Какую форму имеет хрусталик глаза. Какой хрусталик для глаза лучше выбрать? В каких случаях необходима замена глазного хрусталика на искусственный

Анатомия хрусталика

Хрусталик является важнейшей частью оптической системы глаза , включающей так же роговицу, жидкость передней и задней камер и стекловидное тело .

Хрусталик расположен внутри глазного яблока между радужкой и стекловидным телом . Он имеет вид двояковыпуклой линзы с преломляющей силой около 20 диоптрий. У взрослого человека диаметр хрусталика составляет 9-10 мм, толщина – от 3,6 до 5 мм, в зависимости от аккомодации (понятие аккомодации будет рассмотрено ниже). В хрусталике различают переднюю и заднюю поверхности, линию перехода передней поверхности в заднюю называют экватором хрусталика .

На своем месте хрусталик удерживается за счет волокон поддерживающей его цинновой связки, прикрепляющейся циркулярно в области экватора хрусталика с одной стороны и к отросткам цилиарного тела с другой. Частично перекрещиваясь между собой, волокна прочно вплетаются в капсулу хрусталика . Посредством связки Вигера, берущей начало от заднего полюса хрусталика , он прочно связан со стекловидным телом . Со всех сторон хрусталик омывается водянистой влагой, вырабатываемой отростками цилиарного тела .

Поддерживающий аппарат хрусталика

Исследуя хрусталик под микроскопом в нем можно выделить следующие структуры: капсула хрусталика , эпителий хрусталика и собственно вещество хрусталика.

Микроскопическое строение хрусталика (хрусталик в разрезе)

Капсула хрусталика . Со всех сторон хрусталик покрыт тонкой эластичной оболочкой – капсулой . Часть капсулы , покрывающей его переднюю поверхность, называется передней капсулой хрусталика ; участок капсулы , покрывающей заднюю поверхность – задней капсулой хрусталика . Толщина передней капсулы составляет 11-15 мкм, задней – 4-5 мкм.

Под передней капсулой хрусталика расположен один слой клеток – эпителий хрусталика , который простирается до области экватора, где клетки приобретают более вытянутую форму. Экваториальная зона передней капсулы является зоной роста (герминативной зоной), поскольку в течение всей жизни человека из ее эпителиальных клеток происходит формирование волокон хрусталика .

Волокна хрусталика , расположенные в одной плоскости, связаны между собой склеивающим веществом и формируют пластинки, ориентированные в радиальном направлении. Спаянные концы волокон соседних пластинок образуют на передней и задней поверхности хрусталика хрусталиковые швы, которые, при соединении между собой подобно долькам апельсина, образуют так называемую хрусталиковую «звезду». Слои волокон, примыкающие к капсуле , образуют его кору, более глубокие и плотные – ядро хрусталика .

Особенностью хрусталика является отсутствие в нем кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервных волокон. Питание хрусталика осуществляется путем диффузии или активного транспорта через капсулу растворенных во внутриглазной жидкости питательных веществ и кислорода. Состоит хрусталик из специфических белков и воды (на долю последней приходится около 65% массы хрусталика ).

Состояние прозрачности хрусталика определяется особенностью его структуры и своеобразием обмена веществ. Сохранность прозрачности хрусталика обеспечивается сбалансированным физико-химическим состоянием его белков и липидов мембран, содержанием воды и ионов, поступлением и выделением продуктов метаболизма.

Глаз человека – это сложная оптическая система, задачей которой является передача правильного изображения зрительному нерву. Составляющие органа зрения – это фиброзная, сосудистая, сетчатая оболочки и внутренние структуры.

Фиброзная оболочка – это роговица и склера. Сквозь роговицу преломленные световые лучи попадают внутрь органа зрения. Непрозрачная склера исполняет роль каркаса и имеет защитные функции.

Сквозь сосудистую оболочку происходит питание глаз кровью, которая содержит питательные вещества и кислород.

Под роговицей находится радужка, обеспечивающая цвет глаз человека. В центре ее расположен зрачок, способный менять размер в зависимости от освещения. Между роговицей и радужной оболочкой находится внутриглазная жидкость, которая защищает роговицу от микробов.

Следующая часть сосудистой оболочки называется цилиарным телом, благодаря которому происходит выработка внутриглазной жидкости. Сосудистая оболочка находится в непосредственном контакте с сетчаткой и обеспечивает ее энергией.

Сетчатку составляют несколько слоев нервных клеток. Благодаря этому органу обеспечивается восприятие света и формирование изображения. После этого происходит передача информации через зрительный нерв в головной мозг.

Внутренняя часть органа зрения состоит из передней и задней камер, заполненных прозрачной внутриглазной жидкостью, хрусталика и стекловидного тела. Стекловидное тело имеет желеобразный вид.

Важная составляющая зрительной системы человека – это хрусталик. Функции хрусталика - обеспечение динамичности глазной оптики. Он помогает видеть разные предметы одинаково хорошо. Уже на 4-й неделе развития эмбриона начинает формироваться хрусталик. Строение и функции, а также принцип работы и возможные заболевания его мы рассмотрим в данной статье.

