Показатели кровотока в сосудах глаза и глазницы у практически здоровых взрослых людей

Автор: В. Г. Лелюк, Д. А. Головин, С. Э. Лелюк, С. В. Никитин, Ф. С. Дзиова

НИИ цереброваскулярной патологии и инсульта ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет Росздрава; ГОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава, Москва

Неинвазивное определение кровообращения в сосудах глаза и глазницы при различных состояниях с первичным либо вторичным вовлечением в патологический процесс органа зрения получает все большее распространение в повседневной офтальмологической практике.

Нарушениям циркуляции в этом сосудистом бассейне уделяют значительное внимание, с их наличием и выраженностью связывают генез зрительных расстройств [1,5, 15, 17, 19, 30, 36, 37]. Во многом столь высокий интерес клиницистов обусловлен внедрением неинвазивных ультразвуковых методов исследования, среди которых лидирующие позиции принадлежат ультразвуковому дуплексному сканированию — ДС эхографии в режиме серой шкалы с цветовым допплеровским кодированием и спектральным допплеровским анализом — современному активно развивающемуся высокоинформативному способу визуализации, позволяющему в режиме реального времени определять характеристики внутрипросветных потоков в глазных и глазничных артериях и венах. Интерпретация результатов допплеровских ангиологических исследований обычно основана на сопоставлении полученных при измерениях и расчетах показателей, отражающих величины линейных скоростей, уровня сопротивления потоков в артериях и венах с таковыми на противоположной стороне (в случае односторонних поражений) либо с «нормативными» значениями, полученными в результате исследования в контрольных группах или приводимыми в многочисленных публикациях [7, 21, 28, 47].

Глаз является структурой со сложным устройством собственной сосудистой системы, а также многоуровневой локальной регуляцией кровотока.

Артериальные и венозные сети глазницы не являются изолированными и тесно связаны с системами наружных и внутренних сонных артерий, вне- и внутричерепных вен. Кроме того, строение означенных сетей вариабельно.

Это в равной мере касается основных артериальных (глазная артерия — ГА, слезная артерия, задние цилиарные артерии) и венозных (верхняя глазная вена — ВГВ и ее притоки, внутренняя глазная вена, верхнее и нижнее венозные сплетения) стволов, их отхождений, ветвлений и многочисленных артерио-артериальных и вено-венозных анастомозов [3, 10, 26].

Как и любые другие неизолированные циркуляторные системы, обладающие свойством саморегуляции тонуса сосудов, глазная и глазничная сосудистые сети подчиняются влиянию общих (системных) факторов [13, 16, 27]. Подобные воздействия (гуморальные и нейрогенные) могут обусловливать разнонаправленные изменения интенсивности артериального притока и венозного оттока в глазу и других органах и тканях глазницы, в той или иной системе нивелирующиеся за счет активации местных механизмов регуляции сосудистого тонуса в ГА, центральной артерии сетчатки (ЦАС), артериях сосудистой оболочки [3, 16, 32, 39, 46].

Существует и ряд естественных причин, с которыми ассоциируют увеличение или уменьшение кровотока в орбитальных сосудах. Например, уровень артериального давления (АД), эмоциональный фон, связанный в том числе и с отношением человека к проводимому исследованию. Определенное значение имеют также возраст и пол.

Все это не следует игнорировать при осуществлении исследований, предполагающих формирование контрольных групп (как практически здоровых молодых людей, так и лиц старшего возраста), учитывая определенный набор факторов, способных оказывать влияние на уровень кровотока в сосудах глаза и глазницы.

Помимо означенных выше факторов, на результат определения допплеровских показателей кровотока в сосудах глазницы с помощью ультразвуковых методов, в том числе ДС, непосредственным образом влияют объективные и субъективные причины, связанные с методологией ультразвуковых исследований [8, 18].

К первым могут быть отнесены характеристики ультразвукового сканера и используемых датчиков, определяющие пространственное и временное разрешение, особенно в цветовом и спектральном допплеровских режимах (поскольку визуализация стенок артерий и вен глазницы и глаза в В-режиме на современном уровне развития ультразвуковых технологий принципиально невозможна), а также конституциональные особенности, ограничивающие качество получаемых изображений, ко вторым — нарушение методики сканирования и/или немотивированные изменения протокола и ошибки, сопутствующие любым измерениям, производимым вручную.

При формировании представлений о «нормальных» допплеровских характеристиках кровотока в артериях и венах глаза и глазницы величина последних имеет принципиальное значение.

Целью настоящей работы явилось изучение допплеровских характеристик кровотока в артериях и венах глаза и глазницы в покое методом высокоразрешающего дуплексного сканирования у практически здоровых добровольцев.

Материал и методы

Ультразвуковое ДС сосудов глаза и глазницы выполнено у 30 практически здоровых добровольцев (28 мужчин и 2 женщины) без клинико-инструментальных признаков соматических и офтальмологических заболеваний.

Возраст обследованных составил от 17 до 52 лет (средний возраст 27,4 ± 10,3 года). Данных анамнеза о повышении уровня АД, а также объективных признаков вторичных гипертонических изменений со стороны сосудов органов-мишеней ни в одном случае не было. Среднее АД в момент исследования, определенное по методу Короткова в плечевой артерии, составляло от 73,3 до 116,7 мм рт. ст. (в среднем 89,3 ± 11,4 мм рт. ст.).

У всех включенных в исследование добровольцев предварительно выполняли ультразвуковое ДС экстракраниальных отделов брахиоцефальных артерий (плечеголовной ствол в дистальном отделе, общие сонные артерии, наружные сонные артерии в проксимальных отделах, внутренние сонные артерии от устья до входа в череп, проксимальные сегменты подключичных артерий, позвоночные артерии в сегментах VI и V2), транскраниальное ДС (интракраниальные отделы внутренних сонных артерий, передние сегменты А1 и А2, средние сегменты Ml и М2, задние сегменты Р1 и Р2 мозговых артерий, V4 — сегменты позвоночных артерий и базиллярная артерия). Кроме того, исследовали состояние внутренних яремных вен на уровне нижних луковиц и определяли показатели кровотока в их просветах, а также допплеровские характеристики потоков в прямом синусе. Признаков структурных и гемодинамических нарушений во всех указанных сосудах не выявлено.

ДС сосудов глаз и ретробульбарного пространства проводили в положении обследуемого лежа на спине в затемненном помещении при температуре воздуха 21—23°С. Во избежание изменений гемодинамики, связанных с положением тела, перед началом исследования пациент находился в положении лежа на спине с закрытыми глазами не менее 10 мин. Непосредственно перед сканированием измеряли АД в плечевой артерии по методу Короткова.

Исследование осуществляли транспальпебрально через гелевую «подушку» многочастотными линейными датчиками 17L8 и 9L4 на ультразвуковом сканере Acuson Sequoia 512 («Siemens AG», Германия) в В-режиме, режимах цветового допплеровского кодирования (ЦДК) (сдвиг частот — «скорости» и/или интенсивности — «энергии»), спектральном допплеровском режиме. Центральные частоты сканирования (в В-режиме составляли 8—15 и 5—12 МГц, в режимах ЦДК — 7—14 и 4—7 МГц, в спектральном допплеровском режиме — 7 и 3,5—5 МГц соответственно разным датчикам) подбирали в зависимости от глубины расположения исследуемой зоны, снижая при ее увеличении. Использовали режим второй гармоники. Маркер фокусировки лучей устанавливали на уровне изучаемой зоны или на 1 см глубже.

При сканировании в В-режиме получали эхографические изображения роговицы, передней камеры, радужной оболочки, хрусталика, стекловидного тела, сетчатки, зрительного нерва, ретробульбарной клетчатки и наружных мышц глазного яблока, а также границ глазницы (костные структуры). В режиме цветового допплеровского кодирования (скоростного или энергетического) регистрировали цветовые картограммы потока в центральной артерии (ЦАС) и вене сетчатки (ЦВС), коротких цилиарных артериях (КЦА), длинных цилиарных артериях (ДЦА), ГА, ВГВ.

Цветовые картограммы потоков в ЦАС и ЦВС лоцировали в структуре дистального отрезка зрительного нерва, КЦА — ла-теральнее и медиальнее либо выше или ниже зрительного нерва у заднего полюса глаза, ДЦА — в проекции средней трети зрительного нерва по обе стороны (медиально и латерально). Ориентиром для локации ГА служили костные структуры вершины глазницы, ВГВ — верхнелатеральная стенка.

Применение режимов ЦДК было связано с невозможностью визуализации стенок исследуемых сосудов и использовалось только для правильного позиционирования метки контрольного объема и коррекции допплеровского угла.

Допплеровские показатели потоков во всех сосудах определяли в спектральном допплеровском режиме с соблюдением общих требований к проведению допплеровских измерений. Доп-плеровский угол корректировали с использованием вариантных карт и электронного позиционирования в строгом соответствии с ходом цветовых картограмм; его величина после коррекции не превышала 60°.

При проведении измерений в спектральном допплеровском режиме определяли:

• в артериях — пиковую систолическую скорость кровотока (VPS), максимальную конечную диастолическую скорость кровотока (VED), усредненную по времени максимальную скорость кровотока (ТАМХ), время ускорения (AT); рассчитывали индекс периферического сопротивления (Pourcelot, RI), пульсативный индекс (Gosling, PI), систолодиастолическое соотношение (S/D), индекс ускорения (AI);

• в венах — максимальную скорость кровотока (Vmax), минимальную скорость кровотока (Vmin) и усредненную по времени максимальную скорость кровотока (ТАМХ) за несколько дыхательных циклов; если венозный кровоток был синхронизирован с фазами сердечного цикла, то, кроме Vmax, Vmin и ТАМХ, оценивали амплитуды пиков A, S, (V — при его наличии) и Т [7].

Для оценки воспроизводимости «межоператорских» и «внутриоператорских» ошибок, а также расчета относительной погрешности измерения при регистрации допплеровских характеристик кровотока выделили 10 обследованных, у которых провели десятикратные последовательные измерения показателей кровотока в ГА, ЦАС и ВГВ. Обследование проводили поочередно 2 оператора: с опытом и без опыта осуществления офтальмологических ультразвуковых исследований. Второй исследователь сменял первого сразу после окончания записи и не был информирован о результатах предыдущих измерений. Таким образом, каждый исследователь осуществил 5 регистрации допплеровских спектров для ГА, ЦАС и ВГВ. Все измерения и расчеты осуществляли отсроченно с использованием встроенной рабочей станции сканера.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием пакета SPSS 13.00 для Windows. Предварительно все полученные данные после формализации были преобразованы в электронные таблицы в формате SPSS.

Для описания характеристик потоков в сосудах глаза и глазницы методом Колмогорова—Смирнова оценивали нормальность распределения, после чего вычисляли выборочные средние, медианы, стандартные отклонения и стандартные ошибки средних, минимальные и максимальные значения в выборках. Уровень значимости принимали за 95% [4].

При определении внутриоператорской ошибки применяли одномерный дисперсионный анализ для повторных измерений (анализ множественных сравнений — АМС). Оценку меры сопряженности допплеровских показателей, полученных одним оператором, проводили с использованием корреляционного анализа с расчетом коэффициента внутриклассовой корреляции (КВК) [2, 43].

Изучение связи между некоторыми допплеровскими показателями, измеренными разными исследователями, проводили с использованием корреляционного анализа Спирмена (при малом числе наблюдений — указанная выше подгруппа из 10 человек) и Пирсона (для группы в целом) при условии нормального распределения [4].

Относительную погрешность измерения у разных исследователей вычисляли как отношение разности медиан 5 измерений показателя, произведенных операторами, к средней арифметической величине значений, полученных обоими исследователями, умноженное на 100.

Результаты и обсуждение

Результаты определения «межоператорских» и «внутриоператорских» различий повторных измерений и расчетов допплеровских показателей потоков в ЦАС, ГА и ВГВ, а также степень сопряженности величин соответствующих показателей у 10 человек, обследованных разными операторами, представлены в табл. 1 и 2.

При пятикратном определении допплеровских показателей кровотока в указанных артериях и венах достоверные различия результатов повторных измерений получены лишь у одного оператора для времени ускорения (F = 4,69; р = 0,04) и индекса ускорения потока (F = 3,57; р = 0,02) в ЦАС. Указанная разница может быть объяснена неточностями расположения маркеров при измерении времени систолического подъема и соответствующих ему изменений скорости потока, на основании чего вычисляли индекс ускорения.

Закономерно, что означенные методические погрешности имели место у оператора с меньшим опытом подобных исследований, что вполне логично подтверждает необходимость совершенствования навыков изучения кровотока в сосудах глаза и глазницы и оценки его результатов для получения высоковоспроизводимых данных [41]. Для ГА и ВГВ подобных различий не получено.

Значения КВК, отражающего степень сопряженности между результатами повторных измерений, позволили зафиксировать прямые значимые зависимости между анализируемыми показателями во всех сосудах, кроме индекса ускорения в ЦАС у менее опытного оператора (f = 0,02; р = 0,38). Наиболее сильные взаимосвязи продемонстрированы при анализе показателей, полученных обоими исследователями, наблюдали при измерении линейных скоростей кровотока в ГА (0,79 < f < 0,93; р < 0,05), ВГВ (0,5 < f < 0,88; р < 0,05), умеренные и слабые, но достоверные (0,15 < f < 0,53; р < 0,05) — в ЦАС. Вероятнее всего, последнее является следствием невозможности длительной фиксации глазного яблока в строго определенном положении во время исследования кровотока в ЦАС, в то время как ГА и ВГВ являются относительно неподвижными, находясь в постоянных анатомических "ложах", образованных костями, мышцами и соединительнотканными образованиями [3].

У оператора, владеющего навыками офтальмологических эхографических исследований, не зарегистрировано значимых корреляций между результатами повторных расчетов индекса ускорения. Как уже отмечено выше, его определение сопряжено с использованием в расчетной формуле времени систолического подъема и изменения скорости за это время. Неточности процессов измерений (как времени, так и скорости) увеличивают степень ошибки, вследствие чего значения индекса характеризуются меньшей воспроизводимостью и большей внутриоператорской ошибкой.

Расчет КВК при ангиологических исследованиях в офтальмологической практике ранее использовали другие исследователи. Так, в публикации В. Г. Лелюка и соавт. приведены результаты определения КВК при оценке сопряженности результатов пятикратных повторных измерений допплеровских показателей кровотока в собственных сосудах увеальной меланомы [6]. Е. Matthiessen и соавт. опубликовали результаты оценки воспроизводимости у больных глаукомой и у здоровых лиц [33]. В целом эти работы имеют одинаковые результаты, подтверждающие высокую воспроизводимость результатов измерения допплеровских показателей потоков в основных сосудах глаза и глазницы.

Для определения значимости межоператорских различий повторных измерений и последующих расчетов показателей в одних и тех же сосудах в связи с малочисленностью наблюдений и зависимостью выборок применяли непараметрический метод парных сравнений Вилкоксона. Результаты проведенного анализа представлены в табл. 3.

Значимых межоператорских различий не было получено для скоростных характеристик потоков из просвета ВГВ, а также Vps в ЦАС и ГА, ТАМХ, PI, AT и AI в ЦАС, RI в ГА. Все остальные измеренные и рассчитанные операторами величины продемонстрировали достоверные различия. С одной стороны, причиной подобных результатов могло быть малое число наблюдений и как следствие использование непараметрических методов сравнения, с другой — реальные межоператорские различия. Первое расценивали как более вероятное, в связи с чем была вычислена относительная погрешность измерения для всех анализируемых показателей (табл. 4).

Наименьшая межоператорская ошибка имела место для Vps в ЦАС и ГА, а также Vmax в ВГВ, для показателей периферического сопротивления PI и RI в ГА. Все параметры, для которых ранее (см. табл. 3) были показаны межоператорские различия, кроме PI в ГА, продемонстрировали значительно большие ошибки при повторных измерениях (расчетах), разными исследователями. Отчасти это подтвердило ранее высказанное предположение о том, что значимые различия (см. табл. 3) являются следствием малочисленности наблюдений и использования в связи с этим непараметрических критериев сравнения. В целом полученные данные свидетельствуют о том, что межоператорская ошибка была минимальной при измерении Vps в исследованных артериях и Vmox в ВГВ.

Еще одним подтверждением высокой воспроизводимости результатов исследования показателей кровотока в сосудах глаза и орбиты являлись данные корреляционного анализа, который подтвердил наличие сильных прямых значимых корреляций между значениями Vps и ТАМХ в ЦАС, Vps, Ved, ТАМХ, PI и RI в ГА, Vimx, Vmin и ТАМХ в ВГВ, определенными разными исследователями (0,844 < г < 0,985; р 0,05) и при визуальном анализе распределения с наложением кривой Гаусса [2].

Результаты корреляционного анализа с использованием критерия Пирсона, проведенного для определения наличия и силы связи между допплеровскими показателями кровотока в артериях и венах глаза и глазницы, а также оценки влияния факторов, которые могут оказывать воздействие на кровоток в указанных сосудах у практически здоровых людей, представлены на рис. 2—7.

Так, обнаружена сильная прямая корреляционная зависимость ТАМХ в правой и левой ГА (г = 0,863; р = 0,0001), характеризующая общность их отхождения от внутренних сонных артерий, которым присущ относительно постоянный уровень кровотока. Вместе с тем не выявлено корреляционных зависимостей между показателями кровотока в ЦАС на разных сторонах. Зафиксирована прямая корреляционная связь средней силы между величинами ТАМХ артериального притока и венозного оттока по ЦАС и ЦВС (г = 0,662; р = 0,007), слабая прямая связь между Vps в ГА и ТАМХ в ВГВ (г = 0,379; р = 0,03).

Для КЦА и ДЦА выявлена прямая корреляционная связь средней силы (/- = 0,668; р = 0,0001) для значений пульсативного индекса, отражающая одинаковый уровень сопротивления дистального ре-зистивного русла обеих артерий в хориоидее [14]. Кроме того, зарегистрирована прямая корреляционная связь средней силы между возрастом, средним АД в момент исследования (г = 0,52; р = 0,003) и ТАМХ в ЦАС (г= 0,429; р = 0,018). Для ГА подобных зависимостей не получено.

Полученные данные не подтверждают результатов ДС сканирования артерий глаз и глазниц у 138 обследованных, приведенных A. Harris и соавт. [23], которые констатировали отсутствие связи между уровнем АД и допплеровскими показателями кровотока в ГА и ЦАС. V. Kozobolis и соавт. [29], искусственно повышавшие уровень АД у молодых здоровых добровольцев, также показали определенную обособленность ЦАС от его влияния. По всей вероятности, эти различия являются следствием разной степени активации миогенной регуляции сосудистого тонуса в ЦАС с возрастом: у молодых людей, включенных в настоящее исследование, интенсивность ауторегуляторных ответов могла быть выше.

Зависимость уровня кровотока в ЦАС от возраста дискутабельна. Так, W. Gilles и соавт. [20], изучая гемодинамику в сосудах глаза методом ДС, выявили обратную связь значений Vps в ГА и ЦАС с возрастом. Аналогичные результаты были получены и Т. Williamson и соавт. [45] путем проведения регрессионного анализа, показавшего снижение пиковых скоростей кровотока и повышение уровня RI в ЦАС с возрастом. В то же время A. Harris и соавт. [23], обследовавшие мужчин и женщин в возрасте от 20 до 90 лет (средний возраст 47 ± 20 лет), указывают на отсутствие изменений линейных скоростей кровотока в ЦАС с возрастом. Проведенный нами линейный регрессионный анализ подтверждает прямую связь возраста и ТАМХ в ЦАС (t = 3,2; р = 0,003) у обследованных молодых практически здоровых добровольцев. Это тем более важно, если учесть крайне незначительный возрастной размах в группе лиц, включенных в настоящее исследование.

