Функция зрения у детей и профилактика нарушений
Зрительный анализатор состоит из периферического отдела — глаза, проводникового — зрительного нерва и зрительных центров в среднем мозге, промежуточном мозге и в затылочной области коры головного мозга.
У новорожденных размеры глазного яблока меньше, чем у взрослых (диаметр глазного яблока – 17,3 мм, а у взрослого– 24,3 мм). В связи с этим лучи света, идущие от удаленных предметов, сходятся за сетчаткой, т. е. новорожденным характерна естественная дальнозоркость. Глазное яблоко расположено в костной воронке - глазнице. К ранней зрительной реакции ребенка можно отнести ориентировочный рефлекс на световое раздражение, или на мелькающий предмет. Ребенок реагирует на световое раздражение или приближающийся предмет поворотом головы, туловища. В 3–6 недель ребенок способен фиксировать взгляд. До 2 лет глазное яблоко увеличивается на 40 %, к 5 годам – на 70 % первоначального объема, а к 12–14 годам оно достигает величины глазного яблока взрослого.
Глазное яблоко снабжено вспомогательными образованиями, выполняющими защитные и двигательные функции: веки, ресницы, слезный аппарат и глазо-двигательные мышцы (см. Рис.66). Внутренняя поверхность век и передняя часть глаза (за исключением роговицы) покрыта слизистой оболочкой — конъюнктивой.
Наружная оболочка глаза образована склерой и роговицей. Склера имеет белый цвет и состоит из плотной фиброзной ткани. Она защищает глаз и удерживает его форму; кроме того, к ней прикрепляются двигательные мышцы глаза.
Рис.66. Схема строения глаза:
1 — ресничная мышца; 2 — радужная оболочка; 3 — водянистая влага; 4—5 — оптическая ось;
6 — зрачок; 7 — роговица; 8 — конъюнктива; 9 — хрусталик;
10 — стекловидное тело; 11 — склера; 12 — сосудистая оболочка; 13 — сетчатка; 14 — зрительный нерв
Роговица прозрачна и лишена кровеносных сосудов. В ней много чувствительных нервных окончаний, поэтому даже самое незначительное раздражение ее вызывает защитные рефлексы мигания, слезотечения. Загрязнение и высыхание роговицы предупреждается постоянно выделяющейся и омывающей ее слезной жидкостью. Благодаря отсутствию кровеносных сосудов она прекрасно восстанавливается и легко переносит оперативное вмешательство. При потере прозрачности с возрастом или в результате болезни ее можно заменить трансплантатом, при этом реакции отторжения чужой ткани не происходит.
Средняя оболочка (сосудистая) располагается под склерой. Она образована кровеносными сосудами, по которым в глаз доставляются питательные вещества, кислород и удаляются продукты обмена веществ. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радужную, пигмент которой (меланин) определяет цвет глаз. В центре радужной оболочки находится зрачок, просвет которого регулирует количество поступающего в глаз света с помощью кольцевых (сужающих) и радиальных (расширяющих) мышц.
На границе перехода радужной оболочки в сосудистую, располагается ресничное тело, от него отходят около 70 ресничных отростков, венцом окружающих хрусталик. К ним прикрепляются цилиарные связки, идущие от капсулы, в которой размещается хрусталик.
В толще ресничного тела имеется мышца, изменение напряжения которой меняет выпуклость хрусталика и его оптическую силу. При ее сокращении хрусталик округляется, его оптическая сила увеличивается, и это позволяет сфокусировать на сетчатку изображение близлежащих предметов. Расслабление мышцы сопровождается растяжением капсулы с хрусталиком, его уплощением, и при этом улучшается резкость изображения на сетчатке удаленных предметов. Ресничное тело работает рефлекторно, обеспечивая глазу способность отчетливо видеть предметы, находящиеся на различном расстоянии от него — аккомодацию.
Внутренняя оболочка — сетчатка, к моменту рождения ребенка недостаточно развита, т.е. зрительный анализатор к моменту рождения ребенка незрелый. Развитие сетчатки заканчивается к 12 мес. жизни. Миелинизация зрительных нервов и зрительных нервных путей начинается в конце внутриутробного периода развития и завершается на 3–4 мес. жизни ребенка. Созревание коркового отдела анализатора заканчивается только к 7 годам.
Сетчатка глаза состоит из нескольких слоев. Наружный образован пигментным эпителием, поглощающим свет и делающим зрительное восприятие более четким за счет уменьшения отражения и рассеивания света. За пигментным слоем располагаются фоторецепторные клетки — колбочки и палочки. В глазу человека насчитывают 6—7 млн. колбочек и 110—125 млн. палочек. Наружный слой фоторецепторов образован светочувствительными мембранными дисками.
