.RU

Влияние видимого света на организм человека - часть 5

Итак, повышенная концентрация кислорода, окрашенный фотосенсибилизатор - ретиналь и легко окисляемые субстраты - липиды и тиоловый белок - родопсин - вот та триада, которая делает исключительно высокой опасность развития неуправляемого процесса окисления в наружном сегменте зрительной клетки.

Вместе с тем в нормальной здоровой сетчатке глаза животного и человека даже в условиях длительной световой адаптации фотоповреждения не происходит. В системе сетчатка - пигментный эпителий это обеспечивается существованием собственной мощной системы антиокислительной защиты. Основную роль в этой защите в наружном сегменте играет природный антиоксидант - a-токоферол (витамин Е). Вклад ферментативных звеньев антиокислительной защиты (супероксиддисмутазы, пероксидазы, глутатионпероксидазы, каталазы) здесь, по-видимому не столь значителен. Концентрация a-токоферола в наружном сегменте в 5-10 раз выше, чем во фракции митохондрий или микросом печени. Недостаток a-токоферола в организме (Е-авитаминоз) приводит к деградации наружных сегментов фоторецепторов, накоплению в них токсических продуктов окисления липидов. Патологические процессы, развивающиеся при Е-авитаминозе, напоминают те, которые происходят в сетчатке при фотоповреждении.

В экстремальных условия освещения здоровой и особенно больной или ослабленной сетчатке ее система антиокислительной защиты, по-видимому, не в состоянии предотвратить развитие в мембранах фоторецепторных клеток процессов окисления ее основных молекулярных компонентов - белка и липидов.

Для понимания физико-химических механизмов фотоповреждения, а также для офтальмологической практики и гигиены зрения существенный интерес представляет зависимость скорости окисления SH-групп родопсина и липидов от спектрального состава света (спектр действия). Оказалось, что наиболее активной являлась коротковолновая (синяя) область спектра, где поглощают конечные продукты обесцвечивания родопсина. Сам родопсин имеет максимум поглощения в зеленой области (500нм). Наибольшую опасность для фоторецепторов сетчатки представляет коротковолновая область видимого спектра (синий цвет). Такой результат понятен. Действительно, свет, поглощенный родопсином, с высокой эффективностью обесцвечивает его, запуская тем самым в клетке сложную цепь электрических, ионных и ферментативных процессов, приводящих в конечном счете к возникновению зрительного возбуждения. Другими словами, свет, поглощенный необесцвеченной молекулой родопсина несет физиологическую нагрузку. В то же время в случае слишком яркого или длительного освещения большое количество света поглощается уже обесцвеченным зрительным пигментом, т.е. конечными продуктами фотолиза родопсина. В этой ситуации ретиналь выступает в роли фотосенсибилизатора процессов окисления. Поглощая кванты света, он запускает патологические процессы окисления SH-групп родопсина и липидов в фоторецепторной мембране наружного сегмента зрительной клетки.

Исследования показали, что в результате светового повреждения изменяется профиль электронной плотности фоторецепторного диска наружного сегмента. Это означает, что биохимически и структурно нарушается молекулярная организация собственно фоторецепторной мембраны диска.

В основе развития фотодегенерации зрительных клеток сетчатки лежат процессы свободно-радикального окисления молекулярных компонентов фоторецепторной мембраны - родопсина и липидов. Можно было поэтому предложить, что вещества - ингибиторы свободно-радикальных процессов - естественные или искусственные антиоксиданты, могут оказаться перспективными фотопротекторами, способными оказать защитное или терапевтическое действие.

Представляет интерес эксперимент проведенный с крысами (5). В эксперименте использовали 36 крыс. Крысы были выбраны в качестве экспериментальных животных в связи с необычайно высокой чувствительностью их сетчатки к повреждающему действию света. Регистрировали волны “а” и “b” ЭРГ до облучения крыс видимым светом, а также через 1, 7, 14 и 21 день после экспозиции. Животных облучали лампами дневного света с расчетной освещенностью на уровне роговицы, равной 10000 лк, в течение 3,5 часов. Для выяснения возможных причин повреждающего действия света (ПДС) и свойств вероятных фотопртекторов зрения 16 крысам за 2 ч до засвета внутрибрюшинно вводили антиоксидант (АО) в заведомо не токсичной дозе. Исследовали динамику изменения ЭРГ в процессе развития фотодегенерации на чистой модели ПДС на фоне применения АО.

На разных сроках после прекращения световой экспозиции глаза крыс исследовали в электронном микроскопе.

Таким образом, электрофизиологические исследования показали, что видимый свет в данных условиях экспозиции вызывает значительное и длительное угнетение всех волн ЭРГ, указывающее на грубые морфологические изменения во внутренних и наружных слоях сетчатки. При этом характерно, что наиболее сильно угнетается волна “а”, местом генерации которой являются наружные сегменты (НС) фоторецепторов. Предварительное введение антиоксидантов существенно ослабило функциональные проявления ПДС.

