СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ БИОРИТМАМИ

Название	СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ БИОРИТМАМИ
Разработчик (Авторы)	Пятин Василий Федорович, Маслова Ольга Александровна, Маслов Олег Константинович
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	199083
Дата регистрации	13.08.2020
Правообладатель	Пятин Василий Федорович
Область применения (класс МПК)	A61F 9/00 (2006.01) A61F 9/02 (2006.01) A62B 15/00 (2006.01)

Описание изобретения

Полезная модель относится к области медицины, в частности к биоритмологии, и предназначена для нормализации функций биоритмов организма человека.

Известны технические решения очков Hi-Tek Designes London Alexander со свободным светопропусканием на сетчатку глаз, выполняющие эстетические функции и предназначенные для артистов, DJ, стилистов, видеошутера и фильмов (1).

Недостатком всех технических решений очков Hi-Tek Designes является отсутствие конструктивного решения для блокирования по зрительной оси глаза световых лучей, фокусируемых на область наибольшей остроты зрения на сетчатке глаза (макула) и отсутствие технического решения для блокирования раздражающего действия на сетчатку сильного излучения солнечного света при взоре через очки Hi-Tek-Alexander на Солнце.

Известны концепты очков будущего со свободным светопропусканием через линзы, которые предназначены для удовлетворения разных эстетических запросов людей (2).

Недостатками всех концептуальных моделей очков будущего является отсутствие в решениях предлагаемых конструкций избирательного блокирования по зрительной оси глаз лучей светового потока, фокусируемого на макулу сетчатки глаз, а именно на область наибольшей остроты зрения и отсутствие технического решения для блокирования раздражения сетчатки глаз световым потоком при направлении взора через линзы очков на солнечное излучение.

Известна модель очков, предназначенных для защиты от ультрафиолетового солнечного излучения (3).

Недостатком технического решения модели очков является отсутствие избирательного блокирования лучей центрального светового потока, фокусируемого оптической системой глаза непосредственно на область наибольшей остроты зрения (макула) и отсутствие технического решения для блокирования раздражающего воздействия на сетчатку глаз интенсивного солнечного света при прямом взоре через линзы очков на Солнце.

Известны модели солнцезащитных очков, предназначенных для уменьшения светового потока на сетчатку глаза естественного солнечного освещения (4).

Недостатком полезных моделей солнцезащитных очков является отсутствие полного ингибирования лучей центрального светового потока, фокусируемого оптической системой глаза на область наибольшей световой чувствительности сетчатки (макула) и наличие технического решения линз, направленное на уменьшение яркости световых лучей, попадающих на периферические области сетчатки, где расположены фоторецепторы циркадианной системы - собственные меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки.

Известны модели очков для зрения, предназначенные для коррекции аномалий оптической системы глаза (5).

Недостатком известных моделей очков является отсутствие блокирования центрального светового потока, фокусируемого оптической системой глаза на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаз (макула) и наличие технического решения линз, уменьшающего яркость световых лучей, направленных через оптическую систему глаза на периферические области сетчатки, где расположены фоторецепторы циркадианной системы - меланопсин-содержащие ганглиозные клетки.

Известны очки для вождения транспортного средства (6).

Недостатком известных моделей очков является отсутствие блокирования лучей светового потока, фокусируемых на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаз (макула) и наличие технического решения существенно уменьшающего яркость световых лучей, фокусируемых на периферические области сетчатки, где расположены собственные меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки, являющиеся фоторецепторами циркадианной системы человека.

Известны компьютерные линзы для очков, которые фильтруют вредный сине-фиолетовый свет, уменьшают уровень повреждения клеток сетчатки на 25% благодаря фильтрации, увеличивают в 25 раз защиту от УФ-излучения (по сравнению с прямым воздействием на сетчатку), смягчают риск развития возрастной макулярной дегенерации, позволяют проходить сине-голубому свету, пропускают максимум видимого света, включая сине-голубой, сохраняя его эффект для зрения и общего хорошего самочувствия, обеспечивают полную защиту линз от бликов, царапин, пыли и воды, защита передней поверхности: отражает 20% сине-фиолетового света и 100% УФ-излучения, предназначены для постоянного ношения (7).

