Сенильные изменения слуховой системы по данным электрофизиологических и гистофизиологических исследований

14 Июня в 11:18 937 0


Если сам факт гетеротопного развития сенильных (обычно преждевременных) изменений в слуховой системе не вызывает сейчас сомнений, то вопросы преимущественной топики и последовательности их развития дискутируются в литературе (A. Schuknecht, 1964; К. А. Малхазова, 1971 и др.). Разрешение этих проблем потребовало проведения специальных экспериментальных исследований электрофизиологического и гистофизиологического плана. 

Интерпретация полученных данных основывалась, с одной стороны, на учете известных структурно-функциональных зависимостей, а с другой — на изучении изменений, развивающихся в различных структурных образованиях в ответ на воздействие адекватного раздражителя (Я. С. Винников, Л. Н. Титова, 1959; В. Ф. Аничин, 1969; К. Nybert, 1953; N. I. Kiang, .W. Peak, 1960 и др.). 

Электрофизиологические исследования

При изучении биоэлектрической активности улитки у животных принималась во внимание зависимость микрофонного потенциала от функционирования наружных волосковых клеток и ригидности базилярной мембраны спирального органа, а потенциала действия — от деятельности нейронов спирального ганглия (G. Pestatozza et ai , 1955; N. I Kiang, W. Peak, 1960; H. Davis, S. R. Silvermann, 1966 и др.). На основании этих предпосылок у старых животных по сравнению с молодыми выявлены возрастные изменения на уровне всех упомянутых структур улитки (G. Pestalozza et ai., 1955). Результаты собственных электрофизиологических исследований (А. И. Лопотко, 1975), базирующихся на тех же предпосылках, позволили отметить, что областью преимущественных сенильных сдвигов следует считать спиральный ганглий. 

Так, нами установлено, что у молодых наркотизированных животных при отсутствии звуковой нагрузки амплитуда микрофонного потенциала в ответ на звуковой фильтрованный щелчок (0,1 мс) интенсивностью 54 дБ составила 18,8, а акционного потенциала — 51,3 мкВ. У старых животных эти величины соответствовали 17,4 и 44,4 мкВ. При увеличении интенсивности стимулирующего сигнала (акустического щелчка) до 66 дБ амплитуда микрофонного и акционного потенциалов возрастали. У молодых животных (рис. 1) прирост амплитуды микрофонного потенциала составил 19,5, а для акционного — 30,7 мкВ. У старых животных прирост был небольшой, особенно для акционных потенциалов,— соответственно 17,2 и 23,2 мкВ. 

Биопотенциалы с мембраны круглого окна у молодой (б, в) и старой (б1, в1) кошки в ответ на звуковой щелчок 0,1 мс при интенсивности у конца звуковода 54 дБ и 66 дБ. Калибровка (а) — отметка времени 0,5 мс — по горизонтали и амплитуды 50 мкВ — по вертикали
Рис. 1. Биопотенциалы с мембраны круглого окна у молодой (б, в) и старой (б1, в1) кошки в ответ на звуковой щелчок 0,1 мс при интенсивности у конца звуковода 54 дБ и 66 дБ. Калибровка (а) — отметка времени 0,5 мс — по горизонтали и амплитуды 50 мкВ — по вертикали

После звуковой нагрузки уменьшение биоэлектрической активности периферического отдела слуховой системы шло, прежде всего, за счет уменьшения амплитуды акционного потенциала. У старых животных это падение было несколько большим, составляя в среднем 14,9 мкВ, против 9,7 — у молодых. 

Изучение вызванных потенциалов слуховой зоны коры у людей пожилого и старческого возраста позволило и здесь выявить определенные патофизиологические сдвиги. Последние выражались в более быстром, чем у молодых людей, проявлении феномена «насыщения» (Б. М. Сагалович и др., 1978). 

Авторадиографическое исследование

Авторадиографическое исследование использовалось с целью установления преимущественной топики и патогенеза возрастных инволюционных изменений на различных уровнях слуховой нервной системы. Метод применялся потому, что позволял по интенсивности и количеству треков (автографов) меченого вещества, введенного в организм, судить о содержании и активности этого вещества на уровне органа, ткани и даже клетки (Д. Бойд, 1957; В. Ф. Аничин, 1969). В качестве индикатора при оценке белкового обмена бралась одна из незаменимых серосодержащих аминокислот — метионин, меченая радиоактивным изотопом 35S. Вне состава белков эта аминокислота быстро ассимилируется, являясь источником метальных групп. В организме используется для метилирования различных азотистых соединений. 

