Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Раскрытие закономерностей структурно-функциональных изменений зрительной системы при формировании пресбиопии

На правах рукописи

005536150

МИЩЕНКО ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА

РАСКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПРЕСБИОПИИ

14.03.03. — патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

31 СКТ 2013

Иркутск-2013

005536150

Работа выполнена в Иркутском филиале Федерального государственного бюджетного учреждения «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации и Государственном бюджетном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор,

Заслуженный врач РФ Щуко Андрей Геннадьевич

Официальные оппоневты:

Корытов Леонид Иннокентьевич - доктор медицинских наук, профессор (Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, профессор кафедры нормальной физиологии).

Харинцева Светлана Владимировна - доктор медицинских наук, доцент (Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующая кафедрой офтальмологии с курсом оториноларингологии).

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита диссертации состоится «22» ноября 2013 года в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 001.038.02 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук.

Автореферат разослан «21» октября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук,

профессор Шолохов Леонид Федорович

Актуальность. Пресбиопия (presbyopia; греч. presbys старый + ops, opos глаз, зрение) является патологией рефракции и аккомодации и, представляя одно из самых распространённых офтальмологических заболеваний, характеризуется медленно прогрессирующим ухудшением зрения вблизи (МКБ 10, Н 52.4). По данным L.W. Kevin (2012) в настоящее время в мире более 1,7 миллиарда человек страдают пресбиопией.

Проблема ухудшения зрения возникает в возрасте 40 - 45 лет в период расцвета профессиональных и творческих сил. Принимая во внимание необходимость анализа большого объема зрительной информации, требования к качеству зрения у современного человека неизменно повышаются. Именно поэтому крайне актуальным является проблема коррекции пресбиопии.

Вместе с тем, несмотря на активное внедрение новых методов лечения пресбиопии, вопрос об эффективной коррекции пресбиопии остается открытым и нерешенным (Балашевич Л.И., 2009; Pallikaris I.G., Karavitaki А.Е., Kymionis G.D. et al., 2012). Для компенсации дефицита аккомодации предложены различные варианты по созданию мультифокальной оптической системы. Однако, результаты этих методов лечения не всегда удовлетворительны - доля эксплантаций мультифокальных интраокулярных ИОЛ (deVries N.E., Webers С.А., Verbakel F. et al., 2010; Bassam A., Donnenfeld E., 2011; Shimizu K., Ito M. 2011) и интракорнеальных имплантов (Alio J.L., Abbouda A., Huseynli S. et al., 2013) достигает 10%.

Во многом это связано с тем, что до сих пор отсутствует четкое представление о патогенезе пресбиопии (Croft М.А., Nork Т.М., McDonald J.P. et al., 2013). Несмотря на большое количество исследований, посвященных изучению рефракции, аккомодации и методам коррекции возрастных изменений глаза (Meister DJ., Fisher S.W., 2008; Sheppard A.L., Davies L.N. et al., 2010; и др.), представления о механизмах формирования пресбиопии, изучение которых является актуальной задачей патологической физиологии и офтальмологии, носят отрывочный и несистематизированный характер. Не определены закономерности интраокулярных структурных изменений, не выяснен характер изменения оптической системы глаза и аккомодационного ответа при развитии пресбиопии. До настоящего времени отсутствуют данные об «адаптационных механизмах поддержания стабильности зрительного образа» (Elliott S.L., Werner J.S., Webster М.А., 2012) и о трансформации зрительного восприятия при утрате аккомодации, об изменении бинокулярного взаимодействия. Также остаются неизученными закономерности изменения внутрисистемных структурно-функциональных взаимоотношений зрительного анализатора при формировании пресбиопии.

Это определило основную цель работы: раскрытие закономерностей структурно-функциональных изменений зрительной системы и механизмов формирования пресбиопии у пациентов с эмметропической рефракцией.

Для реализации цели последовательно решались следующие задачи:

1. Выяснить изменения структурного состояния, оптических параметров глаза и гидродинамики у пациентов с пресбиопией.

2. Выявить нарушение зрительных функций, провести углублённое исследование бинокулярных взаимоотношений при формировании пресбиопии в условиях эмметропии.

3. Раскрыть закономерности изменения аккомодационного ответа у пациентов с эмметропической рефракцией при развитии пресбиопии.

4. Выявить изменения внутрисистемных взаимоотношений деятельности зрительного анализатора.

5. Разработать концептуальную схему включения патогенетических механизмов формирования пресбиопии.

Научная новизна работы.

Впервые доказано, что в основе формирования пресбиопии лежит не только лентикулярная трансформация, но и асимметричные изменения пространственных взаимоотношений перилентикулярных структур глазного яблока, уменьшение экскурсии зрачка в фотопических и скотопических условиях освещенности, увеличение суммарного ранга интраокулярных оптических аберраций и некоторое повышение офтапьмотонуса.

Новыми являются данные о том, что важными механизмами формирования пресбиопии являются: снижение пространственной контрастной чувствительности, нарушение электрофизиологической активности сетчатки, появление депрессий в поле зрения, увеличение ближнего фокусного расстояния, и как следствие этого, снижение остроты и качества зрения вблизи.

На основании всей совокупности морфо-функционапьных исследований глаза доказано, что изменённый аккомодационный ответ при пресбиопии определяется значительным увеличением асферичности центральной и периферической части роговицы, уменьшением толщины цилиарного тела, сужением зрачка, увеличением аберрации четвёртого порядка квадрофойла при отсутствии лентикулярной трансформации, характерной для лиц молодого возраста.