Недостатком известных моделей очков с компьютерными линзами является отсутствие блокирования световых лучей, фокусируемых на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаз (макула) и техническое решение линз, уменьшающее яркости лучей светового потока, попадающего вне макулы, а именно на периферические области сетчатки, где расположены собственные меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки, которые моносинаптически контролируют нейроны супрахиазматических ядер гипоталамуса.

Известны очки с дырочками, предназначенные для фокусирования зрения на точке лучшего видения (на макуле) и латерального ингибирования световых лучей, когда взор ориентирован на конкретной дырочке в очках, а изображение проецируется на точке лучшего видения (8).

Недостатком известного технического решения очков с дырочками является отсутствие блокирования по зрительной оси глаз светового потока, фокусируемого на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаза (макула) и наличие технического решения, ингибирующего световые лучи, направленные на периферические области сетчатки, где расположены фоторецепторы циркадианной системы, а именно собственные меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки.

Известны очковые линзы BLUECUT для очков компании LTL (Италия), которые отсекают вредный синий свет (9).

Недостатком технического решения известной модели линз для очков является отсутствие полного ингибирования световых лучей, фокусируемых на область максимальной чувствительности сетчатки глаз (макула), а также отсутствие технического решения линз, которое блокирует сильное раздражающее действие интенсивного светового излучения при прямом взоре через линзы очков на Солнце.

Известны очковые линзы Crizal Prevencia компании Essilor (Франция), которые пропускают максимум видимого света, включая полезный сине-голубой, благодаря технологии выборочной фильтрации, а именно фильтруют вредный сине-фиолетовый свет и тем самым уменьшают уровень повреждения клеток сетчатки на 25%, увеличивают в 25 раз защиту от УФ-излучения (по сравнению с прямым воздействием на сетчатку) (9).

Недостатком известной модели линз для очков является отсутствие полного ингибирования по зрительной оси глаза световых лучей, фокусируемых на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаз (макула) и наличие в линзах свойства уменьшать интенсивность световых лучей, направленных на периферические области сетчатки, где расположены фоторецепторы циркадианной системы.

Известны очковые линзы CARL ZEISS DURA VISION® BLUEPROTECT (Германия), с покрытием DuraVision® BlueProtect для людей, которые много времени проводят в помещении при свете светодиодных ламп, за мониторами телевизора, компьютера, с мобильными цифровыми устройствами, блокируют повреждающий сетчатку синий свет (380-455 нм) и сохраняют светопропускание лучей с длиной волны выше 460 нм для регуляции суточных биоритмов (9).

Недостатком известной модели линз для очков является отсутствие полного блокирования прямых световых лучей по зрительной оси глаза, фокусируемых на область максимальной чувствительности сетчатки глаз и наличие технического решения, которое не препятствует раздражению сетчатки интенсивным световым потоком при направлении взора на Солнце.

Известны очковые линзы SYNCHRONY НМС BLUE, которые блокируют светопропускание лучей с длинной волны в диапазоне 380-455 нм (вредный синий свет) и сохраняют светопропускания лучей с длиной волны свыше 460 нм для регуляции суточных биоритмов (9).

Недостатком известной модели линз для очков является отсутствие блокирования световых лучей по зрительной оси глаза, фокусируемых на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаз (макула) и наличие технического решения линз, не препятствующее сильному раздражению сетчатки световым потоком при направлении взора на Солнце.

Известна линза для дырчатых очков, представляющая непрозрачную пластину с отверстиями, соседние из которых расположены в вершинах равносторонних треугольников, а каждое из которых выполнено в виде шестиугольника с расстоянием между центрами соседних отверстий равно (5-6)А, где А - сторона шестиугольника для обеспечения увеличения остроты зрения после тренировки в очках (10).