Строение

Этот орган похож на двояковыпуклую линзу, передняя и задняя поверхности которой имеют разную кривизну. Центральная часть каждой из них - это полюса, которые соединяются осью. Длина оси составляет приблизительно 3,5-4,5 мм. Обе поверхности соединяются по контуру, который называется экватором. Взрослый человек имеет размеры оптической линзы глаза 9-10 мм, сверху ее покрывает прозрачная капсула (передняя сумка), внутри которой находится слой эпителия. С противоположной стороны расположена задняя капсула, она такого слоя не имеет.

Возможность роста глазного хрусталика обеспечивается клетками эпителия, которые постоянно размножаются. Нервные окончания, кровеносные сосуды, лимфоидная ткань у хрусталика отсутствуют, это целиком эпителиальное образование. На прозрачность этого органа влияет химический состав внутриглазной жидкости, если этот состав меняется, возможно помутнение хрусталика.

Состав хрусталика

Состав этого органа следующий – 65% воды, 30% белка, 5% липидов, витаминов, различных неорганических веществ и их соединений, а также ферментов. Основной белок – это кристаллин.

Принцип работы

Хрусталик глаза – это анатомическая структура переднего отрезка глаза, в норме он должен быть идеально прозрачным. Принцип работы хрусталика - фокусирование отраженных от объекта лучей света в макулярную зону сетчатки. Чтобы изображение на сетчатке глаза было четким, он должен быть прозрачным. Когда свет попадает на сетчатку, возникает электрический импульс, который через зрительный нерв попадает в зрительный центр головного мозга. Задача мозга – интерпретировать то, что видят глаза.

Функции хрусталика

Роль хрусталика в функционировании системы зрения человека очень важна. В первую очередь он имеет светопроводящую функцию, то есть обеспечивает прохождение светового потока к сетчатке. Светопроводящие функции хрусталика обеспечиваются его прозрачностью.

Кроме того, данный орган принимает активное участие в преломлении светового потока и имеет оптическую силу около 19 диоптрий. Благодаря хрусталику обеспечивается функционирование аккомодационного механизма, с помощью которого самопроизвольно регулируется фокусировка видимой картинки.

Этот орган помогает нам без труда переводить взгляд с отдаленных предметов на те, которые находятся вблизи, что обеспечивается изменением преломляющей силы глазного яблока. При сокращении волокон мышцы, которая окружает хрусталик, происходит уменьшение натяжения капсулы и изменение формы этой оптической линзы глаза. Она становится более выпуклой, за счет чего хорошо видны расположенные вблизи предметы. Когда мышца расслабляется, хрусталик становится плоским, это позволяет видеть расположенные вдали предметы.

Кроме того, хрусталик представляет собой перегородку, разделяющую глаз на два отдела, благодаря чему обеспечивается защита передних отделов глазного яблока от чрезмерного давления стекловидного тела. Также это является преградой на пути микроорганизмов, которые не попадают в стекловидное тело. В этом проявляются защитные функции хрусталика.

Болезни

Причины заболеваний оптической линзы глаза могут быть самыми разнообразными. Это и нарушения ее формирования и развития, и изменение расположения и цвета, которые происходят с возрастом или как результат травм. Встречается и аномальное развитие хрусталика, что влияет на его форму и цвет.

Часто встречается такая патология, как катаракта, или помутнение хрусталика. В зависимости от расположения зоны помутнения существует передняя, слоистая, ядерная, задняя и другие формы заболевания. Катаракта может быть как врожденной, так и приобретенной в течение жизни как результат травм, возрастных изменений и ряда других причин.

Иногда травмы и разрыв нитей, которые обеспечивают правильное положение хрусталика, могут привести к его смещению. При полном разрыве нитей происходит вывих хрусталика, частичный разрыв приводит к подвывиху.

Симптомы поражения хрусталика

С возрастом острота зрения человека снижается, становится намного труднее читать с близкого расстояния. Замедление обмена веществ приводит к изменениям оптических свойств хрусталика, который становится более плотным и менее прозрачным. Глаз человека начинает видеть предметы менее контрастными, изображение нередко теряет цвет. Когда развиваются более выраженные помутнения, острота зрения значительно снижается, возникает катаракта. Расположение помутнения влияет на степень и скорость снижение зрения.

Возрастное помутнение развивается долго, до нескольких лет. Из-за этого ухудшенное зрение на одном глазу может остаться незамеченным длительное время. Но даже в домашних условиях можно определить наличие катаракты. Для этого необходимо взглянуть на чистый лист бумаги одним, затем другим глазом. При наличии заболевания будет казаться, что лист тусклый и имеет желтоватый оттенок. Люди с данной патологией нуждаются в ярком освещении, при котором они могут хорошо видеть.

Помутнение хрусталика может быть вызвано наличием воспалительного процесса (иридоциклит) или длительным приемом лекарственных средств, которые содержат стероидные гормоны. Различные исследования подтвердили, что при глаукоме помутнение оптической линзы глаза происходит быстрее.