Приоритетными являются данные о том, что одним из ключевых звеньев патогенеза пресбиопии является нарушение процессов бинокулярного взаимодействия в виде снижения бинокулярной суммации, уменьшения

амплитудных пределов фузионного рефлекса и площади условного фузионного поля, а также формирование функциональной скотомы в зоне конвергенции.

Разработана концептуальная схема включения патогенетических механизмов формирования пресбиопии, в которой показано, что ключевыми звеньями патогенеза являются снижение аккомодационного ответа, нарушение бинокулярных функций, изменение структурных взаимоотношений, утраченных в результате генетически детерминированного геронтогенеза.

Практическая значимость работы. Заключается в том, что результаты выявленных закономерностей и механизмов формирования пресбиопии будут способствовать совершенствованию методов коррекции пресбиопии, направленных не только на восстановление утраченного зрения вблизи, но и на активизацию бинокулярных зрительных функций.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Ведущим звеном патогенеза формирования пресбиопии является депрессия сенсорного восприятия, преимущественно на близком расстоянии, обусловленная нарастающей асимметрией структурных взаимоотношений переднего и среднего отделов глаза, отклонением волнового фронта оптических аберраций, а также возрастными лентикулярными изменениями, т.е. ухудшением условий для формирования ретинального изображения.

2. Дизрегуляция бинокулярного взаимодействия, характеризующаяся снижением бинокулярной аккомодации и бинокулярной остроты зрения, уменьшением площади условного фузионного поля, а также нейтрализацией фузионного рефлекса в зоне конвергенции, является одним из ключевых звеньев патогенеза пресбиопии.

3. Разрушение устойчивых внутрисистемных структурно-функциональных взаимоотношений, характерных для лиц молодого возраста, и образование связей, детерминирующих патологические сдвиги аккомодации, рефракции и бинокулярного взаимодействия, составляют важный механизм формирования пресбиопии.

Апробация работы. Материалы представлены на междисциплинарной научно-практической конференции, посвященной 350-летию города Иркутска «Молодые учёные - практическому здравоохранению» (Иркутск, 2011г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Федоровские чтения, 2011» (Москва, 2011), на VI Всероссийской научной конференции молодых ученых в рамках научно-практической конференции «Федоровские чтения, 2011» (Москва, 2011), расширенном заседании научно-медицинского совета Иркутского филиала ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Фёдорова» Минздрава России (Иркутск, 2011), на XXVIII Конгрессе Европейского общества катарактагтьных и рефракционных хирургов

5

(Вена, 2011), на XIII Международной научной конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (Москва, 2012).

Внедрение результатов исследования. В учебный процесс кафедры патологической физиологии с курсом иммунологиии и аллергологии ГБОУ ВПО «ИГМУ» Минздрава России, кафедры физиологии и психофизиологии ФГБОУ ВПО «ИГУ» внедрены способ определения уровня бинокулярного взаимодействия (положительное решение на патент РФ №2012103263 (004848) приоритет от 01.02.12г.) и способ оценки аккомодации на основе объёмного фотографирования и изучения оптико-морфометрических свойств переднего отрезка глаза у пациентов с пресбиопией (положительное решение на патент РФ №2013130351 (045778) приоритет от 10.08.13г.).

В клиническую практику Иркутского филиала ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Фёдорова» Минздрава России внедрен алгоритм диагностического обследования пациентов с пресбиопией, применяемый при планировании сложных методов оптической коррекции.

Публикации. По результатам исследования и материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 5 - в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Минобразования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 117 страницах, содержит введение, обзор литературы, описание методов исследования и клиническую характеристику больных, шесть глав результатов собственных исследований и их обсуждение, заключение, выводы. Работа иллюстрирована 12 рисунками и 11 таблицами. Указатель литературы содержит 281 работ (134 отечественных и 147 иностранных источников).

Клиническая характеристика больных и методы исследования.

Клинические исследования проведены в соответствии с Хельсинской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» (1964 г. с поправками 2000 г.) и Федеральным законом Российской Федерации от 21 ноября 2011 г. N 323-ФЭ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации».

Первую группу составили 30 человек в возрасте от 25 до 30 лет (средний возраст 27,3±3,9 лет) с соразмерной эмметропической рефракцией. Вторая группа представлена пациентами с проявлениями пресбиопии (30 человек) в возрасте от 45 до 60 лет (средний возраст 52,4±6,3 года). Обязательными условиями включения в группы исследования были: острота зрения вдаль без коррекции 0,9 (и выше), эмметропическая рефракция, отсутствие сопутствующей офтальмопатологии и гетерофории выше 5прДптр. 6

Кроме комплекса стандартных офтальмологических методов исследования в оценке структуры и функций органа зрения использовались углублённые диагностические технологии:

Объективная пупиллометрия в фотопических и скотопических условиях освещенности (OPD-Scan, «Nidek»).

Исследование переднего отрезка глаза с помощью ротационной камеры Шеймпфлюга (Pentacam, «Oculus») в покое и при напряжении аккомодации. Для изучения аккомодационного ответа по разработанному нами алгоритму проводилась оценка стандартных показателей (диаметра зрачка, объёма передней камеры, оптических свойств роговицы, фронта аберраций) с аккомодационной нагрузкой в 3 Дптр.

Ультразвуковая эхобиометрия проводилась в режиме А-сканирования для измерения переднезадней оси, глубины передней камеры, толщины хрусталика. Исследование выполнялось с использованием ультразвукового А-скана - «TorneyAL-3ООО» (Япония).

