у каких животных впервые появились веки ресницы двойная аккомодация шаровидная форма глазного яблока
Значение органов чувств. Анализаторы. Строение и функции органа зрения. Гигиена зрения. Строение и функции органа слуха. Гигиена слуха.
• Повторить учебный материал.
• Ответить на вопросы для самоконтроля.
• Выполнить контрольную работу № 66.
• Дать подписи к рисункам 139, 140.
• Проанализировать таблицы 122, 123, схему 63, рисунок 141.
Вопросы для самоконтроля
• Как развивались органы чувств в процессе эволюции у беспозвоночных и у хордовых животных?
• У каких животных впервые появились веки, ресницы, двойная аккомодация, шаровидная форма глазного яблока?
• Каково назначение слезной железы и слезного канала?
• Какие оболочки покрывают глазное яблоко?
• Каково строение и значение каждой из оболочек глаза?
• Как регулируются ширина зрачка, толщина хрусталика?
• Какая мышца находится в глазном яблоке?
• Как называются зрительные рецепторы и где они находятся?
• Из каких отделов состоит зрительный анализатор?
• Где находится зрительный перекрест и какова его роль?
• В какой доле головного мозга находится зрительная зона?
• Чем отличается восприятие изображения у близоруких и у дальнозорких людей?
• Какие химические реакции происходят на сетчатке глаза?
• Из каких частей состоит ухо?
• Как передается звуковой сигнал через среднее ухо?
• Какова роль евстахиевой трубы?
• Какой длины волоконца, воспринимающие низкие звуки?
• Как устроен и функционирует кортиев орган?
• Из каких отделов состоит слуховой анализатор?
• Что является органом обоняния и где находится обонятельная зона?
• Как функционирует орган вкуса и где находится вкусовая зона?
• Из чего складывается ощущение вкуса пищи?
• Где расположены рецепторы, воспринимающие внешние раздражения?
• Где находится кожно-чувствительная зона в коре больших полушарий?
• От чего зависит способность воспринимать боль, холод, давление, жар, невесомость?
Схема 63. Химизм зрения
* Ретиналь является альдегидом витамина А. Именно этим и определяется роль витамина А для нормальной работы зрения.
Рис. 139. Строение глаза
Рис. 140. Строение органа слуха и равновесия
Рис. 141. Слуховая улитка:
А — слуховая улитка в разрезе, Б — кортиев орган; 1 — волоконца слуховой улитки, 1а — короткие, 16 — средние, 1в — длинные, 2 — слуховые рецепторы — волосковые клетки,
3 — слуховой нерв, 4 — окончания слухового нерва, 5 — опорные клетки, 6 — покровная мембрана
Контрольная работа № 66
1. Чем покрыт глаз с передней стороны (белочная оболочка, сосудистая оболочка, радужная оболочка, роговица, сетчатка)?
2. Какая часть глазного яблока характеризуется следующими признаками: прозрачная, бесцветная, в состоянии коллоида (роговица, хрусталик, стекловидное тело, сетчатка)?
3. В какой оболочке глаза находятся рецепторы в виде палочек и колбочек (белочная, сосудистая, радужная, сетчатка)?
4. Где находится зрительная зона (теменная доля, височная доля, затылочная доля, лобная доля)?
5. Как соединены слуховые косточки (подвижно, неподвижно, полуподвижно)?
6. Чем заполнена полость внутреннего уха (воздух, жидкость, вакуум)?
7. Посредством чего передаются звуковые колебания от стремечка к волоконцам улитки (воздух, мембрана, жидкость, прямой контакт)?
8. Что находится во внутреннем ухе (ушные косточки, улитка, полукружные каналы, отолитовый аппарат)?
9. Какой отдел головного мозга координирует движения и ориентирует в пространстве (ствол мозга, мозжечок, большие полушария)?
10. Какие органы чувств защищают наш организм (органы зрения, слуха, осязания, обоняния, вкуса)?
