Бинокулярное поле зрения охватывает по вертикали

Предыдущий раздел ! Следующий раздел !

1.4.2. Характеристика анализаторов человека

Для поддержания системы «Человек — Среда обитания» в безопасном состоянии необходимо согласовывать действия человека с элементами окружающей среды. Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи органов чувств.

Органы чувств – это сложные сенсорные системы (анализаторы), включающие воспринимающие элементы (рецепторы), проводящие нервные пути и соответствующие отделы в головном мозге, где сигнал преобразуется в ощущение.

Основной характеристикой анализатора является чувствительность , которая характеризуется величиной порога ощущения . Различают абсолютный и дифференцированный пороги ощущения.

Абсолютный порог ощущения – это минимальная сила раздражения, способная вызвать появление реакции.

Дифференциальный порог ощущения – это минимальная величина, на которую нужно изменить раздражение, чтобы вызвать изменение ответа.

Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений, называют латентным периодом .

Рассмотрим некоторые анализаторы, влияющие на условия безопасной деятельности человека.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Примерно от 70 до 90% информации о внешнем мире человек получает через зрение. Орган зрения — глаз — обладает высокой чувствительностью. Изменение размера зрачка от 1,5 до 8 мм позволяет глазу менять чувствительность в сотни тысяч раз. Сетчатка глаза воспринимает излучения с длиной волн от 380 (фиолетовый цвет) до 760 (красный цвет) нанометров (миллиардных частей метра).

При обеспечении безопасности необходимо учитывать время, требуемое для адаптации глаза. Приспособление зрительного анализатора к большей освещённости называется световой адаптацией . Она требует от 1-2 до 8-10 минут. Приспособление глаза к плохой освещённости (расширение зрачка и повышение чувствительности) называется темновой адаптацией и требует от 40 до 80 минут.

В период адаптации глаз деятельность человека связана с определённой опасностью. Чтобы исключить необходимость адаптации или уменьшить её влияние, в производственных условиях не разрешается использовать только одно местное освещение. Необходимо применять меры для защиты человека от слепящего действия источников света и различных блестящих поверхностей, устраивать тамбуры при переходе из тёмного помещения (например, в фотолабораториях) в нормально освещённое и др.

Зрение характеризуется остротой , то есть минимальным углом, под которым две точки ещё видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещённости, контрастности и других факторов. В основе расчёта графической точности лежит физиологическая острота зрения.

Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160 градусов, по вертикали: вверх — 55-60 градусов, вниз — 65-72 градуса. Зона оптимальной видимости (учитывается при организации рабочего места) ограничена полем: вверх — 25 градусов, вниз — 35 градусов, вправо и влево – по 32 градуса.

Ошибка оценки расстояния до 30 метров в среднем составляет 12%, при увеличении расстояния ошибка возрастает.

Ощущение, вызванное световым сигналом, сохраняется в глазу за счёт инерции зрения до 0,3 секунды. Инерция зрения порождает стробоскопический эффект :

1) восприятие в условиях прерывистого наблюдения быстродвижущегося предмета неподвижным;

2) восприятие быстрой смены изображений отдельных моментов движения тела как непрерывного его движения.

Стробоскопический эффект может быть опасным. Например, опасную ситуацию могут создать газоразрядные лампы освещения. Колебания электрического напряжения создают колебания светового потока. Кажущаяся остановка вращающегося предмета наблюдается при равенстве частот вращения объекта и колебаний света. Когда частота вспышек света больше числа оборотов вращающегося предмета, создаётся иллюзия вращения в противоположную от реальности сторону.

Светочувствительные клетки (анализаторы) глаза по форме напоминают маленькие палочки и колбочки. В сетчатке человека имеется около 130 миллионов палочек и 6-7 миллионов колбочек. Благодаря палочкам человек видит ночью, но зрение бесцветное (ахроматическое), почему и возникло выражение: “Ночью все кошки серые”. И наоборот — днём главная роль принадлежит колбочкам, соответственно днём, зрение цветное (хроматическое).

С позиции безопасности должны учитываться все отклонения от нормы в восприятии цвета. К этим отклонениям относятся: цветовая слепота, дальтонизм и гемералопия (“куриная слепота”). Человек, страдающий цветовой слепотой , воспринимает все цвета как серые. Дальтонизм — частный случай цветовой слепоты. Дальтоники обычно не различают красный и зелёный цвета, а иногда жёлтый и фиолетовый. Им эти цвета кажутся серыми. Статистически примерно 5% мужчин и 0,5% женщин являются дальтониками. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут работать там, где в целях безопасности используются сигнальные цвета (например, водителями). Человек, страдающий гемералопией , теряет способность видеть при ослабленном (сумеречном, ночном) освещении.

Цвета оказывают на человека различное психофизиологическое воздействие, что необходимо учитывать при обеспечении безопасности и в технической эстетике.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР И ВИБРАЦИОННАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Мир наполнен звуками. Звуковая волна характеризуется уровнем интенсивности и частотой, что субъективно воспринимается как громкость и высота звука. Звуки доставляют человеку многочисленную информацию. Некоторые звуки исполняют роль сигналов, предупреждающих об опасности.

Человеческое ухо очень чувствительно и по своему строению делится на три части: наружное, среднее и внутреннее, и выполняет две функции: восприятие звуков и сохранение равновесия тела .

Ушная раковина способствует улавливанию и определению направления звуков. Барабанная перепонка имеет толщину около 0,1 миллиметра. Под влиянием звукового давления перепонка колеблется. За перепонкой находится среднее ухо и далее внутреннее ухо, заполненное особой жидкостью, с двумя органами — органом слуха и вестибулярным аппаратом, обеспечивающим возможность сохранения равновесия тела.

Орган слуха имеет около 23 тысяч клеток — анализаторов, в которых звуковые волны превращаются в нервные импульсы, идущие в мозг. Человеческое ухо воспринимает звуки частотой от 16-20 герц (Гц) до 20-22 кГц. Интенсивность звуков принято измерять в таких относительных единицах, как белы и децибелы (дБ).

