Данная исследовательская работа по биологии и физике на тему «Исследование аккомодации зрения» посвящена исследованию спазма аккомодации (ложной близорукости) старшеклассников. Исследования были проведены в 11А классе в условиях подготовки к экзаменам.

Подробнее о проекте:

В процессе исследовательской работы по биологии и физике «Исследование аккомодации зрения» проведена оценка объема абсолютной аккомодации и запаса относительной аккомодации в условиях интенсивной учебной нагрузки. Собраны данные об остроте зрения и запасе аккомодации старшеклассников, проведен анализ полученного результата.

В работе дается определение понятия "аккомодация" и предложена гимнастика для глаз при спазме аккомодации. Материалы данного проекта по биологии и физике «Исследование аккомодации зрения» можно использовать в качестве дополнительного материала к урокам биологии в 11 классах, физике в 11 классах.

Оглавление

Введение
1. Обзор литературы.
1.1. Физические законы распространения света.
1.2. Устройство линзы.
1.3. Физика зрения человека.
1.4. Исследование аккомодации.
1.5. Гимнастика для глаз при спазме аккомодации.
2. Методика исследования и результаты наблюдений.
2.1. Материалы и методы исследования.
2.2. Результаты исследования.
2.3. Обсуждение результатов исследования.
Выводы
Заключение
Библиография

Люди и животные получают информацию при помощи органов чувств. Зрение является каналом, посредством которого человек получает примерно 80% -90% всех данных о мире, который его окружает. Cпособность глаза к четкому видению на различных расстояниях (аккомодация) является важной характеристикой качества зрительного аппарата. Исследованию данного явления посвящена наша работа.

При проведении эксперимента мы изучили объем абсолютной аккомодации и запас относительной аккомодации старшеклассников и сравнили полученные данные с нормами.

В результате проведенных исследований, нами выданы практические рекомендации.

Объект исследования: аккомодация зрения старшеклассников в период подготовке к экзаменам

Цель исследования: опытным путём установить, как интенсивная нагрузка на зрительную систему при подготовке к экзаменам влияет на аккомодацию  зрения человека

Задачи исследования:

1. Узнать из литературных источников об аккомодации зрения человека
2. Изучить физико-биологические особенности аккомодации зрения человека
3. Изучить методики измерения объема абсолютной аккомодации и запаса относительной аккомодации
4. В ходе исследования собрать данные объема абсолютной аккомодации и запаса относительной аккомодации старшеклассников.
5. Оценить полученный результат.

Гипотеза: повышенная нагрузка на зрительную систему в период подготовки к экзаменам вызывает спазм аккомодации (ложная близорукость).

Методы исследования:

1. Изучение и анализ литературы соответствующей литературы
2. Эксперимент
3. Наблюдение
4. Обобщение

Новизна исследовательской работы: исследование влияния аккомодации у старшеклассников в период интенсивной подготовки к экзаменам

Практическая значимость работы: экспериментальным путем выявитьвлияние интенсивной учебной нагрузки на аккомодацию зрения

Закон прямолинейного распространения света был установлен в глубокой древности. Он говорит о том, что в прозрачной однородной среде свет распространяется прямолинейно, то есть луч света представляет собой прямую линию.

Об этом сказал основатель геометрии Евклид за 300 лет до нашей эры. Прямолинейное распространение света в однородной среде объясняет образование теней. Тени людей, деревьев, зданий и других предметов хорошо наблюдаются на земле в солнечный день.

Физические основы распространение света основаны на том, что световые пучки распространяются независимо друг от друга. Например, проходя один через другой, они не влияют на взаимное распространение.

Световые пучки обратимы, то есть если поменять местами источник света и изображение, полученное с помощью оптической системы, то ход лучей от этого не изменится.

Линзами называют прозрачные тела, ограниченные с двух сторон сферическими поверхностями.

В зависимости от форм различают собирающие (положительные) и рассеивающие (отрицательные) линзы. К группе собирающих линз обычно относят линзы, у которых середина толще их краёв, а к группе рассеивающих — линзы, края которых толще середины. Следует отметить, что это верно, только если показатель преломления у материала линзы больше, чем у окружающей среды. Если показатель преломления линзы меньше, ситуация будет обратной. Например, пузырёк воздуха в воде — двояковыпуклая рассеивающая линза.