Таблица 122. Орган зрения
Придатки и части глаза
Волосы, растущие от внутреннего к внешнему углу глаза
Отводят пот со лба
Кожные мышечные складки с ресницами
Защищают глаз от световых лучей, пыли, пересыхания
Слезная железа и слезовыводящие пути
Слезы смачивают, очищают, дезинфицируют глаз
Оболочки глазного яблока
Наружная плотная оболочка, состоящая из соединительной ткани
Защита глаза от механического и химического воздействия, вместилище всех частей глазного яблока
Срединная оболочка, пронизанная кровеносными сосудами
Внутренняя оболочка глаза, состоящая из фоторецепторов — палочек и колбочек
Восприятие света, светорецепторы
Прозрачная передняя часть белочной оболочки (плотная соединительная ткань)
Преломляет лучи света
Прозрачная жидкость, находящаяся за роговицей
Пропускает лучи света
Радужная оболочка (радужка)
Передняя часть сосудистой оболочки
Содержит пигмент, придающий цвет глазу, регулирует отверстие зрачка
Отверстие в радужной оболочке, окруженное мышцами
Регулирует количество света, расширяясь и суживаясь
Двояковыпуклая эластичная прозрачная линза, окруженная ресничной мышцей
Преломляет и фокусирует лучи света, обладает аккомодацией
Прозрачное тело в состоянии коллоида
Заполняет глазное яблоко. Пропускает лучи света
Световоспринимающая (зрительный рецептор)
В сетчатке в форме палочек и колбочек
Палочки воспринимают форму (зрение при слабом освещении), колбочки — цвет (цветовое зрение)
Нервные окончания начинаются от рецепторов сетчатки, соединяются в центростремительный нейрон, идущий в зрительную зону коры
Воспринимает возбуждение рецепторных клеток и передает в зрительную зону коры головного мозга, где происходит анализ возбуждения и формирование зрительных образов
Таблица 123. Строение органа слуха
Ушная раковина, слуховой канал, барабанная перепонка — туго натянутая сухожильная перегородка
Защищает ухо, улавливает и проводит звуки. Колебания звуковых волн вызывают вибрацию барабанной перепонки, которая передается в среднее ухо
Полость заполнена воздухом. Слуховые косточки, молоточек, наковальня, стремечко. Евстахиева труба
Проводит звуковые колебания. Слуховые косточки (масса 0,05 г) последовательно и подвижно соединены. Молоточек примыкает к барабанной перепонке и воспринимает ее колебания, затем передает их на наковальню и стремечко, которое соединено с внутренним ухом через овальное окно, затянутое эластичной пленкой (соединительной тканью). Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с носоглоткой, обеспечивает выравнивание давления
Полость заполнена жидкостью. Орган слуха: овальное окно, улитка, кортиев орган
Овальное окно посредством эластичной мембраны воспринимает колебания, идущие от стремечка, и передает их через жидкость полости внутреннего уха на волоконца улитки. Улитка имеет канал, закручивающийся на 2,75 оборота. Посередине канала улитки проходит перепончатая перегородка — основная мембрана, которая состоит из 24 тыс. волокон различной длины, натянутых как струны. Над ними нависает покровная мембрана, а на волокнах расположены цилиндрические клетки с волосками, которые образуют кортиев орган — слуховой рецептор. Он воспринимает возбуждение, когда колеблется определенное волокно, а его волосковые клетки касаются волосками покровной мембраны и передают возбуждение по слуховому нерву в слуховую зону коры больших полушарий, где формируются звуковые образы (слова, музыка)
Орган равновесия: три полукружных канала и отолитовый аппарат
Органы равновесия воспринимают положение тела и контролируют его перемещение в пространстве. Передают возбуждения в продолговатый мозг, мозжечок, после чего возникают рефлекторные движения, приводящие тело в нормальное положение
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.
Тема: Высшая нервная деятельность человека.
Цель: выявить особенности высшей нервной деятельности (ВНД) у человека, рассмотреть ее особенности у младшего школьника.
Дать определение ВНД, раскрыть основные методы ее изучения.
Определить отличие условных рефлексов от безусловных, раскрыть их значение в жизни человека, привести примеры.
Выделить важнейшие условия, необходимые для образования условного рефлекса. Показать механизм его образования.
Выявить качественные особенности ВНД человека, отличающиеся от ВНД у животных.
1. Рассмотреть особенности ВНД младшего школьника. Описать основные типы ВНД младшего школьника (по Красногорскому).
