Дальнозоркость и близорукость. Здоровый глаз при смотрении вдаль преломляет пучок параллельных лучей так, что они фокусируются в центральной ямке. При близорукости параллельные лучи собираются в фокус впереди центральной ямки, в нее попадают расходящиеся лучи и потому изображение предмета расплывается. Причинами близорукости могут быть напряжение ресничной мышцы при аккомодации на близкое расстояние или слишком длинная продольная ось глаза.
При дальнозоркости (из-за короткой продольной оси) параллельные лучи фокусируются позади сетчатки, и в центральную ямку попадают сходящиеся лучи, что также вызывает нечеткость изображения.
Оба дефекта зрения можно корректировать. Близорукость исправляют двояковогнутые линзы, которые уменьшают лучепреломление и отодвигают фокус на сетчатку; дальнозоркость – двояковыпуклые линзы, увеличивающие лучепреломление и потому придвигающие фокус на сетчатку.
5.3. Световая и цветовая чувствительность. Световоспринимающая функция
При действии световых лучей происходит фотохимическая реакция расщепления родопсина и йодопсина, причем скорость реакции зависит от длины волны луча. Расщепление родопсина на свету дает световое ощущение (бесцветное), йодопсина – цветовое. Родопсин расщепляется значительно быстрее йодопсина (примерно в 1000 раз), поэтому возбудимость палочек к свету больше, чем колбочек. Это позволяет видеть в сумерках и при слабом освещении.
Родопсин состоит из белка опсина и окисленного витамина А (ретинена). Йодопсин также состоит из соединения ретинена с белком опсином, но другого химического состава. В темноте при достаточном поступлении витамина А восстановление родопсина и йодопсина усиливается, поэтому при переизбытке витамина А (гиповитаминозе) происходит резкое ухудшение ночного зрения – гемералопия. Разница в скорости расщепления родопсина и йодопсина приводит к различию в сигналах, поступающих в зрительный нерв.
В результате фотохимической реакции возникшее возбуждение из ганглиозных клеток передается по зрительному нерву в наружные коленчатые тела, где происходит первичная обработка сигнала. Затем импульсы передаются в зрительные зоны больших полушарий, где они декодируются в зрительные образы.
Цветоощущение. Человеческий глаз воспринимает световые лучи различной длины волны от 390 до 760 нм: красный – 620–760, оранжевый – 585–620, желтый – 575–585, зелено-желтый – 550–575, зеленый – 510–550, голубой – 480–510, синий – 450–480, фиолетовый – 390–450. Световые лучи, имеющие длину волны меньше 390 нм и больше 760 нм, глазом не воспринимаются. Самая распространенная теория цветоощущения, основные положения которой впервые были высказаны М.В. Ломоносовым в 1756 г., а в дальнейшем развиты английским ученым Томасом Юнгом (1802) и Г.Л.Ф. Гельмгольцем (1866) и подтверждены данными современных морфофизиологических и электрофизиологических исследований, состоит в следующем.
Существует три вида колбочек, в каждой из которых имеется только одно цветореактивное вещество, обладающее возбудимостью к одному из основных цветов (красному, зеленому или синему), а также три группы волокон, каждая из которых проводит импульсы от колбочек одного вида. Цветовой раздражитель действует на все три вида колбочек, но в разной степени. Различные сочетания степени возбуждения колбочек создают разные цветовые ощущения. При равном раздражении всех трех типов колбочек возникает ощущение белого цвета. Данная теория получила название трехкомпонентной теории цвета.
Особенности координации зрения у новорожденных. Ребенок рождается видящим, но четкое, ясное видение у него еще не развито. В первые дни после рождения движения глаз у детей не координированы. Так, можно наблюдать, что у ребенка правый и левый глаз двигаются в противоположных направлениях или при неподвижности одного глаза второй свободно двигается. В этот же период наблюдаются некоординированные движения век и глазного яблока (одно веко может быть открыто, а другое опущено). Становление координации зрения происходит ко второму месяцу жизни.
Слезные железы у новорожденного развиты нормально, но плачет он без слез – отсутствует защитный слезный рефлекс из-за недоразвития соответствующих нервных центров. Слезы при плаче у детей появляются после 1,2–2 месяцев.
