[eye love scuba]

Θα προσπαθήσω να εξηγήσω το φαινόμενο όσο πιο απλά γίνεται, αλλά από την άλλη δίνοντας τις αναγκαίες πληροφορίες, ώστε να μη δημιουργηθούν νοηματικά κενά. Δυστυχώς αυτό το κάνει κάπως πολύπλοκο, όμως νομίζω ότι θα είναι κατανοητό από όλους.
Πριν φτάσουμε στο πείραμα θα ξεκινήσουμε από κάποιες έννοιες οπτικής και φυσιολογίας του οπτικού συστήματος του ανθρώπου.
Ταυτόχρονα ανεβάζω 4 σχήματα και 1 link από μία πιο πρόσφατη δημοσίευση της ομάδας. Το αρχείο είναι μεγάλο, αν κάποιος το θέλει το στέλνω με email.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?t...0in%20children

Διάθλαση (refraction) ονομάζεται η αλλαγή της κατεύθυνσης ενός κύματος (στη συγκεκριμένη περίπτωση ενός ηλεκτρομανητικού κύματος που είναι το φως) όταν περνά από ένα μέσο μετάδοσης σε ένα άλλο στο οποίο η ταχύτητα μετάδοσης είναι διαφορετική. Ο δείκτης διάθλασης (refractive index) είναι το μέτρο της ταχύτητας μετάδοσης του φωτός σε ένα μέσο σε σχέση με αυτήν στο κενό.
Μονάδα μέτρησης της διαθλαστικής δύναμης είναι διοπτρία (που αντιστοιχεί στους «βαθμούς» που μας μετρά ο οφθαλμίατρος)

Προσαρμογή (accommodation) είναι η μεταβολή της διαθλαστικής ικανότητας του οφθαλμού με στόχο την ακριβή εστίαση στον αμφιβληστροειδή (φωτοευαίσθητος χιτώνας του οφθαλμού (retina) ) αντικειμένων που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις από το μάτι.

Τα διαθλαστικά μέσα του οφθαλμού (δηλαδή αυτά που μεταβάλουν την κατεύθυνση του φωτός όταν αυτό περνά από αυτά) είναι ο κερατοειδής (cornea) και ο φακός (lens). Η συνολική διαθλαστική δύναμη του ματιού είναι περίπου 60 διοπτρίες, από τις οποίες οι 43-45 οφείλονται στον κερατοειδή. Αιτία της μεγάλης διαθλαστικής δύναμης του κερατοειδούς είναι η διαφορά στον δείκτη διάθλασής του σε σχέση με τον αέρα. Υποβρυχίως η διαφορά αυτή εάν δε φοράμε μάσκα χάνεται (γιατί ο δείκτης διάθλασης νερού και κερατοειδούς είναι σχεδόν ίδιος) και ο κερατοειδής δεν έχει διαθλαστικές ιδιότητες!


Αντανακλαστικό της προσαρμογής


Οι ακτίνες που προέρχονται από ένα φωτεινό αντικέιμενο που βρίσκεται θεωρητικά άπειρα μακριά διαθλώνται κατά κύριο λόγο στον κερατοειδή και πολύ λιγότερο στο φακό και εστιάζονται στον αμφιβλήστροειδή (Σχ. 1) (με την προϋπόθεση ότι το μάτι είναι εμμετρωπικό, δεν έχει δηλαδή μυωπία ή υπερμετρωπία- ας μην τις μπλέξουμε τώρα αυτές).


