Дальтонизм

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Многие люди с нарушением цветовосприятия не увидят на этом изображении число 83
Больные с протанопией не увидят числа 37
Больные с дейтанопией не увидят числа 44
Больные с тританопией не увидят числа 56
Можно ли вылечить дальтонизм? // Научпок

Дальтонизм, цветовая слепота — наследственная, реже приобретённая особенность зрения, выражающаяся в неспособности различать один или несколько цветов и оттенков. Названа в честь Джона Дальтона, который впервые дал широкодоступное описание одного из видов цветовой слепоты, на основании собственных ощущений, в 1794 году.

Содержание

[править] История термина

Впервые случай цветовой слепоты (случай Гарриса) описан Пристли и датирован 1777 г. (Любинский, 1888). Последующие наблюдения, сообщения о которых приводятся преимущественно в английской литературе конца XVIII столетия, показали, что у людей с цветовой слепотой функция глаза сохранена в полной мере во всех отношениях, кроме ощущения цветов (Данилов, 1880). Первая известная родословная нарушений цветового зрения относится к 1778 г. и принадлежит Лорту (Серебровская, 1930). Таким образом, уже в конце XVIII в. выяснилось, что цветовая слепота наследуется.[1]

Дальтон с рождения (не различал некоторые оттенки красного и зелёного цвета), но не осознавал этого до 26 лет. Позже Дальтон исследовал свой семейный дефект зрения (у него были три брата и сестра, двое из братьев страдали цветоаномалией в красной области), и подробно описал его в небольшой книге. Благодаря его публикации и появилось слово «дальтонизм», которое на долгие годы стало синонимом любого нарушения цветового зрения. Позже были обнаружены и другие аномалии цветового зрения, и тогда им дали дифференцирующие названия (так, например, неразличение оттенков в красной области спектра получило название протанопии).

[править] Причина нарушений цветового зрения

У человека в центральной части сетчатки расположены цветочувствительные рецепторы — нервные клетки, которые называются колбочки и палочки. В этих рецепторах содержатся несколько типов цветочувствительных пигментов белкового происхождения. В колбочках содержится йодопсин (общее название зрительных пигментов содержащихся в колбочках сетчатки). В состав йодопсина входят три пигмента, один из них — хлоролаб максимальная чувствительность к области соответствующей жёлто-зеленой части спектра (максимум около 534—545 нм), второй — эритролаб максимальная чувствительность к области соответствующей жёлто-красной части спектра (максимум около 564—580 нм, третий — к сине-фиолетовой части спектра (420—440 нм)).

Люди с нормальным цветным зрением имеют в колбочках все три пигмента (красный, зелёный и синий) в необходимом количестве. Их называют трихроматами (от др.-греч. χρῶμα — цвет).

Люди с нормальным цветным зрением имеют в рецепторах все три пигмента (эритролаб, хлоролаб и цианолаб) в необходимом количестве. Их называют трихроматами (от слова «хромое» — цвет).

В случае отсутствия или поражения одного (или нескольких) из фоточувствительных пигментов, у человека наблюдается аномальное цветовосприятие (различные типы Дальтонизма).

Существует альтернативное объяснение дальтонизма, не принятое современной наукой — см. Объяснение дальтонизма в нелинейной теории зрения.

[править] Исследования дальтонизма

Были обнаружены некоторые закономерности передачи дальтонизма по наследству, получившие названия «закона Нассе» и «закона Горнера». Швейцарский исследователь Горнер показал в 1876 г., что цветослепота связана с полом и наследуется по рецессивному типу. В начале нашего века стало ясно, что особенности наследования этого признака можно объяснить исходя из того, что соответствующие локусы находятся в Х-хромосоме и нормальное зрение доминантно по отношению к цветовой слепоте (Штерн, 1965).[2]

В 1855 г. была сделана первая попытка статистического определения частоты врожденного расстройства цветоощущения, когда среди 1154 обследованных мужчин Вилсон нашел 65 человек, неверно подбирающих цветные объекты друг к другу (Данилов, 1880). В 1926 г. Белл написал монографию, в которой наиболее полно собрал всю информацию по цветовой слепоте, имевшуюся к тому времени (Went, Vries -de Mol, 1976).

