ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 6, с. 13-16
УДК 612.821
ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ФОТОПИЧЕСКОЙ И СКОТОПИЧЕСКОЙ СИСТЕМ ОРГАНА ЗРЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ
© 2004 г. И. Г. Куман
Центр терапевтической офтальмологии, Москва Поступила в редакцию 11.03.2004 г.
Проведено изучение динамики амплитудно-временных параметров электроретинограммы (ЭРГ) в зависимости от возраста человека и его региональной принадлежности (коренные жители европейских стран - 226 испытуемых и арабских стран - 287 испытуемых) с целью получения дополнительных сведений о взаимодействии органа зрения и световых условий среды обитания. Динамика амплитуды фотопической ЭРГ у человека в различные возрастные периоды его жизни в условиях более интенсивного и умеренного солнечного облучения позволяет предположить наличие врожденных механизмов защиты центральной области сетчатки от фотоповреждения. Сравнительный анализ скотопической ЭРГ у коренных жителей различных географических широт указывает на то, что механизмы фотозащиты периферической области сетчатки, возможно, имеют приобретенный характер и развиваются в течение жизни.
Изучение механизмов адаптации зрения к световой среде обитания представляет научный интерес, по крайней мере, в плане эволюционного развития органа зрения и имеет важное значение для понимания нормальных и патологических процессов зрительного восприятия. Световой поток, с одной стороны, является источником энергии и зрительной информации, а с другой, может выступать как потенциальный повреждающий фактор [1, 2]. В ходе эволюции сформировались надежные структурные, биохимические и физиологические системы защиты светочувствительных элементов глаза от опасности светового повреждения. Такая защита необходима, чтобы обеспечить нормальное зрение в условиях слишком яркой или опасной по спектральному составу световой среды [1-6].
Поглощение света зрительным пигментом в наружных сегментах зрительных клеток вызывает каскад молекулярных событий, приводящих к гиперполяризации мембраны фоторецепторов и генерации основной части а-волны электроретинограммы (ЭРГ). Светоиндуцированная деполяризация или гиперполяризация биполяров и горизонтальных клеток сетчатки, а также транс-ретинальный ток, опосредованный свойствами мюллеровских клеток, являются основными источниками позитивной ¿-волны ЭРГ [7, 8]. Наследственные или приобретенные дефекты в многокомпонентной системе защиты сетчатки от повреждающего воздействия света способны привести к морфофункциональным нарушениям сетчатки, к снижению ее биоэлектрической активности, инициировать возникновение и про-
грессирование ряда глазных заболеваний. В литературе имеются многочисленные указания на возрастные изменения сетчатки и параметров ЭРГ в норме [9-11], нами не были найдены данные о зависимости характеристик ЭРГ от среды обитания человека (например, уроженцев средней полосы и региона, расположенного ближе к экватору), отличающей по яркости солнечного света и интенсивности ультрафиолетового излучения.
Цель настоящей работы - изучение динамики амплитудно-временных параметров ЭРГ в зависимости от возраста человека и его региональной принадлежности (коренные жители европейских и арабских стран) для получения дополнительных сведений о взаимодействии органа зрения и световых условий среды обитания.
МЕТОДИКА
Регистрировали ЭРГ обоих глаз у лиц без заболеваний органа зрения и ЭРГ парного хорошо видящего глаза у пациентов с односторонней нео-сложненной возрастной катарактой. Острота зрения во всех случаях была не ниже 0.8-1.0 (в среднем 0.96 ± 0.002). Результаты компьютерной периметрии и офтальмоскопическая картина глазного дна соответствовали норме. В анализ вошли данные ЭРГ у 513 испытуемых (620 глаз), из них в 287 случаях (351 глаз) - уроженцы арабских стран (Кувейт, ОАЭ, Ливия, Йемен), составившие 1-ю группу и в 226 случаях (269 глаз) - жители европейских стран (Польша, Англия, Италия, Россия, Югославия), составившие 2-ю группу. По воз-
Таблица 1. Амплитудно-временные параметры ЭРГ в зависимости от возраста уроженцев европейского региона (М ± т)
Возраст, лет Амплитуда, мкВ Латентность, мс
п Фотопическая ЭРГ
агволна Ьгволна а1-волна Ь1-волна
7 ± 0.3 43 17 ± 0.5 48 ± 1.1 17 ± 0.2 37 ± 0.6
15.6 ± 0.3 51 15 ± 0.6 42 ± 1.1 18 ± 0.2 38 ± 0.3
25 ± 0.3 56 13 ± 0.5 38 ± 1.1 18 ± 0.2 39 ± 0.3
36 ± 0.3 53 12 ± 0.7 34 ± 1.0 19 ± 0.5 39 ± 0.2
48 ± 0.4 31 13 ± 0.7 37 ± 1.3 19 ± 0.2 39 ± 0.3
59 ± 0.9 63 10 ± 0.4 26 ± 0.8 20 ± 0.2 41 ± 0.3
Скотопическая ЭРГ
а2-волна Ь2-волна а2-волна Ь2-волна
7 ± 0.3 43 48 ± 1.6 89 ± 2.6 20 ± 0.6 38 ± 0.4
15.6 ± 0.3 51 46 ± 1.4 90 ± 2.5 21 ± 0.3 39 ± 0.3
25 ± 0.3 56 44 ± 1.1 90 ± 3.0 22 ± 0.2 40 ± 0.3
36 ± 0.3 53 39 ± 1.4 91 ± 2.5 22 ± 0.3 41 ± 0.3
48 ± 0.4 31 36 ± 1.4 89 ± 3.6 23 ± 0.2 42 ± 0.4
59 ± 0.9 63 31 ± 1.5 81 ± 2.5 24 ± 0.2 43 ± 0.4
Таблица 2. Амплитудно-временные параметры ЭРГ в зависимости от возраста уроженцев арабских стран (М ± т)
Возраст, лет Амплитуда, мкВ Латентность, мс
п Фотопическая ЭРГ
а1-волна Ь1-волна а1-волна Ь1-волна
7 ± 0.2 38 14 ± 0.8 42 ± 1.2 18 ± 0.2 38 ± 0.4
16 ± 0.3 70 12 ± 0.6 32 ± 1.3 18 ± 0.2 39 ± 0.3
26 ± 0.2 79 11 ± 0.4 27 ± 0.6 18 ± 0.1 39 ± 0.2
36 ± 0.3 65 11 ± 0.5 26 ± 1.0 19 ± 0.2 40 ± 0.3
16 ± 0.3 56 10 ± 0.4 23 ± 0.5 20 ± 0.2 40 ± 0.3
59 ± 0.8 43 8 ± 0.3 19 ± 0.7 19 ± 0.2 40 ± 0.3
Скотопическая ЭРГ
а2-волна Ь2-волна а2-волна Ь2-волна
7 ± 0.2 38 45 ± 1.6 90 ± 2.4 21 ± 0.2 38 ± 0.2
16 ± 0.3 70 41 ± 1.3 84 ± 2.5 22 ± 0.3 40 ± 0.4
26 ± 0.2 79 38 ± 1.0 79 ± 1.4 22 ± 0.2 40 ± 0.3
36 ± 0.3 65 34 ± 1.2 76 ± 2.2 23 ± 0.3 41 ± 0.3
16 ± 0.3 56 31 ± 1.2 76 ± 2.2 24 ± 0.2 43 ± 0.4
59 ± 0.8 43 25 ± 1.1 69 ± 2.2 23 ± 0.3 43 ± 0.4
растному признаку все испытуемые были разделены следующим образом: до 10 лет; от 11 до 20 лет; от 21 до 30 лет; 31-40 лет; 41-50 лет и старше 50 лет. Минимальный возраст составил 5 лет, максимальный - 80 лет.
ЭРГ регистрировали на аппарате "МК-15" фирмы "АшрЫ^' с помощью накожных электродов, расположенных посередине нижнего века, в непосредственной близости от маргинального края (активный электрод), на мочке уха (индифферентный электрод) и на лбу (заземляющий электрод). Использовали Оап/ГеМ-стимулятор. Суммировали 20 ответов сетчатки на вспышки света длительностью 50 мс. Фотопическую ЭРГ (ах-, ^-волны) регистрировали после трехминутной световой адаптации (500 лк) на вспышки красного света (630 нм). Запись скотопической ЭРГ (волны а2 и Ь2) осуществляли после трехминутной темновой адаптации в ответ на вспышки белого света энергией 1 Дж, следовавших с частотой 1 Гц.
Анализировали зависимость амплитудно-временных показателей фотопической и скотопической ЭРГ от возраста и региональной принадлежности испытуемых. Достоверность различий определяли по доверительным интервалам среднего арифметического значения с уровнем вероятности 95%.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Данные ЭРГ представлены в табл. 1 и 2 и на рисунке.
Выявлено, что амплитуда а1- и ¿1-волн фотопической ЭРГ, характеризующей функциональное состояние колбочковой системы, постепенно снижается в зависимости от возраста испытуемых в обеих группах. Однако у лиц 1-й группы по сравнению со 2-й амплитуда ¿1-волны фотопической ЭРГ достоверно ниже в каждой возрастной группе. Амплитуда а1-волны фотопической ЭРГ в 1-й группе также снижена, но в меньшей степени, чем ¿1-волна (рисунок, А).
Изменения амплитудных значений скотопической ЭРГ, отражающей функциональное состояние палочкового аппарата сетчатки, происходят иначе, чем фотопической ЭРГ у уроженцев различных климатических зон. Амплитуда ¿2-волны скотопической ЭРГ в младшей возрастной группе идентична в 1-й и 2-й группах и начинает достоверно различаться в возрастной группе 21-30 лет (рисунок, Б).
У лиц 1-й группы амплитуда скотопической ЭРГ постепенно прогрессивно снижается с возрастом. Средние значения амплитуды скотопической ЭРГ лиц 2-й группы практически не изменяются вплоть до 50-летнего возраста и достоверно снижаются у людей старшего возраста.
ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
15
мкВ
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5
10 20 30 40 50 60 Возраст, годы
85 80 75 70 55 50 45
а^волна ЭРГ 40 35 30 25
£ Ьх-волна ЭРГ
Ь2-волна ЭРГ
а2-волна ЭРГ
10 20 30 40 50 60 Возраст, годы
Региональная и возрастная зависимость амплитуды фотопической ЭРГ (А) и скотопической ЭРГ (Б).
Сплошная линия - европейский регион, штриховая - арабские страны. Указаны доверительные значения среднего.
По результатам настоящего исследования не было выявлено различий временных параметров ЭРГ (пиковые латентности) в зависимости от условий среды обитания испытуемых, наблюдали лишь известный факт постепенного увеличения латентности с возрастом.
Более низкие значения амплитуды ЭРГ у коренных жителей арабского региона по сравнению с данными ЭРГ европейцев могут объясняться разными причинами, но наиболее вероятное объяснение, по-видимому, заключается в развитии специфических систем защиты сетчатки от повреждающего действия света у лиц, проживающих в условиях длительного излучения яркого солнечного света.
Различают два класса фотоповреждений: первый обусловлен длительным облучением глаза светом сравнительно низкой интенсивности, второй - действием на глаз гораздо более яркого света в течение даже непродолжительного времени. В первом случае повреждаются в основном наружные сегменты палочек и колбочек, во втором - клетки пигментного эпителия и затем - сетчатки. Для человека большую опасность представляет слишком яркий свет в ультрафиолетовой и синей области спектра [1, 5]. Эти два пути фотоповреждений и определили в процессе эволюции
направления в создании надежной многоуровневой системы защиты, включающей несколько линий: обновление фоторецепторных мембран, комплекс эндогенных антиоксидантов, механизм быстрого удаления свободного ретиналя из зрительных клеток, систему оптических фильтров глаза [1, 4, 6, 11, 12]. Вероятно, этим объясняются анатомические особенности строения оптических сред глаза (более плотная роговица и толстый хрустал
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.