Эссе на тему: «Зрительная сенсорная система, нарушения, фармапрепараты  оптимизирующие зрения»

Через зрительную систему человек получает свыше 80% осознаваемой информации об окружающем пространстве. На основе анализа возбуждений сетчаткой глаза, подкорковыми, корковыми образованиями мозга зрительная сенсорная система обеспечивает центральное предметное зрение, периферическое зрение, объемное зрение, динамическое зрение объектов среды при их перемещении в пространстве относительно друг друга.

На сегодняшний день в мире многие люди различных профессий, социальных и возрастных групп, сталкиваются с проблемой снижения остроты зрения. Точно обозначить причины  этого явления  очень сложно. Они могут быть вызваны разными факторами, такими как  наследственность, профессиональные особенности, экологией, аномалиями внутриутробного развития, световым режимом, питанием, наличием физиологических патологий, частых стрессов, и больших физических нагрузок. Существуют ли фармапрепараты препараты оптимизирующие зрение? Что бы ответить на этот вопрос рассмотрим более подробно зрительную сенсорную систему и возможные её патологии.

  Итак,  зрительная сенсорная система, это совокупность структур и механизмов, реализующих восприятие электромагнитных колебаний с частотой 390-760 нм, инициирующих потоки модально-специфических возбуждений, поступающих в конечном итоге в проекционные зоны коры больших полушарий.

Структуру зрительной сенсорной системы мы можем разделить на три отдела:

1.Периферический отдел, в нём происходит преобразование света в нервные импульсы, которые  осуществляют фоторецепторы (палочки и колбочки), расположенные в сетчатке глаза. Эти клетки содержат зрительные пигменты, которые воспринимают и преобразуют свет.

2.Проводниковый отдел, осуществляет проведение импульсов, который осуществляют правый и левый зрительные нервы, волокна которых перекрещиваются перед входом в мозг.

3.Центральный отдел, в нём происходит   обработка зрительной информации в следующих зонах: а) в подкорковых центрах таламуса (зрительные бугры промежуточного мозга) и среднего мозга; б) зрительной зоне затылочной доли коры полушарий[5].

Зрительные нарушения классифицируются по времени возникновения (врожденные и приобретенные), степени нарушения функции (слабовидение, слепота), стабильности процесса (непрогрессирующие и прогрессирующие), этиологии. Некоторые из них определяются субъективно (мелькание мушек, пелена перед глазами), другие – выявляются при объективном осмотре (птоз века, экзофтальм, разный размер зрачков и т. д.).      В зависимости от уровня поражения зрительной системы различают:

- центральные зрительные нарушения ‒ причиной выступает повреждение зрительной коры головного мозга или проводящих путей. К ним относятся двоение в глазах, нистагм, анизокория и др.

- периферические зрительные нарушения – этиология связана с поражением непосредственно структур глаза. Представлены слезотечением, светобоязнью, резью и болью в глазах, снижением зрения[4].

С учетом характера повреждения зрительного анализатора выделяют нарушения двух видов:

Органические. Обусловлены наличием анатомического дефекта на любом из участков зрительного тракта. Развиваются при церебральной гипертезнии, инсульте, параличе черепно-мозговых нервов, травмах и воспалительных заболеваниях глаза.

Функциональные. Представлены патологией рефракции и аккомодации. Включают миопию, гиперметропию, астигматизм, косоглазие [4].

Часть из этих нарушений корректируются с помощью хирургических операций, другая часть очками, третья фармапрепаратами.

Фармапрепараты  оптимизирующие зрения, являются наиболее перспективным направлением клинической фармакологии, и по своему воздействию, принято разделять на три группы:

1.Лекарственные средства, чье действие направлено на расслабление глазных мышц. Наиболее известен препарат данной группы – «Атропин». Он назначается только врачом и действует расширяя зрачок, что обеспечивает покой и отдых цилиарной мышце, что снимает спазм аккомодации и устраняет ложную близорукость.

2.Препараты, способствующие отдыху глаз во время ночного сна. К таким средствам относятся капли Штульна. Лекарства данной группы весьма полезны при длительных нагрузках на глаза, к примеру, при ежедневной работе за монитором компьютера.

3.К третьей группе отнесены препараты, чье действие направлено на улучшение функционального состояния сетчатки глаза. Это антиоксиданты растительного происхождения или витамины для глаз, такие как «Аевит», «Триовит» и пр. Особое внимание заслуживают комплексы поливитаминов, где собраны сложные комбинации витаминов) с микроэлементами (цинк, селен, кальций), а также средства на основе растения черники: «Черника-форте», «Стрикс», «Оковит», «Люминокап» и др[9].

Что бы рассмотреть действие витаминно-минеральных комплексов  на улучшение функционального состояния сетчатки глаза, рассмотрим строение и механизм действия последней.

Световоспринимающий аппарат сетчатки  – фоторецепторные клетки,

изменяющие свой функциональный статус под влиянием квантов света, обеспечивающие кодирование зрительной информации и запускающие процесс её передачи по волокнам зрительного нерва в ЦНС. Принципиальная структура сетчатки представлена на рисунке 1.

    

Рис. 1. Фоторецепторы и нейронная организация сетчатки[2].

