Давление света на сетчатку глаза

Стойкое повышение артериального давления (гипертония) негативно воздействует на многие системы организма, в том числе на зрительный аппарат. Неприятные симптомы появляются не сразу. Изначально они выражаются в незначительных колебаниях зрения. Однако со временем возникают более серьезные проблемы, такие как отек зрительного нерва и прочие.

Повышенное артериальное давление: основные причины возникновения гипертонии

Многие люди сталкиваются с таким заболеванием, как гипертония, или стойкое повышение артериального давления. В нормальном состоянии этот показатель составляет 120/80 мм рт. ст. У некоторых людей он может несколько варьироваться в меньшую или большую сторону, что связано с индивидуальными особенностями организма. Однако если постоянно наблюдается повышенное давление — от 140/90 мм рт. ст. и более, врач-кардиолог диагностирует гипертонию. Данное заболевание весьма коварно, поскольку на первых порах может протекать бессимптомно. Это связано с тем, что организм привыкает к высокому давлению, поэтому человек может чувствовать себя хорошо даже при показателе 180-200 мм рт. ст. При этом гипертония незаметно оказывает разрушающее воздействие на почки, сердце, сосудистую систему и глазное дно.

Давление света на сетчатку глаза

Причины развития данной патологии весьма разнообразны. Возникновение болезни может быть связано с наследственным фактором, систематическим стрессом, избытком соли в организме, низкой физической активностью, а также чрезмерным употреблением алкоголя, курением и различными заболеваниями: эндокринными, почечными, неврологическими и пр.

Как правило, гипертонию диагностируют у людей после 40 лет, однако, по мнению кардиологов, в последнее время заболевание заметно «помолодело». Все чаще повышение давления диагностируют у людей 25-30 лет с активным ритмом жизни, которые подвержены стрессам и повышенным умственным нагрузкам.

Приступ гипертонии часто сопровождается острой головной болью, шумом в ушах, учащенным сердцебиением, пульсацией в голове, внутренним напряжением, тревогой, онемением пальцев и отеком конечностей, а также покраснением лица и болью в области сердца. Многие интересуются, как влияет повышение артериального давление на зрительную систему человека. Рассмотрим подробней, какая взаимосвязь существует.

Давление света на сетчатку глаза

Повышенное давление и зрение

Перепады артериального давления нарушают нормальный кровоток в органах зрения, что приводит к развитию многих патологических процессов. В сетчатке глаза расположены миниатюрные артерии, которые весьма восприимчивы к таким изменениям. Они разбухают и уплотняются при повышении давления. Это вызывает сужение сосудов между ними и затруднение оттока крови. В результате длительного течения гипертонии происходит повреждение стенок артерий сетчатой оболочки, провоцирующее кровоизлияние в ткани глаза. Это может стать причиной возникновения отека зрительного нерва и повлечь за собой серьезные последствия, вплоть до потери зрения.

Однако первоначально процесс разрушения сосудов сетчатки протекает незаметно. Человека могут беспокоить лишь незначительные колебания четкости зрения. Иногда во время приступа появляется туман или пелена перед глазами, но эти симптомы самостоятельно исчезают после нормализации давления. В некоторых случаях можно заметить небольшие кровоизлияния в глазу. Однако обнаружить патологические изменения сетчатой оболочки на начальной стадии развития гипертонии сможет только квалифицированный офтальмолог при проведении офтальмоскопии (исследования глазного дна).

Давление света на сетчатку глаза

Систематическое повышение артериального давления вызывает различные изменения в тканях и сосудах глаз, которые приводят к появлению ряда серьезных заболеваний. Особенно в группе риска пребывают пациенты с сахарным диабетом и глаукомой.

Врачи утверждают, что в основе всех болезней глаз, спровоцированных гипертонией, лежит именно повреждение глазных сосудов. На степень выраженности патологий влияют различные факторы, такие как высота артериального давления (мм рт. ст.), давность гипертонической болезни, а также индивидуальные особенности организма человека.

Как влияет артериальное давление на зрение:

  • Первоначально проявляются незначительные колебания четкости зрения;
  • При систематическом повышении давления происходит неизбежное разрушение сосудов глаз, что приводит к ряду серьезных последствий: гипертоническая ретинопатия, гипертензия органов зрения, отслойка сетчатки, ангиопатия, отек зрительного нерва и пр.

Как гипертония влияет на сетчатку?