Как известно, для исследования цветового зрения существуют две основные группы методов — пигментные и спектральные.

К пигментным относятся методы исследования при помощи мотков цветной шерсти, шариков из цветной шерсти, псевдоизохроматических таблиц Штиллинга, цветных таблиц Ишихара, полихроматических таблиц Рабкина, таблиц Юстовой, приборов и фонарей со светофильтрами. Остановимся несколько подробнее на названных методах.

  • Метод Гольмгрена. Набор шерсти состоит из 133 различных мотков определенных цветовых оттенков. Перед испытуемым ставится задача: из кучки разноцветной шерсти выбрать все мотки одинакового цвета, но разных оттенков. Если обследуемый путает красный цвет с темными цветами, то его относят к красно-слепым, если со светлыми — к зелено-слепым. Доктор Рощевский заменил мотки Гольмгрена шариками из той же шерсти величиной 6-7 мм в диаметре (Бонвеч, 1929).
  • Таблицы Штиллинга. Таблицы имеют вид книги, каждая страница которой содержит две таблицы с цветными полями. Поля составлены из точек различной величины, цвет точек полей и цвет вписанных в них чисел из таких же точек псевдоизохроматичен, то есть смешивается цветослепыми, которые не в состоянии их прочесть. Имеется 14 таблиц с различными сочетаниями цветов и несколько таблиц одинаковых сочетаний цветов, но с различными цифрами, — всего 64 таблицы.
  • Таблицы Ишихара. Исследуемого просят назвать ряд цветных цифр на цветном фоне или проследить ход извилистой линии (при обследовании неграмотных). И цифры и фон образованы цветными точками, главным образом красными или зелеными. Они подобраны так, что страдающий цветовой слепотой не способен различать цифру или видит только часть ее, ошибочно принимает эту цифру за другую. Эти тесты следует проводить при рассеянном дневном свете, так как при другом освещении иногда получают ошибочные результаты.
  • Таблицы Юстовой. До появления этих таблиц все существующие таблицы создавались путем проб и подгонок нужных цветов при непосредственном участии цветослепых в качестве экспертов. В основу таблиц Е. Н. Юстовой легли научные данные о кривых чувствительности приемников глаза, полученные автором в 1949—1951 гг. и позволяющие найти пары цветов, неразличимые цветослепыми, чисто расчетным путем.
  • Таблицы Рабкина. По своим диагностическим свойствам полихроматические таблицы приближаются к спектральным аппаратам. Они позволяют проводить более тонкую дифференциацию двух форм аномалий дейтераномалии и протаномалии (Рабкин, 1971). С помощью таблиц в каждой из этих форм можно выделить три степени аномальности: сильную (А), среднюю (В), легкую (С).
  • Мерцательные фонари. В фонаре имеется вертикальный щиток с небольшим отверстием, через которое проходит свет. Позади этого отверстия передвигаются две пластинки. Каждая из этих пластинок содержит по пять отверстий — гнезд, из которых одно пустое, а в четырех вставлены цветные стекла. В одной пластинке имеются зеленое, красное, желтое и серое стекла, а в другой — синее, молочно-белое, матовое и серое стекла. Пластинки расположены таким образом, что стекла одной пластины могут комбинироваться со стеклами другой. В темной комнате испытуемого просят назвать цвет, который он видит непосредственно в фонаре или в зеркале, где этот цвет отражается (Бонвеч, 1929).

К спектральным приборам, предназначенным для исследования цветного зрения, относятся аппараты Гиринберга и Эбнея, аномалоскоп Нагеля, спектроаномалоскоп Рабкина.