Колбочки отличаются от палочек большей величиной и характером дисков, в которых находится зрительный пигмент, поглощающий часть падающего на него света в определенном диапазоне длин световых волн.
Энергия, высвобождаемая при воздействии света на зрительный пигмент, генерирует нервный импульс, направляющийся по нервным путям в центральную нервную систему.
В первые дни жизни ребенка отсутствует координация движений глаз (глаза двигаются независимо друг от друга). Через 2–3 нед. она появляется. Зрительное сосредоточение – фиксация взгляда на предмете появляется через 3–4 нед. после рождения. Продолжительность этой реакции глаз составляет только лишь 1–2 мин. По мере роста и развития ребенка совершенствуется координация движений глаз, фиксация взгляда становится более длительной.
Возрастные особенности цветовосприятия. Новорожденный ребенок не дифференцирует цвета в связи с незрелостью колбочек сетчатки глаза. Кроме того, их меньше, чем палочек.
У новорожденных в сетчатке функционируют только палочки. Колбочки, воспринимающие красный и зеленый свет, созревают к 3 мес. (в это время ребенок различает красный, зеленый и желтый цвета), а в полугодовалом возрасте ребенок распознает уже все цвета.
Палочки, в отличие от колбочек, на ярком свету не активны и функционируют лишь при слабом освещении, воспринимая информацию об освещенности и форме предметов. Их зрительный пигмент — родопсин — под действием света разлагается, а в темноте родопсин восстанавливается при обязательном участии витамина А. Недостаток этого витамина сопровождается нарушением сумеречного зрения (гемералопией, или куриной слепотой). Пигмент колбочек — йодопсин — также состоит из опсина и ретиналя, но другой структуры.
С помощью колбочек осуществляется восприятие цвета. Согласно теории трехкомпонентного цветового зрения в сетчатке имеется три типа колбочек, каждый из которых имеет максимум чувствительности для света определенной длины волны (синий, зеленый, красный цвета). При одинаковом возбуждении всех колбочек создается ощущение белого, а все другие цветовые ощущения обусловлены различной степенью раздражения колбочек разного типа.
Судя по выработке у ребенка условных рефлексов, дифференциация цветов начинается с 5–6 мес. Именно к 6 мес. жизни ребенка развивается центральная часть сетчатки, где сконцентрированы колбочки. Однако осознанное восприятие цветов формируется позже. Правильно называть цвета дети могут в возрасте 2,5–3 года. В 3 года ребенок различает соотношения яркости цветов (темнее, бледнее окрашенный предмет). Для развития дифференцировки цветов родителям желательно демонстрировать цветные игрушки. К 4 годам ребенок воспринимает все цвета.Способность различать цвета значительно возрастает к 10–12 годам. Чувствительность глаза к разным цветам неодинакова: к зеленому и желтому — она максимальна, а к фиолетовому и красному — минимальна. Гигиеническими нормами рекомендуется использование в школах желтого мела и зеленой классной доски; считается, что при таком цветовом сочетании глаза меньше утомляются.
При патологических изменениях определенного типа колбочек нарушается восприятие соответствующего цвета и общее цветоощущение. Наиболее частым отклонением от нормального цветовосприятия является дальтонизм (нарушение восприятия красного и зеленого цветов). Эта аномалия обусловлена патологией генов в мужских половых Х-хромосомах и передается по наследству. Около 8% мужского населения — дальтоники, а у женщин такое заболевание встречается крайне редко.
Фоторецепторы на сетчатке расположены неравномерно. Если провести горизонтальную ось через центр глаза, то конец этой оси упрется в так называемую центральную ямку, вокруг которой находится зона наилучшего видения, называемая желтым пятном. Здесь сконцентрированы колбочки; по мере удаления к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а палочек — увеличивается. Отходящие от колбочек и палочек нервные волокна собираются в области так называемого слепого пятна, расположенного на 3—4 мм ниже желтого, и образуют зрительный нерв, по которому нервные импульсы, возникающие при возбуждении данных фоторецепторов, направляются в ЦНС.
Световые лучи попадают на сетчатку после преломления через оптическую систему глаза. Способность глаза преломлять лучи называется рефракцией и измеряется в диоптриях. Оптическая (преломляющая) система глаза представлена роговицей, жидкостью в камерах глаза, хрусталиком и стекловидным телом.