Электронно-микроскопические исследования подтвердили вывод, проделанный на основании данных электрофизиологических экспериментов. Уже через 24 ч после действия света наблюдаются структурные изменения как в пигментном эпителии (ПЭ), так и в фоторецепторных клетках сетчатки, причем в ПЭ эти изменения выражены более четко.

Через неделю после экспозиции в сетчатке крыс без введения АО наблюдается следующая картина: в центральной области полностью отсутствует ПЭ и слои сетчатки, образованные фоторецепторными клетками. Сохраняются только внутренние слои, начиная от внутреннего ядерного слоя. На периферии сетчатка и ПЭ имеют практически нормальную структуру (5).

Рис.5 Сетчатка крыс через неделю после засвета без применения антиоксиданта.

У крыс, которым предварительно вводили АО, ПДС носило более умеренный характер. Наиболее чувствительно к экспозиции, как и у животных без введения АО, оказалась центральная часть сетчатки и ПЭ. На рис. 5 показаны морфологические изменения центра: характерно частичное сохранение наружного ядерного слоя. Более того, у единичных особей, оказавшихся индивидуально более восприимчивыми к действию АО, даже через 1 нед после засвета наблюдались все слои сетчатки и ПЭ, однако в таких случаях НС фоторецепторов и клетки ПЭ были существенно видоизменены (5).

Рис.6 Сетчатка крыс через неделю после засвета с применением антиоксиданта.

4. Заключение

Исключительная важность проблемы повреждающего действия видимого света на зрение человека очевидна. Изучение условий, в которых видимый свет относительно умеренной интенсивности способен вызывать дегенеративные изменения в глазу человека и животных, а также исследование механизмов повреждающего действия света чрезвычайно важны в связи с тем, что в клинике и на производстве нередко возникают ситуации с потенциальной возможностью развития фотодегенераций. По той же причине особое значение приобретает поиск препаратов, способных ослабить повреждающее действие света и ускорить период восстановления после него.

Также, необходимо разработать новые стандарты безопасности для офтальмологических приборов, широко используемых для диагностики и лечения глазных заболеваний. Необходимо пересмотреть некоторые светотехнические нормы для здоровых людей, профессиональная деятельность которых связана или с длительной работой при повышенной освещенности, или с интенсивными вспышками света. Совершенно необходимо продолжить и углубить исследования механизмов фотоповреждения сетчатки и других структур глаза.

Для прогноза степени повреждения тканей световым излучением необходимо построить термальные математические модели повреждений, в том числе и для оболочек глаза. При создании таких моделей нужно учесть характер распределения световой энергии в формируемом данной оптической системой пучке и абсорбционные характеристики облучаемой биологической ткани.

Насущной является задача изыскания средств защиты здорового и, особенно, больного или предрасположенного к заболеванию глаза от светового повреждения.

Список используемой литературы:

1. Преображенский П.В., Шостак В.И., Балашевич Л.И. Световые повреждения глаз. - Л.: Медицина, 1986, - 200с.

2. Красновский А.А. Механизм образования и роль синглетного кислорода в фотобиологических процессах - В кн. Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения. - М.: Наука, 1988, - 23-37с.

3. Черницкий Е.А., Воробей А.В. Фотосенсибилизированные повреждения биологических мембран - В кн. Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения. - М.: Наука, 1988, - 102-131с.

4. Островский М.А., Федорович И.Б. Механизмы повреждающего действия света на фоторецепторы сетчатки глаза. - Физиология человека, 1982, т. 8, N 4, - 572-577с.

5. Зуева М.В., Иванина Т.А. Повреждающее действие видимого света на сетчатку в эксперименте (электрофизиологические и электронномикроскопические исследования). - Вестник офтальмологии, 1980, N 4, - 48-51с.

6. Заварзин А.А. Курс гистологии и микроскопической анатомии. - Л.: Медгиз, 1938, - 631с.

7. Популярная медицинская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1965, 1040с.


