Physiological Optics Conference

Abstract

The Conference on Physiological Optics, convened by the State Optical Institute and the All-Union Institute of Experimental Medicine, took place in Leningrad on 25-29 December 1934 and attracted many outstanding employees in the field of physiological optics (ophthalmologists, physicists, physiologists, engineers, lighting engineers, etc.).

Full Text

Конференция по физиологической оптике, созванная Гос. оптическим институтом и Всесоюзным институтом экспериментальной медицины, состоялась 25 — 29 декабря 1934 г. в г. Ленинграде; она привлекла много выдающихся работников в области физиологической оптики (офталмологов, физиков, физиологов, инженеров, светотехников и др.). На обсуждение конференции было поставлено около 55 докладов, касающихся различных вопросов чувствительности глаза, остроты зрения, рефракции, цветоощущения и др. Вследствие обилия докладов я остановлюсь лишь на некоторых из них.

Большой интерес представляет доклад акад. П. П. Лазарева. „О квантовой теории зрения“. Вопросами сущности зрения акад. Лазарев занимается с 1913 г, он изучал этот процесс на периферическом зрении, как наиболее удобном и простом для исследования. В светоощущении акад. Лазарев исключительную роль отводит фотохимическому процессу, который происходит в зрительном пурпуре. В результате воздействия света на зрительный пурпур происходит его разложение, и продукты распада—ионы — раздражают окончания зрительного нерва. Интенсивность химической реакции зависит, с одной стороны, от количества зрительного пурпура и, с другой - количества раздражающей световой энергии. Первоначально предполагалось, что зрительный пурпур находится в сетчатке в виде непрерывного слоя, куда погружены окончания зрительного нерва. Далее, предполагалось, что и свет распространяется и действует в виде сплошной волны. Совершенно очевидно, что при непрерывности зрительного восприятия требуется на ряду с процессом разложения и процесс восстановления зрит, пурпура. Если свет действует в виде непрерывной волны на сплошной слой зр. пурпура, то невозможно допустить, чтобы под влиянием лучистой энергии в сетчатке происходил одновременно и процесс разложения и процесс восстановления зр. пурпура. Не получает достаточного объяснения также и градация светоощущения. Все эти затруднения разрешаются при помощи теории квант. Как известно, излучение и поглощение лучистой энергии происходит не сплошным потоком, а отдельными порциями — квантами. С другой стороны, нет и непрерывного слоя зр. пурпура—пурпур находится в палочках сетчатки. Если на сетчатку попадет определенное количество световых квант то это количество будет раздражать не все палочки, а только некоторые из них, согласно теории вероятности. При воздействии квант будет разлагаться зр. пурпур лишь некоторых палочек. Мы получим минимальное (порожистое) раздражение, если на какой-нибудь участок сетчатки будет падать определенное количество квант, и дальше, то зрительное восприятие будет тем интенсивнее, чем большее количество палочек подвергается воздействию квант. Таким образом, становится вполне понятным и процесс восстановления зр. пурпура; это происходит в тех палочках, которые в дальнейшем уже не подвергаются воздействию квант.

Интенсивность зрительного ощущения зависит не только от интенсивности процессов, происходящих в сетчатке, но и от процессов центральной нервной системы—коры головного мозга. Центральная нервная система сама может усиливать или уменьшать силу зрительного впечатления под влиянием различных причин.

Выяснению некоторых из этих причин был посвящен другой доклад акад. П. П. Лазарева „О роли адаптации в жизни организма». Акад. Лазарев исследовал чувствительность глаза в условиях темновой адаптации, т. к. известно, что глаз, адаптированный к темноте, приобретает необычайную чувствительность, в несколько тысяч раз превосходящую чувствительность глаза, адаптированного к дневному освещению. Повышение чувствительности глаза идет параллельно с понижением силы светового раздражения. Акад. Лазарев применял самые слабые световые раздражения, едва превышающие порог светоощущения. Оказалось, что даже в течение короткого срока чувствительность глаза имеет равномерные колебания. Эти естественные колебания изменяются под влиянием какого-нибудь другого раздражения, напр. ходьбы. В таких случаях колебания становятся более резкими и сильными. После прекращения раздражения сильные колебания еще держатся 30—35 мин., а затем флюктуация принимает нормальный характер.