Исследования проводились на молодых и старых морских свинках в условиях звуковой нагрузки тоном 4000 Гц, интенсивностью 100 дБ у перепонки от уровня 2-10 в -5 степени Па при экспозиции 1; 3 и 6 ч. Умерщвление животных и время окончания звуковой нагрузки приурочивались ко времени максимального накопления метионина в нервной ткани. У забитых животных выделяли височные кости, кусочки продолговатого мозга, где располагался кохлеарный комплекс, и мозг из слуховой зоны коры. После обработки препаратов треки радиоактивного метионина подсчитывались на уровне наружных волосковых клеток спирального органа; клеток спирального ганглия; волокон слухового нерва, расположенного внутри канала колонки; клеток слуховых ядер и слуховой зоны коры. Анализ полученных данных показал, что в отсутствие звуковой нагрузки треки метионина прослеживаются на всех уровнях слуховой, системы без выраженного различия у молодых и старых животных. 

В условиях звуковой нагрузки уменьшение интенсивности включения метионина 35S у старых животных шло быстрее, особенно в течение первого часа. При указанном сроке озвучивания количество треков снижалось: в волосковых клетках спирального органа молодых животных — до 72, а старых — до 35% (разница 37%); в клетках спирального ганглия — соответственно 89 и 38,5% (разница 50,5%); в волокнах слухового нерва — 56 и 32% (разница 24%); в клетках слуховой зоны коры — 68 и 51% (разница 17%). Для нейронов слуховых ядер такой разницы отметить не удалось. При слуховой нагрузке в течение 3 и, особенно, 6 ч число треков у старых животных уменьшалось несколько быстрее, чем у молодых. 

Таким образом, преимущественное падение числа треков у старых животных в сравнении с молодыми при указанной звуковой нагрузке проявлялось в определенной последовательности: спиральный ганглий, спиральный орган, слуховой нерв, слуховая зона коры (рис. 2). 

Количество треков метионина 35S в слуховой системе молодых и старых животных до и после звукового воздействия: а— спиральный орган; б —спиральный ганглий; в —слуховой нерв; г — слуховые ядра; д —слуховая зона коры. По оси абсцисс — время озвучивания (часы); по оси ординат — количество треков, приходящихся на 100 м2 в процентах по отношению к контрольным группам.
Рис. 2. Количество треков метионина 35S в слуховой системе молодых и старых животных до и после звукового воздействия: 
а — спиральный орган; 
б —спиральный ганглий; 
в —слуховой нерв; 
г — слуховые ядра; 
д —слуховая зона коры. 
По оси абсцисс — время озвучивания (часы); по оси ординат — количество треков, приходящихся на 100 м2 в процентах по отношению к контрольным группам.


Полученные данные позволяют предположить, что в старческом возрасте, особенно в условиях адекватной для слуха нагрузки, белковый синтез на разных участках слуховой системы замедляется. То, что это замедление нагляднее проявляется именно на первом часе озвучивания, а затем нивелируется, по-видимому, связано, с одной стороны, с уменьшением адаптационных возможностей стареющего анализатора быстро реагировать на раздражитель, а с другой — с наличием в нем сильных приспособительных механизмов. Результаты исследования позволили, в известной мере, судить и о преимущественной топике возрастных изменений слуха у животных. Таким уровнем, вероятно, следует считать периферические невральные структуры слуховой системы (спиральный ганглий и рецепторные клетки спирального органа). Центральные отделы слуховой системы с возрастом изменялись меньше. 

Несмотря на известную относительность сравнения возрастных изменений слуха у человека и животных, между результатами авторадиографических и ауднологических исследований можно провести некоторые параллели: в старости превалирует периферический, а точнее «ганглионарный» тип тугоухости. 

Особенности содержания гликогена в спиральном органе молодых и старых животных до и после звукового воздействия

Уточнению некоторых аспектов патогенеза и преимущественной топики инволюционных сдвигов в улитке послужил и исследования, составившие данный раздел работы. Выбор метода, разработанного Я. А. Винниковым и Л. К. Титовой (1961), определялся тем, что в развитии инволюционных изменений в улитке определенное место отводится истощению энергетических ресурсов спирального органа, тканевой гипоксии. В этом плане изучение гликогена, содержащегося только в нейроэпителиальных структурах этого органа, а также гликогена, синтез которого происходит в аэробных, а распад (гликогенолиз) в анаэробных условиях, представляет известный интерес. Это тем более целесообразно, что гликогену рецепторных клеток спирального органа приписывают восстановительную функцию в отношении белков, подвергнутых обратимой денатурации в ответ на воздействие экзо- или эндогенных факторов, в том числе и возрастного генеза (Я. А. Винников и Л. К. Титова, 1961; В. Ф. Анилин, 1971 и др.). 

