Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук (стр. 1 )

На правах рукописи

ВЛИЯНИЕ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА НА АККОМОДАЦИОННУЮ ФУНКЦИЮ ГЛАЗА У ЛИЦ С РАЗЛИЧНЫМ ТОНУСОМ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

03.03.01 – физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Курган – 2012

Диссертация выполнена на кафедре анатомии и физиологии человека ФГБОУ ВПО «Курганский государственный университет»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор,

заведующий кафедрой нормальной физиологии ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ,

доктор медицинских наук, профессор,

заведующий кафедрой нормальной физиологии ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ,

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита диссертации состоится «___»______________2012 г. на заседании диссертационного совета ДМ 208.079.01 при ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика » Минздравсоцразвития России ( )

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научной библиотеки ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика » Минздравсоцразвития России ( )

Автореферат разослан «___»__________________2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета:

доктор медицинских наук, профессор Дьячков А. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Экзаменационный стресс является одной из наиболее частых причин эмоционального напряжения у молодых людей. При многократно повторяющемся эмоционально-стрессовом напряжении во время сессии в организме учащихся происходят значительные психические, нейроэндокринные и вегетативные сдвиги (, , 1985; , 1988; , 2000, 2001; , 2004, 2008; , , 2006; , , 2007; , 2009; Schepard J. D., Absi M. Aľ, Whitsett T. I. еt al., 2000; Peterlin В. Lee еt al., 2011).

Устойчивость организма к воздействию эмоционального напряжения, сохранение постоянства внутренней среды во многом зависят от состояния регуляторных механизмов вегетативной нервной системы, взаимодействия симпатической и парасимпатической систем (, 1988; , 1999; , , с соавт., 2001; , , с соавт., 2004; , , 2004; , 2004).

Особенной нагрузке в период обучения подвергается зрительный анализатор, так как основная часть информации поступает через орган зрения (, 1992; Sanders K. J., 1995; Gregory R., 1998; , , 2005). Формирование миопической рефракции отмечается у
15-20% молодого населения (, 2005), а у студентов эта цифра достигает% (, 1998; , , с соавт., 2009). В период обучения в вузе частота патологии зрительного анализатора от года к году растет (, , 2006). По мере перехода с курса на курс количество студентов с более высокими степенями близорукости увеличивается на 5 — 8% (, , 2006).

Большинство авторов (, 1973; , 1977; , 1988, 2007; с соавт., 1996, 2005;
, , 2005; , 2005; , , 2010; Sanders K.J., 1995; Gregory R., 1998) сходятся во мнении, что причиной нарушения работоспособности цилиарной мышцы является интенсивная зрительная работа на близком расстоянии (, , 2011). Многие офтальмологи считают, что прогрессирующая близорукость начинается со спазма аккомодации (, 1973; , 1979; , , 2007).

Ряд исследователей рассматривает спазм аккомодации как результат активного преобладания холинэргической (паpасимпатической) составляющей тонуса вегетативной нервной системы над адренэргической ( 1973; , 1976; , 1992).

В последнее время появились работы, посвященные исследованию влияния уровня вегетативного баланса на функциональное состояние аккомодационного аппарата глаза при близорукости (, , 2003; , , 2003; , , 2006).

Изучение процесса аккомодации в норме и при различных нарушениях полезно для более полного понимания этого важнейшего зрительного механизма, а также для разработки эффективных методов коррекции нарушений аккомодации (, , 2000; Страхов В. В., , 2001; , , 2011; , , 2011).

Недостаточная изученность влияния эмоционального стресса на функционирование аккомодационного аппарата глаза и калибр ретинальных сосудов у здоровых лиц с различным тонусом вегетативной нервной системы определила выбор темы и замысел данного диссертационного исследования.

Цель исследования заключалась в изучении влияния эмоционального напряжения на аккомодационную функцию глаза, калибр ретинальных сосудов у студентов с различным уровнем вегетативного баланса.

Задачи исследования:

1. Определить исходный тонус вегетативной нервной системы по показателям вариабельности сердечного ритма у студентов, согласно полученным результатам разделить их на группы.

2. Выявить влияние преобладающего тонуса вегетативной нервной системы на аккомодационные и некоторые морфофункциональные характеристики глаза: офтальмотонус, эхобиометрические показатели, диаметр диска зрительного нерва у обследуемых студентов.

3. Изучить влияние эмоционального стресса на основные показатели аккомодации глаза и калибр ретинальных сосудов у студентов с различным уровнем вегетативного баланса.

4. Провести сравнительный анализ морфофизиологических и аккомодационных характеристик глаза у студентов с миопией слабой степени и у студентов с эмметропией при стрессовой нагрузке с учетом преобладающего тонуса вегетативной нервной системы.

Научная новизна. Впервые выполнено определение индивидуального уровня вегетативного баланса с целью выявления типологических особенностей морфофункциональных параметров глаза у студентов 19-20 лет с соразмерной рефракцией и миопией слабой степени.

Выявлено влияние тонуса вегетативной нервной системы на основные характеристики аккомодации глаза при эмметропической и миопической рефракции. Повышение уровня симпатических влияний тонуса вегетативной нервной системы обусловливает рост резерва абсолютной аккомодации и объема относительной аккомодации глаза. У лиц с равным представительством вегетативного баланса работа аккомодационного аппарата на ближней дистанции наиболее сбалансирована.

Впервые были выявлены различия остроты центрального зрения вдаль при эмметропии и миопии слабой степени у лиц с различным уровнем вегетативного баланса: наименьшая она у студентов с ваготонией.

При изучении морфофизиологических характеристик глазного яблока впервые установлена зависимость от уровня вегетативного баланса ряда показателей. У лиц с преобладанием парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы выявлена наибольшая протяженность стекловидного тела, более низкий показатель внутриглазного давления, больший диаметр диска зрительного нерва.

Обнаружено влияние эмоциональной стрессовой нагрузки на функционирование аккомодационного аппарата глаза. Уменьшение объема абсолютной и относительной аккомодации наиболее выражено у лиц с парасимпатическим превалированием тонуса вегетативной нервной системы.

При определении стрессиндуцированных реакций сосудистой системы сетчатки глаза впервые показана зависимость повышения сосудистого тонуса от уровня вегетативного обеспечения. Наиболее выраженное уменьшение калибра артериол и венул происходит у лиц с ваго - и нормотонией.

Теоретическая значимость исследования заключается в расширении представлений о влиянии исходного тонуса вегетативной нервной системы на функционирование аккомодационного аппарата глаза у студентов в ходе семестра. Полученные данные позволили охарактеризовать индивидуальные реакции аккомодационного аппарата и сосудов сетчатки при воздействии эмоционального стресса у лиц с различным уровнем висцеротонии. Установлен риск возникновения миопии у лиц с превалированием парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы.

Полученные результаты представляют интерес для физиологов, офтальмологов, преподавателей, аспирантов и студентов вузов биологического и медицинского профиля.

Практическая значимость работы подтверждает целесообразность включения в число методов обследования здоровья студентов определение уровня вегетативного баланса с целью выявления лиц с превалированием парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы, наиболее подверженных риску развития нарушений аккомодации и формированию миопической рефракции.

Обнаруженную зависимость функционирования аккомодационного аппарата глаза от преобладающего уровня вегетативного баланса необходимо учитывать практикующим врачам-офтальмологам при планировании профилактических мероприятий.

Результаты, полученные в рамках данного исследования, внедрены в учебный процесс факультета психологии, валеологии и спорта Курганского государственного университета, а также используются в работе офтальмологической службы Курганского областного госпиталя для ветеранов войн, офтальмологической клиники «Орбита» города Кургана.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Тонус вегетативной нервной системы определяет особенности функционирования аккомодационного аппарата глаза у лиц с эмметропией и миопией слабой степени при обычной нагрузке через основные показатели аккомодации и морфофункциональные характеристики глаза.

2. Влияние эмоциональной стрессовой нагрузки на основные показатели аккомодации глаза при эмметропии проявляется через уменьшение объема абсолютной и относительной аккомодации, наиболее выраженное у лиц с парасимпатическим превалированием тонуса вегетативной нервной системы.

3. Стрессиндуцированные реакции сосудистой системы сетчатки глаза возрастают по мере снижения уровня симпатических влияний вегетативной нервной системы.

Апробация работы. Основные положения и полученные результаты диссертационного исследования представлены на XXI съезде Физиологического общества им. (Калуга, 2010), на XXI Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Новые технологи микрохирургии глаза» (Оренбург, 2010), VII офтальмологической конференции «Рефракция—2010. Проблемы/ дискуссии» (Самара, 2010), на юбилейной научной конференции, посвященной 75-летию основания первой в России кафедры детской офтальмологии, «Невские горизонты-2010» (Санкт-Петербург, 2010), на XXII Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Новые технологи микрохирургии глаза» (Оренбург, 2011), на 44-й научно-практической конференции, посвященной 70-летию образования Курганского областного госпиталя для ветеранов войн (Курган, 2011), на Всероссийской молодёжной конференции-школе «Нейробиология интегративных функций мозга», посвящённой 120–летию создания Физиологического отдела им. НИИ ЭМ (Санкт-Петербург, 2011), на заседаниях Курганского общества офтальмологов (Курган, 2

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 145 страницах печатного текста, состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы (цитируется 276 источников литературы: 201 отечественных и 75 зарубежных). Работа иллюстрирована 13 таблицами и 49 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Исследования проводились на базе лаборатории "Физиология экстремальных состояний" кафедры анатомии и физиологии человека Курганского государственного университета в годах. Офтальмологическое обследование выполнено в офтальмологическом отделении Курганского областного госпиталя для ветеранов войн.

В исследовании участвовали 100 студентов факультета психологии, валеологии и спорта и факультета естественных наук Курганского государственного университета в возрасте от 18 до 22 лет. Все они прошли углубленное медицинское обследование, включающее соматоскопию, антропометрию, врачебно-педагогическое наблюдение, и по состоянию здоровья были отнесены к основной медицинской группе. Все исследования проводились при обязательном письменном согласии студентов, в строгом соответствии и с соблюдением биоэтических норм, рекомендованных Российским Комитетом по биоэтике при Комиссии РФ по делам ЮНЕСКО.

Критерием включения в группу наблюдения по состоянию органа зрения являлось: отсутствие сопутствующей врожденной или приобретенной патологии глаз, бинокулярный характер зрения, острота зрения не ниже 0,8 или изометрическая близорукость слабой степени без изменений на глазном дне, с корригируемой остротой зрения 1,0. Было проведено офтальмологическое обследование 200 глаз.

Исследование исходного тонуса вегетативной нервной системы, основных показателей аккомодации, эхобиометрических характеристик, офтальмотонуса, калибра сосудов сетчатки и диаметра диска зрительного нерва проводили в условиях относительного покоя (эмоциональной стабильности) в межсессионный период.

В качестве модели эмоционального стресса использовалась экзаменационная сессия (сдача экзамена) (, 1986; , 1994, 2005, 2007; , , 1999; , , 2000, 2001; Cohenletal С., 2000; Schepard L. D., 2000).

Маркерами эмоционального напряжения являлись показатели артериального давления, частоты сердечных сокращений, концентрации в крови глюкозы, общего белка, гормонов, достоверно изменяющиеся в условиях эмоционального стресса (табл. 1).

Таблица 1

Маркеры эмоционального напряжения, M ± m (n=100)

Условия исследо вания	АДС (мм рт. ст)	АДД (мм рт. ст)	ЧСС (уд/мин)	глюкоза (ммоль/л)	общий белок (г/л)	СТГ (нг/мл)	кортизол (пг/мл)
Фон	115±10,1	70±5,9	75±5,62	4,89±0,1	87,9±2,3	1,44±0,08	211,6±9,4
Стресс	140±12,3*	85±7,7*	135±11,5**	5,87±0,1 *	78,9±3,0 *	2,26±0,13*	250,2±31,3*

Примечание: * p<0,05; ** p<0,001 - различия достоверны относительно фоновых показателей.

Для изучения влияния эмоциональной нагрузки на орган зрения во время сессии, сразу после сданного экзамена, были определены основные характеристики аккомодационной функции глаза и стресс индуцированные реакции сосудов сетчатки у лиц с эмметропической рефракцией.

В качестве модели хронического стресса нами была обследована группа студентов с близорукостью слабой степени, у которых также были определены основные показатели аккомодационной функции, эхобиометрические характеристики, калибр ретинальных сосудов в зависимости от уровня вегетативного баланса.

Тонус вегетативной нервной системы (ВНС) оценивался методом ритмокардиографии ( с соавт., 1986, 2001) по показателям математического анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), с определением моды (Мо), амплитуды моды (А Мо), вариационного размаха (MxDMn), индекса напряжения (ИН = Амо/2Мо*MxDMn).

Острота зрения (Vis) определялась в стандартных условиях, монокулярно, по таблице Сивцева-Головина, помещенной в аппарат Ротта, без коррекции и с полной коррекцией в случае амметропии.

Определение вида и степени рефракции проводилось в естественных условиях двумя способами: субъективно - методом подбора линз и объективно - методом авторефрактометрии.

Исследование аккомодации производилось согласно методическим рекомендациям Экспертного совета по аккомодации и рефракции (ЭСАР) «Субъективное исследование аккомодации. Медицинская технология. (Проект), 2010».

Рефлекторная аккомодация глаза оценивалась по объему абсолютной аккомодации (ОАА) и резерву аккомодации (РА). Объем абсолютной аккомодации определялся отдельно для каждого глаза с помощью метода проксиметрии. Измерение резерва аккомодации (, 1973.; , 1977) проводилось монокулярно, путем определения максимальной минусовой линзы, которая, будучи помещена перед глазом, не снижает корригированной остроты зрения.

Вергентная аккомодация глаза оценивалась по объему относительной аккомодации (ООА). Относительную аккомодацию определяли бинокулярно по методу Аветисова-Шаповалова (, 1986), путем определения запаса относительной аккомодации (ЗОА) и отрицательное ее части (-ч. ООА). Объем относительной аккомодации определялся по арифметической сумме положительной и отрицательной частей относительной аккомодации (, 1986; , , 2005).

Исследование глазного дна проводилось методом сканирующей лазерной офтальмоскопии при помощи Гейдельбергского ретиноангиографа. На ангиограмме каждого глаза измерялись диаметр диска зрительного нерва (ДЗН), калибр артериолы и венулы I и II порядка. В группе с эмметропической рефракцией высчитывалось изменение диаметра сосуда при повторном исследовании во время сессии, сразу же после сданного экзамена (стрессовая нагрузка), в абсолютных величинах и в процентном отношении к первому исследованию (в межсессионный период - фоновая нагрузка).

Ультразвуковое исследование глаз проводилось на аппарате «Ultraskan» (ALKON) по стандартной методике в режиме А-сканирования. Определялись следующие параметры в мм: длина переднезадней оси глаза (AL), глубина передней камеры (AC), толщина хрусталика (L), протяженность стекловидного тела (V).

Исследование уровня офтальмотонуса проводилось при помощи компьютерного пневмотонометра Topcon CT-20.

Определение состояния абсолютной и относительной аккомодации глаза, калиброметрия ретинальных сосудов у студентов с эмметропической рефракцией проводились в условиях относительного покоя (фона) в межсессионный период и во время сессии после сданного экзамена.

Полученные данные обрабатывали методом вариационного и корреляционного анализа (, 1990; пакет программ Statistica 5.11). Статистическую обработку проводили методом Стьюдента-Фишера. Различия между сравниваемыми величинами считали достоверными при вероятности не менее 95% (p<0,05). Обработка материала производилась на ПК с использованием электронных таблиц Microsoft Excel. Вычислялись следующие статистические параметры: средняя арифметическая, ошибка средней арифметической. Для графического представления полученных данных определяли доверительные границы, которые находили при p=0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

По результатам анализа основных показателей ВСР обследованные были разделены на 3 группы: ваготоники, нормотоники и симпатотоники. В нашем исследовании у 40% студентов (80 глаз) определялось превалирование парасимпатического тонуса ВНС, у 50 % (100 глаз) - равное представительство вегетативного баланса, у 10% (20 глаз) — преобладание симпатического тонуса. Группу наблюдения с соразмерной рефракцией составили 72 человека (144 глаза), из них мы выделили 32 ваготоника (64 глаза), 30 нормотоников (60 глаз), 10 симпатотоников (20 глаз). В группу наблюдения с близорукостью слабой степени были отобраны 28 студентов (56 глаз), из них у 8 человек определялось превалирование парасимпатического отдела ВНС (16 глаз), у 20 студентов — равное представительство вегетативного баланса (40 глаз).

В межсессионный период в группе симпатотоников с эмметропической рефракцией выявлена наибольшая острота зрения 1,35±0,08, выше, чем в группе ваготоников и нормотоников (p<0,05). При стрессовой экзаменационной нагрузке острота центрального зрения становилась достоверно ниже во всех трех группах с эмметропической рефракцией по сравнению с фоновыми показателями. При этом происходило усиление внутригрупповых отличий данного показателя в зависимости от тонуса ВНС (табл. 2). У лиц с близорукостью также имелась зависимость остроты зрения от уровня вегетативного баланса: в группе ваготоников-миопов определялась меньшая не корригированная острота зрения, чем в группе близоруких с нормотонией (p<0,05) (табл. 3).

Объем абсолютной аккомодации у обследуемых лиц с нормальным зрением в межсессионный период во всех трех группах не имел межгрупповых различий. При эмоциональном стрессе уменьшение ОАА у ваго - и нормотоников происходило за счет отдаления ближайшей точки ясного видения (Punktum Proximum, PP), приближения дальнейшей точки ясного видения (Punktum Remotum, PR), у симпатотоников ОАА не изменялся (табл. 2).

Проведя сравнительный анализ значения показателя «Ближайшая точка ясного видения» (PP), отражающего максимально возможное напряжение аккомодационной мышцы, приняв за контроль фоновое значение PP у лиц с соразмерной рефракцией, мы определили, что достоверные межгрупповые отличия выявлялись в группе миопов и у эмметропов при стрессовой нагрузке, эти изменения носили разнонаправленный характер в группах сравнения (табл. 3).

Показатель резерва аккомодации, характеризующий устойчивость аккомодации для зрения вдаль, имел сонаправленные внутригрупповые различия во всех рассматриваемых группах: у ваготоников он был достоверно ниже, чем у нормотоников. Максимальное значение резерва аккомодации отмечено у эмметропов с превалированием симпатического тонуса ВНС – 6,4±0,42 D. У близоруких нормотоников РА был ниже, чем в группе ваготоников-эмметропов (p<0,05) (табл. 2, 3).

Таблица 2

Показатели аккомодационной функции глаза у студентов-эмметропов с различным тонусом ВНС в межсессионный период и во время сессии, M±m (n=144)

Исследуемый показатель	Условия исследования	Ваготоники (n=64)	Нормотоники (n=60)	Симпатотоники (n=20)
Vis (усл. ед.)	фон	1,13±0,04	1,21±0,05	1,35±0,08*
стресс	0,93±0,04 ◊	1,08±0,04* ◊	1,1±0,06* ◊
PP (см)	фон	6,81±0,40	6,75±0,25	6,7±0,52
стресс	9,67±0,42 ◊	8,06±0,33* ◊	7,65±0,56*
PR, (см)	фон	39,28±1,11	38,33±1,13	39,35±1,43
стресс	32,3±1,02 ◊	33,76±1,13 ◊	32,5±1,9 ◊
ОАА (D)	фон	15,65±0,75	15,19±0,67	15,27±1,13
стресс	11,22±0,52 ◊	13,07±0,59* ◊	13,88±1,09*
РА (D)	фон	4,09±0,38	5,2±0,37*	6,4±0,42* **
стресс	3,79±0,38	4,87±0,34*	6,2±0,49* **
ООА (D)	фон	8,59±0,22	8,75±0,49	9,45±0,29*
стресс	7,57±0,30 ◊	8,55±0,31*	9,57±0,53*
ЗОА(D)	фон	4,85±0,22	5,42±0,42	5,2±0,23
стресс	4,64±0,31	5,36±0,34	6,7±0,52* ** ◊
- ч. ООА (D)	фон	3,73±0,11	3,33±0,12*	4,15±0,13* **
стресс	2,94±0,12 ◊	3,18±0,15	2,88±0,23 ◊

Примечание: * p<0,05 – различия достоверны относительно группы ваготоников; ** p<0,05 – различия достоверны относительно группы нормотоников; ◊ p<0,05 – различия достоверны относительно показателей фона.