Если изучать восприимчивость глаза в течение всего дня, то оказывается, что максимальная чувствительность приходится на 2 часа дня, а минимальная— на 2—3 часа утра; очевидно, в 2 часа дня мы имеем наибольшую возбудимость мозга.

Изучение чувствительности глаза в течение года обнаруживает, что весна и осень дают повышенную, а зима и лето—пониженную чувствительность.

Восприимчивость глаза меняется с возрастом. Как показало изучение большого количества людей от 5 — 6 до 100 лет и выше, повышение чувствительности идет непрерывно до 25—30 лет, а затем, по мере дальнейшего увеличения возраста, чувствительность постепенно и неуклонно падает.

Интересно то, что такие же колебания под влиянием вышеназванных факторов дают и слух, и обоняние, и кожная чувствительность — они кинетически одинаковы. Патологические процессы (отравления, опухоли и др.) вызывают резкие изменения чувствительности глаза. При опухолях в начальном стадии восприимчивость глаза повышается, а при атрофическом стадии понижается.

При беременности флюктуации делаются более резкими и сильными, примем каждый месяц беременности имеет свои особенности; в период родов получается падение чувствительности ниже среднего уровня. То же наблюдается и в отношении кожной чувствительности.

Необычайная чувствительность глаза делает его ценным инструментом, который можно использовать для физических измерений; этому вопросу был посвящен доклад акад. С. И. Вавилова „О применении свойств глаза к физическим измерениям". Если действовать при помощи света, ослабленного особым прибором до порога раздражения (метод гашения), то, в условиях темновой адаптации, глаз является бесконечно более чувствительным аппаратом, чем любой самый тонкий измерительный прибор. Акад. Вавилов привел несколько примеров применения глаза для физических измерений.

Доклад гроф. С. В. Кравкова „О влиянии побочных раздражений на функцию зрения" с светил важный вопрос о влиянии на остроту зрения таких раздражений, которые, казалось бы, не имеют никакого отношения к акту зрения. Побочные раздражения могут понижать или повышать зрение. Проф. Кравков остановился лишь на факторах, повышающих чувствительность глаза. В качестве побочного раздражения применялось слуховое и обонятельное раздражение. Оказалось, что если брать черный объект на белом фоне, то при вышеуказанных раздражителях чувствительность глаза повышается. Если же исследование производится при помощи белого объекта на черном фоне, чувствительность глаза понижается. То же самое получается, если исследовать глаз при освещении другого глаза. При прекращении побочного раздражителя действие его еще некоторое время продолжается, а затем прекращается. Проф. Кравков дает этому явлению следующее объяснение: Граница между черным и белым не проходит резко, а она размыта в силу кругов светорассеяния, благодаря чему получается кажущееся увеличение белого поля (иррадиация). Поэтому, если мы имеем белый объект и черный фон, то в силу иррадиации расстояние между двумя белыми объектами кажется меньше, а если берутся черные объекты на белом фоне—расстояние между ними увеличивается и острота зрения повышается. В силу действия побочных раздражений, благодаря анатомическим связям, происходит переливание раздражения, усиление эффекта, а при усилении раздражения светорассеяние увеличивается.

Проф. А. А. Смирнов сделал доклад „О зависимости разностной чувствительности от величины объектов и остроты зрения от величины и положения объектов. Зависимость чувствительности глаза от величины объектов была установлена давно, но изучение велось лишь в отношении абсолютного порога в условиях темновой адаптации.

Докладчик задался целью выяснить вопрос о соотношении между разностной чувствительностью и величиной объектов в условиях адаптации к свету. Полученные результаты выявили несомненную зависимость между разностным порогом и величиной объектов.

В отношении остроты зрения данные прежних исследователей (Ауберт, Тиллери и др.) говорили об увеличении ее до определенно о предела с увеличением объектов, причем в случае вертикального положения прямоугольных .объектов таким пределом является отношение сторон как 1:4. Исследования докладчика показали, что повышение остроты зрения происходит и при дальнейшем увеличении объектов. При вертикальном^ положении объектов увеличение остроты зрения наблюдается при наличии отношения сторон как 1 :8 и даже 1 :12, а при горизонтальном положении—как 1 : 18.

На остроту зрения влияет и положение объектов. Оказывается, что при горизонтальном положении малых и узких объектов, если меньшая сторона видна под углом до 2", острота раздельного видения выше, чем пои вертикальном положении. Такую зависимость докладчик объясняет явлением срезывания углов объектов, благодаря чему промежуток между ними увеличивается. При применении более широких объектов значение этого явления уменьшается и зависимость остроты зрения от положения объектов не наблюдается.

Выступавший в прениях проф. Кравков указал на возможность и другого объяснения — влияния иррадиации белого фона, благодаря чему промежуток между объектами кажется большим, а это ведет к повышению остроты раздельного видения.

На световую и цветовую чувствительность оказывает сильное влияние кислородное голодание (доклад д-ра Н. А. Вишневского „О влиянии аноксемии на световую, электрическую и цветовую чувствительность". Вопрос этот приобретает большое значение в связи с высотными полетами и высокогорными экспедициями. Оказывается, с понижением барометрического давления и появлением кислородного голодания световая, цветовая и электрическая чувствительность глаза понижается, начиная уже с 1500 метров, но после дачи кислорода периферическая темновая адаптация и электрическая возбудимость быстро восстанавливаются почти полностью. Цветоощущение на высоте тоже падает, причем по мере подъема цветовая насыщенность уменьшается. На уровне 6000 м зеленый и синий цвета уже не воспринимаются и кажутся серыми, при этом дача кислорода не восстанавливает цветоощущения. Принимая во внимание, что анатомическим субстратом цветового зрения является система колбочек, а периферического зрения — система палочек, докладчик считает, что аноксемии прежде всего поражает колбочковьй аппарат и в, меньшей степени палочковый. Понижение чувствительности темно-адаптированного глаза при аноксемии определяется не только степенью фото-химической реакции, но и процессами центральной нервной системы.

Оживленные прения на конференции вызвал доклад проф. Л. Н. Тассовского и д-ра В. Г. Самсоновой „Об изменении основных величин оптического аппарата глаза при напряженной зрительной работе". Авторы в качестве основных величин взяли рефракцию, объем аккомодации, диаметр зрачка, положение ближайшей точки ясного зрения, мышечный баланс и изучали их состояние до и после напряженной работы. Зрительная работа производилась при помощи тестов в виде небольших табличек с нанесенными на них точками. Испытуемый должен был отбирать все таблички с определенным количеством точек, причем степень утомления определялась количеством ошибок. Было подвергнуто изучению 72 глаза. Испытуемые помещались в освещенную в 150 люксов комнату. Вышеуказанные основные величины определялись до начала работы, а зап ем через каждый час в течение пятичасовой работы. Испытуемые были подобраны в возрасте от 18 до 30 лет, в большинстве с эмме- тропической рефракцией, ортифорией, с нормальным объемом аккомодации.

