Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Влияние водной среды на функции зрительного анализатора
В водной среде из-за ее особых физических свойств изменяется деятельность зрительного анализатора. Помимо вышеизложенных факторов понижения освещенности и ухудшения видимости в воде это объясняется также характеристиками преломляющих сил водной среды и сред глаза.
Преломляющие среды глаза (роговица, влага передней камеры глаза, различные слои хрусталика и стекловидное тело) имеют разные коэффициенты преломления (рефракции). Общая преломляющая сила отдельных сред и всего глаза представляет собой арифметическую сумму положительных и отрицательных показателей силы преломления отдельных составляющих элементов. При аккомодации в состоянии покоя преломляющая сила глаза составляет около 62 диоптрий, из которых 43 диоптрии падает на долю роговицы и 19 — на долю хрусталика. Путем аккомодации преломляющая сила хрусталика может быть увеличена примерно на 10 диоптрий в возрасте 20 лет и на 4,5 диоптрии в возрасте 40 лет. Такая преломляющая сила глаза при аккомодации в покое наблюдается только при проникновении световых лучей из воздушной среды, имеющей коэффициент преломления 1,0, в преломляющие среды глаза, имеющие коэффициент преломления от 1,336 до 1,406. В воде преломляющая сила резко уменьшается, поскольку коэффициент преломления воды (1,33299 при 20 °С и 760 мм рт.ст.) приближается к показателю преломления роговицы (1,376).
Преломляющая сила значительно утрачивается, и при непосредственном соприкосновении с водой глаз становится гиперметропическим в такой степени, что аккомодационные усилия не могут ее компенсировать. В результате все видимые в водной среде предметы проецируются на сетчатке в кругах светорассеяния, а острота зрения резко ухудшается (в 100—200 раз). Если глаз с нормальной остротой зрения способен воспринимать раздельно две точки при минимальном угловом расстоянии между ними, равном Г (т.е. на расстоянии 50 см может различать нити толщиной около 0,05 мм), то в воде остаются невидимыми все объекты, толщина которых меньше 3—5 мм. При уменьшении освещенности, а также плохой контрастности между фоном и объектом острота зрения падает еще больше.
При непосредственном соприкосновении глаз с водой уменьшается также поле зрения. Это происходит вследствие уменьшения преломления световых лучей, попадающих в глаз из водной среды. При этом на краевых частях сетчатки уже не получается изображения тех точек внешнего пространства, которые проецируются на них в воздушной среде.
При наличии между водой и глазом воздушной прослойки преломляющая сила глаза полностью сохраняется, поскольку световые лучи проникают через стекла иллюминаторов или очков в глазные яблоки не из водной, а из воздушной среды. В этом случае уменьшение полей зрения связано с размерами иллюминатора или очков и расстоянием от них до глаза.
Наличие воздушной прослойки между водой и преломляющими средами глаза нарушает привычные представления о местоположении и величине предметов, находящихся в воде. Нарушение пространственного зрения связано с тем, что световые лучи, переходя из водной среды в воздушную, претерпевают преломление (явление рефракции), в результате чего предметы в воде воспринимаются увеличенными и приближенными примерно на 1/4 (рис. 54), а при наблюдении сверху кажутся приподнятыми.
Рис. 54. Кажущееся изменение размеров и местоположения:
1 — предмет,
2 — мнимое изображение предмета
Расстояния между различными объектами воспринимаются неизменными. Расположение и величина предметов под водой после некоторой тренировки оцениваются более верно, чем при первых погружениях, что обусловлено образованием новых условно рефлекторных связей. В исследованиях Б.И.Шанахина (1971) с участием 52 спортсменов подводников (включая 40 мужчин) в возрасте от 15 до 25 лет и старше после выполнения упражнения по подводному плаванию выявлено отсутствие изменений поля зрения и понижение внутриглазного давления на 1-2 мм рт.ст. у большинства спортсменов (у 41 человека), что является положительным фактором, так как понижение внутриглазного давления или сохранение его исходных величин создает благоприятные условия для ликвидации кислородного голодания, испытываемого тканями глаз, когда спортсмен находится под водой.
