Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Влияние зрительной депривации на структуру и функцию сетчатки - 11
1.2. Влияние зрительной депривации на структуру и функцию латерального коленчатого тела 19
1.3. Влияние зрительной депривации на структуру и функцию зрительной коры - 23
1.4. Влияние зрительной депривации на развитие зрительных функций - 41
1.5. Исследование чувствительного периода зрительной системы человека к зрительном депривации. - 48
ГЛАВА П. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ - 52
ГЛАВА Ш. СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Изучение зависимости развития обскурационной амблиопии от возраста, в котором возникла травматическая катаракта, и от продолжительности обскурации - 58
3.2. Исследование ЭРГ при односторонней обскурационной и рефракционной амблиопии - 70
3.2.1. Характеристики ЭРГ здорового глаза человека- 71
3.2.2. Изучение амплитудных характеристик ЭРГ при. односторонней обскурационной амблиопии - 71
3.2.3. Исследование ЭРГ у пациентов с односторонней рефракционной амблиопией - 84
3.3. Исследование ЗВП при односторонней зрительной депривации - 90
3.3.1. ЗВП при односторонней обскурационной амблиопии - 91
3.3.2. ЗВП при оцносторонней рефракционной амблиопии - 115
3.3.3. Сравнение амплитудных и временных показателей ЗВП при оцносторонней обскурационной и рефракционной амблиопии - 123
ГЛАВА ІУ. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ - 133
ВЫВОДЫ -159
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ - 161
- Влияние зрительной депривации на структуру и функцию сетчатки
- МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
- СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
- ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Влияние зрительной депривации на структуру и функцию сетчатки
Многими исследованиями установлено, что под влиянием ограничения или отсутствия раннего зрительного опыта происходят структурные # биохимические и функциональные изменения, лежащие в основе зрительного восприятия.
Структурные изменения в сетчатке, возникающие вследствие зрительной депривации, сцровожцаются нарушениями некоторых биохимических процессов. По данным Brattgard(I952), при лишении кроликов света в младенческом возрасте всего на 3 часа в день содержание нуклеопротеидов в сетчатке падает до 1/10 уровня в контроле. Изучая сетчатку крыс, кошек и шимпанзе при выращивании их в темноте Rasch et ai (1961) обнаружили уменьшение содержания РНК и белка в ганглиозных клетках. Дефицит РНК в первые месяцы жизни, когда происходит интенсивный рост клеточных элементов, требующий увеличенной продукции РНК, может свидетельствовать о задержке развития нейрональных связей.
Отсутствие адекватной стимуляции во время раннего постна-тапьного развития ведет к нарушению метаболизма в сетчатке. Schimke (1959) обнаружил в сетчатке кроликов, выращенных в темноте, снижение активности ферментов гликолиза. У крыс, лишенных света первые 3 месяца жизни, было обнаружено увеличение толщины пигментного эпителия и уменьшение фагоцитоза в нем ( Takahashi, 1975). У кроликов в подобной ситуации было обнаружено снижение активности Na "-, К4"- АТФазы в гомогенате сетчатки на 48$ (Е.Л.Даведова, Г.С.Полунин, 1973).
Структурные и биохимические нарушения, возникающие в сетчатке в условиях выключения зрительной афферентации, определяют функциональные изменения, которые могут быть выявлены с помощью электрофязиологических исследований.
Одним из объективных показателей, который характеризует функциональное состояние рецептивного слоя, внутреннего ядерного слоя, глиальных элементов сетчатки, является электроретинограм-ма (ЭРГ). ЭРГ представляет собой суммарную электрическую реакпию
ІЗ сетчатки, возникающую в ответ на световую стимуляцию глаза, и состоящую из нескольких колебаний потенциала. Вопросы происхождения волн ЭРГ, характеристики её свойств и особенности их изменений при различных патологических процессах подробно освещены в многочисленных отечественных и зарубежных обзорах.и монографиях (А.И.Богословский, 1980; А.Й.Богословский, Н.А.Ковальчук, 1973; АД.Бызов, 1966, 1971; А.В.Дмитриев, С.Н.Скачков, К.А.Быков, 1981; Е.Н.Семеновская, 1963; А.М.Шамшинова, О.И.Щербатова, 1980; Armington, 1974;Brown, 1968; Couras, 1970; Karpe, 1945; Tomita, Takahashi, J98I И МНОГИЄ другие).
ЭРГ - изменения, характеризующие функциональное состояние сетчатки у животных после односторонней или двусторонней зрительной депривации, отражены в ряде исследований. У котят, выращенных в темноте, "В "-волна ЭРГ впервые появляется на 4-й неделе жизни; у животных, выращенных в условиях нормального освещения, -На 3-Й неделе С ZetterstrOm, 1955). Ganz, Fitch,
Satterberg (1968) также обнаружили уменьшение амплитуды " В " волны на 40$ у кошек, находившихся первые 12-18 месяцев в темноте, и наблюдали снижение критической частоты слияния ЭРГ при использовании низкой интенсивности или маленькой площади стимула. Baxter, Riesen (1961) наблюдали у котят, выращенных в темноте в течение года, что применение вспышек высокой интенсивности вызывало уменьшение "В"-волны ЭРГ по сравнению с ЭРГ интактных животных; при использовании стимулов в .диапазоне низких интенсивностей "В"-волна соответствовала норме. Изменений "А"-волны ЭРГ не было обнаружено. В работе Л.П.Григорьевой и В.А.Маркевича (1974) у кроликов, находящихся первые 5-6 месяцев в темноте, было выявлено снижение амплитуды "В"-волны ЭРГ, регистрируемой в ответ на стимулы маленькой длительности (0,1 и 1,0 мсек), увеличение латентного периода этой волны и удлинение времени развития цикла восстановления ЭРГ. Сходные изменения.были обнаружены при монокулярной депривации предметного зрения. У новорожденных крыс и кошек сшивание век одного глаза на 1,5-13 месяцев приводило к снижению " В "-волны, амплитуда которой,. однако, восстанавливалась через 3 дня после восстановления нормальной зрительной афферентаПДИ (Ganz, Pitch, Satterberg, 1968; Yinon, Show, Auerbach, 1975).
Материал и методы
Для выявления границ сенситивного периода в развитии зрительной системы человека изучалась зависимость вероятности развития амблиопии от возраста, в котором возникла депривация предметного зрения. С этой целью был проведен анализ историй болезней пациентов с односторонней врожденной или травматической катарактой, которые перенесли в клинике Московского научно-исследовательского института микрохирургии глаза операцию экстракции катаракты.
Катамнестическому анализу подвергались 504 пациента в возрасте от 6 до 60 лет. У 493 человек односторонняя травматическая катаракта возникла в возрасте от 6 месяцев до 35 лет и созревала в течение короткого времени (до нескольких месяцев). Длительность зрительной депривации колебалась от 6 месяцев до 41 года. Острота зрения глаза с катарактой не превышала 0,01 -0,005, острота зрения парного сохранного глаза всегда равнялась 1,0. Из анализа были исключены пациенты с осложненным течением заболевания: в исследование вошли только те случаи, когда повреждающий фактор при травматической катаракте не вызывал нарушений сетчатки, что определялось по исследованиям границ поля зрения, электроретинографии (ЭРГ) до операции и по офтальмоскопическим обследованиям после экстракции катаракты. Исследовали также II случаев односторонних полных врожденных катаракт. У этих пациентов с момента рождения было низкое зрение (0,01 -0,005) на одном глазу и высокое (1,0) на другом. Длительность существования врожденных катаракт колебалась от 1,5 до 28 лет.
При анализе материала учитывались возраст пациентов, в котором возникла травматическая катаракта, и продолжительность ее существования. В исследовании принимались во внимание оптические результаты оперативного вмешательства при экстракции односторонней врожденной или травматической катаракты, наличие амблиопии и степень ее выраженности.
Диагноз "амблиопия" ставился врачом-офтальмологом после экстракции катаракты в случаях несоответствия между низкимшшо-казателями зрительных функций и отсутствием органических изменений в зрительной системе. Наличие амблиопии и степень ее выраженности устанавливали через 4-6 месяцев после успешной экстракции катаракты при исследовании функционального состояния зрительного анализатора.
Для изучения нейрофизиологических механизмов односторонней амблиопии у человека использовали электрофизиологические методы исследования: электроретинографию (ЭРГ) и метод регистрации зрительных вызванных потенциалов (ЗВП).
Исследование ЭРГ проводили у 192 человек, разделенных на следующие группы:
1-42 пациента с односторонней обскурационной амблиопией, обусловленной врожденной или травматической катарактой, острота зрения амблиопичного глаза колебалась от 0,01 до 0,6 (в среднем 0,24); 44 пациента с односторонней рефракционной амблиопией, обусловленной односторонним миопическим или гиперметропическим астигматизмом или гиперметропической рефракцией больного глаза, острота зрения этого глаза с максимальной коррекцией колебалась от 0,02 до 0,6 (в среднем 0,28), острота парного сохранного глаза равнялась 1,0;
Ш - 89 пациентов с односторонней травматической катарактой, которым исследование ЭРГ проводили до операции. В этой группе выделили две подгруппы: а) 34 человека, у которых в после - 54 -операционном периоде была обнаружена амблиопия, б) 55 человек с полным восстановлением зрения на оперированном глазу.
ІУ - 17 человек - контрольная группа, нормально видящих людей в возрасте от 18 до 25 лет с остротой зрения 1,0 на оба глаза.
Регистрация ЭРГ производилась монокулярно с помощью серебряного электрода, вмонтированного в прозрачную пластмассовую контактную линзу, которую заполняли физиологическим раствором и помещали за верхнее и нижнее веки на роговичную поверхность глаза. Предварительно чувствительность роговицы снижали с помощью закапывания 1% раствора дикаина. Контактная линза была снабжена векорасширителем, который не позволял пациенту смыкать веки во время исследования. Индифферентный электрод размещали на мочке уха, заземляющий электрод - на лбу. Обследованию сначала подвергался амблиопичный глаз, а затем парный здоровый глаз.
Собственные результаты
Катамнестический анализ состояния зрительных функций после успешной экстракции односторонней врожденной или травматической катаракты у 504 пациентов выявил зависимость вероятности развития амблиопии от возраста, в котором появилась травматическая катаракта. В 242 случаях после операции была диагностирована односторонняя обскурационная амблиопия, у остальных 262 пациентов зрение травмированного глаза восстановилось полностью (острота зрения равнялась 0,8 - 1,0).
При анализе клинического материала обнаружено несколько критических возрастных периодов, когда зрительная система человека проявляет разную степень чувствительности к отсутствию предметного зрения.
Из данных, приведенных на рис. I и в таблице I следует, что во всех случаях, когда односторонняя катаракта возникала до 6- летнего возраста включительно, выявлялось снижение остроты зрения, обусловленное развитием обскурационной амблиопии. Период, охватывающий первые 6 лет жизни ребенка, в течение которого односторонняя врожденная или травматическая катаракта всегда приводит к амблиопии вне зависимости от сроков зрительной депри-вации, можно условно обозначить как "абсолютный" чувствительный период в развитии зрительной системы человека.
Обсуждение результатов исследования
Комплекс проведенных клинико-физиологических и электрофизиологических исследований позволяет обсудить ряд вопросов, касающихся созревания зрительной системы человека, нейрофизиологических механизмов односторонней амблиопии, а также .диагностической значимости электроретинографии и метода регистрации зрительных вызванных потенциалов.
При наличии огромного количества исследований, направленных на выявление чувствительного периода в развитии зрительной системы животных, изучение чувствительного периода в формировании зрительной системы человека отражено в литературе весьма
недостаточно (Marg, Freeman, 1976; von Noorden, 1978 И др.). Однако, результаты, полученные на крысах, кошках и обезьянах, не позволяют судить о темпах созревания зрительной системы человека. Вместе с тем в литературе отражены лишь единичные и разрозненные факты, касающиеся вопроса о продолжительности критического периода в развитии зрительной системы человека, степени чувствительности зрительной системы к лишению или ограничению предметного зрения ( Hartwig,I976; von Noorden, 1974, 1978, I981; Vaegan, Taylor,1979 И .др.).
Представлялось заманчивым для исследования закономерностей созревания зрительной системы человека, а также выявления границ чувствительного периода к зрительной депривации изучить особенности функционирования зрительной системы человека при односторонних врожденных или травматических катарактах. Травматическая односторонняя катаракта, которая может возникнуть в разные годы жизни человека, является оптимальной моделью для выявления сенситивного периода к отсутствию предметного зрения у человека, так как травматическая катаракта может приводить к развитию амблиопии.
В настоящем исследовании была изучена вероятность развития обскурационной амблиопии, диагностированной после оперативного лечения односторонних полных врожденных и травматических катаракт, возникших в возрасте от I до 35 лет. Как было указано на рис. I и в таблице I, односторонняя депривация предметного зрения, наступившая до 6-летнего возраста включительно, неизбежно приводила к амблиопии независимо от сроков лишения форменного зрения, которые колебались от 6 месяцев до 35 лет. При этом наибольшая степень потери зрения наблюдалась в случаях наступления обскурации до 2-летнего возраста ребенка (рис. 2).
Следует отметить, что отражением степени чувствительности зрительной системы человека к отсутствию предметного зрения является не только сам факт возникновения амблиопии, но также степень выраженности амблиопии, то есть степень тяжести патологического процесса. В тех случаях, когда односторонняя катаракта наступала в первые 2 года жизни ребенка, в 80-94$ случаев обскурационная амблиопия носила тяжелый характер, и острота зрения не превышала 0,1 (рис. 2, таблица 2). При травматической катаракте, возникшей в более старшем возрасте (3-5 лет) вероятность развития амблиопии высокой степени снижалась: значительная потеря зрения происходила уже в 50-60$ случаев; если обскурация начиналась в возрасте старше II лет, не наблюдалось ни одного случая амблиопии высокой степени. При возникновении травматической катаракты в возрасте старше 6 лет, снижалась не только вероятность возникновения амблиопии, но и снижалась вероятность развития амблиопии высокой степени, в то время как вероятность возникновения обскурационной амблиопии средней и слабой степени увеличивалась.
