Вікові зміни величини акомодації нормального ока

Вік (у роках)
Середня величина акомодації (у діоптріях)
14,6	14,2	13,6	13,0	12,5	12,0	11,7	11,5	11,2	10,9	10,6	9,2	7,7	4,9	2,1	1,0

 

Заломлювальні властивості ока, або нормальну рефракцію(еметропію)забезпечує фокусування зображення на сітківці. Для чіткого бачення необхідно, щоб паралельні промені від предмету пересікались на сітківці. Існують два основних види аномалії рефракції: далекозора та близькозора (рис. 22). Далекозорість – це рефракція, під час якої паралельні промені від далеких предметів перетинаються за сітківкою. На сітківці виходить розлите зображення предмету. Під час далекозорості призначають окуляри з двоопуклими збиральними лінзами, які дозволяють сходиться променям, що проходять скрізь них і фокусуватися на сітківці.

Далекозору рефракцію мають 80 – 94 % новонароджених, але вона не підвищує 4 Д. Такий порівняно невеликий ступінь далекозорості пояснюється великою опуклістю кришталика та рогівки, тобто збільшення їх заломлюваної сили. Під час росту очного яблука змінюється його форма, опуклість рогівки і кришталику і до 9-12 років встановлюється залежність між заломлюваною силою (оптичний компонент) і довжиною осі (анатомічний компонент). Якщо у процесі формування ока встановлюється відповідність між оптичним та анатомічним компонентами, то розвивається нормальна (еметропічна) рефракція.

 

Рис. 22. Види аномалій рефракції та їх корекція: А: 1 – рефракція при короткозорості ока; 2 – корекція рефракції при короткозорості двоввігнутою лінзою; Б: 3 – рефракція при далекозорості; 4 –корекція рефракції двоопуклою збиральною лінзою

Короткозорість – це рефракція, під час якої паралельні промені, які йдуть від далеких предметів, перетинаються спереду сітківки, не доходять до неї (рис. 22). Така рефракція може бути пов’язана із надто довгою подовжньою віссю ока (більш 22,5-23,0 мм), або більшою за нормальну заломлювальну силу середовища ока. При короткозорості призначають окуляри з розсіювальними двоввігнутими лінзами, які зменшують заломлення променів і фокусують зображення предмета на сітківці.

Астигматизм — це аномалія рефракції, під час якої неможливе сходження всіх променів в одній точці, фокусі. Це спостерігається під час неоднакової кривизни рогівки у різних її меридіанах. Якщо більше заломлюється вертикальний мерид­іан, астигматизм прямий, якщо горизонтальний — зворотний. Нормальні очі мають невеликий ступінь астигматизму, бо поверхня рогівки не цілком сферична. Різні ступені астигматизму, що порушують зір, виправляють за допомогою циліндричних скелець, які розташовуються на відповід­них меридіанах рогівки.

Гострота зору. Здатність ока розрізняти найменшу відстань між двома точками, що досягається, коли між двома збудженими колбоч­ками є одна незбуджена, називають гостротою зору. Мірою гостроти зору є кут, який утворюється між променями, що йдуть від двох точок предмета до ока. Чим менше цей кут, тим вище гострота зору.

Нормальною гострота зору вважається тоді, коли цей кут дорівнює одній кутовій хвилині.

Гострота зору вважається найвищою тоді, коли зображення попадає на ділянку центральної ямки або жовтої плями. Для визначення гостроти зору використовують таблиці з букв, цифр, розірваних кілець і малюнків різного розміру (для дошкільнят). Показником гостроти зору для кожного ока є рядок найменших предметів, який без помилок визначив обстежуваний. Справа від рядка вказана гострота зору – від 0,1 до 2,0 одиниць. Визначають гостроту зору для кожного ока окрема, на відстані 5 м від таблиці, при інтенсивному освітленні.

Гострота зору у дітей з нормальною рефракцією збільшується з віком. Так, в 4–5 років вона у середньому дорівнює 0,80%, у 5-6 років – 0,86 %, у 7-8 років – 0,91 %. У віці від 10 до 15 років гострота зору підвищується від 0,98 % до 1,15%.

Поле зору. Простір, який охоплюється оком при фіксованому стані очного яблука, називається монокулярним полем зору. Сукупність усіх точок простору, які сприймаються двома нерухомими очима, називається загальним полем зору,або бінокулярним полем зору. Поле зору є важливою характеристикою зорового аналізатора, яка визначає його пропускну здібність – кількість інформації, яку здібні зареєструвати органи зору за одну одиницю часу. Така властивість зорового аналізатора відіграє велике значення в ігровій, навчальній і трудової діяльності учнів. Розміри полязору не однакові у всіх людей, а мають індивідуальні особливості, які обумовлені генетично, а також постійним тренуванням. Поля зору для різних кольорів неоднакові: для зеленого та червоного воно найменше, для білого – найбільше. У всіх людей найбільше поле зору для безколірних предметів, оскільки вони максимально охоплюються периферичним зором, пов’язаним з функцією паличок сітківки.

Поле зору особливо інтенсивно розвивається у дошкільному віці, до 7 років воно дорівнює близько 80 % поля зору дорослого. Розвиток поля зору має статеві відмінності: у 6 років поле зору хлопчиків більше за дівчат, а 7-8 років навпаки. У наступні роки поля зору вирівнюються, а з 13-14 років його розміри збільшуються.

Бінокулярний зір. Важливим фактором, що забезпечує сприйняття простору, є бінокулярний зір - нормальний зір, який здійснюється двома очима. Цедає змогу відчувати рельєфне зображення предметів, бачити глиби­ну і визначати відстань предмета від ока під час розгляду їх правим і лівим оком. Стереоскопічність (об’ємність, рельєфність) спостережуваного двома очима об’єкта визначається тим, що поле зору одного ока накладається на поле зору іншого і тим, що правим оком сприймається зображення дещо більшої частини правої сторони, а лівим оком – протилежної.

