Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Взаимодействие механизмов, реализующих деятельность зрительной системы в норме и при миопии высокой степени

1 а/ -

)

1Л

П

у;

На правах рукописи

ГОРЕНСКИЙ Александр Александрович

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕХАНИЗМОВ, РЕАЛИЗУЮЩИХ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ В НОРМЕ И ПРИ МИОПИИ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ

14.00.16— патологическая фитология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Иркутск - 2002

Работа ш.нюлнсна н Иркутском филиале ГУ Межотраслевого научно-технического комплекса «Микрохирургия глаза» им. акад. Св. Фёдоропа МЗ РФ

Научные руководители:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор П. В. Малышев;

кандидат медицинских наук Л. Г. Щуко

Официальные оппоненты:

доктор медицинских паук, профессор К). П. Пивоваров доктор медицинских наук, профессор И. Н. Долгих

Ведущее учреждение

Новосибирская Государственная медицинская Академия

Защита состоится «__»___ 2002 года в_ часов на

заседании диссертационного совет Д.001.054.01 в ГУ «ВосточноСибирский научный центр Сибирского отделения РАМН» по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГУ «ВосточноСибирский научный центр Сибирского отделения РАМН» (664003, г. Иркугск, ул. Тимирязева, 16).

Автореферат разослан «_»__ 2002 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук Л. Ф. Шолохов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Аномалии рефракции, в частности миопия, занимают одну из лидирующих позиций в патологии органа зрения. По данным Э. С. Аветисова (1999) близорукость встречается более чем в 50%, а и отдельных популяциях - в 70% (N. Sato, 1957; D. Rasimissen, 1963). Такая высокая распространенность данной аметропии, осложнённые формы которой могут приводить к значительному снижению остроты зрения и даже к иивалидизации пациентов, определяет большое количество научных исследований, посвященных изучению причин и путей профилактики близорукости. Однако, несмотря на это, отдельные работы (Догадова Л. П., 1983; Макашова Н. В., Тужилина Л. А* 1983; Розепблюм 10. 3., 1984) доказывают, что распространённость миопии, несмотря на профилактические мероприятия, систему диспансеризации, не только не уменьшается, а растёт. Это связано, по-видимому, с тем, что в подавляющем большинстве научных работ, посвященных изучению близорукости, не учитывается системная организация деятельности зрительного анализатора, а рассматриваются лишь его отдельные фрагменты. Соответственно, разрабатываемые принципы профилактики и лечения оказывается односторонними и недостаточно адекватными.

Функциональная организация зрительной системы является одной из сложнейших среди других сенсорных систем (Б. Г. Ананьев, 1982; Т. Г-. Бегелева, 1983; Н. Ф. Подвигни и др., 1986). Её важная роль в организации поведения определяется многочисленными представительствами в структурах головного мозга, функционирование каждого уровня которого обеспечивает получение определённого приспособительного результата и вносит вклад в образование общей системы. Это позволяет говорить о сложной, многоуровневой организации зрительной системы, физиологию и патологию которой необходимо рассматривать в рамках системного анализа. Принципы системного подхода наиболее полно разработаны в созданной П. К. Анохиным теории функциональных систем, рассматриваемых в качестве единиц любой интегративной деятельности как на поведенческом, так и на нейрональном уровне (П. К. Анохин, 1979; Ф. А. Ата-Мурадова, 1980). Системный анализ в настоящее время стал главным способом расширения и углубления наших научных знаний. Чем сложнее и многограннее исследуемые явления, тем острее потребность в применении системного подхода при их изучении.

Анализ современной литературы по системной организации зрительной системы позволяет говорить о том, что её полноценная деятельность определяется неразрывным функционированием трёх основных механизмов: сенсорного, моторного и пропрпоцептивного (Митькин А. А., 1988; Рычков И. Л., 1990; Бондарко В. Н., Данилова Н. В., 1999). Однако, закономерности взаимоотношения этих механизмов как в норме, так и при патологических состояниях остаются практически

з

неизпестиыми, т. к. исследования изапмолсйствия этих механизмов с позиций системного анализа до сих пор не проводились. Отсутствие системного подхода при исследовании офтальмопатологии, в частности при миопии, может служить причиной низкой эффективности предлагаемых реабилитационных и профилактических мероприятий для пациентов с близорукостью.

Вышеизложенное свидетельствует о том, что в офтальмологии до сих пор отсутствовуют работы, исследующие взаимодействие сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, определяющих деятельность зрительной системы, как в норме, так и при патологических состояниях. Учитывая высокую распространённость миопии в популяции, исследование взаимоотношений трёх вышеперечисленных механизмов зрительной системы при близорукости высокой степени может дать материал для определения ключевого звена, наиболее подверженного изменениям, и наметить перспективные пути направленной стимуляции eró для эффективной реабилитации пациентов с миопией.

В целом это и определило основную цель работы - выяснение основных закономерностей взаимодействия моторного, сенсорного и проприоцептивного механизмов, обеспечивающих функцию зрительной системы в норме и у пациентов с миопией высокой степени, и разработка на этой основе принципов диагностик» и путей направленной эффективной реабилитации больных с миопией.

Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

1) выяснение закономерностей взаимодействия моторного, сенсорного и проприоцептивного механизмов, обеспечивающих функцию зрительной системы у практически здоровых людей, путём вычисления парных корреляций и решения уравнения множественной регрессии;

2) выявление закономерностей взаимодействия моторного, сенсорного и проприоцептивного механизмов, обеспечивающих функцию зрительной системы у пациентов с миопией высокой степени, путём вычисления парных корреляций и решения уравнения множественной регрессии;

3) сравнение полученных у здоровых людей и у лиц с миопией высокой степени данных по t и F критериям, а также обоих уравнений множественной регрессии для вышеназванных групп с целью определения функций зрительной системы, наиболее подверженных изменениям при патологическом процессе (миопии);

4) выяснение закономерностей формирования патологической системы у больных с миопией высокой степени;

5) сравнительный анализ функций зрительной системы у практически здоровых людей и у больных с миопией высокой степени, выявление количественных закономерностей классификационных признаков, а также наиболее информативных показателей, характеризующих две исследуемые группы, с помощью многофакторного дискриминаптного

анализа с расчетом уравнении канонических величин пошаговым алгоритмом.

Научная ноонзна

Установлено, что основные показатели деятельности моторного, сенсорного и проприоцептивного механизмов, определяющих деятельность зрительной системы как в норме, так и при миопии высокой степени, имеют нормальный тип распределения, что даёт возможность использовать для их изучения соответствующий математический аппарат.

Впервые показано, что взаимодействие моторного, сенсорного и проприоцептивного механизмов зрительной системы осуществляется на основе явления интерференции. Выяснено, что объединяющей функцией зрительной системы, интегрирующей её моторный, сенсорный и проприоцептивный механизмы, являются фузионные резервы. Впервые в офтальмологии на основе многофакторного дискримипантного анализа выявлен инструмент - каноническая величина - позволяющий на основе определения трёх наиболее информативных признаков (объёма абсолютной аккомодации, визоконтрастометрии и электроретинографии (в частности - времени её "а"-волны)) с высокой степенью достоверности (98%) разграничить характер деятельности зрительной системы у практически здоровых лиц и пациентов с миопией высокой степени.

Выявление ключевого звена (фузнонных резервов), объединяющего три изучаемых механизма, обеспечивающих деятельность зрительной системы, определяет перспективу направленной реабилитации пациентов с миопией высокой степени, а расчёт канонической величины позволяет не только объективно разграничить эти группы, по и оценить эффективность лечения близорукости.

Положения, выносимые па защиту:

1. У здоровых людей ведущим механизмом, обеспечивающим интеграцию зрительной системы, является взаимодействие моторной, сенсорной и проприоцептивной функций, а объединяющим показателем их взаимосвязи являются фузионные резервы. При миопии высокой степени происходит дезинтеграция и дискоординация этих функций.

2. Объём абсолютной аккомодации, визоконтрастометрия и электроретипография (время её "а"-волны) являются наиболее информативными признаками, характеризующими деятельность зрительной системы у практически здоровых людей и пациентов с миопией высокой степени.

3. Многофакторный дискриминантный анализ с расчётом канонических величин позволяет объективно разграничить здоровых людей и лиц со сформировавшейся при близорукости патологической системой, оценить эффективность реабилитации пациентов с миопией.

Апробации работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены:

- на Восточно-Сибирской региональной конференции "Патогенетически обоснованные технологии профилактики, лечения и реабилитации в офгальмохирургии", г. Иркутск (2000);

- на научно-практических конференциях ИФ ГУ МНТК «МГ», г. Иркутск (1998,2001);

- на научно-практической конференции "Новые лазерные технологии в офтальмологии", г. Калуга (2002);

- на совместном заседании городских обществ патофизиологов и офтальмологов, г. Иркутск (2002).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Структура н объём диссертации.

Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, и состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования и клинической характеристики обследуемых групп, двух глав с анализом собственных клинических результатов и выводов. Список цитируемой литературы содержит 231 источник, из них 140 отечественных и 91 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 10 таблицами и 15 рисунками.

1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДУЕМЫХ ГРУПП 1.1.Характеристика обследуемых групп Исследования, проводимые в рамках данной работы, включали две группы людей. В первую группу, служащую контрольной, вошли 44 здоровых человека мужского пола от 18 до 23 лет (средний возраст 20 лет) с нормальным цветоощущением, остротой зрения не ниже 1,0, не имевшие глазных заболеваний в анамнезе и не предъявляющие жалоб на зрение.

Во вторую группу были включены пациенты с миопией высокой степени, т. к. было предположено, что при высокой степени близорукости изменения в функционировании зрительной системы будут выражены более манифестно. Из этой группы сознательно были исключены лица с анизометропией, астигматизмом выше 1,0 диоптрии, амблиопией, суб- и декомпенсированной экзофорией, цветоаномалиями, какими-либо иными (кроме миопии) глазными заболеваниями или травмами. 7 пациентов этой группы перенесли операцию склеропластики не менее 2 лет ранее настоящего исследования. В группе было 24 человека (10 мужского и 14 женского пола) от 18 до 26 лет (средний возраст 23 года).