Глаз человека - оптическая система. Поток излучения, отраженный от наблюдаемого предмета, проходит через оптическую систему глаза т фокусируется на внутренней поверхности глаза – сетчатой оболочке, образуя на ней обратное и уменьшенное изображение (мозг «переворачивает» обратное изображение, и оно воспринимается кК прямое). Основная особенность глаза как оптического инструмента состоит в способности рефлекторно изменять оптическую силу глазной оптики в зависимости от положения предмета. Такое приспособление глаза к изменению положения наблюдаемого предмета называется аккомодацией. (Приложение 2)

Человеческий глаз обладает совершенным строением и обеспечивает зрение не только в цвете, но также в трёх измерениях и с высочайшей резкостью. Он обладает способностью моментально менять фокус на самые разные расстояния, осуществлять регуляцию объёма поступающего света, различать между собой огромное количество цветов и ещё большее количество оттенков, производить коррекцию сферических и хроматических аберраций.

Аккомодация глаза – это настройка оптической системы глаза к рассматриванию равноудаленных объектов. Осуществляется за счет работы ресничной мышцы, которая регулирует кривизну хрусталика, его способность преломлять свет. Изменение преломляющей способности хрусталика позволяет фокусировать изображение на сетчатке при изменении расстояния до объекта. (Приложение 3).

Исследование аккомодации осуществляется в целях обследования работоспособности глаз, а также для определения их утомляемости.

Различают абсолютную и относительную аккомодацию. Под абсолютной аккомодацией понимают аккомодацию одного глаза при неучастии в зрении второго, под относительной аккомодацией — аккомодацию, совершаемую двумя глазами при фиксации общего объекта.

Объем абсолютной аккомодации (ОАА) - это разница в рефракции одного глаза при установке его на ближайшую и дальнейшую точки ясного зрения, выраженная в диоптриях. Чтобы определить объём аккомодации (А), необходимо знать ближайшую (Р) и дальнейшую (R) точки ясного зрения:

Для определения ближайшей точки ясного зрения необходимо закрыть один глаз и приближать книгу до тех пор, пока не начнут расплываться буквы шрифта. Измерьте расстояние от книги до роговицы в см. Это будет соответствовать фокусу оптической системы глаза в состоянии максимального напряжения аккомодации. Величину аккомодации в этом случае определяют по формуле д = 1/3.

Дальнейшая точка ясного зрения определяется расстоянием, с которого видна без коррекции 10 строчка таблицы Сивцова и преломляющая сила глаза в этом случае тоже определяется по формуле, д = 1/R, которая вычитается при миопической рефракции и прибавляется при гиперметропии.

Запас относительной аккомодации (ЗОА) - это положительная часть объема относительной аккомодации. Для определения в клинической практике используют текст соответствующий остроте зрения 0,7 таблицы для близи на расстоянии 33 см. Бинокулярно в условиях полной коррекции для дали усиливают коррекцию с шагом 0,25 - 0,5 дптр до тех пор, пока пациент читает текст. Разница между корригирующей и найденной линзой и есть запас относительной аккомодации.

Наиболее эффективным способом борьбы с недугом ложной близорукости является специальный комплекс упражнений для глаз:

• движения зрачками вправо, влево, вверх, вниз;
• глазные яблоки описывают круг вправо, влево;
• резкие, динамичные мигания (сжимать и открывать веки);
• фокусировка зрения на переносице — на переносицу ставят палец и смотрят на него;
• движения по диагонали (нижний угол слева, верхний угол справа, и наоборот);
• взять карандаш и рассматривать его вдали, затем вблизи;
• выставить руку в сторону, и смотреть на кончик пальца, постепенно приближая руку к себе;
• поднять согнутую в локте руку, и смотреть на пальцы, не поворачивая головы.

