Таблица 1 – Краткая характеристика рецепторов мышц радужной оболочки
Таблица 2 – Факторы, оказывающие влияние на ширину зрачка в условно здоровом глазу
1.2.1. Краткие анатомо-физиологические сведения о регуляции размера зрачка
В основе профилактики интраоперационного миоза должны лежать фундаментальные представления о путях его возникновения. Так, диафрагмальная функция радужки в нормальных условиях определяется балансом тонуса гладких мышц радужной оболочки: дилятатора и сфинктера зрачка [169].
Переднюю поверхность радужки принято делить на два пояса: зрачковый (ширина 1 мм) и ресничный (3 –4 мм). Границей служит слегка возвышающийся зубчатой формы циркулярный валик брыжжейки. В ресничном поясе располагается дилятатор зрачка, который иннервируется симпатическим адренергическим нервом (медиатор норадреналин). Сфинктер зрачка представляет собой кольцевидную мышцу, располагающуюся по краю зрачка в зрачковом поясе, у пигментной каймы. Гладкомышечные клетки сфинктера зрачка несут на своей поверхности мускариновые рецепторы [195]. Сфинктер зрачка иннервируется парасимпатическими холинэргическими волокнами глазодвигательного нерва (табл. 1) [127, 182, 198, 199].
Стимулами для расширения зрачка являются:
• пониженное освещение [84],
• повышение парасимпатического тонуса [29],
• стимуляция α-адренорецепторов [114],
• прием М-холинолитиков [75],
• симпатическая иннервация дилятатора радужки [40],
• болевое раздражение [49, 144].
К стимулам сужения зрачка относят:
• световое раздражение [77],
• возникновение стимулов к аккомодации [78, 151],
• повышение симпатического тонуса [29],
• прием М-холиномиметиков [165].
Факторы, оказывающие влияние на ширину зрачка в условно здоровом глазу , представлены в таблице 2.
1.2.2. Факторы сужения зрачка, характерные для стандартной технологии ультразвуковой факоэмульсификации
В процессе выполнения хирургического пособия по поводу катаракты диафрагмальная функция радужки определяется сочетанием нескольких факторов из перечисленных выше. Сужению зрачка у пациента в условиях операционной могут способствовать [21, 27, 41]:
• операционная травма;
• высокая интенсивность освещения лампы хирургического микроскопа;
• попытка пациента фокусировать зрение на близко расположенных предметах – деталях микроскопа, руках хирурга, инструментах;
• снижение чувствительности к мидриатическим средствам вследствие приема пациентом инстилляционных препаратов из группы миотиков на постоянной основе;
• атрофия радужки, например, при псевдоэксфолиативном синдроме.
1.2.3. Простагландин-индуцируемый миоз
Техника выполнения катарактальной хирургии с минимальным побочным травмирующим воздействием на окружающие ткани и оптимальное использование предоперационных или интраоперационных терапевтических средств является главным требованием для эффективного поддержания мидриаза на протяжении всей хирургии катаракты [99].
Понимание механизмов, которые опосредуют индуцированный интраоперационный миоз, необходимо для выбора лекарственных средств и схем их применения, с целью устранения нежелательного сужения зрачка во время операции. Ambache и соавт. (1965) обнаружили ненасыщенную гидроксикислоту (ирин), которая вызывала миоз после механического раздражения радужки и формирования роговичного парацентеза (микроразреза в стенке передней камеры глаза шириной, как правило, не превышающего 1,0 мм) . Позже ирин стал известен как простагландин [32]. В экспериментальных условиях выявлено сужение зрачка при введении простагландинов внутрикамерно, что доказывает их миотическую активность [188]. Глазные ткани обладают способностью синтезировать простагландины [35]. Имеются убедительные свидетельства того, что простагландины по крайней мере частично отвечают за сужение зрачка, наблюдаемого после разных форм глазной травмы [52].
В 1982 г. было показано, что флурбипрофен значительно ингибировал хирургически индуцированный миоз, что было первой публикацией, подтверждающей эффективность НПВС в аспекте поддержания мидриаза [62].
Это также подтвердило гипотезу о том, что травма радужки, подобная той, которая встречается при хирургии катаракты, приводит к синтезу продуктов циклооксигеназы, которые вызывают сужение зрачка. В последующем данная гипотеза была подтверждена в клинических исследованиях, в ходе которых был отмечен положительный эффект от применения ингибиторов циклооксигеназы на поддержание мидриаза во время операции по поводу катаракты [160].
Хотя простагландины играют значительную роль, они не являются исключительными посредниками реакции глаза на травму. Поэтому требуется более детальное изучение роли других про- и противовоспалительных факторов и механизмов развития миоза, что позволит разработать действенные меры противодействия последнему.
1.2.4. Факторы сужения зрачка, специфичные для фемтосекундной лазерной хирургии переднего отрезка глаза
Взаимодействие лазерного излучения с биологической тканью может быть представлено несколькими разными формами: фотокоагуляция, фотоабляция, фотосенсибилизация, фотодисрупция, в зависимости от вида, мощности, плотности и продолжительности взаимодействия лазерной энергии с веществом.
Фотоны лазерного излучения взаимодействуют с молекулами ткани, передавая им свою энергию. Время, за которое молекула вещества успевает начать колебательное или вращательное движение, т.е. превращает лазерную энергию в тепловую, называется временем термической релаксации и измеряется единицами и десятками миллисекунд и микросекунд. Так, при относительно невысокой мощности и милисекундной длительности импульсов эффект лазерного воздействия на ткань преимущественно термический – происходит локальный разогрев, молекулы приобретают энергию кинетического движения.
Если же длительность лазерного воздействия сократить до сотен и десятков нано-, пико- и фемтосекунд, то термической релаксации не происходит – энергия, полученная молекулой от фотонов, расходуется на разрыв ковалентных связей и отрыв электронов от атомного ядра – вещество переходит в состояние ионизированного газа (плазмы), происходит микровзрыв (фотоди срупция).
С начала 1980-х гг. фотодисрупция с Nd:YAG лазерными импульсами стала всемирно признанным инструментом в интраокулярной хирургии [18, 68, 167]. К началу 1990-х гг. большинство таких лазерных установок имели длительность импульсов от шести до двенадцати нс с энергией импульса от одного до десяти мДж. Задняя лазерная капсулотомия и иридотомия стали рутинными для клинической практики офтальмолога, так же, как позднее – мембранэктомия, синехио- и витреолизис.
Тем не менее существовали ограничения к применению Nd:YAG лазерной фотодисрупции, так как принцип работы большинства используемых систем основан на механизме образования микровзрывов с большим потенциалом побочного повреждения окружающих тканей, находящихся рядом с местом непосредственного воздействия. Микровзрыв инициируется генерацией плазмы в месте лазерного фокуса с максимальной температурой около 10 000 К. Формирование плазмы (оптический пробой) является первичным и преднамеренным хирургическим механизмом, так как ведет к испареннию клеточного материала в пределах воздействия лазерного луча. Тем самым данный механизм может использоваться для разделения тканей. Более детально это выглядит так: мгновенный подъем температуры формирует микросгусток и сопровождается повышением давления, ведущим к быстрому распространению плазмы. Увеличение объема плазмы вызывает шоковую волну и формирование пузырей ионизированного газа, которые и обеспечивают процесс фотоди срупции – разделения тканей вокруг места воздействия лазера [26, 186].
Такие дисруптивные эффекты могут играть незаменимую роль в хирургии, но могут являться также и источником нежелательных побочных эффектов интраокулярной хирургии с использованием Nd:YAG лазера [187]. Например, таких как макулярный отек, отслойка сетчатки, транзиторная гипертензия, вторичная глаукома, ятрогенное повреждение окружающих интраокулярных структур [73, 168].
Этот вопрос в определенной мере решается с помощью снижения пульсовой энергии, а также перехода от использования наносекундных технологий к фемтосекундным. Так, при применении наносекундных пульсовых режимов минимальная величина пульсовой энергии, необходимой для формирования плазмы, составляет 1 мДж. Формирование плазмы на более низких параметрах энергии возможно с использованием пикосекундного диапазона. Фемтосекундные технологии позволяют добиться эффекта фотодисрупции при минимальных энергетических параметрах [36, 61].
Многочисленные публикации показывают роль снижения мощности на этапе передней капсулотомии и, в меньшей степени, – при фрагментации ядра на степень воспалительных изменений переднего отрезка глахного яблока . При увеличении энергетической нагрузки возрастает концентрация провоспалительных веществ во влаге передней камеры, таких как простагландины, которые могут потенциировать механизм возникновения миоза [161, 162]. С увеличением энергии происходит индукция клеточного апоптоза, и выход ядерного фактора «каппа-би» (NF-κB), который является одним из главных транскрипционных факторов, отвечающих за адаптивные реакции клеток. Такой фактор может запускать целый ряд клеточных реакций, в том числе влиять на каскад цитокинового профиля и запускать механизмы сужения зрачка. Выявление «каппа-би» позитивных клеток выявило их достоверно более высокую концентрацию в группах с более высокими энергетическими нагрузками, что свидетельствует о высоком уровне апоптоза [179].
Еще одно исследование выявило возникновение сдвига pH внутриглазной жидкости (ВГЖ) в сторону уменьшения (т.н. «закисление» ВГЖ) как результат трансформации углекислого газа в угольную кислоту (H2CO3). Предполагается прямая взаимосвязь такого процесса со скоплением кавитационных пузыр ей газа в передней камере при обширной фотодисрупции. Однако интересен и тот факт, что при проведении корреляционного анализа взаимосвязи количества газовых пузырей (оценка производилась субъективно) с описанным сдвигом pH, выявлено отсутствие влияния одного процесса на другой [156]. В доступной литературе недостаточно изучены процессы взаимосвязи физических параметров лазера, лабораторных и клинических характеристик оперируемых глаз и недостаточно четко обосновано применение тех или иных мероприятий , направленных на прерывание воспалительных каскадов и уменьшение интраоперационного миоза.