1.2.Методы исследования

Для оценки реализации функций сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов зрительной системы нами были отобраны 14 офтальмологических методов исследования:

б

Сенсорный механизм:

. пирометрия; '.. фотостресс-тсст; i. внзокоитрастометрия; I. периметрия;

i. зрительные вызванные потенциалы (ЗВП); >. 'vi empopen ш о графи я (ЭРГ); 7. исследование бинокулярного зрения'; >'. фузиометрия;

К наследование глубинного зрения;

Моторный механизм: I. исследование аккомодации:

а) объём абсолютной аккомодации;

б) запас относительной аккомодации; I. определение поля взора;

Í. фузиометрия;

t. исследование бинокулярного зрения; 5. исследование глубинного зрения;-к исследование стереозрения.

Пропрноцептпвный механизм: I. исследование стереокинетического зрения; I. исследование глубинного зрения; V стереозренис; /. аккомодометрия; ). фузиометрия.

'). исследование бинокулярного зрения.

Острота зрения определялась с помощью проектора знаков фирмы Seiss (Германия), в группе пациентов с миопией после исследования эбъективной рефракции на автокераторефрактометре фирмы Торсоп Яиония) производилась коррекция зрения при помощи фороптора фирмы £eiss (Германия) со встроенной системой смены коррегирующих линз.

Цветовое зрение проверялось по планшетному варианту таблицы Юстовой (И. В. Рубцова, 1994).

Фотостресс-тест проводился па приборе «Никтоскоп-01» (Л. С. Урмахер, Л. И. Айзенштат, 1988) при помощи тестов 5 и 6 (контрастность 15%), время засвета 1 минута.

Периметрия производилась на сферопериметре фирмы Ziess ^Германия), освещённость 4, диаметр пятна IV.

Данные исследования контрастной чувствительности на ахроматические синусоидальные решётки наносились на стандартные таблицы (А. М. Шамшииова, В. В. Волков, 1998) в виде видеограмм, затем

Обычным шрифтом указами методы, позволяющие оценивать преимущественную реализацию того или много механизма ЗС, а курсивом - методы исследования, позволяющие оценивать реализацию какого-либо механизма ЗС опосредованно (посменно)

полученные условные единицы контрастной чувствительности в частотах от 3 до 18 цикл/град суммировались для последующей статистической обработки.

Общая электроретинография (ЭРГ) и зрительные вызванные потенциалы (ЗВП) исследовались на специализированной электрофизиологической системе «Neuropta» фирмы Medelec (Великобритания). Применялась методика Ganzfeld ERG. При исследовании ЗВП использовались вспышки белого цвета (частота 2 Гц), измерения производились в комплексе волн Pj00-

Параметры аккомодации - объём абсолютной аккомодации и запас относительной аккомодации - исследовались по стандартным методикам (Э. С. Аветисов, Ю. 3. Розенблюм, 1981; Ю. 3. Розенблюм, 1996).

Поле взора определялось с помощью дугового периметра Фёрстера и объекта белого цвета (диаметр пятна 4 мм).

Фузионные резервы исследовались с помощью синоптофора (парный объект №1, максимальная яркость освещения) при этом фузионные вергенция и дивергенция для удобства дальнейшей статистической обработки суммировались.

Состояние бинокулярного зрения определялось на четырёхточечном цветовом приборе типа Уорса (Worth).

Стереокинетическое зрение исследовалось на приборе, предложенном Л. Н. Могилевым (1976).

Наличие глубинного зрения определялось на бинариметре «АВИЗ1-01» по методике, описанной И. Э. Рабичевым (1984).

Количественную оценку стереозрения проводили с помощью тестов Jlanra (Lang) I и II (1981).

2. МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

МЕЖДУ МОТОРНЫМ, СЕНСОРНЫМ И ПРОПРИОЦЕПТИВНЫМ МЕХАНИЗМАМИ, РЕАЛИЗУЮЩИМИ ФУНКЦИЮ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ.

Исследование контрольной группы включало несколько этапов:

1. Обследование здоровых людей по 14 офтальмологическим методикам, характеризующим деятельность сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов зрительной системы.

2. Стандартная статистическая обработка данных исследований.

3. Оценка корреляционных взаимосвязей показателей, характеризующих сенсорный, моторный и проприоцептивный механизмы зрительной системы.

4. Многофакторный регрессионный анализ взаимосвязей этих трёх механизмов зрительной системы.

5. Физиологическая интерпретация установленных взаимоотношений.

Статистический анализ полученных результатов обследования показал, что у здоровых людей показатели деятельности механизмов, обеспечивающих функцию зрительной системы, имеют нормальный тип распределения, что позволило использовать при их последующем исследовании соответствующий математический аппарат.

Исследования парных корреляций между показателями, характеризующими различные механизмы зрительной системы, доказали наличие значимых корреляционных взаимосвязей между сенсорным, моторным и проприоцептивным механизмами, что показано на Рис. I.

0,6-

1 - визометрия-обьем аккомодации.

2 • визометрия-фузионные резервы. 3 • визометрижтереотест Ланга,

4 - амплитуда эрительнь» вызванных потемицалов-поле взора,

5 • амплитуда зрительньи еызванньк | потен1^алов-($узионньм резервы,

\ 6 - амплитуда волны Ь ЭРГ-объем Ь го аккомодации,

■ ' 7 • амплитуда волны Ь ЭРГ-запас аккомодации;

8 - амплитуда волны Ь ЭРГ-лолв взора,

9 ■ амплитуда волны Ь ЭРГ-фузионныа р*»рвы,

10 - ф/зионные резервьнлереогест Ланга

Рис. I. Значимые парные корреляционные связи между показателями сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, определяющих деятельность зрительной системы у практически здоровых людей.

