Онлайн доклады

Онлайн доклады

Новейшие и инновационные подходы в медико-хирургическом лечении глаукомы

Международный вебинар по глаукоме в области медико-хирургического лечения

Новейшие и инновационные подходы в медико-хирургическом лечении глаукомы

Белые ночи - 2020 Сателлитные симпозиумы в рамках XXVI Международного офтальмологического конгресса

Белые ночи - 2020 Сателлитные симпозиумы в рамках XXVI Международного офтальмологического конгресса

Новые возможности оборудования NIDEK для диагностики патологии глазного дна

Новые возможности оборудования NIDEK для диагностики патологии глазного дна

Новые технологии лазерной рефракционной хирургии

Новые технологии лазерной рефракционной хирургии

Лечение глаукомы: Инновационный вектор

Конференция

Лечение глаукомы: Инновационный вектор

Роговица IV. Диагностика и лечение. Научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Роговица IV. Диагностика и лечение. Научно-практическая конференция с международным участием

«Живая хирургия» в рамках XXVII научно-практической  конференции офтальмологов

Конференция

«Живая хирургия» в рамках XXVII научно-практической конференции офтальмологов

ХVII Ежегодный конгресс  Российского глаукомного общества «Вместе против слепоты. Семнадцать мгновений зимы»

Конгресс

ХVII Ежегодный конгресс Российского глаукомного общества «Вместе против слепоты. Семнадцать мгновений зимы»

Пироговский офтальмологический форум. Ежегодная научно-практическая конференция

Конференция

Пироговский офтальмологический форум. Ежегодная научно-практическая конференция

Школа рефракционного хирурга. Сателлитный симпозиум компании «Алкон»

Симпозиум

Школа рефракционного хирурга. Сателлитный симпозиум компании «Алкон»

Сложные и нестандартные случаи в хирургии катаракты. Видеосимпозиум в формате 3D

Симпозиум

Сложные и нестандартные случаи в хирургии катаракты. Видеосимпозиум в формате 3D

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии катарактальной, роговичной и рефракционной хирургии - 2019»

Симпозиум

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии катарактальной, роговичной и рефракционной хирургии - 2019»

«Живая хирургия» компании «НанОптика»

«Живая хирургия» компании «НанОптика»

Современные технологии катарактальной, роговичной и рефракционной хирургии - 2019

Конференция

Современные технологии катарактальной, роговичной и рефракционной хирургии - 2019

Онлайн доклады

Онлайн доклады

Новейшие и инновационные подходы в медико-хирургическом лечении глаукомы

Международный вебинар по глаукоме в области медико-хирургического лечения

Новейшие и инновационные подходы в медико-хирургическом лечении глаукомы

Белые ночи - 2020 Сателлитные симпозиумы в рамках XXVI Международного офтальмологического конгресса

Белые ночи - 2020 Сателлитные симпозиумы в рамках XXVI Международного офтальмологического конгресса

Новые возможности оборудования NIDEK для диагностики патологии глазного дна

Новые возможности оборудования NIDEK для диагностики патологии глазного дна

Новые технологии лазерной рефракционной хирургии

Новые технологии лазерной рефракционной хирургии

Лечение глаукомы: Инновационный вектор

Конференция

Лечение глаукомы: Инновационный вектор

Роговица IV. Диагностика и лечение. Научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Роговица IV. Диагностика и лечение. Научно-практическая конференция с международным участием

«Живая хирургия» в рамках XXVII научно-практической  конференции офтальмологов

Конференция

«Живая хирургия» в рамках XXVII научно-практической конференции офтальмологов

ХVII Ежегодный конгресс  Российского глаукомного общества «Вместе против слепоты. Семнадцать мгновений зимы»

Конгресс

ХVII Ежегодный конгресс Российского глаукомного общества «Вместе против слепоты. Семнадцать мгновений зимы»

Пироговский офтальмологический форум. Ежегодная научно-практическая конференция

Конференция

Пироговский офтальмологический форум. Ежегодная научно-практическая конференция

Школа рефракционного хирурга. Сателлитный симпозиум компании «Алкон»

Симпозиум

Школа рефракционного хирурга. Сателлитный симпозиум компании «Алкон»

«Живая хирургия» компании «НанОптика»

«Живая хирургия» компании «НанОптика»

Сложные и нестандартные случаи в хирургии катаракты. Видеосимпозиум в формате 3D

Симпозиум

Сложные и нестандартные случаи в хирургии катаракты. Видеосимпозиум в формате 3D

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии катарактальной, роговичной и рефракционной хирургии - 2019»

Симпозиум

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии катарактальной, роговичной и рефракционной хирургии - 2019»

Все видео...
 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст
УДК:УДК 617.713

https://doi.org/10.25276/0235-4160-2019-2-59-64

Изучение функциональной адаптации зрительной системы в условиях экспериментальных режимов искусственной гравитации, создаваемой на центрифуге короткого радиуса


1НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава РФ
2Государственный научный центр РФ «Институт медико-биологических проблем Российской академии наук»
3Чебоксарский филиал «НМИЦ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава РФ
4Институт усовершенствования врачей Минздрава Чувашии

    Актуальность

     С развитием космических технологий и увеличением продолжительности космических полетов все чаще встает вопрос о сведении к минимуму негативного влияния длительного пребывания в космосе на организм человека в целом и зрительный анализатор в частности.