Имеющиеся несоответствия в какой-то мере могут быть объяснены выраженными различиями групп по возрасту и полу. Так, в сформированной нами выборке средний возраст составлял 27,4 ± 10,3 года, в то время как в работе Т. Williamson и соавт. [45] — 49,1 ± 19,6 года. Это позволяет сделать как минимум два важных вывода.

Во-первых, при увеличении возраста обследуемых, помимо естественной инволюции, наблюдается реализация традиционных факторов риска, суммарный эффект которых, очевидно, может изменять кровоток в сосудах глаза и глазницы, а также присутствуют нарушения непосредственно зрительных функций глаза (пресбиопия, макулярная дистрофия, различные ангиопатии и т. п.).

Во-вторых, у женщин в силу гормональной зависимости (и непостоянства в силу этого сосудо-двигательной функции эндотелия) показатели кровотока значительно более вариабельны, чем у мужчин, что при разовых оценках обусловливает неточный результат и затрудняет исследование зависимостей от действия других факторов [22, 24]. Таким образом, сам принцип формирования групп для анализа допплеровских показателей кровотока в сосудах глаза и глазницы подразумевает неодинаковые результаты, что объясняется рядом обстоятельств, поэтому для осуществления адекватных сравнений необходимо иметь как можно более полную информацию о лицах, сведения о которых включены в анализ.

Результаты определения допплеровских показателей потоков в сосудах глаза и глазницы методом ДС, опубликованные разными авторами, приведены в табл. 6.

Результаты многочисленных исследований, представленные в табл. 5, свидетельствуют о существенной вариабельности допплеровских показателей потоков в сосудах глаза и глазницы. С учетом, однако, приведенных выше аргументов, объясняющих возникновение погрешности измерений, наиболее вероятной причиной подобной гетерогенности могут служить зависимые от оператора ошибки измерений и расчетов. Наиболее значительные различия имеют место для величины пиковой систолической скорости потока в ГА, значения которой, поданным разных авторов, варьируют от 30,8 ± 10,6 см/с [17] до 45,3 ± 10,5 см/с [44].

При этом диапазон величин RI оказался более узким — от 0,7 + 0,01 [15] до 0,77 ± 0,06 [33]. Следовательно, учитывая непрямолинейность и вариабельность хода ГА в вершине глазницы [3, 26], речь может идти о методологических различиях, связанных, по-видимому, с коррекцией допплеровского угла, точность которой критична для величин измеряемых скоростей, но малозначима для расчета резистивного индекса.

Точное соответствие допплеровского угла вектору потока в просвете сосуда возможно только при наличии качественной цветовой картограммы потока на относительно прямолинейном участке при невозможности визуализации просвета в режиме серой шкалы (что справедливо для всех сосудов глаза и глазницы), а для ГА выполнение этого условия затруднительно. Кроме того, ряд авторов констатируют снижение линейных скоростей кровотока и повышение уровня периферического сопротивления в ГА с возрастом [23, 45].

Показатели Vps и RI в ЦАС (см. табл. 5) также оказались вариабельными. Диапазон приводимых разными исследователями значений V составил от 9,3 + 2 см/с [12] до 17,3 + 2,6 см/с [45], a R1 – от 0,63 ± 0,09 [44] до 0,74 ± 0,02 [25]. В отличие от ГА картограмма потока в ЦАС, как правило, более качественная и существенных затруднений коррекции допплеровского угла не вызывает. Вместе с тем указанный размах значений, в первую очередь измеряемых скоростей, свидетельствует скорее об обратном.

Объяснить неодинаковый артериальный кровоток в ЦАС гетерогенностью групп, в которой он был определен, учитывая противоположные взгляды на характер изменения гемодинамических характеристик у людей разного возраста и пола, не представляется возможным. Значительно более удовлетворительным представляется объяснение, связанное с вариантной анатомией ЦАС, которую подробно описали В. В. Вит [3] и S. Наугех [26], которые охарактеризовали особенности отхождения, хода, ветвления этой артерии.

Прежде всего ЦАС может не отходить от ГА, как это имеет место в большинстве случаев, а являться ветвью других сосудов, что, очевидно, не может не сказываться на кровотоке в ее просвете. Помимо этого, ЦАС вариабельно ветвится и эти особенности не могут быть зафиксированы при ДС. Не является постоянным и прямолинейный ход сосуда, особенно в дистальном отделе (место вхождения в зрительный нерв).

Поскольку ориентация метки контрольного объема при этом осуществляется исключительно по локализации цветовой картограммы потока, а размеры последних больше, чем просвет, незначительные изменения хода усложняют коррекцию допплеровского угла, обусловливая погрешность всех последующих измерений.

Кроме того, чем ближе к заднему полюсу глаза производится измерение, тем значения скоростей потоков ниже вследствие сброса крови в ветви при распространении ЦАС от устья к месту терминального деления. Следует подчеркнуть, что все сказанное в равной мере справедливо для всех сосудов относительно малого диаметра, визуализация стенок которых невозможна [7].

В КЦА и ДЦА столь значимых различий допплеровских показателей потоков не выявлено, но обращает на себя внимание небольшое количество их исследований (так как они имеют довольно узкий прикладной характер).

Опубликованные результаты исследований венозного оттока из глазницы по ВГВ оказались сходными между собой [5, 9, 44], несмотря на крайнюю вариабельность строения этого звена сосудистой системы органа зрения [3].

Как следует из табл. 5, по значениям допплеровских показателей кровотока в глазных и глазничных артериях существенно отличаются результаты, приведенные в работе N. Sharna и D. Bangiya [42). Данные, полученные указанными авторами при обследовании 15 практически здоровых лиц, вероятно, могут быть расценены как следствие иной методологии измерений и расчетов.

Результаты измерений скоростей потоков и расчета ряда индексов, полученных в настоящем исследовании (см. табл. 4), в целом соответствуют опубликованным ранее.

Выводы

1. Метод высокоразрешающего ультразвукового ДС может быть использован для получения данных о состоянии кровотока в артериях и венах глаза и глазницы при условии строгого соблюдения общих правил проведения допплеровских исследований, включая как можно более точную коррекцию допплеровского угла.

2. Результаты допплеровских исследований демонстрируют высокий уровень «внутриоператорской» и «межоператорской» воспроизводимости и приемлемые значения относительной погрешности измерений и расчетов при осуществлении операторами с разным опытом. Величины скоростных показателей потоков в основных артериях (ЦАС и ГА) и венах (ВГВ), оцененных разными операторами, тесно значимо коррелируют между собой. Наибольшей воспроизводимостью и точностью в соответствии с полученными данными характеризуются пиковые систолические скорости в ГА, ЦАС и максимальная скорость за сердечный цикл в ВГВ. Значимые различия ряда допплеровских показателей кровотока, определенных разными исследователями, связаны с малой численностью обследованных и использованием непараметрических методов сравнения.

3. У обследованных нами практически здоровых добровольцев зафиксированы статистически значимые прямые корреляционные связи между усредненной по времени средней скоростью кровотока в ЦАС и возрастом, а также уровнем среднего АД в момент исследования, что не противоречит данным ряда ранее опубликованных исследований. В то же время некоторые авторы, обследовавшие группы людей со значительно более широким возрастным диапазоном (в сторону увеличения) и неоднородным половым составом (включение женщин разного возраста), такие связи отрицают. Последнее, вероятнее всего, сопряжено со многими факторами, влияние которых закономерно увеличивается с возрастом (естественная инволюция, реализация факторов риска, изменения зрения и т. д.) либо присуще лицам женского пола (циклические колебания уровня гормонов и наличие связи между концентрацией эстрогенов в крови и функцией эндотелия).

4. Существуют объективные сложности, оказывающие влияние на точность допплеровских измерений и расчетов в сосудах глаза и глазницы. К ним относят варианты отхождения, хода и ветвления артерий и вен, наличие артерио-артериальных и ве-но-венозных анастомозов, невозможность визуализации сосудистой стенки в В-режиме и неточности коррекции допплеровского угла. Все это оказывает определенное влияние на величину результирующих значений измеряемых и рассчитываемых показателей и должно быть учтено при анализе и сравнениях.

5. Допплеровские показатели потоков в артериях глаза и глазницы являются вариабельными. Причиной этого служит совокупность структурных и функциональных индивидуальных особенностей. К первым относят многочисленные варианты отхождения, хода и ветвления сосудов, наличие анастомозов, участие в коллатеральном перераспределении потоков при дис-тальном дефиците в бассейне внутренней сонной артерии, ко вторым — пол и возраст, уровень среднего АД в момент исследования, эмоциональное состояние и отношение к исследованию, гормональный статус и многие другие временно действующие факторы, минимизация результирующего влияния которых на характеристики потоков в сосудах глаза и глазницы увеличивает точность и воспроизводимость результатов ультразвукового исследования.

—

Статья из журнала: «Вестник Офтальмологии | Том 127. №1 2011″

Ячмень - острое гнойное воспаление волосяного мешочка или сальной железы края века, расположенной у корня ресницы. Возбудителем чаще всего является представитель гноеродной флоры, преимущественно стафилококк. Инфицированию способствуют закупорка выводного протока железы секретом, а также снижение общей сопротивляемости организма и сахарный диабет.

Характеризуется появлением отграниченной, резкой болезненной припухлости вблизи края века, которая сопровождается отеком и покраснением его кожи и (нередко) конъюнктивы. Воспалительное образование довольно быстро увеличивается, а спустя 2-4 дня подвергается гнойному расплавлению, что можно определить по появлению желтой головки на верхушке ячменя. На 3-4-й день его содержимое (гной, омертвевшие ткани) прорывается наружу, после чего болезненность сразу уменьшается, а воспалительные явления стихают. Отечность и покраснения кожи исчезают примерно к концу недели.

В некоторых случаях воспалительное образование состоит из нескольких близко расположенных или слившихся головок. В таких случаях ячмень может протекать на фоне явлений интоксикации, высокой температуры, регионарного лимфаденита.

Cходная клиническая картина наблюдается при остром гнойном воспалении мейбомиевой железы – мейбомите, однако прорыв гноя происходит обычно со стороны конъюнктивы и хряща, после чего нередко разрастаются грануляции (соединительная ткань). У лиц с пониженной резистентностью организма ячмень склонен к рецидивированию и часто сочетается с фурункулезом.

Ячмень может осложниться флегмоной орбиты, тромбофлебитом орбитальных век, гнойным менингитом, что чаще всего связано с попытками выдавить из него гной.

Местно применяют сухое тепло, УВЧ. В конъюнктивальный мешок 2-3 раза в день закапывают 20%-ный раствор альбуцида, 1%-ный раствор эритромицина, 0,1%-ный раствор дексаметазона. Участок инфильтрации (воспаления) на коже века смазывают 1%-ным спиртовым раствором бриллиантового зеленого.

После вскрытия ячменя за веки 2 раза в день закладывают 20%-ную альбуцидную мазь (сульфацилнатрий), 1%-ную синтомициновую эмульсию, 1%-ную тетрациклиновую мазь, 1%-ную эмульсию гидрокортизона, 1%-ную желтую ртутную мазь.

Если заболевание сопровождается явлениями интоксикации, внутрь назначают сульфаниламидные препараты по 1 г 4 раза в день либо антибиотики тетрациклинового ряда (биомицин по 100 тыс. ЕД 4-6 раз в день, тетрациклин или террамицин по 0,25 г 3-4 раза в день).

При рецидивирующих ячменях пациенту показано тщательное обследование (иммунный статус, определение глюкемии, толерантности к глюкозе и др.) для выявления причины заболевания. Назначают курсы антибиотикотерапии, витаминотерапию, иногда повторные переливания консервированной крови и аутогемотерапию (переливание собственной крови).

А сейчас приглашаю Вас совершить небольшое путешествие. Не волнуйтесь, не в Храм Огнепоклонников, нет. В психофизиологию.

Без этого турне Вам будет казаться, что все слишком легко и просто. Раз просто – я все понял, зрение и так восстановится, само собой.

Само собой ничего не бывает, разве что птичья какашка на голову упадет один раз за десять лет, да и это неспроста.

Итак, в путь. Присядем на дорожку. Разрешите в двух словах изложить Вам формулу одного из своих открытий:

Краткое описание формулы:

«Установлена неизвестная ранее закономерность изменения каталитической активности мембраносвязанной ацетилхолинэстеразы эритроцитов и хлоропластов биологических систем при их адаптации к внешней и внутренней среде, заключающаяся в том, что при воздействии на биологические системы (человек, высшие животные, растения) повреждающих индукторов (физических, химических) и патологий внешней и внутренней среды, вызывающих снижение устойчивости биосистем, каталитическая активность мембраносвязанной ацетилхолинэстеразы эритроцитов и хлоропластов снижается пропорционально степени тяжести повреждающего действия индукторов и патологий, обусловленная биологической активностью эритроцитов и хлоропластов, направленной на поддержание постоянства работы внутренних органов, двигательной активности, клеточного деления, фотосинтеза и других функций биосистемы».

А теперь то же самое, но более пространно: «До настоящего времени биологическая активность эритроцитов и хлоропластов биосистем не учитывалась.

В результате экспериментальных исследований было установлено, что тяжесть повреждающего действия высоких и низких температур, ядохимикатов, радиации, психических и психосоматических заболеваний на жизнеспособность организма коррелирует с увеличением „жесткости» мембран эритроцитов и хлоропластов.

Это состояние мембран обусловлено понижением биологической активности эритроцитов и хлоропластов, т. е. с угнетением каталитической активности мембраносвязанной ацетилхолинэстеразы (мембраносвязанной АХЭ) хлоропластов и эритроцитов, фермента, расположенного на наружной поверхности мембраны этих клеток и органелл.

Отметим, что биологическую активность эритроцитов и хлоропластов мы изучали лабораторным способом, измерением каталитической активности этого фермента с помощью разработанных нами химических и физических методов, защищенных патентами.

Обобщение собственных экспериментальных данных и данных других авторов показало, что управление биологической активностью эритроцитов и хлоропластов осуществляется по прямому и обратному каналам энергиями, которые выделяются при гидролизе ацетилхолина, катализируемого мембраносвязанной АХЭ эритроцитов и хлоропластов, а также и химическим путем (гормонами), активность которых определяется окислительно-восстановительными реакциями, осуществляемыми дегидрогеназами.

Благодаря движению, свойствам, состоянию мембран эритроцитов и хлоропластов, указанная энергия может распространяться по организму, обеспечивая поддержание работы всех внутренних органов, двигательной активности, клеточного деления и других физиологических функций биосистемы. Увеличение жесткости мембран нарушает эту закономерность.

Таким образом, биологическая активность эритроцитов и хлоропластов может служить тест-объектом, с помощью которого можно оценивать действие физических и химических факторов, а также психических и психосоматических заболеваний на жизнеспособность биосистемы.

Итак, разработана система, позволяющая влиять на регуляторную способность эритроцитов, тем самым получены обнадеживающие результаты по лечению ранее неизлечимых заболеваний».

Все понятно?

Другими словами, мы приступаем к управлению осознанным путем неосознаваемыми процессами через «мышечный корсет» (осанку, мимику) и эмоциональный центр. И нам надо знать, Что важнее: победа или отсутствие поражения? Но об этом в следующей статье.

—

Статья из книги: Опыт дурака, или ключ к прозрению | Норбеков М.

От Земли до Солнца около 150 миллионов километров; пролететь это расстояние — то же, что 4000 раз объ­ехать кругом Земли.

Что же такое свет, непрерывно при­носящий глазу из такой дали вести о Солнце, и, прежде всего, как отличить свет от прочего, нас окружающего, каковы его признаки?

До XVII в. отвечали так: свет — это то, что видит глаз, причина зрительных ощущений. Признак явно неудовлетворительный. Стоит в полной темноте слегка нажать пальцем около носа на глазное яблоко, и появятся причудливые светлые круги. Если и здесь причину зрительного ощущения назвать светом, то придется вернуться к воззрению о «зрительных лучах», о котором говорилось на предыдущих страницах. Не вся­кая причина, вызывающая зрительное чувство, может быть названа светом.

С другой стороны, следует поста­вить и такой вопрос: всякий ли свет видим?

Несомненно, и это не так; существует бесконечное разнообразие явле­ний, которые нам придется назвать световыми и которые невидимы.

В этом мы скоро убедимся.

Итак, в самом начале учения о свете мы натолкнулись на серьезное затруднение: мы еще не знаем, что состав­ляет предмет этого учения. Чтобы выйти из этого тупика, рассмотрим сначала несколько ближе наши зрительные впечатления.

У зрительных образов два основных качества — яркость и цвет, качества для всех зрячих очевидные (в буквальном смысле этого слова) и не требующие даль­нейших пояснений*. Но и яркость и цвет очень относительны и субъективны. Луна днем неотличима от обла­ка, ночью она возводится в ранг заместителя Солнца, «второго ока Амона-Ра». Звезды, невидимые днем, на фоне безлунного осеннего ночного неба кажутся не­обычайно яркими.

Второй признак зрительных ощущений — цвет — не менее обманчив. Мы различаем черный, белый и проме­жуточные серые цвета. От них кажутся нам принци­пиально отличными всевозможные радужные цветовые окраски. В действительности такое отличие в свою оче­редь в значительной мере субъ­ективно и относительно. Что­бы в этом убедиться, можно произвести такой несложный опыт. Половина белого картон­ного диска, надетого на дере­вянную ось, как волчок, заклеи­вается черным бархатом или просто покрывается хорошей матовой черной краской. На второй половине диска концен­трически наклеиваются или за­крашиваются черные круговые полоски, как показано на фиг. 5 (диск Бенгэма).

Если такой диск, освещенный ярким белым светом, например солнечным, заставить вращаться (запу­стив его, как волчок), то вместо ожидаемых серых концен­трических окружностей на диске при некоторой скорости появляются цветные круги, правда, мало насыщенные и темные. Из смешения черного и белого возникают, таким образом, при некоторых условиях цветные образы.

Мы приходим к неутешительному выводу, что при оп­ределении понятия света нельзя опираться просто на зрительные ощущения. Именно поэтому в течение более чем двух тысяч лет существования науки о свете ясными в ней были только геометрические свойства лучей. Все остальное, исходившее из субъективных зрительных впечатлений, пребывало веками и тысячелетиями загадоч­ным, расплывчатым и неопределенным.

Оптика была выведена из этого тупика только в XVII в. Исааком Ньютоном, сумевшим, наконец, пере­вести субъективные ощущения яркости и цвета на объ­ективный язык меры, числа и физического закона.

В 1665 г. Ньютон начал производить опыты над солнеч­ным светом. В этих опытах через круглое отверстие в ставне окна на стеклянную призму падал пучок солнеч­ного света. Пучок преломлялся в призме, и на экране отбрасывалось удлиненное изображение с радужным че­редованием цветов. Появление такой радуги — спектра — при прохождении света через призму было известно давно до Ньютона и объяснялось тем, что стекло как-то влияет на белый свет, изменяя его окраску.

Ньютон заключил из своих опытов, что это неверно. Белый свет (по Ньютону) — сложная механическая смесь бесчисленного разнообразия лучей, преломляющихся в стекле в разной степени. Призма не изменяет белого света, а разлагает его на простые составные части, смешав которые можно снова восстановить первоначальную белую окраску (фиг. 6).

