АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Роговая оболочка

Читайте также:
  1. B. В серозных оболочках
  2. БИОСФЕРА – ЖИВАЯ ОБОЛОЧКА ЗЕМЛИ
  3. Биосфера. Географическая оболочка. Природные зоны.
  4. В зависимости от характера воспалительного процесса в оболочках мозга и состава ЦСЖ различают гнойные и серозные менингиты.
  5. В чем заключается уход за кожей и слизистыми оболочками у новорожденного и ребенка грудного возраста?
  6. Взрывонепроницаемая оболочка
  7. Изменения в оболочках и в сознании
  8. КЛЕТОЧНАЯ ОБОЛОЧКА
  9. Линейная оболочка системы векторов. Теоремы о базисе и размерности линейной оболочки.
  10. Оболочка клетки
  11. ОПЕРАЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА NORTON COMMANDER
  12. Отростки нервных клеток, покрытые оболочками, называются нервными волокнами.

Фиброзная (наружная) оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi) состоит из рого­вой оболочки (cornea) и склеры. Развивается этот слой из эктомезенхимы, окружающей глаз­ной бокал во время эмбрионального развития.

Роговица представляет собой прозрачную часть фиброзной оболочки, составляющую '/6 площади поверхности глаза (1,3 см2) и имею­щую больший радиус кривизны, чем склера (рис. 3.2.1).

Различают гистологическую и хирургичес­кую границу роговицы. Гистологической грани­цей является линия на внутренней поверхности роговицы, отделяющая прозрачную часть рого­вицы от непрозрачной склеры.

11,7 мм
Задняя поверхность 0,67

Передняя поверхность


10,6 мм

0,67

Рис. 3.2.1. Вертикальный и горизонтальный размеры передней и задней поверхностей роговой оболочки (а), радиус кривизны роговой оболочки и склеры (б) и ее толщина в центральных участках и по периферии (в) (по Hogan et al. 1971)


i


Роговая оболочка и склера



 


Хирургической границей считается линия, идущая от места прерывания передней погра­ничной пластинки (боуменовой оболочки) к мес­ту прерывания задней пограничной пластинки (lamina limitans postrior sclererae; Decemett).

Спереди роговая оболочка овальной формы. Горизонтальный диаметр передней поверхнос­ти равен 11,7 мм, а вертикальный—10,6 мм (рис. 3.2.1). У мужчин диаметр роговицы при­близительно на 0,1 мм больше. У детей он меньше — 10 мм. Задняя поверхность роговицы имеет вид окружности (диаметром 11,7 мм).

Толщина роговицы в центре равна 0,52 мм, а по периферии — 0,67 мм [663, 878, 1102]. У новорожденных ее толщина больше, чем у детей первого года жизни, что связывают со становлением в этот период времени функции эндотелиальных клеток.

Несколько более подробно анатомические, физические и оптические свойства роговицы приведены в табл. 3.2.1.

Таблица 3.2.1. Размеры, оптические и физические свойства роговой оболочки

Вертикальный диаметр, мм....................................... 10,6

Горизонтальный диаметр, мм.................................. 11,7

Площадь поверхности, см2.................................................................. 1,3

Толщина в центре, мм.................................................. 0,52

Толщина по периферии, мм....................................... 0,67

Радиус кривизны передней поверхности, мм.......... 7,8

Радиус кривизны задней поверхности, мм..... 7,1—7,2

Масса высушенной роговицы, мг............................. 180

Удельный вес................................................................... 1,054

Рефракционный индекс основного вещества........ 1,34

Рефракционный индекс стромального коллагена.. 1,47

Центрально расположенная зона роговой оболочки, диаметром 4 мм, называется оптичес­кой зоной. Она почти сферичная. Радиус кри­визны передней поверхности в оптической зоне равен 7,8 мм, а задней — 6,5 мм. Рефракцион­ная сила в этой области равняется 43 дптр. У индивидуумов с астигматизмом оптическая зона может быть несколько элипсоидной фор­мы. К периферии роговица несколько упло­щается, что придает ей форму гиперболоида. Уплощение более выражено с назальной сторо­ны и снизу [689].

Кривизна роговицы изменятся с возрас­том. У новорожденных она более сферичная [689] и уплощается к 5-летнему возрасту. При этом изменяются диаметр и площадь роговицы (табл. 3.2.2, 3.2.3) [36, 878].

Таблица 3.2.2. Диаметр, радиус кривизны и пло­щадь роговицы в детском возрасте

 

Возраст, лет Диаметр, мм Радиус кривиз­ны, мм Площадь, мм2
3 5 12 10 (9,5—10,5) 11 (10,8—11,2) 11 (10,8—11,3) 11 (10,8—11,2) 7 (6,8—8) 7,2 (6,7—8,3) 7,3 (6,9—8,4) 7,5 (7—8,7) 90 115,3 114,3 113

Таблица 3.2.3. Сравнительные размеры роговой оболочки новорожденного и взрослого

Взрослый, мм

16,4 0,9 3,4 2,7

Наружный диаметр Внутренний диаметр Средняя толщина Наружная высота Внутренняя высота

В несколько более позднем возрасте раз­вивается «правильный» астигматизм, заключа­ющийся в том, что в вертикальном меридиане радиус кривизны роговицы меньше. В связи с этим роговая оболочка в вертикальном мери­диане обладает более сильной рефракционной способностью. Роговица становится сферичной в среднем возрасте. При этом развивается «не­правильный» астигматизм.

Сферичность и гладкость передней поверх­ности роговицы являются важными факторами, обеспечивающими ее прозрачность. При нару­шении сферичности развивается астигматизм и существенно снижается зрение. Наиболее ярко это проявляется при кератоконусе. В тех случа­ях, когда формируется рубцовая ткань рогови­цы, но сохраняется ее кривизна, острота зре­ния страдает в меньшей степени.

Роговая оболочка постепенно переходит в непрозрачную склеру. Место перехода роговой оболочки в склеру называется лимбом. Именно в этой переходной зоне определяются довольно существенные структурные изменения рогови­цы (рис. 3.2.6).

Традиционно роговую оболочку разделяют на пять слоев — передний эпителий роговицы (epithelium anterius corneae), передняя погра­ничная (боуменова) пластинка (lamina limitans anerior; Bowman), собственное вещество ро­говицы (substantia propria corneae), задняя пограничная (десцеметова) пластинка (lamina limitans postrior corneae; Decemett) и задний эпителий роговицы (эндотелий) (epithelium posterius corneae) (рис. 3.2.2, 3.2.3). Ряд авто­ров приводят и еще один слой — слезную плен­ку, имеющую большое физиологическое зна­чение, но в гистологическом смысле не явля­ющуюся структурным компонентом роговицы. В связи с важностью этого образования мы начнем изложение строения роговой оболочки именно с нее.

Слезная пленка. Для роговицы, выполняю­щей функцию линзы, граница между воздухом и передней поверхностью роговицы, на уров­не которой и реализуется преломляющая сила глаза, должна быть высококачественной опти­ческой поверхностью. Качественную оптичес­кую поверхность и обеспечивает слезная плен­ка. Другими функциями слезной пленки явля­ется смачивание конъюнктивы век во время мигания [500, 878] и антибактериальное дейст-



Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА


 



4 —

 

IV

Рис. 3.2.2. Схематическое изображение строения рого­вой оболочки и распределения в ней различных типов коллагена (по Bron et al., I997):

1 — эпителий; 2 — базальная мембрана; 3 — боуменов слой; 4 — строма; 5 — десцеметова мембрана; 6 — эндотелий

Рис. 3.2.3. Микроскопическое строение центральных

участков роговой оболочки в полную ее толщину (а),

а также при большем увеличении ее передних (б) и

задних слоев (в):

/ — передний эпителий; 2 — боуменова оболочка; 3 — строма; 4 — десцеметова оболочка; 5 — задний эпителий (эндотелий)

вие, благодаря наличию в слезе лизоцима и бета-лизина.