    Микрогравитация – термин, используемый для обозначения состояния организма, находящегося в условиях, приближенных к невесомости. Космонавты, работающие на околоземной орбите, находятся именно в таких условиях: притяжение Земли здесь ослаблено более чем на 90% и изменяется в зависимости от высоты орбиты [1]. При нахождении человека в среде, приближенной к невесомости, происходит перераспределение крови из ног и нижней половины туловища в верхнюю половину и голову, с чем связаны нежелательные изменения в организме, в том числе отражающиеся и на органе зрения [1, 2].

    Агентством NASA были предоставлены данные проекта «Нарушения зрения и внутричерепного давления» (Vision Impairment and Intracranial Pressure (VIIP) – англ.), где отмечены результаты обследований астронавтов после длительных космических экспедиций. В нем, в частности, указаны такие явления со стороны органа зрения, как ухудшение остроты зрения, гиперметропический сдвиг рефракции, отек диска и подоболочечного пространства зрительного нерва, появление хориоидальных складок, уплощение заднего полюса глаза [3-7]. Предполагается, что зафиксированные отклонения связаны с увеличением внутричерепного давления, которое может быть обусловлено несколькими механизмами, включая движение артериальных, венозных и цереброспинальных жидкостей по направлению к голове из-за потери вектора силы тяжести, присутствующей на Земле и действующей в направлении от головы до ног [3-7].

    Из-за перераспределения крови в условиях космоса повышается давление в венозной системе глаза и изменяется градиент между ВГД и внутричерепным давлением, что является причиной уменьшения всасывания внутриглазной жидкости в венозные синусы и эписклеральные вены [8]. В течение нескольких минут по достижении микрогравитации ВГД повышается до 92% от исходного, при дальнейшей адаптации организма к невесомости уже через 6 часов ВГД снижается до предполетного [1, 9], а при длительных полетах имеется тенденция к гипотонии глаза [1, 10-13].

    Решением проблем, связанных с патологическими изменениями организма в условиях микрогравитации, может стать использование во время длительных космических полетов искусственной силы тяжести с помощью центрифуги короткого радиуса (ЦКР). В процессе вращения человека на ЦКР происходит имитация воздействия на него естественного земного притяжения, что влечет за собой обратное перераспределение крови из головы и верхней половины туловища в нижнюю половину и ноги. Предполагается, что данную установку можно разместить в отдельном модуле Международной космической станции или межпланетного корабля, что поможет существенно уменьшить отрицательные последствия нахождения в условиях микрогравитации на организм человека.

    Однако на сегодняшний день остается неясным влияние искусственной гравитации на изменения функционального состояния зрительного анализатора и, в частности, гидро- и гемодинамику глазного яблока. Кроме того, не определены и не стандартизированы наиболее значимые методы мониторинга состояния органа зрения в условиях космоса и при нагрузках такого рода.

    Цель

    Проведение оценки функциональной адаптации зрительной системы в условиях экспериментальных режимов искусственной гравитации, создаваемой на центрифуге короткого радиуса.

    Материал и методы

    В исследовании участвовали 9 чел. (9 глаз) в возрасте 31,2±6 лет (от 25 до 40 лет). Критериями включения в исследуемую группу являлись следующие: добровольцы (мужчины) в возрасте 25-40 лет; все испытуемые были отобраны на основании заключения медицинской комиссии, в соответствии с которым были признаны практически здоровыми и подписали информированное добровольное согласие на участие в исследовании. К критериям исключения относили людей с соматической и глазной патологией.

    Программа исследований утверждена на заседании Ученого совета ГНЦ РФ – ИМБП РАН и прошла экспертизу в комиссии по биомедицинской этике ГНЦ РФ – ИМБП РАН.

