Международный неврологический журнал 5 (35) 2010

Целый ряд физиологических процессов,
совершающихся в организме с участием
вегетативной системы, связан с той
 недавно описанной частью ее, которую
Frey, Scharrer и Jores называют
«оптико-вегетативной системой».
Г.И. Маркелов

Солнечная энергия — важнейший стимул эволюционного процесса, а приспособление к ней — важнейший фактор естественного отбора.
Фоторецепторный аппарат животных исторически видоизменялся в зависимости от экологических условий и особенностей развития нервной системы. Светочувствительные рецепторы (кожные фоторецепторы, дорсальные глазки — нейроны надглоточного ганглия у беспозвоночных) рассеяны далеко за пределами достаточно подробно изученной рецепторной части оптического ганглия [18].

В настоящее время имеется большой клинико-экспериментальный материал о воздействии гелиофакторов на нейрогуморальную активность гипоталамуса и гипофиз; о биологическом значении излучения солнца для кинетической (фототаксис), приспособительной (мимикрия, защитная окраска) и других реакций; о ряде активирующих влияний на организм (фотопериодизм, половой цикл, линька, яйценоскость) и т.п.
На основании накопленных знаний о многообразном действии солнечной энергии, ее влиянии на жизнедеятельность организма были обобщены основные положения об оптико-вегетативной системе (ОВС), которая воспринимает из внешнего мира солнечную энергию преимущественно не для чисто оптических (зрительных) нужд, а для оптимального функционирования вегетативной нервной системы (ВНС), нейрогуморальной регуляции деятельности всего организма.

ОВС — наиболее древний отдел ЦНС, обеспечивающий прямую биологическую связь между гелиогенным излучением и основными биохимическими процессами трансформации солнечной энергии с учетом нейрогуморальной регуляции.

Топография основных структур ОВС обеспечивает возможность прямого влияния на ЦНС и имеет самый короткий нервный путь, связывающий центральный нейрорегуляторный аппарат ВНС (в первую очередь многочисленные ядра гипоталамуса) с окружающей средой.
Тем не менее по настоящее время существуют спорные вопросы, касающиеся структурной основы ОВС.

Помимо достаточно стабильного анатомического строения оптической части зрительного анализатора, у большинства животных и человека основную морфофункциональную нагрузку — в плане влияний света на ВНС — несет задний гипоталамический корешок [6], или хиазматический дорсальный корешок ретино-гипоталамического пути (сенсорный афферентный путь, проводящий световые раздражения прямо в гипоталамус) [1].

Возможность непосредственной передачи такого раздражения косвенно можно подтвердить наличием в корешке, оптическом и других ядрах [16, 17] гипоталамуса безмякотных волокон [16, 17]. Они контактируют с расположенными вокруг зрительного углубления фоторецепторами периорбитальной области. Это наиболее старые связи и пути, область же зрительного углубления соответствует так называемому теменному (париетальному) глазу. У низших животных эти структуры (как афферентная часть рефлекторной дуги) участвуют в процессах темновой адаптации, фотопериодизме, изменении цвета кожных покровов рыб, амфибий, рептилий (реакции исчезают после повреждения периферической оптической системы).

Иначе говоря, вышеперечисленные особенности функционирования ОВС прямого отношения к акту зрения не имеют, но обусловлены световым возбуждением в том числе кожных фоторецепторов [6].

Однако тесные связи нервных структур, ответственных за проведение светового раздражения в ЦНС, во многом затрудняют изучение гистоморфологии проводников ОВС [8]. Возможно, это не тракты и корешки, а отдельные короткие нервные пучки, отходящие на всем протяжении зрительного тракта и супраоптического ядра гипоталамуса. Ряд исследователей категорически отрицает существование прямого ретино-гипоталамического пути [20], указывая на наличие ядер с размытыми границами. До сих пор существуют противоречивые представления о распределении нейронов, реагирующих на световое раздражение, в различных ядрах переднего и среднего гипоталамуса, в т.ч. отдельных клеточных скоплениях [16, 17].

В то же время возможность существования ОВС подтверждают гистоморфологические исследования, доказывающие развитие зрительного аппарата и гипоталамуса из каудально-вентральной части переднего мозга, наличие непосредственного контакта зрительного перекреста и зрительного тракта с передней частью гипоталамуса, филогенетическую древность этих образований. Известное строение ольфакто-гипоталамического пути, в некоторой мере утратившего свой защитный характер, но важного для центрального контроля репродуктивной функции млекопитающих, также косвенно указывает на возможность существования анатомической основы ОВС. Изучение дегенерирующих нервных волокон после односторонней энуклеации глаза у кошек положительно решает вопрос о существовании прямых ретино-гипоталамических путей с локализацией конечных разветвлений в ядрах передней гипоталамической области.