Релей в 1881 г. описал аппарат. который давал возможность смешивать чистые спектральные цвета: можно было сравнивать чисто желтый цвет с желтым цветом, но составленным из смеси зеленого с красным (Серебровская, 1930). Релеем впервые установлено, что восприятие красного и зеленого цветов не для всех, даже обладающих нормальным зрением, индивидуумов одинаково и резко отличается от восприятия цветоаномала. Этим фактором воспользовался Нагель при конструировании своего аппарата. Как известно, при исследовании цветоощущения на аномалоскопе Нагеля перед испытуемым ставится задача: смешать красный и зеленый спектральные цвета, чтобы получить желтый цвет, равный другому чисто желтому цвету, то есть получить так называемое «равенство Релея».

Аномалоскопы конструируются таким образом, чтобы для нормального испытуемого в уравнении Релея отношение одного слагаемого к другому равнялось единице. В зависимости от формы аномалии эта дробь может быть или больше, или меньше единицы. Пронормировав ее для данного испытуемого по среднестатистическому отношению для трихроматов, получают так называемый коэффициент аномальности (Соколов, Измайлов, 1984).

Существует метод диагностики цветового зрения, основанный на построении функции цветового смешения (Джадд, Вышецки, 1978. Цит. по: Соколов, Измайлов, 1984). Хотя данный метод не имеет широкого распространения в практике, с его помощью можно получать достаточно точные результаты. Трудности применения метода вытекают из сложности получения уравнений смешения цветов: специальные лабораторные условия, длительные и сложные процедуры наблюдения и т. д. (Соколов, Измайлов, 1984).[3]

[править] Наследственная природа нарушений цветового зрения

Передача дальтонизма по наследству связана с X-хромосомой и практически всегда передаётся от матери-носителя гена к сыну, в результате чего в двадцать раз чаще проявляется у мужчин, имеющих набор половых хромосом XY. У мужчин дефект в единственной X-хромосоме не компенсируется, так как «запасной» X-хромосомы нет. Разной степенью дальтонизма страдают 2—8 % мужчин, и только 4 женщины из 1000.

Некоторые виды дальтонизма следует считать не «наследственным заболеванием», а скорее — особенностью зрения. Согласно исследованиям британских учёных[4][5], люди, которым трудно различать некоторые красные и зелёные оттенки цветов, могут при этом различать множество других оттенков. В частности, оттенков цвета хаки, которые кажутся одинаковыми людям с нормальным зрением.

[править] Приобретённый дальтонизм

Это заболевание, которое развивается только на глазу, где поражена сетчатка или зрительный нерв. Этому виду дальтонизма свойственно прогрессирующее ухудшение и трудности в различении синего и жёлтого цветов.

Одним из заболеваний, которое иногда приводит к развитию дальтонизма, является диабет.

Известно, что И. Е. Репин, будучи в преклонном возрасте, пытался исправить свою картину «Иван Грозный убивает своего сына». Однако, окружающие обнаружили, что из-за нарушения цветового зрения, Репин сильно исказил цветовую гамму собственной картины, и работу пришлось прервать.

[править] Виды дальтонизма: названия, клинические проявления и диагностика

Традиционные названия, уточняющие тип цветовой слепоты, имеют следующий смысл: красный цвет принято было называть «протос» (греч. — первый), а зеленый цвет назвали «дейтерос» (греч. — второй). Соединили такие названия цветов со словом «анопия», что значит отсутствие зрения, и стали использовать слова протанопия и дейтеранопия для обозначения цветослепоты на красный и зеленый цвет.

Встречаются люди, у которых все три пигмента в рецепторах в наличии, но активность одного из пигментов снижена. Эти люди относятся к аномальным трихроматам. Дефект красного пигмента в колбочках встречается чаще всего. По статистике, 8 % белых мужчин и 0,5 % белых женщин имеют красно-зеленый дефект цветного зрения, три четверти из них — аномальные трихроматы.

