Зрительное восприятие в экстремальных условиях. КР. Курсовая работа зрительное восприятие в экстремальных условиях
 Скачать 340.4 Kb.
|
|
33 исследования [177, 178] показали, что высокоинтенсивный свет может служить фактором внешней среды, ускоряющим возрастные болезни и дистрофию сетчатой оболочки глаза (113, 120–122, 138–140). Известно, что фотооблучение приводит к повреждению клеточных компонентов сетчатки [142, 156]. Подавляющее большинство авторов в своих исследованиях изучали повреждающее действие света в первую очередь на нейросенсорные клетки [127, 176]. Указанные работы хорошо согласуются с нашими собственными электрофизиологическими и гистологическими данными [4, 8, 11, 24, 26, 30] при создании экспериментальной дистрофии сетчатки. Согласно гистологическим показателям, в сетчатке наблюдались следующие процессы отечность нейроэпителия и мембраны Бруха с последующим тотальным разрушением, деструкцией фоторецепторов и гибелью нейрональных элементов сетчатки на большой протяженности, включая слои биполярных и ганглиозных клеток. Пигментный эпителий находился в состоянии пролиферации, деструкции и распада, что приводило к полному разрушению сетчатой оболочки и абсолютной слепоте. Электрографическим показателем служила ЭРГ с отчетливо выраженной элиминацией всего компонентного состава. Обобщая изложенное, можно заключить, что от повреждающего эффекта, вызванного сверхъяркими световыми воздействиями, в первую очередь страдают пигментный эпителий и фоторецепторный слой с последующим вовлечением в процесс деструкции более глубоких слоев сетчатки, включая биполяры, амакриновые и ганглиозные клетки. Подтверждением тому являются морфологические исследования с использованием методов световой и электронной микроскопии. Они позволили выяснить последовательность и степень вовлечения в патологический процесс различных рецепторных и нейрональных элементов сетчатки. Обширный объем экспериментальных и литературных данных позволил составить обобщенное представление о трех типах повреждения сетчатки, связанных с механическим, термическим либо актеническим воздействием световой волны. Наиболее распространен 34 смешанный эффект. Было установлено, что время реабилитации остроты зрения равно произведению яркости и длительности экспозиции светового источника. Показано, что изменение времени восстановления ОЗ происходит в зависимости от увеличения яркости слепящего засвета по экспоненциальному закону до определенного уровня. Описанная в литературе математическая модель достоверно отражает зависимость времени восстановления остроты зрения от яркости фона тестового объекта и энергии дезадаптирующегозасвета. Определено, что время достижения световой чувствительности фиксированных значений является линейной функцией логарифма величины отсвечивания сетчатки. Полученные формулы дают принципиальную возможность расчета процесса восстановления световой чувствительности после дезадаптирующихзасветов, если их интенсивность может быть охарактеризована величиной отсвечивания. Конкретные пределы такой экстраполяции пока остаются неясными. Важно при этом одновременно учитывать изменения характера оптокинетического нистагма после ослепляющего засвета, которое нарушает нормальную реакцию слежения. Установлено, что природа, характер и степень повреждения сетчатки, вызванные действием экстремальных излучений, зависят не только от мощности светового излучения и длительности экспозиции, но также и от длин волн. Наиболее агрессивными повреждающим считается синий спектр и близкий ультрафиолетовый. Хроническая экспозиция к синему свету даже при низких уровнях приводит к необратимым изменениям в сетчатке. Исследование в эксперименте порога повреждения сетчатки в зависимости от величины области ретинальногозасвета привело к заключению, что диапазон ее повреждения лежит в пределах абсорбции ею излучений 103 W см 3,5 W см и уменьшается с увеличением области засвета сетчатки [168]. Рзаева полагает, что работа, посвященная исследованию диапазона физиологических возможностей зрительной системы в комплексе и каждого ее отделав частности (сознательно выделяя при этом особую роль сетчатки) привлекают 35 пристальное внимание исследователей и заслуживают их обобщения и интерпретации в специальном обзоре. Вполне естественно, что в данном обзоре не мог быть охвачен весь обширный объем имеющихся в настоящее время литературных данных, поэтому мы остановились на анализе наиболее существенных и показательных сведений, базируясь в основном на результатах исследований сотрудников лаборатории Нейрофизиология зрительного анализатора и приводя к общему знаменателю основные выводы рассмотренных работ, имеем собственную интерпретацию известных литературных данных. 36 9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Совокупность изложенных выше материалов свидетельствует о том, что чрезвычайные по яркости световые воздействия, а также ультрафиолетовое и лазерное излучения в определенных условиях приводят к различным по длительности и степени выраженности нарушениям зрительной функции – вплоть до развития органической патологии глаза, иногда необратимой. Важнейшими параметрами источника излучения, характеризующими степень нарушения функции либо органического повреждения сетчатки, являются следующие факторы мощность светового излучения, длительность экспозиции, длина волны, скорость передачи, а также количество абсорбируемой сетчаткой энергии, условия изображения источника света на сетчатке, исходное состояние адаптации (световая – день яркий, пасмурный темновая – ночь, сумерки. Оценка и анализ характерного воздействия сверхъярких стимулов, вызывающих фотостресс, проводились на основании регистрации вызванных электрических реакций самой сетчатки и центральных структур ЗС. Указанные реакции ЭРГ, РРП и ОП периферического отдела и ВП, ОП центральных структур зрительного анализатора достаточно полно и объективно отражают их функциональное состояние и дают возможность четко судить о световой чувствительности глаз. В настоящее время ЭРГ, ВП и ОП могут быть использованы для определения различительной способности ЗС в отношении экстремальных световых воздействий. Косвенно эти данные могут свидетельствовать об особенностях зрительной перцепции и специфике восприятия освещенности 37 предельно допустимыми световыми факторами. В реализации зрительной функции в экстремальных условиях освещенности важно подчеркнуть роль быстродействующих магноцеллюлярных механизмов [164]. По характеру нарушения генерации электрической активности на противоположных концах ЗС (при формировании ЭРГ в сетчатке и ВП в ЗК на световые стимулы) можно высказывать достоверные суждения о характере световой чувствительности и лабильности зрительного анализатора, те. о его функциональном состоянии. Органические поражения сетчатки также находят отражение в указанных реакциях структур ЗС в виде элиминации вызванной активности нейронных ансамблей. В настоящее время чрезвычайно важным представляется также создание метода, позволяющего быстро и эффективно оценивать освещенность сетчатки или количество поглощенной ею энергии при импульсном или длительном воздействии на нее любых источников ослепляющего излучения. Хорошо известно, что немаловажную роль в экспериментальных условиях играет адаптационный механизм самой сетчатки, обеспечиваемый системой фоторецептор – биполярный нейрон – горизонтальная клетка, реализация функций которых осуществляется сложнейшими биохимическими процессами [21, 40–46, 74, 162, 172]. Выявление конкретных пределов математической модели зависимости времени восстановления остроты зрения от энергии дезадаптирующегозасвета и яркости тестового объекта также весьма важная экспериментальная задача. Для решения этой задачи требуется выработка надежных методов, создание новых математических моделей и подходов [41, 44, 84], а также критериев оценки остроты зрения у человека и экспериментальных животных, что само по себе является весьма сложной проблемой зрительной перцепции. На вероятность существования центрифугального контроля воспринимающей функции сетчатки посредством центробежных волокон указывают работы [4, 10, 11, 22–29, 31, 61–68, 76– 80, 110, 155], в которых доказывается и детально обсуждается 38 существование эфферентных влияний со стороны центральных структур большого мозга на периферические структуры глаза, базирующиеся на двух возможных механизмах 1) центральных нервных импульсах 2) косвенных воздействиях через глазодвигательные механизмы, в частности нистагменных движений [73]. Большой мозг обладает способностью стабильно контролировать функцию рецепторных элементов сетчатки посредством указанных механизмов и замедлять либо прекращать визуальную перцепцию при избытке информации. Нейрофизиологические механизмы указанной центрифугальной регуляции, вероятно, могут быть реализованы посредством весьма сложных взаимодействий между амакриновыми и горизонтальными элементами сетчатки, одновременно связанными как с биполярами, таки с рецепторами. С последними, согласно исследованиям Бызова [19, 20] и Sveatichin [172], горизонтальные клетки имеют устойчивые двойные связи. Высказывается также предположение о возможном влиянии со стороны центральных структур ЗС, осуществляющих функции специфического центрифугального контроля, на характер рецепторной реакции. Принцип этого влияния может проявляться в способности организма ограничивать доступ избыточной информации, необходимой для осуществления протекторной функции зрительного аппарата, защищающей систему от полного органического поражения и подключающей к адаптивному процессу компенсаторные механизмы. В процесс выполнения протекторной роли в первую очередь включаются специфические компоненты самой сетчатки (триада – фоторецептор, биполярный нейрон, горизонтальная клетка, усиливающие адаптивные процессы на ретинальном уровне с последующим вовлечением механизмов эфферентных влияний. 39 10 ВЫВОДЫ 1. Важнейшая роль защитной реакции принадлежит одновременной функции взаимосвязанных ансамблей клеток в сетчатке – триаде фоторецептор – биполяр – горизонтальная клетка, в центральных отделах мозга – коре и ряду подкорковых образований, включающих мощный эфферентный контроль в экстремальных условиях при поступлении сигнала по волокнам магноцеллюлярных нейронов, обладающих высокой скоростью проведения. 2. Перцептивные процессы сетчатки начинают функционировать при предельно малых величинах фотостимулов. Повреждающим воздействием признаны параметры экстремальных засветов, достигающие 10– 4 W см (что соответствует ому порядку) с последующей тотальной деструкцией. 3. Поражающим эффектом обладают (в порядке уменьшения повреждающего эффекта от необратимого к обратимому) синий, УФО, зеленый ив наименьшей степени, красный спектр светового потока. 4. Выявлена высокая толерантность сетчатки к восприятию сверхъяркихфотостимулов и полное восстановление ее активности в короткие сроки после их кратковременного воздействия. Ослепляющий световой эффект обусловливается комплексом факторов (длительность экспозиции, яркость, мощность. Предопределяющей при их максимальных параметрах является, безусловно, длительность экспозиции. 5. Нативные 40 свойства протекторных функций генетически детерминированы и характерны для всех сред глаза, включая хрусталики роговицу. 11 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Дмитренко АИ, Жеретиенко В.К. Ранний рецепторный потенциал и механизм фоторецепции // Докл. АН АзССР. 1973. Т. 29. № 8. С. 39–46. 2. Абдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Дмитренко АИ, Жеретиенко В.К. Ранний рецепторный потенциал глаза кроликов в хронических экспериментах // Физиол. журн. СССР. 1974. Т. 60. № 5. С. 708–716. 3. Абдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Мехтиев Т.Р. и др. Электроретинограмма, вызванная гелий-неоновым и рубиновым лазерными лучами // Докл. АН АзССР. Биофизика. 1975. № 8. С. 4. Абдуллаев Г.Б., Эфендиев НМ, Гаджиева НА. и др. Электрофизиологические и морфологические исследования при экспериментальной дистрофии сетчатки // Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. 1975. № 2. С. 111–132. 5. Абдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Рзаева НМ. РРП и механизм зрительной рецепции // Мат. симп. по биофизике. МС. Абдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Рзаева НМ. и др. Осцилляторные потенциалы в структурах зрительной системы // Физиол. журн. СССР. 1977. Т. 63. № 12. С. 1653–1661. 41 7. А бдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Рзаева НМ, Жеретиенко В.К. Осцилляторные потенциалы сетчатки в широком диапазоне интенсивностей световых стимулов // Мат. научн. конф. Актуальные проблемы. Офтальмологии. Баку, 1977. С. 490–492. 8. Абдуллаев Г.Б., Гаджиева НА, Рзаева НМ. и др. Исследование характера взаимоотношений раннего и позднего рецепторных потенциалов в различных экспериментальных условиях // Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. 1980. № 2. С. 82–95. 9. Авасте О, Молдоу Х, Шифрин К. Исследование по физике атмосферы. 1962. № 3. С. 23. 10. Агаев Т. М, Гаджиева НА, Дмитренко АИ, Рзаева НМ. Нейрофизиологическое исследование роли гипоталамуса в механизме регуляции функции различных отделов зрительного анализатора. Баку Элм, 2004. 172 с. 11. А лекперова С.А. Электрофизиологическое исследование сетчатки при различных степенях ее экспериментальной дистрофии // Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. 1977. № 2. С. 104–114. 12. Адрианов Т.К., Володько Т.С. Изучение световой чувствительности зрительного анализатора человека под влиянием интенсивных вспышек света // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека. Тез. I. Всес. конф. МС. Б ахарев В.Л., Шостак В.И. Амплитудно-временные характеристики вызванных ответов зрительного анализатора на стимулы возрастающей интенсивности // Журнал высш. нервн. деят. 1977. Т. 27. Вып. 6. С. 1272–1276. 14. Бирючков Ю.