Поверхность роговицы в нормальном глазу почти сферична, что создает возможность хорошей фокусировки на сетчатку глаза любых изображений. При сильных отклонениях поверхности роговицы от сферической формы оптическая система глаза не обеспечивает одинаково качественную фокусировку разных изображений. Например, при рассматривании сетки из вертикальных и горизонтальных линий горизонтальные воспринимаются резко, а вертикальные размыты, или наоборот. Такое нарушение зрения называют астигматизмом, ослабление астигматизма возможно с помощью очков с цилиндрическими стеклами.
Полости между роговицей и радужной оболочкой (передняя камера глаза) и между радужкой и хрусталиком (задняя камера глаза) заполнены прозрачной жидкостью (водянистой влагой), обеспечивающей постоянство внутриглазного давления. Повышение внутриглазного давления может являться признаком тяжелого заболевания глаз — глаукомы.
Возрастные особенности оптической системы глаза. Хрусталик расположен между радужной оболочкой (позади зрачка) и стекловидным телом. Хрусталик у детей очень эластичен, поэтому он обладает большей способностью изменять свою кривизну, чем у взрослых. Однако, начиная с 10 лет, эластичность хрусталика снижается и уменьшается объем аккомодации – принятие хрусталиком наиболее выпуклой формы после максимального уплощения, или наоборот, принятие хрусталиком максимального уплощения после наиболее выпуклой формы. В этой связи изменяется положение ближайшей точки ясного видения. Ближайшая точка ясного видения (наименьшее расстояние от глаза, на котором предмет отчетливо виден) с возрастом отодвигается: в 10 лет она находится на расстоянии 7 см, в 15 лет – 8 см, 20 – 9 см, в 22 лет –10 см, в 25 лет– 12 см, в 30 лет – 14 см и т. д. Таким образом, с возрастом, чтобы лучше видеть, надо предмет удалять от глаз.
В 6 – 7 лет сформировано бинокулярное зрение. В этот период значительно расширяются границы поля зрения.
Способность глаза приспосабливаться к четкому видению предметов, находящихся на разном расстоянии, называется аккомодацией.
Работоспособность ресничной мышцы определяется способностью аккомодационного аппарата к одномоментному максимальному напряжению. В возрасте 9—12 лет объем аккомодации равен 14 диоптриям (D), 12-14 лет - 12,9 D, 15-17 лет - 12,3 D, 18-20 лет -12 D, 21-22 - 11,5 D.
Стекловидное тело, заполняющее пространство между хрусталиком и сетчаткой, представляет собой прозрачное аморфное межклеточное вещество желеобразной консистенции. Индекс его светопреломления близок к индексу светопреломления хрусталика.
Глаза детей раннего возраста характеризуются небольшой дальнозоркостью (1–3 диоптрии), вследствие шарообразной формы глазного яблока и укороченной передне-задней оси глаза (таблица 7). К 7–12 годам дальнозоркость (гиперметропия) исчезает и глаза становятся эмметропическими, в результате увеличения передне-задней оси глаза. Однако у 30–40 % детей, вследствие значительного увеличения передне-заднего размера глазных яблок и, соответственно удаления сетчатки от преломляющих сред глаза (хрусталика), развивается близорукость.
При нормальной (эмметропической) рефракции световые лучи, идущие от предметов, после преломления в оптической системе глаза создают на сетчатке резкое изображение предметов в уменьшенном и перевернутом виде. Усиление рефракции происходит при переутомлении ресничной мышцы, и тогда для уменьшения напряжения аккомодации организм вынужден изменить оптическую систему. В период роста и формирования рефракции глаза это достигается путем удлинения его переднезадней оси. Чрезмерная рефракция и удлинение оси глаза приводят к тому, что лучи от далеких предметов после преломления сходятся не па сетчатке, а перед ней, и изображение предметов становится нечетким. Такое нарушение рефракции называется близорукостью, или миопией (схема 2 ). Для исправления миопии применяют очки с двояковогнутыми линзами.
В том случае, когда преломляющая сила недостаточна или укорочена ось глаза, лучи фокусируются за сетчаткой и четкость изображения также отсутствует, а при рассматривании близких предметов требуется большее напряжение аккомодации, чем далеких. Рефракцию такого типа называют дальнозоркой, или гиперметропической (схема 2). При гиперметропии необходимы очки с двояковыпуклыми линзами. Дальнозоркая рефракция встречается у большинства новорожденных вследствие того, что переднезадняя ось их глаза укорочена. В последующие годы размеры глазного яблока увеличиваются и рефракция нормализуется. С возрастом (после 45—50 лет) эластичность хрусталика уменьшается, ослабевает и сила аккомодации. Такое возрастное изменение рефракции называют старческой дальнозоркостью, или пресбиопией.