На следующем этапе работы было произведено исследование всего комплекса взаимосвязей методами множественной регрессии, основанных на пошаговом алгоритме (А. Афифи, С. Эйзен, 1982). На основании важнейшего показателя уравнения множественной регрессии коэффициента множественной детерминации Я5, который характеризует тесноту взаимосвязи элементов данного уравнения - было установлено, что показателем, наиболее тесно связывающим деятельность всех вышеперечисленных механизмов зрительной системы, являются фузионные резервы, т. к. при решении уравнения множественной рег рессии для фузионнмх резервов этот коэффициент был максимально высоким (К2—0,61). Полученное уравнение множественной регрессии выглядит следующим образом:

Фучионные Резервы = 12,84 + 0,115 0А - 0,127-А ЗВП + 0,0047-СЛ,

где ОА - объём абсолютном аккомодации, А ЗВП - амплитуда волны ЗВП, СЛ - стереотест Ланга.

Коэффициент множественной детерминации И2 данного уравнения = 0,61 Стандартная ошибка уравнения = 1,67 Р= 18,06; число степеней свободы = (3,28);

При решении уравнения множественной регрессии для практически здоровых людей было установлено, что наибольшее значение для описания фузионных резервов в норме имеет моторный механизм (в частности -объём абсолютной аккомодации) - 35%, а доля проприоцептивного и сенсорного механизмов в уровне согласованных изменений составляет, соответственно, 14% и 12%.

Оценивая на данном этапе работы результаты, можно сформулировать следующие основные положения:

1. статистический анализ результатов проведённых исследований доказал, что величины показателей деятельности сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, реализующих функцию зрительной системы у здоровых людей, имеют, как правило, нормальный тип распределения и весьма однородны;

2. наличие значимых корреляционных связей как внутри какого-либо одного, так и между тремя механизмами реализации функции зрительной системы, моторным, сенсорным и проприоцептивмым, свидетельствуют об адекватности разделения параметров оценки её функций на указанные три группы, взаимодействие между которыми может осуществляться на основе явления интерференции;

3. в результате построения и решения многофакторного уравнения регрессии выяснено, что ведущей функцией зрительной системы, имеющей взаимосвязи с моторным, сенсорным и проприоцептивмым механизмами и определяющей их интеграцию у здорового человека, являются фузионные резервы.

3. МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

МЕЖДУ МОТОРНЫМ, СЕНСОРНЫМ И ПРОПРИОЦЕПТИВНЫМ МЕХАНИЗМАМИ, РЕАЛИЗУЮЩИМИ ФУНКЦИЮ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У ПАЦИЕНТОВ С МИОПИЕЙ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ.

Следующим этапом работы стало изучение взаимодействия сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, определяющих деятельность зрительной системы, у лиц с миопией высокой степени. Алгоритм изучения в целом был тем же, что и при исследовании здоровых людей:

1. исследование пациентов с миопией высокой степени по указанным выше офтальмологическим методикам;

2. статистическая обработка полученных результатов;

3. разработка принципа сравнения статистических результатов здоровых людей и лиц с близорукостью по И и I критериям;

4. исследование корреляционных связей между показателями, определяющими работу каждого из трёх механизмов, а затем между парами показателей разных механизмов зрительной системы;

5. сравнение полученных значимых коэффициентов корреляции в группах здоровых и близоруких;

6. построение и решение уравнения множественной регрессии для миопов;

7. сравнение и физиологическая интерпретация результатов уравнений регрессии в двух группах;

8. вычисление канонической величины пошаговым методом многофакторного дискриминантного анализа, определение её значения в диагностике и лечении пациентов с миопией.

После стандартной статистической обработки данных обследования пациентов с миопией важным этапом работы стало выяснение статистически достоверных различий в двух изучаемых группах по исследуемым показателям. Обычно в медицинских работах такая оценка проводится по (-критерию (С. Гланц, 1999). Данный критерий позволяет сравнить средние значения в двух или нескольких группах и определяется как отношение разности выборочных средних к стандартной ошибке разности выборочных средних. При использовании в исследованиях N критерия не учитывается, что любая величина имеет определённую дисперсию, т. е. показатели в группах, имеющие статистически достоверную разницу между средними величинами, могут пересекаться и не иметь статистически достоверной разницы при учёте дисперсии. В связи с этим в современной статистике всё чаще используется так называемый Р-критерий, учитывающий при сравнении каких-либо показателей их дисперсию, а не только средние величины.

Исходя из вышеизложенного, были использованы при сравнении двух изучаемых групп как так и Р критерии. Полученные нами результаты представлены в Табл. 1.

Из этой таблицы видно, что статистически достоверной разницы в контрольной группе и в группе с миопией не имеют следующие показатели: фотостресс-тест, периметрия, амплитуда волны ЗВП, амплитуда волны «а» ЭРГ, поле взора. Остальные показатели, как выяснилось, имеют статистически достоверную разницу как между средними значениями, так и в дисперсии значений. Следовательно, именно эти показатели наиболее объективно характеризуют миопию. Данное обстоятельство будет играть важную роль при вычислении канонической величины.

Результаты исследования межгрупповых корреляционных связей в группе пациентов с миопией высокой степени представлены на Рис.2

Таблица 1.

Статистические различия между группами здоровых и близоруких _людей по 1 и Г-критериям__

Методы исследования 1 - Г- < + Р- г - 1 +

Внюметрия +

Фотостресс-тест +

Втоконтрастометрня +

Периметрия +

Зрительные вызванные потенциалы, латентность +

Зрительные вызванные потенциалы, амплитуда 4-

Электроретннография, волна а, время +

Электроретннография, волна а, амплитуда +

Электроретннография, волна Ь, время +

Электроретннография, волна 1), амплитуда +

Объем абсолютной аккомодации +

Запас относительной аккомодации +

Поле взора +

Фузионные резервы +

Стереотсст Лангя +

Примечание: знак (-) обозначает, что в данном случае р > 0,05, а знак ( + ) обозначает, что р < 0,05.

На следующем этапе работы было построено и решено уравнение множественной регрессии для пациентов с близорукостью высокой степени. В качестве независимого показателя уравнения множественной регрессии были также взяты фузионные резервы. Полученное уравнение имеет следующий вид:

Фузионные резервы =59,58 + 0,41-А Ь ЭРГ + 2,11В а ЭРГ - 0,23-П - 5,56-ЗА- 0,62-А ЗВП,

где А Ь ЭРГ - амплитуда волны «Ь» ЭРГ, В а ЭРГ - время волны «а» ЭРГ, П - периметрия,

ЗА - запас относительной аккомодации, А ЗВП - амплитуда волны ЗВП.

Коэффициент множественной детерминации данного уравнения = 0,85. Стандартная ошибка уравнения =1,362 Р-статистнка = 15,62, число степеней свободы (4,72)

0,8

11

0,75

2

1. Визометрия - фузионные резервы

2. Ре фрак я - фузионные резервы 3. Стереотест Ланга - фузионные

резервы

/-0,77

4. Поле зрения - объём аккомода^и

5. Поле зрения - Зузионные резервы

6. Латентность ЗВП - обьбм аккомода^и 7. Латентность ЗВП - поле взора в. Амплитуда ЗВП - фузионные резервы 9. Амплитуда волны а ЭРГ -ф/зиоииые резервы 10. Время волны в ЭРГ - запас

аккомода^и 11 Амплитуда волны в ЭРГ-4узнойные резервы

Рис.2. Значимые корреляционные связи между сенсорным, моторным и проириоцептивными механизмами зрительной системы у пациентов с миопией высокой степени.

При решении уравнения множественной регрессии для пациентов с миопией высокой степени было установлено, что наибольшее значение для описания фузионных резервов миопа имеет амплитуда волны «Ь» ЭРГ. Значение этого показателя у конкретного пациента с миопией на 56% определяет у него величину фузионных резервов. Запас аккомодации добавляет к точности предсказания величины фузионных резервов ещё 10%. Показатели периметрии, времени волны «а» ЭРГ и амплитуды волны ЗВП определяют величину фузионных резервов соответственно на 8%, 6%

При сравнении полученных уравнений множественной регрессии для здоровых людей и для близоруких, снова обращает на себя внимание «дробность» данного уравнения при миопии высокой степени. Из 14 показателей в уравнении вместо 3 стало 5 независимых показателей, при этом нет показателя из проприоцептивного механизма ЗС. Как указывается в «Обзоре литературы» данной диссертации, проприоцептивный механизм зрительной системы является более поздним приобретением эволюции животного мира по сравнению с моторным и сенсорным механизмам^-Полученный нами результат подтверждает теорию о том, что при различных патологических процессах в первую очередь происходят «поломки» в наиболее онто- и филогенетически молодых структурах и механизмах. При близорукости, таким образом, при весьма изменённых, более дробных, но сохранившихся, тем не менее, связях между сенсорным и моторным механизмами зрительной системы, связи между этими же механизмами с одной стороны и проприоцептивным механизмом с другой

и 5%.

1Л

- рвутся. Кроме того, полученный в построенном для близорукости уравнении множественной регрессии коэффициент детерминации Я* равен 0,85 (против 0,61 у здоровых), что также доказывает большую устойчивость вновь сформированной при близорукости патологической системы по сравнению с нормально функционирующей физиологической системой у здоровых люден.

Представленные выше данные послужили основой для проведения многофакторного дискриминантного анализа с цель ю сравнения близоруких и здоровых людей. В основе дискриминантного анализа лежит вычисление канонической величины - одного или нескольких показателей из используемых в исследовании, наиболее информативных для разграничения двух групп. Применительно к данной работе расчёт канонической величины позволяет выявить показатели (методы исследования), с помощью которых можно чётко разграничить здоровых и близоруких, имеющих значительные отклонения в функционировании зрительной системы.

Полученная каноническая величина (К|) состоит из 3 переменных:

К, = 2,529 - 0,107 • ОЛ - 0,233 • ВКМ + 0,234 • В "а" ЭРГ,

где ОА - объём абсолютной аккомодации, ВКМ - внзоконтрастометрня, В "а" ЭРГ - время волны «а» ЭРГ.

Следовательно, наиболее информативными показателями, характеризующими отличие нормы от миопии, оказались время полны «а» ЭРГ (чуть меньше 4% информативности), внзоконтрастометрня (26%) и объём абсолютной аккомодации (70% информативности). Совокупность трёх этих показателей с точностью 99,2% позволяет разграничить лиц с нормально функционирующей зрительной системой и пациентов со значительными изменениями в её деятельности, т. е. верифицировать не только разрушение функциональной системы, но и становление патологической.

Результаты пересчёта полученных в данном исследовании результатов по вышеуказанному уравнению канонической величины представлены на Рис. 3. Полученные нами данные здоровых и близоруких пациентов показали, что показатели в обеих группах после такого пересчёта не пересекаются. Среднее значение канонической величины в группе здоровых равна -2,1, а в группе с миопией высокой степени она равна 3,5. Однако, кроме средней, обе группы различаются и по дисперсии признака (канонической величины), т. е. между двумя группами имеется статистически достоверная разница и по I, и по Г критериям.

В заключении данной главы можно сформулировать следующие положения:

1. величины показателей деятельности сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов зрительной системы у пациентов с миопией высокой степени имеют нормальный тип распределения;

2. число и система значимых корреляционных связей у лиц с миопией высокой степени как внутри отдельных механизмов зрительной системы, так и между ними значительно разнится с таковой у здоровых лиц;

3. сравнительный анализ межгрупповых корреляционных связей у здоровых и близоруких лиц доказывает, что при миопии высокой степени происходит формирование патологической системы;

4. для данной патологической системы характерны, прежде всего, изменения в деятельности проприоцептивного механизма зрительной системы, большая её устойчивость и прочность в сравнении с физиологической системой, имеющейся у здоровых людей, а также дискоординация и дробность элементов, её составляющих;

5. выявлен инструмент - каноническая величина - позволяющий при помощи трёх диагностических методов обследования достоверно разграничить здоровых лиц и пациентов со сформировавшейся при миопии высокой степени ■ патологической системой функционирования зрительной системы. Кроме того, в перспективе эти же методы обследования могут оценить полноценность и эффективность реабилитации пациента с миопией после хирургического лечения (представлено на примере двух клинических случаев) и/или оптической коррекции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Зрительная система здорового человека представляет собой физиологическую функциональную систему, осуществляющую восприятие и анализ информации о явлениях в окружающей среде и месте субъекта в этой среде, что обеспечивает его нормальные функции в биологическом и социальном планах.

Гипотетически было предположено, что при миопии происходит трансформация такой функциональной системы в патологическую, обуславливающую значительные сдвиги в её деятельности. Вновь сформированная система, возможно, имеет ряд особенностей, воздействие на которые может быть использовано при лечении, профилактике и реабилитации пациентов с миопией.

Теория функциональной системы, основоположником которой является П. К. Анохин (1979), представляет структурно-функциональную организацию, динамически и избирательно объединяющую ЦНС и периферические органы и ткани на основе взаимосвязи нервных и

гуморальных регуляций для достижения полезных для системы и организма в целом приспособительных результатов. По своей архитектонике каждая функциональная система является замкнутой саморегулирующейся организацией. Центральным пунктом этой организации является тот или иной полезный для организма приспособительный результат. Всякое отклонение этого результата от уровня, необходимого для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма, немедленно воспринимается рецепторнымн аппаратами и посредством нервной и гуморальной обратной афферентации избирательно мобилизует специальные регулирующие центральные аппараты. Последние, через исполнительные механизмы, приводят полезный приспособительный результат к необходимому для нормальной деятельности уровню. Все эти процессы протекают непрерывно, с постоянным информированием центра функциональной системы об успехе достижения полезного приспособительного результата, т. е. по принципу саморегуляции. Роль рабочего управляющего и организующего механизма в деятельности каждой функциональной системы играет конкретная физиологическая детерминанта (К. В. Судаков, 1976).

С противоположными по своему характеру и биологическому значению явлениями мы встречаемся при формировании в организме патологических систем, впервые описанных Г. Н. Крыжановскнм (1980). Деятельность таких систем не имеет адаптивного значения. Более того, результат деятельности таких систем может иметь биологически отрицательное значение для организма. Деятельность патологической системы не корригируется по ходу реакции, система не исчезает по достижению «результата». Все особенности деятельности патологической системы подчинены и обусловлены наличием лишь одного звена -гиперактивной детерминантной структуры. Все основные звенья сами пй себе, лишённые влияния детерминантной структуры, остаются нормальными. В такой системе сохранены обратная афферентация от промежуточных звеньев и органов-исполнителей, создающих промежуточный и конечный результаты. Но вся эта сигнализация малоэффективна, не имеет функционального значения для управления системой. Это обусловлено недостаточностью тормозных структур, регулирующих уровень активности генератора патологически усиленного возбуждения. В дальнейшем создаются условия, когда обратные отрицательные связи, реализующие в норме тормозной контроль за осуществлением реакции, практически неэффективны. Иными словами, гиперактивная детерминантная структура не создаёт модально новой биологической системы или каких-то качественно новых, не присущих для данной системы форм деятельности, но кардинально меняет связи между ее первоначально существующими компонентами.

Основными свойствами патологической системы являются: - дитрганизация и дезинтеграция физиологических отношений, как межсистемных, так и внутрисистемных. Важную роль в этом процессе

к>

играет вовлечение в патологический процесс новых мозговых структур вследствие распространения патологически усиленного возбуждения из гиперактивной детерминантной структуры в другие отделы ЦНС. Этот процесс сопровождается подавлением активности естественных физиологических систем и защитно-компенсаторных механизмов, что и приводит к развалу интегративной деятельности ЦНС; - устойчивость патологической системы. Одним из вероятных нейрофизиологических механизмов поддержания и консолидации патологической системы под влиянием гиперактивной детерминантной структуры может быть постоянная фоновая активность последней. Под влиянием патологического детерминантного очага происходит появление других очагов, что делает более устойчивым как сам очаг патологически усиленного возбуждения, так вместе с ним и всю вновь возникшую патологическую систему.

С целью подтверждения рабочей гипотезы о том, что под воздействием факторов среды происходит развитие не только аномалий рефракции, но и затем под их влиянием в ЗС происходит трансформация функциональной системы в патологическую, было проведено обследование практически здоровых людей и пациентов с миопией высокой степени. Исследование проводилось по 14 офтальмологическим методикам; оценивающим деятельность сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, лежащих в основе реализации функций зрительной системы (А. Г. Щуко, 1997; А. А. Горенский, В. В. Малышев, 2000). Обобщённые результаты исследования представлены в виде концептуальной схемы трансформации функциональной системы в патологическую (Рис.3; а - и).

Левая половина схемы отображает деятельность функциональной физиологической системы, а правая половина - сформировавшейся под воздействием факторов среды и миопической рефракции патологической системы. Как видно на Рис. 3 в норме (а) существуют гармоничная связь между всеми тремя вышеперечисленными механизмами зрительной системы, осуществляющаяся на основе принципов интеграции и интерференции. Все три изучаемых механизма имеют между собой в норме . значимые парные корреляционные связи. При миопии высокой степени (Рис.3; б) происходит рассогласование этих связей как внутри каждого механизма, так и между ними, отсутствует связь между моторным и проприоцептивным механизмами. Это согласуется с положением Г. Н. Крыжановского (1980) о том, что при сохранении всех структурных элементов в патологической системе происходит рассогласование между ними, т. е. дискоординация системной деятельности.

На следующем этапе работы было произведено исследование взаимосвязей между сенсорным, моторным и проприоцептивным механизмами зрительной системы с использованием метода множественной регрессии, основанного на пошаговом алгоритме (А. Афифи, С. Эйзен, 1987).

Функциональная система

Патологическая система

ее СО С I ф ■ со

Б)

С ы

Количество коррепяционных связей между сенсорным, моторным и проприоцвптивным механизмами зрительной системы.

В)

Д) Фузионные резервы = = 12,84 + 0,115 х Обьем аккомодации ■ - 0,127 * Амплитуда ЗВП + * 0,0047 х Стереотест Ланга

Е) Фузионные резервы = = 59,58 + 0,41 х Амплитуда Ъ" ЭРГ +■ + 2,11 х Время -А"ЭРГ-0,23 * ^ х Периметрия - 5,56 * Запас- Аккомодации - 0,62 Амплитуда ЗВП

Р <0.005

. К = 2,259 -0.107 X Объем Аккомодации (70%) -0,233 * • Визоконтрастометрия (26%) + 0,234 х Время "А" ЭРГ (3,2%)

Рис.3. Концептуальная модель трансформации функциональной системы в патологическую при миопии высокой степени

С помощью данною математическою инструмента стало возможным выявить из И исследовавшихся в работе офтальмологических показателен эдин, максимально объединяющий сенсорный, моторный и проприоцептивный механизмы зрительном системы (Рис.3; в, г). На эсновании построенного уравнения множественной регрессии (Рис.3; д, е) показано, что таким показателем являются фузионные резервы. Из этого можно предположить, что направленное воздействие на фузионные эезервы как в норме, так и при миопии вызовет необходимые, заданные изменения в моторном, сенсорном н проприоцептивном механизмах ¡рителыюй системы. Важно подчеркнуть, что такое направленное зоздействие на наш взгляд является весьма перспективным направлением татологическои физиологии глазных болезней.

При анализе полученного уравнения видно, что у здоровых людей Рис.3; д) фузионные резервы определяются взаимосвязью всех трёх механизмов зрительной системы (по одному показателю от каждого). При Злизорукости же в аналогичном уравнении (Рис.3; е) отсутствует шказатель проприоцептмвного механизма, зато присутствие сенсорного механизма увеличивается до четырёх показателей вместо одного. Сравнение обоих уравнений ещё раз подтверждает сделанный ранее вывод ) глубоком рассогласовании элементов, составляющих функциональную ;истему, а исчезновение показателя пропрпоцептивного механизма из /равнения множественной регрессии можно расценивать как грубую дезинтеграцию данной системы.

Следующий важный вывод можно сделать на основании сравнения (еличины коэффициента множественной детерминации - К2 - в полученных 'равнениях для обеих изучаемых групп (Рис.3; ж; з). Данный коэффициент >писывает степень согласованных изменений зависимой величины 'равнения регрессии независимыми величинами. Чем больше величина (энного коэффициента, тем сильнее степень взаимосвязи между лементами системы, описываемой уравнением. На схеме видно, что при шопии высокой степени коэффициент Я2 существенно выше, чем в норме. Это можно считать прямым доказательством того, что сформировавшаяся [ри миопии высокой степени патологическая система является более стойчивой по сравнению с функциональной, что полностью согласуется с юложением Г. Н. Крыжановского о патологической системе.

Для дальнейшего выяснения закономерностей и механизмов рансформации при миопии высокой степени функциональной системы в отологическую был проведён многофакторный дискриминантный анализ.

Доказано, что наиболее информативными показателями, арактеризующими деятельность зрительной системы при миопии высокой тепени, являются объём абсолютной аккомодации (70% нформативности), визоконтрастомсфия (26%) и время волны «а» ЭРГ |уть меньше 4% информативности) (Рис.3; и). Следовательно, видно что ри миопии функциональная или патологическая система определяется оторным и сенсорным механизмами зрительной системы.

И)

На основе расчёта канонической величины К (Рис.3; и) и построения графиков параметрически нормального распределения выявлена достоверная разница в функциональном состоянии зрительной системы у здоровых и близоруких людей. Было установлено, что у практически здоровых люден среднее значение канонической величины равно -2,31, а в группе со сформировавшейся при миопией высокой степени оно составляет +3,08 с высокой достоверностью по Р и ( критериям. Данный факт можно рассматривать как ещё одно убедительное доказательство различия между двумя системами: функциональной и трансформировавшейся из неё при миопии высокой степени патологической.

Таким образом, результаты проведённого исследования позволяют говорить о том, что при близорукости происходит дискоординация и дезинтеграция элементов, составляющих функциональную систему, причём состав элементов системы не меняется. Кроме того, вновь сформировавшаяся система является более устойчивой по сравнению с исходной. На основании этого можно ещё раз подчеркнуть, что в основе формирования миопической болезни лежит процесс трансформации функциональной системы в патологическую. Как известно, патологическая система не прекращает существовать после устранения фактора, вызвавшего её развитие. Из этого следует, что устранение аметропии может и не привести к восстановлению функциональной системы, а значит, необходимы дополнительные мероприятия для полноценной реабилитации близоруких пациентов. Как это уже указывалось выше, возможно, что одним из перспективных путей такой реабилитации может стать направленное воздействие па фузиониые резервы, которые, как оказалось, являются той функцией, которая максимально интегрирует все три механизма - сенсорный, моторный и проприоцептивный, в комплексе и обеспечивающие полноценную деятельность зрительной системы.

ВЫВОДЫ

1. Взаимодействие сенсорного, моторного и проприоцептивного механизмов, реализующих функцию зрительной системы в норме, характеризуется их тесной интеграцией, которая осуществляется на основе явления интерференции.

2. Фузионные резервы являются функцией зрительной системы, имеющей тесные взаимосвязи с моторным, сенсорным и проприоцелтивным механизмами и определяющие их интеграцию в норме.

3. При миопии высокой степени происходит формирование патологической системы, для которой характерны дискоординация и дезинтеграция составляющих её элементов, а также большая ее устойчивость. На этой основе разработана принципиальная схема трансформации функциональной системы в патологическую при миопии высокой степени.

4. использование многофакторного дискримннантпого анализа позволяет выявить минимальное число наиболее информативных диагностических методов обследования максимально эффективно разграничивающих здоровых лиц и пациентов со сформировавшейся при миопии высокой степени патологической системой. Кроме того, в перспективе выявленные методы обследования могут оценить полноценность реабилитации пациента с миопией после хирургического лечения и/или оптической коррекции.

5. Выявленные закономерности нарушений взаимодействия моторного, сенсорного и проприоцептивного механизмов зрительной системы при миопии высокой степени открывают новые перспективы направленной регуляции зрительных функций, а следовательно, и улучшения качества жизни пациентов с миопией высокой степени..

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Chtchouko A.G., Gorenski A.A., Gorodetski В.К., Bukina V.V., Popova E.G.' Tlie method of restoration of binocular vision after bilateral LASIK. Abstract book of XII Congress European Society of Ophthalmology. - Stockholm, Sweden, June27-JulyI, 1999. P.190(360 p.)

2. A. Chtchouko,'a. Gorenski, V. Malyshev. Laser Keratomileusis and Forced Stimulation of Stereoscopic Vision. Abstracts of the fifth annual Nidek international excimer users meeting. Miyazaki, Japan, 10-11 December 1999, p. 23.

л. Горенский А. А., Малышев В. В. Корреляционные связи между механизмами, реализующими функции зрительной системы у здоровых людей. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН, №4(14), Иркутск, 2000. С. 97-101.

•». Chtchouko A. G., Gorensky A. A., Malyshev V. V. Laser Keratomileusis and Forced Stimulation of Stereoscopic Vision. Journal of Refractive Surgery, Vol. 16, No. 2, 2000. - S.282.

5. Щуко А. Г., Городецкий Б. К., Горенский А. А., Букина В. В., Попова Е. Г. Патогенетически обоснованная система реабилитационных мероприятий в эксимерлазерной хирургии. «Клиническая офтальмология», 2001. Т. 2, № 3. С. 87-90.

6. Chtchouko A. G., Malyshev V. V., Gorensky A. A., Gorodetsky В. К. Rehabilitation System in Excimer Surgery // XlX-tli Congress of ESCRS. -Amsterdam, Netlierland, 2001. - P. 238.

7. Горенский А. А., Ильин В. П., Малышев В. В. Закономерности изменения механизмов, реализующих функцию зрительной системы при миопии высокой степени. // Новые технологии микрохирургии глаза. Оренбург: Газпромпсчать, 2001. - 366 с. С. 248.

8. Горенский А. А. Взаимоотношение механизмов, реализующих функцию зрительной системы у здоровых и близоруких людей. Новые лазерные