Результаты эксперимента показали, что рефракция имеет тенденцию изменяться в сторону миопии, причем разница с первоначальной рефракцией доходит до 2,0 Д. Изменение рефракции идет неодинаково на обоих глазах, а происходит последовательная смена глаз в отношении своей зрительной нагрузки. Объем аккомодации уменьшается максимум до 4,0 Д, причем и здесь наблюдается явление последовательной смены глаз. Положение ближайшей точки ясного видения не претерпевает изменений, изменение объема аккомодации идет за счет дальнейшей, а не ближайшей точки зрения. Диаметр зрачка в процессе работы резко уменьшается (до 2 мм). Нарастание уменьшения идет быстро и скоро достигает предельной величины. Мышечный баланс изменяется в сторону эзофории. Все эти явления объясняются спазмом аккомодации, и спазм аккомодации, оказывается, наступает гораздо скорее и чаще, чем думалось. Это обстоятельство необходимо учесть в практической работе врачу.

Ряд докладов был посвящен вопросам зрительного утомления. В докладе инж. А. А. Труханова „О работоспособности глаза» указывается, что утомление глаза при решении задач промышленного освещения нельзя трактовать на основании снижения лишь отдельных функций глаза, а необходимо изучить комплекс функций. Наибольшее значение здесь имеют вопросы: какую деталь, как быстро и как устойчиво рассматривает глаз при данных осветительных условиях. Докладчик предлагает разработанные им тесты, где обеспечивается исследование остроты зрения и контрастной чувствительности в динамическом разрезе.

Доц. А. А. Холина в докладе „К вопросу об учете зрительного утомления" указала, что устойчивость ясного видения, определение которой является наиболее распространенным методом зрительного утомления, отражает нестолько процессы, происходящие в глазу, сколько процессы центральной нервной системы (колебание внимания). Доц. Холина провела исследование двух тренированных испытуемых на колебания устойчивости ясного видения и колебания внимания. Кривые того и другого получились однородные с почти одинаковым количеством колебаний. Кривые внимания и устойчивости ясного видения под влиянием зрительного утомления тоже получились почти однородные.

Большой интерес вызвал доклад д-ра Я. Э. Нейштадта, д-ра Т. Б. Шубова и д-ра Л. И. Мкртичева „О влиянии качественного состава спектра на зрительные функции". Исследование производилось на 8-ми испытуемых при освещении в 25, 50, 100 люксов. Определялись: острота зрения, устойчивость ясного видения, быстрота различения деталей. Оказалось, что в первое время острота зрения выше всего при белом свете, меньше при желтом, зеленом, красном и ниже всего при синем, но затем, по мере увеличения продолжительности испытания, острота зрения падает, но не при всех цветах равномерно: быстрее всего падает при освещении красным светом, затем—зеленым, желтым, синим и менее всего при белом Та же картина повторяется и в отношении быстроты различения деталей. Брак при освещении различными цветами был различен: при освещении белым светом он равнялся 13,4%, желтым светом 13,7%, зеленым—14,0%, красным—16,5%, синим—17,0%.

В связи с развитием всех видов транспорта, особенно воздушного, приобретает большое значение восприятие сигналов. В докладе „О видимости проблесковых огней^» д-р Н. л. Вишневский изложил данные своих исследований по определению абсолютного порога чувствительности глаза к постоянным и проблесковым огням. Вспышки и промежутки между ними брались различной длительности. Оказалось, что абсолютный порог чувствительности глаз, в абсолютной темноте имеет определенные колебания в различные дни, при этом наименьшие колебания имеются при постоянном огне и наибольшие—при проблесковом. Наилучшей длительностью вспышки является 0,05 сек. независимо от числа проблесков в минуту. С увеличением числа проблесков в минуту уменьшается пороговое количество освещения на зрачке. Наилучшее число проблесков должно быть не менее 30 в минуту.

Проф. Л. А. Дымшиц доложил конференции результат работ проф. Л. А Д ымшица, Г. В. Гершуни, А. А. Волкова, Л. Т. Загорулько и А. В Лебединского „О локализации раздражающего действия электрического тока при определении хронаксии глаза". Сущность результатов исследований указанных авторов сводится к следующему: при поражении сетчатки но при сохранности зрительного нерва, хронаксия не обнаруживает резких изменений; при поражении же зр. нерва обнаруживаются изменения хронаксии. Адаптационная способность глаза по отношению к адэкватному раздражителю (световому) понижается, а к инадэкватяому (электрическому) сохраняется. Явление фосфенов удалось получить при полном отсутствии глаза после произведенной энуклеации.

