Нужны доноры

5. Электроретинография

С 1945 г. электроретинография заняла особое место среди функциональных методов исследования в клинике глазных болезней [Karpe G., 1945 ]. Наряду с общеизвестными физиологическими и психофизическими методами, с помощью которых получают данные о функции зрительного анализатора на всем протяжении зрительного пути от сетчатки до центральных отделов, электрорети-нографию применяют для количественной оценки функционального состояния нейронов сетчатки, более точного определения локализации патологического процесса.

Электроретинограмма представляет собой графическое отображение изменений биоэлектрической активности клеточных элементов сетчатки в ответ на световое раздражение.

Механизмы генерации ЭРГ к настоящему времени хорошо известны благодаря экспериментальным исследованиям на изолированных сетчатках различных животных, изучению ЭРГ в различных условиях стимуляции [Granit R.,1947; Yonemura D., 1977]. В этих исследованиях изучено происхождение компонентов ЭРГ и их связь с клеточными элементами сетчатки, образующими нейрональную сеть.

Общая ЭРГ отражает электрическую активность большинства клеточных элементов сетчатки и зависимость от количества здоровых функционирующих клеток. Спайковая активность нейронов различного класса не может быть видна на ЭРГ в связи с доминированием в ответе, превышающем 200 мкв низкочастотных компонентов, однако ганглиозные клетки участвуют в генерации паттерн-ЭРГ, регистрируемой на реверсивный паттернcтимул (см.ниже). Различные типы ЭРГ отражают все многообразие структуры сетчатки, а их компоненты, связанные с клеточными элементами сетчатки, и являются диагностическим инструментом в клинике.

Современные представления о происхождении ЭРГ

Каждый компонент ЭРГ генерируется различными структурами сетчатки (рис.5.1). Результатом взаимодействия электрической активности нескольких процессов, описанных G. Granit (1947) как компоненты РI РII РIII (рис.5.2), являются а-, b-, с-волны ЭРГ.

ЭРГ глаза человека содержит негативную а-волну, отражающую функцию фоторецепторов как начальную часть позднего рецепторного потенциала. На нисходящей части а-волны можно видеть две волночки очень маленькой латентности — ранние рецепторные потенциалы (РРП), отражающие цикл биохимических превращений родопсина. Волна а имеет двойное происхождение соответственно двум видам фоторецепторов: более ранняя а1-волна связана с активностью фотопической системы сетчатки, а2-волна — со скотопи-ческой системой. Волна а переходит в позитивную b-волну, отражающую электрическую активность биполяров и клеток Мюллера с возможным вкладом горизонтальных и амакриновых клеток.

Волна b, или on-эффект, отражает биоэлектрическую активность в зависимости от условий адаптации, функции фотопической и ско-топической системы сетчатки, которые представлены в позитивном компоненте волнами b1 и Ь2. Большинство исследователей, связывая происхождение b-волны с активностью биполяров и клеток Мюллера, не исключают вклад ганглиозных клеток сетчатки. На восходящей части b-волны отмечается 5—7 волночек, называемых осцилляторными потенциалами (ОП), которые отражают взаимодействие клеточных элементов во внутренних слоях сетчатки, в том числе амакриновых клеток.

При прекращении действия стимула (выключение света) регистрируется d-волна (off-эффект). Эта волна, последняя фаза ЭРГ, является результатом взаимодействия а-волны и компонента постоянного тока b-волны. Эта волна — зеркальное отражение а-волны — имеет фотопическую и скотопическую фазы. Она лучше регистрируется в случае преобладания в сетчатке колбочковых элементов.

Таким образом, считается, что главным источником а-волны в ЭРГ позвоночных являются фоторецепторы, как колбочки, так и палочки. Однако ранние исследования [Tomita T., 1963; Murakami M., Kaneko A., 1966; Knapp A. G., Schiller P. H., 1984; Evers H. O., Gouras P., 1986; Bush R. A., Sieving P. A., 1994] показали, что часть а-волны как от темно-, так и от светоадаптированной сетчатки может происходить после синапсов фоторецепторов, т.е. в ее генерации принимают участие различные слои сетчатки, в частности гиперполяризующиеся биполяры.

Генерация ЭРГ начинается с выхода К+ из деполяризующихся ретинальных нейронов в межклеточное пространство в ответ на включение света. Мембрана клеток Мюллера, проницаемая для К+, локально деполяризуется [Karwoski C.J., Proenza L.M., 1987] и является основным источником генерации b-волны ЭРГ. Биоэлектрическая активность распространяется от наружного ядерного слоя до поверхности сетчатки и коррелирует с количеством нейронов в дистальной и проксимальной части сетчатки. Данные, полученные в последние годы, свидетельствуют о том, что возможен прямой вклад биполярных клеток в развитие b-волны ЭРГ [Хи X., Karwoski C.J., 1993]. В сетчатке теплокровных в генерации b-волны определенное значение имеет активность амакриновых клеток.

В фотопических условиях стимуляции на обезьянах получены доказательства того, что активность гиперполяризующихся нейронов второго порядка (биполярные и горизонтальные клетки) влияют на амплитуду и форму фотопической b-волны [Sieving P. A. et al., 1994].

Выключение стимула приводит к генерации d-волны (off-ответ), которая начинается с негативного отклонения в преимущественно палочковых сетчатках и позитивного — в колбочковых. В смешанной палочково-колбочковой сетчатке человека в зависимости от условий адаптации и стимуляции d-волна может быть представлена двумя компонентами: d1 и d2(колбочковый и палочковый). При слабых стимулах off-ответ ЭРГ имеет негативную полярность и становится позитивным при увеличении интенсивности стимулирующего света, а при высокой интенсивности света фотопический off-ответ может иметь вид позитивного плато.

При высоком уровне световой адаптации позитивный off-ответ не регистрируется, несмотря на значительную интенсивность стимула [Kawasaki К., 1984]. Колбочковая и палочковая природа позитивного и негативного off-ответа подтверждена в экспериментах при определении их спектральной чувствительности, а также при обследовании лиц с палочковым монохроматизмом и стационарной ночной слепотой. Высказано предположение, что у человека низкопороговый негативный off-ответ должен представлять собой окончание Рп или компонента постоянного тока (d.c.) [Brown K.T., 1968], а начальная восходящая фаза высокопорогового позитивного off-ответа — окончание Рш или позднего рецепторного потенциала. В сетчатке амфибий d-волна может отражать деполяризацию off-биполяров, а также активность амакриновых и горизонтальных клеток, отвечающих на выключение света [Stockton R., Slaughter M., 1989].

Различные свойства колбочек и палочек сетчатки предусматривают использование в электроретинографии коротких стимулов (несколько микро- и пикосекунд) для регистрации темноадаптиро-ванной ЭРГ, в которой генерация биопотенциала определяется палочковым on-путем, и стимулов большой длительности для выделения нейронов светоадаптированной фотопической ЭРГ, которая содержит ответ колбочковых фоторецепторов и нейронов колбочковых on- и off- путей.

В исследованиях, проведенных в последние годы, установлено, что в проксимальной сетчатке позвоночных b- и d-волны ЭРГ на большую длительность стимулирующего света при световой адаптации отражают активность колбочковых on- и off-путей [Sieving R.A., 1993; 1994].

Следующее медленное позитивное отклонение с быстрым (45 с) и медленным (12 мин) пиками осцилляциq названо с-волной, которая может быть выделена лишь при использовании стимулов, непрерывно предъявляемых, высокой интенсивности и большой длительности в темноадаптированном глазу. Это транспигментный потенциал эпителия, медленный позитивный потенциал внеклеточного тока, образующийся в связи с изменением концентрации калия, который выделен при введении микроэлектрода в субретинальное пространство. Регистрация этого медленного потенциала осуществляется непрямым способом с помощью ЭОГ. Однако выделение этого постоянного потенциала возможно также в ЭРГ, хотя это связано с определенными трудностями, обусловленными дрейфом базовой линии. В настоящее время существует мнение, что позитивный компонент с-волны, генерируемой в слое пигментного эпителия, представляет собой разницу в гиперполяризации между апикальной и базальной мембранами, возникающей в процессе световой стимуляции, а негативный компонент, значительно меньшей величины, регистрируется от клеток Мюллера (медленный РIII). Так как с-волна ЭРГ сохраняется при отсутствии пигментного эпителия, ее происхождение связывают с активностью фоторецепторных клеток, субстанциями, отвечающими за световой пик (ЭОГ), трансмиттерами (мелатонин, допамин) фоторецепторов. Однако с-волна ЭРГ не может быть зарегистрирована без нормальных физических и биохимических связей между пигментным эпителием и наружными сегментами фоторецепторов, обновления дисков, фотохимических превращений зрительных пигментов и нормального питания сетчатки. Отделение пигментного эпителия от наружного сегмента фоторецепторов, отслойка сетчатки, приводит к функциональной несостоятельности сетчатки, сопровождающейся нерегистрируемой ЭРГ.