Коэффициент преломления слезной пленки равняется 1,357, а объем — 7 мкл. Скорость обмена равна 0,5—2,2 мм3/мин. [745]. Толщи­на слезной пленки колеблется от 6 до 20 мкм (в среднем 7 мкм).

Состоит она из трех слоев: наружный ли-пидный, толщиной 0,1 мкм, средний водянис-


тый слой, толщиной 7 мкм, и внутренний сли­зистый слой, толщиной 0,02—0,05 мкм.

В состав липидного слоя входят стеарино­вые и холестериновые эфиры, находящиеся при температуре тела в жидком состоянии. Основ­ной функцией липидного слоя является умень­шение испарения слезы. Главным источником липидов являются мейбомиевы железы и, в меньшей степени, железы Цейса и Молля.

Водянистый слой имеет наибольшую толщи­ну и состоит из водных растворов неорганичес­ких солей, глюкозы, мочевины, ферментов, бел­ков и протеогликанов. Компоненты водянисто­го слоя секретируются главной и добавочными слезными железами. Добавочные слезные же­лезы в количестве 4—35 расположены в ниж­нем своде конъюнктивальной полости [53, 878]. Весят они от 0,3 до 7,0 мг, что составляет 10% от массы основной части слезной железы. Вследствие того, что между миганиями слезная пленка становится гиперосмотической, некото­рые компоненты водянистого слоя могут путем осмоса поступать в водянистую влагу через роговицу [710].

Слизистый слой, лежащий под водянистым слоем, является частью поверхностного эпи­телия роговицы. Его толщина всего несколь­ко сотых микрона, и он покрывает микровор­сины эпителиальных клеток. Слизь вырабаты­вается бокаловидными клетками конъюнктивы и распределяется по поверхности роговицы и конъюнктивы благодаря мигательным движе­ниям век. Часть растворимого муцина выде­ляют главные железы.

Формирование слезной пленки и поддер­жание ее структуры обеспечивается функцией век. При каждом мигании равномерно распре­деляется по поверхности глазного яблока му­цин, а также водянистая и липидная части сек­рета. Сразу после образования пленки начи­нается и ее испарение.

Высокое поверхностное натяжение обычно сохраняется на протяжении одной минуты. За­тем слезная пленка дестабилизируется, раз­рушается, и на передней поверхности рогови­цы образуются так называемые сухие пятна. С каждым новым миганием поверхность рого­вицы снова покрывается пленкой.

Промежуток времени между миганием и по­явлением сухих пятен называется временем распада слезной пленки. В норме это время составляет 15—34 секунды. Время распада ме­нее 10 секунд свидетельствует о наличии пато­логического процесса слезной железы, желез пальпебральной и бульбарной конъюнктивы.

Увеличение количества липидов в составе слезной пленки или загрязнение конъюнкти­вальной полости могут быть причиной укороче­ния времени распада, что, в свою очередь, при­водит к развитию симптома сухого глаза.

Передний эпителий (epithelium anterius). Передний эпителий роговой оболочки в соот-


Роговая оболочка и склера



 


ветствии с гистологической номенклатурой, от­носится к многослойным плоским неороговева-ющим эпителиям, т. е. аналогичен эпителиаль­ной выстилке пищевода, слизистым полости рта, надгортанника, влагалища и др.

Прозрачность эпителия зависит от однород­ности коэффициента преломления светового лу­ча клеточным слоем. При отсутствии патологи­ческих изменений роговицы передний эпителий не виден при использовании щелевой лампы. Возникновение межклеточного отека приводит к тому, что эпителиальный пласт утрачивает свою однородность и становится видимым.

Толщина переднего эпителия роговой обо­лочки равняется 50,7 мкм [878]. Состоит он из 5—6 покрывающих друг друга клеточных слоев (рис. 3.2.2, 3.2.3).

Клетки наиболее поверхностного слоя име­ют плоскую форму, в связи с чем эпителий и получил свое название. Длина плоских клеток равна 45 мкм, а толщина — 4 мкм. Эти клетки имеют самую большую площадь, увеличиваю­щуюся по направлению к периферии роговицы (850 мкм2 на периферии и 560 мкм2 в центре) [575] (рис. 3.2.3—3.2.5).


 

Между эпителиоцитами определяется боль­шое количество десмосом. Запирательные пла­стинки расположены на апикальной поверхнос-

Рис. 3.2.4. Схематическое изображение светооптичес-кой и ультраструктурной организации передних отде­лов роговой оболочки (по Pouliquen, 1969):

I — поверхностные эпителиальные клетки; 2 — эпителиальные

клетки средних слоев; 3 — базальные клетки эпителия; 4 — ба-

зальная мембрана: 5 — боуменова оболочка; 6 — передние слои

стромы


Рис. 3.2.5. Особенности ультраструктурной организа­ции эпителиоцитов различных слоев переднего эпите­лия роговой оболочки (по Hogan et al., 1971):

а — электроннограмма среза переднего эпителия роговой обо­лочки; б — электроннограммы изолированных клеток различных слоев роговицы

ти клеток, т. е. поверхности, примыкающей к прекорнеальной слезной пленке. Эти органоиды рассматриваются большинством авторов как структуры, определяющие прозрачность рого­вой оболочки, обеспечивая мощное препятст­вие на пути распространения воды, электро­литов и глюкозы в строме роговицы.

Обращенная кнаружи клеточная поверх­ность эпителиальных клеток образует большое количество микроворсин высотой 1—2 мкм и микроскладок, покрытых гликокаликсом [822, 823]. Слой гликокаликса, толщиной 300 нм, сохраняется после гистологической обработки [376, 377, 379, 783]. Состоит он из гликопро-теидов и многочисленных микрофиламентов, длиной 150 нм. Микрофиламенты прикрепля­ются к цитоплазматической мембране клеток. Необходимо отметить, что в гликокаликсе, по­крывающем конъюнктивальный эпителий, мик­рофиламенты значительно длиннее и достигают 300 нм [783].

Основной функцией микроворсин является стабилизация слезной пленки на поверхности роговицы. Среди поверхностно расположенных эпителиоцитов выявлены «светлые» и «темные» клетки, отличающиеся количеством микровор­синок. По мнению ряда авторов, «темные» клет­ки являются более старыми и в ближайшее время будут «слущены».



Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА


 


Рис. 3.2.6. Область лимба. Переход переднего эпите­лия роговой оболочки в эпителий конъюнктивы глаз­ного яблока:

/ — задний эпителий роговой оболочки (эндотелий); 2 — строма роговой оболочки; 3 — передний эпителий роговой оболочки; 4 — эпителий конъюнктивы глазного яблока; 5 — субэпители­альная соединительная ткань конъюнктивы; 6 —кровеносные сосуды; 7 —трабекулярная сеть; 8 — шлеммов канал. Отмеча­ется изменение строения эпителиального пласта и появление обильной субэпителиальной ткани, содержащей большое коли­чество кровеносных сосудов

Цитоплазма эпителиоцитов поверхностных слоев насыщена органоидами (тонофилламен-ты, свободные рибосомы, шероховатый эндо-плазматический ретикулум, аппарат Гольджи). Митохондрии, как правило, небольшого разме­ра и встречаются нечасто. Это свидетельствует о низком уровне аэробного окисления и боль­шей зависимости дыхания клеток от пентозного пути метаболизма. Часто встречаются центрио-ли. В цитоплазме можно также обнаружить включения гликогена в виде мелкодисперсных гранул, размерами 20—30 нм. Количество зе­рен гликогена заметно уменьшается при гипок­сии эпителиоцитов (ношение контактных линз) и при регенерации клеток в посттравматичес­ком периоде [632]. В поверхностных клетках пе­реднего эпителия видны многочисленные пу­зырьки, связанные с аппаратом Гольджи.

