Книга: 100 великих тайн человека

ПИГМЕНТ СТАРОСТИ

ПИГМЕНТ СТАРОСТИ

Это явление, связанное с нашими глазами, ученые назвали фотобиологическим парадоксом зрения. И у них для этого были все основания. Дело в том, что в этой удивительной особенности зрения свет выступает в двух прямо противоположных ипостасях.

В первой из них – он важнейший для человека носитель зрительной информации. А в другой – весьма опасный фактор, который может нанести значительные повреждения глазным структурам: например, слишком яркий свет может просто сжечь сетчатку глаза.

Искусственный хрусталик глаза

Особую же опасность представляют ультрафиолетовые и, в значительной мере, синие лучи солнечного спектра, хотя продолжительное время синий свет считался целебным, и по этой причине им пользовались для лечения простуды.

Но более тщательные исследования показали, что в клетках сетчатки и расположенного за ней пигментного эпителия с возрастом накапливаются опасные для зрения вещества. Эти соединения весьма активно поглощают синий свет, который стимулирует образование свободных радикалов – исключительно токсичных форм кислорода, которые приводят к разрушительным, а подчас и необратимым явлениям в нашем органе зрения.

Таким вредным соединением является так называемый пигмент старости – липофусцин. А ведь еще в начале 1990-х годов считалось, что это соединение абсолютно безвредное и его можно сравнить с инертными шлаками, которые накапливаются с возрастом. Но вскоре выяснилось, что липофусцин далеко не таков, каким он «прикидывался»: именно он под действием синего света становится активным «творцом» свободных радикалов.

К тому же со временем выяснилось, что многие опасные патологии сетчатки, нередко приводящие к полной слепоте, как раз и сопровождаются чрезмерной концентрацией липофусцина в клетках пигментного эпителия.

Вот в таких парадоксальных отношениях находятся наши глаза и солнечные лучи: с одной стороны, свет несет необходимую для жизни информацию, а с другой, своей синей частью спектра вредит зрению.

Впрочем, трудно поверить, что природа, детально отшлифовывая и совершенствуя в эволюционном процессе механизм нашего зрения, не могла «изобрести» и надежный механизм защиты. И, как говорит практика, эту задачу она благополучно разрешила, в противном случае, взглянув хотя бы однажды на яркий солнечный мир, мы бы просто ослепли.

И то, что природа эффективно разрешила создавшийся парадокс, подтвердили исследования ученых: да, защита есть, причем представленная целыми тремя линиями обороны. И нарушение хотя бы одной из них чревато серьезными заболеваниями зрения.

Первый и самый главный из этих оборонительных рубежей – светочувствительные области зрительных рецепторов, в которых происходит перекодировка светового импульса в зрительный сигнал. Так вот эти клетки примерно каждые две недели обновляются, поэтому они всегда молоды, жизнестойки и могут активно противостоять разрушительным воздействиям свободных радикалов.

Вторую линию обороны создают так называемые антиоксиданты – вещества, замедляющие или предотвращающие окислительные процессы, которых в клеточных структурах глаза намного больше, чем во всех других тканях. Именно антиоксиданты и защищают клетки от повреждающего действия света и кислорода. Этими веществами-защитниками являются хорошо известные нам витамины Е и С, а также комплекс антиоксидантных ферментов.

Кстати, здесь скрыт еще один парадокс зрения: кислород – необходимейший для организма элемент, которого в сетчатке глаза больше, чем где бы то ни было, может стать для нее безжалостным убийцей, разрушив в реакциях фотоокисления, где ключевую роль играют те же свободные радикалы.

И, наконец, третий рубеж обороны представлен хрусталиком глаза. Ведь он не только миниатюрная линза, обеспечивающая четкое изображение на дне глазного яблока, но, одновременно, и эффективный светофильтр, который препятствует проникновению внутрь глаза двух опасных частей оптического спектра: ультрафиолетовой и частично синей, безжалостно их отсекая.

Ученые доказали это, когда попытались ответить на вопрос: почему хрусталик человеческого глаза с годами желтеет? Ведь если у младенца он прозрачный и бесцветный, то у пожилых людей – прозрачный и желтый, а порой даже коричневато-желтый.

Одно время врачи были уверены, пожелтение хрусталика – такой же естественный спутник старости, как морщины на лице или седина в волосах. Но давно известно, что желтый цвет – это труднопреодолимое препятствие для ультрафиолетовой и синей части оптического спектра. И, как оказалось, желтизна в хрусталике как раз и выполняет эти барьерные функции, то есть не пропускает ни ультрафиолетовые, ни синие лучи.

Выходит, что пожелтение хрусталика с годами – это естественный адаптивный механизм, повышающий надежность оптической системы сетчатки от травмирующего воздействия синего света. Теперь ученые знают, что чем больше сетчатка и пигментный эпителий «накопят» липофусцина, тем интенсивнее станет желтый цвет хрусталика. А это значит, что намного меньше он пропустит синих лучей, воспрепятствовав тем самым появлению свободных радикалов. Одновременно он задержит и ультрафиолет, который способствует возникновению катаракты.

Следует заметить, что хрусталик также уменьшает хроматическую аберрацию – преломление лучей под разными углами – способствуя таким образом улучшению качества изображения на сетчатке.

В заключение следует отметить, что все вышеизложенное – это не только любопытные физиологические данные. Это еще и очень важная основа для решения ряда медицинских проблем.

Чтобы убедиться в этом, наверное, следует сделать короткий экскурс в историю. Случилось это в далеком 1946 году. Именно тогда в приемном кабинете известного английского специалиста по глазным болезням Гарольда Ридли появился человек, представившийся военным летчиком в отставке. Он попросил врача удалить из глаза небольшой кусочек пластмассы, который попал туда во время одного из воздушных боев.

Ридли за несколько минут избавил глаз пациента от осколка, а после того, как летчик ушел, стал внимательно присматриваться к крошечному кусочку пластмассы. И вдруг его осенило: ведь осколок пробыл в глазной ткани немало времени, но, тем не менее, остался абсолютно прозрачным – не оброс клетками, не потускнел, и даже глаз от него не воспалился.

И тогда Ридли выточил из пластмассы искусственную линзу и предложил одному из своих пациентов заменить ею пораженный катарактой хрусталик, который довольно быстро прижился.

Правда, со временем выяснилось, что у многих людей, которым имплантировали искусственный хрусталик, на сетчатке появлялся так называемый макулярный отек – избыточное накопление жидкости в центральной зоне сетчатки, называемой желтым пятном, или макулой.

Причина этого явления заключалась в ультрафиолете, который свободно проходит через плексиглас и воздействует на сетчатку. То есть искусственный хрусталик не мог выполнять вторую важнейшую функцию – фильтрующую, и поэтому сетчатка оказывалась полностью открытой для лучей всего солнечного спектра.

Поэтому, чтобы устранить эту проблему, в середине 1980-х годов в мире появились искусственные хрусталики, которые хотя и оставались бесцветными, но поглощали ультрафиолет. И связано это было с тем, что в эту пластмассу ввели желтую краску.