Биотоки глаза

Зрение принадлежит к числу интереснейших явлений природы. Со светом, свойствами нашего глаза и зрения связаны важнейшие жизненные процессы. Над изучением зрения, его тончайших механизмов работают сотни исследователей во многих лабораториях мира. Накопленные современной наукой данные настолько многочисленны, разнообразны и порой противоречивы, что чрезвычайно трудно сжато изложить весь этот богатейший материал.

Зрение всесторонне изучается специалистами, анализируются феномены зрения, движения глаз, выводятся константы его нормы, показатели патологии. Остатки зрения исследуют даже у почти слепых людей. Столь многогранное и сложное явление, как зрение, требует для своего изучения использования всего арсенала методов и аппаратуры современной науки. Остановимся на одном из самых современных направлений физиологии глаза человека - электрофизиологии, объектом которой служат биотоки сетчатки.

Биоэлектрические процессы играют важнейшую роль в зрительных механизмах высших животных и человека. Записывая их, мы можем не только получать косвенную информацию о ходе зрительных процессов, но и наблюдать непосредственно сам процесс зрения, а также применить их для диагностики глазных заболеваний.

Наложив два электрода, соединенных с гальванометром, на глаз животного или человека и подав световой раздражитель, можно зарегистрировать электрореакцию сетчатки, иначе говоря, биоэлектрический потенциал, который получил название электроретинограммы (ЭРГ). Таким образом, новая отрасль исследований стала называться электро-ретинографией (запись, регистрация и изучение биотоков сетчатки глаза).

Зрительный процесс не ограничивается только биотоками сетчатки, электрические сигналы были обнаружены в зрительном нерве, подкорковых центрах и в самой коре головного мозга, где находится центр зрительного аппарата и возникают зрительные ощущения. Это значит, что на всем протяжении зрительный механизм "электрофицирован". Но это вовсе не означает, что зрение - чисто электрическое явление. Как мы уже выяснили, здесь происходят сложные биохимические реакции, а тепловые и механические сдвиги сменяются нередко устойчивыми морфологическими изменениями.

Изучение биотоков глаза необходимо для медицины. Зная, каковы биотоки нормальной сетчатки, как они зависят от условий действия света, состояния организма, обмена веществ и других процессов, можно диагностировать различные заболевания глаз и не только глаз.

Сотрудники физиологического института Лейпцигского университета создали новый метод изучения сетчатки. Изолированная, выделенная из глаза лягушки сетчатка помещается в специальную камеру и омывается питательным раствором. Благодаря этому ткань сохраняет свои функции в течение многих часов и практически не умирает. Когда же сетчатка освещается в темноте, в ней возникает электрический потенциал - электроретинограмма. Затем в питательную жидкость, которая омывает сетчатку, вводится небольшое количество препарата "ураган", содержащего в малых количествах ртуть.

Последняя, как известно, затормаживает обмен веществ и разрушает белковые молекулы. Это тут же сказалось на биотоках сетчатки - они исчезли. Работая с немецкими коллегами в Лейпцигском физиологическом институте, мы поставили вопрос: нельзя ли восстановить эту сетчатку, погибла ли она окончательно или в ней лишь временно произошло затухание обменного процесса? Были испробованы различные вещества. Единственным веществом, которое полностью восстановило погибшую сетчатку, оказался цистеин, содержащий именно те группы молекул,

которые были блокированы "ураганом". Эта группа молекул называется сульфгидрильной, ибо содержит атомы серы и водорода. Таким образом, вещества именно этой группы даже в небольших количествах способны полностью восстановить сетчатку и ее биотоки. Отсюда был сделан вывод, что цистеин и сульфгидрильные группы играют одну из решающих ролей в функции сетчатки, определяют ее чувствительность к свету.

Далее возник вопрос: нельзя ли использовать цистеин при лечении некоторых заболеваний глаз, в тех случаях, когда офтальмологи считали функцию сетчатки утерянной? К таким тяжелым глазным болезням в первую очередь относится пигментная дегенерация сетчатки, или пигментный ретинт, всегда считавшаяся неизлечимой. Биотоки сетчатки в данном случае у человека отсутствуют.

По нашим наблюдениям, введение цистеина в область глаза у таких больных благоприятно сказывалось как на биотоках сетчатки, так и на величине поля зрения. Однако эффект был неустойчивым: нужно было постоянно вводить цистеин, чтобы поддерживать устойчивость зрительных функций. Эти исследования еще нуждаются в дополнительных продолжительных клинических наблюдениях. Только через какое-то время удастся ответить на вопрос: можно ли восстановить у таких больных зрительные функции, хотя бы и в ничтожной степени. Так биотоки сетчатки позволяют исследовать новые методы стимуляции утраченных функций глаза.

Может возникнуть вопрос: можно ли создать метод, который позволил бы сохранить изолированную сетчатку не только животного, но и человека? Он открыл бы новые возможности для экспериментальных и клинических исследований.

Совместно с немецкими коллегами мы брали глаз, удаленный у больных, страдавших запущенной глаукомой, то есть с абсолютной утратой зрения, и производили его рассечение. Осторожно удалив сетчатую оболочку, прикрепляли сетчатку к специальной подставке, помещенной в питательный раствор. Каково же было удивление, когда мы увидели, что в течение нескольких часов сетчатка отвечала на свет биотоками, т. е. реагировала на свет, а ведь глаз считался абсолютно слепым!

Оказалось, что при отведении биотоков специальным микроэлектродом от центральных областей сетчатки, где содержатся колбочки, мы получили слабую реакцию в ответ на вспышку света, а при отведении биотоков с периферических областей сетчатки - более сильную. Биотоки сетчатки послужили основой для интереснейших экспериментов, связанных с проблемой протезирования зрительного нерва. Три-четыре года назад никто не смел и заикаться о протезировании нервов и в частности зрительного. Считалось, что это невозможно. Если нерв перерезан, если нерв дегенерирован - все пропало. Ибо нервные волокна не регенерируют. Однако исследования последних лет, в частности у нас в стране, показали, что есть методы, с помощью которых можно протезировать нервы, экспериментируя на животных. Результаты, полученные в свое время профессором Б. В. Огневым, ободряют. Например, проводился такой опыт: перерезали седалищный нерв, который управляет движениями лапы животного, что вызывало полный паралич конечности. Затем экспериментаторы соединяли перерезанный нерв металлическим мостиком - они назвали его "протезом нерва". Возбуждение пробегало через этот мостик, и конечность функционировала, причем эту способность "протезированная" конечность сохраняла в течение 3 - 4 месяцев.

Сегодня вопросы электростимуляции зрительного нерва и его протезирования активно изучаются под руководством акад. Н. Бехтеревой (Санкт-Петербург).

1. О глазе, зрении и системах оздоровления
2. Передний край мозга
3. "Небоскребы" внутри глаза
4. С чего начинается зрение
5. Движения глаз
6. Питание и дыхание для глаз
7. Почему узкое платье вредно для глаз (советы Федора Гилътебрандта)
8. "Соляризация" глаз