Средний (промежуточный, переходный) слой переднего эпителия складывается из 2 или 3 слоев клеток крыловидной и зонтикоподобной формы (рис. 3.2.3—3.2.5). Диаметр клеток — приблизительно 12—15 мкм. Ядра этих кле­ток, как и поверхностных, своей длинной осью ориентированы параллельно поверхности рого­вицы. Их цитоплазматические отростки прони­кают между телами соседних клеток. Цитоплаз­ма насыщена органоидами. Соединены клетки многочисленными десмосомами. Появляются в них тонофиламенты, длиной 8 нм.

Базальный слой представляет собой один слой высоких полигональных клеток, размера­ми 18x10 мкм. Ядра клеток базального слоя имеют диаметр 5,7 мкм и смещены в апи-


кальную часть клеток. В этом клеточном слое определяются митотические деления. Именно по этой причине этот слой клеток называют еще герминативным. Один митоз встречается на 250 клеток. Значительно большее число ми­тозов определяется среди клеток базального слоя, по периферии роговой оболочки.

При митотическом делении базальных кле­ток эпителия дочерние клетки перемещаются кпереди в слой крыловидных клеток. При этом клетки сохраняют свою полигональную форму, но становятся тоньше. Ядра уплощаются и ори­ентируются параллельно поверхности клетки. Число внутрицитоплазматических органоидов заметно уменьшается. При этом увеличивается количество межклеточных контактов (десмосом и запирающих пластинок). К базальной мембра­не эпителиальные клетки базального слоя при­соединяются при помощи полудесмосом.

Дифференциация клеток переднего эпителия по слоям и пролиферативная активность клеток базального слоя довольно существенно изменя­ются с возрастом и под влиянием различных патологических факторов. Подтверждением то­му являются как клинические наблюдения ско­рости регенерации переднего эпителия у пожи­лых людей, так и экспериментальные исследо­вания при моделировании процессов старения организма в целом и эпителия роговицы в част­ности [10].

В базальном слое переднего эпителия мож­но обнаружить клетки неэпителиального про­исхождения. В первую очередь к таковым необ­ходимо отнести дендритические клетки. Разли­чают два типа клеток дендритической формы [991, 1014]. Первый тип предположительно от­носится к меланоцитам, а второй — к так на­зываемым клеткам Ларгенганса. Клетки Лар-генганса несут функцию иммунокомпетентных клеток. Именно они распознают чужеродный антиген и передают полученную информацию лимфоцитам [252, 878, 1129]. Эти клетки появ­ляются в строме роговой оболочки довольно рано. С возрастом их количество уменьшается, и остаются они лишь по периферии роговицы! При воспалении роговицы клетки Ларгенган­са появляются в центральных участках [1129]. В базальном слое довольно часто можно уви­деть и лимфоциты и макрофаги.

Передний эпителий роговой оболочки к пери­ферии в лимбальной области постепенно перехо­дит в эпителий бульбарной конъюнктивы. Среди эпителиоцитов появляются бокаловидные клет­ки, изменяется характер подлежащей стромы. Базальная мембрана (рис. 3.2.4, 3.2.5). Ба-зальная мембрана переднего эпителия окраши­вается при проведении ШИК-реакции в розо­вый цвет (PAS-положительна). Толщина ее ко­леблется от 75 до 100 нм [496].

Базальная мембрана формируется благодаря синтетической деятельности базальных клеток эпителия. Эти клетки образуют и полудесмосо-


Роговая оболочка и склера



 


мы [568]. Через полудесмосомы вдоль мембран базальных клеток и через базальную мембрану проникают филаменты, обеспечивающие проч­ное сцепление эпителиальных клеток и мембра­ны [378, 567]. Часть фибрилл оканчивается на фибриллах коллагена I типа [378].

Базальная мембрана состоит из двух струк­турных компонентов — гранулярного и волок­нистого. Глубокий слой осмиофилен и имеет толщину 30—60 нм. Называют этот слой lami­na densa (темная пластинка). Толщина поверх­ностного слоя {lamina lucida) — 24 нм. Lamina lucida базальной мембраны представляет собой аморфную пластинку, спаянную с телом полу­десмосомы. Эту зону пересекают «якорные» фи­ламенты, которые затем проникают в lamina densa базальной мембраны и заканчиваются в боуменовой оболочке [378]. Перечисленные структуры состоят из коллагена VII типа. Им-муноморфологически выявлены и особенности химической организации базальной мембраны. Так, lamina lucida состоит из гликопротеида ламинина и буллезного пемфикоидного антиге­на. Lamina densa состоит из коллагена IV типа. В базальной мембране обнаружен также фибро-нектин.

Плотный контакт между базальной мембра­ной и боуменовой оболочкой нарушается при обработке роговой оболочки детергентами, при воспалительных, дистрофических заболеваниях, отеке и диабете. При этом плотный контакт сохраняется между базальной мембраной и эпителиальными клетками.

При повреждении базальной мембраны раз­вивается состояние, характеризующееся появ­лением рецидивирующих эрозий эпителия.

Базальная мембрана разрушается протеоли-тическими ферментами (трипсин, хемотрипсин). По мере старения организма она утолщается и становится многослойной.

Базальная мембрана толще по периферии роговой оболочки. Утолщается она при диабете и после травмы [568]. Базальная мембрана сра­щена с боуменовой оболочкой.

Боуменова оболочка (передняя пограничная пластинка; lamina limitans anerior; Bowman) расположена под эпителием (рис. 3.2.2—3.2.4). Толщина ее составляет 8—14 мкм, и обнаружи­вается она при микроскопическом исследова­нии только у приматов, части птиц и рептилий, а также у рыб. Ее отсутствие у низших живот­ных приводит к изменению эластичности рого­вой оболочки. По этой причине при опреде­лении внутриглазного давления у животных не­обходимо проводить калибровку инструментов.

При световой микроскопии боуменова обо­лочка выглядит гомогенной бесклеточной плас­тинкой, в связи с чем ее раньше называли мембраной. Тем не менее боуменова оболочка не имеет строения, характерного для мембран­ных образований. Поэтому более правильно на­звать ее «слой» или «оболочка». Фактически,


боуменова оболочка представляет собой так на­зываемый модифицированный, т. е. видоизме­ненный, слой стромы роговицы.

При нормальном или повышенном внутри­глазном давлении боуменова оболочка кажется гладкой. Тем не менее при падении внутри­глазного давления, проведении аппланацион-ной тонометрии, хирургических вмешательст­вах, а также при наложении давящей повязки на веки в боуменовой оболочке можно обнару­жить многочисленные гребни (складки). Возни­кают они и при массаже роговицы через ве­ко [153]. Появление этих гребней связывают с изменением ориентации ремнеподобных «стро-мальных связок». Дегенеративные изменения гребней, что бывает при длительной гипото­нии или атрофии глазного яблока, приводят к возникновению «шагреневой» поверхности ро­говицы.

