Выбрать раздел сайта
Полезная информация
УФ фильтры в интраокулярных линзах. Преимущества и недостатки.
Что такое таблица Сивцева и как ее использовать для проверки зрения?
Что такое ВМП и виды операций по этой программе в офтальмологии.

Главная bullet Болезни глаз

Нарушения цветового зрения

Цветовое зрение – уникальный природный дар. Немногие существа на Земле способны различать не только контуры предметов, но и множество иных визуальных характеристик: цвет и его оттенки, яркость и контрастность. Однако, несмотря на кажущуюся простоту процесса и его обыденность, истинный механизм цветовосприятия у человека чрезвычайно сложен и достоверно не известен.

теория Ломоносова-Юнга-Гельмгольца

На сетчатке имеются несколько видов фоторецепторов: палочки и колбочки. Спектр чувствительности первых позволяет обеспечивать предметное зрение в условиях низкой освещенности, а вторых – цветовое зрение.

В настоящее время за основу цветового зрения принята трехкомпонентная теория Ломоносова-Юнга-Гельмгольца, дополненная оппозитной концепцией Геринга. Согласно первой, на сетчатке человека существуют три вида фоторецепторов (колбочек): «красные», «зеленые» и «синие». Они мозаично располагаются в центральной области глазного дна.

Каждый из видов содержит пигмент (зрительный пурпур), отличающийся от других по химическому составу и способности поглощать световые волны различной длины. Цвета колбочек, которыми они называются, условны и отражают максимумы светочувствительности (красные – 580 мкм, зеленые – 535 мкм, синие – 440 мкм), а не их истинный цвет.

график светочувствительности

Как видно на графике, спектры чувствительности перекрываются. Таким образом, одна световая волна в той или иной мере может возбуждать несколько типов фоторецепторов. Попадая на них, свет генерирует химические реакции в колбочках, приводя к «выгоранию» пигмента, который спустя небольшой промежуток времени восстанавливается. Этим объясняется ослепление после того, как мы посмотрим на что-то яркое, например, лампочку или солнце. Возникшие в результате попадания световой волны реакции приводят к образованию нервного импульса, направляющегося по сложной нейрональной сети к зрительным центрам головного мозга.

Считается, что именно на этапе прохождения сигнала включаются механизмы, описанные в оппозитной концепции Геринга. Вероятно, что нервные волокна от каждого фоторецептора формируют так называемые оппонентные каналы («красный-зеленый», «синий-желтый» и «черный-белый»). Это объясняет способность воспринимать не только яркость цветов, но и их контрастность. Как доказательство, Геринг использовал факт невозможности представить себе такие цвета, как красно-зеленый или желто-синий, а также то, что при смешении этих, по его мнению, «основных цветов» они исчезают, давая белый цвет.

Принимая во внимание вышесказанное, легко представить, что будет, если функция одного либо нескольких цветоприемников снизится или будет полностью отсутствовать: восприятие цветовой гаммы значительно изменится в сравнении с нормой, а степень изменений в каждом случае будет зависеть от степени дисфункции, индивидуальной у каждого цветоаномала.

Симптомы и классификация

Состояние цветовоспринимающей системы организма, при котором полноценно воспринимаются все цвета и оттенки, называется нормальной трихромазией (от греч. chroma - цвет). В этом случае все три элемента колбочковой системы («красный», «зеленый» и «синий») работают в полноценном режиме.

У аномальных трихроматов нарушение цветовосприятия выражается в неразличении каких-либо оттенков того или иного цвета. Выраженность изменений напрямую зависит от степени тяжести патологии. Люди со слабыми цветоаномалиями часто даже не догадываются о своей особенности и узнают о ней только после прохождения медкомиссий, которые по результатам обследований могут внести значительные ограничения в их профориентацию и дальнейшую трудовую деятельность.

Аномальная трихромазия подразделяется на протаномалию – нарушение восприятия красного цвета, дейтераномалию – нарушение восприятия зеленого цвета и тританомалию – нарушение восприятия синего цвета (классификация по Крису-Нагелю-Рабкину).

Протаномалия и дейтераномалия могут быть разных степеней выраженности: А, Б и С (по убывающей).

При дихромазии у человека отсутствует один тип колбочек, и он воспринимает только два основных цвета. Аномалия, вследствие которой не воспринимается красный цвет, называется протанопия, зеленый – дейтеранопия, синий – тританопия.

