Механизмы световой и темновой адаптации
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.
Врачи отмечают, что световая и темновая адаптация являются важными процессами, обеспечивающими нормальное функционирование зрительной системы. При переходе из ярко освещенного помещения в темноту глаза требуют времени для адаптации, что связано с перестройкой фоточувствительных клеток сетчатки. Специалисты подчеркивают, что этот процесс может занять от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от условий освещения и индивидуальных особенностей пациента.
Темновая адаптация, в частности, позволяет глазам лучше видеть в условиях низкой освещенности, что особенно важно для ночного вождения или работы в темных помещениях. Врачи также предупреждают, что резкие изменения освещения могут вызвать дискомфорт и временные нарушения зрения. Поэтому рекомендуется избегать резких переходов между ярким и тусклым светом, чтобы минимизировать нагрузку на зрительный аппарат. Правильное освещение и постепенная адаптация помогут сохранить здоровье глаз и улучшить качество зрения.
Световая и темновая адаптация — это процессы, которые вызывают множество обсуждений среди людей, интересующихся физиологией и биологией. Многие отмечают, что световая адаптация происходит быстро, позволяя глазам приспособиться к яркому освещению всего за несколько секунд. В то же время темновая адаптация требует больше времени, иногда до 30 минут, чтобы глаза полностью привыкли к низкой освещенности.
Некоторые люди делятся личным опытом, когда они чувствуют дискомфорт при переходе из яркого света в темноту, особенно в кинотеатрах или при вечерних прогулках. Другие же подчеркивают важность этих процессов для ночных активностей, таких как наблюдение за звездами или ночная охота. Интересно, что у некоторых людей световая адаптация происходит быстрее, что может быть связано с индивидуальными особенностями организма. В целом, обсуждения о световой и темновой адаптации подчеркивают, насколько важна эта тема для понимания нашего восприятия окружающего мира.
Законы световой и темновой адаптации
- Темновая адаптация определяется достижением максимума световой чувствительности в течение первых 30 — 45 мин;
- Световая чувствительность нарастает тем скорее, чем менее до этого глаз был адаптирован к свету;
- Во время темновой адаптации светочувствительность повышается в 8 — 10 тысяч раз и более;
- 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 адаптацииТемновая 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.
Вопрос-ответ
Что такое теория адаптации к свету и темноте?
Теория адаптации к свету и темноте объясняет, как организмы, включая человека, приспосабливаются к изменениям в освещении окружающей среды. Она рассматривает физиологические и биохимические процессы, которые происходят в глазах и мозге, позволяя воспринимать свет и темноту, а также адаптироваться к различным условиям освещения. Это включает в себя изменения в чувствительности фоторецепторов, таких как палочки и колбочки, а также нейронные механизмы, отвечающие за восприятие света и темноты.
Как долго длится световая адаптация?
Глазу требуется примерно 20-30 минут, чтобы полностью адаптироваться от яркого солнечного света к полной темноте. В темноте он становится в 10 000-1 000 000 раз более чувствительным, чем при дневном освещении.
При каких заболеваниях снижается темновая адаптация?
При заболеваниях сетчатки у больного может ухудшиться цвето- и светоощущение, снижается темновая адаптация. Диагностика заболеваний сетчатки включает в себя ряд исследований: определение остроты зрения, определение периферического и центрального поля зрения.
Как глаза адаптируются к темноте?
Установлено, что темновая адаптация начинается с момента погружения глаз в темноту. Нарастание световой чувствительности происходит непрерывно в течение всего времени пребывания в темноте и стабилизируется через 60-80 мин. Особенно интенсивно адаптация происходит в первые 15-30 мин.
Советы
СОВЕТ №1
Обеспечьте достаточное освещение в помещениях, где вы проводите много времени. Используйте мягкий, но яркий свет в дневное время, чтобы помочь глазам адаптироваться к яркости и улучшить общее самочувствие.
СОВЕТ №2
При переходе из ярко освещенного помещения в темное старайтесь не включать свет сразу. Дайте глазам время адаптироваться к новым условиям, чтобы избежать дискомфорта и улучшить ночное зрение.
СОВЕТ №3
Регулярно проводите время на улице при естественном свете, особенно в утренние часы. Это поможет вашему организму лучше регулировать биоритмы и улучшить адаптацию к изменениям освещения в течение дня.
СОВЕТ №4
Используйте специальные очки с фильтрами для защиты от синего света, особенно если вы много времени проводите за экранами. Это поможет снизить нагрузку на глаза и улучшить их адаптацию к различным условиям освещения.