К теории Гельмгольца есть вопросы

Формирование аккомодации в глазу человека прошло длительный эволюционный путь, и природа приложила все усилия, чтобы механизм ее реализации был как можно более совершенным с позиции биомеханики и экономичным с энергетической точки зрения.

Под аккомодацией понимают способность глаза создавать четкое изображение объектов, находящихся на разных от него расстояниях, вблизи и вдали, это достигается благодаря изменению геометрической формы хрусталика.¹

Несколько поколений врачей-офтальмологов выросли на классической теории Германа фон Гельмгольца, согласно которой в покое цилиарные мышцы расслаблены, цинновые связки хрусталика натянуты, а сам хрусталик имеет форму сжатого эллипсоида. При напряжении цилиарная мышца сокращается, связки расслабляются и хрусталик принимает форму выпуклого эллипсоида.

Но у исследователей стали возникать вопросы: почему, когда цилиарная мышца расслаблена, цинновые связки хрусталика натянуты и расслабляются при ее сокращении. Это же противоречит закону физиологии: при сокращении мышцы  натягивается связка. А еще удивляло: как небольшая по величине цилиарная мышца может изменить форму столь объемного хрусталика. При этом, как известно, хрусталиковые связки не имеют непосредственного прикрепления ни к одной порции цилиарной мышцы, а конечная точка их фиксации — передние кортикальные слои стекловидного тела. Более того, при сокращении различных порций цилиарной мышцы происходит перемещение узловых точек фиксации связок.

Эти и другие дискуссионные вопросы к классической теории аккомодации демонстрируют, что хрусталиковый механизм ее реализации до сих пор продолжает изучаться и обсуждаться. Исследования показывали, что способность глаза видеть предметы на различном расстоянии реализуется не только через изменение преломляющей силы хрусталика. В этом участвует комплекс взаимосвязанных между собой структур глаза, которые и предопределяют возможность видеть предметы на разном расстоянии и обеспечивать различную по продолжительности работу на близком расстоянии.

По современным представлениям, в реализации механизма аккомодации у человека наряду с иридоциклохрусталиковым комплексом (ИЦХК) участвуют такие структуры, как стекловидное тело, экстраокулярные мышцы. Ключевую роль в механизме аккомодации играет изменение формы хрусталика.

Предложенная проф. Корниловским новая концепция участия гидравлического компонента в реализации механизма хрусталиковой аккомодации базируется прежде всего на анатомо-топографических особенностях прикрепления самой мощной меридиональной порции цилиарной мышцы — мышцы Брюкке в области склеральной шпоры и корнеосклеральной трабекулы, а второй ее конец вплетается в хориоидею. А также на особенностях гидростатической системы хрусталика, о которой, по словам спикера, мало данных в научной литературе.

Уникальная гидростатическая система

Докладчик, ссылаясь на работу проф. Золотарева², подробно остановился на концепции наличия гидравлического компонента в реализации механизма хрусталиковой аккомодации и на рассмотрении хрусталика как уникальной закрытой гидростатической системы. Он обратил внимание на трабекулярную сеть глаза. Трабекулы представляют собой волокна соединительной ткани цилиарной мышцы, роговицы и склеры, растянутые в ходе гониогенеза, а внутренняя стенка склерального синуса (Шлеммова канала) содержит сухожилия цилиарной мышцы. Именно это предопределяет функциональную связь, когда при сокращении цилиарной мышцы будет происходить натяжение и склеральной шпоры, и корнесклеральной трабекулы, и раскрытие Шлеммова канала, и его наполнение внутриглазной жидкостью (ВГЖ), что будет приводить к быстрому снижению давления в переднем отделе глаза. Соответственно, при расслаблении цилиарной мышцы будут суживаться межтрубекулярные щели, ухудшаться отток ВГЖ и уменьшаться просвет склерального синуса.

Именно с этих позиций мы можем сегодня объяснить научное открытие акад. А.П. Нестерова об обратимости функциональной блокады склерального синуса глаза человека — эффект Нестерова.⁴ У специалистов уже не вызывает сомнения важная роль этого механизма в патогенезе первичной отрытоугольной глаукомы (ПОУГ).

Еще в 2010 году Корниловский с коллегами впервые рассмотрел склеральный синус как своеобразный гидравлический клапан, обеспечивающий быстрое снижение давления в передней и задней камерах глаза при аккомодационном сокращении меридиональной порции цилиарной мышцы. Они выяснили, что гидростатическое равновесие между давлением в хрусталике передней и задней камер обеспечивает капсула хрусталика, которую можно рассматривать как изогнутой формы диафрагму, разделяющую две гидростатические системы с различным уровнем давления.