Тема: Анатомия, физиология и гигиена сенсорных систем (анализаторов).
Цель: рассмотреть особенности анатомии, физиологии и гигиены анализаторов человека и их возрастные особенности.
Изучите сенсорные системы (анализаторы) человека. Укажите основные части анализатора, раскройте их значение. Дайте определение «анализатор».
Изучить строение глаза. Раскрыть значение выделенных частей.
Выявите возрастные особенности зрительного анализатора младшего школьника и сформулируйте важнейшие правила его гигиены.
Изучите строение уха человека. Выявите возрастные особенности слухового анализатора младшего школьника и сформулируйте основные правила его гигиены.
1. У каких животных впервые появились веки, ресницы, двойная аккомодация, шаровидная форма глазного яблока?
Тема: Развитие организма человека
Цель: рассмотреть особенности развития организма человека.
1. Каковы функции половой системы организма? В чем преимущество полового размножения по сравнению с бесполым?
2. Зарисуйте женскую половую систему. Укажите особенности строения и функции.
3. Зарисуйте мужскую половую систему. Укажите особенности строения и функции.
4. Дайте определение понятий: Оплодотворение. Зигота. Плацента
Приложение 1. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
Вид работы, выносимый на самостоятельную подготовку студентов
Подготовка кратких сообщений.
Составление терминологического словаря.
Выполнение заданий по темам лабораторных работ.
Изучение строения тела человека по анатомическому атласу.
Разработка уроков по курсу начальной школы
Примечание: все виды самостоятельной работы предусмотрено выполнить до экзаменационной сессии.
Приложение 2.ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ
Большой круг кровообращения
Вегетативная нервная система
Вторая сигнальная система
Высшая нервная деятельность
Железы внутренней секреции
Здоровый образ жизни
Кора головного мозга
Малый круг кровообращения
Обмен веществ и энергии
Первая сигнальная система
Рефлексы безусловные и условные
Фазы сердечного цикла
Центральная нервная система
Частота сердечных сокращений
Приложение 3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Анатомия человека. Атлас. – М.: ЭКСМО, 2006. – 736 с.
Базарный В.Ф. Здоровье и развитие ребенка: экспресс – контроль. – М.: Аркти, 2005. – 176 с.
Безруких М.М. и др. Возрастная физиология: Физиология развития ребенка
Билич Г.А., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3- х томах. Т.1 Анатомия. – М.: ОНИКС 21 век, 2008. – 864 с.
Боянович Ю.В. Анатомия человека. – М.: Эксмо, 2007. – 736 с.
Сапин М.Р., Брыксина З. Г. Анатомия человека. В 2-Х т – М.: Академа, 2006. – 304 с.
Федюкович Н.И. Анатомия и физиология человека. – Р.-н.- Д.: Феникс, 2005. – 480 с.
Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Анатомия и физиология детского организма. (Учение о клетке, нервная система, опорно-двигательный аппарат).- М.: Просвещение, 1976.
Приложение 4. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ
Жизнь и научная деятельность И. М. Сеченова.
Жизнь и научная деятельность И. П. Павлова.
Фигура, грация, осанка.
Влияние алкоголя на организм.
Половое воспитание детей.
Естественный и искусственный иммунитеты.
Физиология и морфология системы мать-плод.
Возрастные кризы у детей.
Биологически активные точки.
Что лежит в основе долголетия.
Мозг, разум, поведение.
Что мы знаем о СПИДе.
Что такое аутотренинг.
Влияние на организм электромагнитных полей.
Как превращаются вещества в организме.
Биохимия клеточного цикла.
Труд, возраст, здоровье.
Умственное утомление школьника.
Искусство быть здоровым.
Здоровье ребенка и социальная среда.
Основы здорового образа жизни.
Приложение 5. ПРОГРАММА КУРСА «АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ЧЕЛОВЕКА»
Возрастная анатомия, физиология и гигиена, содержание курса и значение для практической деятельности учителя начальных классов.
Возрастные этапы онтогенеза. Эмбриональный период.
Возрастная периодизация онтогенеза. Постэмбриональный период.
Общие закономерности роста и развития организма. Организм как единое целое, уровни его организации.
Понятие о клетке, ее строении и функциях.
Понятие о тканях, особенности тканей организма человека.