Исследования проведены на старых (свыше 6 лет) и молодых (5—6 мес.) морских свинках до и после 3-часового звукового воздействия током 4000 Гц при интенсивности 109 дБ над уровнем 2•10 в -5 степени Па у барабанной перепонки. Выделенные по Я. А. Винникову и Л. К. Титовой (1961) улитки обрабатывали на гликоген по методу Шабадаша, разделяли на отдельные завитки, из которых приготавливали тотальные плоскостные препараты. О наличии гликогена судили по розоватым включениям в цитоплазме клеток и характеру распределения этих включений. При микроскопии у молодых неозвученных животных обнаруживалась значительная концентрация гликогена в наружных волосковых клетках, нарастающая от основного завитка к апикальному. Гликоген в виде гранул локализовался в базальном и апикальном отделах клеток. Во внутренних волосковых клетках гликоген не обнаруживался. Изложенные данные согласовывались с данными литературы. 

После 3-часовой звуковой нагрузки выявлялась определенная динамика в содержании гликогена в наружных волосковых клетках спирального органа. Изменения проявлялись в понижении интенсивности окраски, уменьшении количества гранул, округлении самих волосковых клеток в нижнем и отчасти средненижнем завитках улитки как молодых, так и старых животных. Содержание гликогена в верхних завитках молодых неозвученных животных было таким же, как и у озвученных (В. Ф. Аничин, 1971). 

Несколько икая картина наблюдалась у старых животных (А. И. Лопотко, 1975). В наружных волосковых клетках основного завитка неозвученных старых животных количество гликогена было меньшим, чем при тех же условиях у молодых. Гликоген здесь отсутствовал полностью и определялись лишь контуры клеток, имеющих округлую форму. Для остальных завитков такой разницы выявить не удалось. Малое количество гликогена в клетках основного завитка улитки у неозвученных старых животных не позволяло оценить особенности его содержания на уровне этого завитка после звукового воздействия. Это можно было сделать только для среднего и верхнего завитков. 

После звуковой нагрузки в цитоплазме наружных волосковых клеток средненижнего завитка улитки старых животных отмечено некоторое уменьшение гликогена. Последнее, однако, было не большим, чем при тех же условиях у молодых. Содержание гликогена в верхних завитках у старых и молодых животных, подвергшихся звуковому воздействию, не отличалось от такового у неозвученных. Следует предположить, что наличие гликогена в наружных волосковых клетках спирального органа обеспечивает им известную резистентность к гипоксии, которая может обусловливаться и сенильными сосудистыми расстройствами в лабиринте. В пользу этого говорят и данные наших электрофизиологических исследований. 

Изложенные сведения дали определенное представление о патогенезе и преимущественной топике возрастных инволюционных изменений в слуховой системе. Так, авторадиографические исследования белкового обмена в условиях звуковой нагрузки позволили выявить сдвиги на уровне рецепторных клеток, клеток спирального ганглия, волокон слухового нерва, слуховой зоны коры. Большие изменения отмечены на уровне периферических невральных структур слуховой системы и, в первую очередь, на уровне спирального ганглия. 

Исследования по биоэлектрической активности улитки подтвердили наличие в ней возрастных инволюционных изменений, которые по своему характеру оказались менее выраженными для рецепторных элементов. К возможным причинам инволюционных изменений в периферических отделах слуховой системы следует отнести тканевую гипоксию. Последняя, в свою очередь, может предопределяться ангиосклеротическими изменениями в лабиринте (В. Ф. Аничин, 1968; К. А. Малхазова, 1971) и воздействием шума на орган слуха (К. Н. Voteen, 1965; Н. W. Ades et al., 1968; Н. Spoendlin et al., 1973 и др.). Названные  факторы, включая хроническое воздействие на орган слуха окружающего шума, обычно сопутствуют старости. То, что в этой ситуации рецепторные структуры спирального органа изменялись не больше, чем ганглионарные, по-видимому, связано с наличием в них не только аэробного, но и анаэробного обмена, который обеспечивался гликогеном, содержащимся в наружных волосковых клетках. Исследования, проведенные нами, показали хорошую сохранность механизма анаэробного обмена в улитке старых животных.

Результаты собственных данных показали, что с возрастом страдают преимущественно периферические структуры слуховой системы, причем чаще ганглионарные, чем рецепторные. Эти данные коррелируют с результатами наших психоакустических исследований. В соответствии с последними, пресбиакузис проявляется преимущественно как «периферический» тип нейрогенной тугоухости, при которой отсутствие ФУНГ (с ним связывают поражение рецепторных клеток улитки) наблюдалось чаще, чем его наличие.

Лопотко А.И., Плужников М.С., Атамурадов М.А.
Старческая тугоухость (пресбиакузис)
Похожие статьи
показать еще
 
Оториноларингология