Важная особенность слуха — бинауральный эффект – возможность определения направления звука. Звук доходит до ушной раковины, обращённой к источнику звука, быстрее, чем до другой, более удалённой. У людей, глухих на одно ухо, бинауральный эффект отсутствует. Бинауральный эффект мало помогает при поступлении звука сверху.

Пороги восприятия звука человеком показаны на рисунках 1.4 и 1.5.

Рис. 1.4. Восприятие звука по частоте

Рис. 1.5. Восприятие звука по интенсивности (громкости)

Вестибулярный аппарат — орган, обеспечивающий сохранение равновесия тела. Для ряда профессий состояние вестибулярного аппарата имеет особенно важное значение (моряки, лётчики, работы на высоте и др.).

Вредное влияние вибраций на человека заключается в их локальном раздражающем и повреждающем воздействии на ткани и содержащиеся в них рецепторы. Поскольку эти рецепторы связаны с центральной нервной системой, их рефлекторное действие оказывает влияние на различные системы организма.

При низких частотах механических колебаний (до 10 Гц), вибрации охватывают весь организм независимо от расположения их источника. Систематическое воздействие низкочастотных вибраций обычно поражает мышцы человека.

При воздействии высокочастотных вибраций зона их распространения ограничивается местом контакта, что вызывает изменения в стенках кровеносных сосудов и приводит к нарушению сосудистой системы.

Воздействие общей вибрации с частотой от 4-5 до 8-12 Гц связано с явлением резонанса (увеличением амплитуды колебаний отдельных органов тела человека), поэтому воздействие этих частот имеет наиболее негативные последствия.

Вибрации воздействуют на сенсорную систему. Общие вибрации ухудшают остроту и сужают поле зрения, снижают светочувствительность глаз и нарушают вестибулярную функцию. Воздействие локальных вибраций снижает вибрационную, тактильную, температурную, болевую и проприоцептивную чувствительность.

Интенсивная вибрация при продолжительном воздействии приводит к серьёзным изменениям деятельности всех систем организма и, при определённых условиях, может вызвать тяжёлое заболевание — виброболезнь .

Вибрация ощущается в диапазоне частот от 1 до 10 000 Гц. Наиболее высокая чувствительность к частотам от 200 до 250 Гц. При увеличении или уменьшении частоты вибрации чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности неодинаковы для различных участков тела.

Кожа — сложный орган, выполняющий множество защитно-оборонительных функций. Она защищает кровь от проникновения в неё химических веществ, предотвращая отравление организма, исполняет роль регулятора температуры тела, охраняя организм от перегрева и переохлаждения.

Кожа служит первым защитным барьером в момент прикосновения токоведущего проводника к телу. Обладая большим электрическим сопротивлением, достигающим иногда десятки тысяч Ом, кожа, в первый момент, препятствует прохождению электрического тока через внутренние органы, что позволяет включиться другим видам защиты организма.

Функциональное нарушение 30-50% кожного покрова, при отсутствии специальной медицинской помощи, приводит к гибели человека.

На 1 см 2 кожи имеется примерно 25 точек — тактильных анализаторов, воспринимающих ощущения, возникающие при воздействии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Кроме этого на коже имеются неравномерно распределённые анализаторы, воспринимающие боль, тепло и холод.

Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Характерная его особенность – быстрое развитие адаптации (привыкания), т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя, для различных участков тела оно колеблется от 2 до 20 секунд. Благодаря адаптации мы не чувствуем прикосновение одежды к телу.

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Температурная чувствительность свойственна организмам, обладающим постоянной температурой тела, достигаемой терморегуляцией. Температура кожи ниже внутренней температуры тела (примерно 36,6 о С) и различна для отдельных участков (на лбу 34-35, на лице 20-25, на животе 34, на стопах ног 25-27 о С).

В коже человека находятся два вида анализаторов температуры: одни реагируют только на холод, другие — только на тепло. Всего на коже около 30 тысяч тепловых точек и примерно 250 тысяч точек холода.

Порог различительной чувствительности изменения температуры составляет примерно 1 о С. Время, необходимое для ощущения температуры, находится в диапазоне от 0,28 до 1,60 секунды. Температурные анализаторы, защищая организм от перегрева и переохлаждения, помогают сохранять постоянную температуру тела.

Запах может служить сигналом, предупреждающим об опасности. Всем известно, как опасны газы. Для распознавания опасных газов, не имеющих запаха, к ним добавляют специальные сильно пахнущие вещества — одоранты . Широко распространённых приборов для измерения силы запаха пока нет. Однако наш нос мгновенно чувствует даже самые малые доли пахучих веществ.

У человека около 60 миллионов обонятельных клеток, расположенных в слизистой оболочке носовых раковин. Клетки покрыты огромным количеством волосков длиной 30-40 ангстрем (3-4 нанометра). Площадь их соприкосновения с пахучими веществами — 5-7 м 2 . От обонятельных клеток отходят нервные волокна, посылающие сигналы о запахах в мозг.

Если на анализаторы попадает вещество, опасное для жизни или угрожающее здоровью человека (эфир, нашатырный спирт, хлороформ и т.д.), рефлекторно замедляется или кратковременно задерживается дыхание.

ВОСПРИЯТИЕ ВКУСА

В физиологии и психологии принята четырёхкомпонентная теория вкуса, согласно которой вкус имеет четыре основных вида: сладкий, солёный, кислый и горький. Все остальные вкусовые ощущения — комбинация основных видов.

Вкус воспринимается специальными клеточными образованьями (похожими на луковицы), находящимися в слизистой оболочке языка.

Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, тем не менее, вкусовые ощущения играют предупредительную роль в обеспечении безопасности.

Вкусовой анализатор примерно в 10 тысяч раз грубее обоняния, индивидуальное восприятие вкуса может различаться до 20%.