Όταν το αντικείμενο πλησιάζει, τότε μέσω μίας νευρομυϊκής διεργασίας αυξάνει η καμπυλότητα του φακού αυξάνοντας το μήκος του στον προσθοπίσθιο άξονα και έτσι αυξάνοντας τη διαθλαστική του δύναμη. Έτσι το αντικείμενο εστιάζεται και πάλι στον αμφιβληστροειδή (Σχ. 2). Η καμπυλότητα του κερατοειδή δεν μπορεί να μεταβληθεί (μόνο τεχνητά, εκεί στοχεύουν οι διαθλαστικές επεμβάσεις). Η δυνατότητα μεταβολής της καμπυλότητας του φακού εξασθενεί προοδευτικά με την ηλικία λόγω κυρίως σκλήρυνσης του φακού και αύξησης του μεγέθους του και όχι τόσο εξασθένησης του υπέυθυνου μυός και από 16 περίπου διοπτρίες που είναι στην ηλικία των 10 ετών πέφτει στις 2,5-3 στην ηλικία των 42 και μετά σχετικά γρήγορα πιο κάτω. Αυτό ονομάζεται πρεσβυωπία. Δεν υπάρχει αποδεκτός τρόπος εξάσκησης για να επιβραδύνει κανείς την εμφάνιση της πρεσβυωπίας. Ας το κατήσουμε αυτό στο πίσω μέρος του μυαλού μας αν πιστεύουμε ότι θα μπορέσουμε να μιμηθούμε τα 10χρονα παιδιά στην κατάδυση!!

Όταν οι οφθαλμοί εστιάζουν σε ένα κοντινό αντικέιμενο, τότε συγκλίνουν (κοιτάνε προς τα μέσα, στραβίζουν) και οι κόρες συστέλλονται. Η τριπλέτα αυτή αποτελλούμενη από αλλαγή της καμπυλότητας του φακού, σύγκλιση και σύσπαση της κόρης ονομάζεται αντανακλαστικό της προσαρμογής. Η βασική εντολή έρχεται από ανώτερα εγκεφαλικά κέντρα που αναγνωρίζουν τη θολή εικόνα και δίνουν εντολή να γίνει προσαρμογή. Ενώ είναι εκούσια λειτουργία και άρα μαθαίνεται, δεν έχουμε έλεγχο στο ποσοστό σύγκλισης και στη σύσπαση της κόρης και αυτό αναπροσαρμόζεται αυτόματα ανάλογα με το ερέθισμα και την ηλικία.


Αντανακλαστικό του φωτός

Όταν το ποσό του φωτός που πέφτει στον αμφιβληστροειδή είναι αυξημένο η κόρη συστέλλεται (μύση) και όταν μειωθεί διαστέλλεται (μυδρίαση). Το φαινόμενο αυτό λέγεται αντανακλαστικό του φωτός, μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα της προσαρμογής και δεν υπόκειται σε εκούσιο έλεγχο.


Φυτικό (Αυτόνομο) νευρικό σύστημα

Πρόκειται για το τμήμα του νευρικού μας συστήματος που βάσει της παραδοσιακής θεωρίας δε υπόκειται σε εκούσιο έλεγχο και ελέγχει τις βασικές λειτουργίες του σώματος. Χωρίζεται σε συμπαθητικό (που «δίνει γκάζι») και παρασυμπαθητικό (που «επιβραδύνει»). Διέγερση του συμπαθητικού οδηγεί σε διαστολή της κόρης ενώ διέγερση του παρασυμπαθητικού σε συστολή.



Γενικά, η μείωση της διαμέρου της κόρης οδηγέι σε αύξηση του βάθους πεδίου, δηλαδή του χώρου μέσα στον οποίο όταν βρίσκεται ένα αντικείμενο φαίνεται καθαρά, όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως στο topic.





Καταδύσεις και πείραμα

Εάν καταδυθούμε χωρίς μάσκα τότε ο κερατοειδής, για λόγους που ανέφερα πιο πάνω χάνει τις διαθλαστικές του ιδιότητες και η εικόνα εστιάζεται σημαντικά πίσω από τον αμφιβληστροειδή (περίπου σαν το μάτι να έχει 40 βαθμούς υπερμετρωπίας...!). Η εικόνα είναι εξαιρετικά θολή (Σχ. 3).


Εάν ασκηθεί προσαρμογή από το φακό, τότε το είδωλο θα μετακινηθεί πλησιέστερα στον αμφιβήστροειδή και θα είναι ευκρινέστερο (Σχ. 4). Το πρόβλημα είναι ότι ο εγκέφαλος δεν έχει μάθει να ενεργοποιεί την προσαρμογή για τόσο θολές εικόνες και έτσι δεν το κάνει.