Давление света на сетчатку глаза

Одним из опасных последствий стойкого повышения давления является гипертоническая ретинопатия. Это заболевание, связанное с повреждением сетчатой оболочки и нарушением ее кровоснабжения вследствие гипертонии. Оценка тяжести этой патологии производится по специальной шкале Кейта-Вагенера-Баркера. В ходе обследования офтальмолог определяет степень общего и локального сужения артериол, а также наличие кровоизлияний. Эти изменения чрезвычайно опасны, поскольку в запущенной форме могут приводить к серьезным последствиям, таким как появление скотомы (частичного выпадения фрагмента изображения из поля зрения), а также отмирание клеток сетчатки и отек зрительного нерва.

Он провоцирует частичную или полную слепоту.

Гипертоническая ретинопатия имеет достаточно быстрый характер протекания. При повышении показателей артериального давления происходит утолщение стенок артериол и капилляров сетчатой оболочки. Это способствует нарушению микроциркуляции и приводит к частичной гипертрофии мышечного слоя сосудистой стенки. Также наблюдается снижение интенсивности кровотока в капиллярах, локальный спазм артерий и прочие неблагоприятные последствия. Следует отметить, что в норме диастолическое давление в центральной артерии сетчатки составляет 31–48 мм рт. ст., а при гипертонии оно повышается до 98–135 мм рт. ст. При этом у многих снижается темновая адаптация и острота зрения, а также нарушается световая чувствительность.
Состояние сосудов сетчатки при гипертонической ретинопатии во многом зависит от степени периферического сопротивления кровотоку и уровня артериального давления.

Читайте также:  Сетчатка глаза и сахарный диабет 2 типа

Важно своевременно выявить этот патологический процесс и принять меры, поскольку прогрессирование заболевания (третья стадия) может повлечь за собой образование участков ишемии, наличие кровоизлияний и отека зрительного нерва. Зачастую это связано с непроходимостью центральной артерии сетчатки, обусловленной тромбозом или спазмом сосуда.

Давление света на сетчатку глаза

Как влияет повышенное артериальное давление на сетчатку:

  • Возникновение гипертонической ретинопатии;
  • Повышение диастолического давления в центральной артерии сетчатой оболочки до 98–135 мм рт. ст.;
  • Нарушение микроциркуляции, снижение интенсивности кровотока в капиллярах;
  • Образование участков ишемии, наличие кровоизлияний и отека зрительного нерва (в запущенной стадии).

Как может повышенное давление может сказаться на здоровье глаз?

  • Отслоение сетчатки

Попадание внутриглазной жидкости между слоями сетчатой оболочки может привести к ее частичному отслоению. Первыми симптомами этого патологического состояния являются: появление черных точек, вспышек света и «мушек» перед глазами. Запущенная стадия болезни характеризуется возникновением пелены, частично сужающей угол обзора. Запущенная степень отслоения приводит к отмиранию сетчатки и полной слепоте.

Давление света на сетчатку глаза

  • Тромбоз сосудов сетчатой оболочки

Застой крови (тромбоз) при гипертонии увеличивает проницаемость сосудов, что при отсутствии медикаментозного лечения способствует возникновению отека сетчатки. В данном случае показан прием препаратов, направленных на рассасывание тромбов, а также капли, снижающие внутриглазное давление.

  • Кровоизлияния в сетчатку

Повышение артериального давления приводит к разрыву кровеносных сосудов, вследствие чего кровь проникает в сетчатку, тем самым блокируя часть нервных импульсов. В данном случае наблюдаются такие симптомы, как размытость или раздвоенность предметов, а также отсутствие чёткости зрения. При обширной площади поражения видимость может полностью затуманиться.

  • Ангиопатия

Сбой микроциркуляции крови, вызванный стойким повышением артериального давления, может привести и к нарушению кровоснабжения зрительного нерва. Данная патология протекает бессимптомно, выявить ее можно только при проведении обследования глазного дна. Ангиопатия опасна тем, что может повлечь за собой частичную или полную потерю зрения.

Давление света на сетчатку глаза

  • Глазная гипертензия и глаукома

Гипертония может стать причиной повышения внутриглазного давления, что при отсутствии своевременного лечения провоцирует развитие глаукомы. Проявляется это серьезное заболевание болевыми ощущениями в области глаз, резким ухудшением зрения, возникновением светового пятна и прочими неблагоприятными симптомами.