Ультраструктурно боуменова оболочка со­стоит из беспорядочно распределенных и плот­но упакованных коллагеновых фибрилл диамет­ром 14—27 нм и длиной 240—270 нм. Перио­дичность поперечной исчерченности волокон равняется 64 нм. Основное вещество роговой оболочки имеет такой же состав, как и основ­ное вещество стромы. Оболочка Боумена состо­ит из коллагена I типа, основного структурного компонента роговицы и склеры, а также кол­лагенов V, VI, III и VII типов [695, 768, 878]. Ряд исследователей выявили коллаген IV типа [472]. Передняя поверхность боуменовой обо­лочки, граничащая с lamina vitrea базальной мембраны эпителиальных клеток, гладкая, а задняя поверхность — неровная [603]. При рас­тровой микроскопии она выглядит волнистой и содержит поры диаметром 0,5—1,5 мкм. Через эти поры к эпителиальным клеткам проникают немиелинизированные нервные волокна [603].

Боуменова оболочка устойчива к поверж-дению и довольно длительно сохраняется при воспалении. Если же она разрушена, регене­рации не наступает и это место замещается волокнистой тканью [273].

В норме боуменова оболочка не содержит клеток. Первым признаком развития патоло­гического состояния роговой оболочки являет­ся появление в этой зоне клеток. Правда, необ­ходимо отметить, что через поры в боуменовой оболочке и в норме возможна миграция к эпи-телиоцитам и клеток иного происхождения.

Собственное вещество (строма) роговицы (substantia propria corneae). Строма состав­ляет 90% толщины роговой оболочки (450 мкм в центральных участках) и складывается из трех компонентов: коллагеновых пластин, кле­ток и основного вещества (рис. 3.2.3, 3.2.4). В соответствии с гистологической номенкла­турой строма представляет собой плотную оформленную соединительную ткань.

Существует две теории, объясняющие про­зрачность стромы роговицы. Первая предложе-



Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА


 


 

на Maurice [712] и сводится к предположению о том, что роговичные коллагеновые волокна формируют решетчатую структуру, уменьшаю­щую светорассеивание в результате общей ин­терференции от каждой фибриллы. До тех пор, пока фибриллы расположены в решетке равно­мерно и промежуток между ними меньше дли­ны волны видимого света (400—700 нм), рого­вица остается прозрачной. Когда же расстоя­ние между фибриллами увеличивается, общая интерференция уже не имеет места и роговица мутнеет. Goldman, Benedek [382] утверждают, что роговица прозрачная вследствие того, что фибриллы довольно малы по отношению к дли­не волны света и не преломляют свет при про­хождении через них до тех пор, пока они не больше половины длины волны света.

В настоящее время прозрачность стромы роговой оболочки связывают с рядом структур­ных ее особенностей и химическим составом. Помимо вышеприведенных причин возможной прозрачности стромы роговицы, приводят и ряд других причин. Прежде всего, определенное значение имеет исключительно строгая ориен­тация коллагеновых пластин, что показано при помощи метода дифракции [243, 782].

Имеет также значение определенное соотно­шение между коллагеном и матричными белка­ми (протеогликанами) [728, 983]. Нарушение этого взаимоотношения приводит к помутнению роговицы.

Необходимо отметить, что факт быстрого обратимого помутнения роговицы, которое име­ет место при повышении, а затем снижении внутриглазного давления, очень сложно объяс­нить с позиций указанных двух теорий. Поэто­му вопрос о причинах прозрачности стромы до сих пор остается открытым.

Стромальные пластины. Каждая стромаль-ная пластина состоит из пучка коллагеновых волокон, ориентированных параллельно друг другу (рис. 3.2.7). Фибриллы обладают типич­ной исчерченностью, равной 64 нм и характер­ной для коллагановых волокон других типов соединительной ткани. Коллагеновые волокна состоят, в основном, из коллагена I типа, хотя выявлен и коллаген III, VI и XII типов [72, 472, 695, 698, 768, 878].

Отмечается уникальная однородность диа­метра фибрилл, хотя и выявляется неболь­шое увеличение их диаметра в зависимости от глубины стромальной пластины. Фибриллы поверхностных слоев имеют диаметр 27 нм, а задних — 35 нм. Некоторые авторы не нашли подобных различий. Выявлено, что диаметр фибрилл передних и задних стромальных плас­тин одинаков и равен 22,0 ±1,0 нм. Расстоя­ние между фибриллами также примерно оди­наковое: 43,2+1,7 нм — в передних слоях и 45,6 нм — вблизи десцеметовой оболочки. Рас­стояние между фибриллами с возрастом умень­шается [552, 553].


Рис. 3.2.7. Схема микроскопической организации стромы роговой оболочки (по Hogan et al., 1971):

а — синтициальное расположение кератоцитов; б — распо­ложение и структурная организация стромальных пластин

Коллагеновые фибриллы складываются в пластины, направление которых зависит от глу­бины слоя роговицы. Толщина одной пластины колеблется от 1,5 до 2,5 мкм, а ширина от 9 до 260 мкм. Число коллагеновых пластин рав­няется 300 в центральных участках роговицы и увеличивается до 500 по периферии [857].

Стромальные пластины задних отделов рого­вой оболочки, распространяются циркулярно вдоль лимба, формируя «циркулярную связку» [243, 782, 857]. В то же время стромальные пластины передних слоев располагаются парал­лельно друг другу и параллельно поверхности роговицы.

В центральных участках пластины перекре­щиваются под различным углом в горизонталь­ной плоскости. В поверхностных слоях рогови­цы пластины переплетаются примерно таким же образом, как в плетеных бамбуковых крес­лах. По периферии они раздваиваются, делятся на три части и перемешиваются с циркуляр­ной коллагеновой пластинкой лимба [591, 857] (рис. 3.2.8). Приведенное расположение стро­мальных пластин передних слоев роговицы при­водит к формированию так называемой мозаи­ки [149, 150, 151, 154]. Эту мозаику можно наблюдать, проведя следующие действия. Пер­воначально закапывают в конъюнктивальную полость флюоресцеин, нажимают на глазное яблоко пальцем. После открытия век четко вид­но распределение флюоресцеина в виде много­угольников. Подобное распределение флюорес-


Роговая оболочка и склера



 


       
 
   
 


Роговица

Склера

3D О О О О О О ОО 00 О О О 00 О О О ОО

Рис. 3.2.8. Особенности расположения и взаимоот­ношения коллагеновых пластин роговой оболочки и склеры. Обращает на себя внимание различный диа­метр коллагеновых волокон, расположенных в склере (по Bron et al., 1997)

ценна и отражает особенности архитектоники распределения коллагеновых пластин передних слоев стромы.

Параллельное расположение пластин перед­них отделов стромы роговицы и сохранение подобного расположения на границе с задними слоями позволяют производить межпластинча­тое расслоение роговой оболочки при керато­пластике [713].

Необходимо отметить, что передние и зад­ние слои стромы отличаются как строением, так и физико-химическими свойствами. Так, задние слои стромы более упорядочены [343], более гидратированы [1117], обладают более низким преломляющим индексом [818]. Кро­ме того, коллагеновые пластины задних слоев стромы шире и толще (100—200 мкм — шири­на и 1,0—2,5 мкм — толщина) передних слоев (0,5—30 мкм — ширина и 0,2—1,2 мкм — тол­щина) [603, 762, 763]. Имеются также и опре­деленные различия строения кератоцитов [838].

Существование структурных различий пе­редних и задних слоев стромы роговицы мно­гие авторы рассматривают как основу большей устойчивости передних слоев к отеку. Именно это свойство обеспечивает сохранение кривиз­ны роговицы и ее прозрачность при различ­ных физиологических и патологических состоя­ниях [764].

Стромальные пластины погружены в основ­ное вещество, представленное различными ти­пами протеогликанов. Гидрофильная часть ос­новного вещества гликозаминогликанов, в ко­торую погружены коллагеновые волокна, при­обретает форму протеогликанов путем кова-лентного соединения гликозаминогликанов с белками. Протеогликаны имеют довольно раз­нообразное химическое строение. В строме ро­говой оболочки из гликозаминогликанов обна­ружены кератан сульфат, хондроитин-4-суль-


фат, ходроитин-6-сульфат, дерматан сульфат [33, 34, 195].

Молекулы гликозаминогликанов окутывают волокна и ориентируются перпендикулярно кол-лагеновому волокну. Именно связь между во­локнами и протеогликанами опеспечивает про­зрачность роговичной ткани [983].

Различные типы гликозаминогликанов в ро­говой оболочке распределены неравномерно. Некоторые из них преобладают в передних сло­ях стромы, другие — в задних слоях. С преоб­ладанием того или иного типа гликозаминогли­канов в различных слоях стромы связана раз­личная степень гидратации стромы [132, 579], с которой частично связана прозрачность стро­мы. Нарушение синтеза гликозаминогликанов (врожденное или приобретенное) приводит к помутнению роговицы, связанному с отложе­нием продуктов патологического синтеза.

Клетки стромы (кератоциты). Основным клеточным элементом стромы роговой оболоч­ки является кератоцит. Кератоциты составляют 2,4—5,0% объема стромы.

Наиболее близки кератоциты по происхож­дению и строению к фиброцитам. Обнаружива­ются они во всех участках стромы, но с различ­ной плотностью. Использование конфокальной микроскопии позволило установить, что плот­ность кератоцитов в центральных участках ро­говой оболочки равняется 20,5 ±2,9 кл/мм3. Отмечено также, что в передних слоях стромы их плотность меньше на 10%. Плотность кера­тоцитов уменьшается с возрастом примерно на 0,45% в год [817].

Кератоциты обладают длинными отростка­ми, ориентированными параллельно коллагено-вым пластинам. Контактируют отростки с отро­стками рядом расположенных клеток этого же уровня, а также и клетками других уровней стромы (рис. 3.2.3, 3.2.7). При этом между ни­ми формируются межклеточные контакты типа щелевых контактов [1151]. Предполагают, что эти контакты служат взаимодействию между кератоцитами, расположенными в виде сети во всей строме роговицы.

Толщина кератоцитов равна примерно 2 мкм. При этом ядро выглядит непропорционально большим.

Иммуноморфологически в цитоплазме кле­ток выявлены коллагены III, V и VI типов [695, 698, 878].

Цитоплазма кератоцитов бедна органоидами. В прямом контакте с цитоплазматической мем­браной можно обнаружить пятна базальнопо-добного волокнистого материала, особенно по периферии роговицы. Плотный контакт этого материала с коллагеновыми фибриллами стро­мы приводит к образованию периодической структуры. Вокруг многих кератоцитов отме­чается скопление фибриллярного и зернистого материала, являющегося структурным компо­нентом будущих коллагеновых волокон и основ-



Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА


 


ного вещества. Кератоциты обладают большой степенью подвижности.

Основная функция кератоцитов — синтез межклеточного вещества и коллагеновых фиб­рилл в период эмбриогенеза, после поврежде­ния роговицы, а также поддержание метаболиз­ма стромы на протяжении всей жизни.

Birk и Trelstad [122] установили, что поверх­ность фибробластов отвечает за пространст­венную ориентацию коллагеновых фибрилл. Именно благодаря этому свойству формиру­ются пучки.

В связи с тем, что метаболическая актив­ность кератоцитов в норме снижена, эндоплаз-матическая сеть клеток развита слабо. Лишь после травмы и воспалительных изменений ро­говицы эндоплазматическая сеть становится хо­рошо заметной [628].

В строме роговицы встречаются лимфоциты, макрофаги и полиморфноядерные лейкоциты.

Задняя пограничная (десцеметова) плас­тинка (lamina limitans postrior corneae; Dece-mett). Десцеметова оболочка при световой мик­роскопии выглядит бесструктурной мембраной, покрывающей заднюю поверхность стромы ро­говицы (рис. 3.2.3, 3.2.9). В гистогенетическом и структурном смыслах она представляет собой базальную мембрану заднего эпителия рого­вицы (эндотелия), который ее и продуцирует. Эластичность является одной из наиболее важ­ных ее характеристик. Волокна десцеметовой мембраны образуются на протяжении всей жизни человека. Толщина их при рождении равняется 3 мкм, а в старости — 8—12 мкм [540, 878].

Как и другие базальные мембраны, десце­метова оболочка PAS-положительна и состоит из коротких и тонких фибрилл (10 нм). Фиб­риллы, в свою очередь, образованы коллаге-

Рис. 3.2.9. Схема микроскопического строения задних слоев роговой оболочки (по Pouliquen, 1969):

1 —строма роговой оболочки; 2 —десцеметова оболочка; 3 — задний эпителий (эндотелий)


ном IV типа и погружены в гликопротеиновое основное вещество [316].

При ультраструктурном исследовании в мембране различают две области [98, 420, 496, 587]. Передняя ее треть имеет толщину 1—4 мкм и задние две трети — 5—15 мкм.

Передний слой десцеметовой оболочки, кон­тактирующий со стромой, имеет многослойный пластинчатый вид, а задний —- гранулирован­ный. Именно передний слой возникает в эмбри­ональном периоде первым. На тангенциальных срезах этот слой состоит из однородных плас­тин коллагеновых волокон, образующих равно­сторонние треугольники. Длина каждой сторо­ны равна ПО нм. Треугольники связаны элек-тронноплотными узлами [1102]. Эти соединения появляются на 5 месяце внутриутробной жиз­ни, когда слой имеют толщину 3,1 мкм (2,2 — 4,5 мкм). Задние 2/з мембраны образуются уже после рождения и состоят из гомогенного фиб-рогранулярного материала.

В мембране, помимо преобладающего колла­гена IV типа, обнаружены коллагены III, V, VI и VIII типов [878].

С возрастом в десцеметовой мембране появ­ляются, а затем увеличиваются в количестве коллагеновые волокна и слоистый материал. Этот процесс приводит к появлению на задней поверхности роговицы так называемых борода­вок Хассал—Хенле (Hassal—Henle). При этом отмечается нарушение контактов между клет­ками эндотелия и нарушается барьерная функ­ция последнего.

Несмотря на отсутствие в мембране Десце-мета эластических волокон, она исключительно эластична. При травме нередко десцеметова оболочка скручивается в виде рулона, что обна­руживается при биомикроскопии. Десцеметова мембрана исключительно устойчива в отноше­нии протеолитических ферментов.

Эндотелий (задний эпителий роговой обо­лочки). Эндотелий роговой оболочки представ­ляет собой один слой плоских гексагональных клеток (плоский однослойный эпителий), распо­ложенных на десцеметовой оболочке (рис. 3.2.3, 3.2.9—3.2.11). Наиболее распространено мне­ние о том, что они происходят из клеток ней-рального гребня [792, 878, 1105].