Найбільш інтенсивніше стереоскопічний зір змінюється у 9-10 років і досягає оптимального рівня у 17-22 роки. Із 6 років у дівчат гострота стереоскопічного зору вища, ніж у хлопців.

Під час розгляду предмета двома очима на сітківках правого і лівого очей створюються два зображення. Проте у зоровій області кори головного мозку сприйняття подвійного зображення об’єднується в один образ і людина сприймає предмет як єдине ціле. Це відбувається тому, що зображення предмета виникає на ідентичних точках сітківки. Ідентичними точками сітківки двох очей називають зони центральних ямок і всі точки, розташовані від неї на однаковій відстані і в одному й тому ж напрямку. Точки сітківки, які не збігаються, називаються неідентичними. Якщо промені від предмета, що розглядається, потрапляють на ідентичні точки сітківки, то зображення предмета буде роздвоєним. Роздвоєння зображення предмета можна викликати легким натисканням пальця збоку на око або ж надмірним наближенням предмета до очей. Роздвоєння зображення, або двоїння в очах, нерідко зустрічається як патологічне явище. Прикладом цього може бути косоокість, яка частіше виявляється у дітей. Причинами її виникнення можуть бути: переляк, інфекційні хвороби, диспепсії, розлади або параліч нервово-м’язового апарата ока.

Глибинний зір удосконалюється з віком. У віковому діапазоні від 6 до 17 років відмічена інтенсивне зростання показника гостроти глибинного зору до 9 років. У 17 років цій показник дорівнює показника дорослого.

Світлосприймальнюваний відділ зорового аналізатора. Першим чутливим світлосприймальнюваним ланцюгом зорового аналізатора є палички і колбочки сітківки. Другим ланцюгом є провідниковий відділ: від паличок і колбочок до кори великих півкуль головного мозку. Третім – центральним ланцюгом служить зорова область медіальної поверхні потиличної долі півкуль головного мозку.

Обробка зорової інформації починається безпосередньо на сітківці. Зовнішні сегменти паличок і колбочок мають вигляд розташованих у вигляді стовпчиків мембранних дисків. Вони утворені складками плазматичної мембрани і містять молекули світлочутливих пігментів: у паличках міститься родопсин (пігмент пурпурного кольору), у колбочках — йодопсин (пігмент фіолетового кольору). У темряві обидва пігменти перебувають у неактивній формі. Під дією кванта світла в зовнішніх сегментах паличок родопсин розчіплюється на ретиналь (похідне вітаміну А) і білок опсин. На світлі ретиналь перетворюється у ретинол (вітамін А). У такій формі зорові пігменти збуджують фоторецептори. Виникає нервовий імпульс у зв'язаних з ними волокнах зорового нерва. У темряві синтез родопсину з вітаміну А і опсину відновлюються. Таким чином, вітамін А, що надходить в організм з їжею, є джерелом утворення родопсину. При гіпо- й авітамінозі вітаміну А може розвинутися нічна, куряча сліпота (гемералопія) — різке погіршення присмеркового зору.

Так, під час дії світла на фоторецептор виникає рецепторний потенціал у вигляді хвилі гіперполяризації, яка генерує нервовий імпульс.

Паличковидні нейроцити (палички) не мають здібності розрізнять колір, вони розпізнають предмети за їх формою та освітленням. Колбочковидні нейроцити (колбочки) виконують свої функції вдень і необхідні для кольорового зору. Уперше теорією кольорового зору запропонував М.В. Ломоносов у 1756 pоці.

Відповідно особливостям будови та хімічного складу один вид колбочок сприймає синій колір, другий – зелений, третій – червоний колір. Таким чином, відчут­тя кольору виникає під час дії на зоровий аналізатор електромагнітних хвиль певної довжини. У зоровому нерві є 3 особливі групи нервових волокон, кожна з яких проводить аферентні імпульси від однієї із груп колбочок. У звичайних умовах промені діють не на одну групу колбочок, а на 2 або 3 групи, від цього хвилі різної довжини збуджують їх різною мірою. Первинне розрізнення кольору відбувається у сітківці, але оста­точний колір, який буде сприйнято, формується вже у вищих зорових центрах. Інколи у людини частково або повністю порушується сприйняття кольору, - це колірна сліпота. Повна колірна сліпота дає змогу людині бачити всі предмети забарвленими у сірий колір. Часткове порушення колірного зору дістало назву дальтонізму — спадкової хвороби, яка передається через Х-хромосому і частіше спостерігається в чоловіків, ніж у жінок. У 1794 p. її вперше описав англійський хімік Дж. Дальтон, який страждав на цю хворобу. Дальтоніки, як правило, не розрізняють червоні та зелені кольори.

Провідниковий і кірковий відділи зорового аналізатора. Нервовий імпульс (зорова інформація), що виникає в паличках і колбочках, передається біполярним клітинам, які розташовані в товщі сітківки, а потім гангліозним нейроцитам. Аксони гангліозних клітин сітківки збираються в області сліпої плями і формують зоровий нерв, який прямує у порожнину черепу. Правий і лівий зорові нерви після виходу з орбіт на нижній поверхні головного мозку, спереду від гіпофізу утворюють перехрестя (хіазму) (рис. 23). Тут пересікаються нервові волокна, що йдуть від носових сітківок правого та лівого ока. Волокна, що йдуть від скроневих половин кожної сітківки об’єднуються з перехрещеним пучком волокон протилежного зорового нерва і утворюють зоровий тракт.

 

Рис. 23. Схема провідникового (А) і центрального (Б) відділів зорового

аналізатора: 1 – зоровий нерв; 2 – окоруховий нерв; 3 – зоровий тракт

 

Таким чином, в кожному зоровому тракті є половина волокон від зовнішньої (латеральної) частини одного ока і половини від внутрішньої (медіальної) частини другого ока.

Далі нервові волокна несуть імпульси до підкіркових зорових центрів – латерального колінчастого тіла (ЛКТ) і верхніх горбів чотиригорбикового тіла середнього мозку. Нейрони підкіркових зорових центрів беруть участь у рухових реакціях органа зору та формуванні зорових орієнтувальних рефлексів. У цих центрах від волокон гангліозних клітин сітківки імпульс передається наступним нейронам, відростки яких прямують до кіркового центру зору ― кору потиличної долі півкуль головного мозку (проекційне поле 17). Тут завершається вищий аналіз зорової інформації.