Τα παιδιά των Moken κάνουν το εξής:

Καταδυόμενα έχουν εκπαιδεύσει τον εγκέφαλό τους να ενεργοποιεί το μέγιστο της προσαρμογής τους, που στην ηλικία τους είναι 15-16 διοπτρίες, αντισταθμίζοντας μερικώς την απώλεια από τον κερατοειδή. Ταυτόχρονα η τόσο έντονη προσαρμογή οδηγεί σε μείωση της διαμέτρου της κόρης και σύγκλιση των οφθαλμών, όπως φαίνεται στην εικόνα της 2ης δημοσίευσης.
Η μείωση της διαμέτρου της κόρης οδηγεί σε αύξηση του βάθους πεδίου όπως στο διάφραγμα της φωτογραφικής μηχανής με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη ευκρίνεια.
Επιπλέον υποβρυχίως επικρατούν τα γαλαζοπράσινα χρώματα, που, λόγω του χαμηλότερου μήκους κύματός τους, εστιάζονται πιο μπροστά στον οπτικό άξονα.
Όταν καταδυόμαστε ενεργοποιείται το καταδυτικό αντανακλαστικό με επικράτηση του παρασυμπαθητικού συστήματος. Αυτό οδηγεί σε μείωση της διαμέτρου της κόρης και αύξηση του βάθους πεδίου.
Από την άλλη, οι χαμηλές συνθήκες φωτισμού υποβρυχίως ανταγωνίζονται τη μείωση της διαμέτρου της κόρης (αντανκλ. του φωτός).


Συμπέρασμα

• Tα πειράματα έδειξαν ότι τα παιδιά Moken έχουν εκπαιδεύσει τον εγκέφαλό τους να ενεργοποιούν το μέγιστο της προσαρμογής τους υποβρυχίως. Η μείωση της διαμέτρου της κόρης είναι δευτερεύον φαινόμενο και όχι ανεξάρτητο από το πρώτο.
• Τα παιδιά από τη Σουηδία κατάφεραν ακριβώς το ίδιο μετά από εξάσκηση.
• Οι μετρήσεις οπτικής οξύτητας έγιναν αντικειμενικά.
• Δεν στοιχειωθετείται ούτε γενετικός ούτε εξελικτικός παράγοντας μέχρι τώρα για όσα αναφέρθηκαν, πρόκειται μόνο για εξάσκηση (επίκτητο στοιχείο).
• Η όραση παραμένει θολή υποβρυχίως, σημαντικά, ακόμα με με την ενεργοποίηση της πλήρους προσαρμογής.

Ενήλικες, ακόμα και σε νεαρή ηλικία, είναι βάσει όσων προαναφέρθηκαν απίθανο να πλησιάζουν τις ικανότητες υποβρύχιας όρασης 10χρονων παιδιών, λόγω της φυσιολογικής μείωσης της προσαρμογής με την ηλικία.

Οι μύωπες έχουν σχετικό πλεονέκτημα στην υποβρύχια όραση χωρίς μάσκα γιατί το είδωλο σε αυτούς εστιάζεται μπροστά από τον αμφιβληστροειδή υπό φυσιολογικές συνθήκες εάν δε φορούν διόρθωση. Εντελώς θεωρητικά ένα παιδί 10 ετών με 20 βαθμούς μυωπία μπορεί να βλέπει χωρίς τα γυαλιά του πολύ πιο καθαρά υποβρυχίως από οποιονδήποτε άλλον.


Κατά τη γνώμη μου, είμαστε όντα της στεριάς με στοιχεία στη φυσιολογία μας που μας βοηθούν να εξασκούμε περιορισμένη υποβρύχια δραστηριότητα. Με τίποτα από τα παραπάνω δε τίθεται θέμα υδρόβιου πιθήκου, όσο ελκυστική και αν ακούγεται η θεωρία σε εμάς τους αυτοδύτες. Σε έναν που ζει και μεγάλωσε στις Άλπεις μάλλον μία αντίθετη θεωρία θα του άρεσε, όταν διαβάζει για απίστευτα κατορθώματα αναρριχητών και ορειβατών. Ίσως ότι προερχόμαστε από κάποιο πίθηκο των βουνών με ασύλληπτες ικανότητες ισορροπίας και ανοχής στη νόσο του υψομέτρου...