Автореферат и диссертация по медицине (14.01.03) на тему:Роль и значение вестибулярной системы в физиологической функции зрительной фиксации цели в норме и при патологии

4844782

КОРНЮШКО Вадим Игоревич

РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ВЕСТИБУЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ В ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ЗРИТЕЛЬНОЙ ФИКСАЦИИ ЦЕЛИ В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

14.01.03 - болезни уха, горла и носа

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 8 АПР 2011

Санкт-Петербург 2011

4844782

Работа выполнена в ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия

имени С.М. Кирова» МО РФ

Научный руководитель:

Заслуженный врач РФ доктор медицинских наук профессор ГОВОРУН Михаил Иванович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор ДИСКАЛЕНКО Виталий Васильевич доктор медицинских наук профессор ПАЩИНИН Александр Николаевич

Ведущая организация: ФГУ «Санкт-Петербургский Научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи Федерального агентства по высоко технологической медицинской помощи»

Защита состоится 16 мая 2011 в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.09 при ФГВОУ В ПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова»

Автореферат разослан апреля 2011 года

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СОВЕТА

доктор медицинских наук КУЛИКОВ Алексей Николаевич

Актуальность исследования

Зрительный анализатор — одна из наиболее информационно емких афферентных систем человека, без которой практически не обходится ни один вид его профессиональной деятельности. Корреляционные физиологические связи органа зрения с другими физиологическими системами обширны и интегрированы во все, системно очерченные отделы ЦНС, включая сенсорную, моторную, эмоциональную, вегетативную, эндокринную и др.

Однако, как показано в ряде фундаментальных исследований (В.И. Воячек, K.J1. Хилов, В.Г. Базаров, М.М. Левашов, В.А. Кисляков, В.П. Неверов, И.В. Орлов, Ю.К. Янов, В.И. Бабияк, C.B. Лиленко, В.Р.Гофман, В.Е. Корюкин и др.), орган зрения в условиях действия на организм знакопеременных ускорений может испытывать со стороны вестибулярного аппарата существенные влияния, которые изменяют формируемые им зрительные глазодвигательные реакции и существенно модифицируют восприятие локализации и движения объектов зрительного информационного поиска.

При нормальном состоянии вестибулярной функции указанные изменения и модификации поддаются тренировке. Для эффективного проведения обучения применяются специальные методы профессионального отбора, целью которых является выделение из числа кандидатов на тот или иной вид операторской деятельности лиц с устойчивой вестибулярной функцией и отсутствием предрасполагающих факторов к ее нарушению. Чаще всего этот отбор производится среди молодого контингента лиц. Однако исследования последнего времени показали, что именно среди лиц молодого возраста наблюдается значительное число с так называемой субклинической формой вестибулопатии, обусловленной преимущественно патологическим состоянием шейного отдела позвоночника. Так, в специальной научно-исследовательской работе, проведенной на кафедре оториноларингологии СПб ГМА им. И.И. Мечникова (Аль Джаюси Я.А. 2005), было установлено, что у студентов в возрасте 20--25 в 44% случаев наблюдается скрытая форма вестибулопатии ангиовертебрального генеза (начальная стадия остеохондроза и спондилеза шейного отдела позвоночника), вызывающая соответствующие нарушения вестибулосенсорного и вестибуломоторного характера. Эти данные с очевидностью показали, что наличие указанной патологии, даже в субклинической форме, является существенным фактором риска в отношении а) дальнейшего развития данного заболевания, и б) использования этих лиц в качестве кандидатов в операторы сенсомоторного профиля.

На этом основании нами была разработана программа исследования проблемы влияния скрытой формы вестибулярной дисфункции на основные оптомоторные реакции зрительного анализа с целью установления

механизма этого влияния на саккадические движения глаз, плавное слежение за движущейся точечной целью и оптокинетический нистагм, возникающий при слежении за движущимся окружающим зрительным полем. Все указанные глазодвигательные реакции составляют основу операторской деятельности в различных областях профессиональной деятельности.

Актуальность исследования заключается в ее практической направленности в отношении разработки методик анализа ошибок деятельности операторов сенсомоторного профиля, в целях профессионального отбора специалистов для работы, связанной со зрительным информационным поиском, оценки результатов профессионального специального обучения операторов данного профиля.

Дня проведения исследования в указанном направлении нами впервые был применен метод видеонистагмографии с использованием специальных программ компьютерного анализа зрительных глазодвигательных реакций.

Цель исследования

Цель исследования - определение количественных критериев зрительных глазодвигательных реакций, составляющих основу деятельности операторов сенсомоторного профиля, в оценке вестибулярной дисфункции человека.

Основные задачи исследования

1. Разработать специальный опросник с целью проведения мониторинга среди курсантов Российской Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и студентов одного из медицинских вузов Санкт-Петербурга, направленного на выявление скрытой вестибулярной дисфункции и формирование групп обследования.

2. Разработать специальный алгоритм исследования движений глаз при различных формах зрительной стимуляции в условиях калорического раздражения вестибулярного аппарата.

3. Исследовать влияние калорического нистагма на саккадические движения глаз, плавное слежение и оптокинетический нистагм, как формы глазодвигательных реакций, обеспечивающих зрительный информационный поиск.

4. Установить нормативы показателей указанных глазодвигательных реакций, дифференцирующих эти реакции на нормальные и афизиологические с целью возможного их применения, как для дальнейших научных исследований, так и для практического использования в отношении операторов сенсомоторного профиля.

Научная новизна и теоретическая значимость

Впервые:

- в практике научно-исследовательских работ в оториноларингологии выявлено влияние скрытой формы вестибулярной дисфункции на зрительные глазодвигательные реакции, как фактора риска в отношении деятельности операторов сенсомоторного профиля.

- в качестве модели вестибулярной дисфункции были использованы субклинические нарушения в функциональном состоянии вестибулярного анализатора, возникающие на ранних стадиях вертебрально-базилярной сосудистой недостаточности, возникающей у лиц молодого возраста.

- установлены количественные критерии, отражающие значимые нарушения оптомоторных реакций при раздражении вестибулярного анализатора, и имитирующие модель визуальных операторских ошибок в условиях действия на организм знакопеременных ускорений.

- установлена роль физиологической межлабиринтной асимметрии и ее количественные пределы в оптимизации следящих движений глаз, а также роль афизиологической (скрытой) межлабиринтной асимметрии в возникновении существенных нарушений количественных критериев зрительных глазодвигательных реакций.

Существенно дополнены основные научные положения в теории: о взаимодействии вестибулярного и зрительного анализаторов на уровне глазодвигательной системы.

Практическая значимость

Практическая значимость результатов исследования заключается в разработке и обосновании методологии клинического, профессионального и экспериментального исследования реакций глазодвигательной системы у лиц со скрытой вестибулярной дисфункцией.

Клиническое значение заключается в возможности ранней диагностики скрытых форм вертебрально-базилярной сосудистой недостаточности у лиц молодого возраста как фактора, риска прогрессирования заболевания и превентивного проведения лечебно-профилактических мероприятий.

Практическое значение в аспекте профотбора: 1) полученные результаты оптомоторной функции могут быть использованы в качестве дополнительных критериев для диагностики скрытой вестибулярной дисфункции у специалистов-операторов движущихся объектов; 2) разработаны методики анализа ошибок в операторской деятельности, основу которой составляет зрительный анализ движущихся объектов (целей).

Значение для научно- экспериментальных исследований заключается в возможности применения разработанных алгоритма и методик лабораторного исследования оптомоторных реакций в условиях действия вестибулярных раздражителей (знакопеременных ускорений, изменяющегося гравитационного поля вплоть до состояния невесомости, перегрузок) с целью установления новых закономерностей в проблеме взаимодействия сенсорных систем.

Основные положения диссертации:, выносимые на защиту

1. Физиологическая межлабиринтная асимметрия, являющаяся облигатным фактором нормального состояния вестибулярной системы, обеспечивает устойчивую функцию оптомоторных реакций в пределах адекватных уровней вестибулярных и зрительных стимулов.

2. Комплексное исследование оптомоторной функции на уровне глазодвигательной системы с использованигм методики компьютерной видеонистагмографии и калорической стимуляции вестибулярного лабиринта позволяет выделять афизиологические оптомоторные реакции у лиц со скрытой вестибулярной дисфункцией, обусловленной ранними формами вертебрально-базилярной сосудистой недостаточностью у лиц молодого возраста.

3. Количественные показатели оптомоторной дисфункции могут служить дополнительными критериями при проведении профессионального отбора операторов сенсомоторного профиля и анализа функции вестибуло-оптомоторного взаимодействия при оценке результатов профессионального обучения и деятельности.

Реализация результатов работы

Научные положения, разработанные при проведении исследования, используются в научной работе и учебном процессе на кафедре отоларингологии и лечебной работе в клинике отоларингологии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, внедрены в практическую работу оториноларингологов городских клинических баз Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова (442 ОВКГ Санкт-Петербург), ТМО № 20 (Санкт-Петербург), 442 военного окружного госпиталя (Санкт-Петербург).

Основные положения диссертационного исследования отражены в 7 научных работах, опубликованных в различных изданиях и в том числе 2 работы журнале, рецензируемом ВАК РФ.

Апробация работы

Основные положения диссертации неоднократно обсуждались на научно-практических конференциях ВНОС Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (2008-2011 гг.), на заседаниях научного общества врачей-оториноларингологов Санкт-Петербурга (2010) на всероссийских научно-практических конференциях.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературных источников, главы, в которой отражены методы и материалы исследования, главы собственных результатов, развернутого заключения, выводов, практических рекомендаций и списка 141 использованного источника литературы, из которых 103 — отечественных, 38 - иностранных авторов. Материалы работы изложены в 22 таблицах и иллюстрированы 42 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Диссертационная работа выполнялась на базах акустико-вестибулярной лаборатории кафедры отоларингологии Российской Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова и вестибулярной лаборатории кафедры оториноларингологии Санкт-Петербургской Государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова в течение 2008 - 2011 гг. В течение указанного периода было обследовано в общей сложности 136 чел, из которых по разным причинам из полного цикла исследования были исключены 36 чел. Оставшиеся 100 чел, прошли комплексное обследование в соответствие с поставленными задачам работы.

В работе был применен ряд комплексов исследования, включающих следующие методы: а) мониторинг с использованием разработанного опросника; б) модифицированный вестибулярный паспорт, вошедший в перечень отоневрологических методов; в) комплекс отоневрологических методик и тестов; г) методы лучевой диагностики; д) комплекс экспериментальных методов, включающий ряд вестибулометрических и окулографических тестов.

Методики мониторинга. Форма опросника представляла собой бланк индивидуального анонимного заполнения, в котором обследуемый отвечал на поставленные вопросы. Данному виду обследования подвергались лица из групп «К» и «С». В результате проведенного мониторинга было сформировано 2 группы испытуемых - «К>> и «С».

Назначение группы «К»: а) разработка критериев нормы для применяемых в исследовании параметров глазодвигательных реакций при различных: вариантах оптической стимуляции органа зрения в отсутствие стимуляции вестибулярного аппарата; б) разработка критериев нормы указанных параметров в условиях стимуляции вестибулярного аппарата; г) выявление вариантов межиндивидуального различия по применяемым параметрам для разработки базисных положений, необходимых для их учета при профессиональном отборе операторов сенсомоторного профиля. В группу «К» на начальной стадии исследования вошло 72 чел, из числа которых, по разным причинам, из дальнейшего обследования убыло 22 чел. Оставшиеся 50 человек прошли полное комплексное обследование.

Назначение группы «С»: выявление лиц молодого возраста со скрытой формой вестибулярной дисфункции, могущей оказывать пессимизирующее влияние на оптомоторную функцию зрительного анализатора, составляющую основу операторской деятельности. Предварительными исследованиями, проведенными на кафедре оториноларингологии СПб ГМА им. И.И. Мечникова, у студентов-медиков, в возрасте 20-25 лет в 44% случаев выявлена скрытая форма (255 человек) вестибулопатии ангиовертебрального генеза (начальная стадия остеохондроза и спондилеза шейного отдела позвоночника), вызывающей соответствующие нарушения оптомоторной функции. Эти данные с очевидностью показали, что наличие указанной патологии, даже в субклинической форме, является фактором риска в аспекте дальнейшего прогрессирования данного заболевания и как следствие - опасности привлечения таких людей к выполнению операторских функций в условиях воздействия на организм вестибулярных нагрузок.

Комплексное отоневрологическое обследование.

При составлении перечня методик и тестов, вошедших в комплексное отоневрологическое обследование был использован опыт ведущих отоневрологов России, таких как А.В.Жукович (1966), В.С.Олисов (1973), Н.С.Благовещенская (1990), а также отоневрологический комплекс В.А.Воронова (2009). На базе методик и тестов указанных авторов нами был сформирован комплекс исследований, адаптированный к цели и задачам нашей диссертации, включавший следующие пробы и методики: проба визуального выявления спонтанного нистагма в состоянии покоя; проба выявления шейного и гравитационного позиционного нистагма; пробы на статическое и динамическое равновесие (модифицированные пробы Ромберга, пробы с ходьбой (по В.Г.Базарову), указательные пробы, проба вертикального письма); проба проверки адиодохокинеза; пробы на определение функционального состояния чувствительных и двигательных черепных нервов (тройничного, обонятельного, лицевого и нервов вкусовой чувствительности); пробы проверки состояния слуха при помощи шепотной речи и, по показаниям, проведением тональной аудиометрии; провокационные вестибулярные и оптомоторные пробы.

Методы лучевого обследования. Применение методов лучевого обследования в отношении лиц группы «К» проводилось лишь в тех случаях, когда были показания к более углубленному обследованию, т.е. по клиническим показаниям или в тех случаях, когда по результатам применения опросника и отоневрологического обследования возникало подозрение на наличие «неустановленной» патологии, проявляющееся стертой отоневрологической симптоматикой. Среди обследованных, вошедших в Щ-ю подгруппу, таких лиц было выявлено 7; им была проведена рентгенография шейного отдела позвоночника, показавшая наличие незначительных начальных явлений остеохондроза. Ввиду анонимности исследования и отсутствия необходимости в проведении специальных лечебных мероприятий, идентификация этих лиц была ограничена лишь присвоенным им в случайном порядке личного номера.

Лицам из группы «С методы лучевой терапии проводились в выборочном порядке, то есть всем лицам, которые вошли в подгруппу III, и выборочно лицам, вошедшим в подгруппу II. У всех этих лиц были выявлены разной степени начальные изменения в шейном отделе позвоночника.

Наиболее распространённым и экономически оправданным методом лучевого исследования ШОП является рентгенография, проводимая в специальных проекциях. Проекция «1» позволяла определять состояние поперечных отростков и патологические изменения (гемартрозы) между телами позвонков. Проекция «2» необходима для визуализации междужковых сочленений, межпозвонковых отверстий и суставных отростков. Для уточнения дегенеративных изменений в межпозвонковых дисках и телах позвонков и выявления патологической подвижности в отдельных сочленениях применяют две дополнительные укладки в боковой проекции - «3» и «4».

Метод компьютерной видеонистагмографии. Поскольку в исследовании метод компьютерной видеонистагмографии (ВНГ) был основным средством решения поставленных задач, направленные на достижение цели исследования и доказательство основных положений, выносимых на защиту, мы сочли целесообразным привести более подробные сведения об этом методе, что предполагало также и облегчение понимания весьма сложных алгоритмов анализа интерпретации полученных результатов.

ВНГ относится к последним достижениям в области регистрации и компьютерного анализа движений глаз при различных тестовых программах исследования опто-окуломоторных и вестибуло-окуломоторных реакций. Большое распространение ВНГ получила в США, Японии и ряде стран Европы. Пионерами применения этого метода в России являются оториноларингологи Санкт-Петербурга. (Пащинин А.Н., 2007); (Аль Джаюси Я. А., 2005; Волошин И.М., 2007; Воронов В.А., 2009).

Тест саккад. Первым обязательным тестом является тест «саккады и визуальная калибровка», необходимые для внесения в память компьютера индивидуальных исходных параметров саккадических движений глаз пациента. Под визуальной калибровкой понимают зрительную фиксацию пациентом попеременно включаемых по краям экрана телевизора тестовых сигналов. Модуль исследования саккад позволяет генерировать визуальные мишени, производить запись и анализ результатов исследования саккадических и других произвольных движений глаз.

В рамках прилагаемой компьютерной программы реализовывались тесты на плавное слежение, тест на оптокинетический нистагм и калорический тест.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты обследования лиц контрольной группы «К» представлены в таблице 1.

Таблица. 1.

Среднестатистические показатели угловой скорости медленного компонента калорического нистагма лиц группы «К» до и после позиции де

Клейна

Холодовая проба Тепловая проба

N Параметры (х±т) N Параметры (х±т)

ЯеГ АЬ.рг Яе.рг 1Ь.\Уе НеГ АЬ.рг 11е.рг \Jn.We

Нет 14,1 0,69± 7,2+ 6,2± 15,± 0,68± 8,1± 4,9±

20 ±1,31 0,10 1,51 0,11 20 0,61 0,12 1,62 0,97

Да 13,4 0,76± 7,9± 6,4± 14,± 0,69± 7,7± 4,4±

±1,25 0,12 1,88 1,27 2,70 __ 0,12 1,51 1,43

Примечания: из числа лиц (50 чел.), вошедших в группу «К»», было отобрано 20 чел. с наиболее оптимальными показателями по пробам Ромберга с целью получения наиболее корректных показателей нормы; N -число обследованных лиц; (х±ш) средняя и ошибка средней; -рефлективность (а/с); АЬ.рг - абсолютное превышения преобладания возбудимости по направлению - проекция точки пересечения диагоналей

Фрейсса на среднюю линию; ("/с); Ке.рг — относительное дирекционное преобладание (%);ип.'\Уе - преобладание по лабиринту (%).

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что по всем параметрам калорического нистагма, как при холодовой, так и при тепловой пробах до и после позиции де Клейна каких-либо существенных отклонений от нормы не отмечено. У части лиц после применения позиции де Клейна была отмечена тенденция к увеличению параметров преобладания либо по направлению, либо по лабиринту, однако эти параметры не выходили за пределы генерального среднего, что позволило считать их нормативными критериями для последующих исследований лиц группы «С».

Исследование калорического нистагма лиц группы риска («С»).

При сравнительном анализе полученных результатов обращает на себя внимание существенное различие попарно сравниваемых соответствующих параметров, причем не только за счет увеличения их абсолютной величины в 1,5 — 2 раза и более, но и за счет ошибки средней. Это свидетельствует о том, что в группе «С» (у лиц со скрытой патологией в вертебрально-базилярном бассейне) наблюдаются отл ичные от нормативных показатели, а колебания индивидуальных значений параметра «х±ш» отличаются значительно более широким диапазоном, что отражается в сторону увеличения значения параметра генерального среднего. Эти явления с точки зрения функционального состояния вестибулярной системы свидетельствуют о ее нестабильности и нарастании готовности к пароксизму, подтверждают исследовании предыдущих лет Пащинин А.Н., 2007.

Сравнительный анализ показал, что результаты, полученные в исследовании, оказались принадлежащими к иному диапазону генерального среднего, определяемому по формуле X = х±2т. Такие же различия выявляются и для других параметров, например, для параметра преобладания по лабиринту (Цп.^/е): для группы «К» (контроль) в той же строке («нет») для холодовой пробы диапазон генерального среднего составляет [3,98 - 8,42], для 1-руппы «С» - [8,76 - 21,44]. Таким образом, не касаясь других параметров, можно утверждать с вероятностью 95,5%, что параметры «преобладания» в группах контроля («К») и у лиц со скрытой вестибулярной недостаточностью (группа «С») относятся к качественно разным выборкам, что указывает на существенное различие функционального состояния вестибулярных систем лиц, вошедших в эти группы.

Однако, вопреки нашему ожиданию, применение пробы де Клейна к лицам группы «С» не выявило существенных статистических различий по применяемым параметрам. Объяснить этот факт непросто. Можно предположить, что программа была применена лишь к периодам

кульминации сравниваемых нистагмов и не учитывала динамики

угловой скорости медленного компонента калорического нистагма для всего континуума нистагменной реакции.

Как видно из представленных данных на рисунках диссертации, графики динамики угловой скорости медленных компонентов в континууме. В каждом индивидуальном случае графики динамики угловой скорости до пробы де Клейна обладают определенной конфигурацией, по которой можно судить о том, что развитие калорического нистагма происходит по форме, близкой к нормальной, хотя и определяет те параметры, которые приведены в таблицах, отражающих результат исследования. В их конфигурациях до применения позиции де Клейна имеются определенные искажения, обусловленные, по-видимому, латентно текущей вестибулопатией.

После пробы де Клейна у испытуемых группы «С» конфигурация графиков оказалась резко деформированной. Эти индивидуальные изменения динамики угловой скорости калорического нистагма, возникшие после 3-х минутной позиции де Клейна, свидетельствуют о наличии субклинической формы вестибулярной дисфункции, обусловленной изменениями гемодинамики в вертебрально-базилярном артериальном бассейне, поскольку возникают они именно после 3-х минутной экспозиции в положении де Клейна.

Таким образом, в результате применения калорической пробы в отношении лиц группы риска («С»), было установлено два существенных факта: а) параметры калорического нистагма групп «К» и «С» относятся к разным генеральным выборкам, причем параметры, относящиеся к калорическому нистагму лиц II группы, свидетельствуют о наличии отличающегося от нормы состояния вестибулярной системы; об этом, в частности, свидетельствует сравнительный анализ конфигураций графиков динамики угловых скоростей медленных компонентов калорических нистагмов при проведении битермального теста до и после применения к испытуемым пробы де Клейна.

Результаты применения калорического теста.

Количественное исследование параметров калорического вестибулярного нистагма подтвердило корректность разделения обследуемых лиц по критериям функционального состояния вестибулярного анализатора на две группы - группу контроля «К» и группу риска «С».

Группа «К» характеризуется нормальными показателями калорического нистагма обследуемых лиц, как в состоянии покоя, так и при нагрузочной пробе (позиция де Клейна). Группа «С» характеризуется значимым отклонением показателей калорического нистагма обследуемых лиц от нормативных параметров, как в состоянии покоя, так увеличением этого отклонения при позиции де Клейна.

В целом у лиц группы риска («С») на основании результатов битермальной калорической пробы с применением программы VNG Ulmer

может быть констатирована латентно текущая дисфункция

вестибулярного анализатора.

Результаты исследования оптомоторной функции зрительного анализатора показали, что оптомоторная функция зрительного анализатора обладает генетическим сродством с вестибулярным анализатором, поскольку оба эти анализаторы в процессе своего эволюционного развития формировались как единая взаимопотенцирующая система, обеспечивающая надежность функционирования оптомоторной функции в условиях естественных пространственных эволюции организма, что подтверждает результаты некоторых, казалось бы, сомнительных исследований (Бабияк В.И., 1977, 2000; Курашвили А.Е., 1972, 1975). И подтверждает все данные, изложенные в вышеуказанных работах. Вестибулярный аппарат в процессе эволюционного развития дистантных анализаторов играл роль системообразующего фактора, как единственная рецепторная система, обладающего способностью восприятия только одного не изменяющего свои параметры на протяжении всего периода зарождения и эволюции живых систем. Эти обстоятельства определяют зависимость оптомоторной системы от функционального состояния вестибулярного анализатора. Однако его дисфункция может приводить к нарушению таких функций оптомоторной системы, как саккадические движения глаз, плавное слежение за движущейся целю, оптокинетический нистагм, составляющих основу любого вида операторской деятельности.

Результаты исследования саккадических движений глаз.

Исследование саккадических движений глаз (СДГ) было проведено у лиц групп «К» и «С» (по 20 испытуемых в каждой группе).- При обследовании лиц группы «К» были установлены критерии нормы. При обследовании лиц группы риска («С») выявились различия между показателями саккад этой группы и группы контроля («К»).

Полученные результаты исследования показывают, что, развитие саккады характеризуется определенными периодами: латентным периодом начала саккады (лп), периодом торможения глаз перед фиксацией цели (кст), амплитудой саккады (аре).

Всего в каждой группе обследованных с учетом частоты циклов (18 в 1 мин) и длительности предъявления стимулов 2 мин. было проанализировано 720 правонаправленных и 720 левонаправленных саккад, для каждой из которых в автоматическом режиме вычислялись три основных их параметра: латентный период начала саккады (лп), угловая скорость фиксационного поворота глаз (\у) и % точных саккад (р).

Средняя величина латентного периода для правонаправленных саккад у лиц группы «К» до проведения пробы де Клейна составила 177±17 мс, для левонаправленных — 146+15 мс. Параметр скорости саккады вычислялся

также, как и лп, в автоматическом режиме из отношения ее амплитуды в угловых градусах ко времени ее (амплитуды) достижения. В нашем исследовании средняя угловая скорость для правых - 508 ± 14°/с, левых -536±12°/с. Параметр точности саккад вычислялся по процентному отношению количества точных фиксаций цели к общему числу предъявленных тестовых сигналов. Для правых саккад этот показатель составил 84+8%, для левых - 88±7% .

Как видно из представленных в таблицах диссертационного исследования, диаграммы распределения СДГ по параметрам «скорость/точность» до пробы де Клейна, и особенно после нее, контур поля распределения смещен влево и вниз, то есть в сторону пессимизации качества фиксационной функции зрительного анализатора как по показателю скорости СДГ, так и их точности.

Таким образом, в результате исследования СДГ у лиц групп «К» и «С» было установлено, что в группе контроля эта функция зрительного анализатора находится в пределах нормы и не подвергается изменениям при создании неблагоприятных условий для кровообращения в позвоночных артериях. У лиц группы «С» эти условия приводят к пессимизации параметров СДГ, что может быть объяснено усилением фактора скрытой вестибулярной дисфункции, обусловленной латентно текущей ВБСН.

Исследование функции плавного слежения. Функция плавного слежения (ФПС) зрительного анализатора характерна для многих видов операторской деятельности, происходящей как в стационарных условиях (операторы PJTC, авиадиспетчеры и т.п.), так и в условиях движения транспортных средств (наземных, воздушных, водных).

Исследование функции плавного слежения у лиц контрольной группы (группа «К»).

В работе приведены диаграммы распределения индивидуальных интегральных показателей по зоне нормы как до, так и после проведения опыта с позицией де Клейна.

Анализ полученных данных, что интегральные показатели для правонаправленных и левонаправленных следящих движений глаз, несмотря на то, что для левонаправленных движений этот показатель ниже, статистически между собой не различаются. Это отличает следящие движения глаз от саккадических по параметрам латентного периода и угловой скорости.

Исследование функции плавного слежения у лиц группы риска («С»).

Полученные результаты показали, что так и для группы «С» значимых различий -от нормы не выявлено, их средние значения могут быть использованы в качестве факторов межгруппового сравнения.

Таким образом, при исследовании функции плавного слежения у лиц группы риска были обнаружены принципиально те же признаки влияния пробы де Клейна на этот вид движения глаз, что и при исследовании их фиксационных поворотов. Этот факт свидетельствует о том, что начальные формы ВБСН оказывают генерализованное влияние на стволовые центры оптомоторных реакций, как на центры саккадических, так и плавных движений.

Исследование оптокинетического нистагма.

Исследование оптокинетического нистагма у лиц группы контроля («К») было установлено, что в группе контроля при нормальном положении головы каких-либо отклонения от нормы параметров ОКН не выявлено, что, в принципе, может служить критерием исходного норматива для этой оптомоторной реакции.

Исследование оптокинетического нистагма у лиц группы контроля («К») после применения пробы де Клейна. При рассмотрении данных результатов следует учитывать, что они получены непосредственно после проведения пробы де Клейна, предусматривающей изменения в системе вертебрально-базилярного кровообращения. Следует также учитывать, что во всех предыдущих исследованиях оптомоторных функций (саккадических движений глаз и плавного слежения) каких-либо существенных изменений этих функций проведение пробы де Клейна не вызывало.

Исследование оптокинетического нистагма у лиц группы риска («С»)

Как было выявлено ранее, при исследовании СДГ и ФПС как при ортоградном положении головы, так особенно после применения пробы де Клейна были установлены статистически значимые изменения параметров саккад плавного слежения, что объяснено нами было влиянием, с одной стороны, латентно текущей ВБСН, с другой стороны, эффективно пессимизирующим влиянием пробы де Клейна, усиливающей имеющиеся начальные явления изменений в позвоночных артериях и окружающих их тканей в каналах. Нами также было отмечено, что СДГ и ФПС являются реакциями определенных моносистем с ограниченными связями (по данным литературных источников), обладающих достаточно ограниченными компенсаторными возможностями, что способствует их пессимизации даже при латентно текущей вестибулярной дисфункции. Иначе обстоит дело с функцией ОКН, которая зависит от множества систем ЦНС (корковых, подкорковых, стволовых, мозжечка и собственно от состояния вестибулярных рецепторов). В этих условиях, априорно, можно говорить о более высокой надежности оптокинетической системы, функция которой подкреплена различными функциональными комплексами, а первичный стимул, вызывающий ОКН, представляет собой массивный афферентный поток, захватывающий всю рецептивную зону зрительного анализатора, в том числе системы саккад и плавного слежения. Вероятно, в таких условиях не следует ожидать существенных изменений ОКН, обусловленных

латентно текущей вестибулярной дисфункцией. Именно это положение предстояло выяснить в данном разделе.

Таблица 2.

Среднестатистические показатели для угловой скорости медленного компонента ОКН и относительного параметра <3= \&ЛУСт для лиц группы контроля («К») после проведения пробы де Клейна

Направле- Напр. Статистические показатели

ние ОКСт Wct МК ОКН

w±m ДИ* G±m ДИ0

17,6±1,7 14,2-21,0 0,88±0,09 0,70-1,06

Горизон- 20О/с 4- 16,8+1,3 14,2-19,4 0,84±0,12 0,60-1,08

тальное 25,6±1,9 21,8-29,4 0,85±0,08 0.69-1,01

1 30°/с <- 24,8±1,9 21,0-28,6 0,83±0,09 0,65-1,01

Где: ОКСт - оптокинетические стимулы; Wct - угловая скорость ОКСт; МК - медленный компонент; w±m - средняя арифметическая; ДИ\у -доверительный интервал w±2m (для w±m); G±m - средняя и ошибка средней параметра «Gain» (w /W); ДОЮ - доверительный интервал для; -

указывает направление МК ОКН вправо; <--указывает направление МК

ОКН влево.

При сравнительном анализе параметров [6 ±т] для право- и левонаправленных ОКН нами получены данные, свидетельствующие о более значительной вариативности этих коэффициентов относительно тех, которые получены в группе контроле. Если учесть, что данный параметр отражает эффективность оптокинетической: функции, то есть степень соответствия скорости фазы слежения (медленного компонента ОКН) скорости оптокинетических стимулов 1, то можно говорить, что именно коэффициент асимметрии (±KAG) между показателями [G ±т] для право- и левонаправленными ОКН является наиболее чувствительным критерием в оценка меж оптокинетической асимметрии как косвенного свидетельства наличия латентно текущей межлабиринтной асимметрии. Корреляционный анализ между результатами межлабиринтной асимметрии и результатом межоптокинетической асимметрии (+KAG) по показателю [G±m], приведенному в таблице 3.14, показал, что связь между сравниваемыми

факторами достаточно существенна, чтобы говорить о реальной тенденции в отношении влияния межлабиринтной асимметрии на ОКН, и находится в пределах г=[0,62 - 0,68]2.

Таким образом, при исследовании ОКН у лиц группы риска при нормальном (ортоградном) положении головы и \УСт=20°/с нами не получено существенных изменений параметров ОКН относительно нормативных показателей. При WCт =30°/с выявлена положительная корреляционная зависимость коэффициента асимметрии [±КАб] между право- и левонаправленными оптокинетическими нистагмами по показателю «соответствия скоростей» [А^Ст] и [&], что, предположительно, свидетельствует о более высокой чувствительности указанного коэффициента в оценке влияния межлабиринтной асимметрии на ОКН. Кроме того установлена прямая корреляционная зависимость в пределах г=[0,62-0,68] между наличием межлабиринтной и межоптокинетической асимметриями, что свидетельствует о том, что в условиях околопредельной скорости оптокинетической стимуляции (У/Ст =30°/с) оптокинетическая система в определенной степени утрачивает свою устойчивость и начинает испытывать специфическое влияние со стороны латентно текущей межлабиринтной асимметрии, то есть попадает в зависимость от вестибулярной системы. Здесь следует отметить, что эта зависимость строго определяется полярностью (знаками или направлениями взаимодействующих ОКН и ВН потенциалов). Исследование этого сложного физиологического процесса не входило в задачи нашего исследования.

Исследование оптокинетического нистагма у лиц группы риска «С» после проведения пробы де Клейна.

Таким образом, данное исследование показало:

а) проведение в группе риска нагрузочной для вертебрально-базилярной артериальной системы пробы де Клейна вызывает снижение разрешающей способности оптокинетической системы, отражающейся в снижении показателя [О+тп]; это факт свидетельствует о том, что у лиц группы риска имеется предрасположенность к оценке скорости движения оптокинетических стимулов, что может нарушать соответствующие виды деятельности операторов сенсомоторного профиля.

б) понижение коэффициента [0±т] при повышении скорости оптокинетических стимулов в этой группе свидетельствует о снижении разрешающей способности оптокинетической системы, выражающейся в ограничении верхнего предела скорости оптокинетических стимулов, которые могут подвергаться адекватному прослеживанию.

в) имеющаяся у лиц группы риска межлабиринтная асимметрия обусловливает её влияние на оптокинетическую функцию, что позволяет

расценивать этих лиц как находящихся в зоне риска по человеческому фактору, то есть позволяет ограничивать принятие их на работу, связанную с выполнением операторских функций в условиях воздействия на организм вестибулярных нагрузок.

Исследование оптомоторных реакций в условиях стимуляции вестибулярного аппарата.

Таким образом, подводя итог данном этапу исследования, следует отметить, что у лиц при нормальном состоянии вестибулярного анализатора взаимодействие ОКН с экспериментально вызванным ВН при скорости оптокинетических стимулов 30% функция плавного слежения оптимизируется, либо проявляется параметрической пессимизацией оптокинетической функции. Эти изменения зависят от соотношения компонентов взаимодействующих нистагмов: при их совпадении повышается разрешающая способность следящей системы зрительного анализатора, при их несовпадении разрешающая способность следящей системы зрительного анализатора (по крайней мере, в числовом параметрическом выражении) понижается. Однако, по нашему представлению, качество психофизиологического отражения при реальной операторской деятельности у лиц с устойчивой вестибулярной функцией должно испытывать лишь некоторое напряжения, но не отражаться на ней существенным образом. Это положение подтверждается экспериментально разработанным В.И.Бабияком (1977) графиком, устанавливающим диапазон угловых скоростей ОКСт, при которых возможно адекватное прослеживание (то есть четкий зрительный анализ фактуры движущихся объектов или графических символов типа колец Ландольта или буквенного отображения

Рис. 1. Зависимость критериев оценки ОКН от скорости оптокинетических стимулов.

1 - число поисковых саккадических движений глаз; 2 - % правильно опознанных оптокинетических символов; - угловая скорость ОКСт.

100% N

I

Исследование влияния калорического нистагма на оптокинетический нистагм у лиц группы риска («С»).

Анализ результатов исследования показал, что между полученными результатами и результатами, полученными при обследовании лиц группы контроля («К»), выявляются существенное качественное и количественное различия, касающиеся не только абсолютных значений угловой скорости медленного компонента ОКН, но и относительного показателя.

Как следует из полученных данных, при скрытой афизиологической межлабиринтной асимметрии вправо холодовая стимуляции правого лабиринта вызывает увеличение угловой скорости МК ОКН. Такое опережение движений глаз, обусловленное «вестибулярной добавкой», не может считаться физиологическим, поскольку при нём оптическое отображение этого объекта на сетчатке глаз, выходит, как минимум, за пределы центра сетчатки и не может быть рассмотрено в деталях. Об этом свидетельствует и опрос испытуемых, которые отмечали, что в период кульминационного воздействия калорического стимула на ушной лабиринт, движущиеся по экрану черные вертикальные стимулы визуализировались размытыми и как бы замедляющими своё движение. Этот субъективный феномен легко объясним расхождением между скоростями движения глаз и ОКСт, удовлетворяющим ситуации, при которой w MX OKH>WOKCt. В экспериментальных условиях этот феномен впервые был описан в нашей стране Ю.К.Яновьм (1978). На практике такие феномены наблюдаются в летном деле при различных фигурах высшего пилотажа («штопор», «бочка», «петля Нестерова» и др.), что подтверждается ранее проведенными исследованиями.

По-видимому, чрезмерная активизация физиологической системы медленного компонента ОКН происходит вследствие совпадения равнонаправленных потенциалов этого компонента с гиперреактивностью системы медленного компонента ВН, обусловленной межлабиринтной асимметрией вправо, поскольку при холодовой калоризации правого ушного лабиринта МК ВН совпадает по направлению с МК ОКН, в результате чего происходит суммация их потенциалов.

При скрытой афизиологической межлабиринтной асимметрии влево при холодовой калоризации правого ушного лабиринта и направлении МК ОКН вправо потенциалы МК ВН и МК ОКН хотя и имеют один и тот же знак, но величина потенциала МК ВН гасится за счет большей активности левого лабиринта, поэтому он не может оказывать такого активного влияния на равнонаправленный ему МК ОКН, как это было в предыдущем опыте. В данном случае алгебраическая суммация указанных потенциалов приводит к редукции угловой скорости МК ОКН за счет большей афизиологическая активности левого ушного лабиринта. Так, средняя угловая скорость МК ОКН для всей выборки достигает лишь 27,4 (G=27,47c:307c=0,91).

При скрытой афизиологичесхой межлабиринтной асимметрии вправо при холодовой калоризации левого лабиринта и направлении МК ОКН вправо потенциалы медленных компонентов ВН и ОКН имеют противоположные знаки. Это приводит при их алгебраической суммации к редукции МК ОКН, что отражается на коэффициенте соответствия С=19,6°/с:30°/с=0,65. То же самое наблюдается и при скрытой афизиологической межлабиринтной асимметрии влево, но здесь редукция МК ОКН происходит меньше (21,3% >19,бс/с) за счет большей активности левого ушного лабиринта.

Таким образом, при афизиологической межлабиринтной асимметрии вызванной, субклинической формой ВБСН и дополнительной стимуляцией вестибулярного аппарата возникает существенное, статистически достоверное изменение скорости МК ОКН, которое может вносить существенную помеху в функцию следящей системы глаз. При совпадении направлений компонентов ОКН и ВН происходит повышение скорости МК ОКН, которое выводит объект слежения за поле ясного видения. При несовпадении указанных компонентов происходит снижение скорости МК ОКН, что также обусловливает снижение качества оптокинетической функции. И в том, и в другом случае афизиологическая межлабиринтная асимметрия может трактоваться как 'фактор риска, пессимизирующий операторскую деятельность.

Общие результаты исследования показали, что количественный анализ параметров калорического вестибулярного нистагма подтвердил корректность разделения обследуемых лиц по критериям функционального состояния вестибулярного анализатора на две группы - группу контроля «К» и группу риска «С».

Группа «К» характеризуется нормальными показателями калорического нистагма обследуемых лиц, как в состоянии покоя, так и при нагрузочной пробе (позиция де Клейна).

Группа «С» характеризуется значимым отклонением показателей калорического нистагма обследуемых лиц от нормативных параметров, как в состоянии покоя, так и увеличением этого отклонения при позиции де Клейна.

Можно утверждать с вероятностью 95,5%, что параметры «преобладания» в группах контроля («К») и у лиц со скрытой вестибулярной недостаточностью (группа «С») относятся к качественно разным выборкам, что указывает на существенное различие функционального состояния вестибулярных систем лиц, вошедших в эти группы. Следовательно, у лиц группы риска («С») на основании результатов битермальной калорической пробы с применением программы ¥N0 Шлег была констатирована латентно текущая дисфункция вестибулярного анализатора.

При исследовании саккад у испытуемых группы контроля «К» среднестатистические параметры саккадических движения глаз (СДГ) не выходят за пределы «параллелограмма нормы», как до нагрузочной пробы де

Клейна, так и после нее (незначительная пессимизация

параметров, отраженная в их смещении на диаграмме книзу и влево, не является статистически значимой). В то время как у лиц группы риска («С») после пробы де Клейна пессимизация фиксационной фущщии существенно повысилась.

Таким образом, в результате исследования СДГ у лиц групп «К» и «С» было установлено, что в группе котроля эта функция зрительного анализатора находится в пределах номы и не подвергается изменениям при создании неблагоприятных условий для кровообращения в позвоночных артериях. У лиц группы «С» эти условия приводят к пессимизации параметров СДГ, что может быть объяснено усилением фактора скрытой вестибулярной дисфункции, обусловленной латентно текущей ВБСН.

При исследовании функции плавного слежения у лиц контроля «К» было установлено, что интегральные показатели для правонаправленных и левонаправленных следящих движений глаз как в покое, так и при позиции де Клейна, относятся к одному и тому же генеральному среднему, что является подтверждением того, что у этих лиц, во-первых, не имеется каких либо вертеброгенных причин влиять на состояние нервных центров, ведающих функцией плавного слежение глаз, и, во-вторых, вестибулярный анализатор находится в состоянии нормы.

Напротив, при аналогичном исследовании плавного слежения у лиц группы риска установлено, что интегральные показатели, характеризующие качество этой функции, выходят за пределы зоны нормы как до, так и после проведения опыта с позицией де Клейна. Так, до проведения пробы де Клейна зона распределения интегральных индивидуальных показателей оказалась смещенной несколько книзу и приблизительно на 30% выходит за пределы нормы в сторону пессимизации функции слежения. После проведения пробы де Клейна этот сдвиг диаграммы резко увеличивался и практически полностью выходил за пределы зоны нормы.

Таким образом, было установлено, что у лиц группы риска имеется скрытая форма нарушения плавного слежения, которая активируется при создании условий неблагоприятного кровообращения в вертебрально-базилярной системе.

Поскольку в функции плавного слежения принимает участие стволовой ядерный вестибулярный комплекс, а в функции саккадических движений глаз - центр саккад, расположенный в стволовой ретикулярной формации, обе эти системы принимают участие в реализации оптокинетического нистагма, проявляющегося как саккадами (быстрым компонентом), так и плавным слежением: (медленным компонентом). Это положение позволяет считать ОКН комплексной физиологической реакцией зрительного анализатора, в которой принимают участие многие кортикальные и субкортикальные системы.

Результаты исследования оптокинетического нистагма показали, что при отсутствии патологических изменений, как в самих позвоночных артериях, так и в шейном отделе позвоночника эти нарушения

компенсируются за счет слияния позвоночных артерий в одну основную, от которой к стволовым структурам мозга, к мозжечку и ушному лабиринту направляются соответствующие артерии. Так, к примеру, в результате позиции де Клейна, если при повороте головы влево и наклоне её кзади происходит естественное натяжение и сужение правой позвоночной артерии, то кровенаполнение основной артерии не ухудшается за счёт поступления крови из левой позвоночной артерии, кровоток в которой при данной позиции головы не нарушается. Однако, если имеются какие-либо патологические изменения шейного отдела позвоночника или позвоночной артерии, изначально нарушающие кровоток в левой позвоночной артерии, то кровообращение в этой артерии не в состоянии компенсировать снижение уровня кровотока в правой позвоночной артерии, в результате чего возникают гипоксические явления в упомянутых структурах, проявляющиеся головокружением, нистагмом положения, слуховыми и вегетативными нарушениями. Поскольку эти явления напрямую касаются ядерного вестибулярного комплекса, а последний является станцией, на которой происходит переключение оптомоторных эфферентов к ядрам глазодвигательных нервов, то возникают и соответствующие модификации ОКН. Именно этот патофизиологический механизм нашёл своё отражение в изменениях оптомоторных реакций и, в частности, ОКН, выявленных нами у лиц группы риска («С»), у которых была диагностирована скрытая форма вертебрально-базилярной артериальной недостаточности.

При обследовании лиц группы контроля («К») статистически достоверных изменений параметров ОКН при проведении пробы де Клейна обнаружено не было, что напрямую коррелирует с результатами битермального калорического теста (раздел 3.4), которые также отрицали о наличие статистически достоверных различий по показателю межлабиринтной асимметрии.

Из приведенных данных следует, что проба де Клейна не вносит существенных изменений в функциональное состояние оптокинетической системы, что, с одной стороны, подтверждает наличие физиологически адекватной компенсаторной гемодинамической функции вертебрально-базилярного артериального бассейна, с другой стороны, - наличие нормального функционального состояния вестибулярного анализатора.

Тагаш образом, в исследовании было установлено, что при возрастании скорости следования ОКСт проявляется влияние на оптокинетическою систему, выражающееся в том, что последняя утрачивает свою разрешающую способность к прослеживанию этих стимулов и начинает испытывать влияние со стороны скрытой формы межлабиринтной асимметрии. Эта тенденция особенно резко проявилась при создании для лиц этой группы условий, усиливающих эту тенденцию до статистически значимой, то есть при исследовании ОКН в условиях проведения пробы де Клейна.

При исследовании ОКН после проведения пробы де Клейна были выявлены существенные изменения количественных показателей медленного

компонента этого нистагма, как известно, непосредственно зависящего от функционального состояния вестибулярной системы. Эти изменения были особенно значимыми при \УСт =307с, когда адаптационная функция оптокинетической системы находилась на своём минимальном уровне.

Исследование влияния калорического нистагма на оптокинетический нистагм. В данном исследовании ОКН вызывался на фоне воздействия на вестибулярный аппарат калорического стимула, обусловливают,его возникновение нистагма вестибулярного происхождения. ОКН вызывался стимулами, движущимися со скоростью 307с. При взаимодействие ОКН с экспериментально вызванным ВН, в зависимости от соотношения компонентов взаимодействующих нистагмов, функция плавного слежения либо оптимизируется, либо пессимизируется: при совпадении направлений соответствующих компонентов этих нистагмов повышается разрешающая способность следящей системы зрительного анализатора, при несовпадении компонентов этих нистагмов разрешающая способность следящей системы зрительного анализатора понижается. В исследовании в качестве модели проявления вестибулярной дисфункции был использован калорический нистагм, вызываемый холодовой монауральной калорической пробой. Вызываемый этим видом стимуляции вестибулярного аппарата нистагм направлен медленным компонентом в сторону раздражаемого лабиринта. При исследовании влияния калорического нистагма на оптокинетический нистагм у лиц группы контроля «К» было установлено, что совпадение направлений медленных компонентов ВН и ОКН повышает разрешающую способность оптокинетической системы. При несовпадении направлений медленных компонентов ВН и ОКН, наблюдаемом при холодовой калоризации левого лабиринта разрешающая способность оптокинетической системы понижается, что также отражено в показателе [6±т], при этом физиологическая МЛА также практически не влияет на показатель МК ОКН.

При исследовании влияния калорического нистагма на оптокинетический нистагм в группе риска «С» было установлено, что указанная МЛА существенно влияет на калорический нистагм в зависимости от стороны её присутствия.

Полученные в результате проведенного исследования и представленные в главах данные обследования больных позволяют перейти к их обобщению и сопоставительному анализу.

ВЫВОДЫ

1. На ранних стадиях вестибулярной дисфункции, обусловленной субклинической формой вертебрально-базилярной недостаточности, развиваются нарушения глазных оптомоторных реакций, которые выходят за пределы нормативных показателей здоровых лиц.

2. Нарушения фиксационных поворотов глаз, плавного слежения и оптокинетического нистагма у лиц с субклинической формой

вестибулопатии определяются степенью афнзиологической

межлабиринтной асимметрии, являющейся проявлением скрытой формы вестибулярной дисфункции, вызываемой ранней стадией вертебрально-базилярной сосудистой недостаточностью.

3. Нарушения глазных оптомоторных реакций являются фактором риска в отношении адекватного выполнения профессиональных функций операторов движущихся объектов.

4. Калорический нистагм, вызываемый воздушной температурной стимуляцией лабиринта, может служить моделью воздействия на вестибулярный анализатор угловых ускорений при исследовании взаимодействия вестибулярного и зрительного анализаторов на уровне оптомоторных реакций.

5. Видеонистагмография и её программное обеспечение является современным наиболее адекватным методом исследования оптомоторных реакций в разных условиях деятельности операторов сенсомоторного профиля в целях анализа их профессионального отбора, качества деятельности и исследования причин ошибок, определяемых как причины «человеческого фактора».

6. Разработанный алгоритм исследования оптомоторной функции может быть использован в клинике в целях диагностики ранних и субклинических форм вестибулярной дисфункции при различных видах неврологических заболеваний, в том числе и при вертебрально-базилярной недостаточности, проявляющихся нарушениями вестибулярной и оптомоторной системы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В целях диагностики ранних и субклинических форм вестибулопатии, обусловленных вертебрально-базилярной недостаточностью и проявляющихся нарушением различных видов глазных оптомоторных реакций целесообразно использовать метод видеонистагмографии и алгоритм его применения, на основе которого было проведено данное исследование.

2. В качестве скрининга при массовом обследовании лиц молодого возраста, как кандидатов на деятельность операторов сенсомоторного профиля, целесообразно применение специализированного опросника, позволяющего проводить отбор лиц с отсутствием скрытых форм вестибулярной дисфункции, определяемой афизиологической межлабиринтной асимметрией (AMA), количественные критерии установлены в данном исследовании.

3. В целях выявления AMA целесообразно пользоваться методом видеонистагмографии и прилагаемым программным обеспечением при проведении битермальной калорической пробы с построением диаграммы Фрейса. •

4. В качестве критериев оценки качества оптомоторной функции у лиц клинического статуса и кандидатов на операторскую деятельность целесообразно исследовать основные виды глазодвигательных реакций: саккадические движения глаз, плавное слежение и оптокинетический нистагм - базисные оптомоторные реакции, обеспечивающие любые виды профессиональной деятельности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Корнюшко В.И. Видеонистагмографнчсские критерии битермалыюго калорического теста в норме и патологии / В.И. Коршошко, В.И. Бабияк // Российская оториноларингология 2010г. №3 (46), С.89-95

2. Корнюшко В.И. О количественных критериях зрительных глазодвигательных реакций в условиях нормального и субнормального состояния вестибулярной системы / В.И. Корнюшко, М.И. Говорун// Российская оториноларингология 2010 г. №4 (37), С.25-37

3. Корнюшко В.И. Видеонистагмография как метод оценки качества операторской деятельности /В.И. Корнюшко, М.И. Говорун // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - 2009. - приложение I, № 3 (31), С. 23-24. ■

4. Корнюшко В.И. Видеонистагмографнчсские корреляты фиксационных поворотов глаз в норме / В.И. Корнюшко, М.И. Говорун // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - 2009 . - приложение 1, № 3 (31), С. 31-32.

5. Корнюшко В.И. Функция плавного слежения как критерий надежности операторской деятельности / В.И. Корнюшко, М.И. Говорун // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - 2010. - приложение 1, № 3 (31), С. 27-28.

6. Корнюшко В.И. Метод формализованного анамнеза как средство предварительного формирования статистических выборок / В.И. Корнюшко, М.И. Говорун //Вестник Российской Военно-медицинской академии. - 2009.-приложение 1, № 3 (31), С 29-30

7. Корнюшко В.И. Компьютерная стабилография как метод оценки функционального состояния статокинетической системы // В.И. Корнюшко, М.И. Говорун // Вестник Российской Военно-медицинской академии.- 2010 -приложение 1, № 4 (31), С16-17.

Подписано з печать 01.04.11 Формат 60^84/16

Обьем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 224

Типография ВМА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, б.

Актуальность темы

Зрительный анализатор — одна из наиболее информационно емких афферентных систем человека, без которой практически не обходится ни один вид его профессиональной деятельности. Корреляционные физиологические связи органа зрения с другими физиологическими системами обширны и интегрированы во все, системно очерченные отд. лы ЦНС, включая сенсорную, моторную, эмоциональную, вегетативную, эндокринную и др.

Однако, как показано в ряде фундаментальных исследований (В.И. Воячек, K.JL Хилов, В.Г. Базаров, М.М. Левашов, В.А. Кисляков, В.П. Неверов, И.В. Орлов, Ю.К. Янов, В.И. Бабияк, C.B. Лиленко, В.Р.Гофман, В.Б. Корюкин и др.), орган зрения в условиях действия на организм знакопеременных ускорений может испытывать со стороны вестибулярного аппарата существенные влияния, которые изменяют формируемые им зрительные глазодвигательные реакции и существенно модифицируют восприятие локализации и движения объектов зрительного информационного поиска.

При нормальном состоянии вестибулярной функции указанные изменения и модификации поддаются тренировке. Для эффективного проведения обучения применяются специальные методы профессионального отбора, целью которых является выделение из числа кандидатов на тот или иной вид операторской деятельности лиц с устойчивой вестибулярной функцией и отсутствием предрасполагающих факторов к ее нарушению. Чаще всего этот отбор производится среди молодого контингента лиц. Однако исследования последнего времени показали, что именно среди лиц молодого возраста наблюдается значительное число с так называемой субклинической формой вестибулопатии, обусловленной преимущественно патологическим состоянием шейного отдела позвоночника. Так, в специальной научно-исследовательской работе, проведенной на кафедре оториноларингологии СПб ГМА им. И.И. Мечникова (Аль Джг оси Я.А. 2005), было установлено, что у студентов в возрасте 20-25 в 44% случаев наблюдается скрытая форма вестибулопатип ангиовертебрального генеза (начальная стадия остеохондроза и спондилеза шейного отдела позвоночника), вызывающая соответствующие нарушения вестибулосенсорного и весгибу-ломоторного характера. Эти данные с очевидностью показали, что наличие указанной патологии, даже в субклинической форме, является существенным фактором риска в отношении а) дальнейшего развития данного заболевания, и б) использования этих лиц в качестве кандидатов в операторы сенсомоторного профиля.

На этом основании нами была разработана программа исследования проблемы влияния скрытой формы вестибулярной дисфункции на основные оптомоторные реакции зрительного анализа с целью установления механизма этого влияния на саккадические движения глаз, плавное слежение за движущейся точечной целью и оптокинетический нис тагм, возникающий при слежении за движущимся окружающим зрительным полем. Все указанные глазодвигательные реакции составляют основу операторской деятельности в различных областях профессиональной деятельности.

Актуальность исследования заключается в ее практлческой направленности в отношении разработки методик анализа ошибок деятельности операторов сенсомоторного профиля, в целях профессионального отбора специалистов для работы, связанной со зрительным информационным поиском, оценки результатов профессионального специального обучения операторов данного профиля.

Для проведения исследования в указанном направлении нами впервые был применен метод видео-нистагмографии с использованием специальных программ компьютерного анализа зрительных глазодвигательных реакций.

Цель исследования

Определение количественных критериев зрительных глазодвигательных реакций, составляющих основу деятельности операторов сенсомотор-ного профиля, в оценке вестибулярной дисфункции человека.

Задачи исследования

1. Разработать специальный опросник с целыо проведения мониторинга среди курсантов Российской Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и студентов одного из медицинских вузов Санкт-Петербурга, направленного на выявление скрытой вестибулярной дисфункции и формирование групп обследования.

2. Разработать специальный алгоритм исследования движений глаз при различных формах зрительной стимуляции в условиях калорического раздражения вестибулярного аппарата.

3. Исследовать влияние калорического нистагма н саккадические движения глаз, плавное слежение и оптокинетический нистагм, как формы глазодвигательных реакций, обеспечивающих зрительный информационный поиск.

4. Установить нормативы показателей указанных глазодвигательных реакций, дифференцирующих эти реакции на нормальные и афизиологиче-ские с целью возможного их применения, как для дальнейших научных исследований, так и для практического использования в отношении операторов сенсомоторного профиля.

Научная новизна исследования

Впервые в практике научно-исследовательских работ в оториноларингологии выявлено влияние скрытой формы вестибулярной дисфункции на зрительные глазодвигательные реакции, как фактора риска в отношении деятельности операторов сенсомоторного профиля.

Впервые в качестве модели вестибулярной дисфункции были использованы субклинические нарушения в функциональном состоянии вестибулярного анализатора, возникающие на ранних стадиях вертебрально-базилярной сосудистой недостаточности, возникающей у лиц молодого возраста.

Впервые установлены количественные критерии, отражающие значимые нарушения оптомоторных реакций при раздражении вестибулярного анализатора, и имитирующие модель визуальных операторских ошибок в условиях действия на организм знакопеременных ускорений.

Впервые установлена роль физиологической межлабиринтной асимметрии и её количественные пределы в оптимизации слегтщих движений глаз, а также роль афизиологической (скрытой) межлабиринтной асимметрии в возникновении существенных нарушений количественных критериев зрительных глазодвигательных реакций.

Существенно дополнены основные научные положения в теории о взаимодействии вестибулярного и зрительного анализаторов на уровне глазодвигательной системы.

Практическая значимость исследования

Практическая значимость результатов исследования заключается в разработке и обосновании методологии клинического, прс ^ессионального и экспериментального исследования реакций глазодвигательной системы у лиц со скрытой вестибулярной дисфункцией.

Клиническое значение заключается в возможности ранней диагностики скрытых форм вертебрально-базилярной сосудистой недостаточности у лиц молодого возраста как фактора риска прогрессирования заболевания и превентивного проведения лечебно-профилактических мероприятий.

Практическое значение в аспекте профотбора: 1) полученные результаты оптомоторной функции могут быть использованны в качестве дополнительных критериев для диагностики скрытой вестибулярной дисфункции у специалистов-операторов движущихся объектов; б) разработаны методики анализа ошибок в операторской деятельности, основу которой составляет зрительный анализ движущихся объектов (целей).

Значение для научно-экспериментальных исследований заключается в возможности применения разработанных алгоритма и методик лабораторного исследования оптомоторных реакций в условиях действия вестибулярных раздражителей (знакопеременных ускорений, изменяющегося гравитационного поля вплоть до состояния невесомости, перегрузок) с целью установления новых закономерностей в проблеме взаимодействия сенсорных систем.

Положения, выносимые на защиту

1. Физиологическая межлабиринтная асимметрия, являющаяся обли-гатным фактором нормального состояния вестибулярной системы, обеспечивает устойчивую функцию оптомоторных реакций в пределах адекватных уровней вестибулярных и зрительных стимулов.

2. Комплексное исследование оптомоторной функции на уровне глазодвигательной системы с использованием методики компьютерной видео-нистагмографии и калорической стимуляции вестибулярного лабиринта позволяет выделять афизиологические оптомоторные реакции у лиц со скрытой вестибулярной дисфункцией, обусловленной ранними формами вер-тебрально-базилярной сосудистой недостаточностью у лиц молодого возраста.

3. Количественные показатели оптомоторной дисфуь сции могут служить дополнительными критериями при проведении профессионального отбора операторов сенсомоторного профиля и анализа функции вестибуло-оптомоторного взаимодействия при оценке результатов профессионального обучения и деятельности.

Апробация работы

Основные положения диссертации неоднократно обсуждались на научно-практических конференциях ВНОС Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (2008-2011 гг.), на заседаниях научного общества врачей-оториноларингологов Санкт-Петербурга (2010) на всероссийских научно-практических конференциях.

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 работы в журнале «Российская оториноларингология», рекомендуемо ВАК РФ.

X ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие положения

Зрительный анализатор — одна из наиболее информационно емких афферентных систем человека, без которой не обходится практически ни один вид его профессиональной деятельности. Корреляционные физиологические связи органа зрения обширны и интегрированы во все, системно очерченные отделы ЦНС, включая сенсорную, моторную, эмоциональную, вегетативную, эндокринную и др. Как показывает ряд исследований, не все из указанных систем являются облигатными для функции зрительного анализатора, большинство из них включаются посредством эмоциональной системы и гипоталамических структур, поэтому их можно характеризовать, как системы ситуационного включения. К этим системам можно отнести и ряд органов чувств, например звуковой, тактильный или температурный анализаторы, стимуляция которых может вызывать или не вызывать реагирование со стороны зрительного анализатора и, в частности, — его оптомоторную функцию. Однако существует одна единственная система, без которой адекватные зрительно-двигательные реакции невозможны. К ней относится вестибулярная система, изначально, в процессе эволюционного развития, сыгравшая основополагающую роль в формировании зрительных представлений о координатах пространства. Этот процесс был основан на восприятии вестибулярной системой гравитационной вертикали и трансляции информации о ней и ее эволюциях (относительно сетчаточного изображения зрительных координат) в корковые зоны эволюционирующего зрительного анализатора (Аронов М.П., 1965; Бабияк В.И., 1977, 2007;, Горгиладзе Г.И., 1968; Исаков П.К., 1968; Корюкин В.Е., 1986; Солдатов И.Б., 1980; Титова А.К., 1968; Хилов К.Л., 1952; Юганов Е.М., 1968; Янов Ю.К., 1978). Более того, указанный процесс «вестибулярного обучения» зрительного анализатора имеет место и в постнатальном онтогенезе, когда младенец приобретает вертикальное положение, и у него начинают формироваться целенаправленные зрительно-двигательные реакции (Корюкин В.Е., 1986; Курашвили А.Е., 1975; Юганов Е.М., 1955). Корреляционные физиологические системы вестибулярного анализатора не менее обширны, чем зрительного, но большинство из них носит так называемый облигатный характер, поскольку адекватная вестибуломоторная функция требует информационного согласования с пирамидной, экстрапирамидной, вегетативной, тактильной и другими системами. Более того, любая двигательная реакция человека и животных либо контролируется, либо задается вестибулярной системой, нарушение функции которой приводит к резкому рассогласованию целенаправленных двигательных реакций путем нарушения безусловно рефлекторных механизмов, и, более того, к искажению субъективного зрительного восприятия окружающих объектов, находящихся в стационарном или кинетическом состоянии (Бабияк В.И., 1979, 2000,2007; Митрофанов В.В., 2002; Жукович A.B., 1966; Загорулько Л.Т., 1948; Титова А.К., 1968; Янов Ю.К., 1978,1997; Ярбус А.Л., 1968; Klix F. 1965).

Сказанное выше, по данным литературы, отрицательно сказывается на различных видах операторской деятельности, связанной как с управлением транспортных средств и летательных аппаратов, так и с работой операторов РЛС, авиадиспетчеров и многих других. Однако даже при клинически нормальном состоянии вестибулярного аппарата, как показал ряд исследований, существует достаточно существенные межиндивидуалные различия как собственно по показателям устойчивости вестибулярной системы к знакопеременным ускорениям (неспецифическая устойчивость), так и по показателям специфической устойчивости, проявляющейся в способности к операторской деятельности в экстремальных условиях дейгтвия знакопеременных ускорений (Янов Ю.К., 1978, 1986).

В категорию специфической устойчивости (способности), например, входят многие виды спорта (гимнастика, различного рода прыжковые виды спорта, стрельба по движущимся мишеням и др.). То же самое относится и различным видам военной и производственной деятельности. Нельзя сказать, что проблема взаимодействия вестибулярного и зрительного анализатора не привлекала внимания исследователей (Горгиладзе Г.И., 1968; Костров Н.И., 1957; Курашвили А.Е., 1967, 1972; Левашов М.М., 1965), однако все основные исследования, касающейся ее, относятся к середине прошлого века, и хотя они составили основу учения об оптомоторных реакциях и влиянии на них вестибулярной системы, сегодня мы не можем считать их завершенными, отчасти потому, что за полвека физиологическая наука существенно продвинулась в своем развитии, отчасти и потому, что материальная база прежних исследований находилась на недостаточно высоком технологическом уровне. Это обусловило, хотя и концептуально верные предпосылки для разработки теоретических положений о взаимодействии вестибулярного и зрительного анализаторов. Но неточность количественных критериев и разработанных на их основе диагностических коэффициентов, отражающих нормативные показатели функции зрительного анализатора в условиях вестибулярных возмущений, в настоящее время требуют значительной корректировки и обновления с учетом современных технологий исследовательского процесса.

Кроме того, исследования прошлых лет базировались на локальных концепциях и не выходили за пределы узких физиологических задач и не включали полученные результаты в обсуждение их практического значения в той или иной профессиональной деятельности. В конце XX и начале XXI в. проблема роли вестибулярной системы в профессиональной деятельности была освещена в ряде работ (Волошин И.М., 2007; Гофман В.Р., 1994; Лотта Т.В., 2000; Митрофанов В.В., 2003; Пащинин А.Н., 1989, 2007) в которых было обосновано значение концепции П.К. Анохина (1948) о системном подходе к изучению процессов взаимодействия вестибулярного аппарата с другими афферентными системами, что фактически позволило выйти на более высокий теоретический уровень в понимании этих процессов. Однако до настоящего времени этот подход, инструментом которого является системный анализ, не был осуществлен в полной мере применительно к проблеме, поднимаемой в настоящем исследовании. А ведь именно к явлениям взаимодействия вестибулярного и зрительного анализатора в полной мере применимы основные положения теории системного подхода [Бабияк В.И., 2000, 2007; Янов Ю.К., 1996, 1997).

ВЫВОДЫ

1. На ранних стадиях вестибулярной дисфункции, обусловленной субклинической формой вертебрально-базилярной недоста очпости, развиваются нарушения глазных оптомоторных реакций, которые выходят за пределы нормативных показателей здоровых лиц.

2. Нарушения фиксационных поворотов глаз, плавного слежения и оптокинетического нистагма у лиц с субклинической формой вестибулопа-тии определяются степенью афизиологической межлабиринтной асимметрии, являющейся проявлением скрытой формы вестибулярной дисфункции, вызываемой ранней стадией вертебрально-базилярной сосудистой недостаточностью.

3. Нарушения глазных оптомоторных реакций явлются фактором риска в отношении адекватного выполнения профессиональных функций операторов движущихся объектов.

4. Калорический нистагм, вызываемый воздушной температурной стимуляцией лабиринта, может служить моделью воздействия на вестибулярный анализатор угловых ускорений при исследовании взаимодействия вестибулярного и зрительного анализаторов на уровне оптомоторных реакций.

5. Видеонистагмография и её программное обеспечение является современным наиболее адекватным методом исследования 01 томоторных реакций в разных условиях деятельности операторов сенсомоторного профиля в целях анализа их профессионального отбора, качества деятельности и исследования причин ошибок, определяемых как причины «человеческого фактора».

6. Разработанный алгоритм исследования оптомоторной функции может быть использован в клинике в целях диагностики ранних и субклинических форм вестибулярной дисфункции при различных видах неврологических заболеваний, в том числе и при вертебрально-базилярной недостаточности, проявляющихся нарушениями вестибулярной и оптомоторной системы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В целях диагностики ранних и субклинических форм вестибулопа-тии, обусловленных вертебральио-базилярной недостаточностью и проявляющихся нарушением различных видов глазных оптомоторных реакций целесообразно использовать метод видеонистагмографии и алгоритм его применения, на основе которого было проведено данное исследование.

2. В качестве скрининга при массовом обследовании лиц молодого возраста, как кандидатов на деятельность операторов сенсомоторпого профиля, целесообразно применение специализированного опросника, позволяющего проводить отбор лиц с отсутствием скрытых форм вестибулярной дисфункции, определяемой афизиологической межлабиринтной асимметрией (AMA), количественные критерии установлены в данном исследовании.

3. В целях выявления AMA целесообразно пользоваться методом видеонистагмографии и прилагаемым программным обеспечением при проведении битермальной калорической пробы с построением диаграммы Фрейса.

4. В качестве критериев оценки качества оптомоторной функции у лиц клинического статуса и кандидатов на операторскую деятельность целесообразно исследовать основные виды глазодвигательных реакций: сак-кадтические движения глаз, плавное слежение и оптокинетический нистагм — базисные оптомоторные реакции, обеспечивающие люб! ~е виды профессиональной деятельности.