Профилактика и лечение диабетической ретинопатии

1. Введение

Современная научно-техническая революция предъявляет все большие требования к органу зрения человека-оператора. Монтажные работы в электронной промышленности производятся постоянно уменьшающимися элементами, их выполнение требует оптических приборов с большим увеличением и вызывает нарастающие нагрузки на зрение. С другой стороны, управление сложными производственными системами, а также высокоскоростными транспортными средствами, сопряжено со зрительным слежением за большим количеством объектов, подчас в сложных условиях видимости. Значительное напряжение зрения вызывают современные средства отображения информации в управляющих системах – видеотерминалы (дисплеи).

Операторский труд предъявляет к органу зрения, в том числе сетчатке, повышенные требования. Специально разрабатываются способы не только восстановления, но и повышения функции зрения.

Профилактика зрительных нарушений включает в себя:

• проектирование безопасного для человека оборудования,
• автоматизацию работ,
• оптимизацию работ, разработку средств индивидуальной защиты,
• применение оптических и других средств улучшения видимости,
• улучшение светотехнических условий,
• рациональный профотбор,
• применение фармакологических средств,
• аутотренинг,
• офтальмотренинг,
• хирургические методы оптимизации зрительной работоспособности,
• физиотерапевтические методы воздействия.

(Д.Рэди, 1974; Аветисов Э.С., Розенблюм Ю.З., 1976; Рахманов Б.Н., Чистов Е.Д., 1981; Сомов Е.Е.,1989; Дубровина  З.В. с соавт., 1982).

Однако практическая реализация этих рекомендаций в настоящее время представляется затруднительной из-за отсутствия конкретных разработок по всем частным предложениям.

 В связи с этим  целью настоящей работы является  изучение кровенаполнения сосудистой  оболочки и функционального состояния  сетчатки, в частности цветовой  чувствительности при действии  лазерного излучения различных  длин волн и режимов.

Для достижения поставленной цели надо было решить следующие задачи:

1. Изучить схему лазерного воздействия на глаза добровольцев.
2. Изучить метод регистрации калибра сосудов.
3. Провести математическую обработку полученных данных. 
4. Изучить метод аномалоскопии.
5. Провести математическую обработку результатов аномалоскопии.

2. Фотобиостимуляция микроциркуляции крови

Начиная с 70-х годов, ведется эмпирический поиск путей эффективного использования низкоинтенсивного лазерного излучения  для улучшения периферической гемодинамики, коррекции агрегатного состояния крови в микрососудах. Экспериментально установлено повышение интенсивности микроциркуляции после лазерного воздействия. При лечении больных с различными формами нарушения микроциркуляции получены обнадеживающие результаты в плане поиска эффективности методов ее биостимуляиии [16, 22, 28, 29]. В последние годы усилился интерес к проблеме повышения устойчивости тканей гипоксическим состояниям под воздействием лазерного облучения, одним из механизмов которого рассматривается активизация процесса микроциркуляции [13, 17, 21].

Существуют убедительные данные, свидетельствующие о том, что в клинических условиях лазерная терапия различных ран и трофических язв активизирует микроциркуляцию в тканях, нормализует проницаемость стенки сосудов, уменьшает отек интерстиция, стимулирует их заживление и эпитализацию [24, 34]. В [12] установлен положительный эффект лазерной терапии у больных с деформирующими артрозами и трофическими нарушениями культей конечностей. Использование ее с применением ГНЛ позволило у этих больных нормализовать тромбообразующую, фибринолитическую активность крови и проницаемость сосудов, снизить вазоспастические реакции, улучшить показатели внутрисосудистой агрегации эритроцитов, повысить уровень капиллярного кровотока. После 10-15 сеансов лазерной терапии  (использовались ГНЛ и ИК-лазеры) в [15] были получены возрастание скорости кровотока, уменьшение спастических реакций сосудов, и в целом позитивные сдвиги в лечении больных склеродермией.

Биологический эффект воздействия оптического квантового генератора, излучающего в красной или ближней ИК- спектральных  областях, сопряжен с многофакторным влиянием квантов света на те или иные структурно-функциональные компоненты системы микроциркуляции.

В [17, 18, 19] были проведены экспериментально-клинические изучения влияния низкоинтенсивных аргонового, гелий-неонового и полупроводникового лазеров на состояние микроциркуляции в печени, пиальной системе, конъюнктиве, надпочечниках в тканях нижних конечностей. Мониторинг за состоянием микроциркуляции осуществлялся с помощью биомикроскопии, лазерной соплеровской флуометрии и других методов объективизации состояния капиллярного кровотока.

Как показали результаты исследований, в основе стимулирующего эффекта на микроциркуляцию низкоинтенсивного лазерного излучения в крайней и  ближней ИК - спектральных областях лежат два процесса: собственно усиление гемомикроциркуляции и активизация новообразования капилляров. Активизация кровотока в тканях обусловлена расширением артериолярных сосудов, включением дополнительного числа капилляров в кровоток из числа резервных, в результате чего повышается уровень метаболических процессов в клетках, что в свою очередь ведет к повышению температуры внутри органов.

При биомикроскопии печени у добровольцев уже на 1-ой минуте можно отчетливо наблюдать, что локальное облучение поверхности печени ГНЛ оказывает стимулирующее влияние на кровоток по микрососудам как в интактных, так и в ишемизированных областях, что сопряжено с увеличением кровенаполнения микрососудов и скорости движения крови. В результате происходит исчезновение зернистости потока, а толчкообразный ток в посткапиллярно-венулярном отделе сменяется плавным течением; одновременно увеличивается показатель динамического гематокрита. Положительный эффект локальной активизации микроциркуляции достигается при облучении ГНЛ в течение 2-5 мин. После прекращения лазерного воздействия эффект активации микроциркуляции обычно сохраняется в течение 20-30 мин. Вполне очевидно, что повторное воздействие от 7 до 10 раз позволяет добиться более стойкого эффекта. Однако уточнение конкретных параметров лазерного воздействия должно вестись применительно каждому заболеванию с учетом индивидуальных особенностей пациентов.

Выраженность микроциркуляторных реакций зависима в пределах плотностей мощности лазерного излучения от 5 до 250 мВт/см2. Превышение дозы воздействия при прямом облучении микрососудов более 1-2 Дж/см2 вызывает вначале дисфункциональные, а затем и деструктивные изменения в системе микроциркуляции, выражающиеся в резкой локальной атонии стенки микрососудов и локальном пристеночным тромбообразовании.

При облучении печени полупроводниковым лазером «Узор» в течение 32 с наблюдается незначительное повышение скорости кровотока и улучшение рисунка посткапиллярно-венулярного отдела микроциркуляторного русла, а при увеличении экспозиции до 4 мин 16 с наряду с повышением скорости кровотока отмечаются зернистость и выраженная гиперемия печени, которая развивается к 4-5-ой минуте.

Приведенные экспериментальные данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии излучения ГНЛ и полупроводникового лазеров на интрагепаральную микроциркуляцию в соответствующих дозовых диапазонах. При сравнении результатов воздействия ГНЛ и полупроводникового лазеров можно сделать вывод, о том, что излучение ГНЛ вызывает выраженные изменения в интенсивности кровотока во всех звеньях микроциркуляторного русла, а облучение полупроводниковым лазером ведет к выраженной гиперемии в посткапиллярно-венулярном отделе микроциркуляторного русла.

В работе [30] исследовали преобразование капилляров в зависимости от длительности экспозиции облучения лазером. Исследования проводили на 55 добровольцах. В качестве источника облучения использовали низкоинтенсивный ГНЛ - ЛГН-105 с λ=632.8 нм, выходная мощность - 20 мВт, плотность падающей мощности - 0.76 мВт/см2, время экспозиции от 1 с до 3 часов, достоверная динамика изменения длины капилляров происходит уже при 10-ти секундном облучении людей лазером. При последующем удлинении времени облучения наблюдается увеличение плотности капиллярного русла, пик, интенсивности которой констатируется на 1-5-ой мин лазерной экспозиции и на 10-30% превышает контрольные значения. Далее отмечается период относительной стабилизации, когда величины показателей удерживаются с небольшими колебаниями на сравнительно постоянном уровне. Начиная с 30-ти минутного воздействия лазерного излучения на матку, плотность микроциркуляторного процесса снижается,  достигая к 3-м часам непрерывного облучения 5-15 % контрольного уровня.

В [27] исследовано направленное воздействие лазерного излучения на микрососуды мозга и состояние кровотока в них. Эксперименты проводились на добровольцах в условиях достаточно длительного мониторинга за состоянием микроциркуляции в пиальной системе, осуществляющей кровоснабжение коры большого мозга. Луч ГНЛ (ЛГН-104 – λ=633 нм, выходная мощность - 50 мВт и ЛГ-75 - выходная мощность - 4-6 мВт) проецировался  на микрососуды через оптическую систему контактного микроскопа таким образом, что в фокальной плоскости микроскопа диаметр лазерного пятна составлял 10-20 мкм. Это позволяло избирательно воздействовать на отдельные компоненты микроциркуляторного  русла. Лазерному воздействию длительностью от 1 до 30 мин подвергали поочередно все звенья микроциркуляторного русла пиальной системы: артериолы, прекортикальные артериолы, капилляры, посткортикальные венулы, венулы, артериолярные и венулярные анастомозы. Реактивность микрососудов оценивалась по изменению их диаметра в зоне воздействия лазерного луча, а также выше и ниже этой области.

Существенным оказывается то, что сфокусированный луч ГНЛ вызывает локальные изменения тонуса гладких миоцитов в стенке микрососудов. По мере возрастания времени лазерного воздействия и увеличения его дозы формируется зона локального расширения артериол протяженностью до 100-150 мкм. Сначала возникает местное расширение артериолы, которое через 5-7 мин распространяется по сосуду в обе стороны, захватывая участки, непосредственно не подвергавшиеся лазерному воздействию. Постепенное расширение зоны торможения активности гладких миоцитов в стенке сосудов замедляется и формируется асимметрическое выбухание, в большей мере смещенное по ходу тока крови в сосуде.

Величина дилатации артериол в пиальной системе прямо пропорциональна времени воздействия и находится в обратной зависимости от диаметра микрососуда. Так у артериол II порядка (диаметр - 40-50 мкм) на 6 минуте воздействия увеличение диаметра составляет 3% от исходного уровня, тогда как артериол III порядка (диаметр в 2 раза меньше - 25-30 мкм) оно достигает 27 % (P<0.05); к 18-й минуте воздействия диаметр артериол III порядка увеличивается примерно в 2 раза. Сопутствующие изменения микроциркуляции характеризуются локальной гиперемией и общей активизацией кровотока. При мощности ГНЛ 5-10 мВт дилатация артериол, равно и венул, возникает на 3-9-й минуте. Причем выраженность реакции в этот момент максимальная и дальнейшее облучение (до 60 мин) изменений просвета сосудов не вызывает. С ростом выходной мощности воздействия ГНЛ до 50 мВт латентное время ответа уменьшается до 1 мин. При увеличении времени экспозиции до 18 мин степень дилатации микрососудов увеличивается. Это свидетельствует о дозозависимом эффекте воздействия ГНЛ на микрососуды.

Чувствительность разных отделов микроциркуляторного русла к лазерному воздействию неодинакова, что стоит в прямой связи с различиями в морфологических, функциональных и гемодинамических свойствах микрососудов, расположенных в разных зонах тканевого микрорегиона. Следовательно, реактивность микрососудов определяется не только параметрами лазерного воздействия, но и гистопографическими свойствами артериол и венул. Наибольшей чувствительностью к лазерному воздействию в мозге обладают самые мелкие прекортикальные артериолы, которые являются конечным звеном многократно ветвящихся пиальных сосудов. Они, как правило, отличаются малым диаметром (12-18 мкм) и относительно большой протяженностью (до 400 мкм). Степень изменчивости их диаметра составляет около 40-50% от исходного уровня. Более крупные артериолы (от 20 до 50 мкм), которые расположены дальше от капилляров, отличаются более низкой чувствительностью к фотовоздействию. Увеличение их диаметра не превышает 20%. Изменения параметров сосудов венулярного звена при лазерном воздействии выражены в меньшей степени. В 67% случаев диаметр венул в течение 30 мин практически оставался без изменения. Среди венул более заметна реакция посткортикальных сосудов диаметром 30-45 мкм. В ответ на лазерное облучение их диаметр увеличивался примерно на 15%, превышая исходный уровень.

Основными звеньями, опосредующими лазерное воздействие на микрососуды и преобразующими их в изменения микроциркуляторного потока, являются сократительный аппарат гладких миоцитов, подвижность эдотелиоцитов и активность поверхностно-рецепторного аппарата лейкоцитов. Наиболее изученной в настоящее время является сократительная активность гладких миоцитов, благодаря спонтанной активности, которых поддерживается базальный тонус микрососудов. Одним из проявлений миогенной активности микрососудов являются вазомоции, обусловливающие ритмические изменения интенсивности капиллярного кровотока и поддержание на оптимальном уровне кровенаполнение нутритивного звена системы микроциркуляции. Возможность воздействия лазерного излучения на сократительную активность гладких миоцитов и усиление в результате фотоактивации вазомоций является патогеническим обоснованием применения лазерной терапии при нарушениях микроциркуляции и сопутствующих трофических расстройствах.