В некоторых случаях наблюдается лишь ослабление цветоощущения — протаномалия (ослабление восприятия красного цвета) и дейтераномалия (ослабление восприятия зелёного цвета). Цветовая слепота тоже проявляется как семейное отклонение с рецессивным типом наследования и встречается у одного человека из миллиона. Но в некоторых районах мира частота встречаемости наследственных заболеваний может быть больше. На небольшом датском острове, население которого длительное время вело замкнутый образ жизни, среди 1600 жителей было зарегистрировано 23 больных с полной цветовой слепотой — результат случайного размножения мутантного гена и частых родственных браков.

Цветовая слепота — тританопия, встречается крайне редко. При тританопии не различаются синие и жёлтые цвета, все цвета спектра представляются оттенками красного и зеленого.

При цветоаномалии третьего типа (тританопия), глаз человека не воспринимает синей части спектра, Аномалия связана с нарушением выработки светочувствительного пигмента цианолаба, отвечающего за восприятие сине-фиолетового цвета.

Если у человека отсутствует один из фоточувствительных пигментов, то его называют дихроматом.

Люди, у которых отсутствует красный пигмент эритролаб, — это протанопические дихроматы, те, у кого отсутствует зеленый пигмент хлоролаб, — дейтеранопические дихроматы, те, у кого отсутствует синий пигмент цианолаб, — тританопические дихроматы.

Потеря колбочек, чувствительных к красному спектру, — протан-дефект, к зелёному — дейтан-дефект, к синему — тритан-дефект.

[править] Клинические проявления

Клинически различают полную и частичную цветовую слепоту.

  • Реже всего наблюдается полное отсутствие цветного зрения[6] .

На сегодняшний день тщательно описаны три основных типа цветоаномалии:

1. Первый называют дальтонизмом 1-го рода — протанопия при котором невозможно отличить зелёные оттенки от красных.
2. Второй тип цветоаномалии принято называть дальтонизмом 2-го рода — дейтеранопия при котором невозможно отличить зелёные оттенки от синих.
3. Третий тип цветоаномалии принято называть — тританопия. Характеризуется отсутствием цветовых ощущений в сине-фиолетовой области спектра, встречается крайне редко. При тританопии все цвета спектра представляются оттенками красного или зелёного.

[править] Диагностика

Характер цветового восприятия определяется на специальных полихроматических таблицах Рабкина. В наборе цветных листов — таблиц имеется изображение на которых (обычно цифры) состоит из множества цветных кружков и точек, имеющих одинаковую яркость, но несколько различных по цвету. Человеку с частичной или полной цветовой слепотой (дальтонику), не различающему некоторые цвета на рисунке, таблица кажется однородной. Человек с нормальным цветовосприятием (нормальный трихромат) способен различить цифры или геометрические фигуры, составленные из кружков одного цвета.

Дихроматы: различают слепых на красный цвет (протанопия), у которых воспринимаемый спектр укорочен с красного конца, и слепых на зелёный цвет (дейтеранопия).

При протанопии красный цвет воспринимается более тёмным, смешивается с тёмно-зелёным, тёмно-коричневым, а зелёный — со светло-серым, светло-жёлтым, светло-коричневым. При дейтеранопии зелёный цвет смешивается со светло-оранжевым, светло-розовым, а красный — со светло-зеленым, светло-коричневым.

[править] Профессиональные ограничения при ослаблении цветовосприятия

Цветовая слепота может ограничить возможности человека при исполнении тех или иных профессиональных навыков. Зрение врачей, водителей, моряков и лётчиков тщательно исследуется, так как от его правильности зависит жизнь многих людей.