Лечебная гимнастика поможет освободить глаза от напряжения, улучшит зрение, общее самочувствие, настроение:

• На окно прикрепляют бумажный кружочек 5 мм чёрного или красного цвета, на который смотрят некоторое время, после чего переносят акцент внимания на дальний предмет за окном, на выбор больного. Упражнение делается 1 раз в день по 5 минут, в течение 7 дней.
• Концентрируются на пальце руки, находящемся на расстоянии. Подносят палец ближе, после чего вглядываются в дальний объект. Эта тренировка поможет наладить фокусировку зрения.
• Делают массаж век.
• Накрывают закрытые веки ладонями так, чтобы центр каждой находился на уровне зрачка (пальминг). Давить не требуется, глаза должны просто отдыхать.
• Тренировку мышцы хрусталика проводят под присмотром окулиста. Хирургических методов лечения спазма аккомодации нет, но врач может назначить капли «Атропин». После недельного курса лечения острота зрения возвращается. Но иногда эффект бывает не долгим, и зрение начинает падать ещё быстрее. Искусственное расслабление цилиарной мышцы не тренирует её, а делает слабой. Поэтому медикаментозного лечения, даже капель «Атропина» следует избегать. Лучше делать упражнения и нужно дать глазам отдохнуть.

Нами исследованы объем абсолютной аккомодации и запас относительной аккомодации зрения старшеклассников в период подготовки к экзаменам.  Для их расчета использованы формулы из п. 1.4.

Методы исследования объема абсолютной аккомодации и  измерения запаса относительной аккомодации были смоделированы в условиях городской квартиры. Была распечатана таблица Свинцова для проверки зрения, приобретено несколько пар очков с диоптриями от 0,25 -0,5. Проведен сравнительный анализ полученного результата с возрастными нормами.

Результаты исследований объема абсолютной аккомодации приведены в таблице 1:

1. Объем абсолютной аккомодации

* Объем абсолютной аккомодации (ОАА) рассчитан по формуле. Как видно из таблицы 1,  у участников № 1, 2, 5 объем абсолютной аккомодации (ОАА) совпадает с нормами , а у № 3,4 не совпадает. ( Приложение 5)

Проверка запаса относительной аккомодации (ЗОА)  отражена в таблице 2:

2. Запас относительной аккомодации

Как видно из таблицы 2, у участников № 2, 5 запас относительной аккомодации (ЗОА) в пределах нормы, а у участников № 1, 3, 4 выходит за пределы допустимых значений.

Как видно из полученных данных, у двоих участников (№ 2, 5) показатели соответствуют  возрастным физиологическим нормам.

У участника выявлено № 1 совпадение с нормами ОАА, но несовпадение с нормами ЗОА, что может привести к ложной близорукости. В связи с этим ему стоит проконсультироваться с врачом или проводить зарядку из п. 1.5.

У участников № 3, 4 выявлены проблемы со зрением:  снижен запас относительной аккомодации, что означает ухудшение зрительной работоспособности вблизи и указывает на предрасположение к миопии, а если таковая уже имеется, то на ее прогрессирование.

Так как исследование аккомодации применяют для изучения работоспособности глаза и зрительного утомления, на основании полученных результатов мы можем сделать выводы и дать соответствующие рекомендации:

• участникам № 1,3,4 посетить в целях профилактики окулиста;
• всем участникам в целях профилактики  делать восстановительную гимнастику для глаз.

Выдвинутая нами гипотеза подтвердилась частично.

Результат нашего исследования показал, что проверку объема абсолютной аккомодации и запаса относительной аккомодации зрения можно провести в домашних условиях, опираясь на инструкцию.

Опираясь на навыки и знания, приобретенные в ходе данного исследования,  можно вовремя обратиться к врачу и начать делать гимнастику для глаз с целью профилактики и  восстановления остроты зрения.

Полученный материал будет актуален в качестве дополнительного на уроках биологии в 11 классах, физики в 11 классах.

1. Недзьведь, О. В. Оптика глаза. Основы биофизики зрения : учеб.-метод. пособие / О. В. Недзьведь, В. Г. Лещенко. – Минск: БГМУ, 2008. – 35 с. 1
2. Тимофеева Т.И. Справочник по физике для студентов и абитуриентов / Т.И.  Тимофеева. М.,ООО «Издательство Астрель»: <Издательство АСТ>,2001. – 399, [1] с.: ил.

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5