Если выделить простой луч, например красный, из радужного веера призмы и пустить на вторую призму, то нового разложения не произойдет, следовательно, при первом разложении в призме действительно выделено что-то постоянное. Цветность этого постоянного, простого цвета сама по себе, однако, снова ничего не говорит о природе света, она по-прежнему субъективна и относительна. Смешав, например, простой красный цвет с зеленым, получим желтый, похожий на один из простых лучей солнечного спектра; смешав зеленый с фиолетовым, получим синий и т. д. Глаз при этом не в состоянии отличить сложного цвета от простого, для этого нужна призма или вообще спектральный прибор, пространственно разлагающий свет на простые цвета.

Именно это пространственное разделение простых цветов, а не их различная цветность, и дало Ньютону в руки первый объективный и количественный признак света, отвечающий его субъективной цветности. Пространственное разделение простых цветов получается, как показал Ньютон, вследствие их различной преломляемости в призме. Преломляемость можно связать с некоторым вполне определенным числом, показателем преломления. Таким образом, наконец, Ньютону удалось вывести учение о цвете из неопределенности и путаницы субъективных впечатлений на прямую и прочную математическую дорогу.

После Ньютона дальнейшее изучение преломления света в разных телах обнаружило, что преломление сильно зависит от вещества, из которого сделана призма. В обыкновенных стеклянных и кварцевых призмах синие лучи преломляются больше красных, как в радуге, но если приготовить очень тонкую призму из твердых красок (например, фуксина), то можно получить спектры совершенно необычного вида, в которых красные лучи преломляются больше синих. Таким образом, показатель преломления оказался сложным признаком, зависящим одновременно от качества света и от качества вещества.

Но тот же Ньютон открыл другое поразительное свойство простых лучей, которое позволяет определять их количественно совершенно независимо от природы вещества. Если положить очковое стекло с очень небольшой выпуклостью на стеклянную пластинку, то при освещении белым светом вокруг точки прикосновения линзы к стеклу появляется ряд концентрических радужных колец. Вместо освещения белым светом Ньютон попробовал осветить линзу со стеклом простыми лучами, полученными от разложения солнечного света призмой. Тогда обнаружилась еще более удивительная картина. Если освещение производится, положим, красным цветом, то вокруг точки прикосновения линзы к стеклу появляются многочисленные, правильные, чередующиеся, концентрические красные и черные кольца (фиг. 7). Чем дальше от центрального темного пятна, тем теснее примыкают кольца друг к другу. Измерив радиусы темных колец, Ньютон нашел, что они относятся друг к другу, как корни квадратные из целых четных чисел, т. е. корень из 2; 4; 6; 8.

Если убрать нижнюю стеклянную пластинку и поставить линзу на поверхность, не отражающую света, кольца исчезают.

Необходимым условием появления колец, стало быть, как выяснил Ньютон, служит тонкий зазор (фиг. между линзой и стеклом. Нетрудно доказать геометрически, что толщины зазора, соответствующие местам светлых и темных колец, относятся, как последовательные целые числа. Наименьший зазор соответствует первому кольцу, остальные будут целыми, кратными этой длины. Если освещать линзу и стекло разными простыми цветами, ширина колец будет меняться; для красных лучей кольца самые широкие, для фиолетовых самые узкие. Каждому простому цвету соответствует своя ширина первого зазора. Какие бы линзы мы ни брали, из какого угодно материала, эта ширина остается постоянной для одного и того же цвета. Она меняется только в том случае, если зазор вместо воздуха наполнить какой-нибудь жидкостью. При этом ширина колец будет зависеть от показателя преломления жидкости.

Описанные несложные опыты Ньютона с линзой, которые очень нетрудно повторить (они проще даже опытов с призмой), по своим результатам совершенно удивительны. В самом деле, прежде всего они обнаруживают перед нами в световом потоке наличие какой-то правильной периодичности. Не менее поразительно затем, что, в то время как вся поверхность линзы равномерно освещается падающими лучами, в отраженном и в проходящем свете мы видим черные, т. е. не освещенные, кольца.

К объяснению этих явлений мы вернемся позднее. Сейчас важно установить, что каждый простой цвет на основании опыта с ньютоновыми кольцами можно связать с шириной зазора между линзой и стеклом, отвечающего первому темному кольцу. Вместо показателя преломления простой цвет количественно можно определить, следовательно, шириной этого первого зазора (см. фиг. 8). Эту ширину мы будем пока условно называть длиной волны, обозначая греческой буквой – a. Длины волн видимого света, как показал впервые Ньютон, чрезвычайно малы, их выражают обычно в особых единицах— миллимикронах (mu), миллимикрон равен миллионной доле миллиметра. Ньютон измерил, например, что цвету, лежащему на границе зеленой и синей частей солнечного света спектра, соответствует a=492 mu. Крайний красный цвет имеет длину волны приблизительно в 700 mu, крайний фиолетовый — в 400 mu.

Полезно вдуматься в глубочайшее значение опытов Ньютона. Прихотливая, субъективная область цветовых явлений, в течение тысячелетий ускользавшая от упорядочивающегося стремления ученых, вдруг обнаружила свою количественную сущность и отныне стала вполне подчиненной точному научному анализу.

В то время как Ньютон занимался призматическими цветами и кольцами, в 1675 г. астроном Ромер из астрономических наблюдений впервые определил скорость света и нашел величину, приблизительно равную (с современными поправками) 300 000 км в секунду. На преодоление пути от Солнца до Земли свету требуется около 8 минут. Оптики древности, основываясь на воззрении о зрительных лучах и считая, что свет идет от глаз к светилу, заключали, что скорость света должна быть необычайно большой. Можно сколь угодно быстро открыть глаза, и мы тотчас же увидим самую удаленную звезду. 300 000 км в секунду — черепашья скорость по сравнению с этой мнимой скоростью зрительных лучей. Если скорость зрительных лучей такова, то, открыв глаза, мы увидели бы Солнце только через 8 минут.

После Ромера скорость света измерялась много раз различными способами, астрономическими и земными. В настоящее время она известна с очень большой точностью. Для пространства, в котором нет вещества, она составляет 299 776 км в секунду. При этом за первые пять цифр можно поручиться полностью, и только последняя, шестая цифра не достоверна. Важно отметить, что в пустом пространстве скорость света не зависит от длины волны; она одинакова как для красных, так и для синих лучей. Это доказывается с громадной точностью тем, что при затмении удаленных звезд, например в случае захода одной из двойных звезд в тень другой, не происходит никакого заметного изменения цвета звезды. Если бы скорость различных простых цветов была хотя бы ничтожно разной, то при таком затмении необходимо происходила бы резкая перемена цвета звезды.

При распространении света в веществе, например в воде или в стекле, скорость его, наоборот, зависит от длины волны; в этом как раз состоит причина разложения света призмой в спектр. Наблюдая на небе радугу, мы воочию убеждаемся, что скорость распространения лучей разной цветности в водяных каплях разная. Определить эту скорость можно, если разделить скорость света в пустом пространстве на показатель преломления. Самый показатель преломления равен отношению скорости света в пустом пространстве к скорости света данной цветности в веществе.

Если скорость света разделить на длину волны, то мы узнаем число перемен, испытываемых световым лучом в секунду, т. е. так называемую частоту света. Обозначим частоту буквой v, скорость света c, длину волны a (лямда). Тогда:

Частота видимого света колоссальна: например, для желтого света с длиной волны в 600 mu она равна полумиллиону миллиардов раз в секунду!

Отметим одно очень важное обстоятельство. Как мы говорили, скорость света обратно пропорциональна показателю преломления среды. С другой стороны, длина волны a как уже упоминалось при описании опытов Ньютона, тоже зависит от среды, в которой свет распространяется; ньютоновы кольца сжимаются, если воздух в зазоре между линзой и стеклом заменить водой. Длина волны, так же как и скорость, обратно пропорциональна показателю преломления среды. Следовательно, частное от деления скорости на длину волны света, т. е. частота v, как видно из написанной формулы, не зависит от вещества. Стало быть, это очень важная количественная характеристика самого света, именно его свойства, отвечающего цветности.

Однако свет еще не полностью определен его скоростью и частотой. Из субъективных впечатлений мы знаем, что у света в очень широких пределах может меняться его яркость. Достаточно сопоставить мерцание светлячка и прямой свет Солнца, чтобы понять, каких огромных размеров могут достигать различия яркости.

Каков же физический смысл яркости света?

На это в науке по-настоящему сумели ответить только после того, как выяснилось понятие энергии. Несомненно, что свет всегда несет с собою энергию, которая проявляется в действиях света, нагревании, в химических изменениях и т. д. Вообще узнать о наличии света мы можем только по его действиям, т. е. вследствие того, что он несет с собою энергию. Ощущение яркости и связано тесным образом с энергией световых лучей. Яркость простого «монохроматического» (одноцветного) луча тем больше, чем больше переносимая светом энергия.

Впрочем глаз — очень плохой судья в вопросе об энергии света. В ночных условиях даже сияние светлячка кажется ослепительным, в дневных — глаз выдерживает сияние прямого света Солнца. С другой стороны, если сравнивать разноцветные лучи, то, например, красный луч с большей энергией будет казаться менее ярким, чем зеленый с энергией значительно меньшей. Следовательно, понятия энергии и яркости света взаимно связаны, но в то же время глубоко различны. Ввиду такой неопределенности для измерения энергии света оптик прибегает в наше время к объективным физическим приемам измерения энергии.

Подведем некоторые итоги. Освободившись от произвола и сложности субъективных световых ощущений, мы можем теперь, на основании изложенных опытов и измерений, утверждать, что свет — это носитель энергии, распространяющийся в межзвездном пространстве со скоростью около 300 000 км в секунду и обладающий периодическими свойствами. Попробуем все, что подходит под это определение, независимо от того, вызывает ли оно зрительные впечатления или нет, считать светом. Впоследствии мы увидим, что в такое определение придется вносить добавления и оговорки. Временно, однако, остановимся на нем.

Действительно, начиная с первых лет XIX в. физикам пришлось включать в область оптики все новые и новые широкие области «невидимых лучей», во множестве которых совершенно поблекла область видимого спектра. Ньютоновский солнечный спектр уходит обоими своими концами, красным и синим, в темноту. Кроется что-нибудь в этой тьме или нет? Глаз там практически ничего не видит.

В 1800 г. Гершель произвел очень простой опыт. Он поместил в темноту за красным краем солнечного спектра термометр с зачерненным концом. Оказалось, что термометр очень заметно нагревается, т. е. в этой области есть лучи, не видимые глазом, но вызывающие нагревание. Эти лучи были названы инфракрасными; удалось измерить длины их волн, доказать, что они распространяются с обычной световой скоростью и, следовательно, во всех отношениях соответствуют физическому определению понятия света.

Инфракрасные лучи простираются очень далеко. В настоящее время удалось обнаружить лучи с длиной волны примерно в 0,3 мм. Они идут, следовательно, начиная от видимой красной границы в 750 mu до (по крайней мере) 300 000 mu. Но и здесь нет предела спектру. Те электрические волны, которые излучаются радиостанциями, также распространяются со скоростью 300 000 км в секунду и обладают периодичностью; стало быть, и они должны рассматриваться как световые волны. Такие искусственные электрические волны могут быть получены с самыми различными длинами — от десятков километров до долей миллиметра.

Итак, от красной границы спектра можно непрерывно идти до практической бесконечности радиотелеграфных волн.

Что делается, с другой стороны, за фиолетовой границей?

Здесь, по крайней мере от обычных источников света, термометр заметно не нагревается, но если поместить туда фотографическую пластинку, то она при проявлении потемнеет. Так обнаруживаются невидимые ультрафиолетовые лучи. Можно обнаружить их и другими способами. Под действием этих лучей многие тела начинают светиться видимым светом (люминесценция), становятся электропроводными или испускают электроны (фотоэлектричество). Область ультрафиолетовых лучей обычно считают от видимой фиолетовой границы (довольно, впрочем, неопределенной — около 400 mu далеко в область коротких волн, по крайней мере до 10 mu.

На этом, впрочем, спектр не кончается; далее следуют лучи, открытые в конце прошлого века Рентгеном и обладающие, как мы теперь знаем, всеми свойствами световых лучей. Они, так же как и ультрафиолетовые лучи, действуют на фотографическую пластинку, вызывают видимую люминесценцию и производят электрические действия. К лучам Рентгена (в соответствии с практическими методами получения) относят волны примерно от 10 до 0,1 mu. Но и это еще не конец светового спектра. За лучами Рентгена следуют лучи с волнами еще более короткими, так называемые гамма-лучи, испускаемые радием и другими радиоактивными веществами. Нет оснований указать какую-либо границу гамма-лучей. Известны гамма-лучи с длиною волны короче 0,001 mu.

Можно сказать, что в природе существуют световые лучи со всевозможными длинами волн, начиная от бесконечно больших (практически) до бесконечно малых (также практически). Ничтожный участок видимых лучей (от 400 до 700 mu) тонет в этом многообразии.

У света есть и другие замечательные свойства, о которых мы пока не говорили.

Сделаем такой опыт (фиг. 9, а). В стеклянный сосуд нальем слегка взмученную (например, каплей молока) воду и пустим в нее прямой солнечный луч. В такой взмученной воде след пучка света будет ясно виден вследствие рассеивания света частичками. На первый взгляд кажется само собой разумеющимся, что во все стороны свет должен рассеиваться одинаково, будем ли мы смотреть сверху на след пучка или сбоку. В случае прямого (обыкновенного) пучка солнечного света это действительно так.

Теперь сделаем второй опыт. Пустим прямой луч предварительно на стекло под углом примерно 54° (луч перпендикулярен плоскости чертежа) , а потом в сосуд с взмученной водой (фиг. 9, б). Внимательно осмотрев со всех сторон след светового пучка в сосуде, мы заметим поразительное явление: если смотреть сбоку, рассеяние света очень большое (сравнительно яркая светлая полоса), сверху же нет почти никакого рассеяния, следа пучка в воде не видно. Свет, отраженный от зеркала, получил новое, очень странное свойство: вверх и вниз он не действует, а действует только в стороны.

В поперечном сечении пучка появляются преимущественные направления действия, возникает полярность. Подобно тому как в палочном магните максимум действия идет по линии, соединяющей полюсы магнита, а в направлении, отвесном к этой линии действия почти нет, так и здесь наибольшее действие света сосредоточивается в горизонтальном направлении.

Описываемое свойство света (но в более сложном случае так называемого двойного лучепреломления исландского шпата) было впервые названо Ньютоном, по аналогии с магнитом, поляризацией света. В обыкновенном пучке света присутствует смесь лучей, поляризованных во всевозможных направлениях; поэтому поляризация и не обнаруживается. При отражении от стекла преимущественно отражаются лучи с определенной поляризацией, поэтому последняя становится заметной. Свойством поляризации обладают не только видимые лучи, но вообще все лучи, которые мы называем световыми, начиная от радиолучей и до лучей гамма.

Глаз у большинства людей не отличает поляризованного света от неполяризованного. Но примерно 25—30% людей обладают этим свойством, хотя почти никогда об этом и не подозревают. При наблюдении поверхности, излучающей поляризованный свет, такие люди могут заметить в середине поля зрения полоску слабого желто-лимонного цвета, имеющую вид слегка изогнутого снопа колосьев. Если плоскость поляризации света поворачивается, то одновременно поворачивается и указанная полоска в глазу. При некоторых положениях Солнца свечение неба, возникающее вследствие рассеяния солнечных лучей в атмосфере, оказывается сильно поляризованным, и тогда человек, обладающий названной способностью, видит на фоне неба слабую желтую снопообразную полоску.

Примером тонкой наблюдательности великого художника могут служить строки из «Юности» Л. Н. Толстого, в которых он, по-видимому, совершенно не подозревая физического смысла явления, в 1855 г., в то время, когда и в науке оно было известно немногим (оно впервые описано в 1846 г. Гайдингером), с полной ясностью описал желтое поляризационное пятнышко на фоне неба. В XXXII главе «Юности» можно прочесть такие строки: «…я невольно оставляю книгу и вглядываюсь в растворенную дверь балкона, в кудрявые висячие ветви высоких берез, на которых уже заходит вечерняя тень, и в чистое небо, на котором, как смотришь пристально, вдруг показывается как будто пыльное, желтоватое пятнышко и снова исчезает…»

Очень рекомендуем читателю проверить свои глаза и постараться заметить желтую поляризационную полоску на небе. Таким образом можно убедиться, по крайней мере некоторым из читателей, что их глаза обладают свойством, о котором они ранее не знали. Наблюдение лучше производить в свете, отраженном от стекла, задняя поверхность которого зачернена. Под некоторым углом падения и отражения такая пластинка довольно значительно поляризует свет.

За последние десятилетия найдены способы массового изготовления сколь угодно больших прозрачных пленок, полностью поляризующих свет. Один из видов такого «поляроида» изготовляется на основе пластической массы — винилового алкоголя. Тонкая пленка винилового алкоголя, натянутая в одном направлении, подвергается действию паров йода и после этого приобретает свойство полностью поляризовать свет. В настоящее время поляроиды широко применяются в лабораторной практике, в технике, в области фотографии. Если посмотреть на любую освещенную поверхность, на небо, на стену через поляроид, то всегда будет видна желтая сноповидная полоска, если только глаза наблюдателя обладают соответствующим свойством. При повороте поляроида полоска тоже вращается.

К физическому объяснению поляризации света мы скоро вернемся; сейчас же обратимся к другому замечательному свойству света.

Свет в однородной среде идет по прямым линиям, небольшая преграда на пути от источника света к глазу закрывает источник. На этом основании еще древние создали стройную науку — геометрическую оптику. Однако это не всегда верно. Посмотрите на яркую светящуюся лампу, находящуюся от вас на расстоянии 20—40 м, через два пальца, довольно тесно прижатых друг к другу, так, чтобы между ними оставалась очень узкая щель. Через такую щель вы увидите вместо светящейся точки длинную полосу, поперечную щели.

Эта полоса состоит из яркой точки в середине и из чередующихся боковых темных и радужных светлых полос — спектров. Ни о какой прямолинейности распространения света в таких условиях не может быть и речи. Это явление было, конечно, знакомо людям с доисторических времен; при всяком прищуривании глаз вследствие наличия ресниц обнаруживаются такие нарушения прямолинейности света, что известно, и особенно хорошо, детям. Однако впервые на это явление и его важность было указано только в XVII в. Гримальди.

На фиг. 10 приведены, по опытам В. К. Аркадьева, пять фотографий тени руки, держащей тарелку. Первая фотография (слева) получена при таких условиях: расстояние от светящейся точки до руки а было около 2 м, расстояние b от руки до экрана, на котором получалась тень, около 1 м. На второй фотографии а+b выбиралось эквивалентным 2 км, на третьей — 7 км, на четвертой — 29 км, на пятой — 235 км.

В то время как на первой фотографии тень вполне отчетлива, на следующих она постепенно принимает крайне причудливый вид: в центре тени тарелки получается отчетливое светлое пятно, тень руки испещряется темными и светлыми полосами; о строгой прямолинейности света, стало быть, здесь не может быть и речи. По законам геометрии прямолинейные лучи от малого источника света на таком расстоянии должны были бы дать безукоризненно правильную тень.

Следовательно, проходя сквозь узкие щели и обходя малые предметы, свет огибает их. Гримальди назвал это явление дифракцией. Ньютон, по обычаю своему, тщательно исследовал явление и установил, что дифракция совершенно не зависит от того, из какого материала сделана щель или огибаемый предмет, и, следовательно, отвечает основному свойству самого света.

Впоследствии было доказано, что дифракция существует у всех лучей по всему спектру от радио – до лучей Рентгена. Чем меньше длина волны, тем уже должны быть отверстия и предметы, при помощи которых отклонения от прямолинейности и дифракция становятся заметными.