Однако, несмотря на кажущуюся простоту, понять, как же на самом деле видят люди с измененным цветоощущением, крайне сложно. Наличие одного не функционирующего приемника (например, красного) не говорит о том, что человек видит все цвета, кроме этого. Эта гамма в каждом случае индивидуальна, хоть и имеет определенное сходство с таковой у других людей с дефектом цветового зрения. В некоторых случаях может наблюдаться комбинированное снижение функционирования колбочек различного типа, что вносит «смуту» в проявление воспринимаемого спектра. В литературе можно найти случаи монокулярных протаномалий.

Таблица 1: Восприятие цветов лицами с нормальной трихромазией, протанопией и дейтеранопией.

Цвета, воспринимаемые нормальными трихроматами (нормальное зрение)
Цвета, воспринимаемые лицами с нарушениями цветоощущения

Протанопия
Дейтеранопия
Красный
Серый
Желтый
Зеленый
Желтый
Серый
Светло-красный
Темно-зеленый
Оттенки желтого
Светло-зеленый
Оттенки желтого
Темно-красный
Голубой
Розовый
Фиолетовый

Приведенная таблица отражает основные различия в восприятии цветов нормальными трихроматами и лицами с дихромазией. Протаномалы и дейтераномалы имеют схожие нарушения в восприятии определенных цветов в зависимости от тяжести состояния. Из таблицы видно, что определение протанопии как слепоты на красный, а дейтеранопии – на зеленый цвет не совсем верно. Исследованиями ученых установлено, что протанопы и дейтеранопы не различают ни красного, ни зеленого цветов. Вместо них они видят оттенки серовато-желтого различной светлоты.

Самой тяжелой степенью нарушения цветовосприятия является монохромазия – полная цветовая слепота. Выделяют палочковую монохромазию (ахроматопсию), когда на сетчатке полностью отсутствуют колбочки, а при полном нарушении функционирования двух из трех видов колбочек - колбочковую монохромазию.

В случае с палочковой монохромазией, когда на сетчатке отсутствуют колбочки, все цвета воспринимаются, как оттенки серого. Такие пациенты помимо этого обычно имеют низкое зрение, светобоязнь и нистагм. При колбочковой монохромазии разные цвета воспринимаются, как один цветовой тон, однако зрение обычно относительно неплохое.

Для обозначения дефектов цветовосприятия в РФ одновременно применяются две классификации, что запутывает некоторых офтальмологов.

Классификация врожденных нарушений цветовосприятия по Крису-Нагелю-Рабкину

Классификация нарушений цветовосприятия по Крису-Нагелю-Рабкину

Классификация врожденных нарушений цветовосприятия по Нюбергу-Раутиану-Юстовой

Классификация нарушений цветовосприятия по Нюбергу-Раутиану-Юстовой

Основное различие между ними кроется лишь в верификации частичных нарушений цветового зрения. Согласно классификации Нюберга-Раутиана-Юстовой ослабление функции колбочек называется цветослабостью, и в зависимости от вида задействованных фоторецепторов может разделяться на прото-, дейто-, тритодефицит, а по степени нарушения – I, II и III степень (по возрастанию). В верхней части схематически отраженных классификаций различий нет.

график светочувствительности

По мнению авторов последней классификации, изменение кривых цветочувствительности возможно как по оси абсцисс (изменение диапазона спектральной чувствительности), так и по оси ординат (изменение чувствительности колбочек). В первом случае это свидетельствует об аномальности цветовосприятия (аномальной трихромазии), а во втором – об изменении цветосилы (цветослабости). Лица с цветослабостью имеют сниженную цветочувствительность одного из трёх цветов, и для правильного различения необходимы более яркие оттенки этого цвета. Требуемая яркость зависит от степени цветослабости. Аномальная трихромазия и цветослабость, по мнению авторов, существуют независимо друг от друга, хотя зачастую встречаются вместе.

Также цветоаномалии можно разделить по цветовому спектру, восприятие которого нарушено: красно-зеленые (протано- и дейтеронарушения) и сине-желтые (тритонарушения). По происхождению все нарушения цветовосприятия могут быть врожденными и приобретенными.

Дальтонизм

Термин «дальтонизм», широко вошедший в нашу жизнь, является больше сленговым, так как в разных странах может обозначать разные нарушения цветового зрения. Его появлением мы обязаны английскому химику Джону Дальтону, который впервые в 1798 году описал данное состояние, основываясь на своих ощущениях. Он заметил, что цветок, который днём, при свете солнца, был небесно-голубым (точнее, того цвета, что он считал небесно-голубым), при свете свечи выглядел тёмно-красным. Он обратился к окружающим, но никто такого странного преобразования не видел, за исключением его родного брата. Таким образом Дальтон догадался, что с его зрением что-то не так и что проблема передается по наследству. В 1995 году были проведены исследования сохранившегося глаза Джона Дальтона, в ходе которых выяснилось, что он страдал дейтераномалией. Обычно он объединяет «красно-зеленые» нарушения цветовосприятия. Таким образом, не смотря на то, что термин дальтонизм широко используется в обиходе, некорректно использовать его при любом нарушении цветового зрения.