Проф. Л. Н. Тассовский в докладе „О новых путях в деле исследования глаза" подробно остановился на вопросе о современных приборах, которые дают возможность быстро и точно определять оптические свойства глаза. Эти успехи в деле сконструирования современных приборов были обеспечены участием в разработке вопросов физиологической оптики физиков, оптиков и оптотехников. Чрезвычайно большое значение имело сконструирование Торнером безрефлексного офтальмоскопа. Принципы офтальмоскопа Торнера легли в основу ряда современных офтальмоскопов. Имеется ряд осветительных приборов, аппаратов для фотографирования различных частей глаза.

Производство оптических приборов в СССР еще несколько отстает от потребности. Главная причина этого отставания — недостаточный контакт между заказчиком, выполнителем и консультативным органом—Гос, оптическим институтом (ГОИ).

Дело несколько сдвинулось с места после совещания в НКЗ РСФСР, происшедшего в 1932 г. В 1935 г будет выпущено, в виде опыта, некоторое количество рефрактометров фирмы Роденшток, прибор для измерения расстояния между роговицей и переносьем, очки—лупа для ширпотреба и др. Конструирование рефрактометра является большим достижением. Как показали исследования проф. Л. Н. Тассовского („О сравнении методов определения аметропии глаза»), определение аметропии и астигматизма при помощи рефрактометра является более точным, чем метод скиоскопии и метод субъективной пробы. При некотором навыке все исследование отнимает 1¹/₂—2 минуты.

Д-ром В. Г. Самсоновой и проф. Л. Н. Гассовским („Об определении общего астигматизма глаза") произведен промер ' 00 глаз при помощи рефрактометра, дающего общий астигматизм глаза и офтальмометра Ж аваля, дающего лишь роговичный астигматизм. Оказалось, что в 56°/о величина общего астигматизма отличается от роговичного астигматизма не меньше, чем на 0,5Д, причем величина общего астигматизма в большем числе случаев меньше роговичного астигматизма.

В докладе „Об оптических основах анизо-и изометропии проф. Е. Ж. Трон сообщил о результатах измерения оптических элементов глаза офталь- мофанометром Чернинга в 22 случаях анизометропии, где разница рефракции была выше 2,0Д. Оказалось, что в 15 случаях имелась разница в преломляющей силе роговицы, в И случаях—разница в преломляющей силе хрусталика и И — всего глаза. Разница в длине оси имелась в 19 случаях. Следовательно, анизо- мет, опия бывает: 1) рефракционная, 2) осевая и 3) смешанная. При исследовании 7 случаев изометропии, несмотря на одинаковую рефракцию, было найдено: в 3 случаях разница в преломляющей силе роговицы, в 3 случаях разница в преломляющей силе хрусталика и в одном случае—всего глаза.

Проф. Л. Н. Гассовский изложил вопрос о современных средствах коррекции глаза и изготовлении линз в СССР. Очковые линзы были изобретены в конце XIII столетия, но их применение носило случайный характер, т. к. требования к ним были сформулированы лишь к началу XX столетия. Этим требованием является коррекция аномалий рефракции при любых положениях глаза, не искажающая восприятий внешнего мира. С того времени началось быстрое развитие очкового дела. Главная трудность заключалась в устранении астигматизма косых лучей, который получается при различных движениях глаз с обычными сферическими стеклами. Недостатки обычных сферических стекол лучше всего устраняются при помощи контактных линз, т. е. стекол, накладываемых прямо на глаз; этим обеспечивается движение линзы вместе с глазом. Контактные стекла появились около 160 лет тому назад, но широкое распространение они получили лишь за последние годы. В настоящее время имеются десятки тысяч случаев применения контактных стекол на Западе.

Из неподвижных очковых линз наиболее совершенными являются пунктальные стекла. Они шлифуются на основе довольно сложных математических расчетов. При назначении этих очков необходимо точно знать расстояние от центра вращения глаза до стекла. Ценность пунктальных стекол несколько уменьшается тем, что они не могут быть сконструированы выше + 6,0Д.

Кроме пунктальных стекол, имеется ряд специальных линз, которые значительно расширяют возможность коррекции глаза: бифокальные стекла, Франклины, телескопические очки, лупы, навески, т. е. добавочные линзы, которые быстро надеваются, в случае необходимости, на очки постоянного ношения, торические линзы и др.

В СССР до настоящего времени еще не вырабатываются наиболее совершенные линзы (контактные, пунктальные и др.) В 1934 г. закончен расчет пунктальных стекол и в 1935 г. будет выпущено некоторое их количество. Дело идет о расширении и дооборудовании существующих оптических заводов. В отношении телескопических очков ГОИ начал с 1/Х11 1934 г. подготовительные расчеты; предполагается в конце 1935 г. выпустить несколько пробных штук. Встает чрезвычайно важный вопрос о подготовке кадров. Есть решение НКЗ РСФСР создать в Ленинграде учреждение по подготовке оптиков средней квалификации для оптических заводов и пунктов отпуска линз; далее, предполагается подготовить инженеров для оптических заводов, переквалифицировать существующих оптиков, проектируется организация курсов усовершенствования по физиологической оптике для офталмологов.

Много внимания было уделено цветовому зрению. В своем докладе по исследованию цветового зрения пр-ф. Н. Т. Федоров подробно изложил предыдущие работы по определению кривых основных возбудителей глаза и сообщил свои данные, которые были выведены по методу создания временной цветовой слепоты (для красной и зеленой кривой).

Доц. Е. Б. Рабкин в докладе „О таблицах по исследованию цветового зрения" разобрал достоинства и недостатки таблиц Штиллинга, Ишихара и Шифера. Многие таблицы Штиллинга не разбираются даже нормальными трихроматами, нег таблицы для тританопов, т. к. Штиллинг является сторонником теории цветоощущения Геринга. Таблицы Ишихара имеют неудачную цветовую комбинацию, таблицы Шифера — неудачный цифровой подбор. Все эти таблицы дают значительный процент ошибок. Докладчик задался целью устранить недочеты этих таблиц и создать более совершенные. Он привлек к работе 3-х видных художников: трихромата, дихромата и аномала. Для создания таблиц были использованы разнообразные юна, которые имелись у старых английских мастеров, голландских, китайских, японских и советских художников. Работа оказалась трудной, но эти трудности были преодолены, и полихроматическая таблица для определения цветоощущения подготовлена к печатанию. В таблице имеется пять серий таблиц: в 1-й серии имеются таблицы, которые разбирают и цвето-нормальные и цвето-слепые, во 2-й серии—те таблицы, которые не читаются дихроматами, в 3-й серии- таблицы, которые не читаются протанопами, в 4-й—дейтеранопами, в 5-й серии— тританопами.

Конференция заслушала доклад доц. Н. И. Проппера о работе отдела физиологии и патологии органов чувств Московского филиала ВИЭМ по глазу и ряд других докладов.

По всем докладам, заслушанным на конференции, была приняла одна резолюция, где подытоживается работа конференции и ставятся конкретные задачи дальнейшего развертывания дела физиологической оптики. Наиболее важными пунктами этой резолюции являются решения: 1) о создании Всесоюзной ассоциации по физиологической оптике, которая должна объединить все заинтересованные в физиология, оптике организации;

2) о создании специального печатного органа по физиологической оптике;

3) о создании кафедр по физиолог, оптике при некоторых ВУЗ’ах и институтах для подготовки квалифицированных кадров.