Мы просмотрели несколько важнейших свойств света, обнаруженных на опыте: периодичность, скорость, поляризацию, дифракцию. Все эти свойства, вместе взятые, явно подсказывают объединяющую мысль о свете как волновом потоке с поперечными колебаниями. Временно воздержимся, однако, от таких обобщений, отложив их до окончательного ознакомления со всеми основными свойствами света. Известны еще и другие свойства, о которых мы до сих пор ничего не говорили.

Свет всегда исходит от вещества, рождается в веществе и, поглощаясь, исчезает в веществе. Встреча света с веществом всегда сопровождается взаимодействиями. С одной стороны, вещество отражает, преломляет, поглощает свет, может поворачивать плоскость его поляризации. Действие вещества на свет начинается еще на расстоянии. Лучи звезд, проходя около Солнца на расстояниях в миллионы километров, заметно отклоняются, как бы притягиваются к Солнцу, и в результате звезды кажутся нам смещенными на небесном своде. С другой стороны, свет, встречая вещество, проявляет разнообразные действия. Свет давит на вещество, хотя это давление и крайне незначительно. Свет может производить химические изменения в веществе (фотографическая пластинка, лист растения, загар и пр.). Под действием света из вещества могут выбрасываться составные части атомов — электроны. При прохождении света вещество может начать светиться само (рассеяние света, флуоресценция, фосфоресценция). Наконец, свет, поглощаясь, нагревает вещество.

В самом начале нашего века М. Планк сделал многозначительное открытие. Оказалось, что свет может поглощаться и излучаться лишь вполне определенными порциями энергии, названными квантами.

Рассмотрим случай химического действия света. Положим, что перед нами окрашенная в тонком слое поверхность — бумага или ткань. Под действием солнечного света она постепенно выцветает. Краска состоит из мельчайших частиц — молекул, равномерно распределенных по ткани. Все молекулы одинаковы, на каждую падает как будто одинаковый свет, между тем ткань выцветает постепенно, т. е. сначала распадается одна молекула, потом другая. Если свет падает равномерно и молекулы одинаковы, следовало бы ожидать, что либо все молекулы разложатся сразу, либо ни одна не разложится, либо разложение произойдет сразу, взрывом, через некоторое время после того, как все молекулы поглотят достаточную энергию. На самом деле процесс идет очень медленно и постепенно.

Как объяснить это?

Остается предположить, что либо молекулы неодинаковы, либо фронт падающего света неравномерный: в одних точках энергия сосредоточена, в других энергии нет. Нет оснований сомневаться в тождестве молекул. За это говорит вся химическая практика. Мы приходим к выводу, что фронт якобы однородного светового пучка в действительности неоднороден. Его энергия сосредоточена в определенных центрах, пространственно отделенных друг от друга.

Изучая любые действия света, а не только химические, физики пришли к общему выводу: все действия света происходят так, как будто бы частицы вещества могли поглощать свет и излучать его только целыми квантами. Квант света был назван также фотоном.

Если освещение происходит однородным простым светом с частотой v раз в секунду, то величина кванта равна hv, где h — всегда постоянная очень малая величина (6,62 *10-27, т. е. 6,62, деленное на единицу с 27 нулями). С этой точки зрения постоянное выцветание ткани становится вполне понятным. Энергия светового потока не распределена повсюду равномерно и непрерывно, она сосредоточена в некоторых центрах — квантах. Разлагаются только те молекулы вещества, которые встретили летящие кванты света. В некоторых случаях можно рассуждать так. Если за определенное время веществом поглощена энергия Е, то количество разложившихся молекул получится делением этой энергии на энергию кванта

В простых случаях химического разложения под действием света это заключение хорошо подтверждается опытом. Прерывный, квантовый характер действия света проявляется всюду: при нагревании вещества, при электрических действиях света, при флуоресценции и т. д. Особенно замечательно, что при очень слабых световых потоках человеческий глаз также замечает прерывность световой энергии. К этому мы вернемся в следующей статье.

Для лучей радио частота v относительно очень мала, поэтому и квант hv ничтожно мал; в этом случае крайне трудно уловить прерывный характер действий. Наоборот, для лучей Рентгена, имеющих очень большую частоту, квант велик, и здесь квантовые действия света особенно резки и отчетливы.

К нашему списку основных свойств света прибавилось, таким образом, новое важнейшее свойство, трудно совместимое с другими, ставшими ранее известными световыми признаками. Еще не исчерпав изложения всех известных до настоящего времени основных свойств света, перейдем, однако, к попыткам объяснения физической сущности света. Это несколько облегчает понимание и запоминание явлений.

Издавна рождались и умирали различные догадки о природе света. Многие из них были совершенно беспочвенными, так как судили, в сущности, неизвестно о чем: о явлении, свойства которого были скрыты; смешивали зрение со светом; в результате возникали странные теории о зрительных лучах, о которых была речь во введении. Были, впрочем, и догадки, довольно близкие к теперешним теоретическим взглядам.

Свет несет от Солнца к Земле через огромные пространства энергию. Знали или, вернее, чувствовали это и древние.

Как можно передать энергию на расстояние?

Способов не так много. Самое простое — перебросить энергию вместе с веществом с одного места на другое. Выстрел — это перенос разрушительной энергии пороха от стрелка к цели, энергия переносится летящей пулей. Можно переносить энергию с веществом непрерывным потоком, лавиной, но это, в сущности, одно и то же. И тут и там вещество странствует вместе с энергией. Но есть и другой способ.

Морская волна, поднятая ветром, несется вдаль и, наконец, обрушиваясь, отдает свою энергию. Но если присмотреться к волнам, то легко заметить, что волна несется, а вода его не увлекается, она только колышется на одном месте вверх и вниз. Энергия передается от слоя к слою без передвижения вещества. Точно так же распространяется энергия звука в воздухе.

Звуковая волна — это не ветер, а последовательное колебание слоев воздуха. «Если бы от струн,— рассуждает Ломоносов в своем «Слове о происхождении света»,— так скоро двигался проходным течением воздух, как голос, т. е. больше тысячи футов в секунду, то бы от такой музыки и горы с мест своих сринуты были». Для передачи энергии на расстояние волнами нужна промежуточная среда, в наших примерах — вода и воздух; в безвоздушном пространстве звук не распространяется. Иных способов передачи энергии мы не знаем. Значит, свет, несущий энергию от Солнца к Земле, должен быть либо потоком частиц, либо системой волн в некоторой среде, либо тем и другим сразу. Эти воззрения существовали в разных формах и у древних. Неизбежно воскресли они и в новой физике при попытках связать все разнообразные свойства единым образом.

Ньютон стремился не смешивать домыслов с достоверностями, предположений с фактами, но в особо выделенных местах своих сочинений он много раз возвращался к вопросу о природе света, склоняясь к теории истечения. Главным его доводом против теории волн было отсутствие вещественной среды — «эфира» в мировом пространстве. В самом деле, планеты движутся совершенно регулярно, не встречая никакого заметного сопротивления или трения в окружающем их пространстве; следовательно, между планетами и Солнцем нет оснований предполагать наличие вещественной среды, которая необходима для распространения волн. Как в сосуде, из которого выкачан воздух, звук перестает существовать, так и механические колебания светил не могут превратиться в волны «пустого» мирового пространства. По Ньютону, более вероятно предположение, что свет — это поток мельчайших частиц вещества.

Периодичность, по Ньютону, можно объяснить, например, тем, что частицы вращаются. Пространство, пробегаемое такой частицей — корпускулой — за время ее одного оборота, и будет «длиной волны». Поляризацию Ньютон считал свойством только твердых частиц, видя в наличии ее у света доказательство того, что свет состоит из твердых корпускул. Огибание, дифракцию, Ньютон пытался истолковать отталкивательным и притягательным действиями вещества на свет.

Но в собственном экспериментальном наследстве Ньютона скрывалось тяжкое затруднение для его механической теории световых частиц. Вернемся к опыту с ньютоновыми кольцами. Не приходится сомневаться в том, что эти кольца возникают в результате взаимодействия, встречи (интерференции) двух лучей, отразившихся от верхней и нижней границ, ограничивающих зазор между линзой и стеклом. Рассмотрим два таких луча (фиг. 11),

Луч 1 отражается от первой границы, создавая отраженный луч 1; луч 2, преломляясь на первой поверхности, отражается от второй и попадает снова в линзу. Такие встречающиеся, «интерферирующие», лучи и дают при своем взаимодействии постоянную картину ньютоновых колец. Представим себе теперь, по Ньютону, что лучи 1 и 2 — это пути световых частиц, беспорядочно вылетающих из источника света. Обе частицы совершенно независимы друг от друга. Если мы применим очень слабое освещение, то должны достигнуть, наконец, такого состояния, что вероятность одновременного прохождения частиц по пути 1 и 2 станет ничтожной. Если прав Ньютон, то в таком случае кольца должны исчезнуть: частицам не с чем взаимодействовать, интерферировать.

Между тем опыт с кольцами удается с тем же результат том при сколь угодно малых интенсивностях. Можно например выбрать такое слабое освещение, что для фотографирования колец Ньютона потребуется несколько дней, и тем не менее кольца получаются такими же отчетливыми, как и при ярком освещении.

150 лет должны были пройти, прежде чем было показано, что опыты с кольцами и аналогичные интерференционные явления без всяких затруднений объясняются, если только допустить, что свет есть волновое движение. В самом деле, волна распространяется от светящейся точки во все стороны и при любой интенсивности на всех своих участках несет какую-то энергию, следовательно, лучи 1 и 2 всегда могут интерферировать. Кроме того, теория волн предсказывает вполне точно и результат интерференции: если разность хода двух лучей 1 и 2 при встрече такова, что впадина одной волны как раз приходится на гребень другой, то в этом месте волны как бы гасят одна другую, получается темное кольцо; наоборот, в соседнем участке, где сходятся гребни обеих волн, получается взаимное усиление, т. е. светлое кольцо.

С таким же успехом новая теория световых волн объяснила все тонкости дифракции, предсказывая факты, всегда безупречно оправдывавшиеся на опыте. Поляризация света в теории волн также получила ясное толкование. Явление поляризации показывает, что световые волны поперечны, т. е. колебания совершаются отвесно к направлению луча, точно так же как в водяных волнах на поверхности пруда. В неполяризованных лучах колебания происходят в любых направлениях вокруг луча (фиг. 12), в поляризованных — только в одном направлении.

Волновая теория в первой половине XIX в. победила теорию истечения Ньютона безукоризненной качественной и количественной точностью своих предсказаний.

Но насколько прочна была эта победа? Вспомним, что для Ньютона главным доводом против теории волн было отсутствие механической среды — эфира в межпланетном пространстве. Устранили ли этот довод Юнг и Френель? Нет, для них именно волновые свойства света казались доказательством бытия эфира. В течение всего XIX в. физики тщетно стремились найти прямые доказательства существования эфира. В особенности роковыми для эфира оказались опыты с распространением света в движущихся телах. Если существует неподвижная механическая среда, в которой распространяются световые волны, то, например, годичное движение Земли вокруг Солнца должно сопровождаться своего рода «эфирным ветром», влияющим на оптические явления. На опыте такого «ветра» не оказалось. Следовательно, либо эфира нет, либо он обладает совершенно особыми, не механическими свойствами.

Несмотря на это, волновая теория света получила поддержку, совсем неожиданную, в области электрических и магнитных явлений. На опыте было показано, что электрические и магнитные возмущения распространяются со скоростью света; при этом связь электрических и магнитных состояний такова, что в пространстве при некоторых условиях должны распространяться электромагнитные волны. Эти волны, предсказанные теоретически Максвеллом, были обнаружены на опыте Г. Герцем. А. С. Попов нашел впервые способ претворить электромагнитные волны в могучее средство для сигнализации на дальние расстояния и таким образом положил начало радио.

П. Н. Лебедев и другие исследователи показали, что электромагнитые волны обладали всеми известными тогда признаками света — они отражались, преломлялись, поляризовались, обнаруживали дифракцию. Таким образом было открыто еще новое свойство света — он оказался электромагнитным явлением. Это объяснило взаимодействия света и вещества. Вещество, как мы хорошо знаем теперь, построено из электрически заряженных частиц, положительных ядер и отрицательных электронов, расположенных на периферии атомов. Всякое движение этих частиц должно порождать электромагнитные волны, т. е. свет. Наоборот, электромагнитные волны, падая на атомы и молекулы, раскачивают заряженные частицы, энергия волн рассеивается и поглощается.

Вернемся теперь к затруднениям с эфиром. В механической теории световых волн эфир совершенно обязателен; без среды, без эфира не может и существовать механических волн, так же как не может быть звука без воздуха или другой среды. Но с тех пор, как было доказано, что световые волны — электромагнитные, положение круто изменилось. Независимо от того, есть эфир или нет, мы знаем из прямых и хорошо известных опытов, что вокруг заряженных тел существует электрическое поле. Если заряд начинает двигаться, то, по законам электромагнетизма, в пространстве обязательно появятся электро – магнитные волны. Они должны существовать, поскольку существует электрическое поле.

Позволительно, конечно, задать вопрос, а можно ли само электрическое поле объяснить без эфира? На это приходится ответить только одно: бесчисленные попытки, начиная с попыток самого Максвелла, вывести законы электричества и магнетизма на основе представления о механическом эфире оказались до сих пор тщетными.

Независимо от этого, как было отмечено, волновая теория света на электромагнитной основе к концу XIX в. была доказана, казалось, с несомненностью, а возражение Ньютона об отсутствии эфира потеряло значение, как только стало ясно, что световые волны не механические.

Волновая теория торжествовала, казалось, окончательную победу. В оптике все было «приведено в порядок». Но торжество оказалось очень кратковременным. Не прошло и пяти лет со времени открытия радио, как выяснились квантовые законы действий света, непостижимые с волновой точки зрения. Как может энергия поглощаться целыми порциями, если она подводится непрерывными волнами? С тех пор прошло больше 60 лет, а недоумение осталось прежним; волновая теория не может ответить на этот вопрос и теперь.

Волновая теория беспомощна перед квантовыми законами действия света. Это неудобное положение таково, что снова приходится вспомнить Ломоносова, который по адресу теории истечения сказал: «Неудобность часто живет в соседстве с невозможностию».

С другой стороны, именно «невозможная» теория истечения снова получила шансы на признание. Для нее нет эфирных затруднений: световые корпускулы летят в пустоте, для них не нужен эфир. Квантовые законы также вполне согласуются с воззрением Ньютона. Молекулы поглощают свет целыми квантами, потому что к ним подлетает либо целая корпускула, либо ничего; поэтому при химических превращениях под действием света разлагаются не сразу все молекулы, а только те, на которые попал квант — корпускула.

Уменьшая яркость волн, мы уменьшаем их размах, напряженность, а ослабляя поток корпускул, мы оставляем действие каждой корпускулы прежним, уменьшая только число корпускул. Квантовые законы действий света в теории истечения значат только то, что свет распространяется целыми квантами — корпускулами.

Но в то же время воскресшая теория истечения по-прежнему не может объяснить интерференции, дифракции и других свойств света, где автоматически все затруднения разрешает теория волн.

Положение, создавшееся в оптике, было совершенно нетерпимым, и физик имел все основания повторять горестную фразу Ломоносова, приведенную в начале этой главы и сказанную именно по поводу теории света. Два различных воззрения па природу света властвовали каждое в своей области и оставались бессильными в соседней.

Проблеск разрешения трудности появился с неожиданной стороны. Вспомним, как мы пришли к выводу о возможности только двух представлений о свете. Мы основывались на привычных повседневных наблюдениях, показывающих, что механическая передача энергии происходит только двумя способами: посредством частиц или посредством волн. Мыслимо, конечно, сочетание того и другого, но этими возможностями и исчерпывается все, что удается «представить» и «понять».

Классическая механика, созданная, так же как и оптика, Ньютоном, есть математическое обобщение нашего привычного опыта, и выводы ее, в смысле возможных способов передачи энергии на расстояние, ничем не отличаются от наших простых заключений. Так называемая «классическая физика» характеризуется уверенностью, что в законах Ньютона найдена полная истина, сомневаться в которой невозможно. На основе этой уверенности возникло «механическое» естествознание, стремившееся объяснить все явления природы движением частиц, связанных некоторыми силами и подчиняющихся законам Ньютона.

Основой уверенности в непогрешимости этих законов была, во-первых, их понятность, полное соответствие нашим привычным, вненаучным представлениям, во-вторых,— огромный успех классической механики во всех областях естествознания и техники. Между тем эти доводы в пользу законов Ньютона далеко не безупречны. «Понятным» мы называем то, что соответствует нашим привычкам. Мы сравниваем, например, летящий атом с летящей пулей, объясняя или поясняя себе образ атома посредством более привычного образа пули. Но всякому ясно, что в действительности пуля безмерно сложнее атома, и наше «объяснение» сводит более простое к более сложному, но привычному. «Понятность» тех или иных законов и явлений еще не залог их действительной простоты и достоверности.

С другой стороны, человек исторически развивается, меняются его навыки, и бывшее ранее непонятным становится постепенно очевидным. Наши привычные представления во многом соответствуют действительному ходу явлений, и по мере развития человек все ближе подходит к постижению истины, однако говорить о полном совпадении наших представлений с абсолютной истиной значило бы отрицать другую бесспорную истину о развитии человека. Уверенность в механистичности природы и в непреложности законов Ньютона покоится, в сущности, на очень зыбком фундаменте «привычки».

Кажущиеся непреодолимыми внутренние противоречия были обнаружены на переходе от XIX к XX в. не только в световых явлениях, но и в свойствах вещества. Масса тел оказалась зависящей от их скорости, потребовался пересмотр даже понятий о пространстве и времени. Нашлись физики и философы, заговорившие о «дематериализации» материи, о том, что «материя исчезла — остались одни уравнения».

Но метафизический материализм, воплощением которого пытались представить «классическую физику», и порожденный им новый физический идеализм были преодолены мировоззрением диалектического материализма. Проникновенный анализ новой физики с точки зрения позиций диалектического материализма дал В. И. Ленин в гениальной книге «Материализм и эмпириокритицизм», появившейся в 1909 г.

Основные особенности диалектического метода изучения природы состоят в том, что природа рассматривается как связное, единое целое, находящееся в состоянии непрерывного движения и изменения.

В. И. Ленин в книге «Материализм и эмпириокритицизм» показал, что метафизическое, механистическое учение о материи должно быть заменено широким живым диалектическим понятием материи как объективной реальности. В это понятие материи не может не войти любое свойство природы с его противоречиями и сложностями, если оно действительно существует.

С этой точки зрения вскрытое в итоге развития оптики «непреодолимое» противоречие волновых и корпускулярных свойств в световых явлениях есть новое выражение диалектики природы, реального единства противоположностей. Упрощенные механические представления классической физики о непрерывных волнах и прерывных частицах, якобы исключающих друг друга, в действительных явлениях природы уживаются одновременно.

Это непривычное для нас противоречивое единство свидетельствует только о недостаточности и примитивности нашей механической картины.

Материя действительного мира бесконечно сложнее упрощенных метафизических образов, возникших у нас в силу привычки и длительного обыденного опыта.

Ход науки подтвердил справедливость этого. Успех классической механики, связанный с необычайным расцветом техники опыта, привел в конце концов к бессилию и беспомощности ее перед новыми фактами.

Существующий материальный мир — движущаяся материя — представляется нам в двух основных формах — как вещество и свет. Постепенно окрепло убеждение, что вещество во всем своем многообразии построено из отрицательно заряженных электронов, положительно заряженных протонов и нейтронов, не имеющих заряда. Вещество казалось поэтому более понятным, чем свет, в котором одновременно обнаруживались свойства и волн и частиц. В то время как неотделимое свойство света — его движение, и мысль о «неподвижном свете» кажется абсурдом, механическая физика вполне примирялась с «покоящимся веществом». Волна немыслима без движения. Если физик и говорит о «стоячих волнах», то он разумеет при этом результат сложения двух волн, бегущих навстречу одна другой.

Наоборот, отдельно взятую частицу можно представить вполне неподвижной. Однако такая форма материи, лишенной движения, т. е. ее неотъемлемого свойства,— чистая абстракция с точки зрения диалектического мировоззрения. Она действительно оказалась таковой, как это показали новые, совсем неожиданные и удивительные опыты.

В опытах, произведенных впервые около четверти века назад, было обнаружено, что поток электронов, протонов и молекул, встречая малые препятствия и отверстия, дает такие же отчетливые дифракционные явления, как и свет, т. е. обладает теми же основными свойствами волн.

На фиг. 13 приведен образец дифракционной картины, получающейся при прохождении электронов через очень тонкий слой серебра, состоящий из микроскопических кристалликов. Дифракция здесь не менее отчетлива, чем в случае света, и столь же убедительно свидетельствует о волновой природе электронов, т. е. вещества.

В настоящее время длина этих «волн вещества» измеряется с большой точностью и оказалась равной h/mv. Здесь h — та же постоянная величина, с которой мы, m — масса частицы и v — ее скорость.

Можно предполагать, что не только элементарные частицы — электроны, атомы и молекулы — соответствуют волнам; имеются основания утверждать, что любое отдельное скопление вещества, будет ли то человек, трамвай или Солнце, характеризуется подобающей его массе и скорости волной.

Во всей истории точного естествознания трудно указать другое открытие, которое было бы столь же непредвиденным и так же резко порывало бы с нашими привычными представлениями.

С механикой случилось то же, что и с оптикой. Древнее учение о свете считало пучок света снопом прямолинейно распространяющихся лучей, но явления дифракции заставили понять, что свет есть волновое движение, которое в отсутствие малых препятствий и отверстий на пути действительно ведет себя так же, как пучок лучей. За кажущейся лучевой геометрической оптикой скрывалась волновая оптика. Механика Ньютона была «лучевой механикой», но открытия нашего времени показали, что за ней скрывается более общая «волновая механика».

Не следует, впрочем, отождествлять «волны вещества» с волнами света. Мы видели, что световые волны имеют электромагнитную природу, чего нельзя сказать относительно волн вещества. Последние органически совпадают с самим веществом, с его частицами, в то время как световые волны излучаются, отдаются веществом и имеют совсем другие свойства.

Ошибочно думать также, что теория частиц сменилась более верной теорией волн. Существование частиц материи, атомов и электронов в веществе, квантов в световом потоке столь же достоверно, как и существование волн вещества и света. Были попытки представить материю как механическое сочетание частиц и волн, причем волны должны в этой схеме играть роль только рулевого или пилота, направляющего частицу туда, куда следует по законам распространения волн. На первый взгляд, возможно обратное механическое предположение, что волны вызываются частицами в эфире, подобно тому как корабль оставляет волны за кормой. Эти предположения, однако, в своих выводах полностью расходились с действительностью.

Весьма распространено мнение, что в опытах одного типа (например, в опыте с кольцами Ньютона) свет полностью ведет себя как волновое движение, а в опытах другого типа (например, выцветание окрашенной ткани) свет целиком проявляет себя как поток частиц. Это, однако, ошибочно.

Если опыт Ньютона производить с чрезвычайно слабым светом, то при некоторых условиях есть возможность наблюдать статистические беспорядочные колебания яркости светлых колец, свидетельствующие о том, что энергия света и в этом типично волновом явлении сосредоточена в отдельных центрах фотона. С другой стороны, если освещать окрашенную ткань через узкие отверстия, то при выцветании обнаруживаются дифракционные явления.

Формальная математическая теория света, хотя и не вполне совершенная, в настоящее время создана. Она охватывает почти весь круг известных явлений. Эта теория остается, однако, крайне отвлеченной и «непонятной» (в смысле отсутствия наглядных образов).

Теперь уместно вернуться к затруднению, с которым пришлось встретиться в начале этой главы. Читатель, вероятно, не забыл, что мы столкнулись с неясностями в самом определении предмета учения о свете. Прояснился ли этот вопрос теперь? Принципиально — да. Постепенно были установлены основные объективные свойства света, отличающие его от других видов материи. Но практическое применение различающих признаков, особенно в их совокупности, до сего времени иногда связано с трудностями.

В конце прошлого века физики довольно долго пребывали в нерешительности по поводу природы катодных лучей — вещество это или свет? Вопрос решен был экспериментальным доказательством существования отрицательного электрического заряда у катодных лучей. Световая природа лучей Рентгена также долгое время подвергалась сомнению. Только после обнаружения дифракции лучей Рентгена в 1913 г. физики окончательно согласились, что перед ними световое явление. Впрочем, строго говоря, этот вывод надлежало проверить, после того как дифракцию открыли у пучков заряженных частиц электронов и протонов, а также и незаряженных — нейтронов.

В конце концов только совокупность различных явлений, ясно указывающих на электромагнитную природу лучей Рентгена, безукоризненно доказывает их световую природу.

В течение нескольких десятилетий исследователи радикально изменяли свое мнение о природе так называемых космических лучей, непрерывно приходящих на Землю со всех сторон из мирового пространства и обладающих огромной проникающей способностью. Два десятилетия назад считалось установленным, что космические лучи в основной своей части состоят из световых лучей с чрезвычайно малой длиной волны, более короткой в среднем, чем у лучей гамма радия.

Однако позднее было доказано, что космические лучи отклоняются магнитным полем Земли и, следовательно, состоят из электрически заряженных частиц. Сначала предполагалось в связи с этим, что первичные космические лучи состоят из электронов. Однако исследования последнего времени, в особенности опыты советских физиков, произведенные в верхних слоях атмосферы, с несомненностью доказали, что основная часть первичных космических лучей состоит из положительно заряженных протонов. Заметим, что космические лучи распространяются с громадной скоростью, практически совпадающей со скоростью света.

Приведенные примеры ясно показывают, насколько практически трудно в отдельных случаях с несомненностью установить световую природу того или иного явления.

Неисчерпаемость содержания реальной материи в различных ее проявлениях, вещества и света, раскрывается все больше по мере углубления научного исследования.

Противопоставляя свет веществу, несмотря на многие сходные свойства у того и другого (свойства волн и частиц, квантовые закономерности), мы до сих пор считали свет и вещество по существу разнородными, отличающимися друг от друга примерно так же, как отличается звук скрипки от самой скрипки и радиоволны от радиопередатчика. Но около сорока пяти лет назад было сделано еще одно поразительное открытие в области учения о свете.

На основании своей формальной математической теории света, о которой мы только что упоминали, Дирак пришел к теоретическому выводу, что при некоторых условиях свет должен превращаться в вещество и обратно. В сильном электрическом поле атомного ядра световые кванты с длиной волны не более примерно 0,001 mu, по Дираку, могут распадаться на две противоположно заряженные частицы — электрон и позитрон. Это весьма удивительное теоретическое предсказание все же полностью подтвердилось на опыте.

Превращение света в вещество было экспериментально доказано. На фиг. 14 мы видим фотографию этого поразительного процесса. Возможность такого рода фотографий основана на том, что быстрые заряженные частицы, проходя в воздухе, пересыщенном водяными парами, оставляют следы из осевших капелек воды. Противоположно заряженные частицы, электрон и позитрон, пролетают в сильном магнитном поле, вследствие чего загибаются в противоположные стороны.

Перед нашими глазами, как это видно на фотографии, разыгрывается изумительное зрелище преобразования светового гамма-луча в пару легких частиц вещества. Происходит нечто, действительно, до известной степени напоминающее сказочное превращение мелодии в скрипку!

Для объяснения этого явления наука до сих пор не имеет ничего, кроме формальной и в этом смысле явно нас не удовлетворяющей теории Дирака. Во всяком случае с несомненностью обнаруживается глубочайшая связь света и вещества, о которой ранее не подозревали. Человек овладел природой еще с одной стороны.

Мы начали с субъективных зрительных ощущений цвета и яркости, а затем, шаг за шагом следуя за историей развития оптики, подошли к современному сложному состоянию объективной науки о свете.

Читатель, вероятно, не удовлетворен концом повествования о судьбах развития воззрений на природу света. Загадка оказалась неразгаданной в обычном смысле слова и сделалась еще более сложной, чем казалось во времена Ньютона и Ломоносова. Но такова судьба всякой области настоящего знания. Чем ближе мы подходим к истине, тем больше обнаруживается ее сложность и тем яснее ее неисчерпаемость.

Непрерывная победоносная война науки за истину, никогда не завершающаяся окончательной победой, имеет, однако, свое неоспоримое оправдание. На пути понимания природы света человек получил микроскопы, телескопы, дальномеры, радио, лучи Рентгена; это исследование помогло овладению энергией атомного ядра. В поисках истины человек безгранично расширяет область своего владения природой.

А не в этом ли подлинная задача науки? Мы уверены, что история исследования света, его природы и сущности далеко не закончена; несомненно, что впереди науку ждут новые открытия в этой области, что мы ближе подойдем к истине, а техника обогатится новыми средствами.

—

Статья из книги: Глаз и Солнце | Вавилов С.И.

Офтальмологическая помощь вид медицинской помощи, оказываемой профильными врачами в специально предназначенных для этой цели лечебных учреждениях, отделениях или кабинетах с использованием специальной лечебно-диагностической аппаратуры, инструментария и оборудования.

Основная структура офтальмологической службы:

* амбулаторно-поликлиническая (участковая) — догоспитальный этап;

* стационарная (экстренная и плановая) – госпитальный этап.

Варианты амбулаторно-поликлинической помощи: амбулатория, поликлиника по месту жительства, поликлиника отделения территориального медицинского объединения, поликлинические подразделения областных офтальмологических больниц, офтальмологические диспансеры, специализированные офтальмологические поликлиники, поликлинические отделения научно-исследовательских институтов. Амбулаторно-поликлиническая служба насчитывает более 5 тыс. кабинетов для взрослых и свыше 1,5 тыс. — для детей, в том числе около 300 кабинетов охраны зрения детей. Участковая служба представлена врачами-окулистами глазных кабинетов поликлиник. В штат офтальмологической службы введена новая должность — фельдшер-оптометрист.

Стационарная офтальмологическая помощь обеспечена койками в хирургических отделениях центральных, районных, городских, областных, краевых и республиканских больниц. Оказание помощи на микрохирургическом уровне проходит в краевых, областных, республиканских офтальмологических больницах и глазных отделениях многопрофильных больниц (базы офтальмологических кафедр медицинских вузов), а также на базе клиники научно-исследовательских институтов. Глазные отделения или фиксированные койки есть в 709 лечебно-профилактических учреждениях (центральные, районные, городские, областные, краевые офтальмологические больницы, клинические базы НИИ офтальмологии, работающие на федеральном уровне).

Уровни оказания первичной специализированной офтальмологической помощи в регионах РФ:

• Районный уровень – офтальмологические кабинеты поликлиник, центральных районных больниц в районных центрах области или республики. Врач-офтальмолог проводит диагностику и оказывает первичную специализированную помощь при широком спектре заболеваний и травм органов зрения (заболевания и повреждения придаточного аппарата глаз, конъюнктивы, роговицы, радужной оболочки, хрусталика, цилиарного тела, стекловидного тела (СТ), собственно сосудистой оболочки, сетчатой оболочки, зрительного нерва). При затруднениях в дифференциальной диагностике или методологии лечения глазной патологии, а также при необходимости углублённой диагностики и проведения стационарного (и микрохирургического) лечения пациента направляют в консультативную глазную поликлинику или стационар. Как правило, в глазном кабинете центральной районной больницы (ЦРБ) офтальмологическую помощь оказывают как взрослым, так и детям. В штатном составе офтальмологического кабинета ЦРБ работают специально подготовленные медицинские сёстры. Количество ставок врачей-офтальмологов и медицинских сестёр глазного кабинета ЦРБ определяют из расчёта 0,6 станки на 10 тыс. сельского населения (приказ МЗ РФ от 06.02.2001 № 29). Обычно в районной поликлинике устанавливают не менее 1,0 ставки врача-офтальмолога и 1,0 ставки медсестры глазного кабинета. Нормативы планирования ставок врачей-офтальмологов могут быть скорректированы приказом руководителя или коллективным договором ЛПУ.

• Городской уровень – офтальмологические кабинеты городских поликлиник и медико-санитарных частей городов области или республики. Объём проводимой первичной офтальмологической диагностики и лечения аналогичен районному уровню, но имеет свои особенности. Как правило, офтальмологическую помощь оказывают отдельно взрослым и детям. Штатный состав врачей-офтальмологов и медсестёр глазных кабинетов формируют из расчёта 0,91 ставки на 10 тыс. человек городского населения и 1,0 ставка на 10 тыс. рабочих предприятий (приказ МЗ РФ от 06.02.2001 № 29). Важно отметить, что в настоящее время внимание к районному и городскому звену офтальмологической помощи всё больше возрастает. Согласно положению президентской национальной программы «Здравоохранение», принятой в 2006 г., обследование врача-офтальмолога поликлиники входит в реестр обязательного диспансерного наблюдения всего населения России.

• Межрайонный и республиканский (областной) уровни обеспечивают наиболее полновесный этап оказания амбулаторно-поликлинической и стационарной офтальмологической помощи в регионах. Межрайонный уровень офтальмологической помощи сосредоточен в ряде крупных районных центров республик и областей РФ с развитой материально-технической базой и квалифицированными кадрами. Статус межрайонного офтальмологического центра присваивают приказом соответствующего министерства здравоохранения республики по представлению главного офтальмолога региона. База межрайонного уровня офтальмологической помощи включает консультативный офтальмологический кабинет поликлиники и офтальмологический стационар на 25-40 круглосуточных коек.

В ряде регионов РФ на базе круглосуточного стационара вместо части коек развёрнут стационар дневного пребывания, позволяющий при обеспечении высокого уровня офтальмологической помощи экономить значительные финансовые средства. Эту же цель преследует создание в регионах вместо стационаров круглосуточного пребывания дневных стационаров на базе поликлиники. Их деятельность особенно эффективна при лечении терапевтической глазной патологии. Межрайонные офтальмологические центры обеспечивают организационно-методическую, консультативную помощь, а также консервативное и микрохирургическое лечение (определённой патологии глаз) пациентов из 2-4 районов региона. Объём оказания офтальмологической помощи на этом уровне устанавливается отделом главного офтальмолога региона на основе глубокого изучения состояния материальной базы и кадрового потенциала межрайонного офтальмологического отделения.

Безусловно, межрайонный центр может взять на себя только часть консультативной функции, так как чаще всего он не располагает широким спектром методов функциональной, ультразвуковой, лабораторной, рентгеновской диагностики. Глазной стационар межрайонного отделения и его реструктуризированные формы наиболее эффективны при лечении терапевтической глазной патологии и амбулаторных видах хирургии (заворот век и т.п.). Для достижения высоких функциональных результатов эффективно проводить микрохирургическое лечение заболеваний глаз на республиканском (областном) уровне. Вместе с тем деятельность межрайонного отделения позволяет приблизить высококвалифицированную офтальмологическую помощь в районы, сделать её доступной и уменьшить нагрузку на центры микрохирургии глаза республиканского (областного) уровня. Республиканский (областной) уровень оказания специализированной офтальмологической помощи. Для оказания данного уровня офтальмологической помощи в каждом региональном центре РФ есть консультативная офтальмологическая поликлиника, микрохирургический глазной стационар или микрохирургические глазные отделения разного подчинения и пункт неотложной глазной помощи.

Консультативная офтальмологическая поликлиника регионального центра состоит из кабинетов консультативного приёма для взрослого (городского и сельского) и детского населения, глаукомного кабинета (в составе глаукомного консультативного центра), рефракционного консультативного кабинета, а также широкого спектра диагностических кабинетов функциональной, ультразвуковой, рентгенологической, лабораторной, иммунологической диагностики. Обычно в её состав входят и некоторые лечебные кабинеты: лазерного амбулаторного лечения, физиотерапии, аппаратных видов консервативного лечения и др. Оснащение и кадровый потенциал кабинетов консультативной поликлиники позволяют проводить в исчерпывающем объёме диагностику заболеваний глаз, полную консультативную, организационно-методическую, выездную работу. На базе многих консультативных поликлиник в регионах созданы дневные глазные стационары. проводящие обычно консервативное стационарное лечение городского населения и реже амбулаторные микрохирургические вмешательства. В ряде регионов РФ (Самара, Ижевск, Тюмень и др.) для осуществления высокоэффективной диагностики, лечения и профилактики глаукомы, обеспечения преемственности в её лечении созданы республиканские (областные) глаукомные центры, обеспечивающие на разных уровнях успешную координацию действий офтальмологов с целью достичь оптимального уровня борьбы с этим тяжёлым заболеванием глаз.

• Федеральный уровень. Глазные стационары офтальмологических учреждений федерального значения оказывают в исчерпывающем объёме микрохирургическую офтальмологическую помощь при подавляющем числе хирургических заболеваний глаз: катаракте, глаукоме, дегенерации сетчатки, отслоении сетчатки, косоглазии, прогрессирующей миопии, патологии СТ и др.

Министерством здравоохранения и социального развития был издан Приказ от 29.03.2006 №220 «Об оказании высокотехнологичных видов медицинской помощи за счёт средств федерального бюджета в федеральных специализированных медицинских учреждениях, подведомственных Федеральному агентству по здравоохранению и социальному развитию, Федеральному медико-биологическому агентству и Российской академии медицинских наук». В Приказе указаны 11 видов офтальмологической помощи и 18 медицинских центров, участвующих в реализации данного приказа. Для выполнения этих задач микрохирургические отделения и операционные блоки оснащены современным хирургическим оборудованием (операционные микроскопы, факоэмульсификаторы, витреотомы, эндолазеры, коагуляторы и др.), комплектами микрохирургического инструментария и расходным материалом. Для успешного лечения указанной патологии глаз врачи микрохирургических отделений проходят надлежащую подготовку в ведущих глазных центрах страны.

Нормативы работы микрохирургических отделений и центров «Микрохирургии глаза»: 15 человек на 1 ставку микрохирурга во взрослом и 12 человек на 1 ставку и детском отделении (приказ МЗ СССР от 16.12.87 № 1274).

Пункты неотложной офтальмологической помощи региональных глазных центров осуществляют неотложную помощь (в том числе с применением микрохирургической техники) при ранениях, ожогах, контузиях глаза и его придатков. При необходимости пациентов госпитализируют в глазные микрохирургические отделения.

Поскольку более 80% офтальмологической помощи оказывают в амбулаторно-поликлинических условиях, большое значение приобретает разработка стационарозамещающих технологий. Перспективное направление в этом отношении — развитие сети дневных стационаров, офтальмологических диспансеров. Максимален эффект дневных стационаров при многопрофильной поликлинике.

В РФ насчитывают свыше 13 тыс. врачей-окулистов, профильных коек – 29 700 (детских – 3 942, взрослых – 25 758).

40% больных получают стационарную офтальмологическую помощь в маломощных в офтальмологическом отношении учреждениях без необходимой материально-технической базы (обеспеченность диагностическим и лечебным оборудованием составляет лишь 37%) и без подготовленных на современном уровне специалистов-офтальмологов.

Научные исследования по офтальмологии проходят на 43 кафедрах глазных болезней и и 4 научно-исследовательских институтах глазных болезней.

В соответствии с действующими нормативными требованиями (приказ МЗ СССР от 16.12.87 № 1274 (приложение 1)) для стационаров хирургического профиля, имеющего в составе офтальмологические койки, предусмотрена одна должность врача-офтальмолога на 20-25 коек; для микрохирургических стационаров одна должность на 15 микрохирургических коек для взрослых и на 12 – для детей.

В РФ насчитывают свыше 13 тыс. врачей-окулистов, профильных коек – 29 700 (детских – 3 942, взрослых – 25 758).

40% больных получают стационарную офтальмологическую помощь в маломощных в офтальмологическом отношении учреждениях без необходимой материально-технической базы (обеспеченность диагностическим и лечебным оборудованием составляет лишь 37%) и без подготовленных на современном уровне специалистов-офтальмологов.

В РФ функционирует эффективная система организации офтальмологической помощи детям: работают свыше 2 тыс. детских офтальмологов, 70 детских глазных отделений, 6 центров микрохирургии глаза, 72 специализированные школы интерната для слепых и слабовидящих детей, есть 3942 детские глазные койки. Высокоэффективная организационная форма лечения слепых и слабовидящих детей специализированные детские сады или специализированные группы и обычных детских садах, а также специализированные учреждения санаторного тина.

В настоящее время в 39 городах РФ для повышения качества офтальмологической помощи населению организованы специализированные центры (офтальмо-травматологические, глаукомные, офтальмоонкологические, контактной коррекции, глазного протезирования, лазерные, детской микрохирургии глаза и др.).

Особенность организации офтальмологической службы РФ – создание Постановлением Правительства РФ от 24.04.86 №491 (параллельно с существующей офтальмологической сетью) проекта Межотраслевого научно-технического комплекса «Микрохирургия глаза» (МНТК «Микрохирургия глаза»). Его задача – обеспечение высокотехнологичной микрохирургической помощи населению и внедрение новых технологий в региональную офтальмологию РФ. Расположенные во всех федеральных округах РФ 12 структур системы МНТК «Микрохирургия глаза» обеспечили чёткую и эффективную реализацию проекта. Филиалы курируют 58 субъектов федерации (2/3), их работа направлена на дальнейшую реализацию стратегической концепции развития высокотехнологичной офтальмологической помощи и на обеспечение её доступности. Вокруг всех филиалов создана лечебно-диагностическая инфраструктура на базе региональных ЛПУ. Основная задача этих структур — раннее выявление болезней и оказание своевременной офтальмологической помощи, максимально приближенной к пациенту, перенос этапа реабилитации на места проживания пациентов. К работе лечебно-диагностической структуры привлечены врачи поликлинической службы, обученные на курсах повышения квалификации и прошедшие специализацию по овладению новыми диагностическими технологиями в образовательной системе МНТК « Микрохирургия глаза».

В связи со специализацией в медицине и бурным ростом медицинских технологий, с внедрением бюджетно-страховой модели финансирования остро поставлен вопрос о стандартах. В России необходимость разработки стандартов возникла после принятия Закона «О медицинском страховании граждан в Российской Федерации» от 1991 г. Были организованы территориальные фонды обязательного медицинского страхования (ОМС) и страховые компании, занимающиеся взаиморасчётами между ЛПУ и территориальным фондом ОМС. Первоначально были созданы классификаторы поликлинических услуг и медико-экономические стандарты.

Медико-экономические стандарты объединены на основании общности нозологии, технологий диагностики, лечения, сроков лечения, стоимости. Для совершенствования охраны здоровья населения в 1998 г. были разработаны основные положения стандартизации на основе установленных федеральными законами норм. Основные задачи создание системы стандартизации в здравоохранении за счёт единых подходов к планированию, сертификации, оптимизации лечебно-диагностического процесса, создание единой системы оценки показателей качества, экономических характеристик медицинских услуг.

Стандарт - отраслевое требование, обязательное к выполнению во всех медицинских учреждениях страны, оказывающих помощь.

Тяжёлую патологию лечат в стационарах. Согласно Приказу Минздравсоцразвития РФ от 29.03.2006 № 220, разработаны стандарты (11 офтальмологических стандартов для взрослых и детей и 5 детских стандартов) по дорогостоящим видам лечения. Направление на лечение выдают органы управления здравоохранением.

В настоящее время идёт работа по возврату ко всеобщим профилактическим осмотрам населения. Диспансеризация — наиболее приемлемая форма таких осмотров. Диспансеризация должна состоять из 3 периодически повторяющихся фаз: ежегодных осмотров, динамического наблюдения, активного проведения мер первичной и вторичной профилактики.

Одна из важных задач диспансеризации лиц с нарушениями зрения - выявление и устранение факторов и причин, вызвавших заболевание, а также обеспечение высокого качества лечения на всех уровнях специализированной медицинской помощи. Охват диспансерным наблюдением — один из важных показателей диспансеризации. На всех этапах диспансеризации необходимы взаимосвязь и взаимозависимость квалифицированной помощи на этапе осмотра всего населения: узкоспециализированных служб — при дообследовании нуждающихся; тех и других при диспансеризации больных соответствующего профиля.

Эффективность диспансеризации зависит от организации лечебно-профилактических мероприятий и трёхуровневой диагностики.

• Первый уровень — амбулаторно-поликлинические учреждения, играющие ведущую роль в обеспечении динамического наблюдения за состоянием здоровья населения. Именно поликлиники должны решать одну из основных задач диспансеризации — оценивать состояние здоровья населения. По итогам обследований сформируют 3 группы диспансерного наблюдения: здоровые, практически здоровые (лица с непрогрессирующими и не влияющими на трудоспособность нарушениями функций органов зрения) и хронические больные.

Состояние органов зрения первоначально определяет средний медицинский персонал па основании остроты зрения, тонометрии, результатов анкетирования. Врач-офтальмолог осматривает пациентов с выявленной патологией, определяет группу диспансерного наблюдения и перечень нозологических форм для более детального обследования.

• Второй уровень узкоспециализированные центры (кабинеты, отделения) в составе многопрофильных и специализированных межрайонных поликлиник, объединённых больниц. Их задача квалифицированная диагностика и лечение, профилактика заболеваний в обслуживаемом районе, эффективная диспансеризация тяжёлых больных, организационно-методическая работа, вопросы усовершенствования кадров, помощь районным поликлиникам, при-влечение к консультативной работе ведущих специалистов.

• Третий уровень при диспансеризации всего населения – высокоспециализированные центры на базе клинических учреждений и ведущих научно-исследовательских институтов, осуществляющих в масштабах страны научное организационно- методическое руководство специализированными службами.

С момента рождения совместно с неонатологами и акушерами-гинекологами на основании данных наследственности, течении беременности, родов и послеродового периода необходимо формировать группы профилактики глазной патологии. Данные о возможном возникновении заболевания фиксируют в документах, передаваемых участковому педиатру. Детей с выявленными отклонениями включают в группу риска и консультируют с детским офтальмологом. При подтверждении диагноза офтальмолог определяет их в диспансерную группу. Если в ранее сформированной группе «профилактики глазной патологии» не выявлено заболевания органов зрения, но есть подозрение на патологию, то осмотр офтальмологом необходим в первые 2-4 мес. жизни.

По достижении возраста 1-1,5 года все дети должны пройти обследование у детского офтальмолога.

При обследовании детей, поступающих в детские сады, должна быть сформирована группа профилактики глазной патологии (первичной и вторичной). Основная работа должна быть направлена на профилактику развития близорукости. Детей с глазной патологией определяют в отдельную группу, в которой проводят дифференцированную медико-офтальмопедагогическую работу. Слепые и слабовидящие дети должны быть направлены в специализированные детские сады.

Массовый офтальмологический осмотр проводят в возрасте 15-16 лет.

На современном этапе развития возрождение диспансеризации – сложный процесс, охватывающий все звенья системы здравоохранения. Результаты проведения диспансерных осмотров позволяют выявлять заболевания в ранних стадиях, что способствует эффективному лечению.

—

Статья из приложения к книге: Офтальмология. Национальное руководство | Аветисов С.Э.

Ретинит – воспалительное заболевание сетчатки глаза. Многие формы воспалительного заболевания сетчатки глаза не являются строго локализованными, так как в процесс вовлекается и собственно сосудистая оболочка глаза – хориоидея, поэтому данную патологию лучше называть хориоретинитом или ретинохориоидитом.

Причинами возникновения ретинита являются занос микробной флоры из очагов инфекции (стафилококков, стрептококков, пневмококков и т. д.), а также их токсинов вместе с кровотоком. В ряде случаев ретинит может иметь вирусное происхождение (например, при гриппе, герпесе, кори, опоясывающем лишае и т. д.). Нередко эта патология возникает при туберкулезе, токсоплазмозе, сифилисе.

Встречаются ретиниты и при лепре, тифах, актиномикозе, саркоидозе. Иногда развитие ретинита обусловлено воздействием светового или ионизирующего излучения, а также травматическими повреждениями сетчатки.

В зависимости от причины заболевания различают туберкулезный, сифилитический, токсоплазмозный, метастатический, солнечный, лепрозный и другие разновидности ретинита.

В активной стадии ретинита возникают дезорганизация и разрушение сетчатки с образованием очага воспаления, по краям которого отмечается скопление лимфоцитов, плазматических клеток, эозинофилов и фагоцитов. Наблюдается миграция клеток пигментного эпителия во внутренние слои сетчатки. Одновременно во внутренних слоях собственно сосудистой оболочки появляется лимфоцитарная инфильтрация. В результате организации очага воспаления образуется рубцовая ткань.

Нервные элементы сетчатки при ретините распадаются и замещаются соединительной тканью, нервные волокна варикозно утолщаются, подвергаются жировой дистрофии ганглиозные клетки (ганглиозные нейроциты) и опорные волокна Мюллера (лучевые глиоциты). Вовлекаются в процесс палочки и колбочки, которые на поздних этапах заболевания подвергаются разрушению.

Основной синдром ретинита любого происхождения – снижение остроты зрения. Степень миопии (близорукости) зависит от локализации процесса. Наибольшее нарушение центрального зрения происходит при локализации ретинита в макулярной зоне (зоне желтого пятна), при этом страдает даже цветовосприятие. Нередко больные жалуются на искаженные зрительные восприятия предметов (метаморфопсия), а также на ненормальные световые ощущения в глазах в виде блеска, молний, искр и др.

При исследовании поля зрения определяют центральные, околоцентральные и периферические скотомы, которые могут быть абсолютными или относительными, положительными или отрицательными. Периферическая локализация ретинита сопровождается различными по конфигурации изменениями границ поля зрения, нарушениями тепловой адаптации, которые после благоприятного исхода болезни могут исчезать. При помощи офтальмоскопии обнаруживают белые или желтоватого цвета фокусы, которые в активной фазе представляются рыхлыми образованиями с четкими границами, окруженными зоной отека сетчатки.

Сосуды сетчатки обычно изменяются при поражении их стенок (васкулиты). Изменения могут быть разнообразными: сужение или расширение сосудов, неравномерность их калибра, частичная закупорка, образование муфт и т. д. Нередко появляются обширные кровоизлияния в самой сетчатке и под ней.

Активный воспалительный процесс на глазном дне вызывает реакцию стекловидного тела, в котором появляется жидкость. Обнаружение жидкости в стекловидном теле помогает дифференцировать воспалительный процесс на глазном дне от дистрофического.

Снижение активности процесса сопровождается уплотнением очага, границы которого становятся более плотными. Старые хориоретиниальные фокусы имеют четкие границы, окрашены в белый и серый цвета с отложением глыбок пигмента.

Осложнениями ретинита считаются обширные хориоретинальные рубцы, которые могут остаться после разрешения воспалительного процесса.

Основным диагностическим исследованием при ретините является офтальмоскопия. С помощью флюоресцентной ангиографии глазного дна можно выявить свежий или старый воспалительный фокус и процессы разрушения пигментного эпителия.

Происхождение ретинита устанавливают на основании анамнеза, объективной оценки состояния больного, данных инструментального обследования, постановки специальных диагностических проб.

Лечение ретинита должно быть комплексным. Показаны антибиотикотерапия, местное и общее применение кортикостероидов, в исходе заболевания используются сосудорасширяющие средства и средства, стимулирующие обмен веществ в сетчатке.

При туберкулезной, сифилитической, токсоплазменной, лепрозной и другой специфической природе ретинита в терапию включаются специфические препараты, направленные на лечение общего заболевания.

Профилактика специфического ретинита заключается в раннем выявлении и адекватном лечении основного заболевания. При солнечном ретините необходима надежная защита глаз от светового излучения.

Современные методы исследования зрительного нерва при оптических нейропатиях различного генеза

Автор: Н. Л. Шеремет, И. А. Ронзина, Н. С. Галоян, Э. Э. Казарян

Учреждение Российской академии медицинских наук НИИ глазных болезней РАМН, Москва

Оптические неглаукомные нейропатии — это группа гетерогенных заболеваний, характеризующихся острой или хронической прогрессирующей гибелью ганглиозных клеток сетчатки и их аксонов, что заканчивается утратой зрительных функций различной степени вследствие частичной или полной атрофии зрительного нерва.

Ранняя диагностика оптической нейропатии (ОН) имеет критическое значение для предотвращения или ограничения структурного повреждения зрительного нерва и необратимой потери функций глаза.

В выявлении ОН, несомненно, важное место занимают данные анамнеза, клинического осмотра и стандартного офтальмологического обследования Однако в сложных клинических ситуациях для раннего обнаружения признаков заболевания требуются современные чувствительные диагностические тесты, благодаря которым можно точно оценить функциональные и структурные нарушения зрительного нерва.

Изучение зрительных функций предполагает тщательное исследование поля зрения (ПЗ) с помощью автоматической статической периметрии, а также определение биоэлектрической активности сетчатки и зрительного нерва электрофизиологическими методами. Компьютерная статическая периметрия с применением пороговых программ исследования центрального и периферического поля зрения, выполненная на периметре Octopus 900, является, как принято считать, «золотым стандартом» для определения световой чувствительности. Исследование зрительных вызванных потенциалов (ЗВП) — объективный метод оценки повреждения зрительного пути, предоставляющий информацию о функциональном состоянии аксонов и миелиновой оболочки зрительного нерва.

Изучение структурных особенностей зрительного нерва с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ) — относительно новая технология качественной и количественной оценки диска зрительного нерва, ретинального слоя нервных волокон.

Целью настоящей работы является комплексное изучение морфофункционального состояния зрительного нерва при ОН различного генеза.

Материал и методы

Обследовано 132 пациента (188 глаз) в возрасте от 16 до 87 лет (медиана 48 лет) с установленным диагнозом ОН различного неглаукомного генеза, в том числе 23% глаз с неартериитной передней ишемической ОН, 10% с задней ишемической ОН, 22% с ОН воспалительного генеза (при демиелинизирующих заболеваниях, аутоиммунной, инфекционной, саркоидозной этиологии), 10% с компрессионной ОН при опухолях зрительного нерва, орбиты, хиазмально-селлярной области и основания передней черепной ямки, 12% с ОН при друзах диска зрительного нерва, 8% с травматической ОН, 7% с эндокринной нейроофтальмопатией, 6% с наследственной ОН Лебера, 2% с ОН токсического генеза. В 43% случаях (58 пациентов) ОН была двусторонней. Все пациенты не имели другой офтальмопатологии, влияющей на функции и структуры зрительного нерва.

Для определения специфичности морфофункциональных методов исследования зрительного нерва были обследованы 52 пациента (75 глаз) без патологии зрительного нерва.

Всем пациентам проводили традиционные офтальмологические функциональные исследования: определение максимальной остроты зрения, оценку цветового зрения по таблицам Рабкина, исследование зрачковых реакций с определением относительного афферентного зрачкового дефекта (ОАЗД), кинетическую периметрию с объектом III4e; биомикро- и офтальмоскопию.

Выполняли также углубленные функциональные исследования: компьютерную периметрию с применением статической неврологической N1-программы (периметр Octopus 900, «Interzeag AG», Швейцария), общую и мультифокальную электро-ретинографию (мф-ЭРГ), изучение ЗВП на вспышку и паттерн («Тоmеу», ЕР-1000 Multifocal, Германия).

Исследование структуры диска зрительного нерва с определением средней толщины слоя нервных волокон сетчатки (СНВС) в перипапиллярной зоне (диаметр 3,4 мм) и отдельно в 4 квадрантах (верхний, нижний, назальный, темпоральный) выполняли с помощью ОКТ на ретинотомографе OCT Stratus 3000 («Carl Zeiss»).

Критерии определения показателей методов исследования с отклонениями от нормы

Статическая периметрия. Результаты считали анормальными при индексах периметрии MD (mean defect) — более 2 децибел и/или sLV (loss variance) — более 2,5 децибела. Все результаты статической периметрии, включенные в данное исследование, были достоверны, так как индекс RF (reliability factor), рассчитанный по ложноположительным и ложноотрицатель-ным ответам пациентов, во всех случаях был менее 15%.

ОКТ. Результаты считали анормальными, если средняя толщина СНВС или толщина СНВС в одном из квадрантов была значительно уменьшена или увеличена по сравнению с нормой, р < 0,05.

ЗВП. Результаты считали анормальными, если латентность пика Р100 превышала верхние границы нормы, а также при наличии значительной (более 5 мс) межокулярной асимметрии этого параметра. При анализе учитывали также нарушение конфигурации пика Р100.

Некоторым пациентам по показаниям проводили флюоресцентную ангиографию, магнитно-резонансную томографию головного мозга.

Результаты и обсуждение

На этапе первичного обследования пациентов, включающего изучение анамнеза, офтальмологический осмотр, скрининг основных зрительных функций с применением традиционных методов обследования, патология зрительного нерва была установлена в 51% случаев. В остальных случаях для выявления ОН, а также во всех 100% наблюдений для уточнения этиологии процесса и определения степени структурных и функциональных нарушений требовались углубленные методы исследования зрительного нерва.

Важнейшим компонентом в диагностике ОН явилось исследование поля зрения (ПЗ) с помощью компьютерной статической периметрии. Дефекты ПЗ или скотомы среди всех пациентов с ОН были выявлены в 92% случаев. Наиболее часто встречающаяся в нашей работе скотома — частичная или полная аркуатная (30% случаев). В определенных пропорциях были также обнаружены центральная и центроцекальная (24% случаев), секторальная (21%), альтитудинальная (4%), гемианопическая (6%), диффузные скотомы (5%) и концентрическое сужение (2%). Нормальные показатели периметрии при ОН были выявлены в 8% случаев.

Для оценки диагностической способности статической периметрии в идентификации патологии зрительного нерва были определены чувствительность и специфичность метода.

Чувствительность статической периметрии, т. е. способность этого исследования выявлять признаки заболевания у пациентов с ОН, была равна 92%.

Специфичность статической периметрии, т. е. доля здоровых людей, у которых отсутствуют подобные периметрические изменения, составила 93%. Однако для большей информативности мы рассмотрели этот показатель для общей совокупности первичных офтальмологических пациентов, не страдающих ОН, но имеющих жалобы на зрение и повод обратиться в офтальмологическое учреждение.

В этом случае специфичность исследования составила 75% (см. таблицу). Это связано с тем, что изменения ПЗ, такие как центральная, парацентральная или периферическая скотомы, могут наблюдаться у пациентов с некоторой патологией хориоретинального комплекса. Кроме того, если учесть субъективный характер исследования, у здоровых людей могут возникать периметрические изменения, которые носят артифициальный характер.

При электрофизиологическом исследовании у пациентов с ОН в 92% случаев было выявлено выраженное в разной степени увеличение латентно-сти пика Р100 ЗВП на паттерны или вспышку, при одностороннем процессе определялась значительная межокулярная асимметрия. Амплитудно-вре-менные параметры мф-ЭРГ и общей ЭРГ, а также топография плотности биоэлектрического потенциала центральной зоны сетчатки (0—30°) при этом соответствовали нормальным значениям, что исключало патологию сетчатки и ее влияние на показатели ЗВП.