Схема 2. Точка фокуса изображения при эмметропии, дальнозоркости и близорукости
К вспомогательному аппарату глаза относятся:
веки
глазница.
Верхнее и нижнее векиобеспечивают защиту глазного яблока от попадания различных предметов. Они смыкаются даже при движении воздуха и при малейшем прикосновении к роговице. При помощи мигательных движений век с поверхности глазного яблока убираются мелкие частицы пыли и равномерно распределяется слезная жидкость. Свободные края век плотно прилегают друг к другу при их смыкании. Кожа век тонкая, легко собирающаяся в складки. Подкожная клетчатка содержит чрезвычайно мало жира. Под кожей век находятся мышцы:
круговая мышца глаза, с помощью которой веки смыкаются
мышца, поднимающая верхнее веко.
Внутренняя поверхность век покрыта слизистой оболочкой – конъюнктивой. Конъюнктива имеет множество нервных окончаний, а ее клетки выделяют специальный секрет, смазывающий поверхность глазного яблока.
К придаточному аппарату глаза относятся:
слезный аппарат
мышечная система.
Слезный аппарат состоит из слезных желез, расположенных в верхне -наружной стенке глазницы, слезных канальцев, слезного мешка и слезно-носового канала. Слезная железа постоянно вырабатывает слезу. Слезная жидкость имеет важное защитное значение, т. к. увлажняет переднюю поверхность роговицы и конъюнктиву. При рождении она секретируется в небольшом количестве, а к 1,5–2 мес. во время плача наблюдается усиление образования слезной жидкости.
Слезотечение усиливается при раздражении роговицы и при плаче. Слеза собирается у внутреннего угла глаза, а затем выводится по носослезному каналу в полость носа.
Мышечная система - в глазнице располагаются 8 мышц, участвующих в движении глазного яблока. При помощи этих мышц глазное яблоко может вращаться во все стороны. У новорожденного зрачки узкие из-за недоразвития мышцы радужки глаза.
Орган зрения или зрительный анализатор – это не только глаз. Собственно глаз это периферическая часть органа зрения.
Зрение – сложная цепь биохимических реакций и биофизических преобразований, а глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, воспринимающую и преобразующую световые лучи в нервный импульс, передающийся по зрительному нерву в головной мозг
Острота зрения
Острота зрения определяется способностью глаза воспринимать как раздельные две точки пространства, находящиеся на очень малом расстоянии друг от друга. Чем меньше угол зрения, при котором человек различает две близкорасположенные точки, тем выше острота зрения. За ее норму принимают угол приблизительно равный 1 мин (1 ед). Нарушения зрения приводят к снижению его остроты и могут быть выявлены с помощью специальных таблиц или прибора — визометра.
У новорожденных острота зрения очень низкая. К 6 мес. она увеличивается и составляет 0,1, в 12 мес. – 0,2, а в возрасте 5 –6 лет равна 0,8–1,0. У подростков острота зрения повышается до 0,9–1,0. В первые месяцы жизни ребенка острота зрения очень низкая, в трехлетнем возрасте только у 5 % детей она соответствует норме, у семилетних – у 55 %, в девятилетнем – у 66 %, у 12 – 13-летних – 90 %, у подростков 14 –16 лет – острота зрения, как у взрослого.
Поле зрения у детей уже, чем у взрослых, но к 6–8 годам оно быстро расширяется и продолжается этот процесс до 20 лет. Восприятие пространства (пространственное зрение) у ребенка формируется с 3-месячного возраста в связи с созреванием сетчатки и коркового отдела зрительного анализатора. Восприятие формы предмета (объемное зрение) начинает формироваться с 5- месячного возраста. Форму предмета ребенок определяет на глаз в возрасте 5–6 лет.
В раннем возрасте, между 6–9-м мес. у ребенка начинает развиваться стереоскопическое восприятие пространства (он воспринимает глубину, отдаленность расположения предметов).
У большинства шестилетних детей развита острота зрительного восприятия и полностью дифференцированы все отделы зрительного анализатора. К 6 годам острота зрения приближается к норме.
С 3-летнего возраста остроту зрения проверяют при помощи таблицы. Норма остроты зрения в 2 года – 0,4-0,7; в 3 года – 0,6-0,9; в 4 года – 0,7-1,0; 5 лет - 0,8-1,0, в 6 лет и старше – 0,9-1,0.
Острота зрения может изменяться; например, при хорошем освещении она повышается, при утомлении — снижается. Специальные зрительные упражнения позволяют повысить остроту зрения.