Введение к работе
Актуальность проблемы. Основные направления изучения функции вестибулярного анализатора определяют актуальность, теоретическую и практическую значимость проблемы межлабиринтной асимметрии Благодаря обширным функциональным связям с центральными нейроструктурами, другими анализаторными системами, вегетативной нервной системой вестибулярный анализатор представляет для фундаментальных исследований физиологии человека и животных особый интерес (Левашов М М , 1984, Орлов И В , 1998, Бабияк В И , Гофман В Р , Накатис Я А , 2002, и др ) Больные с нарушением функции вестибулярного анализатора являются одними из самыми сложных для диагностики и лечения, поэтому совершенствование методов исследования, новые факты о физиологии и патофизиологии вестибулярного анализатора способствуют успеху развития не только клинической вестибулологии, но и других клинических дисциплин В последнее время многие клиницисты отмечают растущее число больных, страдающих головокружением (Склют И А, Цемахов С Г, 1990, Гофман В Р , Корюкин В Е , 1994, Бабияк В И , Ланцов А А , Базаров В Г, 1996, Лиленко С В., 2000; Патякина О К, Янов Ю К, Егоров В И., 2000; Еремина Н В , Грищук В Н , 2001; Говорун М Н , 2003, Ва-loh R.W., 1994, Mahoney G.F , Luxon L M , 1997 и др) Воздействие на организм человека ускорений, вибрации, шума, перегрузок, микрогравитации, превышающих по своей длительности и интенсивности физиологически допустимые уровни, обусловливает возникновение ряда патологических состояний, касающихся, как специфических сенсорных структур внутреннего уха, так и организма в целом (Андреева-Галанина Е Ц, Артамонова В Г, 1963, Винников Я А., Газенко О Г, Титова Л К и др , 1971, Налимова Т А , 1987; Базаров В.Г , 1988, Левашов М М, Лиленко С В , Маслова Е П и др , 1990, Измеров Н Ф , Суворов Г А , Куралесин Н А ,1999, Митрофанов В В , 2002, Carpenter Р Et al, 1989, Parker D , 1976, Pyzkko Y et al, 1989, и др ). У человека обеспечение равновесия зависит от вестибулярной, зрительной, проприоцептивной систем, а также от тактильной и глубокой кожной чувствительности Потоки информации интегрируется в центральной нервной системе и модулируются активностью ретикулярной формации, экстрапирамидной системы, мозжечка и коры головного мозга, при участии вегетативной нервной системы (Рис 1) Формирование,
развитие и степень вестибулярной дисфункции при некоторых заболеваниях или при воздействии факторов внешней среды имеет решающую зависимость от характера межлабиринтной вестибулярной асимметрии (Левашов М.М., 1984, Горгиладзс Г.И., Самарин Г.И., Брянов И.И., 1986; Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1988;идр.).
Мозжечок
Ретикулярная формация
Экстрапирамиднзя система
Вегетативная нервная система
L..
Зрение
Поверхностная ч унетв ител ь ность
..-І
Мьписчно-
суставпая
чувствительность
Витальная
иитегративная
система
«РАВНОВЕСИЕ»
Осознанное /(2/ движение А* ^^ головой и Sr, J
телом \ /
Контроль за
глазодп и гаге л ьн ой
активностью
Контроль за позой inl (статика) Ч*
Контроль за
*
двигательными
навыками
(динамика)
Вестибулярный ядерный комплекс
Рис.1. Схема формирования ft реализации механизмов равновесия
(по L.M.Luxon, 1989, с дополнениями и изменениями)
Несмотря на большие достижения в оториноларингологии, невропатологии, физиологии и в других смежных медицинских дисциплинах, в решении вопросов диагностики и терапии вестибулярной дне -
5
функции остается много неразрешенных на сегодняшний
день проблем А именно, конкретизация понятия о физиологических параметрах межлабиринтнбй асимметрии (нормы), определение доклинических форм вестибулопатий, решение вопросов профессионального отбора и ряд других Необходимы дальнейшие исследования в целях подтверждения значимости межлабиринтной вестибулярной асимметрии (МЛА) в патогенезе вестибулярных нарушений для использования ее в качестве диагностического и прогностического критерия при заболеваниях и при профессиональном отборе, а также при выборе методов выявление вестибулярной дисфункции в зависимости от возраста, пола, профессиональной деятельности и конституциональных особенностей отдельных лиц Ценность МЛА для теории вестибулярного анализатора как функциональной системы заключается в ее способности флюктуировать в определенных пределах нормы, возрастать в определенных лимитах в доклинической стадии вестибулярной дисфункции и существенно выходить за эти лимиты при явных клинических формах заболевания вестибулярной системы (ВС) Являясь облигатной функцией ВС, МЛА одновременно отражает и степень дисфункции этой системы, а потому может быть принята в качестве решающего критерия в оценке функционального состояния вестибулярного анализатора (ВА) Научный аспект проблемы заключается в концепции системного подхода к данной проблеме, теоретические положения которой разработаны выдающимся отечественным физиологом П К.Анохиным (1948, 1962), а в части, касающейся вестибулярного анализатора, - рядом российских оториноларингологов (Янов Ю К , Герасимов К В , 1995; Гофман В Р , Герасимов К В , 1995, Янов Ю К., 1997, Герасимов К.В , 1997) Методологической основой многих правил выявления вестибулярной дисфункции является системное, эволюционно обусловленное, взаимодействие вестибулярного и зрительного анализатора (Бабияк В И , Янов Ю К , 2007), при котором практически любая вестибулярная дисфункция проявляется изменениями в оптомоторной системе, как функции зрительного анализатора, и в сфере специфических и неспецифических вестибулярных реакций (сенсорных, соматических и вегетативных)
Настоящая работа обобщает многолетние исследования, проводившиеся на кафедре болезней уха, горла и носа Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им И И Мечникова в соответствии с планами государственных целевых программ.