Лечение проблем со зрением, вызванных гипертоний

Если человеку удастся своевременно начать лечение и нормализовать артериальное давление, то большинства проблем с сетчаткой можно будет избежать. Для этого требуется систематически проходить офтальмоскопическое обследование в кабинете врача-офтальмолога, чтобы оценить воздействие повышенного артериального давления на зрение. Оценка состояния артерий и артериол производится только путем исследования глазного дна. Как правило, нормализации давления до уровня показателей нормы оказывается достаточно для исчезновения признаков и последствий гипертонической ретинопатии. Для этого пациент проходит курс медикаментозного лечения, направленный на прием сосудорасширяющих средств. Иногда требуется систематический прием медикаментов для поддержания нормального артериального давления (зачастую после 40 лет).

Давление света на сетчатку глаза
В случае выявления патологических процессов в органах зрения (при запущенной гипертонии) необходим дополнительный курс офтальмологического лечения.

Чем раньше патология глаз будет обнаружена и чем раньше будет подобран курс реабилитации — тем благоприятнее исход. Врачи-офтальмологи утверждают, что у людей с гипертонией есть все шансы сохранить 100% зрение при условии систематического обследования и соблюдения рекомендаций.

На сайте Очков.Нет представлен большой ассортимент контактных линз от мировых брендов. Правильно подобранные оптические изделия позволят Вам наслаждаться четким восприятием мира и комфортом при ношении.

Источник

Синий спектр светового излучения негативно влияет на наше здоровье: многие исследования подтверждают этот факт. Все понимают, что много смотреть в экран – вредно. Но большинство считает, что дело в банальном перенапряжении глаз. Однако вред синего света этим не ограничивается. Коварство в том, что мгновенных ухудшений здоровья вы не заметите, они происходят медленно и постепенно. Как же влияет синий свет на наше тело?

Утомляет глаза

Синее излучение имеет очень короткие волны, колеблющиеся с высокой частотой. Они лишь частично достигают глазного дна, из-за этого мы видим изображение не так четко и напрягаем глаза. Поэтому избыток синего цвета повышает внутриглазное давление, глаза устают и болят.

Разрушает сетчатку глаз

Особенности синего излучения негативно влияют на сетчатку глаза, что со временем приводит к снижению зрения. Эти изменения необратимы. Под влиянием синего света на сетчатке образуется пигмент, разрушающий здоровые клетки и вызывающий дегенерацию сетчатки. Таким образом в жизнь совсем молодых людей приходят заболевания глаз, которые раньше были характерны исключительно для стариков.

Нарушает сон

За режим сна отвечает гормон мелатонин. Его выработка нарушается, когда мы сидим, уткнувшись в экран после наступления темноты. Организм реагирует на освещение естественным в природе образом: как только темнеет, он начинает настраиваться на сон. Синий свет от экрана мешает выработке мелатонина, и в итоге мы не можем уснуть.

Читайте также:  Отслойка сетчатки витреоретинальная тракция

Провоцирует ожирение

Такой эффект – следствие нарушения режима сна-бодрствования. Когда он нарушен, в крови повышается сахар и снижается содержание гормона лептина. Этот гормон отвечает за насыщение. Именно поэтому, когда плохо спим, мы начинаем больше есть. По сути, это даже не настоящий голод, а просто гормональный сбой.

А повышение сахара в крови, если оно хроническое, приводит к сахарному диабету.

Вызывает онкологию и сердечно-сосудистые заболевания

Опять-таки, прямой связи тут нет, но все же. Все эти последствия могут быть вызваны нарушением выработки мелатонина.  

Старит кожу

Синие лучи проникают глубоко в кожу, туда, где находятся «белки молодости» — коллаген и эластин. Они нарушают ее защитный барьер, замедляют восстановление и приближают старение.

Можно поспорить: ведь косметологи предлагают терапию синим светом для оздоровления и омоложения кожи! Но там используется свет совсем другой длины. Так-то.

Усугубляет вред УФ-излучения

Сам по себе синий свет гаджетов не вызывает мутаций ДНК, и соответственно, рак кожи, как избыток ультрафиолета. Но излучение экранов ухудшает способность клеток защищаться от воздействия УФ-лучей, и кожа становится более уязвима к их атаке.