Между тем в 8% случаев при ОН, проявляющейся изменениями периферического ПЗ, показатели ЗВП были в пределах нормы. Таким образом, метод ЗВП обладает высокой чувствительностью — 92% при выявлении ОН, специфичность, определенная для пациентов с офтальмологическими жалобами, составляет 84%.

ОКТ позволила выявить наличие патологии зрительного нерва в остром периоде заболевания в 90% случаев, что проявлялось либо утолщением перипапиллярного СНВС соответственно при отеке или пастозности диска зрительного нерва, либо истончением СНВС в случаях хронической или субклинической ОН. В острой стадии задней оптической нейропатии при удаленной локализации процесса от диска зрительного нерва изменения ОКТ-показателей не были выявлены.

Таким образом, чувствительность в ранних стадиях заболевания была равна 90%, а специфичность, определенная для пациентов с офтальмологическими жалобами, — 92%. В поздней стадии ОН, спустя 4—6 мес после начала заболевания, изменения томографических параметров зрительного нерва отмечали в 96% случаев.

В заключение мы сравнили диагностические методы в ROC-координатах, а именно: на вертикальной оси указаны показатели чувствительности метода, а по горизонтали — 100% (полученный) показатель специфичности метода исследования (см. рисунок).

Значения каждого метода в таких координатах представлены в виде прямоугольника, размеры которого определяются с доверительными интервалами для чувствительности и специфичности. Идеальному тесту, чувствительность и специфичность которого равны 100%, соответствует левая верхняя точка квадрата, т. е. точные методы исследования наиболее удалены от диагонали квадрата — прямой безразличия. Качество диагностических тестов можно сравнить по расстоянию от точки теста до прямой безразличия.

По нашим данным, идеальным тестом в поздней стадии ОН является ОКТ. В ранней стадии определяющим методом являются ЗВП, за которыми в порядке убывания следуют ОКТ и статическая периметрия. Статическая периметрия дает сравнимый результат по чувствительности, но уступает всем остальным методам по специфичности, вероятно, в связи с субъективным характером исследования.

Таким образом, статическая периметрия, ОКТ и ЗВП обеспечивают важную дополнительную информацию для обнаружения патологии зрительного нерва. Комплексное применение трех методов исследования позволило идентифицировать ОН в 100% случаев, включая субклинические формы заболевания.

Статическая периметрия является одним из существенных методов диагностики нейроофтальмо-логических заболеваний, особо важным в случаях с незначительными изменениями парацентрально-го и периферического ПЗ, которые часто остаются незамеченными пациентом в силу сохранности центрального поля и остроты зрения и не определяются при стандартной кинетической периметрии.

Кроме того, хотя выявляемая структура дефекта ПЗ не является строгоспецифичной для определенной этиологии ОН, можно выделить наиболее типичные изменения ПЗ при том или ином виде заболевания, что позволяет существенно сократить и локализовать диагностический поиск этиологического начала ОН.

ЗВП наряду со статической периметрией является функциональным тестом, дающим возможность оценить зрительный путь в целом. Выявляемость дисфункций зрительного нерва с помощью ЗВП, по нашим данным, — самая высокая. Вместе с тем необходимо учитывать, что задержку ответа ЗВП способна вызывать и макулярная патология, которая в отсутствие видимых изменений сетчатки может быть ошибочно расценена как поражение зрительного нерва.

ОКТ является чувствительным объективным качественным и количественным методом исследования, пригодным для распознавания тонких, едва уловимых структурных изменений как перипапиллярного СНВС, так и вторичных изменений в ма-кулярной зоне сетчатки, связанных с ОН, которые не всегда можно зафиксировать офтальмоскопически.

Между тем, если учесть, что в оценке зрительного нерва ОКТ ограничена только уровнем сетчатки, применение этого метода в острой стадии заболевания приведет к недооценке изменений, удаленных от диска зрительного нерва, а также ОН, связанной с демиелинизирующими процессами без аксональной потери.

Таким образом, клиническая оценка офтальмологического статуса пациента, скоррелированная с точной и своевременной экспертизой функций и структуры зрительного нерва, является важным условием для постановки незамедлительного и точного диагноза оптической нейропатии.

—

Статья из журнала: Вестник Офтальмологии | Том 128. №2 2011

Методы исследования кровообращения глаза основаны на прямом наблюдении за сосудами сетчатки и, в меньшей степени, сосудистой оболочки при различных методах офтальмоскопии как с применением красителя (ФАГ или ангиография с индоцианин-зелёным), так и без него (в обычном свете и с использованием светофильтров).

Прямых методов измерения кровотока в глазу не существует. О глазной гемодинамике судят косвенно – по глазоорбитальному пульсу и скорости движения крови по сосудам (ультразвуковая или лазерная допплерография).

Методы измерения глазоорбитального пульса разделяют на две основные группы:

* основанные на регистрации изменений объёма глазного яблока при поступлении крови в систолу и оттоке её в диастолу (офтальмоплетизмография);

* основанные на измерении ВГД во время сердечного цикла.

Большинство этих методов не позволяет полностью избежать двух основных погрешностей: влияния пульсаций орбитальных сосудов и невозможности определить основной ток в сосуде ( так как регистрируют только систолический прирост пульсового объёма крови в глазу).

Чтобы определить давление в сосудах на входе в глазное яблоко (в глазной артерии), используют компрессионную методику: различными методами (пружинным динамометром, вакуумной чашечкой-присоской, постепенно увеличиваемой механической нагрузкой и т.д.) сдавливают глазное яблоко и определяют момент исчезновения пульсаций в сосудах (артериях или венах). По исчезновению или появлению пульсаций внутриглазных сосудов судят о систолическом или диастолическом давлении в них. При этом используют методы офтальмоскопии, графической регистрации пульсаций глазного яблока или допплерографии.

Офтальмоплетизмография

Название

Офтальмоплетизмография (от греч. plethysmos — прирост).

Синонимы

Название методики зависит от принципа работы используемого датчика.

Обоснование

Офтальмоплетизмография - метод регистрации объёмного пульса глаза, т.е. используемый датчик определяет изменение объёма глазного яблока в ходе сердечного цикла или так называемый систолический прирост пульсового объёма. При этом основной ток крови, не связанный с колебаниями стенок сосудов глаза и составляющий примерно 90% от общего, не регистрируют.

Для плетизмографии могут быть использованы четыре принципа работы датчика. Наибольшее распространение получили датчики, работа которых основана на механическом принципе. Они фиксируют изменение объёма воздуха в герметично контактирующей с глазом камере. В датчиках второй группы используют электроды, регистрирующие изменение импеданса цилиарного тела.

На этом принципе основана офтальмореография (реоофтальмография, импедансная плетизмография, электроплетизмография), получившая в РФ широкое распространение. Необходимо отметить, что при офтальмореографии регистрируют исключительно пульс цилиарного тела, а не всего сосудистого ложа глаза. Гораздо реже в клинической практике используют офтальмоплетизмографы, действующие на принципе ультразвуковой регистрации колебаний глазного яблока (ультразвуковая плетизмография) или на отражении потока света от глазного дна (фотоэлектрическая плетизмография).

Цель

Измерение глазного пульса объёма.

Показания

• Окклюзионно-стенотические процессы в системе брахиоцефальных артерий (включая контроль за восстановлением кровотока после реконструктивных ангиохирургических вмешательств).

• Все формы глазного ишемического синдрома.

• Глаукома.

• Гипертоническая болезнь.

• Каротидно-кавернозное соустье (пульсирующий экзофтальм).

• Мигрень.

• Оценка влияния вазоактивных препаратов.

Противопоказания

Противопоказания относительны и связаны с соблюдением гигиенических норм: кератит, конъюнктивит, блефарит, ячмень и др.

Подготовка

Подготовку сводят к обработке датчиков дезинфицирующими средствами и эпибульбарной анестезии.

Методика и последующий уход

Важный момент исследования — правильная установка датчика на глазное яблоко. Как правило, приборы соединены с персональным компьютером и позволяют автоматически регистрировать исследуемые параметры.

Интерпретация

Анализируют отклонение исследуемых параметров от среднестатистических норм и межокулярную асимметрию. Средние значения систолического прироста пульсового объёма у здоровых лиц составляют около 2 мм в пятой степени. По аналогии с исследованием системной гемодинамики можно рассчитать минутный объём пульсового кровотока, умножив полученное значение на частоту сердечных сокращений за минуту. При этом необходимо учитывать, что пульсовой кровоток составляет только около 10% от общего.

При реографии анализируют реографический коэффициент по Янтчу, который учитывает амплитуду воли реографической кривой, величину калибровочного импульса и межэлектродное сопротивление. Реографический коэффициент в норме колеблется около 3,5-4,0%, в зависимости от модели прибора.

Важно отметить, что при офтальмореографии косвенно измеряют пульсовой кровоток в тканях, расположенных непосредственно между электродами, т. е. только в цилиарном теле, а при использовании специальных датчиков – в сосудистой оболочке. Для оценки реактивности сосудов используют функциональные пробы (с карбогеном, с кислородом, холодовую).

С помощью офтальмореографии после кратковременного вдыхания 10% карбогена оценивают резерв вазодилатации, показывающий способность сосудов к расширению под влиянием вазодилататоров (в норме равен 107,7±3,3%).

Операционные характеристики

Офтальмоплетизмографию считают вспомогательным методом исследования. Не рекомендовано проводить исследование изолированно, так как само по себе оно не позволяет поставить диагноз ввиду многообразия причин, приводящих к нарушениям глазной гемодинамики. Существуют данные о весьма высокой информативности офтальмореографии при диагностике окклюзионно-стенотических процессов в системе плечеголовного ствола в рамках алгоритма, включающего различные методы исследования глазного кровотока.

Факторы, влияющие на результат

«Идеальное» устройство для плетизмографии должно позволять соблюдение принципа «изотонии», т. е. не оказывать какого-либо давления на глазное яблоко (быть невесомым), а также быть безынерционным и не иметь передающих механических частей. Естественно, ни один из предложенных датчиков не соответствует данным требованиям, поэтому для каждого из приборов существует своя «норма», основанная на данных обследования контрольных групп.

В рамках каждого из методов на результаты измерений оказывают влияние методические погрешности, в первую очередь ошибки при постановке датчика. Существенное влияние на глазной кровоток оказывают особенности системной гемодинамики (сердечный выброс, частота сердечных сокращений, АД, ригидность сосудистых стенок), уровень ВГД и орбитальный пульс.

Осложнения

Осложнения при соблюдении правил использования офтальмоплетизмографов, и в первую очередь стерилизации датчиков, не описаны.

Альтернативные методы

Помимо вариантов офтальмоплетизмографии, использующих различные по принципу датчики, альтернативным методом исследования глазной гемодинамики считают у-резонансную офтальмовелосиметрию (от лат. velocitas – скорость). Метод основан на явлении резонансного поглощения у-квантов без отдачи (эффект Мёссбауэра), излучаемых закрытым радиоактивным источником (изотоп олова 119 Sn), установленным на роговице исследуемого глаза.

При движении источника совместно с глазным яблоком за счёт эффекта Допплера изменяется количество у-квантов, вылетающих с поверхности источника пропорционально скорости его движения, что регистрируют помещённым над глазом детектором. Компьютерный анализ позволяет получить скорость и амплитуду перемещения роговицы, а также форму кривой глазоорбитального пульса (анализ Фурье). Дав получения фазово-временных характеристик кривую пульса синхронизируют с кривой ЭКГ.

Отличительная черта метода – отсутствие давления датчика на глазное яблоко (масса источника около 20 г) и безынерционность (нет передающих механических частей), т. е. датчик близок к «идеальному». Важно отметить, что при у-резонансной офтальмовелосиметрии регистрируют не глазной, а глазоорбитальный пульс, т.е. суммарное пульсовое кровенаполнение орбитальных и глазных сосудов. Максимальная амплитуда глазоорбиталного пульса у здоровых лиц составляет 22,0+-0.65 мкм, а максимальная скорость – 0,294+-0,009 мм/с. Метод хорошо себя зарекомендовал в первую очередь при определении нарушений проходимости брахиоцефальных сосудов.

Офтальмосфигмография

Название

Офтальмосфигмография (от греч. sphygmo — давление).

Синонимы

Окулосфигмография. Сфигмограмму также можно регистрировать в ходе тонографом и динамической тонометрии, хотя данные термины не считают полными синонимами.

Обоснование

Офтальмосфигмография - метод регистрации глазного пульса давления, т.е. используемый датчик определяет изменение ВГД в ходе сердечного цикла в миллиметрах ртутного столба. По специальным номограммам может быть рассчитан систолический прирост пульсового объёма в кубических миллиметрах. При этом основной ток крови, не связанный с колебаниями стенок сосудов глаза и составляющий примерно 90% от общего, не регистрируют. Наиболее часто в современной клинической практике для сфигмографии используют электротоиографы, основанные на импрессионном или аппланационном принципе регистрации ВГД.

Цель

Измерение глазного пульса давления.

Показания

• Окклюзионно-стенотические процессы в системе брахиоцефальных артерий (включая контроль за восстановлением кровотока после реконструктивных ангиохирургических вмешательств).

• Все формы глазного ишемического синдрома.

• Глаукома.

• Гипертоническая болезнь.

• Каротидно-кавернозное соустье (пульсирующий экзофтальм).

• Мигрень.

• Оценка влияния вазоактивных препаратов.

Противопоказания

Противопоказания к исследованию относительны и связаны с соблюдением гигиенических норм: это кератит, конъюнктивит, блефарит, ячмень и др.

Подготовка

Подготовку к офтальмосфигмографии сводят к обработке датчиков дезинфицирующими средствами и эпибульбарной анестезии.

Методика и последующий уход

Важный момент исследования — центрация датчика на роговице пациента по анатомической оси глазного яблока. В современных электротонографах есть функция сфигмографии. Как правило, приборы соединены с персональным компьютером и позволяют автоматически регистрировать исследуемые параметры — амплитуду глазного пульса давления и систолический прирост пульсового объёма.

Интерпретация

Анализируют отклонение исследуемых параметров от среднестатистических норм, межокулярную асимметрию и индекс кровообращения. Средние значения амплитуды глазного пульса давления в норме составляют 1,2±0,6 мм рт. ст., а систолического прироста пульсового объёма 1,5±0,2 мм в третьей степени.

Необходимо учитывать, что пульсовой кровоток составляет только около одной десятой от основного. Таким образом, если умножить систолический прирост пульсового объёма на коэффициент 10 для получения общего кровотока и на среднюю частоту сердечных сокращений, то можно получить значение минутного объёма крови, протекающего через глазное яблоко, около 1.0-1,5 мл.

Операционные характеристики

Офтальмосфигмографию считают вспомогательным методом исследования. Не рекомендуют проводить исследование изолированно, так как само по себе оно не позволяет поставить диагноз ввиду многообразия причин, приводящих к нарушениям глазной гемодинамики. Существуют данные о весьма высокой информативности офтальмосфигмографии при диагностике окклюзионно-стенотических процессов в системе брахиоцефальных артерий в рамках алгоритма, включающего различные методы исследования глазного кровотока.

Факторы, влияющие на результат

Источником погрешности считают давление датчика тонографа на глазное яблоко, которое приводит к повышению ВГД и изменению регионарной гемодинамики. Систолический прирост пульсового объёма, как любую расчётную величину, определяют менее точно. Предложенные для этих целей номограммы Фриденвальда и их модификации не учитывают ригидность фиброзной капсулы глаза и отток внутриглазной жидкости у разных лиц при различных уровнях ВГД.

На результаты измерений оказывают также влияние методические погрешности, в первую очередь ошибки при центрации датчика. Существенное влияние на глазной кровоток оказывают особенности системной гемодинамики (сердечный выброс, частота сердечных сокращений АД, ригидность сосудистых стенок), уровень ВГД и орбитальный пульс.

Осложнения

Наиболее частое осложнение (как и при любой контактной методике) – эрозия роговицы, которая при соблюдении правил стерилизации датчиков не приводит к каким-либо нежелательным последствиям. Возможность возникновения эрозии роговицы во время сфигмографии необходимо учитывать, так как она может повлиять на результаты других исследований — визометрии, периметрии, затруднить осмотр глазного дна и т.п.

Альтернативные методы

Некоторые динамические тонометры, такие, как пневмотонометр Лангхэма и динамический контурный тонометр Pascal, помимо данных ВГД, способны регистрировать амплитуду глазного пульса в миллиметрах ртутного столба. К другим методам исследования глазного пульса относят офтальмоплетизмографию, офтальмодинамографию и офтальмодинамометрию (см. соответствующие разделы).

Офтальмодинамометрия

Название

Офтальмодинамометрия (от греч. dynamo – сила).

Синонимы

Тоноскопия, компрессионная сфигмография глаза, компрессионная сфигмоманометрия глаза, компрессионная плетизмография глаза, офтальмодинамометрия, окулоосциллодинамография. Термины не считают полными синонимами, название метода, зависит от способа регистрации пульсаций сосудов глазного яблока.

Обоснование

Офтальмодинамометрия — метод измерения давления в глазной артерии. Исследование включает три основные части: наблюдение или регистрацию пульсаций сосудов глазного яблока, дозированное повышение ВГД и его измерение. При офтальмодинамометрии регистрируют колебания стенки центральной артерии сетчатки (ЦАС) при помощи офтальмоскопии. При офтальмодинамографии регистрируют пульс глазного яблока. Можно использовать как плетизмографический принцип (компрессионная плетизмография глаза, окулоосциллодинамография), так и сфигмографический принцип регистрации пульса (компрессионная сфигмография глаза, компрессионная сфигмоманометрия глаза).

ВГД можно повышать с помощью пружинного динамометра или чашечки-присоски, соединённой с вакуумным насосом. При повышении ВГД до уровня, равного систолическому давлению в глазной артерии, кровоток в глазу прекращается и пульсации не определяются. При достижении уровня ВГД, равного диастолическому давлению в глазной артерии, пульсации достигают максимальной амплитуды. Своеобразным прототипом офтальмодинамометрии считают метод измерения АД в плечевой артерии по Короткову.

Цель

Измерение систолического и диастолического давления в глазной артерии.

Показания

• Окклюзионно-стенотические процессы в системе брахиоцефальных артерий (включая контроль за восстановлением кровотока после реконструктивных ангиохирургических вмешательств).

• Все формы глазного ишемического синдрома.

• Глаукома.

• Гипертоническая болезнь.

• Каротидио-кавернозное соустье (пульсирующий экзофтальм).

• Мигрень.

• Оценка влияния вазоактивных препаратов.

Противопоказания

Ранний послеоперационный период после полостных глазных операций, наличие глубоких рубцов фиброзной капсулы глазного яблока (например, после радиальной кератотомии), отслойка сетчатки, внутриглазные кровоизлияния. Для офтальмодинамометрии – нарушение прозрачности оптических сред. Относительными противопоказаниями считают поверхностные воспалительные процессы (кератит, конъюнктивит, ячмень и др.).

Подготовка

По возможности проводят осмотр переднего отрезка и глазного дна с широким зрачком для выявления возможных противопоказаний. Датчики обрабатывают дезинфицирующими средствами, проводят эпибульбарную анестезию.