    Все добровольцы проходили по три вращения на ЦКР, в дальнейшем условно обозначенные «Режим 1», «Режим 2», «Режим 3», отличающиеся между собой максимальной величиной перегрузки направления «голова-таз» на уровне стоп (2,0; 2,4 и 2,9 G), длительностью нахождения на максимальной величине перегрузки и общим временем воздействия. В процессе вращения на человека действовала искусственная сила тяжести – перегрузки в направлении «голова-таз» (+Gz). Сразу по окончании работы центрифуги испытуемых обследовали различные специалисты-медики. Оценку основных показателей функциональной адаптации зрительной системы проводили в течение первого-второго часа после воздействия перегрузок. Между повторными вращениями одного испытуемого выдерживали интервал не менее двух суток.

    До начала испытаний у участников исследования была определена острота зрения с помощью таблиц Сивцева-Головина. До и в течение первого-второго часа после каждого вращения у испытуемых проводили определение статической рефракции и диаметра зрачка (авторефрактометр HRK-7000A Huvitz, Корея), ВГД (тонометр ICare HOME, Финляндия), гидродинамических показателей (тонограф ТНЦ-100, Россия), показателей кровотока во внутренней сонной артерии, основных артериях орбиты и глазного яблока (Logiq P9 General Electrics Healthcare, США).

    У двух испытуемых в ходе вращения в режиме 2 отмечали ухудшение самочувствия (появление предвестников потери сознания), поэтому вращение прекратили досрочно.

    Статистическую обработку данных проводили с помощью программы STATISTICA 10 (США). Предварительно был сделан расчет минимального количества испытуемых для статистического анализа, данные считались статистически значимыми при уровне значимости р< 0,05. Учитывая неправильный характер распределения данных, при статистической обработке использовались показатели непараметрической статистики: медиана (Me), верхний (Р75) и нижний (P25) квартили, критерий Вилкоксона (p).

    Результаты

     Некорригированная острота зрения участников составила 1,1 {0,65;1,63}, острота зрения с максимальной коррекцией 1,25 {1; 1,63}.

    ВГД до испытаний составило 13 {12; 15} мм рт.ст. После вращений в режимах 1 и 2 оно снизилось, однако это изменение статистически незначимо (p> 0,05). После вращения в режиме 3 ВГД достоверно снизилось на 1,0 мм рт.ст. по сравнению с исходными данными (р=0,024) (табл. 1).

    Истинное ВГД и скорость продукции внутриглазной жидкости после вращений в режимах 1 и 2 снизились статистически недостоверно (р> 0,05). После вращения в режиме 3 истинное ВГД значимо снизилось на 2,8 мм рт.ст. (р=0,007) за счет снижения скорости продукции внутриглазной жидкости на 0,67 мм³/мин (p=0,046) (табл. 2).

    Коэффициент легкости оттока после вращения в режимах 1 и 2 увеличился, после вращения в режиме 2 снизился, однако это увеличение не было статистически значимо (p> 0,05). Коэффициент Беккера не показал достоверных изменений после 3 вращений в зависимости от исходных данных (р> 0,05) (табл. 2).

    Конечная диастолическая скорость кровотока в ВСА показала значимое снижение на 3,6 см/с после вращения в режиме 2 (p=0,011), а после вращения в режимах 1 и 3 снижение конечной диастолической скорости кровотока было статистически недостоверным (p> 0,05). Скорость кровотока в глазной артерии увеличилась на 9,5 см/с после вращения в режиме 3 (p=0,015), а после вращения в режиме 2 недостоверно увеличилась (р> 0,05). Остальные показатели значимо не изменились (табл. 3).

    Показатели сферического и цилиндрического компонентов рефракции, диаметр зрачка после 3 вращений статистически значимо не изменились (р> 0,05) (табл. 4).

    Обсуждение

    Изменения ВГД, гидро- и гемодинамики глаза входят в пределы нормальных значений, что говорит о большом диапазоне функциональной адаптации глаза к нагрузкам, связанным с повышенной гравитацией, поэтому ЦКР является безопасной для организма человека с точки зрения отсутствия критических или значимых изменений органа зрения.

    Внутриглазная жидкость продуцируется клетками беспигментного эпителия отростков цилиарного тела: из кровяного русла капилляров ресничных отростков в заднюю камеру ионы и вещества небольшой молекулярной массы проходят благодаря функционированию энергозависимой транспортной системы [14]. Можно предположить, что в условиях повышенной гравитации за счет перераспределения кровотока из головы и верхней половины туловища в нижнюю половину и ноги происходит относительное уменьшение кровенаполнения сосудов цилиарных отростков, вследствие чего снижается продукция камерной влаги, а за ней и ВГД.

    Зафиксированное повышение скорости кровотока в глазной артерии после вращения в режиме 3, вероятно, можно расценить как компенсаторную реакцию со стороны организма в ответ на обратное перераспределение крови в направлении «ноги-голова».

