Автореферат диссертации по медицине на тему Оценка возрастных изменений хрусталика человека
На правах рукописи
Бухарова Евгения Валентиновна
Оценка возрастных изменений
хрусталика человека
14.00.53. - Геронгологая и гериатрия 03.00.02. - Биофизика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Москва - 2005
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении
высшего профессионального образования «Российском государственном медицинском университете» Росздрава (ректор - академик РАМН, профессор В.Н. Ярыгин)
Научные руководители:
академик РАМН, профессор
кандидат биологических наук, доцент
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Ярыгин
Владимир Никитич
Деев
Анатолий Иванович
Семенков Виктор Фадеевич
Асейчев
Антон Владимирович
Ведущая организация:
Московская медицинская академия им. Сеченова
Зашита диссертации состоится СсФ^иЯ 2005 года в часов
на заседании диссертационного совета Д.208.104.01 при Российском научно-исследовательском институте геронтологии Росздрава по адресу: 129226, г. Москва, ул. 1-я Леонова, 16.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РНИИ геронтологии Росздрава
Автореферат разослан^-*^._2005 года
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук
Н.М. Соколова
Общая характеристика работы Актуальность исследования
В мире 45 миллионов человек лишены зрения и, по имеющимся прогнозам, число слепых к 2020 году увеличится до 75 миллионов, а слабовидящих - до 200 миллионов, если не будут предприняты срочные координированные действия (ВОЗ, 56-ая сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения, 28 апреля 2003 г.). Катаракта по-прежнему является причиной примерно 50% всех случаев слепоты. ВОЗ настоятельно призывает государства-члены взять на себя обязательство оказывать поддержку Глобальной инициативе по ликвидации слепоты, которую можно избежать, приняв не позднее 2005 г. национальный план "Видение 2020" в сотрудничестве с ВОЗ.
Катаракта является типичным зависимым от возраста заболеванием, которое встречается у 15% лиц старше 50 лет, живущих в западных странах, и 40% лиц из развивающихся стран, например Индии (Siezen J. R. 1981, Spector A. 1986). Около 85% катаракт классифицируют как старческие, причина которых неизвестна.
На хирургическое лечение катаракты в США тратится ежегодно около 3,5 миллиарда долларов. Однако задержка развития катаракты на 10 лет значительно снижает необходимость проведения операции по удалению катарактального хрусталика и затраты на оперативное лечение почти вдвое (U.S.Dept. of Health and Human Services, 1993). Кроме того, профилактика развития катаракты увеличивает трудоспособный возраст и качество жизни пожилых людей. Необходимо также учесть, что оперативное вмешательство по поводу катаракты может привести к ряду осложнений.
Во многом хирургическое лечение катаракты обусловлено тем, что диагностически значимую катаракту выявляют на той стадии, когда изменения в хрусталике приобретают уже необратимый характер, и оказание терапевтической помощи становится практически неэффективным. Причиной поздней диагностики катаракты служит то, что она выявляется с помощью фотощелевой лампы только при отчетливо видимых изменениях прозрачности. К тому же развитие этих изменений происходит медленно и не сопровождается типичным для многих заболеваний болевым симптомом (Деев А. И., Бабижаев МА, 1997).
Для раннего выявления лиц с ускоренными темпами снижения прозрачности необходима разработка чувствительных количественных методов ее оценки. В настоящее время такие методы практически не разработаны. Одним из доклинических методов диагностики помутнений служит метод глэр-тестирования, основанный на
глэр-эффекте, явлении, вызванным действием яркого света на глаз, в результате чего видимость объекта снижается, а его изображение на сетчатке становится малоконтрастным (Розенблюм Ю.З., Деев А. И. и др. 1997; Babizhayev MA, Deyev A.L et all, 2003).
Разработка метода количественной оценки прозрачности оптических сред глаза, основанного на использовании компьютерного глэр-тестирования, позволила бы дать индивидуальную характеристику изменений прозрачности оптических сред глаза in vivo и тем самым выявить лиц, попадающих в группу риска по ускоренным темпам ее снижения. На решение этиой проблем было направлено наше исследование.
Кроме того, определение глэр-чувствительности дает возможность исследовать возрастную зависимость прозрачности оптических сред глаза и оценить влияние функционального состояния организма на изменение глэр-показаний в разных возрастных группах.
Еще одним проявлением старения органа зрения является развитие пресбиопии, ухудшения способности хрусталика фокусироваться на близко расположенных объектах, сопровождающееся снижением объем аккомодации. Установление связи между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации позволило бы сделать предположение об общности механизмов, приводящих к возрастному снижению прозрачности и развитию пресбиопии.
Учитывая высокую медико-социальную значимость катаракты и необходимость разработки мер, направленных на предотвращение и задержку ее развития, исследование возможностей применения количественного метода оценки прозрачности оптических сред глаза является актуальной проблемой в настоящее время.
Цель исследования
На основе метода глэр-тестирования количественно охарактеризовать возрастные, физиологические и патофизиологические изменения прозрачности оптических сред глаза in vivo.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Исследовать возрастную зависимость показаний глэр-тестера у практически здоровых испытуемых.
2. Выявить возможную связь между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации у практически здоровых испытуемых и выяснить, зависят ли показания
глэр-тестера и объем аккомодации от функционального состояния организма у лиц разных возрастов.
3. Обследовать больных с диагнозом начальной катаракты с помощью глэр-тестера.
4. Сравнить показания глэр-тестера в популяциях с различной частотой распространения катаракты.
5. Разработать метод оценки рассеивающей способности глаза с помощью нагрузочных фильтров с известными характеристиками рассеяния.
Научная новизна работы
1.Метод количественной оценки прозрачности оптических сред глаза (метод глэр-тестирования) был применен для оценки возрастного снижения функциональных возможностей глаза, предшествующего клинически выраженным помутнениям хрусталика.
2. Впервые был выявлен вклад возрастных и стохастических факторов, обуславливающих зависимые от возраста изменения прозрачности.
3.Установлена корреляция между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации.
4.Впервые показано, что прозрачность оптических сред глаза, оцененная методом глэр-тестирования, и объем аккомодации по-разному изменяются в разных возрастных группах в зависимости от функционального состояния организма.
5.Впервые предложен метод оценки рассеивающей способности оптических сред глаза с помощью нагрузочных фильтров с известными характеристиками светорассеяния.
Практическая значимость работы
Метод глэр-тестирования позволяет производить количественную оценку изменений прозрачности оптических сред глаза на стадиях развития возрастных и профессиональных патологий хрусталика, предшествующих клиническим проявлениям, что необходимо для своевременного принятия профилактических мер по задержке развития катаракты.
Положения, выносимые на защиту
1. Предложен метод индивидуальной количественной оценки рассеивающей способности оптических сред глаза, основанный на использовании компьютерного
глэр-тестирования в сочетании с нагрузочными фильтрами с известной рассеивающей способностью.
2. Метод компьютерного глэр-тестирования может быть использован для мониторирования возрастных изменений прозрачности оптических сред глаза и для выявления начальных стадий развития катаракты.
3. С возрастом чувствительность показаний глэр-тестера к функциональным нагрузкам на организм увеличивается.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на межлабораторной конференции РНИИ геронтологии, заседании кафедры биологии лечебного факультета РГМУ, на заседании кафедры биофизики МБФ РГМУ совместно с лабораторией биофизических методов диагностики НИИ ФХМ, на открытом Российском конкурсе на лучшую научную работу молодых ученых 2001 года в 2002 году, на 6-ой и 9-ой Международной научно-практической конференции «Пожилой больной. Качество жизни» в 2001 и 2004 году, 2-ом съезде геронтологов и гериартров России в 2003 году.
Публикации
По материалам работы опубликовано 9 работ (7 тезисов и 2 статьи).
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященных описанию объектов и методов исследования, 4 главы по результатам собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 7 таблиц. Библиографический указатель включает 119 наименований, из них 40 отечественных, 79 зарубежных источника.
Объект и методы исследования
Характеристика обследованных контингентов населения
«Первая группа». В процессе работы были обследованы 176 практически здоровых людей («первая группа»), в возрасте от 6 до 74 лет, женского (122 человека) и мужского (54 человека) пола. Большинство испытуемых в возрасте 7-17 лет были школьниками, 18-23 года - студенты Российского Государственного Медицинского Университета и
Московского Психолого-Педагогического Института, старше 20 лет - служащие различных учреждений и пенсионеры. Возраст определяли с точностью до сотых долей года на момент измерения соответствующих показателей с помощью функции Microsoft Excel «ДОЛЯ ГОДА».
Возрастная зависимость показаний глэр-тестера была построена по результатам измерений в первой группе людей, т.е. у 176 практически здоровых людей, в возрасте от б до 74 лет. Из них 37 человек были с коорекцией зрения, которая осуществлялась путем подбора коррегирующих линз. Для оценки вклада возрастных факторов и факторов, независящих от возраста, «первая группа» людей на три: 6-20 лет, 62 человека, 20-40 лет, 50 человек, и 40-74 года, 64 человека.
Возрастные изменения объема аккомодации оценивались среди 61 человека из «первой группы» в возрасте от 17 до 66 лет, из них 46 человек — женского пола (75%), 15 — мужского (25%). При установлении связи между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации, в группы сравнения были включены 55 человек из «первой группы» в возрасте 17-66 лет, 42 - женского пола (76%), 13 - мужского (24%).
В процессе изучения динамики глэр-показаний в зависимости от физиологического состояния испытуемых разных возрастных групп, т.е. измерений глзр-чувствительности до и после нагрузки (утром и вечером до и после работы за компьютером), были обследованы лица (58 человек) из «первой группы»: 27 человек возрастной категории 40-74 года и 31 человек возрастной категории 7-17 лет. Измерение объема аккомодации в конце и в начале рабочего дня (до и после нагрузки) также производились среди двух возрастных категорий из «первой группы» (33 человека): 12 человек в возрасте 40-66 лет и 21 человек в возрасте 21-39 лет.
В исследование по определению контрастной чувствительности сетчатки среди лиц разных возрастных групп было включено 26 человек из «первой группы», из которых 15 были в возрасте 16-21 год, а 11 — в возрасте 33-58 лет.
«Вторая группа». Наряду с вышесказанным, нами были обследованы совместно с врачом-офтальмологом, к.м.н. Бегляровой А.С., 7 пациентов НИИ им. Гельмгольца, имеющих диагноз начальной катаракты различной локализации. Из этих пациентов 6 были женского и 1 - мужского пола, в возрасте от 53 до 78 лет.
«Третья группа». Третьей группой людей, обследованных в процессе работы, являлись представители южноиндийской (дравидийской) популяции (преимущественно тамилы). В сравнительное исследование по изучению глэр-чувствительности в популяциях с различной частотой встречаемости катаракты были включены 33 человека в возрасте 18-25 лет из
«третьей группы» (популяция тамилов), а также 29 человек в возрасте 18-25 лет и 65 человек в возрасте 40-74 года из «первой группы» (представители восточно-европейской популяции, преимущественно русские).
Методы, использованные в работе
Глэр-тестирование
Глэр-тестирование осуществлялось на компьютерном глэр-тестере оригинальной конструкции, предложенной ранее. Принцип работы основывался на измерении расстояния между ярким источником света с определенной длиной волны и оптотипом того же цвета (рис.1). В качестве источника света был использован зеленый светодиод СДЛ 525 12 20 (где X =525 нм, сила света = 12 канделл, угол рассеяния = 20' ).
Глэр-лучи
Глэр-нсточник
Рис. 1. Принцип глэр-тестирования
Источник света помещался непосредственно перед экраном монитора и закреплялся с помощью штатива, позволяющего изменять высоту расположения источника в соответствии с плоскостью экрана, по которой движется оптотип.
Для того чтобы избежать отклонения оси зрения испытуемого от нормали, перед глазом устанавливался окуляр (полая трубка длиной 4 см), закрепленный на высоте 36 см от поверхности стола. Окуляр позволяет ставить коррегирующие линзы перед глазом пациента или рассеивающие пленки. Все измерения проводились при постоянном расстоянии между экраном монитора и окуляром, составляющем 60 см, на этом расстоянии испытуемый видит экран монитора полностью, включая края.
Для измерения глэр-чувствительности применялась разработанная на кафедре биофизики МБФ РГМУ компьютерная программа Ring.exe, написанная на языке программирования "СИ", в которой в качестве оптотипа было использовано кольцо Ландольта, движущееся по экрану монитора. В отличие от яркости оптотипа, размеры последнего являются постоянными и равны: диаметр - 4,5 мм, толщина кольца - 1мм, толщина разреза в кольце -1 мм.
Стандартизацию измерений на различных компьютерах осуществляли с помощью установки определенной яркости оптотипа и светодиода.
Измерение объема аккомодации
В данной работе производилось измерение объема абсолютной аккомодации путем измерения расстояния от глаза до ближайшей точки ясного видения. Процедура осуществлялась по методике, предложенной в работе (Розенблюм Ю.З., 1996) с помощью таблицы для определения остроты зрения вблизи..
Измерение пространственной контрастной чувствительности
В данной работе для измерения пространственной контрастной чувствительности глаза использовалась компьютерная программа «Зебра», разработанная ООО «Астроинформ СПЕ» (2000). Данный метод исследования пространственной контрастной чувствительности предложен А.М. Шамшиновой, В.М. Шапиро и А.Е. Белозеровым для начальной диагностики патологических состояний зрительной системы (ООО «Асторинформ СПЕ», 1996). Под контрастной чувствительностью в данном случае принимается величина, обратная пороговому контрасту, т.е. минимальному контрасту, при котором стимул еще различается глазом.
Результаты исследования
1. Возрастная динамика показаний глэр-тестера
Для построения возрастной кривой были обследованы 176 человек, без патологий зрения, в возрасте от 6 до 74 лет, мужского и женского пола. Среди них 37 человек были с коррекцией зрения, которая осуществлялась путем подбора коррегирующих линз. Все измерения проводились при зеленом цвете светодиода. Полученные данные представлены на рис.2.
У детей и подростков в возрасте от 6 до 16 лет наблюдается быстрое снижение показаний глэр-тестера (4,6 мм в год), т.е. повышение прозрачности. Эта скорость соответствует увеличению оптической плотности, т.е. от достаточно низкой
прозрачности оптических сред глаза у детей 6-8 лет мы приближаемся к максимальной прозрачности в 20 лет.
Максимальной прозрачности соответствует возраст около 20 лет, после которого начинается постепенное снижение прозрачности со значительным ростом дисперсии показаний глэр-тестера. Скорость роста глэр-показаний у испытуемых средней возрастной группы составила 0.9 мм в год.
Априори можно предположить, что причиной снижения прозрачности с возрастом может быть не только общая физиологическая инволюция организма, но и факторы, связанные с условиями и образом жизни (питание, экологическая обстановка, световые нагрузки), индивидуальными генетическими особенностями организма (уровень антиоксидантной защиты, интенсивность метаболизма). Для простоты все возможные причины снижения прозрачности мы разбили на факторы, связанные с общей инволюцией организма (возрастные факторы) и факторы, непосредственно не связанные с возрастом (невозрастные факторы).
Для того чтобы выяснить вклад невозрастных факторов в показания глэр-тестера, мы разбили возрастную кривую на три участка: 6-20 лет, 20-40 лет, 40-66 лет, а затем провели регрессионный анализ по возрасту. При этом зависимость между возрастом и
прозрачностью предполагалась линейной. Как известно, квадрат коэффициента корреляции (Я2), называемый коэффициентом детерминации, показывает, какая доля вариации одного признака (глэр-показателя) зависит от варьирования другого признака (возраста), т.е. в какой степени прозрачность варьирует в зависимости от возраста. Мы решили оценить, какой вклад возрастные изменения вносят в изменения прозрачности в различных возрастных группах. В этом случае Я2 показывает коэффициент возрастной детерминации прозрачности хрусталика, а остаточная сумма квадратов (1-Я2) представляет собой вклад в показания глэр-тестера факторов, не зависящих от возраста (факторы среды, стохастические факторы).
Участок кривой, соответствующий возрастной группе 6-20 лет, описывался следующим уравнением линейной экстраполяции: У = 1.02 Т + 11.37; где У - показания глэр-тестера (мм), Т - возраст (годы). Коэффициент корреляции Ш =0.68, коэффициент детерминации Я2 = 0.45, соответственно (1-Я2) = 0.55, и размер выборки п1= 52 человека, р<0.01. Для возрастной категории 20-40 лет мы получили уравнение: У = -3.81 Т + 101.42, Я2 =0.75, Я2 = 0.56, (1- Я2) = 0.44, п2=43, р<0.01. Для возрастной группы 40-66 лет У = 0.78 Т + 19.3, =0.32, Я2 = 0.10, (1-Я2) = 0.90, п3=33, р<0.1.
Как видно из полученных данных, наибольший вклад невозрастных факторов •характерен для возрастной категории 40-66 лет, т.е. в этой группе наблюдается максимальный по сравнению с другими разброс данных или наименьшая возрастная
детерминация. Наибольший вклад возрастных факторов мы видим в возрастной группе 20-40 лет (рис.3).
2. Оценка возрастных изменений объема аккомодации по сравнению с показателями глэр-тестирования. Влияние нагрузки на измеряемые параметры в разных возрастных группах.
Зависимость объема аккомодации от возраста и его корреляция с показателями глэр-тесгера
Известно, что с течением времени у людей старшего возраста развивается пресбиопия и сокращается объем аккомодации (Ананин, В. Ф. 1992; Урмахер, Л. С, Айзенштат Л. И., 1988). Обычно объему аккомодации не придавали большого значения, поскольку связывали его изменения с усталостью цилиарной мышцы. Однако он зависит от нескольких факторов: не только от работы цилиарной мышцы, но и от механических свойств хрусталика. В последнее время было показано, что по мере старения хрусталик становится более жестким, что, возможно, связано с изменением состояния его белков, в частности, снижением их растворимости (Al-Ghoul К. J. et all, 2001; Pieiscionek В. К., 1995).
Исходя из этого, глэр-эффект и объем аккомодации могут быть связаны одним причинным фактором. Можно предположить, что нарушения постгрансляционной модификации белков, приводящие к снижению растворимости белков, их частичной агрегации и сорбции на мембране, влияют как на снижение прозрачности хрусталика, так и на увеличение его жесткости.
Наша задача заключалась в установлении зависимости объема аккомодации от возраста испытуемых, чтобы затем провести корреляцию между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации. Зависимость объема аккомодации от возраста (n=61, 17-66 лет) показывает, что с возрастом происходит снижение объема аккомодации в соответствии с уравнением: ОА = -0.17 Т + 12.39, с коэффициентом корреляции R = 0.72, р<0.01, где ОА - объем аккомодации (дптр).
Зависимость между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации проведена на выборке в 55 человек в возрасте от 17 до 66 лет и описывалась уравнением: Y = -3.28 ОА + 65.33. Коэффициент корреляции составил: R=0.67, p<0.01, соответственно, коэффициент детерминации R2 = 0.45 (рис.4). Таким образом, можно сделать вывод, что примерно половина (45%) вклада в изменение объема аккомодации обусловлена теми же процессами, которые влияют и на глэр-показания. Эти процессы, по-видимому, связаны с измененными свойствами самого хрусталика, и, возможно, они
обусловлены нарушением фосфорилирования белков, которое оказывает влияние как на показания глэр-тестера, так и на объем аккомодации. В пользу этого говорят данные, что даже при физическом утомлении происходит снижение объема аккомодации (Шаповалов С.Л., 1977).
Изучение динамики показаний глэр-тестера и объема аккомодации в течение дня у лиц разных возрастных групп
Для оценки возможной лабильности показаний глэр-тестера проводились измерения у лиц разных возрастных групп в начале и в конце рабочего дня для того, чтобы выяснить, стабильны ли показания глэр-тестера в течение суток. В исследование вошли лица двух возрастных категорий, старше 40 лет (п=27 чел.) и несовершеннолетние возраста 7-17 лет (п=31чел.). Измерения проводились до и после рабочего дня для взрослых, и до и после уроков для несовершеннолетних. Зависимость показаний глэр-тестера утром и вечером от возраста (40-66 лет) представлен на рис.5. Верхняя кривая обозначает параметры глэр-тестера, измеряемые после рабочего дня, нижняя - до начала рабочего дня. Как видно из графика, для всех людей старше 40 лет характерно возрастание глэр-эффекта после рабочего дня по сравнению с его началом. Утренние показания растут с возрастом относительно слабо, в то время как вечерние резко
увеличиваются, что подтверждает известное положение геронтологии о снижении адаптивных возможностей с возрастом.
Результаты эксперимента также представлены в виде гистограммы на рис.6. На оси ординат отложено число людей (%), для которых характерно соответствующее значение соотношения показателя прибора после нагрузки (YB) К показателю прибора до нагрузки (Уу), отложенное на оси абсцисс. Сравнивая данные, можно сказать, что все испытуемые старше 40 лет вечером, т.е. после нагрузки (УВ), имеют худшие значения глэр-тестера, чем утром, до нагрузки (Уу). При этом соотношение Ув/Уу больше единицы. Для 63% испытуемых оно составляет 1.41. Для большинства испьиуемых в возрасте 7-17 лет соотношение Ув/Уу близко к единице, для 68% детей оно составляет 0.90, что говорит о стабильности показаний глэр-тестера до и после нагрузки. Хотя среди детей есть и такие, у которых показания вечером хуже, чем утром. А именно, для 3% детей соотношение Ув/Уу составляет 1.34. Однако есть и такие, для которых после уроков показания глэр-тестера стали лучше, чем до уроков. А именно, для 6% соотношение Ув/Уу составляет 0.53. Возможно, той категории детей, для которых соотношение стало больше единицы после уроков,
противопоказана нагрузка, и, наоборот, детей с улучшением глэр-показаний нагрузка
только активизировала. В связи с этим можно проводить тестирование детей с целью дозирования их нагрузки в школе.
Таким образом, глэр-тестирование обнаружило стабильность показаний у детей в течение дня и повышение показаний после рабочего дня у лиц старше 40 лет. Полученные данные говорят о том, что у детей не только высокая прозрачность оптических сред глаза, но и более высокий физиологический резерв усталости, в отличие от взрослых, у которых происходит постепенное снижение этого резерва. Измерение глэр-показаний после нагрузки может служить показателем устойчивости физиологической системы, обеспечивающей поддержание прозрачности оптических сред глаза.
Наряду с показанной нами лабильностью показаний глэр-тестера, были оценены изменения объема аккомодации до и после рабочего дня. Лица старше 50 лет, страдающие пресбиопией, отмечают, что при чтении утром им не требуются очки, а вечером, после работы, потребность в очках возрастает, что они объясняют усталостью глаз. Для измерения объема аккомодации до и после рабочего дня были выбраны 33 человека, 12 из которых в возрасте от 40 до 66 лет, а 21 человек - в возрасте от 21 до 39 лет. Полученные данные представлены на рис.7 в виде гистограммы.
По оси абсцисс отложено соотношение объема аккомодации, измеренного вечером, т.е. после рабочего дня (ОАв) к объему аккомодации, измеренному утром, до начала рабочего дня (ОАу). По оси ординат отложено доля испытуемых, для которых характерно соответствующее изменение объема аккомодации. Как и следовало ожидать, у всех лиц старше 40 лет отмечается снижение объема аккомодации после рабочего дня, у 42% обследуемых соотношение ОАв/ОАу составило 0.78. У 25% испытуемых наблюдается снижение объема аккомодации почти вдвое - ОАв/Оау составляет 0.53. Что касается людей младшего возраста, то 53% из них характеризуются неизменным объемом аккомодации, соотношение ОАв/ОАу равно единице. Однако среди лиц моложе 40 лет есть и такие, у которых отмечается снижение объема аккомодации после рабочего дня, 33% из них характеризуется отношением ОАв/ОАу, равным 0.86. У 14% молодых людей наблюдалось даже улучшение показаний объема аккомодации вечером, отношение ОАв/ОАу составило 1.08. Таким образом, изменение объема аккомодации в среднем по группе составило: для лиц старше 40 лет - 0.78, до 40 лет - 0.98. Следовательно, объем аккомодации с возрастом был снижен на 20%.
Подводя итог, можно сказать, что у лиц старше 40 лет действительно отмечается снижение объема аккомодации после рабочего дня, а именно после напряженной зрительной работы. Сокращение объема аккомодации вечером по сравнению с
утренними показаниями может быть обусловлено преходящим изменением состояния белков и мембран хрусталика.
Суммируя данные по изменению показаний глэр-тестера и объема аккомодации, мы предполагаем, что оба процесса обусловлены в определенной мере снижением энергообеспечения хрусталика, проявляющееся в изменении фосфорюшрования его белков. Это может привести не только к снижению прозрачности хрусталика, что отражает глэр-тестирование, но и к увеличению жесткости (ригидности) хрусталика, что можно оценить с помощью измерения объема аккомодации.
Показатели контрастной чувствительности сетчатки по сравнению с параметрами глэр-тестирования в разных возрастных группах
Воздействие яркого света может приводить не только к увеличению глэр-эффекга, но и к уменьшению контрастной чувствительности сетчатки. Для того чтобы выяснить, в какой мере измеряемые показания глэр-тестера обусловлены вкладами светорассеяния оптических средах глаза и контрастной чувствительности сетчатки, мы провели сопоставление этих параметров.
Измерение проводилось в неярко освещенном помещении. В исследовании принимали участие 26 человек, из них 15 человек - в возрасте 16-21 год, 11 человек - в возрасте 33-58 лет. Представляло интерес выяснить, как изменяется пространственная контрастная чувствительность в двух возрастных группах (до 30 лет и после 30 лет) по сравнению с изменениями показаний глэр-тестера в тех же группах. Оказалось, что значения контрастной чувствительности сетчатки в этих возрастных группах почти не отличаются, в то время как глэр-чувствительность увеличивалась с возрастом, что указывает на большую чувствительность метода глэр-тестирования при выявлении возрастных изменений прозрачности.
3. Изменения прозрачности хрусталика у больных с диагнозом начальной катаракты по результатам глэр-тестирования.
Одной из профилактических мер предотвращения катаракты является ранняя диагностика и выявление лиц с ускоренным снижением прозрачности оптических сред глаза. Сложилось мнение, что катаракта - болезнь старческого возраста, однако ряд физико-химических изменений, в частности, изменения в мембранном потенциале клеток хрусталика, начинаются довольно рано (с 30 лет) и нарастают постепенно (Магагт О. , 1991). Градуальность (постепенность) физико-химических изменений с возрастом говорит о том, что изменения прозрачности в хрусталике тоже идут
постепенно. Поэтому возникает вопрос: действительно ли катаракта - болезнь старческого возраста, или она закономерный финал нормального старения организма?
Представляло интерес выяснить, каковы значения глэр-тестера у людей с диагнозом начальной катаракты, когда врач способен заметить помутнения визуально, с помощью фотощелевой лампы. В НИИ им. Гельмгольца была обследована группа типичных больных с диагнозом начальной катаракты различной локализации (п = 7).
Зависимость показаний глэр-тестера у больных с диагнозом начальной катаракты от возраста с включением группы здоровых людей, т.е. без каких-либо клинических проявлений заболевания, представлена на рис.8. В группе пациентов с диагнозом начальной катаракты клинически определяемые признаки катаракты наблюдались при значениях глэр-тестера больше 100 мм. Затем были рассчитаны показатели диагностической ценности глэр-тестирования. Вероятность наличия заболевания при значении глэр-тестера больше 100 мм и вероятность отсутствия заболевания при показаниях глэр-тестера меньше 100 мм составили 89% (95%-ый доверительный интервал от 52% до 92%) и 96% (95%-ый доверительный интервал от 90% до 99%) соответственно.
Кривую можно визуально поделить на три участка. Первый соответствует значению максимальной прозрачности хрусталика в возрасте 20 лет. С этого возраста начинается плавное снижение прозрачности по экспоненте. Второй участок кривой характеризуется подъемом глэр-показаний и соответствует возрасту 45-50 лет, т.е. возрасту начала пресбиопии. Кроме того, на этом участке резко возрастает дисперсия. Дальше возрастные изменения прозрачности могут быть экстраполированы прямой, предел которой будет соответствовать возрасту около 115 лет (биологический предел прозрачности). Таким образом, в возрасте около 55 лет находится точка бифуркации, после которой существует два пути развития. Один из них соответствует резкому снижению прозрачности, ведущему к развитию катаракты, второй - постепенному снижению прозрачности с развитием катаракты в 110-115 лет. Поэтому возникает вопрос, если принять меры в возрасте 55-65 лет, можно ли будет предотвратить «срыв», т.е. резкое снижение прозрачности в сторону развития катаракты?
Если считать, что катаракта нарастает постепенно, то, используя возрастную кривую, можно определить время, предстоящее до развития заболевания. Это позволяет характеризовать любого пациента коэффициентом приближенности к катаракте, т.е.
350 -1
300 -
250 -
0
Рис. 8. Зависимость показаний глэр-тестера (У,мм) от возраста (годы), представленная для здоровых лиц и лице диагнозом начальной
20
40
60
80
100 катаракты.
возраст, годы
• здоровые испытуемые ■ испытуемые с диагнозом начальной кэтаракш
ввести меру, позволяющую определить, насколько активно данному человеку следует осуществлять профилактические действия.
4. Сравнение показаний глэр-тестера в популяциях с различной частотой распространения катаракты
Хорошо известен тот факт, что в некоторых странах, в частности в Индии, катаракта развивается на несколько лет раньше, чем, скажем, в странах Европы (ОЬгЪй' С, 1989). Кроме того, в Индии самая высокая частота встречаемости катаракты даже по сравнению со странами, находящимися на той же широте, например со странами Южной Америки. Именно поэтому было интересно сравнить показания глэр-тестера в группах с различной частотой распространения катаракты. В нашем исследовании принимали участие две таких группы одного возраста (18-25 лет). Это были русские (п=29 человек) и тамилы (п=33 человека).
Полученная зависимость показаний глэр-тестера (У,ММ) ОТ возраста испытуемых для двух этнически отличающихся групп представлена на рис.9, и рис.10 в виде диаграммы. Как видно из графика, показания глэр-тестера у тамилов (У среднее = 51,9 мм) превышают аналогичные показания для их русских сверстников (У среднее = 33,17
мм).
Предпосылки к развитию катаракты появляются довольно рано, и с помощью глэр-тестера можно дать оценку прозрачности оптических сред глаза различным группам лиц. Эти люди могут входить в группу риска с ускоренным снижением прозрачности, и поэтому важно вовремя принять необходимые профилактические меры, которые могут задержать развитие катаракты до клинически выраженных проявлений, например, сбалансировать питание, обогатить его антиоксидантами, уменьшить световую нагрузку на глаза.
5. Количественная оценка прозрачности оптических сред глаза при глэр-тестировании с использованием нагрузочных фильтров
Возрастные изменения хрусталика связаны, прежде всего, с ростом его светорассеяния и уменьшением прозрачности. Однако до настоящего времени отсутствовала количественная характеристика рассеивающей способности оптических сред глаза in vivo. В работе предпринята попытка решить эту проблему.
В первом приближении рост светорассеяния в оптических средах глаза может быть смоделирован помещением перед глазом рассеивающих фильтров, которые имитируют помутнение хрусталика. Фильтры представляют собой полупрозрачные пленки, рассеивающую способность которых можно измерить. Экстраполируя полученную зависимость величины глэр-эффекта от рассеивающей способности фильтров к нулю, можно получить «эквивалентное» значение рассеивающей способности оптических сред глаза в их отсутствие. То есть, помещая фильтры перед глазом (нагрузочная проба), можно количественно оценить исходную рассеивающую способность оптических сред глаза в универсальной шкале, единицами которой выступает рассеивающая способность фильтров.
Для корректности предлагаемого метода необходимо было охарактеризовать рассеивающую способность используемых фильтров и физические механизмы их влияния на значения глэр-тестера. В основу физической модели было положено предположение, что распознавание оптотипа регистрируется при превышении его яркости над уровнем яркости экрана (рис.11). В рамках этой модели было рассмотрено влияние трех процессов - поглощения, рассеяния и отражения - на величину глэр-эффекта. Было показано, что поглощение фильтров, равное 0,056 при 525 нм, не влияет на величину глэр-эффекта, поскольку в равной степени снижает яркость источника и оптотипа.
Наибольшее влияние на величину глэр-эффекта оказывает рассеяние света. Для оценки рассеивающей способности фильтров в условиях проведения глэр-тестирования на место глаза испытуемого помещали цифровую матрицу фотоаппарата и анализировали полученное распределение яркости изображения. По мере увеличения числа фильтров происходил как рост ореола вокруг глэр-источника, так и повышение яркости фона. На кривых профиля яркости это проявляется уширением изображения основного светового потока и подъемом кривой вне его (рис.11). Относительную долю (а) рассеянного света в общем световом потоке рассчитывали как отношение площади,
соответствующей главным образом рэлеевскому рассеянию (площадь области ко всей площади светового потока (сумма площадей областей 1 и 2) (рис.11).
Показания глэр-теста у каждого испытуемого прямо зависели от суммарной рассеивающей способности применяемых нагрузочных фильтров. Это позволило путем простой линейной экстраполяции количественно оценить рассеивающую способность оптических сред глаза в предположении, что полное отсутствие светорассеяния дает величину глэр-эффекта, близкую к нулю. На рис 12. приведены зависимости величины глэр-эффекта от доли рассеянного света для двух испытуемых различного возраста. У испытуемого в возрасте 56 лет она составила 0,72, а в возрасте 21 года - 0,41. Таким образом, результаты этого раздела позволили ввести количественную объективную меру рассевающей способности оптических сред глаза по величине глер-эффекта. Полученные данные также свидетельствуют о решающем вкладе рэлеевского (молекулярного) светорассеяния в снижение прозрачности хрусталика.
Выводы
Для исследования свойств оптических сред глаза был применен метод глэр-тестирования, реализованный в виде оригинальной компьютерной установки. Этот метод позволяет количественно характеризовать затруднение распознавания объекта при воздействии на глаз яркого источника света (глэр-эффект). Проведенные с помощью этого метода исследования позволили придти к следующим выводам.
1. Показано, что возрастная зависимость параметров глэр-тестирования имеет двухфазный характер. В возрастной группе от 6 до 20 лет отмечается прогрессирующее повышение прозрачности оптических сред глаза, от 20 до 70 лет -постепенное снижение прозрачности. Оценен вклад возрастных и стохастических факторов в наблюдавшиеся возрастные изменения глэр-чувствительности. Возрастная детерминация изменений прозрачности составила 50% в возрастных группах 6-20 и 2040 лет и 10% в возрастной группе 40 - 70 лет.
2. В возрастной группе 20-70 лет установлена линейная корреляция (Я = 0,67, р<0,01) между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации. Продемонстрирован различный характер функциональной лабильности этих показателей в разных возрастных группах. В группе 40-70 лет показано увеличение глэр-чувствительности и снижение объема аккомодации после нагрузки (в конце рабочего дня). В группе испытуемых 7-17 лет глэр-показания после нагрузки в большинстве случаев (70% наблюдений) оставались неизменными.
3. Вероятность наличия признаков начальной катаракты при показаниях глэр-тестера больше 100 мм составила 89% (95%-ый доверительный интервал от 52% до 92%). Вероятность отсутствия признаков начальной катаракты при показаниях глэр-тестера меньше 100 мм составила 96% (95%-ый доверительный интервал от 90% до 99%).
4. Сравнение лиц из двух популяций с различными показателями распространенности катаракты (русские и тамилы) в возрасте 18-25 лет показало сдвиг параметров глэр-тестирования в сторону их увеличения в 1,6 раза в популяции с высокой частотой катаракт (тамилы). Средние глэр-показания тамилов 18-25 лет (У ср. = 51,9 ± 5,75 мм) сопоставимы с соответствующими показаниями русских в возрасте 40 - 50 лет.
5. Для количественной оценки рассеивающей способности оптических сред глаза предложена регистрация показаний глэр-тестера с использованием нагрузочных фильтров с известной рассеивающей способностью и последующая экстраполяция
полученной зависимости к нулевому значению глэр-эффекта. Показана линейная связь между рассеивающей способностью фильтров и величиной глэр-эффекта, регистрируемой при их использовании. Введение данной количественной меры позволило дать индивидуальную характеристику рассеивающей способности оптических сред глаза in vivo по величине глэр-эффекта.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Бухарова Е.В., Деев А.И., Буханов М.В. «Возрастные изменения прозрачности оптических сред глаза человека по данным глэр-тестирования». - Альманах «Геронтология и гериартрия». - М. - 2003. - вып.2. - с.236-240.
2. Бухарова Е.В., Деев А.И., Ярыгин В.Н. «Прозрачность оптических сред глаза в популяциях с различной распространенностью старческой катаракты». - «Клиническая геронтология». - М. - 2004. - т.10. - №12. - с.67-70.
3. Бухарова Е.В. «Применение цветового глэр-тестера для оценки прозрачности оптических сред глаза». Тезисы работ участников открытого Российского конкурса на лучшую научную работу студентов 2001 года по разделу «Медицинские науки» - М., ММА им. Сеченова. - 2002. - с.27.
4. Бухарова Е В., Буханов М.В., Деев А.И., Петров ВА. «Возрастные изменения прозрачности оптических сред глаза» - ж. «Клиническая геронтология». - Тезисы 6-ой международной научно-практической конференции «Пожилой больной. Качество жизни». - М. - 2001. - т.7. - №8. - с.51.
5. Бухарова Е.В., Буханов М В., Беглярова А.С., Деев А.И. «Доклиническая оценка помутнений оптических сред глаза» - ж. «Клиническая геронтология». - Тезисы 2-ого съезда геронтологов и гериартров России. - М. - 2003. - т.9. - №9. - с.89.
6. Бухарова Е.В., Деев А.И. «Оценка вклада факторов среды в снижение прозрачности хрусталика в разных возрастных группах» - ж. «Клиническая геронтология». - Тезисы 2-ого съезда геронтологов и гериартров России. - М. - 2003. -т.9. - №9. -с.89.
7. Григорьева О.В., Деев А.И., Бухарова Е.В. «Сравнение темпов старения хрусталика и эпидермиса кожи» - ж. «Клиническая геронтология». - Тезисы 2-ого съезда геронтологов и гериартров России. - М. - 2003. - т.9. - №9. — с.90.
8. Бухарова Е.В., Деев А.И., Ярыгин В.Н. «Оценка прозрачности хрусталика в течение суток методом глэр-тестирования у лиц разных возрастных групп».- ж.
«Клиническая геронтология». - Тезисы 9-ой международной научно-практической конференции «Пожилой больной. Качество жизни». - М. - 2004. - т. 10. - №9. - с.60.
9. Бухарова Е.В., Деев А.И., Ярыгин В.Н. «Выявление групп риска по ускоренным темпам снижения прозрачности хрусталика методом глэр-тестирования». - Тезисы 9-ой международной научно-практической конференции «Пожилой больной. Качество жизни». - М. - 2004. - т.10. - №9. - с.60-61.
Отпечатано с готового оригинала
Объем 1.7 пл. Тираж 100 экз. Формат 60x88 У16_Подписано в печать 27.05.05
13 ИЮЛ 2005
hut
1 I
Оглавление диссертации Бухарова, Евгения Валентиновна :: 2005 :: Москва
Оглавление
Список сокращений
Введение
Глава 1. Возрастные изменения хрусталика человека и методы их оценки (обзор литературы)
1.1. Медико-социальная значимость, риск-факторы развития и возможности консервативного лечения катаракты
1.2. Патофизиологические механизмы развития помутнений хрусталика
1.3. Оценка функциональных возможностей глаза методом контрастной и глэр-чувствителыюсти
1.4. Возрастные изменения аккомодации
Глава 2. Объект и методы исследования
2.1. Характеристика обследованных групп людей
2.2. Методы исследования
Глава 3. Функциональные изменения хрусталика человека у лиц разных возрастных групп по данным глэр-тестирования, измерений объема аккомодации и контрастной чувствительности
3.1. Возрастная динамика показаний глор-тестера
3.2. Оценка возрастных изменений объема аккомодации по сравнению с показателями глэр-тестирования. Влияние нагрузки на измеряемые параметры в разных возрастных группах.
3.3. Показатели контрастной чувствительности сетчатки по сравнению с параметрами глэр-тестирования в разных возрастных группах
Глава 4. Изменения прозрачности хрусталика у больных с диагнозом начальной катаракты по результатам глэр-тестирования.
Глава 5. Сравнение показаний глэр-тестера в популяциях с различной частотой распространения катаракты
Глава 6. Количественная оценка прозрачности оптических сред глаза при глэртестированни с использованием нагрузочных фильтров
6.1. Оптические характеристики фильтров, использованных для моделирования помутнения оптических сред глаза
6.2. Выбор меры рассеиваюгцей способности фильтров
Введение диссертации по теме "Геронтология и гериатрия", Бухарова, Евгения Валентиновна, автореферат
Во все времена люди задавались вопросом: как и почему мы стареем? Этот вопрос стал особенно актуальным в настоящее время, когда успехи медико-биологических исследований и улучшение качества медицинского обслуживания привели к увеличению продолжительности жизни и доли пожилых людей. В связи с этим возросло и число болезней, связанных со старением (74).
Быстрое постарение человечества является серьезной проблемой, особенно ярко выраженной в развитых странах, где доля лиц старше 65 лет составляет 10-14% от всей популяции, а к 20-м годам 21-ого века эта величина удвоится. Наиболее быстро будет расти доля очень старых людей, имеющих возраст 80 и более лет. Эта категория существенно больше других нуждается в медицинской помощи и других видах социального обеспечения. По мнению ряда геронтологов, число их в ближайшее десятилетие увеличится почти втрое (5, 25).
Однако скорость возрастных изменений значительна не столько в старости, сколько в более ранние возрастные периоды: основные показатели метаболизма и функций особенно существенно изменяются в возрасте 45-60 лет. Исходя из этого понятно, что чем раньше будут выявлены эти изменения и приняты соответствующие меры профилактики, тем больше шансов на компенсацию изменений, возникающих при старении. Поэтому в настоящее время активно развивается направление профилактической медицины по борьбе с преждевременным старением (antiaging medicine).
Одним из типичных примеров возрастных заболеваний является развитие катаракты. Для современного человека зрение играет огромную роль, позволяя ориентироваться в окружающем мире и получать из него необходимую информацию, поэтому старение хрусталика, снижение его прозрачности сильно осложняют жизнь. Существуют различные методы, направленные на задержку развития катаракты: ношение очков с желтыми фильтрами, применение антикатарактальных средств, обогащение диеты антиоксид антами (11, 73). Учитывая огромную вариабельность физиологических и биохимических особенностей человека, для проведения индивидуальной профилактики необходимо раннее выявление групп риска, т.е. лиц с ускоренными темпами снижения прозрачности.
Для большинства параметров организма, изменяющихся с возрастом, введены количественные меры оценки изменений, например, измерение артериального давления, жизненной емкости легких, упругих свойств кожи. Однако для оценки прозрачности неизолированного хрусталика не существует количественных мер оценки. Отсутствие таких показателей затрудняет раннюю диагностику катаракты, определение стадии ее созревания, кинетику развития и оценку эффективности действия антикатарактальных средств. При катаракте мы видим только качественный скачок: резкий рост помутнения, который офтальмологи регистрируют субъективно, с помощью фотощелевой лампы, которая позволяет выявить помутнения, видимые глазом, т.е. на стадии, когда терапевтические средства оказываются уже малоэффективными, и приходится прибегать к хирургическому удалению хрусталика.
Для раннего выявления лиц с ускоренными темпами снижения прозрачности необходима разработка чувствительных количественных методов ее оценки. Одним из чувствительных, доклинических методов диагностики помутнений служит метод глэр-тестирования (ГТ), основанный на глэр-эффекте (ГЭ), явлении, вызванным действием яркого света на глаз, в результате чего видимость объекта снижается, а его изображение на сетчатке становится малоконтрастным (27, 47).
Разработка метода количественной оценки прозрачности оптических сред глаза (ОСГ), основанного на использовании компьютерного глэр-тестирования, позволяет осуществить индивидуальную характеристику изменений прозрачности in vivo и тем самым выявить лиц, попадающих в группу риска по ускоренным темпам ее снижения. Кроме того, определение глэр-чувствительности дает возможность исследовать возрастную зависимость прозрачности ОСГ и оценить влияние функционального состояния организма на изменение глэр-показаний в разных возрастных группах.
Еще одним проявлением старения органа зрения является развитие пресбиопии, которая сопровождается снижением объем аккомодации (OA). Существует несколько гипотез, объясняющих развитие пресбиопии. Одна из них отводит немаловажную роль снижению деформируемости хрусталика. Исследования последовательности событий, ведущих к развитию катаракты, привели к предположению о том, что в основе светорассеяния может лежать нарушение регулярной укладки мембран, вызванное в свою очередь сорбцией незаряженных агрегированных белков на плазматических мембранах (14). Не исключено, что именно этот процесс является основой не только возрастного снижения прозрачности хрусталика, но и снижения его эластичности. Исследовать этот вопрос можно путем выяснения взаимосвязи показаний глэр-тестера, зависящих от прозрачности, и объема аккомодации.
Учитывая высокую медико-социальную значимость катаракты и необходимость разработки мер, направленных на предотвращение и задержку ее развития, исследование возможностей применения количественного метода оценки прозрачности ОСГ является актуальной проблемой в настоящее время.
Цель исследования:
На основе метода глэр-тестирования количественно охарактеризовать возрастные, физиологические и патофизиологические изменения прозрачности оптических сред глаза in vivo.
Задачи работы были следующие:
1. Исследовать возрастную зависимость показаний глэр-тестера у практически здоровых испытуемых.
2. Выявить возможную связь между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации у практически здоровых испытуемых и выяснить, зависят ли показания глэр-тестера и объем аккомодации от функционального состояния организма у лиц разных возрастов.
3. Обследовать больных с диагнозом начальной катаракты с помощью глэр-тестера.
4. Сравнить показания глэр-тестера в популяциях с различной частотой распространения катаракты.
5. Разработать метод оценки рассеивающей способности глаза с помощью нагрузочных фильтров с известными характеристиками рассеяния света.
Научная новизна
1. Метод количественной оценки прозрачности оптических сред глаза (метод глэр-тестирования) был применен для оценки возрастного снижения функциональных возможностей глаза, предшествующего клинически выраженным помутнениям хрусталика.
2. Впервые был выявлен вклад возрастных и стохастических факторов, обуславливающих зависимые от возраста изменения прозрачности.
3. Установлена корреляция между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации.
4. Впервые показано, что прозрачность оптических сред глаза, оцененная методом глэр-тестирования, и объем аккомодации по-разному изменяются в разных возрастных группах в зависимости от функционального состояния организма.
5. Впервые предложен метод оценки рассеивающей способности оптических сред глаза с помощью нагрузочных фильтров с известными характеристиками светорассеяния.
Практическая значимость
Метод глэр-тестирования позволяет производить количественную оценку изменений прозрачности оптических сред глаза на стадиях развития возрастных и профессиональных патологий хрусталика, предшествующих клиническим проявлениям, что необходимо для своевременного принятия профилактических мер по задержке развития катаракты.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Предложен метод индивидуальной количественной оценки рассеивающей способности оптических сред глаза, основанный на использовании компьютерного глэр-тестирования в сочетании с нагрузочными фильтрами с известной рассеивающей способностью.
2. Метод компьютерного глэр-тестирования может быть использован для мониторирования возрастных изменений прозрачности оптических сред глаза и для выявления начальных стадий развития катаракты.
3. С возрастом чувствительность показаний глэр-тестера к функциональным нагрузкам на организм увеличивается.
Публикации
По материалам работы опубликовано 9 работ (7 тезисов и 2 статьи).
Внедрение в практику
Диссертационная работа проводилась в соответствии с договором Министерства здравоохранения Российской Федерации №004/212/001 «Мониторирование здоровья и методы реабилитации старшего поколения населения России», выполняемым в рамках отраслевой научно-исследовательской программы «Геронтология и гериатрия».
Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре биофизики медико-биологического факультета РГМУ и на кафедре биологии РГМУ, а также в работе Российского научного центра рентгенорадиологии Росздрава.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященных описанию объектов и методов исследования, 4 главы по результатам собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 7 таблиц. Библиографический указатель включает 119 наименований, из них 40 отечественных, 79 зарубежных источника.
Заключение диссертационного исследования на тему "Оценка возрастных изменений хрусталика человека"
Выводы
Для исследования свойств оптических сред глаза был применен метод глэр-тестирования, реализованный в виде оригинальной компьютерной установки. Этот метод позволяет количественно характеризовать затруднение распознавания объекта при воздействии на глаз яркого источника света (глэр-эффект). Проведенные с помощью этого метода исследования позволили придти к следующим выводам.
1. Показано, что возрастная зависимость параметров глэр-тестирования имеет двухфазный характер. В возрастной группе от 6 до 20 лет отмечается прогрессирующее повышение прозрачности оптических сред глаза, от 20 до 70 лет - постепенное снижение прозрачности. Оценен вклад возрастных и стохастических факторов в наблюдавшиеся возрастные изменения глэр-чувствительности. Возрастная детерминация изменений прозрачности составила 50% в возрастных группах 6-20 и 20-40 лет и 10% в возрастной группе 40 - 70 лет.
2. В возрастной группе 20-70 лет установлена линейная корреляция (R = 0,67, р<0,01) между показаниями глэр-тестера и объемом аккомодации. Продемонстрирован различный характер функциональной лабильности этих показателей в разных возрастных группах. В группе 40-70 лет показано увеличение глэр-чувствительности и снижение объема аккомодации после нагрузки (в конце рабочего дня). В группе испытуемых 7-17 лет глэр-показапия после нагрузки в большинстве случаев (70% наблюдений) оставались неизменными.
3. Вероятность наличия признаков начальной катаракты при показаниях глэр-тестера больше 100 мм составила 89% (95%-ый доверительный интервал от 52% до 92%). Вероятность отсутствия признаков начальной катаракты при показаниях глэр-тестера меньше 100 мм составила 96% (95%-ый доверительный интервал от 90% до 99%).
4. Сравнение лиц из двух популяций с различными показателями распространенности катаракты (русские и тамилы) в возрасте 18-25 лет показало сдвиг параметров глэр-тестирования в сторону их увеличения в 1,6 раза в популяции с высокой частотой катаракт (тамилы). Средние глэр-показания тамилов 18-25 лет (Y ср. = 51,9 ± 5,75 мм) сопоставимы с соответствующими показаниями русских в возрасте 40 - 50 лет.
5. Для количественной оценки рассеивающей способности оптических сред глаза предложена регистрация показаний глэр-тестера с использованием нагрузочных фильтров с известной рассеивающей способностью и последующая экстраполяция полученной зависимости к нулевому значению глэр-эффекта. Показана линейная связь между рассеивающей способностью фильтров и величиной глэр-эффекта, регистрируемой при их использовании. Введение данной количественной меры позволило дать индивидуальную характеристику рассеивающей способности оптических сред глаза in vivo по величине глэр-эффекта.
Практические рекомендации
Количественный метод оценки прозрачности ОСГ, метод глэр-тестирования, может быть использован:
1) В качестве биомаркера старения в составе батареи тестов для интегральной оценки показателей здоровья и биологического (функционального) возраста.
2) Для доклинической количественной оценки помутнений оптических сред глаза, что особенно актуально для лиц старших возрастных групп.
3) Для выявления лиц, попадающих в группу риска по ускоренным темпам снижения прозрачности, а также для определения степени приближенности к катаракте с целью своевременного принятия профилактических мер по задержке ее развития. В такие категории могут попадать лица: о имеющие профессиональную вредность, т.е. работающие с радиоактивными источниками и СВЧ-источниками (врачи-рентгенологи, ликвидаторы последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции, лица, работающие в условиях повышенной световой нагрузки (работники телестудий, моряки, стеклодувы) о имеющие заболевания, сопровождающиеся повышенной частотой развития катаракты (диабет, гипертоническая болезнь, глаукома) о принимающие лекарственные препараты, увеличивающие риск развития катаракты (транквилизаторы, кортикостероиды, диметилсульфоксиды, цитостатики) о с неполноценным питанием
4) Для оценки степени утомления в случаях высоких нагрузок на орган зрения. Особое внимание уделяется проблеме ночного вождения для оценки профессиональной пригодности водителей старших возрастных групп.
5) Для мониторинга прозрачности контактных линз
6) В качестве одного из перспективных тестов мониторинга состояния оптических сред глаза в условиях самотестирования.
Список использованной литературы по медицине, диссертация 2005 года, Бухарова, Евгения Валентиновна
1. Анании В. Ф.- Аккомодация и близорукость,- Москва: Изд.-во Российского Университета Дружбы Народов. Биомединформ,- 1992.
2. Белозеров А.Е. -Компьютерные методы диагностики и лечения в офтальмологии. -Клиническая физиология зрения. Под ред. А.М.Шамшиновой, А.А.Яковлева, Е.В.Романовой. -М.ПБОЮЛ «Т.М.Андреева». -2002. -с.236-257
3. Болдырев А. А,- Карнозин. Биологическое значение и возможности применения в медицине. М.: Изд.-во МГУ. - 1998.
4. Буханов М. В. Разработка компьютерного глэр-тестера,- Дипломная работа. - 1997.
5. Величковский Б.Т. — Патогенетическое обоснование медицинских и социальных приоритетов улучшения здоровья населения России. — Успехи современной биологии. -2004. т. 124. - №6. - с.99-108.
6. Владимиров Ю.А., О. А. Азизова, А. И. Деев, А. В. Козлов, А. Н. Осипов, and Д. И. Рощупкин. Свободные радикалы в живых системах. - Биофизика. In: Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР. - М. - 1991. - р. 132-163.
7. Волков В.В. Визометрия и визоконтрастометрия: состояние, перспективы. — Вестн. офтальмол. - 1988. -т.104. - №4. - с.3-7.
8. Волков В.В., Л.Н.Колесникова, Ю.Е.Шелепин. -Методика клинической визоконтрастометрии. -«Вестник офтальмологии». -1983. -№3. с. 59-61
9. Дам Р. Клетки, несущие свет. - В мире науки. — 2005. — 1. - с.53-59.
10. Деев А. И. Хрусталик- самый примитивный и уникальный орган нашего тела. -Знание-сила - 2001 - с. 15-18.
11. Деев А. И., М. А. Бабижаев. Возможно ли задержать развитие катаракты? - Успехи геронтологии. - 1997. - с.85-88.
12. Деев А. И., А. В. Асейчев, and Ю.А. Владимиров. Свободнорадикальпые аспекты катарактогенеза. - Вестник РАМН. - 1999. - с.22-26.
13. Деев А. И., М. А. Бабижаев, and Ю. А. Владимиров. Реально ли задержать развитие катаракты? - Знание-сила. - 2001. - №5.
14. Деев А.И., Бабижаев М.А. Мембранные аспекты патогенеза катаракты. -Биологические мембраны. - 2002. - т.19.1 №5. - с.435-448.
15. Дильман В. М. Понятия о возрастной, идеальной и оптимальной норме в доктрине диспансеризации. - In: Четыре модели медицины. -""Медицина"" - 1987. - р. 192-204.
16. Копейко Л.Г., Корецкая Ю.М., Миткох Д.И., Ченцова О.Б. Зависимость оптических свойств хрусталика от возраста. — Вестник офтальмологии. -1980. -с.46-49.
17. Корец Д. Ф., Д. X. Хандельман. Как фокусирует человеческий глаз. - В мире науки.- 1988.- 104.-с.58-66.
18. Креопалова Г.В., Лазарева H.JL, Пуряев Д.Т. Оптические измерения: учебник для вузов по специальностям «Оптико-электронные приборы» и «технология оптического приборостроения». -1987.-М. «Машностроение». -с.201-213.
19. Лакин Г. Ф. Биометрия. - Москва, 1990.
20. Мальцев Э.В., Павлюченко К.П. — Биологические особенности и заболевания хрусталика. 2002. - Одесса.
21. Мальцев, Э. В. Хрусталик. -Москва: Медицина. -1988.
22. Митчел Э. Фотография: Пер. с англ. - М.:Мир. -1988. -с.240-243.
23. ООО «Астроинформ СПЕ Измерение пространственной контрастной чувствительности глаза. Программа «Зебра»» Руководство пользователя. -2000.
24. Островский, М. А. Молекулярная физиология зрения и спектральные требования к офтальмооптике. - In: ""Клиническая физиология зрения"". М.: Изд-во ""Русомед"" - 1993. -р. 27-56."
25. Подколзин А.А., В.Н.Крутысо, В.И. Донцов Количественная оценка показателей смертности, старения, продолжительности жизни и биологического возраста. «Профилактика старения» - 1999. -выпуск 2.
26. Розенблюм, 3. Оптометрия,- С.-Петербург: Изд.-во "Гиппократ" - 1996.
27. Розенблюм, 3., А. И. Деев, С. Э. Акимова, У. В. Дядина, and В. Д. Ангонюк. ГЛЭР-ТЕСТ в клинической офтальмологии. - Вестник Офтальмологии. -1997. -с.46-47.
28. Рюбен, К. Катаракты,- In: Антиоксиданты.- М.: Крон-пресс.-1998. -р.168-173.
29. Справочник фотолюбителя. Под. ред. Иофиса Е.А., Пелля В.Г. - М. «Искусство». -1964. -с.76-77.
30. Степанов Б.И. Введение в современную оптику: Фотометрия. О возможном и невозможном в оптике. -1989. -М. «Наука и техника». - с.98-99.
31. Урмахер, Л. С., Л. И.Айзенштат. Офтальмологические приборы. - Москва: ""Медицина"".-1988.
32. Усов Н.И. Рост и старение хрусталика. - Офтальмологич.ж. - 1982. -№6. -с.362-365.
33. Хомутов А.Е. «Антропология». - Ростов на Дону «Феникс» - 2002.
34. Шамшинова A.M., Белозеров А.Е., Шапиро В.М. Контрастная чувствительность в диагностике заболеваний зрительного анализатора. -Методическое пособие для врачей.-М.-1996.
35. Шамшинова, А. М., and В. В. Волков. Функциональные методы исследования в офтальмологии. - М.: Медицина. -1999. -с.40-45
36. Шаповалов, С. JI. Клинико-физиологические особенности абсолютной аккомодации глаз человека и методы ее исследования.-М. - 1977. -р. 12-21.
37. Шмелева, В. В. Катаракта. -Медицина. - 1981. -224.
38. Этнография. под.ред. Ю.В.Бромлея и Г.Е.Маркова. - М. - 1987 - с. 15-16
39. Al-Ghoul, К. J., R. К. Nordgren, A. J. Kuszak, С. D. Freel, М. J. Costello, and J. R. Kuszak. Structural evidence of human nuclear fiber compaction as a function of ageing and cataractogenesis. - Exp. Eye Res. - 72: 199-214, 2001.
40. Babizhaev, M.A., V. N. Yermakova, A. I. Deev, and M.-C. Seguin. Imidazole-Containing Peptidomimetic NACA as a Potent Drug for the Medicinal Treatment of Age-Related Cataract in Humans. - Journal of Anti-Aging Medicine - 3 - 48-49 - 2000.
41. Babizhayev M.A. Rejuvenation of visual functions in older adult drivers and drivers with cataract during a short-term administration of N-acetylcarnosine lubricant eye drops. -Rejuvenation Res. -2004. - 7(3). - p. 186-98.
42. Babizhayev M.A. Glare disability and driving safety - Ophthalmic Res. - 2003 - 35(1). -p. 19-25
43. Babizhayev M.A, Deyev A.I., Yermakova V.N., Davydova N.G., Kurysheva N.I., Doroshenko V.S., Zhukotskii A.V. Image analysis and glare sensitivity in human age-related cataracts. - Clin Exp Optom. - 2003. - 86(3). -p.157-172
44. Babizhayev M.A, Deyev A.I., Yermakova V.N., Semiletov Y.A., Davydova N.G., Doroshenko V.S., Zhukotskii A.V., Goldman I.M. Efficacy of N-acetylcarnosine in the treatment of cataracts. - Drugs Research and Development - 2002. - 3(2). -P.87-108
45. Bausz М., Suveges I., Szabo H. Risk factors for cataracts. - In: NATO advanced research workshop "Ocular radiation risk assessment in population exposed to environmental radiation contamination". - Program and abstract. — Kyev.- 1997. - p.30.
46. Beckman C., R. Scott. Comparison of three methods of evaluating glare. - Acta Ophthalmol. - 1992. - 70. -p.53-59.
47. Bell, L., and L. T. Troland. Report of the subcommittee on glare of the research committee. - Tr. Ilium. Engin. Soc. - 1922. - 17. -p.743.
48. Bettelheim, F. A. Physical basis of lens transparency.- In: The Ocular Lens, edited by H. Maisel and Marcel Decker. New-York-Basel. - 1986. - p. 265-300.
49. Bhuyan K.C., Bhuyan D.K., Podos S.M. "Lipid peroxidation in cataract of the human".- Exp.Eye Res. 1982. - 35(1). - p.61-67.
50. Bloemendal, H., T. Hermsen, I. Dunia, and E. L. Benedetti. Association of crystallins with the plasma membrane. - Exp.Eye Res. -1982.- 35.- p.61-67.
51. Bracchi, P. G. e. a. Selective binding of aged a-cristallin to lens fibre ghosts. - Exp.Eye Res. - 1971.-12.- p.151-4.
52. Broekhuyse, R. M. Lens membranes.4. Preparative isolation and characterization of membranes and various membrane proteins from calf lens. -Exp.Eye Res. -1978. - 26. -p.305-20.
53. Broekhuyse, R. M. Mechanisms of cataract formation in the human lens. - Acad.Press.- 1981.- p.151-191.
54. Chandrasekher G., Cenedella RJ. Exp Eye Res. -1997. - V. 64. - p. 423-430
55. Cobb, B. A., and J. M. Petrash. Characterization of alpha-crystallin-plasma membrane binding. - J.Biol.Chem. -2000.- 275. -p.6664-6672.
56. Cruickshanks KJ. Sunlight exposure and risk of lens opacities in an population-based study. - Arch.Ophthal. - 1998. - Vol.116. - №12. - p. 1666.
57. De Natale R., Flammer J. Lens opacity: a population study. - Int.Ophtalm. - 1992. - 16. -p. 1-5.
58. Delaye, M., and A. Tardieu. Short-range order of crystallin proteins accounts for eye lens transparency. - Nature. -1983. -302.-p.415-417.
59. Duncan, G., K. R. Hightower, S. A. Gandolfi, J. Tomlinson, and G. Maraini. Human lens membrane cation permeability increases with age. - Invest. Ophthalmol. - Vis. Sci. -1989. -30. -p. 1855-1859.
60. Ellis W. Surgical conquest of presbyopia; are there implications for cataract and glaucoma? - Ophthalmosurgery. - 1999. -2. - p.38-44.
61. Ferris F.L., Sperduto R.D. Standardized Illumination for visual acuity testing in clinical research. - Amer.J.Ophthalm. - 1982. - Vol.94. - №1. - p.97-98.
62. Franklin S.L., Flammer J., De Natale R., Rutishuser Ch. The transparency of the lens: a comparison between diabetic and non-diabetic patients. - International Ophtalmology. -1990. -№14. -p.73-76.
63. Holladay, L. L. The fundamentals of glare and visibility. - J Opt. Am. -1926.- p.271-319.
64. Ivcrs RQ, Mitchell P, Cumming RG. -Visual function tests, eye disease and symptoms of visual disability: a population-based assessment. Clin Experiment Ophthalmol. - 2000. -28(1).-p.41-7.
65. Kohn R.R. — Aging and age-related diseases: normal processes. In:Johnson H.A. "Relations between normal aging and disease". -N.-Y. - 1985. -p.1-17.
66. Krasnov M.M., Polunin G.S. — Impact of certain proteolytic agents on the development of different types of cataract. In: O.Hockwin, K.Sasaki, M.C.Leske "Risk factors for cataract development". - 1989. - p. 199-202.
67. Kwok L.S., Coroneo M.T. Temporal and spatial growth patterns in the normal and cataractous human lens. - Exp.Eye Res. - 2000 - 71. -p.317-322.
68. Lerman S. — In vivo lens fluorescence as a cataract marker. In: In: O.Hockwin, K.Sasaki, M.C.Leske "Risk factors for cataract development". - 1989. - p.60-64.
69. Li, L. К., L. So, and A. Spector. Age-dependent changes in the distribution and concentration of human lens cholesterol and phospholipids. -Biochem. Biophys. -1987. -917. -p.l12-120.
70. Mach, H. Untersuchungen von Linseneiweiss und Microelectrophorese von wasserloslichem Eiweiss im Altersstar. - Klin. МЫ. Augenhelik. - 1963.- 143. -p.689-710.
71. Mannis M.J., Zadnik K., Johnson C.A. Contrast Sensitivity: a viewpoint for clinicals. -In: Nadler M.P. et al. "Glare and Contrast Sensivity for Clinicals." N.-Y. - Berlin, 1990, p. 1-3.
72. Mantyjarvi M, Tuppurainen K, Rouhiainen H. Visual function in professional truck drivers.-Int Arch Occup Environ Health. -1998. -71(5). - p.357-62.
73. Maraini G. Membrane changes in the human lens during ageing and cataract formation. - In: Eye lens membranes and aging. - Editors: Vrensen G.F.J.M., Clauwaert J. - 1991. - p.45-57.
74. Maraini, G., and P. Fasella. Reversible binding of soluble lens proteins to lens fibre ghosts. - Exp.Eye Res. -1970. -10,-p. 133-9.
75. Martin L. Computerized method to measure glare and contrast sensitivity in cataract patients. - J Cataract Refract Surg. -1999 - 25(3). -p.411-5.
76. McGwin G Jr, Chapman V, Owsley C. Visual risk factors for driving difficulty among older drivers.- Acrid Anal Prev. - 2000.-32(6).-p.735-44.
77. Miller, D., E. Wolf, and S. e. a. Geer. Glare sensivity related to the use of contrast lenses.- Arch. Ophthalmol.-1967.-p.448.
78. Miller, D., M. Jernigan, and S. e. a. Molnar. Laboratory evaluation of clinical glare tester. - Apch. Ophthalmol. - 1972. -87. -p.324-332.
79. Miller, Т. M., and D. A. Goodcnough. Evidence for two physiologically distinct gap junctions expressed by the chick lens epithelial cell.- J. Cell. Biol. -1986. -102. -p. 194-199.
80. Nadler, M. P. Glare and contrast sensivity for clinicals. -1993.
81. Nadler, M. P., D. Miller, and D. J. e. Nadler. Glare and Contrast Sensivity for Clinicals. -N.-Y. - 1990.
82. Neumann, A., G. R. McCarty, J. Locke, and B. Cobb. Glare disability devices for cataractous eyes: a consumer's guide. - J.Cataract. Refract. Surg. - 1988. -14.- p.212-216.
83. Ohrloff C. Epidemiology of "Senile Cataract". - In: O.Hockwin, K.Sasaki, M.C.Leske "Risk factors for cataract development". - 1989. -p. 1-5.
84. Owsley C, Stalvey ВТ, Wells J, Sloane ME, McGwin G Jr. Visual risk factors for crash involvement in older drivers with cataract. - Arch Ophthalmol. - 2001. -119(6). -p.881-7.
85. Paterson, C. A., and N. A. Delamere. The Lens.- In: Adler""s Physiology. -1992.- p. 348-389.
86. Perng MD, Quinlan RA. Seeing is believing! The optical properties of the eye lens are dependent upon a functional intermediate filament cytoskeleton.- Exp Cell Res.- 2005 -15;305(1). -p. 1-9. Epub 2005 Jan 26.
87. Pierscionek, В. K. Age-related Response of Human Lenses to Stretching Forces. - Exp. Eye Res. - 1995. -60. -p.325-332.
88. Pierscionek, В. K. Presbyopia-effect of refractive index.- Clin.Exp.Optom. -1990. - 73. -p.23-30.
89. Prabhakaram M., Katz M.L., Ortwerth B.J. Mech. Ageing Dev. - 1996. - V.91. - p.65-78
90. Rosenfeld, L., and A. Spector. Comparison of polyunsaturated fatty acid levels in normal and mature cataractous human lenses. - Experimental Eye Research. -1982. -35.-p.69-75.
91. Sakamoto Y, Sasaki K, Kojima M, Sasaki H, Sakamoto A, Sakai M, Tatami A. The effects of protective eyewear on glare and crystalline lens transparency. - Dev Ophthalmol. - 4 2002. -35. -p.93-103.
92. Satoh, K. Age-related changes in the structural proteins of human lens. - Exp.Eye Res. -1972. -14. -p.53-7.
93. Schein O., West S., Munoz B. et al. Cortical lenticular opacification distribution and location in a longitudinal study. - Invest. Ophtal. Vis. Sci. - 1994.- Vol.35.- №2.- p.363-366.
94. Schncck ME, Haegerstrom-Portnoy G. Practical assessment of vision in the elderly. -Ophthalmol Clin North Am. - 2003. -16(2). -p.269-87.
95. Seidler N., G.Yeargans, T.Morgan. -Carnosine disaggregates glycated a-crystallin: an in vitro study. -Archives of Biocchem. And Biophysics. -2004. -427. -p. 110-115
96. Siezen, J. R. Reflections on the internal primary, secondary and tertiary structure homology of the eye lens proteins. -Febs. Lett. - 1981. -143. -p. 1-8.
97. Spector, A. Aspects of the Biochemistry of Cataract. - In: The Ocular Lens., edited by H. Maisel and M. Dekker. New-York-Basel. -1986. - p. 405-438.
98. Spector, A. Oxidative stress and disease. Journal of ocular pharmacology and therapeutics. -2000. -16. -p.193-201.
99. Spector, A. The search for a solution of senile cataracts.Proctor lecture. -Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -1984.- 25.-p.l30-146.
100. Sun T.X., AkhtarN., Liang J.J. J. Protein Chem. -1998,- V. 17.-p.679-684
101. Takemoto L. Increase in the intramolecular disulfide bonding of alpha-A crystallin during aging of the human lens. - 1996. - Exp.Eye Res. - Vol.63. - №5. — p.585-590.
102. Tang D., Borchman D., Yappert M.C. Ophthalmic Res. -1999.- V. 31 .-p.452-462
103. Tardieu, A., P. Laporte, K. L. Krop, and M. Delay. Calf lens alpha-crystallin quaternary structure. A three-layer tetrahedral model. -Mol. Biol. -1986.-192.-p.711 -724.
104. U.S.Dept. of Health and Human Services. Report of the Cataract Panel. Vision Reserch. A National Plan. NIH publication no. 83-2473. Washigton, Dc: U.S. Department of Health and Human Services. -1993.-Vol.3. -Pt.3.
105. Weale R.A. The Eye and Aging. - Interdiscipl.Topics Geront. - 1978. - vol.13, — p. 1-13
106. Weale R.A. Why does the human visual system age in the way it does? - Exp.Eye Res. - 1995 - 60. -p.49-55.
107. Wolf, E. Glare and age. - Arch. Ophthalmol. - 1960 -64. -p.502.
108. Wolf, E., and J. S. Gardiner. Studies on the scatter of light in the dioptric median of the eye as a basis for visual glare.- Apch. Ophthalmol. -1963. -37.-p.450.
109. Wolfe J.M. An Introduction to contrast sensivity testing - In: Nadler M.P. et al. "Glare and Contrast Sensivity for Clinicals." N.-Y. - Berlin. -1990. -p.5-21
110. Zuckerman, J. L., D. Miller, and W. e. a. Dyer.- Degradation of vision throught a simulated cataract.- Invest Ophthalmol. -1973.- p.213-224.