Строение и функции опорно-двигательного аппарата, его возрастные особенности.
Строение и возрастные особенности сердечно-сосудистой системы.
Кровеносная и лимфатическая системы организма человека.
Строение, физиология и гигиена пищеварительной системы.
Обмен веществ и энергии, их возрастные особенности.
Гигиена и режим питания младшего школьника.
Витамины. Классификация витаминов и их значение.
Особенности строения, работы и гигиены дыхательной системы, ее возрастные особенности.
Кожа. Особенности строения и функции.
Железы внутренней секреции, их строение, местоположение и основные функции.
Органы выделения, их строение и возрастные особенности.
Учение И. П. Павлова о типах высшей нервной деятельности. Типы высшей нервной деятельности человека.
Понятие о высшей нервной деятельности человека и ее возрастных особенностях.
Головной мозг, его строение и функции. Кора больших полушарий.
Раздражение, возбуждение и проведение нервного импульса. Строение и типы нервных волокон.
Понятие о рефлексах и их основных типах. Механизм нервного кольца.
Безусловные рефлексы, их типы и значение.
Условные рефлексы, их отличия от безусловных. Механизм их образования и основные виды.
Понятие о динамическом стереотипе (режиме дня) и его значении в педагогическом процессе.
Понятие о возбуждении и торможении, их видах и взаимосвязи между ними.
Доминанта как основа устойчивого внимания, ее возрастные особенности.
Первая и вторая сигнальные системы. Развитие речи у детей.
Основные правила гигиены нервной системы в целях предупреждения нервных и психических заболеваний.
Гигиенические требования к организации учебно-воспитательного процесса.
Анализаторы, их строение и значение в жизни человека.
Анатомия, физиология и гигиена зрительного анализатора.
Анатомия, физиология и гигиена слухового анализатора.
Физиологические основы здорового образа жизни.
Понятие об экологическом стиле мышления, его педагогических функциях и значении в педагогической культуре учителя начальной школы.
Гигиенические требования к школьной мебели и учебным принадлежностям.
Гигиенические требования к личной гигиене, одежде и обуви школьника.
Зримый прогресс
Эволюция офтальмологии от Древнего Вавилона до наших дней
Человек по природе своей стремится к знанию, а главный его инструмент в этом — глаз. С таким тезисом можно поспорить, но впервые его выдвинул еще Аристотель: с этого начинается его «Метафизика». Люди всегда страдали от различных нарушений зрения — уже во времена Аристотеля не понаслышке были известны и близорукость, и дальнозоркость, не говоря о воспалениях и травмах глаза. И к тем же далеким временам восходят первые попытки коррекции зрения и лечения глаз. Редакция N + 1 при поддержке офтальмологической клиники Эксимер решила выяснить, как менялись технологии в офтальмологии от древности до наших дней.
Ланцетом и молитвой
«Если врач откроет абсцесс (в глазу) человека с бронзовым ланцетом и разрушит глаз человека, они отрежут ему пальцы», — гласит кодекс Хаммурапи. Вот так вот: офтальмология существовала уже в древнем Вавилоне, то есть ей около 4000 лет. Описания болезней глаз можно найти не только на клинописных табличках жителей Междуречья: содержатся они и в египетских папирусах, и в древнеиндийских текстах.
Древние хирурги уже тогда умели удалять катаракту и знали о блефарите, дакриоцистите и некоторых других болезнях глаз. Правда, в том, что не касалось хирургии, в основном приходилось полагаться на молитвы жрецов и дурнопахнущие лекарства, которые должны были отпугнуть духов болезни.
Первым врачом, который попытался избавить «проофтальмологию» от ореола сверхъестественности, был Гиппократ. Он призывал изучать болезни глаз как объективное явление, судил о работе глаза по его внешнему строению (разумеется, ошибочно) и, похоже, знал о существовании зрительного нерва, хотя и не понимал его функций. Это не помешало Гиппократу описать множество способов лечения глаз: диету, ванны для ног и даже рассечение кожи на голове — считалось, что это поможет удалить «болезненные гуморы» из глаза.
Окончательно представления древних о глазе сформировал римский ученый Гален. Он описал сетчатку, роговицу, радужную оболочку, слезные протоки, веки, хрусталик, который Гален счел важнейшей для зрения структурой глаза.
Галеновскую «теорию зрения» переняли и сохранили арабские врачи, и она почти без изменений просуществовала до XVII века.
Коучинг с изумрудом
Инструменты офтальмологов не менялись десятками веков. Мы не слишком хорошо представляем, как тогда работали офтальмологи, но можем предположить, что единственной серьезной операцией, за которую брались древние врачи, был коучинг — процедура по лечению катаракты, во время которой стараются иглой сместить хрусталик, чтобы убрать из поля зрения его пораженную часть. В большинстве случаев такие попытки приводили к тяжелым осложнениям, вплоть до слепоты.
Египетские иглы из погребения врача, предположительно — для коучинга
National Museums Liverpool
Римская бронзовая игла для коучинга
Офтальмологические инструменты для удаления катаракты и наростов на глазах. Гравюра Р. Парра, 1743-1745. У разных народов в разные эпохи форма хирургические инструменты для коучинга были очень похожи, и почти не менялись до XVIII века
Очков у древних тоже не было, хотя люди неплохо знали оптику: линзы из полированного кварца или хрусталя делали еще до нашей эры, хотя их использовали в основном качестве безделушек. Например, самая древняя линза в мире, которую нашли на территории древней Ассирии и которую в честь библейского царя прозвали «Линзой Нимрода», была украшением для мебели.
«Линза Нимрода». Большинство исследователей считают, что ее никогда не использовали как оптический прибор
Единственный намек на очки в древнем мире встречается у Плиния. Римский автор пишет, что император Нерон наблюдал за гладиаторскими боями «с изумрудом». Может быть он был близорук, и тогда это был прообраз очков для коррекции зрения. Согласно другой версии, Нерон был альбиносом, и это был прообраз современных очков для защиты от солнца. Но все могло быть гораздо проще — императору просто мог нравиться зеленый цвет.
Чудо на носу
Отцом современной оптики считают арабского математика Ибн аль-Хайсама, который оставил первые точные описания отражения и преломления света. В XI веке работы аль-Хайсама перевел на латынь монах Константин Африканский, так что они стали доступны средневековым врачам. Однако арабские инновации прижились в Европе только к XIII веку.
Первым европейским ученым, всерьез решившим разобраться с оптикой, стал Роджер Бэкон. В 1267 году он сочинил трактат «Opus Majus», в котором описал анатомию глаза и высказал революционную идею о том, что зрение можно скорректировать при помощи линз. Правда, делать очки самостоятельно Бэкон не пытался — зато считал, что пожилым людям имеет смысл использовать при чтении увеличительное стекло.
Считается, что в XIV веке монах Александр де Спина первым стал делать очки и обучать искусству их изготовления других.
Очки тут же стали безумно модным аксессуаром. Чтобы подчеркнуть глубокую мудрость, средневековые художники изображали апостолов и античных поэтов читающими в очках.
Для офтальмологии это был огромный шаг вперед. Впервые в истории люди научились эффективно исправлять дефекты зрения без помощи сомнительных зелий и калечащих операций.
Картина XVI века: римский папа Лев X держит первую лупу с вогнутой линзой
Ritratto di Leone X con i cardinali Giulio de’ Medici e Luigi de’ Rossi / 1518-19 / Galleria degli Uffizi, Florence
Кстати, очки делали вовсе не офтальмологи — как правило, этим занимались итальянские мастера, которые умели хорошо работать со стеклом. Глазными врачами часто были парикмахеры, которые совмещали свое ремесло с профессией хирурга. Таким «полуцирюльником» был живший в XVI веке Георг Бартиш — автор первого трактата на тему офтальмологии «Ophthalmodouleia das Aut Augendienst».
«Ophthalmodouleia das Aut Augendienst» Георга Батиша: первая книга по офтальмологии, 1583 год
Хирург-парикмахер
Учиться «офтальмологии» Георг начал в 13 лет — поступил в подмастерья к трем дрезденским хирургам-парикмахерам, которые учили мальчика делать прически — тогда это было ключевым навыком и главным конкурентным преимуществом, пускать пациентам кровь, лечить камни в мочевом пузыре, рвать зубы и врачевать глазные болезни.
Как и другие хирурги-парикмахеры, Бартиш путешествовал из города в город, следуя за ярмарками, где к нему выстраивались очереди пациентов. Он удалял воспаленные глаза и инфицированные веки, лечил катаракту коучингом и даже брался исправлять косоглазие.
Задерживаясь в городе ради наблюдений за прооперированными людьми, Георг пропускал ярмарки и терял потенциальных клиентов. Это обстоятельство и подтолкнуло его написать книгу — нужно было развивать практику и «рекламировать» офтальмологию среди потенциальных пациентов. Так родился первый трактат о зрении на немецком языке — что было довольно необычно, ведь в то время ученые мужи писали почти исключительно на латыни.
Свою книгу Георг Бартиш посвятил Августу, герцогу Саксонскому — тот так высоко оценил труд офтальмолога, что даже предложил защитить его авторские права. Как ни парадоксально, когда близорукий Август Саксонский заказал в Венеции очки в золотой оправе, Бартиш отговаривал его их носить. В духе времени хирург-парикмахер считал, что «глаз, который плохо видит, не способен видеть лучше, если что-то поместить между ним и наблюдаемым предметом».
Правда, мы не знаем, послушал ли герцог своего любимца. Обидно, если да — в этом случае Август Саксонский лишился самого лучшего средства для улучшения зрения, которое только могла предложить его эпоха.
День рождения офтальмологии
В XVIII веке сведений о строении глаза становилось все больше, так что к «галеновской» теории зрения относились со все большим скепсисом. Для понимания работы глаза очень много сделал анатом Андреас Везалий, который провел первый эксперимент в области зрения — показал, что вырезанный из человеческого глаза хрусталик работает как маленькая выпуклая линза.
В XVIII веке накопленных знаний хватило, чтобы в 1784 году Бенджамин Франклин изобрел бифокальные очки, собранные из составных стекол. Похожие очки до сих пор используют, чтобы лечить людей с пресбиопией — возрастной дальнозоркостью, которой страдал и сам Франклин.
Бифокальные очки Бенджамина Франклина
Хотя к XIX веку ученые уже неплохо представляли себе человеческую анатомию, для полного понимания устройства глаза не хватало возможности изучать зрение живых людей. Прорыв случился в 1851 году, когда Герман фон Гельмгольц изобрел офтальмоскоп, который позволил осветить и рассмотреть сетчатку, диск зрительного нерва и стекловидное тело живого глаза.
Офтальмоскоп Гельмгольца: прототип
Офтальмоскоп Гельмгольца: техническое воплощение. Прибор представлял собой линзу на ручке и при достаточном освещении позволял разглядеть глазное дно
Офтальмоскоп Гельмгольца в деле: врач осматривает глазное дно пациента при свете лампы. Потом он возьмет карандаш, запечатлеет свои наблюдения и попытается понять, есть ли отличия от нормы
С появлением офтальмоскопа врачи научились лечить глаукому — болезнь, связанную с ростом внутриглазного давления. Офтальмоскоп позволял в прямом смысле слова увидеть ее причину — рассмотреть глазное дно и выявить патологические изменения.
Была только одна проблема: двести лет назад, кроме все тех же очков, у офтальмолога все еще не было инструментов, способных безопасно и с достаточной степенью эффективности исправить природное несовершенство зрения.
Ценники американских хирургов XIX века / Источник
Шлифовка скальпелем и светом
Чтобы описать достижения офтальмологов XX века, потребуется толстая книга, причем не одна. Поэтому мы не станем подробно рассказывать о том, как совершенствовались диагностические инструменты, а сразу перейдем к историям трех талантливых офтальмологов, которые первыми научились делать революционные операции на глазах.
Сэр Гарольд Ридли (Sir Harold Ridley) объявил войну катаракте — той самой болезни, которую до него пытались лечить смещением замутненного хрусталика.
Шли 30-е годы XX века. Никто уже не пытался втыкать в глаз иглы для коучинга, вместо этого поврежденный катарактой участок хрусталика научились удалять — однако помогало это слабо. После операции многие люди все равно теряли зрение.
Как-то раз студент-медик, обучавшийся у Ридли, обмолвился, что было бы здорово научиться заменять мутный хрусталик чем-нибудь прозрачным. Проблема была в том, что любой помещенный в глаз предмет неизбежно вызывал отторжение. Решение не приходило до тех самых пор, пока не началась Вторая Мировая война. В это время в клинику Ридли начали поступать летчики, в глаза которых попали осколки из плексигласа. Ридли обратил внимание — если плексигласовые осколки не касались радужной оболочки, то и воспаления они не вызывали.
Почти 40 лет ушло на то, чтобы разработать имплантат, отточить методику и преодолеть сопротивление врачебного сообщества. Только в 1981 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило интраокулярные линзы как «безопасный и эффективный» метод лечения катаракты.
Наш соотечественник Святослав Федоров, научившись имплантировать интраокулярные линзы, первым привез этот метод в СССР. В 1986 году он изобрел собственную линзу-имплантат, которую научится устанавливать в заднюю камеру глаза. Однако, как и у Гарольда Ридли, у Святослава Федорова был свой личный враг — миопия.
В 1972 году Святослав Федоров разработал первую в мире хирургическую процедуру для коррекции близорукости — радиальную кератотомию. По легенде, самую первую операцию офтальмолог сделал близорукому мальчику, упавшему с велосипеда. При падении в глаза ребенка попало стекло. Чтобы извлечь осколки, врачу пришлось сделать многочисленные радиальные разрезы на роговице — так называют «внешнюю» линзу глаза. После того, как глаза зажили, выяснилось, что у ребенка заметно улучшилось зрение.
Такой инструмент разработал испанский хирург Хосе Барракер (José Barraquer). Он применил инновационную технику операции на роговице, которая легла в основу лазерной хирургии глаза — кератомилез.
При этой процедуре специальным лезвием срезается часть роговицы, которую отгибают в сторону, как лепесток. Внутренней части роговицы придают оптимальную форму, после чего лоскут возвращают на место. Такая процедура более простая и менее травматичная, чем радиальная кератотомия.
От индейки до Da Vinci
Однако главная ценность кератомилеза заключается в том, что операцию можно проводить при помощи эксимерного лазера — куда более точного инструмента, чем любой, даже алмазный, скальпель.
Широкое использование лазера в офтальмологии стало возможно благодаря усилиям команды трех американских ученых из корпорации IBM.
В 1981 году, сразу после Дня Благодарения, Джеймс Уайн (James Wynne), Рангасвами Шринивасану (Rangaswamy Srinivasan) и Самуэль Блум (Samuel Blum) решили попробовать газовый (эксимерный) лазер на остатках праздничной индейки. Ученым удалось разрезать хрящ очень ровно, не допустив перегревания и обугливания.
В 1983 году офтальмолог Стивен Трокел (Stephen Trokel) узнал о необычном эксперименте, навестил специалистов из IBM и предложил подумать, как подобное изобретение можно было бы использовать в лазерной хирургии глаза. В результате мозгового штурма родилась статья, заложившая основу всемирной программе исследования рефракционной хирургии с использованием эксимерных лазеров.
В 1995 году FDA одобрило первый коммерческий хирургический эксимерный лазер. Он излучает свет в ультрафиолетовой части спектра. Лучи взаимодействуют с живыми тканями фотохимическим способом — то есть разрушают связи внутри органических молекул, из которых состоят ткани, почти не нагревая их.
Есть несколько способов «пропустить» лазер к роговице. В основу самой популярной методики LASIK лег тот самый, разработанный Хосе Барракером хирургический метод — кератомилез. Правда, для того, чтобы срезать лоскут роговицы, сегодня используют не обычный, а «электрический» скальпель — автоматический микрокератом. Лазер нужен на втором этапе операции — с его помощью испаряют лишнее вещество с внутренней части роговицы. Результат — изменение формы роговицы и создание нужной кривизны для преломления световых лучей и их фокусировки на сетчатке глаза.
Помимо LASIK, с помощью эксимерных лазеров выполняют персонализированный вариант операции — Super LASIK. Здесь на этапе диагностического обследования применяют аберрометр — усовершенствованный аналог офтальмоскопа Гельмгольца.
Диагностика пациента с помощью аберрометра, который составляет карту волнового фронта, отражающую все аберрации (искажения) глаза.