Дети больше всех уязвимы к синему свету

Чем старше человек, тем более мутным становится хрусталик его глаза, тем меньше света он пропускает. А вот у детей эта проницаемость очень высокая. То есть, можно сказать, глаза ребенка не защищены природными фильтрами. Проницаемость глаз ребенка и старика различается в 10 раз. Похожий эффект наблюдается у взрослых людей с искусственным хрусталиком или повышенной светочувствительностью.

От синего света можно защититься

Негативное воздействие синего света можно снизить, если придерживаться нескольких правил.

  • Не сидеть впритык к экрану: отодвигайтесь подальше;
  • Минимум за 2 часа до сна идеальным было бы совсем отказаться от использования гаджетов;
  • На всех гаджетах выставить автоматический переход на ночное освещение. Свет экрана становится более желтым и приглушенным, без синего. Время перехода должно совпадать с началом сумерек за окном. Это не панацея, но вред значительно снижается;
  • Купите специальные очки, стекла которых блокируют синий свет. Очки подешевле имеют линзы желтого или оранжевого цвета, подороже – прозрачные.  
  • Сегодня существует даже косметика против «цифрового старения» кожи. Это дневные и ночные крема;
  • Можно также принимать внутрь лютеин и зеаксантин, чтобы увеличить количество антиоксидантов в коже.  

Источники синего света

Вредный синий свет излучают не только экраны компьютера и смартфона. Также некоторые типы ламп, 3Д очки и шлемы, камеры и фотоаппараты, электронные книги с подсветкой. Это не значит, что нужно откреститься ото всей цифровой техники. Главное – использовать ее разумно и не брезговать защитными мерами.

Получите скидки до 90% на услуги в медицинских центрах и следите за своим здоровьем с выгодой!

Заходи на наш сайт — WWW.BIGLION.RU!

Источник

Давление электромагнитного излучения, давление света — давление, которое оказывает световое (и вообще электромагнитное) излучение, падающее на поверхность тела.

История[править | править код]

Схематическое изображение опыта Лебедева

Впервые гипотеза о существовании светового давления была высказана И. Кеплером в XVII веке для объяснения поведения хвостов комет при пролёте их вблизи Солнца. В 1873 г. Максвелл дал теорию давления света в рамках своей классической электродинамики. Экспериментально световое давление впервые исследовал П. Н. Лебедев в 1899 г. В его опытах в вакуумированном сосуде на тонкой серебряной нити подвешивались крутильные весы, к коромыслам которых были прикреплены тонкие диски из слюды и различных металлов. Главной сложностью было выделить световое давление на фоне радиометрических и конвективных сил (сил, обусловленных разностью температуры окружающего газа с освещённой и неосвещённой стороны). Кроме того, поскольку в то время не были разработаны вакуумные насосы, отличные от простых механических, Лебедев не имел возможности проводить свои опыты в условиях даже среднего, по современной классификации, вакуума.

Путём попеременного облучения разных сторон крылышек Лебедев нивелировал радиометрические силы и получил удовлетворительное (±20 %) совпадение с теорией Максвелла. Позднее, в 1907—1910 гг. Лебедев провёл более точные опыты по изучению давления света в газах и также получил приемлемое согласие с теорией[1].

Вычисление[править | править код]

В отсутствие рассеяния[править | править код]

Для вычисления давления света при нормальном падении излучения и отсутствии рассеяния можно воспользоваться следующей формулой:

Читайте также:  Ограничения при отслоение сетчатки

,

где  — интенсивность падающего излучения;  — скорость света,  — коэффициент пропускания,  — коэффициент отражения.

Давление солнечного света на перпендикулярную свету зеркальную поверхность, находящуюся в космосе в районе Земли, легко рассчитать через плотность потока солнечной (электромагнитной) энергии на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца (солнечная постоянная). Оно составляет около 9 мкН/м²=9 микропаскалей, или 9⋅10−11 атм[2].

Если свет падает под углом θ к нормали, то давление можно выразить формулой:

,

где  — объёмная плотность энергии излучения,  — коэффициент пропускания,  — коэффициент отражения,  — единичный вектор в направлении падающего пучка,  — единичный вектор в направлении отражённого пучка.

Например, тангенциальная составляющая силы давления света на единичную площадку будет равна

.

Нормальная составляющая силы давления света на единичную площадку будет равна

.

Отношение нормальной и тангенциальной составляющих равно

.

При рассеянии[править | править код]

Если рассеяние света поверхностью и при пропускании, и при отражении подчиняется закону Ламберта, то при нормальном падении давление будет равно:

где  — интенсивность падающего излучения,  — коэффициент диффузного пропускания,  — альбедо.