Помимо этого, описаны вторичные нервные связи от главного подкоркового центра зрительного анализатора — наружного коленчатого тела, осуществляемые посредством геникуло-гипоталамических путей, которые оканчиваются в тех же ядерных образованиях. Таким образом, ретино-гипоталамические и геникуло-гипоталамические провод­ники конвергируют на супраоптических и супрахиазматических ядрах [13].
Ауторадиографические данные также указывают на связь ганглиозных клеток сетчатки с ядрами гипоталамуса [19]. При световой стимуляции резко активируются нейроны супрахиазматического ядра [15]. Регистрируются ответы с коротким латентным периодом, что указывает на прямую проекцию рецепторных структур в гипоталамус. На специфичность сенсорных свойств мономодальных нейронов указывает их реакция на свет или ее отсутствие при соматовисцеральных раздражениях.

Анатомическая организация некоторых нейронов и их ветвлений позволяет конвергировать афферентным сигналам различной модальности (зрительным, слуховым, вестибулярным, соматическим и др.) с интеграцией на одном нейроне. Все это дает возможность на небольшом участке (вследствие миниатюрности гипоталамуса) осуществлять регуляцию различных функций, причем ограниченным числом участвующих в ней нейронов [4, 9].

В общем, все сенсорные системы, имеющие отношение к зрительному анализатору — как важнейшему для организма, направлены на быструю доставку информации в ЦНС, при этом используются все возможности строения нервной системы. Так, в зрительном нерве сконцентрированы наиболее толстые нервные волокна (их количество больше, чем всех задних корешков); протяженность пути от рецепторов к таламусу минимальна; импульсы мгновенно «оккупируют» его, блокируя афферентные сигналы от других сенсорных систем; не зря это важнейшее сенсорное образование именуется зрительным бугром [3].

Существующие тесные связи гипоталамуса с таламусом, лобными, теменными и затылочными долями мозга, ретикулярной формацией, стволом мозга в целом, сегментарными вегетативными структурами [7, 12], а также двусторонние нейрогуморальные влияния с гипофизом позволяют ОВС с минимальными энергетическими затратами регулировать физиологические процессы организма, адаптировать его к изменяющимся условиям внешней среды, контролировать нейрогуморальный статус.

Известны экспериментальные исследования, касающиеся влияния света на деятельность сердца, состав крови, на ускорение деструктивных процессов в организме животных при голодании [6], развитие половых желез и регенерацию крови у птиц, изменение водно-солевого и углеводного обмена у слепых, состояние нейросекреторных клеток гипоталамуса [8].

В клинико-экспериментальных работах сотрудников Одесского государственного медицинского университета и Одесского научно-исследовательского психоневрологического института (см. Научные сессии, посвященные памяти Г.И. Маркелова, Ученые записки ОНИПНИ) подтверждается важность влияния света на нейровегетативное функционирование организма.

Различные световые режимы отражаются на биохимическом составе крови, спинномозговой жидкости. Происходят заметные изменения в развитии и течении при моделировании ряда инфекционных заболеваний (сифилиса, столбняка и др.). Световое раздражение ускоряет динамику этих патологических процессов. Описано десенсибилизирующее действие света при анафилактических реакциях, усиление устойчивости организма к повторному введению чужеродного белка; влияние квантовой энергии на развитие феноменов Артюса, Шварцмана, содержание глюкозы крови в условиях аллергического воспаления. Световой режим изменяет минеральный обмен в т.ч. кальция, фосфора сыворотки крови; воздействует на высшую нервную деятельность в условиях напряженного функционирования с применением сверхсильных раздражителей (методика пищевых условных рефлексов).

Световое раздражение (или его отсутствие) влияет на реактивность нейромышечного аппарата, тонус мускулатуры. Зарегистрированы положительные изменения артериального давления, частоты сердечных сокращений при депривации света у больных с цереброваскулярными заболеваниями.

На современном этапе изучены биохимические реакции крови в зависимости от продолжительности светового дня [11].

В последние десятилетия широко используются возможности низкоэнергетического лазерного излучения (НЭЛИ), также способного воздействовать на ОВС и влиять на различные стороны жизнедеятельности организма [10]: НЭЛИ красного и инфракрасного диапазона (наиболее «тропные» к ВНС) стимулирует эмбриональное и постэмбриональное развитие, активирует иммунную и кроветворную системы [14], ускоряет ангиогенез [2], повышает процент оплодотворенных яиц птиц, увеличивает среднюю продолжительность жизни имаго у дрозофил [10], изменяет фотопериодичность в половых циклах и органах крыс.

НЭЛИ повышает адаптационные возможности организма [12].

Таким образом, в статье кратко описаны анатомо-функциональная структура ОВС, ее важность для оптимального функционирования организма, некоторые экспериментальные данные о влиянии света.

Вышеизложенное дает возможность неврологам и другим специалистам ориентироваться в строении ОВС, что необходимо для клинического использования полученной информации и в дальнейшем адекватной корректировки вегетативных дисфункций в неврологической, общесоматической клинике, а также адекватной адаптации пациентов к меняющимся условиям внешней среды. В санаторно-курортных условиях подбор светового режима в комплексе с другими терапевтическими мероприятиями может повысить эффективность лечения многих заболеваний.