В. Топографо-анатомические и экспериментальные исследования проводящих путей периферического отдела зрительного анализатора Дис. ... канд. мед. наук. Мс. Бирючков Ю.В. // Структура и функция нервной системы Труды конф. молодых научных сотрудников. МС. Богословский АИ, Жданов В.К., Зуева МВ. и др. Влияние предварительной световой адаптации различной длительности и интенсивности на поведение амплитудных и временных параметров РРП кролика // Механизмы сенсорной 42 рецепции. Л, 1977. С. 15–19. 17. Буйко АС. Электрофизиологические показатели зрительного анализатора при действии излучения рубинового лазера на внутренние оболочки глаза // Биологическое действие лазеров. Киев, 1969. С. 4. 18. Бызов А.Л. Электрофизиологические исследования сетчатки. М Наука, 1966. 196 с. 19. Бызов А.Л. Модель механизма обратной связи между горизонтальными клетками и фоторецепторами в сетчатке позвоночных // Нейрофизиология. 1977. Т. 9. № 1. С. 86–94. 20. Бызов А.Л., Голубцов КВ. Модель механизма обратной связи через электрический ток в химическом синапсе // Биофизика. 1977. Т. 22. С. 1081–1086. 21. Бызов А.Л., Кузнецова Л.П. Адаптация зрительной системы // Нейрофизиология. Киев Наукова думка, 1969. Т. 1. № 1. С. 81–89. 22. Б ызов А.Л., Утина И.А. Центробежные влияния на амакриновые клетки сетчатки лягушки // Нейрофизиология. 1971. Т. 3. С. 293–300. 23. Гаджиева НА. Электрофизиологические исследование центральной регуляции и гетеросенсорной интеграции в системе зрительного анализатора. Баку Элм, 1974. 316 с. 24. Г аджиева НА, Рзаева НМ. Организация зрительной функции при развитии экспериментальной патологии сетчатки различной степени тяжести // Всесоюз. симп. Адаптивные функции головного мозга. Баку, 1980. С. 50–51. 25. Гаджиева НА, Рзаева НМ. О связях коротколатентных процессов в мозговых структурах зрительной системы с предвозбудительным торможением в сетчатке // Физиол. журн. СССР. 1983. Т. 19. № 6. С. 777–782. (Gadzhieva N.A., Rzaeva N.M. Association of shortlatent processes in rabbit visual system with preexcitation inhibition in the retina // Neuroscience and Behavioral Physiology (Plenam Press USA). 1985. V. 15. № 6. P. 532–537.) 26. Гаджиева НА, Рзаева НМ, Панахова Э.Н. и др. О взаимоотношении ретино-геникуло-кортикального и ретино-колликуло- кортикального каналов проведения зрительной информации в норме и при экспериментальной патологии сетчатки // ХУ съезд Всесоюз. физиол. о-ва им. И.П. Павлова, Кишинев, 1987. Т. 2. С. 21. 27. Гаджиева НА, Рзаева НМ. Исследование функциональной организации характера влияния переднего 43 гипоталамуса на электрическую активность сетчатки // Физиол. журн. СССР. 1992. Т. 78. № 11. С. 61–71. 28. Гаджиева НА, Дмитренко АИ, Исмаилова НМ, Мирюсуфова ХМ. Участие переднего и среднего гипоталамуса в механизме контроля функции зрительной, сенсомоторной областей коры, верхних бугров четверохолмия и сетчатки // Рос. физиол. журн. им. ИМ. Сеченова. 2004. Т. 90. № 8. С. 301. Часть I: Тез. докл. 16 Съезда физиол. о-ва им. И.П. Павлова. Санкт-Петербург: Наука. 29. Г аджиева НА, Рзаева НМ, Дмитренко АИ. и др. Нейрофизиологическое исследование участия гипоталамуса и амигдалы в механизме регуляции различных отделов зрительной системы // Сб. I Съезда физиологов СНГ, Россия, Сочи, 2005. С. 67. 30. Гаджиева НА, Дмитренко АИ, Рзаева НМ. и др. Гипоталамическая регуляция функции структур зрительного анализатора в норме и при экспериментальной патологии сетчатки // Научно-практическая конф, посвященная 75-летию профессора Кадыровой Т.Г. Баку, 2003. С. 120–121. 31. Дмитренко АИ, Рзаева НМ, Панахова Э.Н. Нейрофизиологические исследования механизмов взаимодействия кортикальных, гипоталамических и амигдалярных влияний на функцию сетчатки, верхних бугров четверохолмия и наружного коленчатого тела // Матер. го междунар. междисциплинарного Конгресса “Нейронаука для медицины и психологии, Украина, Судак, 2006. С. 300. 32. Желтов Г.И., Глaзков В.Н., Подольцев С. Теpмохимические процессы при воздействии интенсивного светового излучения на орган зрения // Пpименениелaзеpов в биологии IV Всесоюзнaяшколa. Кишинев, 1986. С. 75–79. 33. Жохов В.П., Ковач Р.И. Пороговые плотности энергии лазерного излучения на сетчатке глаза кролика (лазеры со свободной генерацией и длинной волны 0,69 и 1,08 мкм) // Биологическое действие лазеров. Киев, 1969. С. 22. 34. Жохов В.П., Сынгаевская В.А. О биохимических сдвигах в тканях глаза при действии лучей лазера // Биологическое действие лазеров. Киев, 1969. С. 23. 35. Зак П.П., Труханова КА, Бриндикова ТА. и др. Проблемы биохимии радиационной и космической биологии // II Междунар. симп. под эгидой 44 |