Дефект цветового зрения впервые привлёк к себе внимание общественности в 1875 году, когда в Швеции, около города Лагерлунда, произошло крушение поезда, повлёкшее большие жертвы. Оказалось, что машинист не различал красный цвет, а развитие транспорта именно в то время привело к широкому распространению цветовой сигнализации. Эта катастрофа привела к тому, что при приёме на работу в транспортную службу стали в обязательном порядке оценивать цветоощущение.

В Турции и Румынии людям с нарушениями цветоощущения не выдаются водительские права. В России, до 1 января 2012 года, дальтоники при дихромазии могли получить только водительские права категории A или категории B без права работы по найму[7],с 1.01.2012 введен полный запрет на получение прав с нарушением цветоощущения[8]. В остальных странах Европы ограничений для дальтоников при выдаче водительских удостоверений нет.

[править] Особенности цветового зрения у других видов

Зрительные органы многих видов млекопитающих ограниченно способны воспринимать цвета (часто — только несколько оттенков), а некоторые животные в принципе не способны различать цвета. С другой стороны, многие животные способны лучше человека различать градации тех цветов, которые важны для их жизнедеятельности. Многие представители отряда непарнокопытных (в частности, лошади) различают оттенки коричневого, которые человеку кажутся одинаковыми (от этого зависит, можно ли есть данный лист); белые медведи способны различать оттенки белого и серого более, чем в 100 раз лучше человека (при таянии цвет меняется, по оттенку цвета можно пытаться сделать вывод, проломится ли льдина, если на неё наступить).

[править] Проявления и классификация различных типов дальтонизма

Среди исследователей в соответствии с трехкомпонентной гипотезой цветового зрения принята классификация форм цветового зрения Криса и Нагеля, согласно которой цветовое зрение имеет следующие основные виды: 1) нормальная трихромазия, 2) аномальная трихромазия, 3) дихромазия, 4) монохромазия (Рабкин, 1971)[9]:

  • Нормальная трихромазия. В соответствии с трехкомпонентной гипотезой цветового зрения нормальное цветоощущение называется нормальной трихромазией, а лица с нормальным цветным зрением — нормальными трихроматами. Для нормальных трихроматов видимый спектр света представляется последовательностью спектральных цветов в зависимости от световых волн различных частот (от темно-красного через ярко-красный, оранжевый, желтый, желто-зеленый, зеленый, синий до темно-фиолетового). При обычных условиях наблюдения наиболее яркая часть спектра приходится на участок длин волн от 540 до 570 нм (желтовато-зеленый), а от середины этого интервала яркость понижается как в сторону более длинных, так и в сторону более коротких волн (Джадд, Вышецки, 1978).
  • Аномальная трихромазия. В зависимости от длины волны светового раздражителя и его расположения в спектре цветовоспринимающие рецепторы обозначают греческими словами: протос — красный, дейтерос — зеленый, тритос — синий. В соответствии с этим при аномальной трихромазии различают ослабление восприятия основных цветов: красного — протаномалия, зеленого дейтераномалия, синего тританомалия. Аномальные трихроматы с большей или меньшей трудностью различают цвета, между которыми дихроматы не видят никакой разницы вообще, поэтому рассматриваемый случай аномалии занимает промежуточное положение между нормальной трихромазией и дихромазией (Джадд, Вышецки, 1978).
  • Дихромазия. Дихромазия характеризуется более глубоким нарушением цветового зрения, при котором полностью отсутствует восприятие одного из трех цветов: красного (протанопия), зеленого (дейтеранопия) или синего (тританопия).

В зависимости от основных свойств определенного цвета — цветового тона, насыщенности или чистоты и яркости — протанопы смешивают красные цвета с серым либо с желтыми и темно-зелеными, голубые — с розовыми, синие — с фиолетовыми и пурпурными. Дейтеранопы смешивают зеленые цвета с серыми, желтыми, красными, голубые — с фиолетовыми. Для цветовосприятия протанопов характерно укорочение красного конца спектра и наличие нейтральной зоны (ахроматической в районе −490 нм, максимум яркости определяется ими в области желтовато-зеленого цвета). Цветоощущение дейтеранопов характеризуется нейтральной зоной в районе −500 нм, максимум яркости в спектре определяется ими в области оранжевого цвета.