Эндотелий роговой оболочки рассматривают как один из наиболее важных структурных ком­понентов, обеспечивающих прозрачность рого­вицы [451, 1145]. При этом показано, что обес­печение прозрачности роговицы связано со структурной организацией самой клетки, харак­тера межклеточных контактов и расположе­нием эндотелиальных клеток [128, 260, 261]. Основной функцией эндотелиальных клеток при этом является поддержание постоянного гидростатического давления стромы роговой оболочки. Именно важная роль эндотелия в со­хранении прозрачности роговицы явилась при­чиной многочисленных исследований, направ-


Роговая оболочка и склера



 


Рис. 3.2.10. Плоскостной препарат эндотелия цент­ральных участков роговой оболочки при исследовании его в фазово-контрастном микроскопе:

отмечается полигональная форма клеток, их примерно одина­ковые размеры и наличие плотных контактов между ними

ленных на изучение строения и функции этой структуры глаза. Способствовало этому при­менение эндотелиальной прижизненной микро­скопии.

Последние исследования показали, что у взрослых количество эндотелиальных клеток ограничено и довольно постоянно. Их количест­во порядка 500 000. С возрастом число клеток уменьшается. Наибольшее уменьшение плот­ности эндотелиальных клеток определяется в первые годы жизни и полностью коррелирует с увеличением площади роговой оболочки ре­бенка.

При использовании эндотелиальной микро­скопии установлено, что плотность эндотели­альных клеток при рождении колеблется в до­вольно широких пределах (2627—5316 клеток в мм2) [764]. Плотность клеток падает пример­но на 26% на первом году жизни. Дальнейшее падение плотности клеток на 26% отмечается на протяжении последующих 2 лет. Затем ско­рость уменьшения плотности клеток снижается и число клеток стабилизируется к среднему возрасту [127, 767, 1001]. Кривая, отражающая процесс уменьшения плотности клеток, имеет линейную или логарифмическую форму [262].

В процессе дифференциации уменьшается степень полиморфизма эндотелиального плас­та, а также уменьшается количество клеток гексаганальной формы [177, 259, 260, 262, 573, 765, 1113]. Правда, необходимо отметить, что скорость уменьшения плотности и формы кле­ток колеблется в широких пределах и не дает исследователям возможности сделать окон­чательное заключение относительно значения этого процесса и факторов, влияющих на этот процесс [1001, 1025].

У молодых людей размер клеток равен 18— 20 мкм (высота — 5—6 мкм), а в более позд-


нем возрасте — 40 мкм [1000]. Появляется би-модальность распределения клеток, как по раз­мерам, так и по содержанию ДНК ядер [36].

Эндотелиальные клетки роговой оболочки присоединяются к десцеметовой оболочке при помощи полудесмосом. Рядом лежащие клетки плотно прилежат друг к другу и соединены десмосомами и запирательными пластинками. Запирательные пластинки распространяются по окружности апикальной поверхности клеток и закрывают межклеточные пространства, обеспечивая барьерные функции эндотелия. Рядом лежащие клетки соединяются также и при помощи «пальцевых вдавлений», представ­ляющих собой цитоплазматические выросты, вдавливающиеся в тело соседней клетки. Не­смотря на обилие межклеточных контактов, между клетками существуют щелевидные про­странства, шириной 20 нм [163, 487].

Наличие контактов между клетками предо­пределяет пропускную способность эндотели­ального слоя. Они ограничивают пассивный транспорт в строму роговой оболочки. Любое проникновение жидкости в строму через меж­клеточные щели уравновешивается активным ионным транспортом, происходящим трансцел-люлярно. Процессы регуляции проникновения жидкости в строму могут быть нарушены при уменьшении плотности расположения эндоте-лиоцитов и расширении межклеточных про­странств, что нередко наблюдается при патоло­гических состояниях. Рядом исследователей установлены также критические пределы уменьшения количества эндотелиальных кле­ток. Резкое уменьшение плотности клеток при­водит к необратимому нарушению гидратации стромы. Считается, что такой плотностью кле­ток является величина, равная 400—700 клеток в квадратном миллиметре (при норме 1400— 2500 клеток) [578]. Тем не менее клинические наблюдения показывают, что при ряде пато­логических состояний даже существенное сни­жение плотности клеток далеко не всегда со­провождается усилением гидратации стромы роговицы [21].

На апикальной поверхности каждой эндоте­лиальной клетки располагается от 20 до 30 микроворсинок высотой 0,5—0,6 мкм и шири­ной 0,1—0,2 мкм. Именно эти образования зна­чительно увеличивают площадь контакта кле­точной поверхности с влагой передней камеры глаза. Можно обнаружить и реснички. Они ча­ще видны по периферии роговицы [889, 918]. Обнаружение ресничек позволило Hogan, Alva-rado, Weddell [496] предположить, что эндо­телиальные клетки имеют единое происхожде­ние с клетками трабекулярной сети.

Цитоплазма эндотелиоцитов богата мито­хондриями, которые обеспечивают энергией активный транспорт, секрецию и высокий уро­вень синтеза протеинов. Эндотелиоциты содер­жат митохондрии в значительно большем коли-



Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА


 


честве, чем любые другие клетки глаза за ис­ключением рецепторных клеток. Обнаружива­ются хорошо развитый гранулярный и аграну-лярный эндоплазматический ретикулум, много­численные свободные рибосомы. Вблизи ядра четко виден аппарат Гольджи. Центриоли с ресничками располагаются в апикальной части клеток. В большом количестве определяются лизосомы. Отличительной чертой эндотелиаль-ных клеток является наличие многочисленных пиноцитозных пузырьков, связанных с цито-плазматической мембраной (рис. 3.2.11). Экспе­риментальными исследованиями с использова­нием радиоактивной метки показано быстрое перемещение этих пузырьков через цитоплаз­му в сторону десцеметовой мембраны. Иммуно-гистохимически в цитоплазме эндотелиальных клеток выявлены основные гликозаминоглика-ны роговицы — хондроитин-6-сульфат, хондрои-тин-4-сульфат, гепаран-сульфат.

Рис. 3.2.11. Схематическое изображение ультраструк­турной организации клеток эндотелия роговой обо­лочки:

/— микроворсинки; 2 — краевые выпячивания цитоплазмы в переднюю камеру глаза в местах межклеточных контактов; 3 — пиноцитозные пузырьки; 4 — центриоли; 5 — шероховатый эндо­плазматический ретикулум; 6 — рибосомы; 7 —ядерные поры; 8 — внутрицитоплазматические филаменты; 9 — аппарат Гольд­жи; 10 — межклеточные контакты различного типа

Необходимо остановиться и на основных фи­зиологических функциях эндотелия роговицы. Одной из них является обеспечение клеток стромы питательными веществами. Процесс транспорта питательных веществ обеспечивает­ся или диффузией между эндотелиоцитами, или активным переносом через содержимое клетки в направлении стромы.

Эндотелий играет главную роль в поддержа­нии прозрачности роговицы путем активной ре­гуляции содержания в строме воды. Эту функ­цию он выполняет, используя два механизма. Во-первых, он является активным барьером для солей и ряда метаболитов, проникновение ко­торых в строму приводит к отеку последней. Во-вторых, он активно снижает осмотическое давление стромы наличием так называемого би-карбонатного насоса, возвращающего ионы из


стромы назад в камерную влагу [318, 711, 746, 918, 1204].

Кровоснабжение и лимфатическое дрени­рование роговицы обеспечиваются конъюнкти-вальными, эписклеральными и склеральными сосудами, являющимися ветвями передних рес­ничных артерий.

Нервы роговицы. Эпителий роговицы отно­сится к наиболее интенсивно иннервируемым структурам организма человека. Чувствитель­ная иннервация роговицы в 300—600 раз вы­ше, чем иннервация кожи. Площадь эпители­ального пласта, равная 0,01 мм2, содержит до 100 нервных окончаний [931]. На 2,1 млн ба-зальных клеток эпителия роговицы приходится до 1,4 млн нервных окончаний.

Сенсорная иннервация обеспечивается, в первую очередь, ветвями глазного нерва (ветвь тройничного нерва) [30, 878]. Главный источ­ник иннервации роговицы — длинные реснич­ные нервы, являющиеся ветвями тройничного нерва.

Задний длинный ресничный нерв входит в склеру у заднего полюса и распространяется кпереди в супрахориоидальном пространстве. Различаются три уровня проникновения нерв­ных окончаний в роговицу: склеральный, эпи-склеральный и конъюнктивальный [1222].

Около 80 нервных стволов проникают в ткань склеры вблизи лимба и, распространив­шись на 1—2 мм, теряют свои миелиновые обо­лочки. Эти волокна, покинув склеру, распре­деляются в средней трети стромы, делясь при этом ди- и трихотомически. Формируется в результате этого прекорнеальное сплетение. По мере продвижения к центральным участкам роговицы количество аксонов увеличивается за счет их последующего деления (рис. 3.2.12). При прохождении в строме роговой оболочки немиелинизованные нервные волокна распола­гаются параллельно коллагеновым пластинам. Отдельные нервные веточки подходят к керато-цитам и вдавливаются в их цитоплазматичес-кую оболочку [762, 763]. Окружают нервные стволы шванновские клетки и аморфный мате­риал. Содержат аксоны многочисленные мито­хондрии, частицы гликогена и микропузырьки. Диаметр аксонов нервных волокон роговицы колеблется от 1 до 5 мкм.

В эпителиальный пласт из стромы нервы проникают через отверстия в боуменовой обо­лочке и образуют подэпителиальное сплете­ние [705, 971, 762, 763]. Иннервируются все эпителиальные клетки вплоть до поверхност­ных двух слоев, в которых нервные окончания имеют вид бусинок, колб Краузе, пластинок, лопаточек и др. [28, 29, 496, 762, 763, 878]. Концевые колбы Краузе, обеспечивающие тем­пературную чувствительность, обнаруживают­ся лишь в области лимба. Некоторые сплете­ния нервных волокон контактируют с клетками Ларгенганса [971, 762, 763]. Иннервации дес-


Роговая оболочка и склера



 




/ КГ Г V

 


Рис. 3.2.12. Схематические изображения особенностей иннервации роговой оболочки:

а — трехмерное изображение прохождения и распределения нервных волокон в роговой оболочке; б—поперечный срез роговицы. Распределение нервных волокон и нервных окончаний в переднем эпителии роговой оболочки; в — плоскостной препарат. Поверх­ностное краевое нервное сплетение


цеметовой оболочки и эндотелия не выявля­ются [931].

Ультраструктурные особенности нервов ро­говой оболочки позволяют некоторым авторам предполагать наличие пептидэргической иннер­вации как кератоцитов, так и эпителиальных клеток [762, 763].

Время регенерации нервных волокон рого­вицы длится около трех месяцев. Начинается регенерация нервов с периферии роговицы по направлению к центру. Помимо чувствитель­ной иннервации, роговица обеспечена и вегета­тивной. Вегетативные волокна исходят из трех ганглиев. Это тройничный, ресничный и верх­ний шейный ганглии. Основным доказательст­вом наличия вегетативной иннервации роговой оболочки является обнаружение отхождения нервных веточек от нервов лимбальных сосудов [1, 2, 28], а также эспериментальные исследо­вания по перерезке нервных стволов, отходя­щих от вегетативных узлов, или после «раздра­жения» последних. Вегетативная иннервация обеспечивает трофику роговицы. Денервация роговой оболочки в эксперименте путем пере­резки нервных стволов, входящих в глазное яблоко вблизи зрительного нерва, приводит к развитию дистрофических процессов, напомина­ющих нейропаралитический кератит у человека [16,17, 30]. Аналогичного характера дистрофи­ческие процессы роговой оболочки и структур переднего отдела глаза наблюдаются и после проведения циркляжа силиконовой лентой, ко­торая передавливает ресничные нервы [12].

О значении иннервации говорит и то, что одним из необходимых основных условий диф-


ференциации эпителиальных и стромальных компонентов роговицы после травмы или ке­ратопластики является реиннервация роговой оболочки [6, 30].

Старение роговой оболочки. Старение яв­ляется естественным процессом у многокле­точных животных, приводящим к нарушению структуры и функции тканей и органов [923]. У человека признаки старения проявляются как функция времени. Выражаются они в нару­шении дифференциации клеток, а их причиной являются биологические изменения, заложен­ные генетически или возникающие под влия­нием на организм внешней среды.

Процесс старения ткани можно разделить на старение длительно существующих белков, старение делящихся клеток и старение неделя-щихся клеток [175].

Делящиеся клетки характеризуются тем, что их популяция поддерживается равновесием двух разнонаправленных процессов — скорос­тью размножения клеток и скоростью их гибе­ли. Наиболее типичным примером такой по­пуляции являются клетки переднего эпителия роговой оболочки. В роговичном эпителии пол­ная смена дифференцированных эпителиальных клеток происходит за 5—7 дней [647, 695, 698]. Некоторые типы клеток способны к интенсив­ной пролиферации только после воздействия на них каких-либо внешних факторов. К подобным клеткам можно отнести кератоциты стромы ро­говицы [1115]. Клетки эндотелия роговицы так­же способны к делению, но деление эндотели-альных клеток у человека происходит исклю­чительно редко [744, 977, 1087, 1127]. К неде-



Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА


 


лящимся клеткам относятся нейроны головного мозга, а в глазном яблоке нейроны сетчатой оболочки.

Старение роговицы приводит к возникнове­нию различных структурных и функциональных изменений. Эти изменения приводят к наруше­нию прозрачности роговицы, снижению регене­раторной способности, нарушению кривизны поверхности, снижению адаптационной способ­ности ткани роговицы и др. [402].

Поскольку трудно отличить возрастные из­менения от изменений, возникающих при раз­личных патологических состояниях роговицы, имеет смысл кратко остановиться на основных положениях процесса старения.

Первоначально мы охарактеризуем особен­ности старения клетки.

Деление в популяции клеток происходит по­стоянно и находится под генетическим конт­ролем [647, 997]. Одним из основных приз­наков старения клетки являются нарушение цикла репликации и нарушение жизненного цикла клетки. При этом клетки выходят из митотического цикла все в большем количест­ве. В клетках, вышедших из клеточного цикла, отмечается постоянное накопление нарушений как структуры, так и функции. Этим объясняет­ся увеличение вероятности развития дегенера­ции ткани при старении по мере накопления подобных клеток [187, 455].

Необходимо указать на отличия между ста­реющими клетками и клетками, находящимися в состоянии покоя (О0-фаза). В состоянии по­коя дифференцированные клетки не пролифе-рируют благодаря наличию контактного тормо­жения. Стареющие клетки выходят из цикла не в состоянии конечной дифференциации [794]. Именно по этой причине фенотип дифференци­рованной и стареющей клетки, выходящей из митотического цикла, существенно отличается. В первую очередь необходимо указать на то, что стареющая клетка покидает цикл с содер­жанием ДНК, характерным фазе G! [395]. При этом в ее ДНК происходит ряд изменений, при­водящих к нарушению функции клетки [455, 1004]. К основному нарушению относят подав­ление транскрипции части генов [1178]. Подоб­ные изменения могут быть «критическими», т. е. изменениями, приводящими к нарушению целостности и функции всей ткани.

В литературе рассмаривается два основных пути, по которым происходит старение клет­ки. Первый путь — «конститутивное старение». Теория «конститутивного старения» предпола­гает, что при старении в результате проли­ферации клеток увеличивается вероятность на­копления в геноме ошибок, выводящих клет­ку из пролиферативного пула [837, 1015]. Этот процесс является вероятностным, и трудно определить закономерности его развития. Ки­нетику «конститутивного старения» можно объяснить возможным прогрессивно нараста-


ющим нарушением репликативной способности ДНК [55].

Второй путь старения клетки — это так на­зываемое «реактивное старение». При этом типе старения предполагают, что, подобно апоп-тозу, старение может быть вызвано мутацией или влиянием на геном различных мутагенных факторов (противоопухолевые препараты и др.). Основным отличием от «конститутивного старе­ния» является то, что подвергаются старению клетки с небольшой пролиферативной актив­ностью. Офтальмолог должен помнить о подоб­ном типе старения, поскольку в арсенале лечеб­ных средств, используемых им, есть много­численные мутагенные препараты, такие как 5-фтороурацил (применяется для предотвраще­ния рубцевания после удаления птеригиума или после операции по поводу глаукомы), мито-цин С. Экспериментально показано ускорение процесса старения клеток под воздействием этих препаратов в культуре ткани [142]. Подоб­ные лекарственные средства легко проникают через роговую оболочку и склеру при введении их в конъюнктивальную полость и могут явить­ся причиной преждевременного старения кле­ток различных структур глаза, что проявляется разным образом и спустя неодинаковый период времени после проведенного лечения [604, 570].

Представляют особый интерес и данные, указывающие на стимуляцию процессов старе­ния кератоцитов стромы роговицы после уда­ления переднего эпителия. Выражается это резким увеличением явлений апоптоза кера­тоцитов стромы, особенно ее передних слоев. В последующем, после эпителизации роговицы, происходит замещение погибших клеток новы­ми кератоцитами, мигрирующими из задних слоев стромы [1173, 1174]. Гибель кератоцитов в такой ситуации является примером конститу­тивного старения. Подобный тип старения, со­провождающийся уменьшением плотности ке­ратоцитов, может стать причиной развития хро­нических заболеваний роговой облочки раз­личной этиологии.

К сожалению, явления старения структур роговой оболочки у человека изучены далеко не полностью. Тем не менее увеличение количе­ства стареющих клеток с возрастом показано на культуре ткани клеток переднего эпителия, а также при исследовании роговой оболочки пожилых людей [374, 958]. С возрастом уве­личивается также и количество старых клеток в эндотелии роговой оболочки [506].

Возникает вопрос: каким образом накопле­ние с возрастом стареющих клеток влияет на частоту патологических состояний роговицы?

Основным изменением стареющей роговицы является снижение ее адаптационных возмож­ностей. При этом роговица более подверже­на инфекционному поражению. Увеличивается проницаемость как переднего, так и заднего эпителия [188].


Роговая оболочка и склера



 


Нарушение распределения в эпителии рого­вицы интегринов приводит к нарушению меж­клеточных контактов, что является причиной более свободного проникновения в нее бакте­рий, вирусов и клеток крови [471, 489]. Вы­явлено также, что при старении нарушение целостности переднего эпителия роговицы со­провождается нарушением целостности и эндо­телия [512]. Это, в свою очередь, приводит к отеку стромы роговицы и ее помутнению.

Исследований, посвященных изучению осо­бенностей старения кератоцитов, немного. Тем не менее большинство исследователей пере­носят на эти клетки закономерности, выявлен­ные при исследовании фибробластов in vitro. Показано, что при старении происходит экс­прессия в фибробластах таких ферментов, как колагеназа, стромолизин и эластаза [398, 1223]. Наблюдается экспрессия металлопротеиназ [175, 740], уменьшение количества коллагена — mRNA [741]. Нарушен также синтез фибронек-тина [1023]; снижается синтез протеогликанов [512], а также способность фибробластов конт­ролировать трехмерную организацию коллаге-новых волокон в культуре ткани. Отмечено на­копление липофусцина в стареющих роговицах (cornea farlnata).

Особое место занимают выявленные нару­шения синтеза коллагена. Подобные изменения, как правило, сопровождаются дезорганизацией коллагеновых фибрилл [255, 681, 1134]. Полу­ченными данными во многом можно объяснить изменения стромы роговицы [552, 553, 751].

Необходимо отметить, что вышеприведен­ные изменения могут влиять и на характер ре­генерации роговой оболочки. Сводится это к уменьшению способности кератоцитов к проли­ферации и миграции в область повреждения, синтезу коллагена и влиянию клеток на орга­низацию коллагеновых фибирилл. Снижение репаративной способности структур роговицы описано у пожилых людей после экстракции катаракты [549]. В подобных случаях старе­ние неблагоприятно влияет на эффективность хирургических вмешательств. При проведении фильтрирующих операций по поводу глаукомы более длительная регенерация структур рогови­цы может иметь, наоборот, положительное зна­чение. Необходимо отметить и то, что возраст­ные изменения роговицы оказывают определен­ное влияние на эффективность и рефракцион­ных операций [191, 275, 1146].

Теперь мы кратко остановимся на возраст­ных изменениях эндотелия роговицы. В резуль­тате многочисленных исследований установле­но, что в возрасте между 20 и 80 годами жизни плотность эндотелиальных клеток уменьшается в среднем на 0,6%. При этом усиливаются кле­точный полиморфизм и гиперплоидизация [127, 136, 640, 767]. Тем не менее показатель плот­ности клеток у отдельных индивидуумов колеб­лется в широких пределах, в связи с чем этот


показатель не является надежным при опре­делении связи между возрастом и структурой эндотелия [633]. Снижение количества эндо­телиальных клеток связывают с изменением гормонального фона, влиянием ультрафиоле­тового излучения, действием токсических ве­ществ. Например, отмечающееся при старении нарушение перекисного окисления со скопле­нием свободных радикалов приводит к повреж­дению эндотелия [401].

Снижение плотности клеток приводит к на­рушению и основной функции эндотелия, а именно поддержанию осмотического давления стромы [810]. С возрастом ткань роговой обо­лочки также значительно хуже реагирует на гипоксию [836]. Значительно дольше происхо­дит приживление транспалантанта [284, 574].

Таким образом, старение приводит к доста­точно существенным изменениям как структу­ры, так и функции роговой оболочки, изменяя ее реактивность в норме и патологии. Это не­обходимо учитывать офтальмологу при оценке возможной эффективности проводимой тера­пии и, особенно, при разработке новых методов лечения.

Регенерация роговой оболочки. Различают следующие виды регенерации — физиологичес­кая, репаративная и заместительная.

Физиологическая регенерация характеризу­ет постоянное обновление клеточного состава ткани в обычных (физиологических) условиях, обеспечивая тем самым нормальное функцио­нирование ткани. Качественные характеристи­ки физиологической регенерации существенно отличаются в зависимости от происхождения и гистологического строения ткани. Например, если передний эпителий роговой оболочки в норме регенерирует посредством постоянно протекающих митотических делений базальных клеток, то задний эпителий обновляется за счет так называемой внутриклеточной регене­рации, характеризующейся постоянным обнов­лением, в первую очередь, внутриклеточных органоидов.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.048 сек.)