    В литературе имеются единичные публикации о воздействии гипергравитации на организм человека. Под руководством академика РАМН, профессора Г.П. Котельникова на базе Самарского государственного медицинского университета появилось новое направление в медицине – гравитационная терапия [15]. Сеансы вращения на ЦКР проходили больные с переломами костей нижних конечностей, что позволяло за счет улучшения кровотока добиться сращения костей в более ранние сроки и избежать осложнений. Проведены клинические наблюдения, показавшие высокую эффективность гравитационной терапии в профилактике и лечении атеросклероза нижних конечностей, облитерирующего эндартериита, диабетической стопы и других заболеваний [15].

    Е.С. Пшеницына проводила изучение влияния гипергравитации на внутриглазную гидродинамику, установив снижение ВГД у пациентов, не страдающих заболеваниями органа зрения и проходивших лечение по поводу травм опорно-двигательного аппарата с помощью сеансов вращения на ЦКР [16-17]. Полученный результат исследователь связала с активацией оттока внутриглазной жидкости под воздействием сеансов гравитационной терапии. Однако в нашем исследовании мы отметили достоверное снижение внутриглазного давления и уменьшение продукции внутриглазной жидкости при недостоверном увеличении её оттока, поэтому этот вопрос требует дальнейшего изучения.

    Наиболее значимыми методами исследования состояния органа зрения в условиях гипергравитации являются тонометрия, тонография, цветовое допплеровское картирование сосудов глаза и орбиты, ультразвуковая допплерография сонных артерий. В перспективе возможно использование компьютерной периметрии и количественного анализа кровотока в сосудистых сплетениях сетчатки с помощью оптической когерентной томографии в ангиорежиме.

    Анализ результатов изменений внутриглазной гидро- и гемодинамики в условиях повышенной гравитации представляет интерес в клинической практике с точки зрения поиска новых методов лечения первичной открытоугольной глаукомы и анализа этиопатогенеза.

    Сосудистую концепцию развития глаукомы описывали академик С.Н. Федоров и профессор В.И. Козлов: с возрастом происходит атеросклеротическое поражение сосудистой стенки, в том числе и стенки ГА, что ведет к нарушению кровообращения и, следовательно, функционального состояния цилиарного тела и трабекулярного аппарата [18]. На сегодняшний день многие зарубежные исследователи принимают во внимание сосудистый фактор в патогенезе глаукомы [19-21]. Согласно биомеханической теории В.В. Волкова в основе развития глаукомы лежит разница между внутричерепным давлением, давлением в межоболочечных пространствах зрительного нерва и ВГД [22]. Артериальная гипотензия приводит к снижению ликворного и тканевого давления в зрительном нерве, вследствие чего происходит прогиб решетчатой пластинки склеры со сдавлением пучков аксонов ганглиозных клеток сетчатки, нарушением аксонального транспорта и последующей гибелью аксонов. Низкое системное артериальное давление также может приводить к снижению перфузионного давления, составляющего разницу между давлением в артериальной системе глазного яблока и внутриглазным давлением, что ведет к уменьшению кровоснабжения зрительного нерва и ишемии аксонов ганглиозных клеток сетчатки [23]. Эта тема требует дальнейшего изучения.

    Заключение

    Снижение внутриглазного давления за счет уменьшения скорости продукции внутриглазной жидкости после вращения добровольцев в режиме 3 с наибольшим уровнем перегрузок, а также снижение конечной диастолической скорости кровотока во внутренней сонной артерии после вращения в режиме 2, повышение скорости кровотока в глазной артерии после вращения в режиме 3 входят в диапазон нормальных значений. Зрительная система обладает широкими возможностями функциональной адаптации в условиях действия экспериментальных режимов искусственной гравитации. При этом ЦКР зарекомендовала себя как безопасная для органа зрения установка, которая потенциально может применяться на борту космической станции как средство создания искусственной силы тяжести с целью предупреждения нежелательных явлений, связанных с нахождением в космосе.

    Состояние внутриглазной гемодинамики неразрывно связано с уровнем ВГД.

    С учетом полученных результатов актуальными методами оценки состояния органа зрения в условиях гипергравитации будут являться тонометрия, тонография, цветовое допплеровское картирование сосудов глаза и орбиты, ультразвуковая допплерография сонных артерий, компьютерная периметрия, оптическая когерентная томография в ангиорежиме.

    Коллектив авторов выражает благодарность руководителю исследовательской группы отдела психофизиологии деятельности операторов ГНЦ РФ – ИМБП РАН, д.м.н. О.М.Манько, а также поставщику медицинского оборудования – компании Stormoff (Россия) за бесплатное предоставление офтальмологической аппаратуры на время проведения настоящего исследования.


Страница источника: 59-64

Просмотров: 336