что такое трихроматическое зрение
Аномальная трихромазия типа С и водительские права
Автор:
Трихромазией называют нормальное зрение человека, когда зрительный анализатор распознает оттенки трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Людей, обладающих таким зрением называют трихроматами.
При этом, трихромазию человека, принято подразделять на нормальную и аномальную.
Нормальное трихроматическое зрение
Цветовосприятие человеку обеспечивают специальные фоторецпеторы (колбочки), локализованные на сетчатке глаза. При этом, рецепторы делятся на несколько групп, по принципу распознавания разной длины световых волн.
Таким образом, попадающие на сетчатку глаза лучи, возбуждают сразу три группы колбочек, правда в различной степени.
Аномальная трихромазия
Аномальная трихромазия, характеризуется снижением способности пациента к восприятию какого-то из трех основных цветов. Способность только снижается, не пропадая полностью, что обусловлено врожденной патологией, связанной с повреждением одной группы колбочек. Так аномальную трихромазию подразделяют на:
Диагностика
При имеющемся незначительном нарушении цветовосприятия, многие даже не подозревают об этом. А о наличии патологии, узнают в результате очередного осмотра у офтальмолога.
Для тестирования зрения на восприятие цветов, специалисты применяют специальные таблицы Рабкина, которые включают изображения цифр, состоящие из определенного цвета кружков, располагающихся на фоне другого цвета. Здоровый человек (трихромат) распознает цифры без затруднений, а при имеющейся патологи, распознавание предъявляемых символов дается с трудом. При том, что обследование проводится при дневном освещении, с расстоянием до таблицы, не менее 1 метра.
Аномалии цветовосприятия и водительские права
Человек с аномальным цветовосприятием, конечно не инвалид, но он не должен работать в ряде отраслей, служить в некоторых войсках и быть водителем. Согласитесь, что даже при обслуживании транспортеров требуется хорошее зрение.
Действующее законодательство РФ, запрещает выдавать водительские права, лицам с любым нарушением цветовосприятия. Правда, в других странах, отношение к дихроматам не столь категоричное. В частности, в странах Европы, специально для дальтоников, разработали определенную форму светофоров, что полностью исключает аварийные ситуации, из-за нарушения цветовосприятия.
Конечно, не всегда желающие получить водительские права, добросовестно проходят обязательную медицинскую комиссию. Как результат, люди с дихромазией нередко становятся водителями. Однако, все-таки, правильнее думать не только о своих желаниях, но и о безопасности окружающих. Стоит помнить, что у водителя с аномальным цветовосприятием значительно повышается риск создания аварийной ситуации, жертвами которой могут стать невинные люди.
В медицинском центре «Московская Глазная Клиника» все желающие могут пройти обследование на самой современной диагностической аппаратуре, а по результатам – получить консультацию высококлассного специалиста. Мы открыты семь дней в неделю и работаем ежедневно с 9 ч до 21 ч. Наши специалисты помогут выявить причину снижения зрения, и проведут грамотное лечение выявленных патологий. Опытные рефракционные хирурги, детальная диагностика и обследование, а также большой профессиональный опыт наших специалистов позволяют обеспечить максимально благоприятный результат для пациента.
Уточнить стоимость той или иной процедуры, записаться на прием в «Московскую Глазную Клинику» Вы можете по многоканальному телефону 8 (800) 777-38-81 (ежедневно с 9:00 до 21:00, бесплатно для мобильных и регионов РФ) или воспользовавшись формой онлайн-записи.
Автор:
Расстройства цветовосприятия – серьезные аномалии зрения, могут носить, и врожденный, и приобретенный характер. Причем, как наследственные мутации, так и различные патологические процессы, происходящие в органе зрения, приводят к функциональным поражениям работы колбочковой системы.
В случае врожденного нарушения цветовосприятия, заболевание обусловлено генетически, связано с полом человека и передается исключительно по рецессивному типу. Подобные изменения могут возникать приблизительно у 8% мужчин, а также 0,4% женщин.
Несмотря на значительные различия по частоте встречаемости, именно женщины считаются бессимптомными носителями гена-мутанта и только они передают его своим детям.
Что такое нарушение цветовосприятия?
При нормальном цветовосприятии, каждый человек способен различать множество оттенков всех основных цветов. По определению офтальмологов, это нормальная трихомазия. То есть, люди нарушениями цветовосприятия не страдающие, являются нормальными трихоматами. В случае врожденных аномалий цветовосприятия возникают некоторые проблемы с распознаванием волн светового спектра. При этом, врожденные патологии подобного типа четко делятся на три группы: протан-дефект или патология восприятия красного цвета, тритан-дефект – сбой в восприятии синего цвета, дейтер-дефект – аномалия восприятия зеленого цвета.
Когда нарушено цветовосприятие даже одного основного цвета (как правило, это зеленый диапазон, несколько реже красный), то и в целом возникает аномальное цветовосприятие. Связано это, со смешиванием цветов и наличием оттенков каждого. В зависимости от установленной степени нарушения, специалисты выделяют: аномальную трихромазию, дихромазию, и монохромазию.
Состояние, при котором, человеку удается различить лишь два основных цвета, называют дихромазией, при способности воспринимать мир только в черно-белых тонах, речь идет о полной цветовой слепоте или монохромазии.
Диагностические мероприятия при дихромазии
Для исследования комплексного цветовосприятия у пациента, офтальмолог применяет специальные многоцветные (полихроматические) таблицы. Значительно реже в качестве средств диагностики, используют спектральные аномалоскопы. Стоит упомянуть, что количество тестов для выявления патологий цветовосприятия, приближается к нескольким десяткам. Однако в нашей стране, особенно часто применяют таблицы Рабкина.
В ходе тестирования, потенциальному пациенту предъявляют символы таблицы. При этом, врач фиксирует количество правильных ответов, отмечая цветовую зону. По результатам обследования, выставляется диагноз, с определением дефицита цветовосприятия, а также степени тяжести аномалии.
В случае, когда пациент не способен различать явные знаки изображений таблицы, но без труда определяет скрытые знаки, диагностируют генетически обусловленную аномалию цветовосприятия. Нередко во время тестирования выявляют и диссимуляцию, когда пациенты заучивают символы таблицы. И если, в этой связи, врач затрудняется с постановкой диагноза, тест разнообразят посредством редко применяемых таблиц другой группы, заучить которые не представлялось возможным.
Применяемые также аномалоскопы, являются специальными устройствами, которые составляют дозированные цветовые смеси, для достижения субъективного равенства цветов. Один из аппаратов этого типа предназначается для выявления нарушений цветовосприятия в диапазоне красно-зеленых волн. Это устройство названо аномалоскопом Нагеля. С его помощью можно установить, и крайние степени дихромазии (протанопию и дейтронопию), и умеренные или слабые аномалии цветовосприятия. При этом, в первом случае красный или зеленый цвета воспринимаются пациентом как желтый, с изменением яркости.
Эффективных способов лечения и предупреждения врожденной дихромазии не существует. При тяжелой степени патологии, для облегчения состояние пациента и улучшения качества его жизни, предлагается применять специальные очки, имеющие цветные линзы.
Дихромазия и водительские права
Люди, имеющие аномалии цветовосприя не могут работать в определенных отраслях, служить в некоторых войсках, не должны водить транспортные средства. И даже для обслуживания транспортеров потребуется нормальное зрение.
Действующим в РФ законодательством запрещена выдача водительских удостоверений лицам с дихромазией. Правда, в отличие от России, в других странах мира к подобным пациентам относятся более лояльно. В частности, в странах Европы внедряют специальные светофоры для дальтоников, что помогает исключить возникновение аварийных ситуаций, связанных с нарушением цветовосприятия.
Безусловно, некоторые водители проходят медицинскую комиссию недобросовестно. В результате чего, получить права могут и люди, имеющие дихромазию. В данной ситуации, им стоит помнить, что на дороге, они станут опасными не только для себя, но и для окружающих. Ведь у водителя, имеющего нарушения цветовосприятия значительно повышается риск создания аварийных ситуаций, в результате чего могут погибнуть или пострадать ни в чем не повинные люди.
В медицинском центре «Московская Глазная Клиника» все желающие могут пройти обследование на самой современной диагностической аппаратуре, а по результатам – получить консультацию высококлассного специалиста. Мы открыты семь дней в неделю и работаем ежедневно с 9 ч до 21 ч. Наши специалисты помогут выявить причину снижения зрения, и проведут грамотное лечение выявленных патологий. Опытные рефракционные хирурги, детальная диагностика и обследование, а также большой профессиональный опыт наших специалистов позволяют обеспечить максимально благоприятный результат для пациента.
В нашей клинике разработан комплекс аппаратного лечения, который помогает восстановить зрение у детей и взрослых. При близорукости методики направлены на повышение остроты зрения, улучшение работоспособности оптического аппарата, а также на уменьшение степени прогрессирования миопии. Для этого можно использовать как общепринятые (оптические тренировки, «Визотроник», цветотерапия, лазерное воздействие, магнитостимуляция), так и авторские методики. В результате аппаратного лечения обычно удается достичь улучшения показателя остроты зрения, замедления прогрессирования заболевания, а также снижения степени коррекции при помощи линз.
Уточнить стоимость той или иной процедуры, записаться на прием в «Московскую Глазную Клинику» Вы можете по многоканальному телефону 8 (800) 777-38-81 (ежедневно с 9:00 до 21:00, бесплатно для мобильных и регионов РФ) или воспользовавшись формой онлайн-записи.
Аномальная трихромазия
Трихромазия — цветовосприятие, при котором глаз человека способен распознавать три основных цвета спектра: красный, зеленый и синий. Любой индивид с неискаженным восприятием перечисленных цветовых спектров — типичный трихромат. Однако у части людей при сохранении способности к распознаванию трех основных цветов наблюдается искажение их восприятия. Это явление в офтальмологии известно под термином аномальной трихромазии. Пациенты с таким диагнозом различают цвета, но не видят некоторые оттенки.
Что такое трихромазия и механизм возникновения
Официальная терминология указывает, что аномальная трихромазия — это одна из разновидностей зрения, при которой имеют место нарушения восприятия оттенков трихроматического спектра. Чтобы понять суть патологии, стоит разобраться в тонкостях трихромазии как таковой.
Итак, в норме на сетчатке глаза располагаются сотни тысяч колбочек, разделенных на три типа по длине воспринимаемых световых волн:
При нормальном количестве и чувствительности фоторецепторов (колбочек) трихроматическое зрение позволяет распознавать весь спектр оттенков трех цветов, а также их сочетаний и «смесей». А вот аномальная трихромазия сопровождается нарушением восприятия одного или нескольких цветов.
В зависимости от отклонений в чувствительности тех или иных видов колбочек, существует несколько типов патологической трихромазии:
В отличие от моно- и дихромазии, при которых пациент не различает цвета между собой или вообще видит мир черно-белым, при аномальной трихромазии он сохраняет способность к цветовосприятию, но вот отдельные оттенки не различает или не видит их вовсе.
Разновидности трихромазии и их симптомы
О наличии проблем с трихромазией пациент и его окружение могут не подозревать долгое время. В 70-90% случаев аномалия диагностируется случайно на профилактическом осмотре, при поступлении на специальности, требующие безупречной остроты зрения и цветовосприятия. В ходе осмотра и выявляются отклонения, которым никогда не придавал значения сам больной и его родители.
Симптоматическая картина зависит от типа аномальной трихромазии. Всего их три:
Острота зрения, восприятие контуров предметов, их удаленности друг от друга при всех формах патологии не страдает.
Диагностика
Выявить аномальную трихромазию можно только в ходе специального обследования. Для этого используют полихроматические таблицы, внешне напоминающие цветные картинки, на которых «зашифрованы» цифры, геометрические фигуры.
В качестве основных диагностических мероприятий выступают следующие виды полихроматических тестов:
При нормальном восприятии цвета тесты Рабкина и Ишихары считаются пройденными, если человек озвучит изображенные на карточках символы. По тому, с каким цветовым спектром имеются проблемы, врач сможет установить, аномальная трихромазия какого типа имеет место.
Лечение заболевания
В большинстве случаев нарушения трихромазии являются следствием генетического дефекта. Поэтому способов исправления аномалии зрения пока нет. Хотя в настоящее время разрабатываются методы культивации недостающих элементов сетчатки с их последующей имплантацией в ретину. Методика находится на стадии разработки, поэтому судить о ее эффективности и безопасности пока рано.
Пациентам же с таким дефектом зрения остается приспосабливаться к жизни. Большинству это удается, ведь они привыкают к искаженным цветам с рождения, и у них не возникает сложностей в распознавании основных цветов. Ограничений по здоровью такое заболевание не дает, хоть и исключает возможность реализоваться в профессиях летчика, капитана корабля, штурмана, водителя, повара и т. д.
Трихроматизм (цветное зрение)
Принципиальная схема трихроматизма цветного зрения человека, приматов с оппонентным отбором основных цветов предметной точки в условиях ретиномоторной реакции фоторецепторов в блоках колбочек RGB
Трихроматизм или Трихромат (от др.-греч. chromatismos — окраска или три окраски или три колбочки с разным цветом поглощения) — необходимое условие обладания тремя независимыми каналами для передачи цветовой информации, полученных из трех разных типов колбочек. [1] Организмы с трихроматизмом называются трихроматами.
Нормальное объяснение трихроматизма заключается в том, что в организме позвоночных сетчатка глаза содержит три типа цветовых экстерорецепторов (называемых колбочками) с разными спектрами поглощения. В действительности число таких типов фоторецепторов может быть больше, чем три, так как различные типы фоторецепторов могут быть активными при различной интенсивности света. У позвоночных с тремя типами колбочек при дневном освещении воспринимаются видимые лучи света с длинами волн более 498нм и при оппонентном отборе выделяются основные лучи света RGB; при сумеречном, ночном освещении работают фоторецепторы сетчатки глаза палочки с фотопигментом родопсином, которые высокочувствительны к синим и ультрафиолетовы лучам с длинами волн менее 498 нм.
Содержание
Человек и другие животные — трихроматы
Крупным планом трехцветный in-line shadow mask CRT дисплей, который создает наиболее видимые цвета через комбинации и различные уровни трех основных цветов: красного, зеленого и синего. [2]
Человек и некоторые другие млекопитающие эволюционировали как трихроматы отчасти на основе фотопигментов, унаследованных от ранних позвоночных. У рыб и птиц, например, четыре пигмента используются для видения. Эти дополнительные колбочки фоторецепторов со зрительными пигментами способны обнаружить энергию других длин волн, в том числе иногда ультрафиолетового излучения. В итоге два пигмента были потеряны (у плацентарных млекопитающих), а другой был получен. В результате чего произошли трихроматы среди некоторых приматов. [3] Люди и близкородственные приматы обычно трихромы, как некоторые самки большинства видов широконосых обезьян как мужского, так и женского рода. [4]
Недавние исследования показывают, что трихроматы также могут быть достаточно общими среди сумчатых. [5] Исследования, проведенные в отношении сумчатых трихроматов в Австралии, предполагает наличие средней длины волны чувствительность, MWS или S,M,L, это колбочки мед поссума (Tarsipes rostratus) и курдючное dunnart (Sminthopsis crassicaudata), которые являются объектами, происходящие от унаследованных сетчатки рептилий. Возможно трихроматизм сумчатых потенциально имеет другую эволюционную основу, чем у приматов. Дальнейшие биологические и поведенческие тесты могут быть проверены, если трихроматизм — это общая характеристика сумчатых. [6]
Исследования показывают, что трихроматизм позволяет отличить животным красные плоды и молодые листья от другой растительности, которая не выгодна для их выживания. [9] Другая теория состоит в том, что обнаружение изменения цвета кожи и тем самым настроение животных может оказать влияние на развитие зрительной системы приматов с трихроматическим видением. Красный цвет также оказывает и другие эффекты на приматов и человека. Их поведение описано в статье психология цвета. [10]
Типы колбочек специально найденные у приматов
Стрелка и пунткирна линия — внешняя пограничная мембрана
Рис. 8b. Короткие аксоны клеток HII исключительно связываются с Булочками или синими колбочками-S. [13]
Приматы — трихроматы являются только из известных плацентарных млекопитающих. [14] Сетчатка их глаз имеет три вида колбочек, каждая из которых содержит различные фотопигменты опсины(opsin). Их пик чувствительности лежит в синем спектре волн (коротковолновая S колбочка), зелёном (средняя-длина волны, M колбочка) и желто-зелёный спектр (длинная-длина волны L колбочка) областях спектра цветов. (Schnapf et al., 1987). Откуда пики колбочек — S,M,L. Количество S колбочек (см. Особенность работы S-колбочек сетчатки глаза ) составляют 5-10% из шишек (колбочек) и формы их регулярной мозаики. Специальные биполярные Bi и ганглиозные G клетки (cм. рис.Ф) передают эти сигналы от S колбочек и существуют доказательства того, что они имеют отдельные сигнальные пути через таламус к зрительной коре. С другой стороны, L и M коколбочки трудно отличить от их формы или других анатомических клеток, значит их фотопигмент опсины отличаются только 15-тью из 363 аминокислот, поэтому никто пока не преуспел в производстве специфических антител к ним. Но Mollon и Bowmaker нашли, что L колбочки (шишки) и M колбочки (шишки) распределяются случайным образом и находятся в равных количествах. [15]
Механизм трехцветнго цветового зрения
Рис.1. Спектральная нормализованная пиковая чувствительность S-колбочек, М-колбочек и L-колбочек. Комбинированные результаты от разных авторов, используя различные способы, в том числе денситометрия сетчатки глаза от Раштон (т и Ñ), microspectrometry от Коричневого и Вальд (n и «) и прирост порога производства искусственного monochromasy от Brinley (D и s) и прирост порога измерений от Wald (5) (От Моисея, р. а., Харт, в. м. (Ред.), Адлер » Физиология Глаза, Клиническое Применение. Сент-Луис: C. V. Мосби Компании, 1987 [16]
Трехцветное цветовое зрение — это способность человека и некоторых других животных видеть разные цвета, опосредованных взаимодействием между тремя типами цветового зондирования колбочек. Теория трехцветного цвета началась в 18 веке, когда Томас Юнг предложил цветовое зрение, была результатом трех разных фоторецепторных клеток. Германом фон Гельмгольцем теория позже была расширена на основе более ноывых идей с помощью подбора цветов в экспериментах, которые показали, что людям с нормальным зрением необходимы три длины волн (синих, зелёных, красных — SML), чтобы создать нормальный диапазон цветов. Физиологические доказательства трехцветной теории были даны позже Гуннар Svaetichin (1956). [17]
Каждый из трех типов колбочек в сетчатке глаз содержит другой тип светочувствительного фотопигмента, который состоит из трансмембранного белка и называется (opsin) опсином и светочувствительных молекулы под названием —11-цис ретиналя. Каждый разный фотопигмент особенно чувствителен к определенной длине волны света (то есть фотопигмент, скорее всего необходим для получения клеточного ответа при попадании фотона с определенной длиной волны, к которой этот фотопигмент наиболее чувствителен). Три типа колбочек L, M, S, которые имеют фотопигменты, отвечают за свет с длинами волн соответственно: длинных волн L (красных) (особенно, 560 нм), средних волн M (зелёных) (530 нм) и коротких волн (синих) (420 нм). [18] [19]
Поскольку вероятность ответа конкретной колбочки изменяется не только с длиной волны света, что вызывает проблемы, но и с его интенсивностью. Мозг не смог бы различать разные цвета, если бы это был вход только из одного типа колбочки. Здесь происходит взаимодействие между, по крайней мере, двумя типами колбочек, чтобы оппонентно иметь способность выделять необходимые наиболее яркие биосигналы для отправки их в мозг для способности создавать восприятие, ощущение цвета. По крайней мере, сигналы от двух типов колбочек мозг может сравнивать их между собой и определить, выделить наиболее интенсивный, яркий сигнал света и цвета. Например, умеренная стимуляция средней длины волны колбочек может означать, что колбочка находится под влиянием очень ярко-красного (длинноволновый) света, или не очень насыщенного желтовато-зелёного света. Но очень яркий красный свет, будет производить более сильнее ответ от L колбочек (красных) (шишек), чем от M колбочек (зелёных) (шишек), в то время как не очень интенсивный желтоватый свет, будет производить более сильнее ответ от M (зелёных) колбочек (шишек), чем от других колбочек. Таким образом, трехцветное цветовое зрение осуществляется с помощью комбинации сотовых ответов (принцип оппонетного выделения наиболее яркого сигнала). Здесь следует учесть, что при дневном освещении, при цветном зрении колбочки сетчатки глаза наиболее чувствительны к лучам S,M,L c длинами волн более 498 нм, которые менее энергонасыщенны, чем УФ, фиолетовые и синие лучи с длинами волн менее 498 нм, которые колбочки не воспринимают (природа выбрала свой подход). Как известно, с наступлением сумерек и ночи начинают работать палочки с фотопигментом родопсином, которые воспринимают УФ, фиолетовые и синие лучи с длинами волн менее 498 нм, днём они в укрытии. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов сетчатки глаза). [Необходимое замечание].
Подсчитано, что средний человек может различать до семи миллионов различных цветов. [20]
Замечание
При рассмотрении вопросов визуального цветного зрения следует различать и отличать понятия яркость света (физическая величина) от яркости цвета (биологическая величина).
Яркость цвета связана с цветным и чёрно-белым зрением, нашим личным, биологическим восприятием световых видимых более слабых лучей (электромагнитных колебаний) (см. дневное зрение), с колбочками S,M,L, (синих, зелёных, красных) с пиком длиной волны более 496 нм, которые нашим глазом воспринимаются как очень яркие (вопросы приспосабливаемости и выживания живых организмомв), хотя они физически по энергетике более слабые. У них частота колебаний волн более низкая, чем у синих, УФ лучей (длина волн менее 496нм). Дневной образ жизни животных связан с окружающей средой обитания, где в основном все объекты освещены дневными лучами света, а прямой и отражённый видимый спектр света содержит основные видимые лучи S,M,L,, которые более слабые, но биологически отбираются как наиболее яркие. Понятно, почему мы не видим Уф лучи, рентгеновские лучи и т.д. Природа выбрала свой вариант восприятия среды обитания и защиты глаза от ненужных ей сильных УФ, фиолетовых, высокочастотных синих лучей с длинами волн менее 498 нм. Например, синие, УФ лучи с длинами волн менее 496 нм для глаза являются не яркими, и колбочками не воспринимаются, т.к. они блокируются от попадания на колбочки ганглиозными и биполярными клетками сетчатки глаза, хотя они более мощные! (Парадокс). (См. рис. Ф).
При решении задачи на различение лучей при слабом освещении в условиях цветного зрения — «монохромных лучей» с длинами волн менее 498нм, в условиях «ночного видения» служат экстерорецепторы, называемые палочками, которые имеют пик чувствительности вокруг 496 нм и менее с фотопигментом высокой чувствительности при слабом освещении родопсином к лучам синим и УФ с высокой частотой колебаний (менее 496нм). (Колбочки их не воспринимают).
Откуда биологические понятия яркости и контрастности цвета при зрении отличаются от физическbх понятий яркости и контрастности света.