Ультразвуковая биомикроскопия переднего и среднего отрезка глазного яблока в четырёх сегментах (в меридианах 12, 3, 6, 9 часов, по классификационным признакам Pavlin С., 1998) проводилась в покое и с проведением функциональных проб на изменение структурных взаимоотношений при напряжении аккомодации (HiScan, «Optikon»).

Запас относительной аккомодации (ЗОА) исследовался по общепринятой методике (Аветисов Э.С., Розенблюм Ю.З., 1981; Розенблюм Ю.З., 1996).

Оценка бинокулярного взаимодействия определялась с помощью количественной и качественной оценки параметров фузионного рефлекса, границ условного фузионного поля в условиях бинариметрии (прибор бинариметр «АВИЗ-01», разработанный Л.Н. Могилевым, 1978) по методике, предложенной О.И. Розановой (2012).

Оценка стереозрения проводилась с помощью тестов Ланга (Lang) I и И.

Функциональное состояние сетчатки и зрительного нерва оценивалось по результатам электрофизиологических исследований («DIAGNOST», Россия), данных электроретинографии («Тотеу»ЕР1000, Япония) и результатам исследования контрастной чувствительности (стандартные таблицы в виде видеограмм Шамшиновой A.M., Волкова В.В., 1998), порога светочувствительности сетчатки при статической периметрии («Dicon»,CIllA).

Статистическая обработка результатов. Статистический анализ результатов исследования проведён с применением компьютерной программы Statistica. Были проведены описательный, сравнительный, корреляционный и дискриминантный анализы.

Результаты исследований и их обсуждение

1. Закономерности структурных изменений и гидродинамики глаза при развитии пресбиопии

Зрительный анализатор является сложной структурно-функциональной системой зрительного восприятия, включающей в себя определенные субсистемы, которые взаимодействуют и подчиняются принципу многоуровневостн (Анохин П.К., 1975; Могилев Л.Н., 1982; Рынков И.Л., 1990; Гутник И.Н., 2002; Розанова О.И., Малышев В.В., 2011). Структурно-функциональное состояние зрительной системы меняется под действием экологических, генетических, климато-географических факторов, а также зависит от возраста человека.

Поэтому целью первого этапа нашего исследования было выяснение закономерностей изменения структуры глаза при формировании пресбиопии.

При анализе структурного состояния глаза у пациентов с пресбиопией (табл.1) выявлены увеличение размеров хрусталика и усиление его денситометрической плотности более чем в 6 раз, что обусловлено геронтологическими процессами, характерными для тканей эктодермального происхождения, к которым относится хрусталик (Витг В.В., 2003).

Таблица 1

Сравнительный анализ показателей структурного состояния глаза у пациентов с _пресбиопией и лиц молодого возраста (М±з)_

Параметры Лица молодого возраста (п=60) Пациенты с пресбиопией (п=60)

Глубина передней камеры, мм 3,46±0,32 3,06±0,21 р<0,001

Объём передней камеры, мм3 177,51±33,91 125,21±30,31 р<0,001

Толщина хрусталика, мм 3,78±0,32 4,33±0,25 р<0,001

Денситометрическая плотность хрусталика (относительная единица) 0,10±0,01 0,65±0,12 р<0,001

Внутриглазное давление, мм рт. ст. 17,27±1,25 19,06±1,21 р<0,001

Площадь зрачка в фотопических условиях освещенности, мм2 20,81±6,03 11,21±5,31 р<0.001

Площадь зрачка в скотопических условиях освещенности, мм2 33,11±5,71 23,61±8,71 р<0,001

Диаметр зрачка в фотопических условиях освещенности, мм 5,06±0,77 3,64±1,01 р<0,001

Диаметр зрачка в скотопических условиях освещенности, мм 6,47±0,56 5,34±1,25 р<0,001

Одновременно с этим наблюдаются уменьшение глубины и объёма передней камеры, уменьшение угла примыкания радужки с роговицей, уменьшение толщины цилиарного тела, увеличение расстояния между трабекулой и короной цилиарного тела. При этом впервые определено, что степень изменения указанных структур в различных топографических квадрантах различается: наиболее выраженное уменьшение толщины цилиарного тела, длины цинновой связки и увеличение расстояния «трабекула-цилиарные отростки» отмечены в горизонтальном меридиане, преимущественно во внутреннем сегменте (рис.1). Тогда как пространственное увеличение задней камеры максимально выражено в нижнем (на 50%) и наружном (на 85%) квадрантах, в этих же квадрантах отмечено максимальное уменьшение угла примыкания «трабекула-радужка» (на 36%).

100%

-20%

-60%

дистанция «трабекула=цилиарные_.

отростки»

угол

толщина 20% цилиарного

II

примыкания «трабекула-

радужка»

длина цинновои

площадь

сечения задней камеры

■ верхний квадрант □внутренний квадрант Я нижний квадрант □ наружный квадрант

Рис.1. Изменения параметров анатомических структур глазного яблока (в процентах) у пациентов с пресбиопией по сравнению с показателями лиц молодого возраста (ось абсцисс - структурные показатели, ось ординат - процент изменений параметров глаза при формировании пресбиопии).

Также доказано, что у пациентов старшей возрастной группы по сравнению с лицами молодого возраста происходит существенное уменьшение экскурсии зрачка: на 46% в фотопических условиях освещённости и на 29% - в скотопических. Выявленные изменения зрачковой диафрагмы могут быть следствием нарушения морфологических взаимоотношений переднего отрезка глаза, инволюционных изменений вегетативной нервной системы или являться приспособительной реакцией организма, направленной на повышение остроты зрения.

Кроме того, у пациентов с пресбиопией были выявлены умеренные нарушения показателей гидродинамики (рис.2).

мм /мин./мм. рт.ст. р<0,001

17,27±1,25

19,06±1,21

коэффициент легкости оттока ■ лица молодого возраста пациенты с пресбиопией

Рис.2. Изменение гидродинамики глаза у пациентов с пресбиопией по сравнению с лицами молодого возраста.

Увеличение ВГД в среднем на 10% и снижение коэффициента легкости оттока внутриглазной жидкости на 21% могут быть обусловлены представленными выше изменениями структуры дренажной области глаза (уменьшение угла и глубины передней камеры, расстояния между трабекулой и цилиарными отростками).

Анализ результатов исследования структурных характеристик физиологической оптики, полученных с помощью трёхмерной фоторегистрации на Шеймпфлюг-камере, позволил диагностировать оптические аберрации - полиномы Zernike от нулевого до четвёртого порядка и определить волновой фронт оптических аберраций у лиц молодого возраста и у пациентов с пресбиопией (табл. 2).

Таблица 2

Сравнительный анализ оптических аберраций глаза у пациентов с пресбиопией и лиц _молодого возраста (M±s)_

Параметры Лица молодого возраста (п=60) Пациенты с пресбиопиеи (п=60)

Оптическая аберрация Z,\ мкм 0,02±0,01 0,25±0,05 р<0,001

Оптическая аберрация Z2°, мкм 0,58±0,19 0,84±0,34 р<0.001

Оптическая аберрация Zj'.mkm 0,02±0,01 0,08±0,01 р<0,001

Оптическая аберрация Z4", мкм 0,17±0,05 0,23±0,06 р<0,001

Отклонение волнового фронта аберраций (RMS total), мкм 0,37±0,17 0,48±0,15 р<0.001

Видно, что при формировании пресбиопии происходит увеличение угловых аберраций Tilt (Z/) в 12,5 раз, дефокуса (Z2°) - на 45%, горизонтальной

комы (г3') в 4 раза, сферической аберрации 4-го порядка {Т?) на 35% по сравнению с лицами молодого возраста. В оптической системе при формировании пресбиопии значительно возрастают суммарный ранг оптических аберраций и среднее значение отклонения общего волнового фронта.

Таким образом, формирование пресбиопии характеризуется пространственно-объёмными изменениями структуры глаза, его оптических характеристик, что приводит к увеличению рефракционных ошибок, ведущих к усилению рассеивания светового потока, попадающего на сетчатку и, как следствие, ухудшению условий для формирования ретинального изображения.

2. Изменение функционального состояния зрительной системы при развитии пресбиопии

Функции зрительной системы отражают конечный результат её деятельности, включающий взаимодействие сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, а также влияние компонентов афферентного синтеза, включая память, эмоции, адекватность работы акцептора действия и других элементов функциональной системы, во многом зависящих от возраста пациента (Малышев В.В., Розанова О.И., Гутник И.Н., и др., 2004).

Поэтому на следующем этапе было проведено всестороннее исследование функциональной деятельности зрительной системы в монокулярных и бинокулярных условиях при формировании пресбиопии.

При анализе функционального состояния зрительной системы в монокулярных условиях (табл.3) выявлено, что с возрастом происходит значительный сдвиг ближайшей точки ясного зрения, что характеризует трехкратное увеличение ближнего фокусного расстояния. Отмечены значительные изменения способности глаза к распознаванию зрительных объектов, что характеризуется снижением остроты зрения вблизи, нарушением пространственной контрастной чувствительности, повышением порога электрической чувствительности сетчатки и зрительного нерва.

При объективной оценке показателей сенсорной чувствительности и нейропроводимости, основанной на анализе данных электрофизиологических показателей деятельности зрительной системы (табл. 4) выявлено, что при формировании пресбиопии происходит изменение колбочкового, палочкового и смешанного ответов, что свидетельствует о нарушении межрецепторных взаимодействий и изменении активности внутренних слоев сетчатки.

Таблица 3

Сравнительный анализ функциональной деятельности зрительной системы в монокулярных

условиях исследования у пациентов с пресбиопией и лиц молодого возраста (M±s)

Параметры Лица молодого возраста (п=60) Пациенты с пресбиопией (п=60)

Ближайшая точка ясного зрения, мм 6,81±1,41 22,61±10,71 р<0,001

Монокулярная острота зрения с 5м, ед. 1,01 ±0,01 0,97±0,06 р<0,001

Монокулярная острота зрения с 0,33м, ед. 0,93±0,09 0.29±0,14 р<0.001

ПКЧ, частота 3 цикл/град, отн .ед. 8,51±0,51 6,51±0,39 р<0,001

ПКЧ, частота 6 цикл/град, отн .ед. 7,54±0,45 5,45±0,51 р<0,001

ПКЧ, частота 9 цикл/град, отн ед. 7,04±0,49 5.03±0,37 р<0,001

ПКЧ, частота 18 цикл/град, отн ед. 7,01±0,45 4,55±0,55 р<0,001

Суммарная ПКЧ, отн ед. 30,21±1,51 21,58±3,41 р<0,001

Светочувствительность сетчатки (суммарно), Дб 27.97±1,12 21,58±3,49 р<0,001

Порог электрической чувствительности, мкА 82,71±6,76 94,44±22,09 р<0,001

Критическая частота слияния мельканий, Гц 33.77±2.11 32,33±2,97 р<0,001

Поле зрения, град 552,89±9,71 547,81±11,67 р<0,05

Таблица 4 Сравнительный анализ электрофизиологических показателей зрительной системы у пациентов с пресбиопией и лиц молодого возраста (М±з)

Параметры JImfa молодого возраста (,п=60<) Пациенты с пресбиопией (п=60)

Амплитуда ЗВП, мкВ 37,11±14,51 25,11±10,51 р<0,001

Время Ь-волны скотопической ЭРГ. мс 103,81±9,61 115,06±12,41 р<0,001

Амплитуда Ь-волны скотопической ЭРГ, мкВ 377,61±187,11 263,81±152,11 р<0,001

Время Ь-волны максимальной ЭРГ, мс 44,41±3,21 48,51 ±2,62 р<0,001

Амплитуда Ь-волны максимальной ЭРГ, мкВ 247,87±57,71 187,03±63,39 р<0,001

Амплитуда а-волны фотопической ЭРГ, мкВ 13,91±8,71 9,63±3,98 р<0,001

Таким образом, функционирование зрительной системы в монокулярных условиях при развитии пресбиопии проявляется значительной сенсорной дисфункцией.

Известно, что бинокулярное зрение является высшим этапом эволюционного развития зрительного анализатора. Бинокулярное взаимодействие основано на использовании таких физиологических явлений как двоение и диспаратность. Для обеспечения слияния объектов в единый зрительный образ зрительная система должна обладать полноценной сенсорной и моторной фузией, высокой амплитудой аккомодации и возможностью выполнения вергентных движений.

Анализ условий для формирования полноценного бинокулярного зрения у пациентов разных возрастных групп показал (табл.5), что при развитии пресбиопии происходят выраженные изменения бинокулярного сотрудничества: снижение бинокулярной остроты зрения вблизи на 67%, вдаль на 9%, уровня стереовосприятия на 8%, запаса относительной аккомодации на 66%.

Таблица 5

Сравнительный анализ показателей бинокулярного взаимодействия у пациентов с

пресбиопией и лиц молодого возраста (М^)

Параметры Лица молодого возраста (п=60) Пациенты с пресбиопией (п=60)

Наличие физиологического двоения вблизи, % 100% 80%

Бинокулярная острота зрения с 5м.ед. 1,11 ±0,09 1,01 ±0,05 р<0,001

Бинокулярная острота зрения с 0,33м. ед. 1,04±0,12 0.34±0.12 р<0,001

Запас относительной аккомодации, Дптр 4,81 ±2,11 1,64±0,84 р<0,001

Стереозрение, сек. 2335,71±247,5 2153,31±470,6 р<0,05

Ближний амплитудный предел фузионного рефлекса, мм 52,51±16,01 193,31±66.51 р<0,001

Дальний амплитудный предел фузионного рефлекса, мм 908.01±73,10 692.0Ш22.10 р<0,001

Длина фузионного поля, мм 855,01±76,10 498,01±152,01 р<0,001

Ширина фузионного поля, мм 421,61±3,35 333,91±8,34 р<0,001

Медиальный амплитудный предел фузионного рефлекса, мм 30,83±7,14 21,31±2,91 р<0,001

Латеральный амплитудный предел фузионного рефлекса, мм 65,21 ±7,71 42,21±3,61 р<0,001

Площадь фузионного поля, мм" 3605,91±468,61 1723,21±843,01 р<0,001

При оценке пространственных границ фузионного поля выявлены более чем двукратное уменьшение его площади, сдвиг в пространстве в сторону ближней фокусной точки и формирование скотомы в зоне конвергенции, отмечено изменение как длины (на 42%), так и ширины фузионного поля (на 21%), что может косвенно свидетельствовать о наличии инволюционных изменений коры головного мозга.

Таким образом, пресбиопия характеризуется комплексом функциональных зрительных нарушений, отражающих дефицит зрительного восприятия не только вблизи, но и вдаль. Выявлено снижение монокулярных зрительных функций различной степени выраженности, снижение нейропроводимости и, что особенно важно, значительное изменение бинокулярного взаимодействия.

3. Изменение аккомодационного ответа при развитии пресбиопии

Одним из основных процессов, обеспечивающих ясное зрение вблизи, является аккомодация. Наиболее изученным компонентом аккомодационного ответа, по данным литературы, является лентикулярная трансформация, возникающая в процессе формирования зрительного образа на разных расстояниях.

Для углублённого исследования аккомодационного ответа при развитии пресбиопии была проведена количественная оценка УБМ-показателей, данных аберрометрии и объёмных показателей переднего и среднего отрезка глаза, регистрация которых проводилась с помощью ЗБ фоторегистрации Шеймпфлюг-камерой в покое и в момент предъявления зрительного стимула на близком расстоянии 33 см, что соответствовало напряжению аккомодации силой в ЗДптр.

По данным ЗБ фоторегистрации выявлено, что у пациентов с пресбиопией в отличие от лиц молодого возраста момент аккомодации не сопровождается изменением формы хрусталика, отмечено лишь умеренное уплощение профиля радужки и сужение зрачка (рис. 3).

Кроме того, выявлено, что перевод оптической установки глаза с дальнего фокусного расстояния на ближнее происходит вследствие одновременных совместных преобразований целого ряда анатомических и оптических структур глаза.

ПОКОЙ АККОМОДАЦИЯ

А)

Рис.3. Изменение переднего отрезка глаза в момент аккомодации (А - лица молодого возраста, Б - пациенты с пресбиопией).

У пациентов молодого возраста аккомодационный ответ сопровождается сужением зрачка, усилением показателей асферичности передней поверхности роговицы, значительным повышением значения аберрации четвёртого порядка квадрофойл, увеличением угла примыкания «трабекула-радужка», расстояния «трабекула - цилиарные отростки», толщины хрусталика, а также уменьшением следующих показателей: значения сферической аберрации 4 порядка, объема передней камеры, длины передней порции цинновой связки и площади сечения задней камеры глаза.

У пациентов с пресбиопией аккомодационный ответ имеет совершенно иной характер. Структурные преобразования наблюдаются только в виде умеренного уменьшения диаметра зрачка, толщины цилиарного тела, а также увеличения асферичности передней поверхности роговицы и показателя оптической аберрации 4 порядка квадрофойл. Вместе с этим выявлено новое явление - отмечено уменьшение толщины цилиарного тела, и появление асферичности периферической части роговицы (рис. 4).

В результате проведённых исследований выявлено, что формирование пресбиопии сопровождается значительным изменением характера аккомодационного ответа.

300%

250%

200%

150%

100%

50%

0%

-50%

Квадрофоил

250%

93%

Асферичност! периферии роговицы Дистанция «трабекула-цилиарные отростки»

27% 27% <5=^1 П ¡ферическая цйпИар„ого аберрация тела 6% ^ 8%

е0/-4% Асферичность 1 | -2% и ™ У'°" 1 1 ТоЛ11",на "6% передней ■ 06ьем -13%$% и поверхности -29% передней „¡¿новой Р3«»™3» -29%

□ лица молодого возраста □ пациенты с пресбиопией

Рис.4. Изменения (в процентах) показателей анатомических структур и оптических параметров глаза во время аккомодационного ответа (рефракционная нагрузка в 3 Дптр). Ось абсцисс - структурные и оптические показатели, ось ординат - процент изменения.

4. Изменение внутрисистемных взаимоотношений деятельности зрительного анализатора при формировании пресбиопии

С целью выявления внутрисистемных взаимоотношений деятельности зрительного анализатора при формировании пресбиопии были применены многофакторные виды статистического анализа.

Анализ корреляционных взаимосвязей структурно-функциональных параметров показал (рис.5), что у лиц молодого возраста преобладают сильные корреляционные связи, объединяющие параметры фузионной способности (в среднем г=0,7), различные виды оптических аберраций (г=0,91) и латентность ЗВП (г= 0,72).

У пациентов с пресбиопией данные взаимосвязи нивелируются, однако, появляется новая прочная связь между шириной фузионного поля и длительностью прохождения нервного импульса от сетчатки до коры головного мозга (г=-0,7), что указывает на значимое изменение взаимоотношений бинокулярного сотрудничества, сложившихся в молодом

возрасте. Также отмечено изменение корреляционной плеяды, связанной с оптическими параметрами глаза.

В целом пресбиопия характеризуется дизрегуляцией 76% функциональных взаимоотношений, наиболее выраженной в процессе формирования бинокулярного взаимодействия.

Лица молодого возраста Пациенты с пресбиопией

Длина фузионного поля

Площадь зрачка в скотопических условиях освещённости

Кривизна передней поверхности роговицы

БТЯЗ

Площадь зрачка в фотопических условиях освещённости

Площадь фузионного поля

^ Объём передней камеры

Бинокулярная острота зрения

Время a-волны вблизи тах

Длина фузионного поля

Площадь зрачка в скотопических условиях освещённости

Кривизна передней поверхности роговицы

Площадь зрачка в фотопических условиях освещённости

Ширина

ПЗО

объём передней камеры

Бинокулярная острота зрения

JJJGMHX ___, __

Время a-волны вблизи

Рис.5. Сравнительный анализ корреляционных взаимоотношений параметров структуры и функций зрительного анализатора. Характер связи г > 0,70

Сравнительный анализ исследования корреляционных взаимосвязей параметров зрительного анализатора у лиц молодого возраста и пациентов с пресбиопией показал, что достижение высоких зрительных функций с полноценной оценкой различных свойств воспринимаемых объектов вдаль и на близком расстоянии возможно только при взаимном согласовании всех механизмов зрительного восприятия.

Многофакторный дискриминантный анализ позволил выявить наиболее информативные показатели, характеризующие закономерности формирования пресбиопии, которые представлены в следующем уравнении канонической величины:

Ки2 = -1,808 + 0,58*x¡ - 1,87*х2 + 0,43*х3 +0,37*х4 - 0,35*х5 + 2,99*х6 -0,49 *х7— 0,87*х8+ 0,69 *хд

где xi - ПКЧ (частота 6 цикл/град), Х2 - ближняя граница условного фузионного поля, х3 - запас относительной аккомодации, х4 - амплитуда Ь-волны скотопической ЭРГ, х5 - амплитуда b-волны максимальной ЭРГ, х6 -монокулярная острота зрения вблизи, х7 - трефойл (Z33), х8 - сферическая

аберрация (2°4), х9 - диаметр зрачка в фотопических условиях освещенности. МаИ^апоЫв Б2= 139,84 р< 0,0001

Процентный вклад каждого показателя в дискриминацию двух групп представлен в таблице 5.

Таблица 5

Оценка вклада притоков, включённых вуравнение канонической величины между пациентами с

пресбиопией и лицами молодого возраста

Показатели Уо вклад показателей

Хб монокулярная острота зрения вблизи 18,2

Х2 ближняя граница условного фузионного поля 15

Хз запас относительной аккомодации 13,2

Х7 ОА 7} з (трефойл) 13

Х8 ОА 7,°4 (сферическая аберрация) 12,9

X, диаметр зрачка в фотопических условиях освещенности 9,2

Х4 амплитуда Ь-волны скотопической ЭРГ 6,8

Х5 амплитуда Ь-волны максимальной ЭРГ 6,5

X, ПКЧ, частота 6 цикл/град 5,2

Из представленных данных видно, что наиболее информативными признаками являются показатели, характеризующие процессы аккомодации: монокулярная острота зрения вблизи (18,2%), запас относительной аккомодации (13,2%).

Высокий вклад в разделение двух групп вносит показатель фузионной способности, отражающий состояние бинокулярного взаимодействия. Более 25% вклада в уравнение канонической величины составляют монохроматические аберрации высшего порядка, характеризующие погрешности оптической системы глаза.

Определённую, возможно адаптационную роль к новым условиям зрительного восприятия играет изменение диаметра зрачка в фотопических условиях освещённости (9,2 %).

Практически равный вклад в разделение пациентов молодого и зрелого возраста вносят показатели сенсорной рецепции: амплитуда Ь-волны скотопической ЭРГ(6,8%) и амплитуда Ь-волны максимальной ЭРГ(6,5%).

На основе выявленных закономерностей дизрегуляции зрительной системы у пациентов старшей возрастной группы была разработана концептуальная

схема включения патогенетических механизмов формирования пресбиопии (рис.6).

Из представленной схемы следует, что развитие пресбиопии происходит вследствие действия генетически детерминированных инволюционных нарушений организма, подчиненных общим законам онтогенеза.

Результаты собственного исследования убедительно показывают, что пресбиопия представляет собой комплекс патологических нарушений, включающих изменение морфологического состояния глаза, проявляющаяся не только значительным увеличением размеров хрусталика и усилением его денситометрической плотности, но и изменением связочного аппарата хрусталика, структурных взаимоотношений иридо-цилиарной зоны, размеров задней камеры глаза, значительным изменением параметров физиологической оптики в виде увеличения показателей оптических аберраций, формированием глазной ретенции. Кроме того, формирование пресбиопии сопровождается трансформацией аккомодационного ответа, депрессией сенсорного восприятия, а также изменением световой чувствительности и нейропроводимости.

Важную роль в формировании патологического зрительного восприятия при развитии пресбиопии играет изменение системы бинокулярного взаимодействия, проявляющееся дефицитом конвергенционной фузии, уменьшением площади условного фузионного поля, снижением бинокулярной остроты зрения вблизи, снижением бинокулярной аккомодации.

Полученные результаты исследования позволяют говорить о том, что патогенетические принципы лечения пресбиопии должны включать не только коррекцию структурных взаимоотношений, направленную на нивелирование оптических аберраций и восстановление утраченного зрения вблизи, но и на восстановление бинокулярных зрительных функций.

Генетически детерминированный геронтогенез

Морфологические

Анатомические изменения

Изменения зрительных функций

Изменение гидродинамики

Изменение монокулярных функций

Изменение параметров физиологической оптики

Изменение радужной оболочки

> размеров и плотности хрусталика

• цилиарного тела

• показателей иридоцилиарной зоны

• задней камеры

• связочного аппарата хрусталика

• угловая

■ дефокус

■ горизонт, кома

■ сферическая аберрация

• волновой фронт

• Повышен.

ВГД ► Снижен

кло

■ экскурсии зрачка

■ профиля радужки

Снижение светочувствительности и нейропроводимости

Дизрегуляция бинокулярных функций

• Отдаление БТЯЗ

■ Снижение остроты зрения вблизи

■ Снижение ПКЧ

Уменьшение:

• площади фузионного ПОЛЯ

• Бинокулярн. остроты зрения близи

• Бинокулярн. аккомодации

• конвергенции

Изменение аккомодационного ответа

■ Снижение амплитуды и повышение латентности в-волны тах и скотопической ЭРГ

1 Снижение амплитуды а-волны фотопической ЭРГ

• Депрессия в поле зрения

• Повышение ОА квадрофоила

• Повышение асферичности периферической части роговицы

• Уменьшение ТЦТ

• Сужение зрачка

• Отсутствие лентикулярной трансформации

Изменение внутрисистемных взаимоотношений

ПРЕСБИОПИЯ

Рис. 6. Концептуальная схема включения патогенетических механизмов формирования пресбиопии.

выводы

1. В основе формирования пресбиопии лежит не только лентикулярная трансформация в виде увеличения размеров хрусталика и усиления его денситометрической плотности более чем в 6 раз по сравнению с лицами молодого возраста, но и асимметричные изменения пространственно-структурных взаимоотношений перилентикулярных образований глазного яблока, уменьшение экскурсии зрачка в фотопических (на 46%) и скотопических (на 29%) условиях освещенности, увеличение суммарного ранга оптических аберраций и отклонение общего волнового фронта интраокулярных оптических аберраций на 30%, что детерминирует ухудшение условий формирования правильного ретинального изображения.

2. Функциональные нарушения зрительного анализатора в виде увеличения ближнего фокусного расстояния в 3 раза, снижения остроты зрения вблизи на 69%, снижения пространственной контрастной чувствительности более чем на 20%, нарушения электрофизиологической активности сетчатки, появления депрессии в поле зрения составляют важные закономерности развития пресбиопии.

3. Изменённый аккомодационный ответ при формировании пресбиопии включает в себя: увеличение асферичности центральной и периферической части роговицы на 27% с увеличением квадрофойла на 93%, достоверное сужение зрачка и уменьшение толщины цилиарного тела при отсутствии лентикулярной трансформации, характерной для лиц молодого возраста.

4. Нарушение бинокулярного взаимодействия, характеризующееся отсутствием в 20% случаев физиологического двоения вблизи, снижением бинокулярной остроты зрения вблизи на 67% и бинокулярного зрения вдаль на 9%, уменьшением запаса относительной аккомодации на 66%, снижением стереовосприятия на 8%, является одним из ключевых звеньев формирования пресбиопии. Выявлены более чем двукратное уменьшение площади фузионного поля (уменьшение длины на 42% и ширины фузионного поля на 21%) и сдвиг его в пространстве в сторону ближней фокусной точки, сопровождаемые формированием функциональной скотомы в зоне конвергенции.

5. В процессе формирования пресбиопии происходит существенное изменение внутрисистемных взаимоотношений, что проявляется перераспределением 76% устойчивых корреляционных связей, характерных для лиц молодого возраста, и формированием новых, не свойственных нормальной зрительной системе взаимоотношений, обусловливающих дизрегуляцию бинокулярного взаимодействия, патологические сдвиги в процессах аккомодации.

6. Выявленные закономерности позволили разработать концептуальную схему включения патогенетических механизмов формирования пресбиопии и обосновать необходимость лечебных мероприятий, направленных не только на эффективную коррекцию оптических нарушений, но и на активизацию бинокулярных зрительных функций.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи, опубликованные в научных журналах, рецензируемых ВАК РФ.

1. Мищенко Т.С., Новожилова Е.Т., Селиверстова H.H., Грищук A.C., Розанова О.И. Карта бинокулярности как метод оценки зрительных функций при рефракционных и аккомодационных нарушениях // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. 2011. № 3. 4.1. С.73-76.

2. Мищенко Т.С., Новожилова Е.Т., Селиверстова Н.Н Розанова О.И., Малышев В.В. Исследование уровня бинокулярного взаимодействия у пациентов с пресбиопией // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 13. С. 157 -159.

3. Мищенко Т.С., Новожилова Е.Т., Селиверстова H.H., Розанова О.И., Щуко А.Г., Малышев В.В. Нарушение бинокулярного взаимодействия при формировании пресбиопии у лиц с различными видами рефракции // Сибирский медицинский журнал. Иркутск. 2012. №3. С.84 - 153.

4. Мищенко Т.С., Розанова О.И. Взаимозависимые изменения электрической активности сетчатки и аккомодационной способности глаза при развитии пресбиопии у пациентов с эмметропической рефракцией // Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. 2011. № 6. С.59-62 .

5. Розанова О.И., Щуко А.Г., Мищенко Т.С., Мищенко О.П., Михалевич И.М. Закономерности структурно-функциональных изменений глаза при развитии пресбиопии // Казанский медицинский журнал. 2013. Т.94. №4. С.575-580.

Положительное решение заявки на патенты

6. Способ оценки степени бинокулярного взаимодействия: №2012103263 (004848) Рос. Федерация. Розанова О.И., Щуко А.Г., Малышев В.В., Мищенко Т.С.; приоритет от 01.02.12г.

7. Способ диагностики аккомодации и псевдоаккомодации: №2013130351 (045778) Рос. Федерация. Розанова О.И., Мищенко Т.С., Аверьянов Д.А., Самсонов Д.А., Щуко А.Г.; приоритет от 10.08.13г.

Публикации в иных изданиях

8. Розанова О.И., Щуко А.Г., Урнева Е.М., Мищенко Т.С., Михалевич И.М., Малышев В.В. Нейроадаптация при развитии пресбиопии // Федоровские чтения: Сб. тез. 2009. М. ,2009. С. 125.

22

9. Розанова О.И., Мищенко Т.С., Новожилова Е.Т., Селиверстова H.H., Малышев В.В. Диссоциация процессов бинокулярного воздействия при формировании пресбиопии // Федоровские чтения - 2011: Сб. тез. М., 2011. С.231.

10. Мищенко Т.С., Новожилова Е.Е., Селиверстова H.H., Розанова О.И., Щуко А.Г., Малышев В.В. Нарушение бинокулярного взаимодействия при формировании пресбиопии // Российский общенациональный офтальмологический форум: Сб. трудов науч. практич. конф. с междунар. участием. М., 2011. Т.2. С. 146 - 150.

11. Rozanova O.I., Mischenko O.P., MischenkoT.S., Shchuko A.G., Malyshev V.V. 2D maps of binocular interaction as efficacy predictor of presbyopia multifocal intraocular correction // XXVIII Congress of the ESCRS, Вена, Австрия. 2011.

12. Мищенко T.C., Розанова О.И. Изменения электрической активности сетчатки при развитии пресбиопии // VIII съезда офтальмологов республики Беларусь с международным участием: Сб. науч. работ. Минск, 2011. С.164 -166.

13. Розанова О.И., Мищенко Т.С., Сенченко Н.Я., Нагаева К.А., Щуко А.Г. Интерактивная регистрация аккомодации и псевдоаккомодации с помощью камеры Шеймпфлюга // Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии: Сб. науч. работ. М., 2012. С.278.

Список сокращений

БТЯЗ - ближайшая точка ясного зрения

ВГД - внутриглазное давление

ЗВП - зрительные вызванные потенциалы

KJIO - коэффициент легкости оттока внутриглазной жидкости

OA - оптическая аберрация

ПЗО - длина переднезадней оси глаза

ПКЧ - пространственная контрастная чувствительность

ПСЗК - площадь сечения задней камеры глаза

ТХ - толщина хрусталика

ТЦТ - толщина цилиарного тела

ЭРГ - электроретинография

Формат 60x90 1/16. Усл.-печ.л. 6,37. Тираж 100 экз. Отпечатано в «Мини-типографии на Южном» . Иркутск, ул. Академическая 27, пав. 286, тел.: 76-77-10.