Адаптація зорового аналізатора. Збудливість зорового аналізатора залежить від кількості світлореактивних речовин у сітківці. Під час дії світла на око внаслідок розпаду світлореактивних речовин збудливість ока знижується. Це пристосу­вання ока до світла має назву світлової адаптації. Темнава адаптація – зростання збудливості ока до світла у темряві через відновлення світлореактивних речовин.Збудливість колбочок зростає у темряві в 20-50 разів, а паличок в 200-400 тис. разів. Кольорова адаптація ока –зниження збудливості ока у процесі дії променів, які викликають колірні відчуття. Чим інтенсивніший колір, тим швидше падає збудливість ока. Найшвидше знижується збудливість у процесі дії синьо-фіолетового подразника, найменше і повільніше – зеленого.

Світлова і кольорова чутливість змінюються з віком. Світловідчуття вже спостерігається у недоношених дітей (виявлено виникнення збудження апаратів денного та смеркового зору). Зміна світлової чутливості з віком в основному залежить від особливостей збудливості зорових нервових центрів. Вона значно збільшується у віці від 4 до 20 років, а після 30 років починає знижуватися. З віком змінюється критичначастота світлових миготінь – найменше число перерв світла в 1 секунду та як результат злиття миготінь: у дітей 7-8 років вона складає 25, у дітей 9-10 років – 30, у дітей 12-14 років 40-41 кол./сек.. За даними деяких дослідників відчуття кольору властиве вже новонародженим. Дослідження умовних рефлексів виявило можливість диференціювати кольори у процесі утворення рефлексів мигань і харчових умовних рефлексів на 3-му місяці життя.

Доведено, що грудні діти розрізняють ступінь яскравості кольорів. У 3-річному віці дитина розрізняє як абсолютну величину яскравості кольору, так і співвідношення їх яскравості. Залежно від дозрівання центральної нервової системи зростає кольорова чутливість і здатність розрізняти кольори за тоном. ЇЇ різке підвищення спостерігали у віці 10-12 років, продовжує зростати до 30 років, повільно знижується до похилого віку.

Вікові особливості зорових рефлекторних реакцій. Перші реакції новонародженої дитини мають характер захисних та орієнтовних рефлексів. Рефлекторне звуження зіниці на світло змінюється з віком. У перший місяць життя дитини воно становить 0,9 мм, в 6-12 місяців 1,2 мм, у віці від 2,5 до 6 років 1,5 мм і тільки у старшому віці воно досягає величини дорослих 1,9 мм. У віці 6-8 років зіниці широкі через переваги тонусу симпатичних нервів, які іннервують м'язи райдужної оболонки. У 8-10 років зіниці знову стають вузькими і дуже жваво реагують на світло. До 12-13 років швидкість та інтенсивність реакції зіниці такі ж, як у дорослого.

Новонароджені не уміють фіксувати поглядом предмет. Фіксація предметів формується у віці від 5 днів і до 3-5 місяців, у віці від 3 до 7 років здатність довільно фіксувати очі вдосконалюється. На кінець першого місяця життя вона стійка продовж 1-1,5 хвилин, до третього місяцю збільшується до 7-10 хвилин. На 2-му місяці життя з розвитком фіксації у дитини з’являється зорове зосередження. У віці від 3 до 7 років здатність довільно фіксувати очі удосконалюється. Новонароджені повертають очі убік світлового подразнення, під час дії сильних світлових подразників заплющують очі. У 1,5-2 місяці під час швидкого наближення предмета до ока з’являється рефлекс моргання.

Дитина народжується з очима, які ще не мають ясного та чіткого бачення. У перші дні після народження рухи очей у дітей некоординовані. До другого місяця після народження рухи очей і повік стають координованими.

Новонароджена дитина плаче без сліз, оскільки недорозвинені деякі нервові центри, але слізні залози вже розвинені. Сльози у дітей під час плачу з'являються лише після 1,2-2 місяців.

Зорові умовні рефлекси виробляються з перших місяців життя дитини, проте чим менший вік дитини, тим потрібна більша кількість поєднань умовного зорового сигналу і безумовного подразника.

Відчуття кольорів розвивається у дітей поступово. Діти починають розрізняти кольори вже з трьох місяців (жовтий, зелений, червоний) і в 3 роки повністю розрізняють кольори.

Діти шкільного віку спочатку звертають увагу на форму предмета, потім його розміри і, нарешті, колір.

Нічне бачення, тобто здатність паличок сітківки ока сприймати світлові подразнення, з віком змінюються. До 20 років воно зростає, а потім знижується.

Ембріологія ока. Ембріональний розвиток зорового аналізатора починається порівняно рано (на третьому тижні), і до моменту народження дитини зоровий аналізатор морфологічно в основному сформований. Проте вдоскона­лення його структури відбувається і після народження і завершується в шкільні роки.

В умовах нормального ембріогенезу окремі структури ока плоду формуються у певній послідовності: 3-5 тижні вагітності утворюються очні ямки, лінза кришталика, диференціація сітківки, зачатки зорового нерва; 6-8 тижні утворення склистого тіла, рогівки, зачатків повік, склери; 9-12 тижні утворення паличок і колбочок, райдужки, війчастого (ціліарного) тіла. Тератогенний вплив з 2 до 7 тижня мають вірусні інфекції, іонізуюча радіація, шкідливі звички - тютюнопаління та вживання алкоголю.

Очні хвороби, профілактика порушення зору у дітей і підлітків. Хвороби очейподіляють на інфекційні та неінфекційні. Серед інфекційних найбільш частіше зустрічаються кон'юнктивіти – запалення вій і слізних залоз. Із віком у дітей і підлітків збільшується частота травм очей.

До заходів профілактики захворювань очей школярів слід перш за все віднести суворе дотримання правил особистої гігієни: часте миття рук з милом, часта зміна рушників індивідуального користування, носових хустинок тощо.

Суттєве значення має і харчування, ступінь його збалансованості щодо вмісту харчових речовин і особливо вітамінів.

За безпосереднього впливу інтенсивної ультрафіолетової радіації або висо­ких рівнів яскравості від освітлених поверхонь обов'язкове використання спеціальних захисних окулярів.

Профілактика травм очей у школярів включає суворе дотримання ними правил безпеки у процесі виготовлення різних виробів на уроках праці, під час проведення дослідів на уроках хімії. З метою профілактики захворювання очей педагогу необхідно освоїти систему тренувальних вправ для очей і навчити цього дітей. Про збереження функціональної норми зорового аналізатору повинні піклуватися педагоги, батьки і, безперечно, самі учні.

Як вже зазначалося, існують два основних види аномалії рефракції — далекозорість (гіперметропія) і короткозорість (міопія).

У період дитинства переважає такий вид рефракції, як далекозорість. Частота нормальної рефракції і короткозорості дуже мала. У подальші вікові періоди далекозорість трапляється рідше, а еметропія і короткозорість частіше. За час шкільного навчання від вступу у школу до її закінчення кількість короткозорих дітей зростає у 5 разів. Дефіцит світла суттєво впливає на формування і прогресування вад зору у дітей шкільного віку. Гострота зору і стійкість до ясного бачення в учнів є більшими на початку уроків і послаблюються до їх закінчення. Послаблення тим різкіше, чим нижчий рівень освітлення. Важливим фактором, що призводить до зменшення гостроти зору, розвитку і прогресування в учнів короткозорості у період шкільного навчання (навіть при достатніх рівнях освітленості в навчальних приміщеннях і витриманості в нормативних межах інших параметрів світлових чинників) є навчальне навантаження, його тривалість протягом дня.

Суттєво вираженою у дітей і підлітків є взаємозалежність між частотою короткозорої рефракції, станом фосфорно-кальцієвого обміну і тривалістю щоденного впливу на організм ультрафіолетового опромінення. У дітей, які мало або зовсім не бувають на прогулянках у полудневий час, коли інтенсивність ультрафіолетової радіації достатньо висока, порушується фосфорно-кальцієвий обмін. Унаслідок цього відбуваються зміни тонусу очних м'язів. Слабкість цих м'язів при високому зоровому навантаженні та недостатній освітленості спричиняє розвиток аномалій рефракції і їх прогресування.

Першими ознаками розвитку короткозорості може бути скарження школяра на те, що він почав погано бачити написане на дошці. Коли читає, він підносить книжку близько до очей, сильно нахиляє голову під час письма, примружує очі у процесі розглядання предметів.

Короткозорість зазвичай розвивається під впливом довготривалої і безладної роботи на близькій віддалі без дотримання гігієнічних норм читання чи писання. Рахіт, туберкульоз, ревматизм та інші загальні захворювання можуть створити сприятливий ґрунт для розвитку короткозорості.

Міопічна рефракція від 3,25 Д і вище при гостроті зору з корекцією від 0,5 до 0,9 є підставою для зарахування дітей і підлітків до III і IV груп здоров'я, тобто до хворих. За будь-яких відхилень зору в дітей і підлітків (гострота, рефракція, світловідчуття, поле зору та інші зміни) їм необхідна пильна увага лікаря-окуліста і неухильне дотримання в школі та вдома всіх його приписів. При міопії слабкого і середнього ступенів, гіперметропії, астигматизмі лікар має оглядати учнів один раз на рік, а при міопії високого ступеня (більше ніж 6,0 Д) двічі.

У профілактиці розладів зору велике значення має відстань від очей до верхнього і нижнього рядка на сторінці книги або зошита. Різна відстань до цих рядків (при розташуванні книги на горизонтальній робочій поверхні) викликає втому, оскільки форма кришталика повинна змінюватися, щоб текст можна було чітко бачити. Нахил кришки столу, який передбачається в конструкції парти (учнівського столу), полегшує роботу школяра, тому що при розташуванні книги на похилій площині верхній і нижній рядок сторінки знаходяться приблизно на однаковій відстані від очей. Куточок школяра слід розташовувати ближче до вікна. Стіл для занять потрібно ставити таким чином, щоб природне світло падало зліва від дитини, якщо вона не лівша.

Світловий режим у навчальних приміщеннях. Достатня кількість світла не тільки забезпечує нормальну життєдіяльність організму, але надає організму оптимальний життєвий тонус. Сила біологічного впливу світла на організм залежить від довжини хвилі ділянки спектру, інтенсивності та кількості випромінювання.

В інтегральному потоці променевої сонячної енергії розрізняють ультрафіолетову (УФ), видиму й інфрачервону частини спектру. Остання є носієм теплової енергії. УФ-випромінювання модулює мінеральний обмін, синтез вітаміну D, активізує кортико-адреналову систему, має бактерицидну дію. Видима частина спектру забезпечує нормальну роботу зорового аналізатора. Доведено, що тривале світлове голодування призводить до ослаблення імунобіологічної реактивності організму і функціональних порушень нервової системи. Світло як емоційний фактор впливає на психіку людини. Недарма відоме англійське прислів'я свідчить: "Куди рідко зазирає сонце, туди часто приходить лікар".

Як відомо, освітлення може бути природним (енергія сонячного світла) і штучним (переважно це лампи розжарювання і люмінесцентні лампи). Коли у приміщеннях є одночасно природне і штучне освітлення, говорять про змішане освітлення.

Шкільне освітлення має відповідати таким вимогам:

1. Достатність — визначається розміром вікон, орієнтацією їх відносно сторін світу, розташуванням затіняючих об'єктів, чистотою і якістю скла, кількістю і потужністю джерел штучного освітлення.

Несприятливі світлові умови створюються у випадку неправильної орієнтації вікон навчальних приміщень за сторонами світу і за відсутності якихось сонцезахисних пристосувань, особливо при надмірно збільшеній світлонесучій поверхні вікон (у випадку застосування стрічкового засклення).

Для класних кімнат, кабінетів і лабораторій (крім кабінету креслення та лабораторії біології) у школах і школах-інтернатах оптимальною є орієнтація вікон на південь, схід, південний схід. У кабінетах креслення і малювання оптимальною є орієнтація вікон на північ, північний схід, північний захід, а в лабораторіях біології — на південь.

2. Рівномірніст ь — залежить від розташування вікон, конфігурації класного приміщення, контрастності кольорів стін, обладнання і навчальних матеріалів. Забарвлення приміщення, меблів і робочого обладнання у світлі, теплі тони при оптимальному освітленні позитивно впливає на зорові функції і працездатність.

3. Відсутність тіней на робочому місці — залежить від напрямку падіння світла (світло, яке падає зліва, виключає тіні від руки, верхнє світло є безтіньовим).

4. Відсутність сліпучості — визначається наявністю поверхонь із високим коефіцієнтом відображення (поліровані меблі, засклені шафи тощо). Нерівномірне штучне і природне освітлення з відблиском робочих поверхонь негативно впливає на зорові функції і зменшує працездатність школярів.

5. Відсутність перегріву приміщення — залежить від наявності та сили прямих сонячних променів і типу ламп. Різке сонячне світло і тривала інсоляція несприятливо впливають на стан зорових функцій і працездатність учнів.

Стабільні показники працездатності та зорових функцій забезпечуються при люмінесцентному освітленні, а не при освітленні лампами розжарювання. Освітлення навчальних приміщень сприятливо впливає на працездатність тоді, коли воно рівномірно розсіяне.

Штучне освітлення нормується або за рівнем освітлення на робочому столі, який вимірюється люксметром, або за питомою потужністю світлового потоку, яка визначається за відношенням сумарної потужності ламп до площі підлоги. Норма освітлення на робочому місці в класі для ламп розжарювання дорівнює 150 лк, у фізкультурному залі 100 лк. Для люмінесцентних ламп ці цифри становлять відповідно 300 лк і 200 лк. Позитивний вплив на зорові функції і працездатність школярів забезпечує освітлення робочих місць, що становить 250 лк і більше.

За умови дотримання норми освітленості робочого місця в дітей і підлітків поліпшується швидкість читання. Дуже низький рівень освітлення (близько 30 лк) зменшує стійкість ясного бачення майже на 70 %, тоді як зниження цієї функції при освітленні робочої поверхні, що становить 200 лк, не перевищує 15 %. У результаті зорової, розумової і трудової діяльності гострота зору в умовах освітлення 30 лк починає погіршуватися у школярів уже після першого уроку і на початок п'ятого падає на 22 % порівняно з її рівнем на початку занять. Зростання рівня освітленості приміщень сприятливо позначається на якості роботи дітей і підлітків, оскільки у них поліпшуються не лише зорові функції, а й гос­трота слуху.

Природне освітлення класних кімнат, навчальних кабінетів, лабораторій, майстерень та інших основних приміщень вважається достатнім, коли коефіцієнт природної освітленості в найбільш віддаленому від вікна місці сягає 1,75-2,0 %. Коефіцієнт природної освітленості — величина стала. Вона не змінюється залежно від пори року та погоди і становить собою виражене у відсотках відношення освітленості (у люксах) на той чи інший час у приміщеннях до освітленості у той самий час на відкритій місцевості при розсіяному світлі. Максимальний рівень природної освітленості — 2000 лк. Більш високі рівні природної освітленості несприятливо впливають на зорові функції і працездатність людини.

Рівень природного освітлення класного приміщення перш за все залежить від розміру вікон. Доведено, що площа заскленої поверхні вікна у міських школах має відноситися до площі підлоги як 1:4 або 1:5. Це співвідношення називають світловим коефіцієнтом. У сільських школах, які, як правило, будують на відкритих майданчиках, коефіцієнт може бути 1:6. Крім загального освітлення, у навчальних приміщеннях повинно забезпечуватися додаткове місцеве освітлення класних дощок, столів у читальному залі тощо.

Високі квіти на підвіконні суттєво зменшують освітленість. Брудне вікно зменшує освітленість на 50-70 %, тому у навчальних приміщеннях їх слід мити не рідше 3-4 разів на рік ззовні і 1-2 рази на місяць зсередини.

Особливу увагу потрібно приділяти освітленню в кабінетах інформатики й обчислювальної техніки (комп'ютерних класах). При люмінесцентному освітленні рівень освітленості повинен бути близько 500 лк. Місцеве освітлення при роботі з комп'ютерами не застосовується.

Оптимальний світловий режим забезпечується також шляхом ра­ціонального поєднання природного і штучного освітлення, яке необхідне у похмурі дні, присмеркові години осінньо-зимового періоду.

Зазначимо, що досить простим, але ефективним методом оцінки загального рівня освітленості є такий: якщо учень із нормальним зором вільно читає дрібний шрифт книги на відстані приблизно 50 см від очей, то освітлення вважається достатнім.

Якість книжок і наочного приладдя також впливає на стан зорового апарату. Згідно з гігієнічними вимогами, книжки для учнів повинні мати такі формати: 168x215,143x215,143x200 і 128x200 мм. Папір має бути високої якості та виключати можливість мікробного забруднення. Він повинен мати рівну, гладеньку, чисту поверхню, не просвічуватися і не бути глянсуватим. Шрифт у книжках мусить бути інтенсивним, рівномірним і чітким, що досягається за допомогою чорної неблискучої фарби, а також простим, без додаткових штрихів і прикрас. У книжках для учнів 1-2 класів висота літер повинна дорівнювати 2,75-2,90 мм, у підручниках, призначених для 3-4класів висота літер має становити 1,5-2,0 мм, а у підручниках для 5-11 класів 1,7 мм.

Шкільне наочне приладдя повинно бути виконане на білому, якісному папері за допомогою чорної фарби, шрифтом не меншим ніж 3 см. Воно має бути чітким, яскравим, легко читатися і засвоюватися.

Дотримання в навчально-виховному процесі середньої школи гігієнічних норм є запорукою профілактики порушення зору дітей і підлітків, гарантією їх гармонійного розвитку і збереження здоров'я.

 

Слухова сенсорна система

Кількість інформації, яку мозок отримує за допомогою органу слуху, значно менша за зорову. Найперше, від нормального функціонування слухового аналізатора залежить розвиток мовлення, яке має вирішальний вплив на психічний стан дитини, а також від цього безпосередньо залежать успіхи у процесі навчання та засвоєння навчального матеріалу.

За допомогою слухового аналізатора людина сприймає і розрізняє звукові хвилі, які містять почергові згущення і розрідження повітря.

Слуховий аналізатор складається з трьох відділів: периферичного ― рецепторного апарату, що міститься у внутрішньому вусі; провідного ― шляхів, представлених восьмою парою черепномозкових (слухових) нервів; центру слуху у скроневій частці кори великих півкуль. Слухові рецептори (фонорецептори) містяться в завитці внутрішнього вуха, що розташований у піраміді скроневої кістки. Звукові коливання, перед тим як дійти до слухових рецепторів, рухаються через цілу систему звукопровідних та звукопідсилювальних частин.

До периферичного відділу слухового аналізатору належать зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо з кортієвим органом (рис. 24).

Зовнішнє вухо містить вушну раковину і зовнішній слуховий прохід. Вушна раковина утворена еластичним хрящем і зовні вкрита шкірою. Внизу доповнена складкою мочкою, яка заповнена жировою тканиною. Вушна раковина вловлює звуки, концентрує звукові хвилі, спрямовує їх у зовнішній слуховий прохід до барабанної перетинки.Зовнішній слуховий прохідмає довжину 2,5 см, висланий тонкою шкірою з тонким волоссям і видозміненими потовими залозами, які виробляють вушну сірку, що містить жирові клітини та пігмент.

Волоски і вушна сірка виконують захисну роль. У вусі відбувається посилення звукових коливань у 2-2,5 рази.

 

Рис. 24. Будова вуха: 1 – вушна раковина; 2 – зовнішній слуховий хід; 3 – барабанна перетинка; 4 – молоточок; 5 – коваделко; 6 – стремінце; 7 – півколовий канал; 8 – завитка; 9 – драбинка переддвер’я;10 – перетинчастий канал; 11 – барабанна драбинка (нижній канал); 12 – слуховий (кортів орган); 13 – євстахієва труба

У дітей до одного року зовнішній слуховий прохід складається з хрящової тканини, і тільки у наступні роки основа зовнішнього слухового проходу костеніє.

Середнє вухо містить барабанну перетинку, барабанну порожнину і євстахієву (слухову) трубу. Барабанна перетинка – це тонка сполучнотканинна перетинка товщиною до 0,1 мм, яка розташована на межі між зовнішнім і середнім вухом, зовні вкрита епітелієм, а зсередини слуховою оболонкою.

Барабанна перетинка новонародженого товща, ніж у дорослого, і розташована майже горизонтально.

Звукові коливання, що підходять до барабанної перетинки, змушують її коливатися з тією ж самою частотою. Із внутрішнього боку перетинки знаходиться барабанна порожнина, всередині якої розташовано ланцюг з’єднаних між собою кісточок: молоточок, коваделко і стремінце. Через системи слухових кісточок коливання барабанної перетинки передаються у внутрішнє вухо. Слухові кісточки забезпечують збільшення (у 20 разів) тиску звукової хвилі на мембрану овального вікна та зменшують надмірну амплітуду звукових хвиль при дії сильного звуку.

Барабанна порожнина з'єднана з носоглоткою за допомогою євстахієвої труби, довжина якої 35 мм, ширина – 2 мм. ЇЇ вистилає слизова оболонка з миготливим епітелієм, містить слизові залози та лімфатичні вузли (фолікули). Вона служить для доступу повітря із глотки у барабанну порожнину та вирівнює його тиск ззовні та зсередини на барабанну перетинку.

Порожнина середнього вуха у новонароджених заповнена амніотичною рідиною, що утруднює коливання слухових кісточок. Поступово ця рідина розсмоктується, і замість неї із носоглотки через євстахієву трубу проникає повітря. Слухова труба у дітей ширша і коротша, ніж у дорослих, що створює особливі умови для попадання мікробів, слизу і рідини під час зригування, блювання, нежиті у порожнину середнього вуха, чим і спричиняє його запалення (отит).

Внутрішнє вухо міститься у піраміді скроневої кістки та являє собою кістковий лабіринт, всередині якого є перетинчастий лабіринт із сполучної тканини. Між кістковим і перетинчастим лабіринтом міститься рідина — перилімфа, а всередині перетинчастого лабіринту ендолімфа.

Кістковий лабіринт складається з трьох відділів: завитка, переддвер'я, півколових каналів. Кісткове переддвер’я утворює середню частину лабіринту та має овальне (закрите стремінцем) і кругле (закрите рухомою вторинною барабанною перетинкою) вікна, які з’єднують переддвер’я з барабанною порожниною середнього вуха.

Завитка – конічна спіральна трубка, що робить два з половиною витка навколо своєї осі, поступово звужуючись до верхівки. Порожнина завитки поділяється рейснеровою та основною мембранами на 3-и канали: верхній вестибулярний і нижній барабанний, що містять перилімфу, і середній, який заповнений ендолімфаю.

В ендолімфатичному середньому каналі завитки на основній мембрані розташований звукосприймальний апарат — кортієв орган. Він складається з 3-4 рядів рецепторних клітин, загальна кількість яких досягає 24 тис. Кожна рецепторна клітина має від 30 до 120 тонких волосків – мікроворсинок, які вільно закінчуються і омиваються ендолімфою. Закінчення слухового нерва зв’язані з волосковими клітинами. Слуховий нерв має близько 3000 волокон, основна мембрана біля основи завитки вужча, а біля верхівки – ширша. Над волосковими клітинами впродовж завиткового протоку розташована покривна мембрана, вільний край якої обернено всередину протоку, а другий прикріплено до основної мембрани.

Завитковий орган починає функціонувати від дня народження дитини.

Механізм сприйняття звуків. Для слухового аналізатора звук є адекватним подразником. Звук – коливальний рух пружного середовища, одним із видів якого є повітря. Звук розповсюджується у вигляді звукових хвиль — поздовжніх коливань середовища. Сила звуку залежить від розмаху (амплітуди) коливань повітряних частинок. Звук характеризується тембром або забарвленням. Рівень звукового тиску виражається у децибелах (дБ). Наприклад, інтенсивність тихого шепоту на відстані 1,5 м рівна 10 дБ, голосна розмова – 60 дБ, максимальний рівень голосності, що викликає больові відчуття – 140 дБ.

Одиницею частоти коливань є герц (Гц). 1 Гц – одне коливання (період) звукових хвиль за 1 с. Людське вухо сприймає звукові коливання у межах 16-20000 Гц. Звук, утворений періодичною частотою коливань від 1000 до 4000 Гц (звуки мовлення), найбільш чутливих для вуха людини, називається тоном. Шуми – це неперіодичні вібрації повітря, води й іншого пружного середовища. Тони бувають низькі, середні та високі. Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі, якій відповідає певна кількість коливань за сек. Чим більша частота коливань звукових хвиль, тим вищий тон і навпаки, чим менше частота звуку, тим нижчий тон. Довжину звукової хвилі визначають відстанню, яку проходить звук за сек., поділену на кількість повних коливань, що їх здійснює тіло, яке звучить, за сек. Інфразвуки – це звуки з частотою нижче 16 Гц. Звуки з частотою вище 20000 Гц називаються ультразвуками, їх людина не чує.

У новонароджених спостерігається відносна глухота, яка пов'язана з особливостями будови їхнього вуха. Цілком виразним слух у дітей стає на кінець 2-го початок 3-го місяця. На другому місяці життя дитина якісно диференціює різні звуки, у 3-4 місяці розрізняє висоту звуку в межах від 1 до 4 октав, в 4-5 місяців звуки стають умовнорефлекторними подразниками. До 1-2 років діти диференціюють майже всі звуки.

У дорослої людини поріг чутливості дорівнює 10-12 дБ, у дітей 6-9 років 17-24 дБ, у 10-12 років — 14-19 дБ. Найбільша гострота слуху досягається з настанням середнього і старшого шкільного віку. Низькі тони діти сприймають краще, ніж високі.

У дітей верхня межа слуху – 22000 коливань за 1 сек. У людей похилого віку здатність сприймати звук не більш 15000-13000 коливань в 1 сек.

Повітряні звукові хвилі, які потрапляють у зовнішній слуховий прохід, зумовлюють коливання барабанної перетинки. Коливання барабанної перетинки передається слуховим кісточкам, рух яких викликає вібрацію стремінця, що закриває овальне вікно. Рух стремінця овального вікна визиває коливання перелімфи, які передаються ендолімфі середнього завиткового каналу.

За резонансною теорією, яку запропонував у 1863 році Гельмгольц, коливання ендолімфи спричиняють коливання основної пластинки, волокна якої мають різну довжину, настроєні на різні тони і становлять собою набір резонаторів, що звучать в унісон різним звуковим коливанням. Найкоротші хвилі сприймаються біля основи завитки, а найдовші біля верхівки. Під час коливання відповідних резонуючих ділянок основної пластинки, вона з визначеною силою та частотою торкається мікроворсинок рецепторних клітин, які переходять у стан збудження – виникає рецепторний потенціал (нервовий імпульс).

Провідниковий і кірковий відділи слухового аналізатору. Слуховий нервовий імпульс з рецепторних клітин передається наступним нервовим клітинам, які лежать у спіральному вузлі завитку, а їх аксони утворюють слуховий нерв. Далі імпульси по волокнам завиткового нерву поступають до мозку, до ядер, розташованих у мосту. Аксони клітин цих ядер прямують до підкоркових слухових центрів, у яких підсвідомо сприймаються слухові імпульси (рис. 25). Підкірковими центрами слуху є бугри середнього мозку і клітинні тіла забугор’я проміжного мозку.

Свідоме сприйняття звуків, їх аналіз, синтез і формування комплексних уявлень про звукові сигнали, які надходять в обидва вуха роздільно, здійснюється у кірковому центрі слухового аналізатора, який знаходиться у корі верхній скроневої звивини (проекційні поля 41, 42). Нервові імпульси, що надійшли по провідним шляхом слухового аналізатора у нижні бугри чотиригорбикового тіла, передаються на спинномозковий шлях і ним спрямовуються до рухових ядер передніх рогів спинного мозку, а через них до скелетних м’язів.

Рис. 25. Механізм сприйняття звуку: 1 – рецептор (волоскова клітина);

2 – закрутка (у розрізі); 3 – бацилярна мембрана закрутки; 4 – закрутка

(у розкрученому вигляді); 5 – волокна слухового нерва; 6 – волокна слухового нерва, які закінчуються на нейронах (настроєних на різні частоти звуків);

7 - мозочок;8 – стовбур мозку; 9 - таламус; 10 – слухова кора;11 – моторна (рухова) кора

 

Так, при участі спинномозкового шляху замикається складна рефлекторна дуга, якою нервові імпульси викликають скорочення скелетних м’язів у відповідь на ті чи інші звукові сигнали.

Під час тривалої дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а під час тривалого перебування у тиші збудливість зростає, це адаптація. Найбільша адаптація спостерігається в зоні найбільш високих звуків.

Ембріологія органу слуху. Орган слуху починає ембріональний розвиток зі слухового міхура, який на початку сполучається з зовнішньою поверхнею тіла. Із часом розвитку ембріону, слуховий міхур відшнуровувається від шкіряної поверхні й утворює три маленьких півколових канали, які розташовані у трьох взаємно перпендикулярних площинах. Частина первинного слухового міхура, яка пов’язує три півколових канали, утворює переддвер’я, яке в свою чергу складається з двох камер – овальної (маточки) і круглої (мішечка).

У нижньому відділі переддвер’я з тонких перетинчастих камер утворюється виступ (язичок), який витягується та скручується у вигляді завитка. На 12 тижні ембріонального розвитку язичок перетворюється у кортів орган. На 20-ї неділі починається мієлінізація волокон слухового нерву. В останні місяці починається диференціація клітин коркового відділу слухового аналізатору, яка набуде більшої інтенсивності у перші 2-а роки після народження, а у 12-13 років корковий відділ закінчить свій розвиток.

Гігієна слуху. Гігієна слуху система заходів, яка спрямована на охорону слуху, створення оптимальних умов для діяльності слухового аналізатора, що сприяє нормальному його розвитку і функціонуванню.

Серед запальних хвороб вуха найчастіше трапляються — отити (від грец. otos — вухо). Найчастіше виникає отит середнього вуха внаслідок ускладнення грипу, гострих респіраторних захворювань; інфекція з носоглотки може перейти євстахієвою трубою до порожнини середнього вуха. Отит перебігає як тяжке захворювання і його симптомами є сильні болі у вусі, висока температура тіла, сильний головний біль, значне зниження слуху. За таких умов необхідно негайно звернутися до лікаря. Профілактика отиту: лікування гострих і хронічних хвороб носоглотки: аденоїдів, нежиті, гаймориту тощо.

Глухота — повна втрата слуху на одне або обидва вуха. Вона може бути набутою чи вродженою. Набута глухота найчастіше є наслідком двостороннього отиту середнього вуха, який супроводжувався розривом обох барабанних пе­ретинок, або тяжкого запалення внутрішнього вуха. Глухота може бути спричинена тяжкими дистрофічними ураженнями слухових нервів, які часто пов'язані з професійними чинниками: шумом, вібрацією, дією пари хімічних речовин або з травмами голови (наприклад, унаслідок вибуху).

Частою причиною глухоти є отосклероз — хвороба, за якої слухові кісточки (особливо стремінце) стають нерухомими. Ця хвороба була причиною глухоти у видатного композитора Людвіга ван Бетховена. До глухоти може призвести безконтрольне застосування антибіотиків, які негативно діють на слуховий нерв.

Вроджена глухота пов'язана з вродженим порушенням слуху, причинами якої можуть бути вірусні хвороби матері під час вагітності (червоничка, кір, грип), безконтрольне вживання нею деяких ліків, особ­ливо антибіотиків, вживання алкоголю, наркотиків, куріння. Порушення слуху до моменту, як дитина навчилась говорити, веде до глухонімоти. У таких дітей, не зважаючи на цілісність мовного апарату, мова не розвивається.

Надмірний шум не тільки веде до втрати слуху, а й викликає психічні порушення у людей. Розрізняють специфічну і неспецифічну дію шуму на організм людини. Специфічна дія виявляється у порушеннях слуху різного ступеня, неспецифічна — у різноманітних відхиленнях у діяльності ЦНС, розладах вегетативної реактивності, ендокринних розладах, функціональному стані серцево-судинної системи і травного тракту.

В осіб молодого і середнього віку при рівні шуму 90 дБ, який триває протягом години, знижується збудливість клітин кори головного мозку, погіршуються координація рухів, гострота зору, стійкість ясного бачення, подовжується латентний період зорової і слухомоторної реакції. За такої ж тривалості роботи в умовах впливу шуму, рівень якого становить 96 дБ, спостерігається ще більш різкі порушення коркової динаміки, фазові стани, позамежове гальмування, розлади вегетативної реактивності. Погіршуються показники м'язової працездатності (витривалості, стомлюваності) та показники праці. Праця в умовах впливу шуму, рівень якого 120 дБ, може викликати порушення у вигляді астенічних і неврастенічних проявів. З'являються роздратованість, головні болі, безсоння, розлади ендокринної системи. Відбуваються зміни в серцево-судинній системі: порушується тонус судин і ритм серцевих скорочень, зростає або знижується артеріальний тиск.

На дорослих і особливо дітей надзвичайно негативний вплив (не­специфічний і специфічний) чинить шум у приміщеннях, де включені на повну гучність радіоприймачі, телевізори, магнітофони тощо.

Профілактика негативного впливу "шкільного" шуму на організм школяра. Зміна функціонального стану слухового та інших аналізаторів спостерігається у дітей під впливом "шкільного" шуму, рівень інтенсивності якого в основних приміщеннях школи коливається від 40 до 110 дБ. У класі рівень інтенсивності шуму в середньому становить 50-80 дБ, під час перерв може сягати 95 дБ.

Зміни стають помітними під час впливу шуму, рівень якого становить 50-60 дБ. Зниження рівнів "шкільного" шуму і його несприятливого впливу на здоров'я учнів досягається завдяки низці комплексних заходів: будівельних, технічних і організаційних.

Так, ширина "зеленої зони" з боку вулиці повинна бути не менша ніж 6 м. Доцільно вздовж цієї смуги на відстані не менше 10 м від будівлі посадити дерева, крони яких затримуватимуть поширення шуму.

Важливе значення у зменшенні "шкільного" шуму має гігієнічно правильне розташування навчальних приміщень у будівлі школи. Майстерні, спортивні зали розміщуються на першому поверсі в окремому крилі або прибудові.

Гігієнічним стандартам, спрямованим на збереження зору і слуху учнів і вчителів, мають відповідати розміри навчальних приміщень: довжина (розмір від дошки до протилежної стінки) і глибина класних кімнат. Довжина класної кімнати, що не перевищує 8 м, забезпечує учням із нормальною гостротою зору і слуху, які сидять на останніх партах, чітке сприймання мови вчителя і ясне бачення того, що написане на дошці. За першими і другими партами (столами) у будь-якому ряді відводяться місця для учнів з послабленим слухом, оскільки мовлення сприймається від 2 до 4 м, а шепіт — від 0,5 до 1 м. Відновити функціональний стан слухового аналізатора і попередити зрушення в інших фізіологічних системах організму підлітка допомагають невеликі перерви (10-15 хв.).