Методика и последующий уход

Офтальмодинамометрию пружинным динамометром осуществляют, как правило, два исследователя. Один из них проводит офтальмоскопию ЦАС, другой производит дозированную компрессию глазного яблока динамометром. Когда пульсации центральной артерии сетчатки полностью прекращаются (сосуд полностью спадается), приложенная сила, отображённая на шкале динамометра, соответствует систолическому давлению в глазной артерии. Когда возникает максимальная пульсация ЦАС, на шкале определяют диастолическое давление в глазной артерии. Применение для повышения ВГД склеральной чашечки-присоски, соединённой с вакуумным насосом, позволяет проводить измерение одному исследователю. При этом уровень вакуума, необходимый для спадения стенок ЦАС и для достижении максимальных пульсаций, пересчитывают по специальным номограммам на систолическое и диастолическое давление в глазничной артерии соответственно.

При офтальмодинамографии на склеру накладывают чашечку-присоску, соединённую с насосом. Создание высокого уровня разряжения позволяет повысить ВГД до супрасистолических цифр, затем разряжение постепенно уменьшают. Чашечка-присоска служит одновременно и плетизмографическим датчиком, так как специальный детектор регистрирует колебания разряжения в системе, связанные с глазным пульсом. Анализируют офтальмодинамограмму на мониторе прибора. Появление первых пульсовых волн соответствует уровню систолического давления в глазной артерии, а волн максимальной амплитуды — уровню диастолического давления в глазной артерии.

Современные приборы позволяют автоматически рассчитать величину давления, исходя из уровня разряжения в системе, ВГД и диаметра чашечки по заложенным в память компьютера номограммам.

Интерпретация

Анализируют отклонение исследуемых параметров от среднестатистических норм, межокулярную асимметрию, отношение давления в глазной артерии к системному АД, перфузионное давление. Среднее значение систолического давления в глазной артерии составляет от 73,5 до 93,76 мм рт. ст. Так как уровень давлении в глазной артерии прямо зависит от системного АД, то необходимо рассчитывать отношение давления в глазной артерии к АД, измеренному на плечевой артерии.

Среднее значение данного коэффициента 0,594+-0,006. Перфузионное давление, т.е. то давление, под которым кровь поступает в глазное яблоко, рассчитывают как разницу среднего давления в глазной артерии и истинного ВГД. В норме оно составляет около 46,5 мм рт. ст., ориентировочно его можно измерить как разницу диастолического системного АД и истинного ВГД.

Операционные характеристики

При окклюзии сонных артерий информативность офтальмодинамографии близка к 100%, при гемодинамически значимом стенозе — 75%. Патологический результат исследования может служить показанием к проведению ангиографии сосудов плечеголовного ствола.

Факторы, влияющие на результат

При офтальмодинамометрии данные искажаются за счёт сдавления ретробульбарных сосудов. Источником погрешности считают скорость и направления давления пружинным динамометром, а также субъективизм в оценке пульсаций ЦАС. При офтальмодинамографии помехи возникают при частых мигательных движениях пациента.

Осложнения

Описано два случая отслойки сетчатки после проведения офтальмодинамографии. При соблюдении правил осмотра пациента перед исследованием тяжёлые осложнения являются казуистикой. Необходимо предупреждать пациентов о возможности образования гипосфагмы и месте постановки склеральной чашечки.

Альтернативные методы

К другим методам исследования глазного пульса относят офтальмоплетизмографию и офтальмосфигмографию (см. соответствующие разделы).

Другие методы исследования гемодинамики

Широко распространённые в ангиологии методы ультразвуковой допплерографии, дуплексного и триплексного сканирования пока не могут войти в офтальмологическую практику ввиду малого калибра исследуемых сосудов и довольно глубокого их расположения. Существенная погрешность при допплерографии связана с положением датчика по отношению к исследуемому сосуду.

Перспективными методами исследования глазной гемодинамики считают различные варианты лазерной флоуметрии, однако они пока находятся на этапе экспериментальной разработки, и говорить об их диагностической значимости преждевременно.

—

Статья из книги: Офтальмология. Национальное руководство | Аветисов С.Э.

Астигматизмом называют такое расстройство, при котором происходит неправильное формирование изображения относительно сетчатки(отсутствие единого фокуса). Нередко заболевание бывает обусловлено аномалиями строения глазного яблока. Например, радиус кривизны роговицы может быть неодинаковым в разных меридианах (циркулярных линиях, проведенных условно через глазное яблоко и проходящих через оба полюса глаза). Поэтому изображение формируется с различной четкостью.

Реже изменяется кривизна хрусталика. Подобные изменения могут быть следствием и других факторов: заболеваний роговицы, травм, оперативных вмешательств, воспалительных процессов, рубцевания, подвывиха хрусталика.

Перпендикулярные меридианы, которые более всего различаются в рефракции, называют главными. Если в одном из них преломление света самое сильное, а в другом самое слабое, такой вид астигматизма называется правильным, или простым. При этом в одном меридиане положение фокусной точки на сетчатке правильное, а в другом – миопическое или гиперметропическое (т. е. соответственно перед или за сетчаткой). Сложным астигматизм называется тогда, когда в главных меридианах обе фокусные точки расположены перед или за сетчаткой, но на различном от нее расстоянии. Такое нарушение, при котором одна из точек расположена перед, а другая – за сетчаткой, называется смешанным астигматизмом.

Среди проявлений заболевания называют в первую очередь ощутимое понижение остроты зрения. Часто предметы видятся искривленными, деформированными. При длительном чтении или другой зрительной нагрузке возникает боль в области лба и висков, глаза быстро устают. Таких больных легко распознать среди окружающих: при разглядывании предметов они часто щурятся, оттягивают кнаружи внешний край глаза, иногда наклоняют голову вбок, пытаясь изменить угол видения и увеличить четкость изображения.

В том случае, когда различие в преломлении главных меридианов не превышает 1 диоптрии, понижения зрения не наблюдается.

Близорукость

Близорукостью (миопией) называют такое расстройство пространственного видения, при котором преимущественно нарушается зрительное восприятие предметов, находящихся вдали.

По статистике среди заболеваний глаз это нарушение встречается наиболее часто. Предрасполагающим фактором к развитию болезни является регулярное выполнение работы, требующей напряжения зрения (чтения, работы с мелкими механизмами) на близком расстоянии или при недостаточном освещении.

Не последнюю роль играет и наследственность. Так, ребенок может унаследовать от родителей своеобразное строение глазного яблока (с удлиненной переднезадней осью глаза), которое обусловливает неправильный ход лучей, что является основой миопии.

Близорукость может возникать также как результат перенесенных инфекционных заболеваний, тяжелых отравлений, нарушений обменных процессов и болезней желез внутренней секреции. Точные причины, приведшие к развитию близорукости в том или ином конкретном случае, часто остаются неизвестными.

Тем не менее всегда следует иметь в виду, что болезнь может возникнуть в результате неправильного или однообразного питания, когда пищевые продукты содержат недостаточное количество микроэлементов – хрома, меди и т. д.. Косвенно неблагоприятное влияние оказывает также такой фактор, как малоподвижный образ жизни.

Основным и наиболее достоверным проявлением заболевания является снижение остроты зрения к далеко расположенным предметам. Это объясняется следующим. Ход световых лучей в глазах здорового человека формирует изображение, которое ложится непосредственно на воспринимающий их аппарат – сетчатку.

В условиях же близорукости, когда происходит удлинение зрительной оси, изображение проецируется впереди нее, что и обусловливает нечеткое видение. Кроме ухудшения зрения, достаточно часто при миопии в результате чрезмерного напряжения глаз могут возникать болевые ощущения в глазах, головная боль.

Близорукость часто начинается с детства, формируясь в младшем школьном возрасте при неправильной посадке за партой. В ряде случаев зрение, снижаясь до какой-то определенной величины, остается таким же и дальше. Однако чаще со временем, особенно при отсутствии коррекции, болезнь развивается. Темп ухудшения составляет примерно 1-2 диоптрии в год.

Расстройство зрения может стать причиной многочисленных осложнений, среди которых одно из лидирующих мест занимает косоглазие.

Миопия неизбежно накладывает на страдающего ею человека ряд ограничений. Так, близоруким, особенно детям, запрещается заниматься силовыми видами спорта, поднимать тяжести, выполнять упражнения, при которых голова находится ниже уровня тела.

На данном видео ролике показан смысл возникновения близорукости и дальнозоркости. Пожалуй это две наиболее часто встречающиеся патологии органа зрения. Рекомендуется для всех.

Скачать видео:
Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

Дальнозоркость

Когда преломление световых лучей происходит таким образом, что изображение предметов формируется за сетчаткой, возникает дефект видения, называемый дальнозоркостью (гиперметропией). При этом человеку не составляет труда видеть далеко находящиеся предметы, однако близко расположенные он видит плохо.

Степень дальнозоркости представляет собой количество диоптрий, которых глазу не хватает для нормального видения. Ее оценивают следующим образом: до 2 дптр – слабая, от 2 до 4 – средняя и больше 4 дптр – сильная гиперметропия.

В покое, без напряжения глаз, дальнозоркий человек плохо видит близкие предметы. Поэтому при ближайшем рассмотрении требуется постоянная аккомодация с участием мышц глаза, которая тем сильнее, чем ближе предмет. В результате после долговременного напряжения при гиперметропии ощущаются разбитость, боль в области лба и висков, слезотечение, чувство покалывания. Иногда отмечаются болевые ощущения в глазах, особенно при ярком свете.

Все это способствует резкому снижению трудоспособности. Как правило, степень выраженности симптомов напрямую зависит от степени выраженности дальнозоркости.

Если дальнозоркостью страдает ребенок, осложнения от этого заболевания встречаются чаще, чем у взрослых. Среди них может быть, например, косоглазие, когда постоянная аккомодация со временем вызывает стойкое схождение зрачков. Иногда может возникать так называемая амблиопия – состояние, при котором ухудшенное зрение сохраняется даже при ношении очков.

Как правило, при описанных нарушениях хороший эффект достигается коррекцией при помощи очков или контактных линз. Это, собственно, является основным и обязательным методом лечения.

Хотя существуют и другие, которые, хотя и рекомендуются, но не всегда выполняются больным. Среди них – массаж, дыхательная гимнастика, лечебная физкультура, фитотерапия и др. Они могут применяться как для предотвращения развития процесса, так и для улучшения состояния при близорукости, дальнозоркости и астигматизме.

—

Статья из книги: Супер-зрение: Лучшие рецепты народной медицины от А до Я | Козлова Е.А. Кочнева С.А.

Картины ведут двоякое существование. Прежде всего — это объекты как объекты: узоры на плоских листах бумаги; но в то же время глаз видит в них и совсем другие предметы. Узор состоит из пятен, линий, точек, мазков или из фотографического «зерна». Но эти же самые элементы складываются в лицо, дом, корабль средь бурного моря.

Картины — уникальный класс предметов, потому что они одновременно видны и сами по себе, и как нечто совсем иное, чем просто лист бумаги, на котором они нарисованы. Картины парадоксальны. Никакой объект не может находиться в двух местах одновременно; никакой объект не может быть одно-временно двумерным и трехмерным. А картины мы видим именно так. Картина имеет совершенно определенный размер, и в то же время она показывает истинную величину человеческого лица, здания или корабля. Картины — невозможные объекты.

Впервые в эволюции органического мира с картинами столкнулись лишь глаза человека. До этого любые предметы были важны или, напротив, совершенно неинтересны сами по себе. Картина сама по себе пустяковый предмет, ибо что за важность — узор из пятен и линий. Картины важны только потому, что глаз видит в них отсутствующие предметы. Биологически это чрезвычайно странно. На протяжении миллионов лет животные реагировали лишь на реально существующую ситуацию или на предвидимые в ближайшем будущем изменения какой-то конкретной ситуации. Картины же и иные символы вызывают (допускают) реакции, направленные на ситуации, весьма отличные от реально существующих в данный момент; более того, они подчас порождают восприятие «объектов», которых вообще не существует в реальном мире.

Если оставить в стороне картины и другие символы, то органы чувств обслуживают поведение и контролируют его в соответствии с физическими свойствами окружающих объектов, а не с какими-либо иными, реальными или воображаемыми, свойствами. В связи с этим способность человека реагировать на отсутствующие, воображаемые ситуации, представленные в картинах, является важным этапом в развитии абстрактного мышления. Возможно, что именно картина была первым шагом прочь от тесной реальности — тем шагом, без которого реальность нельзя по-настоящему глубоко понять.

Ретинальные изображения объектов не имеют двоякой природы, свойственной «внешним» картинам. Мы не воспринимаем эти изображения одновременно и как паттерны и как нечто иное. Мы «извлекаем» реальность из паттернов, образующихся в наших глазах, но мы не можем к тому же еще и рассматривать эти паттерны как картину. Это может сделать кто-нибудь другой, заглянув в наши глаза с помощью специального оптического инструмента.

Но изображение, находящееся в собственном глазу, — всего лишь одно из звеньев в цепи информации, циркулирующей в нервной системе. Мы столь же неспособны увидеть ретинальные изображения в собственных глазах, как и нервную деятельность, протекающую в собственном зрительном нерве и в клетках зрительной зоны собственного мозга. Таким образом, ретинальные изображения суть картины лишь для стороннего наблюдателя, но они не имеют двоякой природы, свойственной картинам с точки зрения того человека, в чьих глазах они образуются.

Способность извлекать неоптическую действительность из оптических изображений, формирующихся в глазу, — это и есть чудо зрительного восприятия. То, что мы способны увидеть, выходит далеко за пределы оптической способности наших глаз. Извлекая нечто подобное действительности из рассматриваемой картины, мы выполняем на самом деле в высшей степени замечательную операцию, лишь отчасти похожую на решение задачи по извлечению сведений о реальности из ретинальных изображений. Картины ни в коем случае нельзя назвать обычными объектами; зато они представляют собой чрезвычайно интересный объект для изучения особенностей восприятия.

Картины по сути дела представляют собой трехмерные объекты, спроецированные на плоскость. Достоверно известно, что невозможно втиснуть три измерения в одну плоскость, не утратив при этом никакой информации. Поэтому «глубина» на картинах всегда неоднозначна. И удивительно то, что мы все-таки способны разобраться в этих проекциях, хотя любая из них бесконечно неоднозначна; она могла бы отвечать бесконечному множеству объективных форм — и все же мы обычно воспринимаем лишь одну из них.

Чтобы разобраться в странностях картин, нам следовало бы Сравнить в эксперименте то, что мы видим, глядя на обычные объекты, с тем, что мы видим, глядя на картины. Для этого надо рассмотреть непосредственно объект, а также картины, на которых изображен этот объект. Можно было бы, конечно, нарисовать нужные нам объекты, используя линейную перспективу и другие приемы проективной геометрии, но это — скучное занятие. Есть гораздо более экономное решение задачи — проецирование теневых изображений наших объектов. Такое решение тем более удобно, что мы имеем возможность проецировать изображение с любой точки зрения, в любой перспективе и даже вовсе без перспективы (рис. 18). Если мы возьмем маленький и яркий источник света и поместим объекты между ним и экраном, то плоские теневые изображения предметов на экране будут выглядеть точно так же, как если бы мы смотрели на предметы одним глазом из той точки, где находится наш источник света.

Этот фокус с проекцией теневых изображений предметов чрезвычайно пригодится нам в нескольких экспериментах, которые нетрудно проделать самому читателю. В большинстве случаев в качестве объектов хорошо использовать проволочные каркасы; такие предметы в проекции похожи на рисованные схемы; кроме того, они не имеют скрытых частей — разве что при особых (и немногих) положениях на пути от источника света к экрану.

Если проволочную окружность расположить параллельно экрану, она даст тень в форме окружности, но если наклонить ее, тень получится эллиптическая. Чем больше наклонена окружность в натуре, тем больше эксцентриситет ее эллиптической проекции. Гладя на экран и зная, что объект представляет собой окружность, мы воспринимаем теневое эллиптическое изображение как окружность, но только видимую не прямо, а чуть сбоку, хотя на сетчатке нашего глаза изображение будет иметь форму эллипса.

Однако предположим, что нам не известна истинная форма объекта; тогда окажется, что имеется бесконечное число возможных вариантов наклона и эксцентриситета, которые дадут ту же самую проекцию — и то же изображение на сетчатке глаза. Проекция и ретинальное изображение бесконечно неоднозначны. Потому точно узнать объект по его изображению мы не сможем, даже если наша жизнь будет поставлена на карту.

Сказанное справедливо и для более сложных предметов. Рассмотрим сделанный из проволоки каркасный куб (рис. 19). Перспективная проекция показывает ближайшую грань куба увеличенной по сравнению с дальней. Это различие в размерах может быть гораздо более значительным (когда тенеобразующий источник света расположен очень близко к объекту) — и все же по теневой проекции обычно опознается куб, то есть тело с равными гранями и прямыми углами, хотя в изображении, получающемся на сетчатке глаза, все это выглядит совершенно иначе. Мы истолковываем плоскую проекцию предмета как подходящий для возникновения такой проекции трехмерный объект, хотя «подходящий» вовсе не значит «сколько-нибудь похожий по форме».

И тут же возникают вполне обоснованные сомнения. В самом деле, почему мы видим это изображение как куб, а не как любую из бесконечного разнообразия форм, которые могли бы дать точно такую же проекцию?

Например, это вполне могла бы быть проекция усеченной пирамиды, обращенной меньшим своим основанием к тенеобразующему источнику или к глазу.

По-видимому, не все возможные ответы на вопрос, какой предмет дал эту проекцию, для нас равнозначны. Мы «предпочитаем» одни объекты, более часто встречающиеся, другим, встречающимся реже. Кубы встречаются чаще, чем усеченные пирамиды, и мы видим эту проекцию скорее как куб, нежели как усеченную пирамиду или любую из бесконечного числа форм, которым могла бы принадлежать данная проекция, полученная с разных точек наблюдения.

То, что мозг выбирает именно наиболее вероятный из возможных ответов, таит в себе и некоторую опасность: трудно, а иногда просто невозможно воспринять очень необычный предмет, особенно в тех случаях, когда его проекция (его изображение) оказывается такой же, как проекция (изображение) привычных, знакомых предметов.

И это не пустяк, так как необычные формы действительно встречаются и не исключено, что в каком-то случае от правильного восприятия их будет зависеть многое.

Мы — на пути к тому, чтобы заняться фундаментальными вопросами восприятия. Пусть восприятие имеет целью установить, какому объекту вероятнее всего соответствует данная форма. Тогда неизбежен вопрос: из какого набора объектов производится выбор? Во всяком случае, не из всего реального мира объектов, так как ретинальные изображения явно служат только для того, чтобы обеспечить выбор из уже запасенного ранее набора объектов, представленных условными обозначениями в «зрительной части» мозга. По всей вероятности, восприятие заключается в том, чтобы опознать настоящее с помощью сведений, накопленных в прошлом.

Но если зрительно воспринимаемые признаки объектов служат для выбора сведений, накопленных в предшествующем опыте, и смысл видимого мира зависит от ограниченного запаса ответов, полученных в прошлом, то что же происходит, когда мы сталкиваемся с чем-то уникальным? Что происходит, когда глазу предъявляются противоречивые признаки? Что происходит, когда зрительно воспринимаемые признаки, используемые для идентификации данного объекта с одним из ранее известных, оказываются неподходящими для опознания одного (и только одного) объекта? Иначе говоря, когда мы получаем противоречивую информацию, значит ли это, что на «глупый зрительный вопрос» будет дан «глупый перцептивный ответ»?

Рассматривая картины с целью найти ответ на поставленные вопросы (отметим, что к вопросу художественной ценности картин такой подход имеет в лучшем случае косвенное отношение), мы можем разобраться в некоторых сторонах перцептивной деятельности мозга. Правда, картины — чрезвычайно искусственное средство исследования, и об этом всегда надо помнить; но, с другой стороны, то же самое можно сказать почти о любом лабораторном эксперименте.

—

Статья из книги: Разумный глаз: Как мы узнаем то, что нам не дано в ощущениях | Ричард Грегори