visshee-obrazovanie-v-izraile-i-bolonskij-process.html
visshie-organi-demokraticheskogo-gosudarstva.html
vistavka-produktov-pitaniya-ekskursiya-na-predpriyatie-pishevoj-promishlennosti-s-degustaciej.html
vistavochnaya-deyatelnost-turfirmi.html
vistuplenie-generala-kornilova-chast-2.html
vistuplenie-rukovoditelya-rabochej-gruppi-vistuplenie-zamestitelya-predsedatelya-pravitelstva-rf-ivanova-sergeya-borisovicha.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vesna-v-zhizni-prirodnogo-soobshestva.html
  • spur.bystrickaya.ru/mesto-i-data-provedeniya-stranica-4.html
  • teacher.bystrickaya.ru/foneticheskij-kurs-mongolskogo-yazika-posobie-dlya-nachinayushih-stranica-4.html
  • notebook.bystrickaya.ru/i-v-shatenevskaya-muzikalnij.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tematicheskoe-planirovanie-po-chercheniyu-na-2011-2012-uchebnij-god-dlya-8-klass.html
  • grade.bystrickaya.ru/obuchenie-centrirovannoe-na-uchashemsya-opit-ego-uchastnika-perevod-m-m-iseninoj-pod-redakciej-d-p-n-e-i-iseninoj.html
  • writing.bystrickaya.ru/glava-vi-normi-vse-ravno-chto-cenzura-professionalnaya-etika-zhurnalista.html
  • nauka.bystrickaya.ru/uchebnoe-posobie-tomsk-2008-g-vvedenie-stranica-15.html
  • crib.bystrickaya.ru/iii-podrobnaya-informaciya-ob-emitente-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-obedinennie-mashinostroitelnie-zavodi-gruppa-uralmash-izhora.html
  • credit.bystrickaya.ru/pasport-programmi-razvitiya-gimnazii-4-im-a-s-pushkina-na-2006-2011-godi-naimenovanie.html
  • testyi.bystrickaya.ru/5-informacionnaya-sistema-subkontraktacii-osnovnoj-instrument-poiska-partnerov-po-kooperacii.html
  • lesson.bystrickaya.ru/osnovnoe-soderzhanie-raboti-integraciya-uchebnogo-i-poznavatelnogo-opita-obuchayushihsya-struktura-dinamika-tehnologii.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/meri-borbi-s-sornyakami-informacionno-konsultacionnij-centr.html
  • shkola.bystrickaya.ru/osnovnie-proceduri-i-funkcii-modulya-crt.html
  • education.bystrickaya.ru/-23-informacionnoe-obshestvo-osnovnie-cherti-vsemirnaya-istoriya-xx-vek-uchebnik-dlya-shkolnikov-1011-klassov.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/5-sinip-test-zhmisi-1-tosan-1-nsa-nege-kompyuterd-stne-ktap-dpter-zhne-t-b-zattar-oyua-bolmajdi.html
  • credit.bystrickaya.ru/osnovi-specialnoj-psihologii-ucheb-posobie-dlya-stud-sred-ped-ucheb-zavedenij-l-v-kuznecova-l-i-peresleni-l-i-solnceva-i-dr-pod-red-l-v-kuzne.html
  • institute.bystrickaya.ru/ezhekvartalnij-otchet-po-cennim-bumagam-za-1-kvartal-2008-goda-stranica-2.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/kodeks-kodek-s-respubliki-kazahstan-azastan-respublikasini-ilmisti-procestk-kodeks.html
  • bystrickaya.ru/vidavnictvo-hudozhno-lteraturi-v-radyanskomu-soyuz-v-20-90-h-rokah.html
  • education.bystrickaya.ru/22-laboratornaya-rabota-3-opredelenie-teploti-ispareniya-zhidkosti-dinamicheskim-metodom.html
  • occupation.bystrickaya.ru/naemnik-ego-velichestva.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rasporyazhenie-ot-10-fevralya-2006-goda-n-72-r-g-kaliningrad-ovnesenii-izmenenij-i-dopolnenij-v-rasporyazhenie-mera-n-114-r-ot-26-02-2003g-stranica-5.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/vliyanie-antenatalnoj-gipoksii-na-proliferativnie-processi-v-populyacii-kletok-kozhi-novorozhdennih-belih-kris.html
  • tasks.bystrickaya.ru/3-moi-universiteti-nikolaj-levashov.html
  • grade.bystrickaya.ru/mormishka-dlya-nachinayushih-ob-osnashenii-udochek-dlya-ribalki-na-meli-i-glubine-o-nasadkah-prikormke-i-priemah-poiska-i-lovli-okunya-i-lesha.html
  • occupation.bystrickaya.ru/missiya-ou-alfavitnij-ukazatel.html
  • desk.bystrickaya.ru/ostrovskij-sergej-listovochnaya-ekspansiya-kak-vid-izbiratelnoj-tehnologii.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/razvitie-promishlennogo-potenciala-regiona-v-kontekste-modernizacii-rossijskoj-ekonomiki.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razdel-18-obzhalovanie-rezultatov-nalogovoj-statya-nalogovoe-zakonodatelstvo-respubliki-kazahstan.html
  • abstract.bystrickaya.ru/10-kanon-na-ishod-dushi-liturgika.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tyazhelij-neschastnij-sluchaj-informacionnij-byulleten-po-ohrane-truda-za-ipolugodie-2009-goda.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/metodika-organizacii-tematicheskih-vistavok-v-shkole.html
  • universitet.bystrickaya.ru/uchebnaya-programma-prakticheskaya-optimizaciya-tehnologij-razdeleniya-produktov-neftehimii-74-chasa.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/algoritmi-ekonomicheskoj-kadastrovoj-ocenki-gorodskih-zemel-i-territorialno-ekonomicheskogo-zonirovaniya-chast-4.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.