Недостатком известной конструкции является очков является отсутствие блокирования центрального светового потока по зрительной оси глаза и наличие технического решения, блокирующее периферическое зрение в периферических отделах сетчатки, в пределах которой расположены собственные меланопсин-содержащие клетки сетчатки, являющиеся фоторегуляторами циркадианной системы.

Известны очки, в которых используются фильтры-экраны для перекрытия от ослепляющих фар, нанесенные на стекла входных окон в центральной, верхней и нижней частях поля зрения, а для хорошей видимости трассы ночью они имеют прозрачные окна, расположенные выше или ниже экранов, при этом экраны могут быть выполнены в виде отдельных элементов, например, формируемых путем взаимного наложения полосовых элементов с соответствующим взаимным сдвигом (11).

Недостатком известной конструкции очков является отсутствие блокирования светового потока по зрительной оси глаза, фокусируемого на область максимальной световой чувствительности сетчатки глаза и техническое решение, блокирующего на одной стороне в зависимости от право- или левостороннего движения по дороге периферическое зрение, которое осуществляется фоторецепторами периферических областей сетчатки, в которых также расположены собственные меланопсин-содержащие клетки сетчатки, и, которые контролируют циркадианную систему в зависимости от внешней освещенности.

Известны очки, содержащие две вставляемые в очковую оправу непрозрачные перфорированные пластины со сквозными круглыми отверстиями, когда оси сквозных отверстий расположены параллельно друг другу и нормально к наружной поверхности пластин (12).

Недостатком известного решения конструкции очков является отсутствие блокирования световых лучей, фокусируемых в область максимальной световой чувствительности сетчатки глаз (макула) и ингибирование светового потока, проецируемого на периферические области сетчатки, где расположены фоторецепторы циркадианной системы - меданопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки.

Целью полезной модели является блокировка светопропускания через линзы очков по зрительной оси каждого глаза с индивидуальной настройкой положения светоблокирующих элементов относительно межзрачкового расстояния, не препятствующего светопропусканию через линзы очков в угловых размерах периферического зрения.

Эта цель достигается тем, что на линзах очков по зрительной оси каждого глаза с помощью магнитов фиксируются подвижные диски с диаметром, достаточным для блокирования светопропускания лучей на макулярную область, и не блокирующих светопропускание лучей через линзы на периферические области сетчатки.

Солнцезащитные очки для управления биоритмами изображены на рис. 1. Очки состоят из оправы (1), линз (2), непрозрачных дисков (3), внутри которых находятся магниты (4) и расположенных либо на внешней, либо на внутренней стороне линзы (2) и магнитов (4), предназначенных для фиксации дисков (3) на линзах (2) и расположенных на линзах (2) с противоположной стороны от непрозрачных дисков (3).

Устройство (рис. 1) используется следующим образом. Человек надевает очки с подвижно фиксированными с помощью магнитов (4) на линзах (2) магнитными дисками (3), как показано на рис. 1. Затем человек закрывает один глаз и направляет взор открытого глаза, например, на Солнце и перемещает магнитный диск (3) по поверхности линзы таким образом, чтобы полностью блокировать световой поток от солнечного диска по зрительной оси глаза. Затем закрывает глаз и не изменяя положения головы и направления взора на Солнце открывает другой глаз и также перемещает магнитный диск (3) по поверхности другой линзы (2) таким образом, чтобы полностью блокировать световой поток солнечных лучей по зрительной оси глаза. После настройки положения дисков человек открывает оба глаза и направляет фокус взора обоих глаз на центр дисков, подвижно фиксированных на линзах, которые по эффекту стереоскопии воспринимаются как один диск (рис. 2). В результате область максимальной световой чувствительности сетчатки (макула) становится слабо освещенной рассеянным естественным солнечным светом. Колбочки, расположенные в области макулы не участвуют в зрительном цветовосприятии и не стимулируются интенсивным солнечным световым потоком и, таким образом не оказывают модулирующего влияния на циркадианную регуляцию. При этом, что самое главное, остается не измененным интенсивность естественного светового потока видимых лучей, в том числе в области голубой части спектра, на периферические области сетчатки каждого глаза, в пределах которых локализованы меланопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки, контролирующие циркадианные ритмы. Эти фоторецепторы циркадианной системы не участвуют в зрительном восприятии и моносинаптически проецируют аксоны к нейронам супрахиазматических ядер гипоталамуса, как центра биоритмов мозга и организма. Фоторецепторы циркадианных биоритмов, расположенные по периферии сетчатки поверхностно, обладают низкой фоточувствительностью по сравнению с колбочками и палочками и фототрансдукция в меланопсин-содержащих ганглиозных клетках сетчатки происходит при попадании на них электромагнитного излучения 480 нм. При естественном солнечном освещении этот спектр световых лучей присутствует в ранние утренние (6-10 часов) и ранние вечерние часы (16-18 часов). Поэтому заявляемые солнцезащитные очки для управления биоритмами целесообразно применять в ранние утренние (6-10 часов) и ранние вечерние часы (16-18 часов), когда небосвод не закрыт облаками и Солнце находится на его открытом пространстве. В другое время дня спектр солнечного света длинной 480 нм рассеивается в атмосфере и не участвует в управлении циркадианной системы. Для эффективного использования заявляемых солнцезащитных очков с целью управления циркадианными биоритмами человек должен надеть очки, как описано выше, и направить взор на Солнце, полностью его закрыв диском (3) на линзах (2) очков. При этом световые лучи попадают на сетчатку каждого глаз только в ее периферических отделах, где расположены меланопсин-содержащие ганглиозные клетки, контролирующие нейроны супрахиазматических ядер гипоталамуса - центральные регуляторы циркадианных биоритмов. Длительность применения заявляемых солнцезащитных очков для управления биоритмами - от 5 мин и более, т.е. в течение всего времени присутствия в спектре солнечного света максимума длины электромагнитного излучения в области 480 нм в ранние утренние и ранние вечерние часы.

Физиологическая роль собственных меданопсин-содержащих ганглиозных клеток сетчатки исключительно важна в онтогенезе организма человека: эти нейроны первыми появляются в структуре сетчатки на этапе внутриутробного развития и далее меланопсин участвует в контроле процессов развития клеточных структур сетчатки, например, колбочек, а также ангиогенеза (13). После рождения и на протяжении всей жизни человека меданопсин-содержащие ганглиозные клетки сетчатки (примерно 3-5% от всей популяции ганглиозных нейронов) контролируют центральные биоритмы в нейронах супрахиазматических ядер, а нейроны этих ядер, в свою очередь, контролируют биоритмы всех периферических клеток органов и тканей организма человека.

Традиционно человек пребывает в среде обитания в условиях низкой освещенности, которая не соответствует по яркости спектру естественной солнечной освещенности. Это приводит к формированию десинхронозов и возрастных нейро-эндокринных заболеваний, сезонных депрессий, инсомнии, нарушению цикла «бодрствование-сон», возрастным заболеваниям, ведущих к тяжелым когнитивным нарушениям памяти и поведения (болезнь Альцгеймера. деменция альцгеймеровского типа, болезнь Паркинсона и другие) (14).

Следует также указать, что колбочки имеют синаптические связи с меланопсин-содержащими ганглиозными клетками сетчатки (13). Имеются данные о том, что фоторецепторы циркадианной системы, в результате межклеточных связей в пределах внутренних слоев сетчатки контролируют генерацию потенциалов действия в ганглиозных клетках, посылающих нервные импульсы в зрительную кору и таким образом принимают участие в управлении зрительной информации, достигающей зрительной коры больших полушарий головного мозга. Как известно значительное число колбочек расположено вне области макулы, а именно в периферических областях сетчатки. Естественная солнечная освещенность небосвода, которая может воздействовать на фоторецепторы сетчатки глаз при направлении взора на небосвод непосредственно вне солнечного диска достигает в июне-июле порядка 70,0-80,0 тыс. люкс. Известная норма освещенности по СанПиНу для рабочего стола, равна 500 Люкс и эта норма ориентирована только для функции зрения (17).

Поэтому заявляемые солнцезащитные очки для управления биоритмами при их применении позволят использовать максимально эффективно естественную солнечную освещенность для сохранения здоровья человека через нормальное функционирование циркадианных биоритмов. При этом будут активироваться как собственные меланопсин-содержащие клетки сетчатки, так и альтернативные пути их синаптического взаимодействия с классическими фоторецепторными нейронами сетчатки.

Использование заявляемого устройства позволяет получить следующие положительные эффекты. Прежде всего, солнцезащитные очки заявляемого конструктивного решения просты в изготовлении и предназначены для адекватной стимуляции собственных меланопсин-содержащих ганглиозных клеток сетчатки и связанных с ними центральных механизмов регуляции циркадианных часов организма человека естественным солнечным освещением без раздражающего действия на сетчатку глаз в области фокусирования световых лучей на клетки макулы. По литературным данным пигмент меланопсин фоторецепторных ганглиозных клеток сетчатки имеет максимальную фотохимическую чувствительность при длине волны 480 нм (15, 16).

Меланопсин-содержащие клетки сетчатки расположены вне макулы, а именно в периферических областях сетчатки. Техническое решение заявляемого устройства направлено на создание светового воздействия только на области расположения фоторецепторов циркадианной системы. При этом интенсивное солнечное излучение в летнее время может достигать несколько десятков тысяч люкс, что является адекватным и значительным по силе стимулятором фототрансдукции во всех фоторецепторных клетках сетчатки. Вредный для клеток сетчатки сине-фиолетовый спектр солнечного света в заявляемом устройстве фильтруется линзами и поэтому не достигает сетчатки и не оказывает на ее клетки повреждающего эффекта. Интенсивность светового потока на периферические области сетчатки регулируется с помощью зрачкового рефлекса, рецепторами которого являются также собственные меланопсин-содержащие клетки сетчатки.

Применение заявляемых солнцезащитных очков для контроля биоритмами естественным солнечным светом позволяет получить новый физиологический эффект. Прежде всего практически полностью блокируются солнечные лучи, которые фокусируются оптической системой глаза на клетки макулы, в то время как взор человека ориентирован непосредственно на солнечный диск. Как известно из литературы такое заболевание сетчатки, как макулярная дегенерация, является достаточно распространенной возрастной патологией потери зрения из-за дегенерации нейронов макулярной области, т.е. области наилучшего видения. Причина макулярной дегенерации остается не изученной. Техническое решение устройства блокирует световой поток на макулу и таким образом во время применения солнцезащитных очков для контроля циркадианных ритмов макула остается защищенной от интенсивного солнечного излучения. Заявляемое устройство можно рекомендовать людям, имеющим макулярную дегенерацию для защиты области максимальной световой чувствительности от прямых лучей света. Заявляемое устройство можно использовать для контроля биоритмами с использованием естественной солнечной освещенности, но без воздействия на клетки макулы. В результате предполагается, что нормализация контроля биоритмов и предупреждение макулярной дегенерации будет чрезвычайно важным положительным эффектом применения солнцезащитных очков заявляемого конструктивного решения.

Техническое решение устройства в виде традиционной оправы очков с линзами фильтрующими вредный сине-фиолетовый спектр света могут быть выполнены с диоптрийными линзами либо с линзами без диоптрий, либо могут иметь линзы без фильтрации сине-фиолетового спектра, так как периферическое зрение осуществляется в области значительного светорассеяния лучей, при прохождении через все слои сетчатой оболочки, прежде чем они попадают на фоторецепторы периферии сетчатки - колбочки и палочки.

Адекватная световая активация центра циркадианных часов человека (нейроны супрахиазматического ядра гипоталамуса) посредством фоторецепторных ганглиозных клеток сетчатки позволяет воздействовать на центральные биологические часы, которые регулируют периферические клеточные биоритмы всех органов организма человека. Функциональная активация циркадианных часов с использованием устройства в ранние утренние и ранние вечерние часы направлена на восполнение дефицита голубого спектра света, поскольку человек находится большую часть дня на рабочем месте, в жилых, рабочих или учебных помещениях. Как известно нормы освещенности на рабочем месте составляют по СНиП порядка 500 Люкс и менее (17) и полностью ориентированы на функцию зрения, а не на физиологическое управление циркадианной системой организма человека. Различие между естественной солнечной освещенностью и освещенностью мест пребывания человека с искусственным освещением указывает на то, что человек большую часть жизни находится в условиях световой депривации циркадианных часов, которая является причиной возрастных нейро-эндокринных заболеваний человека, в том числе нарушения сна, сезонных депрессий, метаболического синдрома (18-22).

Функциональное управление центральными циркадианными часами организма человека через меланопсин-содержащие ганглиозные клетки и нейроны супрахиазматических ядер обеспечивает нормальное функционирование цикла «сон-бодрствование» либо его восстановление при нарушениях сна, либо при изменении функционального состояния организма человека в периоде бодрствования. Использование предлагаемого устройства является эффективным для нормализации процессов тканевых биоритмов организма человека, к которым относится мышечная координация, время реакции человека на стимулы окружающей среды, динамика уровней артериального давления и температуры тела, функции желудочно-кишечного тракта на протяжении суток, глубина сна и фазы сна, секреция гормонов в разное время суток, а также динамика когнитивных процессов (внимание, восприятие, память). Применение предлагаемого устройства позволит эффективнее проводить профилактику и лечение утомления и депрессивных состояний, которые является следствием нарушения функции циркадианных часов мозга человека. Адекватное световое воздействие электроагнитным излучением в области 480 нм на циркадианные часы является основным условием физиологической регуляции функций организма человека по многим показателям и при разных функциональных состояниях. В частности, это относится к регуляции нормальной концентрация основного антиоксиданта - мелатонина в плазме крови и к устранению сезонных аффективных расстройств. Устройство может найти применение в спорте, поскольку высокие спортивные достижения зависят от уровня активации циркадианных часов. Заявляемое устройство может использоваться для нормализации биоритмов на разных широтах, в том числе на широтах между Северным и Южным тропиками, имеющих высокое солнечное излучение. Однако искусственная среда обитания человека на этих широтах также несет в себе все признаки световой депривации.

Заявляемое устройство для контроля циркадианными часами необходимы при лечении возрастных нарушений так называемых женских и мужских биологических часов, связанных с функционированием репродуктивной функции мужского и женского организмов. Это обусловлено тем, что возрастная инволюция женской и мужской репродуктивной функции непосредственно обусловлена возрастными нарушениями в регуляции циркадианных ритмов. В результате, предлагаемое устройство для адекватной активации нейрофизиологических механизмов циркадианных ритмов позволит каждому человеку контролировать биологические ритмы организма, используя естественную солнечную освещенность, что является основой увеличения продолжительности жизни человека.

Формула полезной модели

Очки на основе линз, выполненных с возможностью пропускания видимого света и фильтрации сине-фиолетового света, отличающиеся тем, что на линзах очков по зрительной оси каждого глаза с помощью магнитов зафиксированы подвижные диски с диаметром, достаточным для блокирования светопропускания лучей на макулярную область.

Изобретение "СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ БИОРИТМАМИ" (Пятин Василий Федорович, Маслова Ольга Александровна, Маслов Олег Константинович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога