WikiDer > Роговица

Cornea
Для использования в других целях см. Роговица (значения).
Роговица
Cornea.png
Принципиальная схема человеческий глаз роговица отделена от склеры лимб роговицы
Подробности
ЧастьПеред глаз
СистемаВизуальная система
ФункцияПреломлять свет
Идентификаторы
латинскийроговица
MeSHD003315
TA98A15.2.02.012
TA26744
FMA58238
Анатомическая терминология

В роговица это прозрачный передняя часть глаз что охватывает Ирис, ученица, и передняя камера. Роговица с передней камерой и линза, преломляет светлая, роговица составляет примерно две трети всей площади глаза. оптическая сила.[1][2] У человека преломляющая сила роговицы составляет примерно 43 диоптрии.[3] Форму роговицы можно изменить с помощью хирургических процедур, таких как ЛАСИК.[4]

В то время как роговица вносит большую часть фокусирующей способности глаза, ее фокус фиксированный. Проживание (перефокусировка света для лучшего обзора близких объектов) достигается за счет изменения геометрии линзы. Медицинские термины, относящиеся к роговице, часто начинаются с префикса "керат-" от Греческий слово κέρας, Рог.

Структура

Роговица имеет немиелинизированный нерв окончания, чувствительные к прикосновению, температуре и химическим веществам; прикосновение к роговице вызывает непроизвольное рефлекс закрыть веко. Поскольку прозрачность имеет первостепенное значение, здоровая роговица не нуждается в кровеносный сосуд внутри. Вместо этого кислород растворяется в слезах, а затем распространяется по роговице, чтобы сохранить ее здоровье.[5] Точно так же питательные вещества транспортируются через распространение от слезной жидкости через внешнюю поверхность и водянистая влага через внутреннюю поверхность. Питательные вещества также поступают через нейротрофины снабжается нервами роговицы. В людироговица имеет диаметр около 11,5 мм, толщину 0,5–0,6 мм в центре и 0,6–0,8 мм на периферии. Прозрачность, аваскулярность, наличие незрелых резидентных иммунных клеток и иммунологическая привилегия делает роговицу особой тканью.

Самый распространенный растворимый белок в роговице млекопитающих - это альбумин.[6]

Человеческая роговица граничит с склера через лимб роговицы. В миногироговица является исключительно продолжением склеры и отделена от кожи над ней, но у более продвинутых позвоночных она всегда сливается с кожей, образуя единую структуру, хотя и состоящую из нескольких слоев. У рыб и водных позвоночных в целом роговица не играет роли в фокусировке света, поскольку у нее практически такие же показатель преломления как вода.[7]

Микроанатомия

Вертикальный разрез роговицы человека от края. (Вальдейер.) Увеличенное. #Эпителий. #Передняя эластическая пластинка. #собственное вещество. #Задняя эластическая пластинка (Десцеметова мембрана). #Эндотелий из передняя камера. # * а. Косые волокна в переднем слое собственное вещество. # * б. Lamell, волокна которого разрезаны поперек, создавая точечный вид. # * c. Появляются тельца роговицы веретенообразный в разделе. # * б. Ламели, волокна которых разрезаны продольно. # * d. Переход к склера, с более отчетливой фибрилляцией и более толстым эпителий. # * е. Маленькие кровеносные сосуды пересекаются около края роговицы.
Изображение поперечного сечения роговицы с помощью SD-OCT.

Роговица человека имеет пять слоев (возможно, шесть, если Слой Дуа Включено).[8] Роговицы других приматы имеют пять известных слоев. У кошек, собак, волков и других хищников роговиц всего четыре.[9] Слои роговицы человека от переднего до заднего:

  1. Эпителий роговицы: чрезвычайно тонкий многоклеточный эпителиальный тканевый слой (некератинизированный многослойный плоский эпителий) из быстрорастущих и легко регенерируемых клетки, влажный с слезы. Неравномерность или отек эпителия роговицы нарушает гладкость границы раздела воздух / слезная пленка, наиболее важного компонента общей преломляющей силы глаза, тем самым снижая остроту зрения. Он является непрерывным с эпителием конъюнктивы и состоит из примерно 6 слоев клеток, которые постоянно проливаются на обнаженный слой и регенерируются путем размножения в базальном слое.
  2. Слой Боумена (также известный как передняя ограничивающая мембрана): если говорить о субэпителиальной базальной мембране, то слой Боумена представляет собой жесткий слой, состоящий из коллаген (в основном фибриллы коллагена I типа), ламинин, нидоген, перлекан и другие HSPG, защищающие строму роговицы. Если рассматривать его как отдельный объект от субэпителиальной базальной мембраны, слой Боумена можно описать как бесклеточную конденсированную область апикальной стромы, состоящую в основном из случайно организованных, но плотно сплетенных коллагеновых фибрилл. Эти фибриллы взаимодействуют и прикрепляются друг к другу. Этот слой от восьми до 14. микрометры (мкм) толщиной[10] и отсутствует или очень тонкая у неприматов.[9][11]
  3. Строма роговицы (также собственное вещество): толстый прозрачный средний слой, состоящий из правильно расположенных коллагеновых волокон вместе с редко распределенными между собой кератоциты, являющиеся ячейками для общего ремонта и обслуживания.[10] Они параллельны и накладываются друг на друга, как книжные страницы. Строма роговицы состоит примерно из 200 слоев, состоящих в основном из коллагеновых фибрилл I типа. Каждый слой составляет 1,5-2,5 мкм. До 90% толщины роговицы состоит из стромы.[10] Существует 2 теории о том, как возникает прозрачность роговицы:
    1. Структура решетки фибрилл коллагена в строме. Рассеяние света отдельными фибриллами нейтрализуется деструктивной интерференцией от рассеянного света от других отдельных фибрилл.[12]
    2. Расстояние между соседними фибриллами коллагена в строме должно быть <200 нм для обеспечения прозрачности. (Гольдман и Бенедек)
  4. Десцеметова мембрана (также задняя ограничивающая мембрана): тонкий бесклеточный слой, который служит модифицированной базальной мембраной эндотелия роговицы, из которой происходят клетки. Этот слой состоит в основном из фибрилл коллагена IV типа, менее жестких, чем фибриллы коллагена I типа, и имеет толщину около 5-20 мкм, в зависимости от возраста пациента. Непосредственно перед мембраной Десцемета, очень тонкий и прочный слой, слой Дуа, толщиной 15 микрон, способный выдерживать давление от 1,5 до 2 бар.[13]
  5. Эндотелий роговицы: простой плоскоклеточный или низкий кубовидный монослой толщиной около 5 мкм из богатых митохондриями клеток. Эти клетки отвечают за регулирование транспорта жидкости и растворенных веществ между водным и стромальным отделами роговицы.[14] (Период, термин эндотелий это неправильное употребление здесь. Эндотелий роговицы омывается водянистой влагой, а не кровь или же лимфа, и имеет совершенно иное происхождение, функции и внешний вид, чем эндотелий сосудов.) В отличие от эпителия роговицы клетки эндотелия не регенерируют. Вместо этого они растягиваются, чтобы компенсировать мертвые клетки, что снижает общую плотность клеток эндотелия, что влияет на регуляцию жидкости. Если эндотелий больше не может поддерживать надлежащий баланс жидкости, произойдет набухание стромы из-за избытка жидкости и последующая потеря прозрачности, что может вызвать отек роговицы и нарушение прозрачности роговицы и, таким образом, ухудшение формируемого изображения.[14] Пигментные клетки радужки, отложившиеся на эндотелии роговицы, иногда могут быть вымыты водными потоками в виде четкого вертикального рисунка - это известно как Веретено Крукенберга.

Нервное питание

Роговица - одна из самых чувствительных тканей тела, поскольку она густо иннервируется сенсорными нервными волокнами через офтальмологическое отделение из тройничный нерв через 70–80 длинные ресничные нервы. Исследования показывают, что плотность болевых рецепторов в роговице в 300-600 раз больше, чем в коже, и в 20-40 раз больше, чем в роговице. пульпа зуба,[15] делая любое повреждение конструкции мучительно болезненным.[16]

Цилиарные нервы проходят под эндотелием и выходят из глаза через отверстия в склере, помимо зрительного нерва (который передает только оптические сигналы).[10] Нервы входят в роговицу через три уровня; склеральный, эписклеральный и конъюнктивальный. Большинство пучков образуют сеть в строме, из которой волокна снабжают различные области. Три сети: срединный, субэпителиальный / суббазальный и эпителиальный. Рецептивные поля каждого нервного окончания очень большие и могут перекрываться.

Роговичные нервы субэпителиального слоя оканчиваются вблизи поверхностного эпителиального слоя роговицы в логарифмическая спираль шаблон.[17] Плотность эпителиальных нервов уменьшается с возрастом, особенно после седьмого десятилетия.[18]

Функция

Преломление

Оптический компонент предназначен для создания уменьшенного перевернутого изображения на сетчатке. Оптическая система глаза состоит не только из двух, но и из четырех поверхностей: две на роговице, две на линзе. Лучи преломляются к средней линии. Далекие лучи из-за своей параллельности сходятся к точке на сетчатке. Роговица пропускает свет под самым большим углом. Как водянистая жидкость, так и стекловидное тело имеют показатель преломления 1,336–1,339, тогда как роговица имеет показатель преломления 1,376. Поскольку изменение показателя преломления между роговицей и водянистой влагой относительно мало по сравнению с изменением на границе раздела воздух-роговица, оно имеет незначительный эффект преломления, обычно -6 диоптрий.[10] Роговица считается положительная линза мениска.[19] У некоторых животных, таких как виды птиц, хамелеоны и виды рыб, роговица также может фокусироваться.[20]

Прозрачность

После смерти или удаления глаза роговица поглощает водянистую влагу, утолщается и становится мутной. Прозрачность можно восстановить, поместив его в теплую, хорошо вентилируемую камеру при 31 ° C (88 ° F, нормальная температура), позволяя жидкости покинуть роговицу и стать прозрачной. Роговица забирает жидкость из водянистой влаги и мелких кровеносных сосудов лимба, но насос выбрасывает жидкость сразу после входа. При недостатке энергии насос может выйти из строя или работать слишком медленно, чтобы компенсировать это, что приведет к вздутию. Это происходит в момент смерти, но мертвый глаз можно поместить в теплую камеру с резервуаром с сахаром и гликогеном, который обычно сохраняет роговицу прозрачной в течение как минимум 24 часов.[10]

Эндотелий контролирует это перекачивающее действие, и, как обсуждалось выше, его повреждение является более серьезным и является причиной непрозрачности и отека. Когда происходит повреждение роговицы, например, при вирусной инфекции, коллаген, используемый для восстановления процесса, не распределяется регулярно, что приводит к непрозрачному участку (лейкоме). Когда для трансплантации необходима роговица, например, из глазного банка, лучшей процедурой является удаление роговицы из глазного яблока, предотвращая поглощение роговицей водянистой влаги.[10]

Клиническое значение

Наиболее частыми заболеваниями роговицы являются:

  • Ссадина роговицы - заболевание, связанное с потерей поверхностного эпителиального слоя роговицы глаза в результате травмы поверхности глаза.
  • Дистрофия роговицы - состояние, при котором одна или несколько частей роговицы теряют свою обычную прозрачность из-за скопления мутного материала.
  • Язва роговицы - воспалительное или инфекционное состояние роговицы с нарушением ее эпителиального слоя с поражением стромы роговицы.
  • Неоваскуляризация роговицы - чрезмерное врастание кровеносных сосудов из сосудистого сплетения лимба в роговицу, вызванное недостатком кислорода из воздуха.
  • Дистрофия Фукса - облачное утреннее видение.
  • Кератит - воспаление роговицы.
  • Кератоконус - дегенеративное заболевание, роговица истончается и меняет форму, становясь больше похожей на конус.
  • Инородное тело роговицы - одна из наиболее распространенных профессиональных опасностей, которые можно предотвратить.[21]

Управление

Щелевая лампа изображение роговицы, радужной оболочки и хрусталика (с умеренным катаракта)

Хирургические процедуры

Разные рефракционная хирургия глаза методы изменяют форму роговицы, чтобы уменьшить потребность в корректирующих линзах или иным образом улучшить состояние рефракции глаза. Во многих методах, используемых сегодня, изменение формы роговицы выполняется путем фотоабляции с использованием эксимерный лазер.

Если в строме роговицы появляется визуально значимое помутнение, неровности или отек, роговица умершего донора может быть повреждена. пересаженный. Поскольку в роговице нет кровеносных сосудов, проблем с отказ новой роговицы.

Также в разработке находятся синтетические роговицы (кератопротезы). Большинство из них представляют собой просто пластиковые вставки, но есть также вставки, состоящие из биосовместимых синтетических материалов, которые способствуют врастанию ткани в синтетическую роговицу, тем самым способствуя биоинтеграции. Другие методы, такие как магнитные деформируемые мембраны[22] и оптически когерентный транскраниальная магнитная стимуляция из сетчатка человека[23] все еще находятся на очень ранних стадиях исследования.

Прочие процедуры

Ортокератология это метод, использующий специализированные твердые или жесткие газопроницаемые контактные линзы временно изменить форму роговицы, чтобы улучшить рефракционное состояние глаза или уменьшить потребность в очках и контактных линзах.

В 2009 году исследователи из Медицинского центра Питтсбургского университета продемонстрировали, что стволовая клетка собранные из роговицы человека, могут восстановить прозрачность, не вызывая реакции отторжения у мышей с повреждением роговицы.[24] Установлено, что при заболеваниях эпителия роговицы, таких как синдром Стивенса-Джонсона, стойкая язва роговицы и т. Д., Эффективными являются аутологичные контралатеральные (нормальные) супрабазальные клетки, полученные in vitro, лимбальные стволовые клетки роговицы, увеличенные[25] поскольку расширение амниотической мембраны является спорным вопросом.[26] Было доказано, что при эндотелиальных заболеваниях, таких как буллезная кератопатия, клетки-предшественники эндотелия роговицы являются эффективными. Ожидается, что недавно появившиеся технологии тканевой инженерии будут способны увеличивать клетки роговицы одного трупа-донора и использовать их в более чем одном глазу пациента.[27][28]

Задержка и проницаемость роговицы при местной доставке лекарств в глаз

Большинство офтальмологических терапевтических агентов вводят в глаза местным путем. Роговица является одним из основных препятствий на пути распространения лекарств из-за ее высокой непроницаемости. Его постоянное орошение слезной жидкостью также приводит к плохому удержанию терапевтических агентов на поверхности глаза. Плохая проницаемость роговицы и быстрое вымывание терапевтических агентов с поверхности глаза приводят к очень низкой биодоступности лекарств, вводимых местно (обычно менее 5%). Плохое удерживание составов на поверхностях глаза потенциально можно улучшить с помощью мукоадгезивных полимеров.[29] Проницаемость лекарственного средства через роговицу можно улучшить, добавив усилители проникновения в составы для местного применения.[30]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Cassin, B .; Соломон, С. (1990). Словарь терминологии глаз. Гейнсвилл, Флорида: издательство Triad Publishing Company.[страница нужна]
  2. ^ Гольдштейн, Э. Брюс (2007). Ощущение и восприятие (7-е изд.). Канада: Томпсон Уодсворт.[страница нужна]
  3. ^ Наджар, Дэни. «Клиническая оптика и рефракция». Архивировано из оригинал на 2012-05-29.[ненадежный медицинский источник?]
  4. ^ Финн, Питер (20 декабря 2012 г.). «Медицинская тайна: подготовка к операции выявила причину ухудшения зрения». Вашингтон Пост.
  5. ^ «Зачем роговице кислород?». Ассоциация производителей контактных линз.[ненадежный медицинский источник?]
  6. ^ Нис, Дэвид В .; Фарисс, Роберт Н .; Пятигорский, Иорам (2003). «Сывороточный альбумин в роговице млекопитающих: значение для клинического применения». Исследовательская офтальмология и визуализация. 44 (8): 3339–45. Дои:10.1167 / iovs.02-1161. PMID 12882779.
  7. ^ Ромер, Альфред Шервуд; Парсонс, Томас С. (1977). Тело позвоночного. Филадельфия: Холт-Сондерс Интернэшнл. С. 461–2. ISBN 0-03-910284-X.
  8. ^ «Ученые открывают новый слой роговицы человека». sciencedaily.com. Получено 14 апреля 2018.
  9. ^ а б Мериндано Энсина, Мария Долорес; Potau, J.M .; Ruano, D .; Costa, J .; Каналы, М. (2002). «Сравнительное исследование слоя Боумена у некоторых млекопитающих. Отношения с другими составляющими структурами роговицы». Европейский журнал анатомии. 6 (3): 133–40.
  10. ^ а б c d е ж грамм «глаз, человек». Британская энциклопедия из DVD Encyclopdia Britannica 2006 Ultimate Reference Suite 2009
  11. ^ Хаяси, Шуичиро; Осава, Токудзи; Тохьяма, Кодзиро (2002). «Сравнительные наблюдения на роговице, с особым акцентом на слой лучника и десцеметную мембрану у млекопитающих и земноводных». Журнал морфологии. 254 (3): 247–58. Дои:10.1002 / jmor.10030. PMID 12386895.
  12. ^ Морис, DM (1957). «Структура и прозрачность роговицы». J Physiol 136(2): 263-286.[1]
  13. ^ Dua, Harminder S .; Faraj, Lana A .; Said, Dalia G .; Грей, Тревор; Лоу, Джеймс (2013). «Новое определение анатомии роговицы человека». Офтальмология. 120 (9): 1778–85. Дои:10.1016 / j.ophtha.2013.01.018. PMID 23714320.
  14. ^ а б Янофф, Мирон; Кэмерон, Дуглас (2012). «Заболевания зрительной системы». В Голдмане, Ли; Шафер, Эндрю И. (ред.). Goldman's Cecil Medicine (24-е изд.). Elsevier Health Sciences. С. 2426–42. ISBN 978-1-4377-1604-7.
  15. ^ Бельмонте, Карлос; Галлар Хуана (1996). «6: Ноцицепторы роговицы». Нейробиология ноцицепторов. Издательство Оксфордского университета. п. 146. Дои:10.1093 / acprof: oso / 9780198523345.001.0001. ISBN 9780198523345.
  16. ^ Кармель, Мириам (июль 2010 г.). «Устранение боли при невропатии роговицы». EyeNet. Американская академия офтальмологии. Получено 30 декабря 2017.
  17. ^ Yu, C.Q .; Розенблатт, М. И. (2007). «Трансгенная нейрофлуоресценция роговицы у мышей: новая модель для исследования структуры и регенерации нервов in vivo». Исследовательская офтальмология и визуализация. 48 (4): 1535–42. Дои:10.1167 / iovs.06-1192. PMID 17389482.
  18. ^ Он, Цзючэн; Bazan, Nicolas G .; Базан, Хейди Э. (2010). «Картирование всей архитектуры роговичного нерва человека». Экспериментальные исследования глаз. 91 (4): 513–23. Дои:10.1016 / j.exer.2010.07.007. ЧВК 2939211. PMID 20650270.
  19. ^ Герман, Ирвинг П. (2007). Физика человеческого тела со 135 таблицами. Берлин: Springer. п. 642. ISBN 978-3540296041.
  20. ^ Иван Р. Шваб; Ричард Р. Дубельциг; Чарльз Шоберт (5 января 2012 г.). Свидетели эволюции: как эволюционировали глаза. ОУП США. п. 106. ISBN 978-0-19-536974-8.
  21. ^ Онкар А. Комментарий: Работа с инородным телом роговицы. Индийский журнал J Ophthalmol 2020; 68: 57-8.
  22. ^ Джонс, Стивен М .; Balderas-Mata, Sandra E .; Maliszewska, Sylwia M .; Olivier, Scot S .; Вернер, Джон С. (2011). «Характеристики 97-элементного мембранного магнитного деформируемого зеркала ALPAO в системе Adaptive Optics - оптической когерентной томографии для in vivo изображение сетчатки глаза человека ". Фотоника Письма Польши. 3 (4): 147–9.
  23. ^ Рихтер, Ларс; Брудер, Ральф; Шлефер, Александр; Швейкард, Ахим (2010). «На пути к прямой головной навигации для управляемой роботом транскраниальной магнитной стимуляции с использованием 3D-лазеров: идея, установка и осуществимость». 2010 Ежегодная международная конференция инженеров IEEE в медицине и биологии. Материалы конференции: ... Ежегодная международная конференция общества инженеров IEEE в медицине и биологии. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Ежегодная конференция. 2010. С. 2283–86. Дои:10.1109 / IEMBS.2010.5627660. ISBN 978-1-4244-4123-5. PMID 21097016.
  24. ^ Ду Ицинь; Карлсон, Эрик С .; Funderburgh, Martha L .; Бирк, Дэвид Э .; Перлман, Эрик; Го, Наксин; Kao, Winston W.-Y .; Фундербург, Джеймс Л. (2009). «Терапия стволовыми клетками восстанавливает прозрачность дефектной роговицы мыши». Стволовые клетки. 27 (7): 1635–42. Дои:10.1002 / шток.91. ЧВК 2877374. PMID 19544455. Сложить резюме – Медицинские новости сегодня (13 апреля 2009 г.).
  25. ^ Ситалакшми, G .; Sudha, B .; Madhavan, H.N .; Vinay, S .; Krishnakumar, S .; Мори, Юичи; Йошиока, Хироши; Авраам, Самуил (2009). "Ex Vivo Культивирование лимбальных эпителиальных клеток роговицы в термообратимом полимере (геле Mebiol) и их трансплантация кроликам: модель на животных ». Тканевая инженерия, часть А. 15 (2): 407–15. Дои:10.1089 / ten.tea.2008.0041. PMID 18724830.
  26. ^ Schwab, Ivan R .; Джонсон, NT; Харкин, Д.Г. (2006). «Неотъемлемые риски, связанные с производством биоинженерных тканей глазной поверхности». Архив офтальмологии. 124 (12): 1734–40. Дои:10.1001 / archopht.124.12.1734. PMID 17159033.
  27. ^ Hitani, K; Йоку, S; Honda, N; Усуи, Т; Ямагами, S; Амано, S (2008). «Трансплантация листа эндотелиальных клеток роговицы человека на кроличьей модели». Молекулярное зрение. 14: 1–9. ЧВК 2267690. PMID 18246029.
  28. ^ Парикумар, Периясами; Харагути, Кадзутоши; Охбаяси, Акира; Сентилкумар, Раджаппа; Авраам, Сэмюэл Дж. К. (2014). "Успешная трансплантация In vitro Расширенные клетки-предшественники эндотелия роговицы трупа человека в глаз трупа крупного рогатого скота с использованием нанокомпозитного гелевого листа ». Текущие исследования глаз. 39 (5): 522–6. Дои:10.3109/02713683.2013.838633. PMID 24144454.
  29. ^ Людвиг, Анник (2005-11-03). «Использование мукоадгезивных полимеров в доставке лекарств в глаза». Расширенные обзоры доставки лекарств. Мукоадгезивные полимеры: стратегии, достижения и будущие задачи. 57 (11): 1595–1639. Дои:10.1016 / j.addr.2005.07.005. ISSN 0169-409X. PMID 16198021.
  30. ^ Хуторянский, Виталий В .; Стил, Фрейзер; Моррисон, Питер В. Дж .; Моисеев, Роман В. (июль 2019). «Усилители проникновения при доставке лекарств в глаза». Фармацевтика. 11 (7): 321. Дои:10.3390 / фармацевтика11070321. ЧВК 6681039. PMID 31324063.

Общие ссылки

внешняя ссылка