Благодаря описанному Нестеровым гидростатическому буферному эффекту, внутриглазное давление (ВГД) не оказывает влияния на хрусталик. Тем не менее он реагирует на быстрое понижение ВГД. Спикер сделал акцент на том, что в открытой гидростатической системе хрусталика уровень давления устанавливается за счет ультрафильтрации и диффузии ВГЖ с участием механочувствительных белков-рецепторов — аквапоринов.

Сегодня уже доказано, что именно аквапорины формируют ионные каналы в капсуле хрусталика, субкапсулярном кубическом эпителии и волокнах хрусталика. Эти каналы избирательно пропускают молекулы воды. Не случайно за их открытие (2010 г.) Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян были удостоены в 2021 году Нобелевской премии по физиологии и медицине.³

Эффект быстрого снижения давления в переднем отрезке глаза с участием склерального синуса опережает монокулярное аккомодационное и бинокулярное аккомодационно-конвергентное повышение ВГД с соответствующими гидродинамическими сдвигами в его заднем отделе. Это приводит к небольшому смещению хрусталика вперед и усиливает рефракцию глаза. Разница давлений уравновешивается эластичной капсулой хрусталика. Вот почему при понижении внешнего давления хрусталик, как пружина, расслабляется и приобретает более округлую форму. Наличие гидравлического компонента в механизме хрусталиковой аккомодации позволяет дать ответ и на вопрос, как сокращения маленькой цилиарной мышцы может изменить форму и преломляющую силу большого хрусталика.

Спикер акцентировал внимание на том, что функциональное расширение и сужение склерального синуса при аккомодации активирует секрецию и увеличивает общий объем оттекающей ВГЖ через угол передней камеры. При этом стимулируется и увеальный путь оттока ВГЖ; усиливается отток ВГЖ в отводящих канальцах, что приводит к активации венозного кровообращения в переднем отрезке глаза.

Новый взгляд на клапанный механизм работы склерального синуса при реализации гидравлического компонента хрусталиковой аккомодации расширяет понимание взаимосвязи между аккомодацией гидро- и гемодинамикой глаза при зрительной деятельности. Это также объясняет, почему возрастное ослабление аккомодации влияет на жизненно важные для глаза функции.

По словам докладчика, иридоциклохрусталиковый комплекс можно рассматривать как сердце глаза, которое бьется в определенном ритме и стимулирует его гидро- и гемодинамику и предопределяет сохранность всех внутриглазных структур. Работа этого «сердца» усиливается при полной коррекции аметропии и дневном освещении, что вызывает большее сужение зрачка, уменьшение оптических аберраций, повышение остроты зрения и, как следствие, увеличение силы аккомодационного рефлекса.

Напомнив, что аккумуляция гидродинамики идет не только в переднем, но заднем отрезке глаза, что работа ИЦХК нарушается при амитропии, спикер подчеркнул целесообразность своевременной очковой и контактной коррекции амитропии, которую можно рассматривать как важный фактор профилактики раннего развития пресбиопии. А если учесть, что нарушение работы ИЦХК при пресбиопии можно рассматривать как важное патогенетическое звено в развитии такой возрастной патологии, как катаракта, глаукома, ВМД, то рефракционную оптическую коррекцию можно рассматривать как фактор профилактики и этих заболеваний.

Рассматриваемая концепция меняет взгляд специалистов на механизм пресбиопии. Они знают, что рост хрусталиковых волокон останавливается уже по завершению рефрактогенеза, что физиологический кросслинкинг белков и волокон хрусталика под влиянием ультрафиолетового излучения — тот фактор, который делает хрусталик более жестким. Осюда вытекает еще одна важная задача — своевременная защита хрусталика от внешнего ультрафиолетового излучения.

Пациентам врачи рекомендуют этот способ профилактики. Тем более, что арсенал этих методов огромен  — различные варианты солнцезащитных очков со светофильтрами, очки с фотохромными корригирующими стеклами, контактные линзы, обеспечивающие надежную ультрафиолетовую защиту, которая вместе с коррекцией амитропии профилактирует раннее развитие пресбиопии и возрастной патологии глаза, отдаляя сроки проведения лазерных и хирургических операций.

1. Glasser A. Accommodation. Adler’s physiology of the eye: clinical application (11th edition). New York: Saunders/Elsevier. 2011, 41.
2. Золотарев А.В. Микрохирургическая анатомия дренажной системы глаза. Самара, 2009, с. 22-23.
3. https://ross-nauka.narod.ru/03/03-281.html (Дата обращения: 25.06.2024).
4. https://naked-science.ru/article/medicine/nobelevka-po-fiziologii-ili-meditsine?ysclid=lxubuv7izu916688473 (Дата обращения: 25.06.2024).