In het eerdere artikel over het ook in de sectie anatomie werd uitgelegd hoe het oog in elkaar zit. In dit artikel wordt de fysiologie van het oog besproken, en wordt ingegaan hoe er (onderwater) gezien wordt. Ook worden er praktische tips gegeven hoe je als freediver problemen kan voorkomen in slecht zicht situaties.
Zien
We zien doordat de licht gevoelige cellen in ons oog geprikkeld worden. Maar van prikkeling alleen krijg je geen scherp beeld. Om een scherp beeld te kunnen zien moet de lichtstraal niet verstrooien zijn, maar gefocust. Het bundelen van deze lichtstraal vindt plaats door het hoornvlies en de lens. 1
Bundeling van de straal
De grootste bundeling vindt plaats door het hoornvlies. Dit komt deels door de kromming, maar ook door het vocht dat achter het hoornvlies zit. Ook de lens breekt het licht verder, maar zorgt vooral voor de 'fine-tuning'. Het bundelen van de straal wordt ook wel het breken van licht genoemd. De mate van lichtbreking wordt beschreven in dioptrieën. Voor het hoornvlies bedraagt dit 42 dioptrieën, voor de lens bedraagt dit 16 dioptrieën.1
Lichtbundeling onderwater
Onderwater zien we zonder duikbril niet scherp. Dit komt omdat er nu in plaats van lucht, water voor het hoornvlies zit. Van de 42 dioptrieën blijven er vervolgens maar 5 dioptrieën over. Het gevolg is hierdoor dat de lichtstralen onvoldoende gekromd worden en vervolgens achter het oog pas focussen. We zien onscherp en verziend (hypermetroop)
Een duikmasker lost het probleem ten dele op. Door het plaatsen van een lucht ruimte voor onze ogen zien we bijna normaal, op de vervorming na die optreedt door de breking van het licht op het duikmasker. In een klassiek vlak duikmasker zal ons perifeer beeld (het beeld aan de rand van ons gezichtsveld) uitgetrokken zijn. In het centrum van ons gezichtsveld lijken voorwerpen ongeveer 33% groter dan normaal. 2,3
Door de vergroting wordt ook de afstand onderschat. De onderschatting is echter van meerdere factoren afhankelijk. Zo kan slecht zicht juist zorgen dat afstanden minder onderschat worden, en kan in de randen van het gezichtsveld de afstanden door distortie juist meer of minder afwijken van de werkelijke afstand. Een duiker die ervaring heeft met het onderwater zien zal onbewust beter kunnen corrigeren en daardoor de afstand beter kunnen inschatten. Wel kan juist het veranderen van een masker zorgen dat een duiker zich ineens meer gaat vergissen. Over het algemeen lijken afstanden ongeveer zo'n 25% korter dan dat ze in werkelijkheid zijn. 2,3
Praktijk
De vergrotende factor is een aandachtspunt voor freedivers omdat hierdoor afstanden verkeerd kunnen ingeschat, met name bij helder water. Bij het wereld beker toernooi in Cyprus in 2003 onderschatte verschillende deelnemers de afstand tussen waar ze zich bevonden en de eindplaat. De mogelijkheid te kiezen voor vijf meter speling bij het opgeven van de wedstrijddiepte speelde hierin mede een rol. Door verkeerde inschattingen onder water liepen als gevolg hiervan enkele duikers barotrauma's van het oor, gezicht en longen op. Naar schatting waren dit minder dan 10% van het aantal deelnemers. Een aantal van deze duikers hadden vlak voor de wedstrijd hun masker vervangen door het net nieuwe model Spera van AquaSphere, welke een sterker gezichtsveld vervorming had dan oudere modellen.5
Voor recreationele freedivers kan dit eveneens een probleem vormen wanneer er onder water een horizontale afstand wordt gezwommen en men zich verkijkt zich op de afstand.
Het preventieve advies is daarom: plan je duik... en duik je plan. Beslis niet tijdens je duik om dieper te duiken of verder te zwemmen. Als je een nieuw model masker aanschaft, moet je eerst een aantal testduiken maken om te wennen aan de afwijkingen in het gezichtsveld. Dit is vooral van belang als je van een plat venster overstapt naar een bol venster. Bolle en gekromde vensters vindt je metname bij de zogenaamde laag volume maskers.
Onderwaterlenzen
Als we slecht kunnen zien door dat de breking verandert, kunnen we natuurlijk ook een lens gebruiken. Met dit idee ontwikkelde Jacques Mayol een contactlens die corrigeerde voor het verlies aan brekingsindex4. Deze grote lenzen bedekken een groter deel van het oog dan de moderne contact lens, en kunnen slechts gedurende een beperkte tijd gedragen worden, omdat ze niet zuurstof doorlatend zijn. Ook zijn ze gevoelig voor stof en beschadigingen, en wordt tegenwoordig vanwege infectie risico niet aangeraden om ze te gebruik voor het duiken zonder masker.
Praktijk
Onder water lenzen voor freediving worden tegenwoordig niet meer gebruikt. Sommige opticiëns willen echter op verzoek deze lenzen wel nog maken. De kosten hiervoor bedragen tussen de 100 en 200 euro.
Het zien van kleuren
Wat wij als kleur zien, heeft te maken met de frequentie van de lichtstraal. Hoe hoger de frequentie (kortere golflengte) hoe blauwer het licht. Hoe lager de frequentie (langere golflengte) hoe roder het licht.
Water absorbeert licht, waarbij de straling met de laagste frequentie het eerste wegvalt. Zodoende is rood een van de eerste kleuren die wegvalt, en blijft het blauw het langste zichtbaar. Blauw kan dan ook weer terugkaatsen, waardoor het water blauw aandoet.3
Praktijk
Als we dus duiken zullen onherroepelijk de ware kleuren van de begroeiing om ons heen verdwijnen. Om dit dus op te lossen maak je dus gebruik van een duiklamp.
Sommige kleuren zijn uiteindelijk ook beter zichtbaar onderwater dan andere. In de praktijk blijkt dat geel een van de kleuren is die over langere afstand duidelijk blijft afsteken tegenover de achtergrond. Niet zo zeer de kleur, maar vooral het contrast speelt hier de belangrijkste rol in.
De vaak zwarte duikpakken en vinnen maken freedivers snel slecht zichtbaar, en kunnen bij een vermissing voor grote problemen zorgen. Zeker in Nederland is het aan te raden om naast duiklampen, fel gekleurd materiaal te gebruiken voor een betere zichtbaarheid.
Slecht zicht onderwater
Naast puur fysiologische factoren zoals diepte, het beschikbare licht en de werking van het oog, kan ook het ecosysteem het zicht beïnvloeden. Wanneer het water troebel is door mico-organismen of door zand van een rivier kan het zicht verminderen.
Deeltjes in het water kan licht opnemen, en kan zodoende zorgen dat er minder licht op een voorwerp valt, of dat het licht van het voorwerp vervolgens niet het oog van de duiker terecht komt. Een tweede oorzaak is verstrooiing van licht. Het contrast van voorwerpen wordt minder en lijken daardoor op te gaan in de achtergrond. 2
Praktijk
Slecht zicht door stof of algen is niet altijd te voorkomen. Wel kan het je duiken zodanig beïnvloeden dat je er goed rekening mee moet houden. In water kunnen namelijk lagen ontstaan waarbij het zicht per laag verschilt.
In meren kan dit voorkomen door thermoclines. Stof kan binnen de thermocline blijven, en daardoor kan je als duiker ontdekken dat het zicht in eens verbeterd, of verminderd. De combinatie van plotselinge kou en zichtsvermindering kan leiden tot desoriëntatie, en daarom is een langzame opbouw van de diepte van je duiken belangrijk. Je wordt dan niet plotseling overvallen door dit verschijnsel.
Een variatie hierop is wanneer zoet en zout water met elkaar vermengen. Wanneer helder zoet en zout water zich vermengen geeft dit een bijzondere troebeling door lichtbreking. Pas wanneer je van het ene naar het andere medium gezwommen bent, en uit het gebied komt waar het water zich mengt, wordt het beeld weer helder. Dit effect vind je kreekjes en grotten.
Wanneer in rivier zich in de zee stort, zoals bijvoorbeeld bij Vancouver, kan er een situatie ontstaan waarbij er een meters dikke laag ontstaat van water met slecht zicht. Onder deze laag, wordt het zicht plotseling beter, en kan het ook lichter zijn dan in de laag zelf. Getij beïnvloed de dikte van deze laag, en planning van je duik op het getij kan het effect zoveel mogelijk verminderen.
Verantwoording
In dit artikel wordt de fysiologie van het oog besproken. Het artikel is een samenvatting van de medische literatuur. Het artikel is voor het laatst herzien op 25 december 2008 en is bestaat uit een literatuurstudie, aangevuld met de eigen ervaring van de auteur (praktijk). Het artikel is nog niet van kritiek voorzien door freedivers of artsen.
Lees meer over de anatomie fysiologie van het oog op:
Het oog (bouw en functie) van het Oogheelkundig Centrum Deventer
Het oog: Anatomie (op Apnea.nl)
Bronnen
1. Th.B. Voorn, R.L.A.W. Bleys, Anatomie uit: J.S. Stilma, Th.B. Voorn, Oogheelkunde, Uitgeverij Bohn Stafleu Van Loghum, Houten / Mechelen 2002. p.3-23
2. N.A.M. Schellart, Zintuigfysiologie uit: J.J. Brandt Costius, S.M. Dermout, L. Feenstra, Duikgeneeskunde, theorie en praktijk, Elsevier, Doetinchem, 1e druk, 2006. p.19-22
.3. John Pennefather, Physics and physiology uit: C. Edmonds, C. Lowry, J. Pennefather, R. Walker, Diving and subaquatic medicine, 4th edition, 2002, p.11-22
4.. Mayol, J. Sport and science, uit: J, Mayol, Homo Delphinus, the dolphin within man. 1e editie uitgeverij idelson-Gnocchi, Reddick, 2000. blz. 163-210
5. Eigen observatie auteur (Rik Rösken). De genoemde wedstrijd is de Sony Freediver Open Classic 2003, 176 deelnemers