В этой статье не затрагиваются подробно иные проявления со стороны органа зрения. Отметим лишь, что чаще всего пациенты с врожденными формами расстройств цветовосприятия не имеют каких-то особых, специфических для них нарушений. Их зрение не отличается от зрения обычного человека. Однако пациенты с приобретенными формами патологии могут отмечать у себя различные проблемы, в зависимости от причины, вызвавшей состояние (снижение корригируемой остроты зрения, дефекты полей зрения и т.д).

Причины возникновения

Чаще всего в практике встречаются врожденные расстройства цветоощущения. Самыми распространенными из них являются «красно-зеленые» дефекты: протано- и дейтераномалия, реже протано- и дейтеранопия. Причиной развития данных состояний считаются мутации в Х-хромосоме (сцепленные с полом), в результате чего дефект значительно чаще встречается у представителей мужского пола (около 8% всех мужчин), чем женского (лишь 0,6%). Встречаемость различных видов «красно-зеленых» дефектов цветового зрения также разная, что отображено в таблице. Около 75% всех нарушений цветовосприятия составляют дейтеронарушения.

Частота распространения расстройств цветоощущений

Врожденный тритандефект на практике выявляется крайне редко: тританопия – у менее 1%, тританомалия – у 0,0001%. При этом частота возникновения у обоих полов одинаковая. У таких людей определяется мутация в гене, локализованном в 7-ой хромосоме.

На самом деле частота встречаемости нарушений цветовосприятия среди популяции может значительно разниться в зависимости от этнической, территориальной принадлежности. Так, на тихоокеанском острове Пингелап, входящем в состав Микронезии, распространенность ахроматопсии среди местного населения составляет 10%, а 30% являются ее скрытыми носителями в генотипе. Встречаемость «красно-зеленого» цветового дефекта среди одной этноконфессиональной группы арабов (друз) – 10%, в то время, как у коренных жителей острова Фиджи – всего 0,8%.

Некоторые состояния (наследуемые или врожденные) также могут вызывать нарушения цветовосприятия. Клинические проявления могут выявляться как сразу после рождения, так и в течение всей жизни. К таковым относят: колбочковую и палочко-колбочковую дистрофии, ахроматопсию, синюю колбочковую монохромазию, врожденный амавроз Лебера, пигментный ретинит. В этих случаях часто отмечается прогрессирующее ухудшение функции цветовосприятия по мере прогрессирования заболевания.

К развитию приобретенных форм нарушения цветового зрения могут приводить диабет, глаукома, макулодегенерация, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, лейкемия, серповидноклеточная анемия, травмы головного мозга, поражение сетчатки ультрафиолетом, недостаток витамина А, различные токсические агенты (алкоголь, никотин), лекарственные средства (плаквенил, этамбутол, хлорохин, изониазид).

Диагностика

В настоящее время оценке цветового зрения уделяется незаслуженно мало внимания. Чаще всего в нашей стране проверка ограничивается демонстрацией наиболее распространенных таблиц Рабкина или Юстовой и экспертной оценкой годности к той или иной деятельности.

Действительно, нарушение цветовосприятия зачастую не имеет специфичности при каких-либо заболеваниях. Однако оно может указать на наличие таковых еще на этапе, когда нет других признаков. При этом простота использования тестов позволяет с легкостью применять их в повседневной практике.

таблица Kolling норма
таблица Kolling отклонение от нормы

Самыми простыми можно считать цветные сравнительные тесты. Для их проведения необходимо лишь равномерное освещение. Самый доступный: попеременная демонстрация источника красного цвета правому и левому глазу. При начале воспалительного процесса в зрительном нерве обследуемый будет отмечать снижение насыщенности тона и яркости с пораженной стороны. Также таблица Kolling может применяться для диагностики пре- и ретрохиазмальных поражений. При патологии пациенты будут отмечать обесцвечивание образов с той или иной стороны в зависимости от локализации очага.

Другими методами, помогающими в диагностике нарушения цветоощущения, являются псевдоизохроматические таблицы и тесты ранжировки цветов. Суть их построения схожа, и основана на понятии цветового треугольника.

В цветовом треугольнике на плоскости отражены цвета, которые способен различить человеческий глаз.

цветовой треугольник

Наиболее насыщенные (спектральные) расположены на периферии, при этом степень насыщенности убывает по направлению к центру, приближаясь к белому цвету. Белый цвет в центре треугольника представляет собой результат сбалансированного возбуждения всех типов колбочек.

В зависимости от того, какой из типов колбочек недостаточно функционирует, человек не может отличить определенные цвета. Они располагаются на так называемых линиях неразличения, сходящихся к соответствующему углу треугольника.

Для создания псевдоизохроматических таблиц цвета оптотипов и окружающего их фона («маскировки») получены из разных сегментов одной линии неразличения. В зависимости от вида цветоаномалии обследуемый не способен различить те или иные оптотипы на демонстрируемых карточках. Это позволяет выявлять не только вид, но и в некоторых случаях степень тяжести имеющегося нарушения.

Разработано много вариантов таких таблиц: Рабкина, Юстовой, Velhagen-Broschmann-Kuchenbecker, Ishihara. В связи с тем, что их параметры статичны, данные тесты лучше подходят для диагностики врожденных аномалий цветовосприятия, чем приобретенных, так как последним свойственна изменчивость.

панельный тест Farnsworth

Тесты ранжировки цветов представляют собой набор фишек, цвета которых соответствует цветам в цветовом треугольнике, располагающимся вокруг белого центра. Нормальный трихромат способен расположить их в требуемом порядке, в то время, как пациент с нарушением цветовосприятия – лишь в соответствии с линиями неразличения.

В настоящее время применяются: 15-фишечный панельный тест Farnsworth (насыщенные цвета) и его модификация Lanthony с ненасыщенными цветами, 28-оттеночный тест Roth, а также 100-оттенчный тест Farnsworth-Munsell для более детальной диагностики. Данные методы больше подходят для выявления приобретенных нарушений цветовосприятия, так как помогают более точно их оценивать, особенно в динамике.

Определенным минусом в применении псевдоизохроматических таблиц и тестов ранжировки цветов являются жесткие требования к освещенности, качеству демонстрируемых образцов, условиям хранения (необходимо избегать выгорания и т.д.).

Еще одним методом, помогающим в количественной диагностике нарушений цветовосприятия, является аномалоскоп. Принцип его работы основан на составлении уравнения Релея (для красного-зеленого спектра) и Морлэнда (для синего): подбор пар цветов, дающий неотличимый от монохроматического (с одной длины волны цвет) образца цвет. Смешивание зеленого (549 нм) и красного (666 нм) дает эквивалентный желтому (589 нм), при этом различия уравновешиваются изменением яркости желтого цвета (уравнение Релея).

Для записи результатов используют диаграмму Pitt. Цвета, полученные смешением красного и зеленого, размещены по оси абсцисс в зависимости от количества каждог из них в смеси (0 – чистый зеленый, 73 – чистый красный), а яркость – по оси ординат. В норме полученный цвет уравнивается с контрольным составляет 40/15 соответственно.

При нарушениях «зеленого» цветоприемника для получения такого равенства необходимо больше зеленого, а при дефекте «красного» - добавлять красный и понижать яркость желтого. Церебральной ахроматопсии фактически любое соотношение красного и зеленого может быть уравнено с желтым.

Недостатком методики может являться необходимость специального дорогостоящего оборудования.

Лечение

В настоящее время не существует действенного лечения нарушений цветовосприятия. Однако производители очковых линз постоянно пытаются разрабатывать особые светофильтры, которые позволят изменить спектральную чувствительность глаза. В действительности полноценных научных исследований в данном направлении не проводилось, поэтому достоверно судить об их эффективности не представляется возможным. Судя по сложности и многогранности процесса цветоразличения, польза от них представляется сомнительной. Приобретенные же нарушения цветового зрения способны регрессировать при устранении причины, вызвавшей их, но также не имеют специфического лечения.

В связи с невозможностью терапии данных состояний основным вопросом остается целесообразность и степень ограничения лиц с цветоаномалиями, особенно с врожденными изменениями цветовосприятия. В разных странах мира к решению данного вопроса подходят по-разному. Иногда люди с аналогичными проблемами цветового зрения могут иметь кардинально отличающиеся возможности по выбору профессии, участию в дорожном движении и т.д. По моему мнению, с учетом широкой распространенности аномалии имеет смысл идти не по пути ограничения таких людей в их деятельности, а пытаться нивелировать влияние цветового фактора на их труд и быт.

Автор: Врач-офтальмолог , г. Минск, Беларусь.
Дата публикации/обновления: 20.06.2017


Читайте также:

Близорукость: причины, симптомы, лечение

Гиперметропия: симптомы, диагностика и лечение

Астигматизм: виды, причины, лечение

Амблиопия: причины, симптомы, диагностика и лечение