Вывод[править | править код]

Найдём импульс, уносимый электромагнитной волной от ламбертова источника. Полная светимость ламбертова источника, как известно, равна

,

где  — сила света в направлении нормали.

Отсюда сила света под произвольным углом к нормали, по закону Ламберта, равна

.

Энергия, излучаемая в элемент телесного угла, имеющий вид сферического кольца, равна

.

Для определения импульса, уносимого излучением, нужно учитывать только его нормальную составляющую, так как в силу поворотной симметрии все тангенциальные составляющие взаимно компенсируются:

.

Отсюда

.

Для рассеянного обратно излучения и .

Для излучения, прошедшего сквозь пластинку, и (минус возникает из-за того, что это излучение направлено вперёд).

Складывая давление, создаваемое падающим и обоими видами рассеянного излучения, получаем искомое выражение.

В случае, когда отражённое и пропущенное излучение является частично направленным и частично рассеянным, справедлива формула:

где I — интенсивность падающего излучения, k — коэффициент направленного пропускания, K — коэффициент диффузного пропускания, ρ — коэффициент направленного отражения, A — альбедо рассеяния.

Давление фотонного газа[править | править код]

Изотропный фотонный газ, имеющий плотность энергии u, оказывает давление:

В частности, если фотонный газ является равновесным (излучение абсолютно чёрного тела) с температурой T, то его давление равно:

где σ — постоянная Стефана — Больцмана.

Физический смысл[править | править код]

Давление электромагнитного излучения является следствием того, что оно, как и любой материальный объект, обладающий энергией E и движущийся со скоростью v, также обладает импульсом p = Ev/c². А поскольку для электромагнитного излучения v = c, то p = E/c.

В электродинамике давление электромагнитного излучения описывается тензором энергии-импульса электромагнитного поля.

Корпускулярное описание[править | править код]

Если рассматривать свет как поток фотонов, то, согласно принципам классической механики, частицы при ударе о тело должны передавать ему импульс, другими словами — оказывать давление.

Волновое описание[править | править код]

С точки зрения волновой теории света электромагнитная волна представляет собой изменяющиеся и взаимосвязанные во времени и пространстве колебания электрического и магнитного полей. При падении волны на отражающую поверхность электрическое поле возбуждает токи в приповерхностном слое, на которые действует магнитная составляющая волны. Таким образом, световое давление есть результат сложения многих сил Лоренца, действующих на частицы тела.

Применение[править | править код]

Космические двигатели[править | править код]

Возможными областями применения являются солнечный парус и разделение газов[1], а в более отдалённом будущем — фотонный двигатель.

Ядерная физика[править | править код]

В настоящее время[когда?] широко обсуждается возможность ускорения световым давлением, создаваемым сверхсильными лазерными импульсами, тонких (толщиной от 5 до 10 нм) металлических плёнок с целью получения высокоэнергичных протонов[5].

См. также[править | править код]

  • Давление звукового излучения
  • Радиометр Крукса
  • Пондеромоторная сила

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Давление света // Физическая энциклопедия. — М., «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 1. — С. 553—554.
  2. A. Bolonkin. High Speed AB-Solar Sail (англ.). — 2007. — arXiv:physics/0701073.
  3. ↑ Georgevic, R. M. (1973) «The Solar Radiation Pressure Forces and Torques Model», The Journal of the Astronautical Sciences, Vol. 27, No. 1, Jan-Feb. First known publication describing how solar radiation pressure creates forces and torques that affect spacecraft.
  4. ↑ Wright, Jerome L. (1992), Space Sailing, Gordon and Breach Science Publishers

  5. T. Esirkepov, M. Borghesi, S. V. Bulanov, G. Mourou, and T. Tajima. Highly Efficient Relativistic-Ion Generation in the Laser-Piston Regime (англ.) // Phys. Rev. Lett.. — 2004. — Vol. 92. — P. 175003.

Литература[править | править код]

  • Lebedew P., Untersuchungen liber die Dnickkräfte des Lichtes, «Annalen der Physik», 1901, fasc. 4, Bd 6, S. 433—458. DOI: https://dx.doi.org/10.1002/andp.19013111102;
  • Лебедев П. Н., Избр. соч., М. — Л., 1949
  • Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957;
  • Свет, вещество, электромагнитное поле, гравитация [1]

Источник