5.4. Световой режим в учебных заведениях
Как правило, учебный процесс тесно связан со значительным напряжением зрения. Нормальный или немного повышенный уровень освещения школьных помещений (классных комнат, кабинетов, лабораторий, учебных мастерских, актового зала и т. д.) способствует снижению напряжения нервной системы, сохранению работоспособности и поддержанию активного состояния учащихся.
Солнечный свет, в частности ультрафиолетовые лучи, способствуют росту и развитию детского организма, снижают риск распространения инфекционных болезней, обеспечивают образование витамина D в организме.
При недостаточном освещении учебных помещений школьники слишком низко наклоняют голову при чтении, письме и др. Это вызывает усиленный приток крови к глазному яблоку, оказывающей на него дополнительное давление, которое приводит к изменению его формы и способствует развитию близорукости. Чтобы избежать этого, желательно обеспечить проникновение прямых солнечных лучей в помещения школы и строго соблюдать нормы искусственного освещения.
Естественное освещение. Освещенность рабочего места школьника и учителя прямыми или отраженными лучами солнца зависит от нескольких параметров: от расположения школьного здания на участке (ориентации), интервала между высокими зданиями, соблюдения коэффициента естественной освещенности, светового коэффициента.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – это выраженное в процентах отношение освещенности (в люксах) внутри помещения к освещенности на том же уровне под открытым небом. Данный коэффициент считается основным показателем освещенности классной комнаты. Он определяется при помощи люксметра. Минимально допустимый КЕО для классных комнат в районах средней полосы России – 1,5 %. В северных широтах этот коэффициент выше, в южных – ниже.
Световой коэффициент – это отношение площади стекла в окнах к площади пола. В классах и мастерских школы он должен быть не менее 1: 4, в коридорах и спортивном зале – соответственно 1:5, 1:6, во вспомогательных помещениях – 1: 8, на лестничных площадках – 1: 12.
Освещенность классных комнат естественным светом зависит от формы и величины окон, их высоты, а также от наружного окружения здания (соседние дома, зеленые насаждения).
Закругление верхней части оконного проема при одностороннем освещении нарушает отношение высоты края окна к глубине (ширине) комнаты, которое должно составлять 1:2, т. е. глубина комнаты должна превышать двойную высоту от пола до верхнего края окна. На практике это означает: чем выше верхний край окна, тем больше прямых солнечных лучей попадает в комнату и тем лучше освещены парты, стоящие в третьем ряду от окон.
Для предотвращения слепящего действия прямых солнечных лучей и перегревания комнат над окнами снаружи навешивают специальные козырьки, а изнутри помещение затеняют светлыми шторами. Для предотвращения слепящего действия отраженных лучей не рекомендуется красить потолки и стены масляными красками.
На освещенность школьных помещений влияет и цвет мебели, поэтому парты красят в светлые тона или покрывают светлым пластиком. Загрязненность оконных стекол и цветы, стоящие на подоконниках, снижают освещенность. На подоконники разрешается ставить цветы высотой (вместе с вазоном) не более 25–30 см. Высокие цветы размещают у окон на подставках, причем так, чтобы их крона не выступала над подоконником выше 25–30 см, или в простенках на подставках-лесенках или кашпо.
Искусственное освещение. В качестве источников искусственного освещения школьных помещений применяются лампы накаливания мощностью 250–350 Вт и люминесцентные лампы «белого» света (типа СБ) мощностью 40 и 80 Вт. Люминесцентные светильники рассеянного света подвешивают в помещениях, где высота потолка составляет 3,3 м, при меньшей высоте используют потолочные плафоны. Все светильники должны быть оборудованы бесшумными пускорегулирующими устройствами. Общая мощность люминесцентных ламп классной комнаты должна составлять 1040 Вт, ламп накаливания – 2400 Вт, что достигается путем установки не менее восьми светильников по 130 Вт в каждом при люминесцентном освещении и восьми светильников по 300 Вт при лампах накаливания. Норма освещенности (в ваттах) на 1 кв. м площади классной комнаты (так называемая удельная мощность) при люминесцентных лампах составляет 21–22, при лампах накаливания – 42–48. Первая соответствует освещенности в 300 лк, вторая – 150 лк на рабочем месте школьника.