Попавшим в экстремальную ситуацию можно воспользоваться рекомендацией йогов: пробуя незнакомую пищу, постарайтесь, как можно дольше держать её во рту, медленно пережёвывая и прислушиваясь к своим ощущениям. Если появится явное желание проглотить, тогда попробуйте рискнуть.

МЫШЕЧНОЕ ЧУВСТВО

В мышцах человека есть специальные рецепторы. Их называют проприоцепторами (от латинского proprius — собственный). Они посылают сигналы в мозг, сообщая о том, в каком состоянии находятся мышцы. В ответ мозг направляет импульсы, координирующие работу мышц. Мышечное чувство, учитывая воздействие гравитации, “работает” постоянно. Благодаря мышечному чувству человек принимает более удобную позу.

В определённой степени от удобного положения тела человека зависит его работоспособность, а в некоторых случаях – здоровье и безопасность.

БОЛЕВАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Боль — сигнал тревоги для организма, призыв к борьбе с опасностью. Боль воспринимают любые анализаторы, если превышен верхний порог чувствительности, например, болевые ощущения появляются при неожиданном ярком свете, при воздействии звука интенсивностью более 130-140 дБ, воздействии тепла с температурой более 45 или ниже 17 о С. Кроме этого есть и специальные рецепторы в слое кожи — болевые. На одном квадратном сантиметре кожи имеется порядка 100 болевых точек — оголённых окончаний нервов.

Боль может быть опасной, например, при болевом шоке, который осложняет деятельность организма по самовосстановлению.

Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Под влиянием боли перестраивается работа всех систем организма.

Пример порога болевой чувствительности:

2) кончики пальцев — 300 г/мм 2 .

Предыдущий раздел ! Следующий раздел !

© 2007 Малинин В.В. — редактор версии для сайта СГГА
© 2007 Малинина И.В. — разработка WEB-страниц
© 2007 ЦИТ СГГА — издатель

· Механизм зрительных ощущений

· Форменное зрение, поле зрения и цветоощущение при дефекте зрения

· Световая чувствительность, темновая и световая адаптация, контрастная чувствительность, бинокулярное зрение слабовидящих и частичнозрячих

Зрение – это основной дистантный вид чувствительности человека. В зрительных ощущениях, как и в ощущениях других модальностей, имеет место явление «трансдукции» (Д.Майрес) – превращение одной формы энергии в другую: энергии раздражителя – в нервные импульсы. Зрительные ощущения – результат отражения воздействующих на глаз световых волн – электромагнитных колебаний длиной от 390 до 780 нм (нанометр, миллиардная доля метра).

Свет поступает через роговицу, прозрачную оболочку глаза, а затем проходит через зрачок – маленькое отверстие, которое может сужаться и расширяться. Размер зрачка, а, следовательно, и количество света, поступающего в глаз, регулируется радужной оболочкой – круговой цветной мышцей, окружающей зрачок. За зрачком располагается хрусталик, который, изменяя свою кривизну, фокусирует свет. Это процесс аккомодации, благодаря которому достигается изменение формы хрусталика в результате чего изображение четко фокусируется на сетчатке. Светочувствительная поверхность глазного дна, на которой фокусируются лучи света, называется сетчаткой. Она представляет собой многослойную нервную ткань, где располагаются рецепторные нервные клетки, палочки и колбочки. Палочки – это рецепторы, расположенные на периферии сетчатки. Они функционируют в условиях пониженной освещенности и темноты и чувствительны к световым волнам, вызывающим ощущение черного, белого и серого цвета. Колбочки – это рецепторные клетки, находящиеся в центре и близ центра сетчатки и функционирующие днем или при ярком освещении и обеспечивающие предметное и цветовое зрение.

Обработка визуальной информации идет с постепенным усложнением данного процесса на разных уровнях зрительной системы. Значительная часть сенсорной информации обрабатывается в нервных тканях сетчатки. Нейроны сетчатки не просто передают импульсы мозгу, но помогают закодировать и проанализировать сенсорную информацию. В человеческом глазу информация приблизительно от 130-ти млн. палочек и колбочек передается почти миллионом ганглий, волокна которых образуют зрительный нерв. Но основная часть обработки информации совершается непосредственно в мозгу. По мнению Д.Хубеля и Т.Уизеля, отдельные нейроны коры, названные «детекторами особенностей», получая информацию, реагируют только на специфические особенности раздражителя (особые полосы, контуры, линии и пр.). А из этих строительных элементов мозг конструирует целостный образ объекта.

Три физические характеристики света обуславливают характеристики образа зрительного ощущения.

Первая – это длина волны, определяемая расстоянием между вершинами двух волн (Рис. 1). Длина волны определяет цветовой тон, т.е. ощущаемый цвет: голубой, красный, зеленый.

Вторая – это интенсивность воздействия, которая определяется количеством энергии световых волн и зависит от их амплитуды или высоты (Рис. 2).

Интенсивность воздействия световой волны влияет на яркость зрительного ощущения. Количество энергии световых волн зависит от двух причин: с одной стороны от коэффициента отражения какой-либо поверхности, с другой – от количества энергии, падающей на данную поверхность. «Поэтому яркость сильно освещенного черного бархата может быть больше яркости белой бумаги, находящейся в тени» [48, с.216].

Третья характеристика световой волны – это ее форма, получающаяся в результате смешения между собой световых волн различных длин. Форма световой волны обуславливает насыщенность цвета. Насыщенность– это степень отличия хроматического цвета от серого цвета, одинакового с ним по светлоте. Говоря иначе, насыщенность – это степень выраженности цвета.

Светлота как характеристика образа зрительного ощущения – это степень отличия данного цвета от черного цвета. Наименьшей светлотой обладает черный цвет, наибольшей – белый цвет.

Глаз человека обладает способностью различать форму. Форменное или предметное зрение характеризуется остротой зрения. Острота зрения выступает как мера способности к различению мелких деталей. При отсутствии каких-либо патологических изменений зрительного анализатора она равна 1,0.

