсорных клеток, тогда как на других участках сетчатки отмечалось полнокровие этих сосудов. Данные явления, по мнению исследователя, способствуют дегенеративным процессам в нейронах сетчатки и срыву компенсаторноприспособительных реакций. Клинические |