А – периферическая область, Б – центральная область

Фоторецепторы (палочки и колбочки) состоят из двух сегментов – наружного, содержащего светочувствительный пигмент, и внутреннего, включающего митохондрии, рибосомы и аппарат Гольджи. Наружный сегмент, погруженный в слой пигментного эпителия сетчатки, поглощает кванты света и преобразует их энергию в рецепторный потенциал.

Палочки содержат пигмент родопсин, поглощающий световое излучение в диапазоне 400-620 нм. Палочки обеспечивают периферическое зрение, сумеречное черно-белое зрение, восприятие движений.

Каждая колбочка содержит по одному из трех пигментов – сине-голубой (диапазон поглощения 390-550 нм), зелёный (440-650 нм) и красный (500-760 нм). Порог чувствительности разных колбочек лежит в интервале 30-110 квантов света. Колбочки обеспечивают зрение в условиях хорошей освещенности, высокую остроту зрения, цветовосприятие.

Молекула зрительного пигмента родопсина состоит из ретиналя и белка опсина. При поглощении пигментом квантов света происходит мгновенная стереоизомеризация хромофорной группы ретиналя, при этом он трансформируется в транс-ретиналь. Производным стереоизомеризации ретиналя являются пространственные изменения молекулы опсина, что приводит к обесцвечиванию родопсина и превращению его в метародопсин II . Как оказалось, конформационные изменения молекулярной структуры зрительного пигмента сопровождаются возникновением быстрого электрического феномена, получившего название раннего рецепторного потенциала (РРП),  амплитуда которого определяется интенсивностью светового стимула.

Дальнейшие события последовательных молекулярных превращений связаны с метародопсином II , который, взаимодействуя с примембранным G-белком трансдуцином, обеспечивает обмен связанного с ним в темноте гуанозиндифосфата на гуанозинтрифосфат, что приводит к активации трансдуцина и фермента фосфодиэстеразы. Последняя с большой скоростью начинает разрушать молекулы циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), результатом чего выступает уменьшение его концентрации в цитоплазме наружного сегмента. Данное обстоятельство является ключевым фактором, приводящим к закрытию ионных каналов в мембране наружного сегмента, через которые внутрь клетки в темноте поступают катионы  и . Причиной закрытия каналов является критическое уменьшение свободного цГМФ в цитоплазме, приводящее к распаду связи между белковыми молекулами канала и связанных с ним молекул цГМФ, поддерживающих открытое состояние канала в темноте. Уменьшение тока положительно заряженных катионов внутрь наружного сегмента при воздействии на фоторецептор квантов света вызывает увеличение мембранного потенциала фоторецептора от исходного среднего уровня в - 30 мВ до величины порядка -70 мВ, приводящего к отчетливому угнетению секреции пресинаптическими терминалями фоторецепторной клетки медиаторного вещества – глутамата .

Возвращаясь к процессам фотохимического распада зрительного пигмента при постоянном и равномерном освещении необходимо указать на то, что его обратный синтез осуществляется в темноте. Процессы распада и ресинтеза находятся в динамическом равновесии. При повышении освещенности равновесие смещается в сторону распада и сопровождается уменьшением чувствительности фоторецепторов, а при уменьшении освещенности – в сторону ресинтеза пигмента и многократному увеличению светочувствительности рецепторных клеток. Эти процессы лежат в основе светотемновой адаптации фоторецепторов[2].

 При недостатке в организме витаминов А, , , С (особенно витамина А или его предшественника β-каротина) у человека может развиться «куриная слепота» – нарушение темновой адаптации и, соответственно, значительное ухудшение ночного и сумеречного зрения.

Рис. 2. Участие ретинола в фотохимическом акте зрения

Таким образом, мы может ответить на поставленный в начале работы вопрос: «Существуют ли фармапрепараты препараты оптимизирующие зрение?» ответ существуют, но они ещё далеки от совершенства и носят чисто профилактический характер.

 

 

       Список использованной литературы

1.Гайтон, А.К., Холл Дж. Медицинская физиология / Под ред. В.И. Кобрина.– М.:Логосфера, 2008.– 1296 с.

2.Зрительная сенсорная система – нейрофизиологические механизмы: лекция для студентов/ Правдивцев В.А., Смирнов В.А. , Евсеев А.В.- Смоленская государственная медицинская академия,2014.-12c.

3.Лурье, А.Р. Основы нейропсихологии.– М.: Издательский центр «академия», 2003. – 384 с.

4.Островский, М.А., Шевелёв И.А. Зрительная сенсорная система // Физиология человека, Т.2 / Под ред. В.М. Покровского и Г.Ф. Коротько. – М.: Медицина, 1998. – С. 210-230.

5.Физиология человека. Compendium / Под ред. Б.И. Ткаченко. – М.: ГЕЭТАР-Медиа, 2009. – 496 с.

6. Хьюбел, Д. Глаз, мозг, зрение. – М.: Мир. – 1990. – 203 с.

7. Шевелёв, И.А. Распознавание зрительных образов // Современный курс классической физиологии / Под ред. Ю.В. Наточина и В.А. Ткачука. – М.: ГЕЭТАР-Медиа, 2007. – С. 101-114.

8. Шульговский, В.В. Основы нейрофизиологии. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 277 с.

9.Реестр лекарственных средств[электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.rlsnet.ru/(дата обращения 03.03.2021)