Незрячие и слабовидящие имеют остроту зрения от 0 до 0,2 с коррекцией на лучше видящем глазу (имеется в виду обычная очковая коррекция, используемая для повышения остроты зрения).

По остроте зрения дети с дефектом зрения составляют две группы: слепые (незрячие) и слабовидящие. В каждой из этих групп выделяют подгруппы.

Что позволяет видеть такая острота зрения, по показателям которой человек относится к слабовидящим или частичнозрячим?

Для определения остроты зрения ниже 0,1 используется пересчет пальцев. Способность к пересчету раздвинутых пальцев руки на расстоянии 5 м соответствует остроте зрения 0,09; 2 м – 0,04; 0,5 м – 0,01; 30 см – 0,005.

Частичнозрячие дети с остротой зрения 0,005-0,01 с коррекцией на лучше видящем глазу на близком расстоянии (0,5-1,5 м) различают контуры объектов. Это различение грубое, без выделения деталей. Но даже оно имеет значение в повседневной жизни для ориентировки в мире предметов и явлений.

Частичнозрячие дети с остротой зрения от 0,02 до 0,04 с коррекцией на лучше видящем глазу, по выражению зарубежных тифлопедагогов, имеют «передвигательное зрение»: при передвижении в пространстве они различают на расстоянии 3–4 метров форму предметов, их величину и цвет, если он яркий. В специально созданных условиях (дополнительное освещение, уменьшенное расстояние до текста, укрупненный шрифт и пр.) частичнозрячие школьники, имеющие остроту зрения 0,02 на лучше видящем глазу, могут читать плоский шрифт, рассматривать цветные и однотонные иллюстрации. Школьники с остротой зрения 0,03-0,04 стремятся широко использовать зрение для чтения и письма, чем могут спровоцировать зрительное утомление, отрицательно сказывающееся на состоянии их зрительных функций.

Для частичнозрячих детей, несмотря на имеющееся у них остаточное зрение, основным источником познания является осязание. Его совместное использование с остаточным зрением весьма значительно расширяет и обогащает возможности их чувственного познания мира.

При остроте зрения от 0,05 до 0,08 с коррекцией на лучше видящем глазу(глубокое слабовидение) ребенок на расстоянии 4-5 метров различает движущиеся предметы, читает плоский шрифт, различает плоские контурные и силуэтные изображения, цветные иллюстрации. У этих детей зрительная анализаторная система – ведущая в чувственном познании окружающего мира.

Острота зрения от 0,09 до 0,2 позволяет слабовидящему школьнику с помощью зрения изучать учебный материал в специально организованных условиях (при наличии специальных учебников и тетрадей, специального оборудования и пр.). Такие дети могут читать обычные книги, писать плоским шрифтом, ориентироваться в пространстве, на расстоянии наблюдать окружающие предметы, трудиться под систематическим контролем зрения. Только для чтения и письма, восприятия картин, схем и другой зрительной информации многим из них требуется больше времени и специально созданные условия.

Острота зрения не является величиной постоянной. Использование нарушенного зрения в благоприятных для него условиях дает эффект сенсибилизации – повышение чувствительности под действием раздражителя. Повышение остроты зрения достигается увеличением угла зрения. Угол зрения – это отношение какой-либо величины объекта к расстоянию между объектом и глазом. Увеличение угла зрения в практике работы с частичнозрячими и слабовидящими возможно:

– посредством сокращения расстояния между глазами и объектом;

– посредством увеличения размеров самого объекта;

– сочетанием сокращения расстояния от глаз до объекта с увеличением размеров последнего.

Обеспечивают увеличение угла зрения приближением объекта к глазам, использованием оптических средств коррекции (очки, контактные линзы, лупы, бинокли и пр.), укрупнением шрифта в учебниках для слабовидящих и некоторыми другими мерами.

Острота зрения подвержена временным колебаниям: в течение суток, недели, в зависимости от времени года. Эти колебания могут быть обусловлены состоянием работоспособности школьника (например, интеллектуальным и (или) зрительным утомлением), влиянием пониженной или повышенной освещенности и другими факторами.

Весьма часто частичнозрячие (почти в 70 % случаев) и слабовидящие (более, чем в 30 % случаев) из-за тяжелого и сложного глазного заболевания, кроме пониженной остроты зрения имеют нарушения поля зрения. Поле зрения составляет размеры того пространства, которое мы видим при неподвижном взоре по горизонтали и вертикали, т.е. тогда, когда смотрим прямо перед собой и глаза наши неподвижны. Нормальное монокулярное поле зрения имеет 70° в вертикальной плоскости (30° — вверх и 40° — вниз от горизонтальной линии взора) и 120° — в горизонтальной плоскости. Для ахроматических объектов нормальное бинокулярное поле зрения охватывает пространство по вертикали в 110°, по горизонтали — 180°. Зона мгновенной четкой видимости — 18°; эффективной видимости при концентрированном внимании 30° — в вертикальной и 60° — в горизонтальной плоскости. В этих зонах надо помещать наиболее важную информацию.

Нарушения поля зрения различаются не только по площади, но и по месту расположения в пространстве, ограниченном показателями нормального поля зрения. Чаще всего у частичнозрячих и слабовидящих встречается следующие виды нарушений поля зрения:

· концентрическое сужение поля зрения, идущее от периферии к центру по всем направлениям. На рисунках 3 и 4 показано как видит одну и ту же улицу человек с нормальным полем зрения и при его концентрическом сужении;

· выпадение отдельных участков внутри поля зрения (Рис. 5);

·

выпадение половины поля зрения по вертикали или по горизонтали (Рис. 6).

Рис.4.

Рис.5.

Независимо от состояния остроты зрения при сужении поля зрения до 5-10° человек относится к слепым, при сужении поля зрения до 30° — к слабовидящим.

Состояние поля зрения зависит от характера глазного заболевания, степени его тяжести. Наибольшее число нарушений поля зрения – при атрофии зрительного нерва и поражениях сетчатки. У частичнозрячих нарушения поля зрения обширнее, чем у слабовидящих, и частота случаев его патологического изменения в два раза выше.

Нарушение поля зрения приводит, в первую очередь, к искажению зрительного отражения пространства: оно либо сужается, либо деформируется. При обширном нарушении поля зрения не может быть одномоментного зрительного восприятия пространства, видимого при нормальном зрении. Сначала ребенок рассматривает его по частям, а затем в результате контрольного общего обзора воссоединяет в единое целое рассмотренное по частям. Конечно, это значительно влияет на скорость и точность зрительного восприятия, особенно в дошкольном и младшем школьном возрасте, пока ребенок ни приобретет зрительную сноровку, т.е. умение использовать возможности своего нарушенного зрения.

О том, насколько сужается поле обзора при нарушениях зрения, свидетельствуют расчеты Н.В.Серпокрыл. Она установила, что при восприятии объектов на расстоянии 33 см от неподвижного взора ученик, имеющий поле зрения, равномерно суженное до 5°, охватывает взором предмет величиной 5 см, до 10° — 10 см, до 15° — 15 см. Следовательно, при концентрическом сужении поля зрения величина видимого предмета с расстояния 33 см соответствует числу градусов, на которое сужено поле зрения. При неравномерном сужении поля зрения указанное в каждую сторону число градусов надо сложить и разделить пополам (например, при сужении поля зрения на 10° кверху и на 30° книзу, ученик сможет видеть предмет высотой 20 см.

Слабовидящие и частичнозрячие весьма часто имеют нарушенное цветовое зрение, позволяющее различать цвета и их оттенки. Когда речь идет об ощущении цвета объектов окружающей действительности, то следует помнить, что это сложное явление, в котором взаимодействуют три основные характеристики: цветовой тон, его светлота и насыщенность. Нормальное цветовое зрение – трихроматическое, ибо, согласно трехкомпонентной теории Юнга-Гельмгольца, осуществляется благодаря наличию в сетчатке 3-х типов колбочек: для красного, зеленого и голубого цветов.

Нарушения цветоощущения могут проявляться в виде цветослабости и цветослепоты. Цветослепота может быть полной (ахромазия), тогда ребенок видит мир, как в черно-белом кино. Цветослепота может быть избирательной, т.е. на один из каких-либо цветов.

Типы и варианты нарушения цветового зрения представлены в таблице 1.

Типы и варианты нарушения цветового зрения

Ослабленное цветоощущение (цветоаномалии) различают по степени: А, В, С – легкая, средняя, тяжелая.

У частичнозрячих и слабовидящих чаще всего выпадает полностью ощущение красного (протанопия) и зеленого (дейтеранопия) цветов. В первом случае красный приравнивается к зеленому и определяется ребенком как «какой-то зеленый», светло-красный – как «какой-то светло-серый или «какой-то светло-зеленый». Ребенок с дейтеранопией объявляет темно-зеленый «каким-то темно-красным», а светло-зеленый – «каким-то похожим на светло-красный или светло-серый».

В некоторых случаях нарушение цветового зрения ограничивается цветослабостью —ослаблением чувствительности к какому-либо цветовому тону. В данном случае хорошо различаются светлые и достаточно насыщенные цвета; плохо различаются темные цвета или светлые, но слабонасыщенные, неяркие. Такой ребенок, работая с таблицами В.П.Ермакова для определения состояния цветового зрения, не может обвести всю линию зеленого цвета, ибо в зависимости от степени тяжести дейтероаномалии таковой ее не видит. Если же частичнозрячий или слабовидящий имеет ослабление цветового зрения на красный цвет, то он не сможет обвести всю линию красного цвета.

Очень часто у одного и того же частичнозрячего и слабовидящего цветослабость выражена сразу на несколько цветов: например, на красный и зеленый. Возможен вариант сочетания цветослабости и цветослепоты у одного и того же ребенка. Например, школьник имеет цветослепоту на красный и цветослабость на зеленый, т.е. он не различает красных тонов и вместе с тем у него ослаблена чувствительность к зеленому цвету. У некоторых детей цветоощущение одного глаза отличается от цветоощущения другого глаза в связи с разной степенью тяжести и характера глазного заболевания каждого глаза.

Состояние цветоощущения зависит от локализации патологического фактора. В исследованиях З.Г.Бобровой (З.Г.Ермолович) были выделены три группы испытуемых [5]:

– учащиеся с поражением прозрачных и преломляющих сред;

– учащиеся с заболеваниями глазного дна;

– учащиеся с атрофией зрительного нерва, вызванной аномалиями черепа и черепно-мозговыми заболеваниями.

93% учащихся с заболеваниями глазного дна имеют тяжелые нарушения цветоощущения. Среди учащихся с поражением прозрачных и преломляющих сред около 36% — цветоаномалы; 53% из них имеют цветоаномалию слабой степени. Это указывает на возможность для них результативной работы с цветными объектами.

Наиболее тяжелые нарушения цветоощущения (вне зависимости от остроты зрения) выявлены у школьников, атрофия зрительного нерва которых явилась следствием перенесенных тяжелых черепно-мозговых заболеваний (менингит или арахноидит, осложнившийся скоплением черепно-мозговой жидкости, повышением черепно-мозгового давления и пр.).

Но даже среди детей с тяжелыми глазными заболеваниями лишь незначительное их число имеет полную цветослепоту (ахромазию). На уровне очень низкого зрения (0,005 и ниже) у ребенка может сохраняться ощущение желтого и синего цветов. Надо научить ребенка использовать это цветоощущение: «Синее пятно на твоем пути (клумба с цветами лаванды или васильков) – это сигнал к тому, что именно здесь следует повернуть к корпусу, где находится спортивный зал»; «желтое пятно на твоем пути – это остановка городского транспорта» и т.д.

Практика обучения и воспитания детей с тяжелыми глазными заболеваниями показала, что способность различать цвета в определенных случаях может развиваться. Большую роль в этом играют специальные упражнения в цветоразличении, дидактические игры, связанные с различением основных цветов и их оттенков, выполнение красочных рисунков и пр. Это объясняется тем, что систематическое и «многократное воздействие раздражителей оказывает сенсибилизирующее влияние на нервный субстрат, вследствие чего повышается чувствительность, понижается абсолютный и особенно различительный пороги чувствительности к цветам» [31, c.45].

Цветоощущение так же, как и острота зрения, и поле зрения, может изменяться в зависимости от освещения. Недостаточный или излишний уровень освещения, неравномерное распределение его яркости в поле зрения, слепящее действие источника света или присутствие резких теней в поле зрения могут отрицательно повлиять на данные зрительные функции: понизить остроту зрения и способность к цветоразличению, усилить нарушение поля зрения.

Степень адекватности цветоощущения зависит от того, насколько сохранна цветовая чувствительность ученика и насколько комфортно для его зрения освещение. Если освещенность излишне интенсивна для зрения ребенка, то может проявить себя явление Бецольда-Брюкке, когда при сильной освещенности красный цвет желтеет, а голубой синеет. Если освещенность весьма низка для ребенка, не отвечает состоянию его световой чувствительности, то может проявить себя явление Эбни, когда при слабом освещении зеленый ощущается как синий, а желто-зеленый – как зеленый.

С увеличением угла зрения и (или) повышением освещенности наблюдается переход от неадекватного ощущения цвета к адекватному. Этот переход имеет фазовый характер:

1 фаза неадекватного ощущения, когда протоаномал видит красный цвет как зеленый;

2 фаза «борьбы цветов», когда с увеличением угла зрения красный цвет ощущается как красный, подернутый зеленой пеленой;

3 фаза адекватного ощущения наступает тогда, когда с дальнейшим увеличением угла зрения красный цвет ощущается адекватно.

Величина угла зрения, при которой наступает фаза адекватного ощущения цвета зависит от степени цветоаномалии. Такое влияние угла зрения объясняется тем, что его увеличение влечет за собой расширение площади сетчатки, на которую действует зрительный раздражитель. А под влиянием суммации раздражений возникает более интенсивное ощущение.

Нужно помнить, что хроматическая (цветовая) чувствительность у частичнозрячих и слабовидящих различна к частям спектра: наиболее высокая – к желтому и голубому цвету (середина спектра), наиболее низкая – к красному и фиолетовому (края спектра). Следовательно, уровень цветоразличения детей с нарушением зрения возрастает по мере повышения светлоты и насыщенности цвета; наиболее подходящими для слабовидящих и частичнозрячих являются объекты, окрашенные в светлые и хорошо насыщенные, яркие тона.

Вместе с тем следует учитывать, что ощущение, являясь первоначальным психическим процессом, не только взаимодействует со всеми другими познавательными процессами, но имеет личностный характер, т.е. связано со всем комплексом психической деятельности, свойственной данной личности. Это объясняет тот факт, что концентрация и напряжение внимания значительно повышают световую и цветовую чувствительность. Настроение (в зависимости от того, положительное оно или отрицательное) также влияет на цветоощущение. В то же время синий и фиолетовый цвет могут оказывать утомляющее, угнетающее воздействие на человека.

До настоящего времени при обучении слабовидящих и частичнозрячих в основном обращается внимание на остроту зрения. Но этого недостаточно. Кроме состояния поля зрения, цветоощущения, необходимо учитывать состояние светоощущения ребенка, а также особенности процессов световой и темновой адаптации. Адаптация – это изменение чувствительности зрительной системы в зависимости освещенности. При низкой интенсивности света в окружающей среде развивается темновая адаптация (ее полная длительность в норме – 30 минут). При увеличении освещенности окружающей среды идет световая адаптация, которая завершается за 15-60 секунд.

Значительное число частичнозрячих и слабовидящих детей имеют пониженную или повышенную относительно нормы световую чувствительность. Составить представление о том, насколько выражено нарушение светоощущения у ребенка можно, наблюдая за ним. Учащиеся с повышенной световой чувствительностью прищуривают или закрывают глаза при ярком свете солнца или лампы. Ребенок со светобоязнью делает это в условиях такой освещенности, которая является для окружающих нормальной. Учащиеся с пониженной световой чувствительностью стараются приблизить к источнику света (к окну, лампе) то, что он желает рассмотреть, прочитать.

Трудно дается многим частичнозрячим и слабовидящим адаптация к изменениям освещенности. Отдельные из них испытывают дискомфорт, привыкая к более сильному освещению. Это дает основание считать, что у них нарушена световая адаптация и надо использовать различные средства, чтобы избежать световой дезадаптации (светозащитные очки, козырек над глазами и пр.). Другим частичнозрячим и слабовидящим трудно дается адаптация к более низкой освещенности, например, при переходе из светлого класса в темный коридор. Они дольше, чем люди с нормальным зрением, остаются дезадаптированными. Особенно высока частота отклонений от нормы световой чувствительности и темпов ее адаптационного роста среди учащихся с заболеванием глазного дна: световая чувствительность в пределах нормы в течение всей темновой адаптации зафиксирована только у 13,9% от общего количества учащихся с заболеваниями глазного дна. Причем нарушения адаптационных изменений, по данным З.Г.Бобровой (З.Г.Ермолович), весьма разнообразны [6]:

— при исходной световой чувствительности в пределах нормы или превосходящей наиболее высокую чувствительность нормально видящего школьника замедлены темпы роста ее в последующие периоды;

— при световой чувствительности, сниженной относительно нормы в период всей темновой адаптации, замедлены темпы ее роста;

— при темпах адаптационных изменений в пределах нормы пороги световой чувствительности выше в течение всей адаптации.

Характер патологических отклонений процесса темновой адаптации определяется локализацией заболевания зрительного анализатора. Учащиеся с заболеваниями сетчатки имеют типичные для данной группы низкие уровни световой чувствительности и темпы ее адаптационных изменений. Школьники с частичной атрофией зрительного нерва отличаются от указанной выше группы более высокими темпами роста световой чувствительности в процессе темновой адаптации, и, кроме того, световая чувствительность данной группы в среднем понижается относительно нормы в меньшей степени, чем световая чувствительность учащихся с заболеваниями сетчатки.

Зависимость световой чувствительности от остроты зрения, рассматриваемая в рамках глазного заболевания одной и той же локализации, весьма сложна и неоднозначна. При атрофии зрительного нерва в отдельные периоды темновой адаптации наблюдается обратная зависимость световой чувствительности от остроты зрения: слабовидящие имеют более низкую световую чувствительность (в 1,4-2 раза), чем частичнозрячие. Причем, повышенная световая чувствительность частичнозрячих (на 0-й и 5-й минутах адаптации) в дальнейшем сменяется или отсутствием значительных адаптационных изменений, или волнообразностью процесса адаптации (подъем световой чувствительности сменяется ее спадом). В данном случае нарушение нисходящих регулирующих нервных влияний со стороны ЦНС является причиной патологических изменений адаптационных механизмов зрительного анализатора. Возбудимые структуры при относительной самостоятельности, обусловленной частичным нарушением связи с ЦНС, отличаются повышенной возбудимостью (И.М.Сеченов, М.А.Островский, Г.Н.Сорохтина и др.). Отсутствие зависимости световой чувствительности от остроты зрения при патологических изменениях и сетчатки, и зрительного нерва объясняется различной последовательностью развития столь сложного заболевания глазного дна.

Для полной характеристики зрительных функций при тяжелых глазных заболеваниях необходимо знать состояние контрастной чувствительности и бинокулярной координации зрения.

Контрастная чувствительность — это качество зрения, позволяющее видеть разницу между поверхностями различной яркости. Для сравнения ощущений различной яркости можно провести следующий эксперимент: посмотрите на изображение квадрата (Рис. 7) левым глазом, закрыв правый глаз ладонью правой руки на 45-60 секунд. Затем, отведя ладонь правой руки в сторону, увидите, что линии в квадрате стали четче, ярче.

Рис. 7.

«Это получается потому, что наш мозг объединяет, суммирует яркости, которые поступают в каждый глаз, и потому предмет, видимый двумя глазами, кажется более светлым, ярким, чем предмет видимый одним глазом. Это одно из преимуществ, которое дает человеку зрение двумя глазами» [4, с.29].

Предметы, которые попадают в поле зрения человека, видны по-разному: близкие – ярко и четко, дальние – менее ярко и четко. Оценка четкости и контрастности видимого позволяет судить о расстоянии до каждого из объектов и между ними.

Зрение обеспечивает ощущение глубины пространства (перспективы). Это достигается бинокулярной координацией, которая совершается в процессе конвергенции – сведении зрительных осей до их пересечения на рассматриваемом предмете, т.е. в точке фиксации. При смотрении вдаль зрительные оси глаза располагаются параллельно благодаря тому, что мышечный аппарат обоих глаз находится в состоянии покоя. Рассматривание предмета вблизи требует сведения зрительных осей с помощью сокращения прямых мышц глаза. У частичнозрячих и слабовидящих детей конвергенция ослаблена из-за нарушения механизма сокращения прямых мышц глаза.

Эффект повышения и понижения зрительной чувствительности достигается не только в процессе взаимодействия зрительных функций (например, периферического и центрального зрения), но и в процессе взаимодействия зрительных ощущений с ощущениями других модальностей. Многочисленными экспериментами установлено, что воздействие звука по-разному влияет на световую и цветовую чувствительность. Сильные звуковые раздражители, диссонанс (звуки звучащие несозвучно, а потому вызывающие неприятное ощущение) понижают цветовую чувствительность. Слабые звуковые раздражители, консонанс (звуки, звучащие слитно, благозвучно и вызывающие приятные впечатления) повышают данный вид чувствительности. С учетом этой закономерности совершенно правомерно предположение А.И.Зотова [31], что чрезмерно высокая громкость речи учителя будет оказывать негативное влияние на световую и цветовую чувствительность частичнозрячих и слабовидящих школьников. А это в свою очередь может сказаться и на их остроте зрения.

Итак, зрительные ощущения частичнозрячих и слабовидящих качественно отличаются от одноименных ощущений нормально видящих. Это проявляется в резком понижении остроты зрения, цветовой и контрастной чувствительности, в сужении поля зрения, нарушении бинокулярной координации. Различия в этиологии и патогенезе, локализации глазного заболевания обуславливают индивидуальную «картину» нарушения зрительных функций ребенка. Знание и учет особенностей деятельности зрительного анализатора каждого школьника с тяжелым нарушением зрения обеспечивают индивидуализацию условий его обучения и воспитания. Исходя из рекомендаций офтальмолога, для комфортного протекания зрительной работы частичнозрячего и слабовидящего ребенка рассчитывается и создается необходимый уровень общей и индивидуальной освещенности, оптимальный угол зрения, обеспечивающие сенсибилизацию зрительных ощущений, соблюдается допустимая зрительная, интеллектуальная и физическая нагрузки, не провоцирующие его утомления, выполняются требования к качеству предъявляемой наглядности (размеры, контрастность, яркость, цветность изображения и пр.). Только соблюдая перечисленные выше условия организации зрительной работы, можно сохранить зрение частичнозрячих и слабовидящих детей, используя и развивая его в учебной, игровой, трудовой и других видах их деятельности.

Вопросы и задания к самопроверке

1. Объясните значение следующих ключевых терминов: зрительные функции, зрительные ощущения, цветовой тон, насыщенность (цвета), светлота, яркость, острота зрения, форменное (предметное) зрение, слепые, парциально слепые (частичнозрячие, частичновидящие), слабовидящие, угол зрения, поле зрения, цветоощущение, ахромазия, протанопия, дейтеранопия, тританопия, адаптация, темновая адаптация, световая адаптация, сенсибилизация, световая чувствительность, контрастная чувствительность, бинокулярная координация, бинокулярное зрение.