Дихроматическое зрение может также состоять в неразличении желтых и синих цветов (более точно — зеленовато-желтых и пурпурно-синих). Этот тип дихромазии относится к тританопии (Джадд, Вышецкий, 1978). Цвета видимого спектра представляются тританопу красными на длинноволновом конце и становятся все более и более сероватыми по мере приближения к нейтральной точке (на длине волны приблизительно 570 нм). От нейтральной точки к коротковолновому концу спектра воспринимаемый им цветовой тон — это зеленый или голубой, насыщенность которого возрастает до длины волны примерно 470 нм, после чего резко понижается до нуля на самом конце спектра. Тританоп путает синевато-пурпурный и зеленовато-желтый цвета друг с другом и с серым цветом.

  • Монохромазия. Сущность монохромазии (ахроматопии) заключается в том, что человек совершенно не различает цветов, кажущихся ему серыми, но различает степень яркости (Кацнельсон, 1933). Первое, что бросается в глаза при осмотре монохромата, это светобоязнь и нистагм. Постоянное нистагматическое движение его глаз является аргументом в пользу гипотезы, согласно которой эти движения обусловлены необходимостью постоянной смены работающих частей сетчатки (палочек) и являются целесообразным приспособлением в работе зрительного анализатора. Во время рассматривания предмета больной фиксирует изображение объекта областью сетчатки. Областью фиксации является окрестность центральной ямки, которая выполняет функции центрального углубления сетчатки (Ярбус, 1955).[10]

[править] Лечение дальтонизма

«Красный-зелёный» дальтонизм обусловлен мутацией, и проявляется, как X-связанный рецессивный признак (передаётся по наследственности по женской линии, но проявляется исключительно у мужчин)

В настоящее время дальтонизм считается неизлечимым. Однако, иногда продолжают появляться сообщения о том, что разработана технология позволяющая изменить ощущения при цветовосприятии, например за счет внедрения в клетки сетчатки недостающих генов с помощью методов генной инженерии с использованием в качестве вектора вирусных частиц. Так, в 2009 г. в Nature появилась публикация об успешном испытании этой технологии на обезьянах, многие из которых от природы плохо различают цвета определённых оттенков[11].

[править] См. также

[править] Источники

  1. http://pc601s.vigg.ru/Atlas/C_3_1_2.htm Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Ю. Г. Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.
  2. http://pc601s.vigg.ru/Atlas/C_3_1_2.htm Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Ю. Г. Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.
  3. http://pc601s.vigg.ru/Atlas/C_3_1_2.htm Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Ю. Г. Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.
  4. Colour blindness may have hidden advantages : Nature News
  5. Biology News: Colour blindness may have hidden advantages
  6. http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/humanvisionhome.html
  7. Министерство здравоохранения СССР. Приказ о совершенствовании системы медицинских осмотров трудящихся и водителей индивидуальных транспортных средств, 29.09.1989 г. № 555 в ред. Приказа Минздравмедпрома РФ № 280, Госкомсанэпиднадзора РФ № 88 от 05.10.1995; Приказа Минздравмедпрома РФ от 14.03.1996 № 90
  8. Приказ Минздравсоцразвития РФ от 12.04.2011 N 302н
  9. http://pc601s.vigg.ru/Atlas/C_3_1_2.htm Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Ю. Г. Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.
  10. http://pc601s.vigg.ru/Atlas/C_3_1_2.htm Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Ю. Г. Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.
  11. Элементы — новости науки: Обезьян вылечили? от дальтонизма при помощи генной терапии

[править] Литература

  • Квасова М. Д. Зрение и наследственность. — Москва / Санкт-Петербург, 2002.


Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты