Количественная оценка оптических характеристик хрусталика гидробионтов при катарактах различной этиологии

Бородин Алексей Леонидович; Никифоров-Никишин Алексей Львович; Никифоров-Никишин Дмитрий Львович

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_

4. Лукина Л.Ф., Смирнова Н.Н. Физиология высших водных растений. Киев: Наук. думка, 1988. 185 с.

5. Эйнор Л.О. Макрофиты в экологии водоемов. М., 1992. 256 с.

УДК: 574.24

Бородин Алексей Леонидович

доктор биол. наук, профессор ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ

E-mail: allboro@mail.ru Никифоров-Никишин Алексей Львович доктор биол. наук, профессор ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ

E-mail: n-nikishinal@mgutm.ru Никифоров-Никишин Дмитрий Львович канд. биол.наук, доцент ФГБОУ ВО МГУТУ им. КГ. Разумовского (ПКУ), г. Москва, РФ

E-mail: niknikdl@rambler.ru

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ХРУСТАЛИКА ГИДРОБИОНТОВ ПРИ КАТАРАКТАХ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Аннотация

Разработан метод количественной оценки степени помутнения хрусталика, в частности, в ходе развития катаракты.Метод позволяет осуществлять проведение экспресс-анализа оптических характеристик хрусталика при помутнениях различной этиологии.

Ключевые слова

Хрусталик гидробионтов, катаракта, оптические характеристики хрусталика, помутнение хрусталика, экспресс-анализ катаракты.

Несмотря на большое разнообразие факторов, приводящих к возникновению катаракты, самым существенным является то, что при катаракте всегда происходит уменьшение общего количества белка в хрусталике. Этот процесс является специфическим проявлением катаракты, и он не тождественен процессам старения хрусталика. В патогенезе катаракты одной из ведущих причин является снижение обмена веществ: витаминов (рибофлавин, аскорбиновая кислота), тиоловых соединений, глюкозы и ряда ферментов [3, с. 138]. Одновременно нарушается обмен воды и электролитов, уменьшается количество ионов натрия и хрусталик набухает. Нарушаются процессы гликолиза. Уменьшение уровня гликолиза понижает энергетические запасы в хрусталике. Все эти процессы приводят к нарушению метаболизма хрусталика. Важную роль играет возрастное изменение физико-химического состояния капсулы хрусталика и нарушение ее проницаемости [1, с. 18; 2, с. 48].

Интенсивность помутнения хрусталика принято оценивать по интенсивности рассеяния света помутневшими областями. Подобная оценка носит, как правило, качественный характер. Для характеристики клинического состояния хрусталика в ходе развития катаракты многие авторы используют различные бальные системы. Текущее состояние хрусталика оценивается визуально и ему присваивается определенный бал. Например, в исследовании [4, с. 6] предлагается использовать следующую шкалу: 0-нормальный вид хрусталика, 1- след помутнения, 2- небольшое помутнение, 3- промежуточное помутнение,

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_

4- значительное помутнение, 5- полностью мутный хрусталик. Следует отметить, что подобная оценка носит достаточно субъективный характер. Точных методов количественной оценки оптических характеристик помутнений хрусталика предложено не было. Разработка подобных методов позволила бы детально описать ход развития помутнений хрусталика и провести сравнительный анализ развития помутнений различной этиологии.

Для получения точной количественной оценки необходимо либо измерить интенсивность рассеянного света, либо измерить изменение светового потока, проходящего сквозь хрусталик, оценив тем самым степень поглощения света помутневшими областями хрусталика (в этом случае прижизненное изучение практически невозможно). Для проведения подобных измерений необходимо использовать: калиброванный источник света со стабильными характеристиками; прибор для измерения светового потока. Полученные при этом данные позволят оценить интегральную (суммарную) величину светового потока. Для исследования распределения интенсивности рассеяния света помутневшими областями хрусталика необходимо использовать оборудование с высокой пространственной разрешающей способностью.

При изучении распределения интенсивности рассеяния света помутневшими областями хрусталика в первую очередь интересует относительное изменение интенсивности, а не абсолютные значения величин. На черно-белых фотографиях область помутнения представляется различными оттенками серого цвета. Чем светлее оттенок серого, тем выше интенсивность рассеяния света рассматриваемой зоной. Истинное относительное изменение интенсивности рассеяния света исследуемой области помутнения можно количественно оценить, зная вид передаточной функции используемого комплекта оборудования (источник света, щелевая лампа или микроскоп, дополнительные объективы, предметные и покровные стекла и т.д., пленочная или цифровая камера). Определение вида передаточной функции осуществлялось при помощи калибровочных таблиц ISO OECF Test Chart и специально созданной компьютерной программы ICL. Таблицы ISO OECF Test Chart широко используются при определении характеристик электронно-оптического оборудования. Подобные таблицы, в частности, содержат калибровочную шкалу эталонных оттенков серого цвета.

Изучение распределения интенсивности рассеянного света помутневшими областями хрусталика гидробионтов осуществлялось следующим образом: делалась серия фотографий калибровочной таблицы ISO OECF Test Chart; затем с помощью того же комплекта оборудования делались снимки исследуемых объектов. Микрофотосъемка производилась цифровой камерой Nicon-d800. Дальнейшая обработка полученных снимков велась при помощи специально созданной компьютерной программы ICL. За 100%-ную интенсивность рассеяния света принималась интенсивность рассеяния эталоном белого цвета калибровочной таблицы, за 0-ю интенсивность - интенсивность рассеяния эталоном черного цвета. Сравнение полученных данных с результатами измерений на высокоточном лабораторном фотометрическом оборудовании, показало, что расхождение составляет не более 2%. Подобной точности вполне достаточно для проведения экспресс-анализа оптических характеристик помутнения хрусталика.

Список использованной литературы:

1. Симаков Ю.Г, Никифоров-Никишин А.Л, Бородин А.Л. Хрусталик гидробионтов: морфология, биохимия, цитогенетика; М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. ун-т технологий и управления, Каф. биоэкологии и ихтиологии. Ростов-на-Дону, 2005 160 с.

2. Бородин А.Л., Никишин А.Л., Горбунов А.В., Никишин Д.Л. Статистические характеристики процессов клеточной пролиферации эпителия хрусталика рыб. Митотическая активность эпителия. Рыбное хозяйство. 2013. № 4. С. 48-49.

3. Бородин А.Л., Горбунов А.В., Никифоров-Никишин А.Л. Изменения микроэлементного состава хрусталика рыб в процессе развития катаракты. Вопросы рыболовства. 2007. Т. 8. № 1-29. С. 138-141.

4. Wall T. Methods of examination of the fish lens // 9-th Jnt. Conf. "Dipseases Fish and Shellfish". Rhodes 19-24 sept. 1999 Book Abstr. - Rhodes, 1999. - P. 6.

Текст научной работы на тему «Количественная оценка оптических характеристик хрусталика гидробионтов при катарактах различной этиологии»