Цель исследования
Определение роли и значения межлабиринтной вестибулярной асимметрии (МЛА), в пределах ее физиологических значений, как об-лигатного фактора в генерации спонтанной физиологической активности ВС, определяющей готовность ее и всей статокинетической системы (СКС) к немедленному реагированию на нарушение равновесия и приведению его в адекватное состояние А также установление роли МЛА в формировании патофизиологических (патогенетических) механизмов вестибулярной дисфункции и в активизации механизмов стабилизации нарушенных физиологических функций СКС
Таким образом, цель исследования предусматривает повышение эффективности диагностики, лечения и профилактики патологии статокинетической системы путем разработки новых теоретических положений и современных методологических подходов к проблеме дифференциальной диагностики лабиринтных и экстралабиринтных форм на основе применения комплексного анализа результатов экспериментальных исследований на животных и клинических наблюдений за больными с вестибулярной дисфункцией
Задачи исследования
1. Провести на основе литературных данных анализ современ-
ных представлений о структурно-функциональной организации статокинетической системы и системообразующей роли вестибулярного анализатора как первичного звена, обеспечивающего в процессе эволюции развитие всех остальных анализаторных систем инвариантной жизненно значимой информацией о направлении и величине силы земного притяжения и об аналогичных параметрах силы инерции при вращательных и прямолинейных движениях
Оценить методологические и методические основы диагностики функции равновесия в аспектах определяющей роли МЛА в норме и патологии ВС.
Определить диагностическую значимость метода видеоокуло-графии для комплексной оценки нормального и патологического состояния вестибулярной системы, в частности, на основе разработки нового показателя степени и характера межлабиринтной асимметрии
Выявить особенности характера и степени МЛА по данным ВОГ у больных с патологией ушного лабиринта в целях разработки диагностических критериев при дисфункции вестибулярной системы периферического генеза
7
5. Выявить особенности характера и степени МЛА по
данным ВОГ у больных с ретролабиринтными нарушениями в целях разработки диагностических критериев ВС при ее дисфункции центрального генеза.
Провести теоретический анализ полученных результатов, основанный на современных концептуальных положениях об организации основных функций мозга, направленный на уточнение существующих представлений о функции равновесия и патогенетических механизмах ее нарушения. Обосновать применение концепции «физиологической асимметрии» к вестибулярной системе, в аспекте главенствующей роли МЛА в реализации возможности отслеживать направление сил земного притяжения и инерции (определивших для всех без исключения организмов такие понятия, как «верх — низ»), и векторы двигательной активности, без которых витальные биологические процессы невозможны или существенно ограничены
Подготовить научные и практические рекомендации по совершенствованию диагностики заболеваний, связанных с нарушением функции равновесия, особенно в доклинических стадиях вестибулярной дисфункции на основе оценки характера и степени МЛА
Разработать оптимальные критерии контроля за состоянием ВС на основе показателей МЛА при хирургических вмешательствах, предусматривающих инвазивное действие в отношение структур внутреннего уха и послеоперационной реабилитации пациентов, по данным ВОГ.
Определить необходимый комплекс вестибулометрических (видеоокулографических) методик, определяющих критерии профессионального отбора для специальностей, связанных с воздействием ускорений, шума, вибрации, а также диагностику различных стадий вибрационной болезни на основе значений межлабиринтной асимметрии.
10 Исследовать структурно-функциональную организацию ре-
цепторных органов экспериментальных животных, в частности, морфологическую асимметрию между соответствующими рецепторными органами правого и левого лабиринтов. Определить ультраструктурные изменения в вестибулярном аппарате экспериментальных животных при воздействии таких физических факторов, как ускорения, вибрация, шум, микрогравитация, как базисных (причинных) факторов патологии вестибулярной системы, и обосновать возможные аналогии
8 изменений, возникающих у лиц подвергающихся воздействию знакопеременных ускорений в условиях профессиональной деятельности.
Научная новизна
Впервые на основе экспериментальных и клинических данных разработана новая концепция функционального состояния ВС, заключающаяся в следующем МЛА изначально (врожденно, с определенными изменениями в течение жизни) существует у каждого организма имеющего, билатеральное строение, и имеет вполне конкретный физиологический диапазон, который носит определенный характер (индивидуальный, видовой, и т.д ), в пределах которого функционирует статокинетическая система. Причем, чем этот диапазон меньше, тем чувствительность вестибулярной системы выше, и наоборот При патологии (заболеваниях) или при воздействии чрезмерных по интенсивности «адекватных» стимулов, превышающих физиологические параметры (частота, длительность, сила и тд.) происходит выход МЛА из присущего конкретному организму физиологического диапазона, это дает начало комплексу защитных физиологических компенсаторных, а в дальнейшем патологических реакций
Впервые изучены особенности формирования и динамики нистаг-менного процесса, на основании видеоокулографического (ВОГ) компьютерного анализа характеристик нистагма, а именно его частотных, амплитудных и скоростных характеристик, как у здоровых лиц, так и у больных при некоторых заболеваниях (отосклероз, нарушения кровообращения в сосудах головного мозга и, в частности, в вертеб-робазилярном бассейне, при периферическом кохлеовестибулярном синдроме), а так же у лиц подвергавшихся в процессе трудовой деятельности воздействию знакопеременных ускорений
Впервые проведен видеоокулографический мониторинг пациентов во время операций при отосклерозе и обоснована его эффективность.
Впервые с помощью предлагаемых приемов видеоокулографии установлены объективные критерии оценки эффективности различных лечебных и реабилитационных мероприятий у пациентов, страдающих головокружением при некоторых заболеваниях статокинетиче-ской системы центрального и периферического генеза
Впервые определены критерии МЛА в сочетании с характером пу-пилломоторных реакций для определения вестибулярной дисфункции, в том числе ее доклинических и начальных форм
Впервые определены видеоокулографические критерии первичного профессионального отбора для специальностей, связанных с воздействием вибрационных ускорений, и позволяющие определять группы "риска" среди данного контингента работающих
Практическая значимость работы
Практическая значимость настоящего исследования заключается в разработке комплекса вестибулометрических приемов на основе ВОГ (саккады, слежение, оптокинетический, битермальный калорический, вращательный тесты, пупиллометрия и РПГ), направленных на выявление характера и степени межлабиринтной асимметрии, способствующих диагностике вестибулярных расстройств при некоторых заболеваниях статокинетической системы центрального или периферического происхождения, особенно их начальных и доклинических форм.
Разработаны объективные видеоокулографические критерии оценки эффективности различных лечебных и реабилитационных мероприятий у пациентов, страдающих головокружением при некоторых заболеваниях статокинетической системы центрального и периферического генеза Это позволяет оценить результаты вестибуло-адаптационной терапии и, следовательно, рекомендовать определенную, наиболее адекватную лечебную тактику у этих пациентов Установлены критерии МЛА в сочетании с характером пупилломоторных реакций, позволяющие повысить точность определения вестибулярной дисфункции на вегетативном уровне, в том числе ее доклинических и начальных форм
Определена эффективность интраоперационного мониторинга с использованием ВОГ при хирургических вмешательствах на среднем и внутреннем ухе
Предложен эффективный способ первичного профессионального отбора для специальностей, связанных с воздействием вибрационных и другого вида ускорений, а также определения групп "риска" среди данного контингента работающих, на основе комплексной оценки степени МЛА и пупиллярного рефлекса Использование данного способа позволит обеспечить эффективную экономию материальных ресурсов, обеспечивая своевременное перепрофилирование рабочих и снижение инвалидизации рабочих "шумовиброопасных" производств
Положения, выносимые на защиту
1 МЛА представляет собой физиологический механизм, обеспе-
чивающий постоянное сканирование спонтанной вестибулярной активности вокруг некой нормы, задающей пеленг пространственных координат, корректирующий в итоге функцию равновесия в гравитационном поле, являясь базисной функцией для всех адекватных сенсорных и моторных реакций организма
2. МЛА является облигатным биологическим фактором, предна-
значенным для постоянной стимуляции всей статокинетической системы (СКС), в том числе, вегетативных центров, обеспечивающих всю СКС адаптацией, включая вестибулярный анализатор и исполнительные специфические реакции к гравитации и силам инерции
Выход МЛА за пределы диапазона физиологической «нормы» является мощным афферентным сигналом для всех адаптационных систем организма, направленных на разрешение возникшего биологического конфликта
Видеоокулография является высокоинформативным, современным методом изучения окуломоторных и вестибулоокулярных реакций человека, позволяющим с высокой степенью вероятности определять нормативные функциональные показатели ВС и критерии ее дисфункции, включая субклинические и ранние формы последней.
Результаты клинических наблюдений, позволяют считать, что индивидуальная МЛА составляет не более 10%.
Внедрение в практику
Материалы работы внедрены и широко используются в работе клиник оториноларингологии, неврологии, травматологии, профессиональных болезней СПбГМА им И И Мечникова, в частности, для ранней диагностики патологический состояний ВС, при интраоперацион-ном мониторинге, при профотборе
Материалы диссертации используются в учебно-педагогическом процессе в Военно-медицинской академии им С М.Кирова (2007), в Санкт-Петербургском медицинском университете им. академика И П Павлова (2007), в Санкт-Петербургской медицинской академии
последипломного образования (2007), Санкт-Петербургском
НИИ уха, горла, носа и речи (2007)
Фрагменты диссертационного исследования были использованы при подготовке учебного пособия для врачей «Состояние слухового и вестибулярного анализаторов у работников шумовибрационных производств» (утв. УМО МЗ РФ 2001 г ) и ряда методических документов регионального уровня (Санкт-Петербург) Результаты исследования используются в учебно-педагогическом процессе на кафедрах оториноларингологии, неврологии и профессиональных заболеваний СПбГМА им И И.Мечникова и составили основу учебных пособий для отечественных и иностранных студентов, интернов и врачей факультета дополнительного последипломного образования- «Оториноларингология Учебное пособие к практическим занятиям для студентов медицинских ВУЗов» (утв УМО МЗ РФ. - 2001 г); «Tutorial for foreign students to be used in preparation for tutorials in otorhinolaryngol-ogy» (утв УМО МЗ РФ - 2001 г.).
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседаниях Ленинградского и Санкт-Петербургского научно-медицинского общества оториноларингологов (2000, 2001, 2002, 2003, 2004 гг), а также ряде международных, федеральных и регионарных конференциях, съездах, в том числе- XV Всероссийский съезд оториноларингологов (С Петербург, 1995), «Проблемы оптимизации образа жизни и здоровья человека» (С.Петербург, 1995), «Теоретические и практические проблемы современной вестибулологии» (С Петербург, 1996), «Fourth international congress on sound and vibration» (St Petersburg, 1996), «Современные проблемы оториноларингологии» (Выборг, 1997), «Проблемы санитарно-эпидемиологического благополучия населения Северо-Западного и других регионов Российской Федерации» (С Петербург, 1997), «Медико-биологические и эко-лого-гигиенические проблемы оценки и прогнозирования воздействия факторов окружающей среды» (С Петербург, 1998), «Проблемы теории и практики укрепления общественного и индивидуального здоровья в современных условиях (С Петербург, 1999), XVI съезд оториноларингологов РФ "Оториноларингология на рубеже тысячелетий» (Сочи, 2001), «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (С Петербург, 2001), «People Health, Seven Russian National Congress» (ST Petersburg, 2002), Регионарная научно-практическая конференция (Архангельск, 2003), «Проблемы охраны
здоровья населения и окружающей среды» (С Петербург, 2003), Всероссийская научно-практическая конференция «Н П Симановский -основоположник отечественной оториноларингологии» (С Петербург, 2004), XVII съезд оториноларингологов (Н Новгород, 2006)
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 59 научных работ, из них 16 в журналах из списка ВАК, учебное пособие для врачей и 2 учебных пособия (утв. УМО МЗ РФ), 3 методические рекомендации, одна монография
По результатам исследований получены- авторское свидетельство на изобретение «Способ определения профессиональной пригодности для работ, связанных с воздействием вибрационных ускорений» (№1782538 от 22 августа 1992 года), два патента «Способ определения профессиональной пригодности для работ, связанных с воздействием вибрационных ускорений» (№2003136796 от 23 12 03), «Способ определения вестибулярной дисфункции» (№2003136797 от 23 12 03) и зарегистрировано две заявки на патенты «Способ диагностики вестибулярной дисфункции» (№2006124491 от 07 07 2006) и «Способ диагностики Арнольда-Киари І у больных с кохлеовестибулярной дисфункцией» (№2007119742 от 28 05.2007). Структура и объём диссертации
Диссертация изложена на 296 страницах машинописного текста, содержит 84 таблицы и 75 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, пяти глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографии, включающей 371 источник, из них* 218 - отечественных и 153 - иностранных авторов