2. Какой раздражитель вызывает зрительные ощущения?

3. Опишите функциональную предназначенность каждого структурного элемента глаза для возникновения зрительных ощущений.

4. Что такое острота зрения?

5. Какие группы детей выделяются в современной тифлопсихологии и тифлопедагогике в зависимости от степени снижения остроты зрения?

6. Охарактеризуйте зрительные возможности детей, имеющих остроту зрения от 0,005 до 0,01; от 0,02 до 0,04; от 0,05 до 0,08; от 0,09 до 0,2.

7. При каких условиях имеет место сенсибилизация зрительной чувствительности, сопровождающаяся повышением остроты зрения?

8. Что такое угол зрения? Как можно увеличить угол зрения для частичнозрячих и слабовидящих детей?

9. Влияет ли тяжелая патология зрительного анализатора на состояние поля зрения? Опишите возможные виды нарушений поля зрения у частичнозрячих и слабовидящих детей.

10. Укажите границы в сужении поля зрения, когда независимо от остроты зрения, человек относится к слепым или слабовидящим.

11. Объясните, как можно рассчитать оптимальные размеры объекта для зрительного восприятия в зависимости от состояния поля зрения частичнозрячего или слабовидящего ребенка.

12. Расскажите об особенностях нарушения цветоощущения у детей с дефектом зрения. Как проявляется зависимость состояния цветоощущения от остроты зрения и локализации глазного заболевания?

13. Охарактеризуйте условия, определяющие адекватность цветоощущения? В чем состоит сущность явлений Бецольда-Брюкке и Эбни.

14. Опишите проявления нарушений темновой и световой адаптации у частичнозрячих и слабовидящих детей.

15. Как ощущение контрастности влияет на зрительное восприятие пространства?

16. Как достигается бинокулярная координация? Какое она имеет значение для отражения окружающего мира? Почему нарушена конвергенция у детей с нарушением зрения и как это сказывается на их зрительных ощущениях?

17. Для чего необходимо учитывать индивидуальную «картину» нарушения зрительных функций детей?

Литература для аннотирования и конспектирования

1. Зотов А.И. Очерки теории зрительных ощущений. Л., 1971. с. 42-65

Характеристика зрительного анализатора.

Приблизительные границы длин и соответствующие им ощущения показаны на рис. 2.12.
Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Наибольшая чувствительность в условиях обычного дневного освещения (В= 9,56 кд/м2) достигается при длине волн 554 нм (в желто-зеленой части спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.
Характеристикой чувствительности является относительная вид- ность — КХ = SX/Sm!lK, где 51ШХ —ощущение, вызываемое источником излучения с длиной волны 554 нм; SK—ощущение, вызываемое источником той же мощности с длиной волны X.

Полный диапазон световой чувствительности 3 • 10″8. 2,25 • 10s кд/м2. Абсолютная слепящая яркость наступает при 225 000 кд/м2. Эффект ослепления может наступить и при меньших яркостях, если скорость нового объекта, попавшего в поле зрения, превысит яркость того объекта, на которую адаптирован глаз.
Минимальная интенсивность светового воздействия, вызывающая ощущение света, называется порогом световой чувствительности. В качестве меры интенсивности принимается яркость воспринимаемого объекта в канделах на квадратный метр (кд/м2). В случае восприятия объектов, светящихся отраженным светом, яркость рассчитывают по формуле В= рЕ, где р —коэффициент отражения поверхности; Е — освещенность, лк.
Порог световой чувствительности изменяется в широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.
Наиболее высокая чувствительность, достигаемая в ходе темновой адаптации в течение нескольких (до 3—4) часов, представляет собой абсолютный порог световой чувствительности.
Различие предмета на фоне других определяется контрастом его с фоном. Для практических целей используется показатель, именуемый порогом контрастной чувствительности. Величина контраста оценивается количественно, как отношение разности яркости (кд/м2) предмета и фона к большей яркости: темный объект на светлом фоне (прямой контраст):
светлый объект на темном фоне (обратный контраст):

где Д* и Вф —яркости объекта и фона.

Оптимальная величина контраста считается 0,6. 0,9.
Временные характеристики восприятия сигналов: латентный период (скрытый период) — время от подачи сигнала до момента возникновения ощущения (0,15. 0,22 с); порог обнаружения сигнала при большей яркости —0,001 с, при длительности вспышки 0,1 с. Яркость сигнала практического значения не имеет; привыкание к темноте (неполная темновая адаптация) длится от нескольких секунд до нескольких минут; восприятие мелькающего света (критическая частота слияния мельканий) изменяется от 14 до 70 Гц в зависимости от яркости импульсов, их формы, угловых размеров объекта, уровня зрительной адаптации, функционального состояния человека и т.п. Для исключе-

ния слияния мельканий рекомендуется проецирование сигналов с частотой 3. 8 Гц.
При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. При оптимальной освещенности (100. 700 лк) порог разрешения составляет от Г до 5 мин. При уменьшении контрастности острота зрения снижается.
При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120. 180°, по вертикали вверх — 55. 60° и вниз—65. 72°. Опознание взаимного расположения, форм объектов возможно в границах: вверх—25, вниз—35, право и влево —по 32° от оси зрения. В поле бинокулярного зрения предметы не распознаются, но обнаруживаются. Точное восприятие зрительных сигналов и четкое различение деталей возможно только в центральной части поля зрения размером 3° от оси во все стороны. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка восприятия абсолютной удаленности составляет 12 % при дистанции 30 м. Восприятие пространства —формы, объема, величины и взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, достигается за счет бинокулярного зрения двумя глазами.
Информация об удалении предметов достигается за счет конвергенции — сведений зрительных осей на объекте восприятия, благодаря чему возникают мышечные двигательные ощущения, которые и дают информацию.