Диагностика

Диагностика состоит из проверки остроты зрения и исследования структуры глаза специальным оптическим прибором. Офтальмолог оценивает размер и строение хрусталика, определяет степень его прозрачности, наличие и локализацию помутнений, которые приводят к снижению остроты зрения. При исследовании хрусталика пользуются методом бокового фокального освещения, при котором осматривается передняя его поверхность, находящаяся в пределах зрачка. Если помутнения отсутствуют, хрусталик не виден. Кроме того, существуют и другие методы исследования - осмотр в проходящем свете, исследование при помощи щелевой лампы (биомикроскопия).

Как лечить?

Лечение в основном хирургическое. Аптечные сети предлагают различные капли, но они не способны возвратить прозрачность хрусталика, а также не гарантируют прекращение развития заболевания. Операция является единственной процедурой, которая обеспечивает полное выздоровление. Для удаления катаракты может применяться экстракапсулярная экстракция с наложением швов на роговицу. Существует и другой метод - факоэмульсификация с минимальными самогерметизирующимися разрезами. Метод удаления выбирают в зависимости от плотности помутнений и от того, в каком состоянии находится связочный аппарат. Не менее важным является и опыт врача.

Так как глазной хрусталик играет важную роль в процессе работы системы зрения человека, то различные травмы и нарушения его работы часто приводят к непоправимым последствиям. Малейшие признаки нарушения зрения или дискомфорт в области глаз – это повод для немедленного обращения к врачу, который поставит диагноз и назначит необходимое лечение.

Хрусталик – важный элемент оптической системы глаза, средняя преломляющая способность которого составляет 20-22 диоптрии. Он располагается в задней камере глаза и имеет в среднем размеры 4-5 мм в толщину и 8-9 мм в высоту. Толщина хрусталика очень медленно, но неуклонно в норме увеличивается с возрастом. Представлен он в форме двояковыпуклой линзы, передняя поверхность которой более плоская, а задняя более выпуклая.

Хрусталик прозрачный, благодаря функции специальных белков кристаллинов, имеет тонкую тоже прозрачную капсулу или хрусталиковый мешок, к которому по окружности прикрепляются волокна цинновых связок цилиарного тела, которые фиксируют его положение и могут менять кривизну его поверхности. Связочный аппарат хрусталика обеспечивает неподвижность его положения точно на зрительной оси, что является необходимым для ясного зрения. Хрусталик состоит из ядра и кортикальных слоев вокруг этого ядра – кортекса. В молодом возрасте имеет довольно мягкую, студенистую консистенцию, поэтому легко поддаётся действию натяжения связок цилиарного тела в процессе аккомодации.

При некоторых врождённых заболеваниях хрусталик может иметь неправильное положение в глазу из-за слабости и несовершенства развития связочного аппарата, а также может иметь врожденные помутнения в ядре или кортексе, которые могут снижать зрение.

Симптомы поражения

С возрастом структура ядра и кортекса хрусталика становится более плотной и хуже реагирует на натяжение связочного аппарата и слабо изменяет кривизну своей поверхности. Поэтому при достижении 40 летнего возраста человеку, всегда хорошо видевшему вдаль, становится труднее читать на близком расстоянии.

Возрастное снижение обмена веществ в организме, а следовательно и снижение его и во внутриглазных структурах, приводит к изменению структуры и оптических свойств хрусталика. Помимо своего уплотнения он начинает терять свою прозрачность. При этом изображение, которое видит человек может становиться желтее, менее ярким в красках, более тусклым. Появляется ощущение, что смотришь «как-бы через целофановую плёнку», которое не проходит даже при использовании очков. При более выраженных помутнениях острота зрения может снижаться значительно вплоть до светоощущения. Это состояние хрусталика называется катарактой.

Катарактальные помутнения могут находиться в ядре хрусталика, в коре, непосредственно под его капсулой и в зависимости от этого будут больше и меньше, быстрее или медленнее снижать остроту зрения. Все возрастные помутнения хрусталика происходят довольно медленно в течение нескольких месяцев или даже лет. Поэтому часто люди долго не замечают, что зрение одного глаза стало хуже. При взгляде на чистый белый лист бумаги одним глазом он может выглядеть более желтоватым и тусклым, чем другим. Могут появляться ореолы при взгляде на источник света. Вы можете заметить, что видите лишь при очень хорошем освещении.

Часто помутнения хрусталика бывают вызваны не возрастным нарушением обмена веществ, а длительными воспалительными заболеваниями глаза, такими как хронический иридоциклит, а также длительным применением таблеток или капель, содержащих стероидные гормоны. Многими исследованиями достоверно подтверждено, что при наличии глаукомы, хрусталик в глазу мутнеет быстрее и чаще.

Тупая травма глаза также может быть причиной прогрессии помутнений в хрусталике и/или нарушения состояния его связочного аппарата.

Диагностика состояния хрусталика

Диагностика состояния и функций хрусталика и его связочного аппарата основывается на проверке остроты зрения и биомикроскопии переднего отрезка. Врач-офтальмолог может за аппаратом оценить размер и строение вашего хрусталика, степень его прозрачности, детально определить наличие и расположение в нём помутнений, снижающих остроту зрения. Для более детального осмотра хрусталика и его связочного аппарата может потребоваться расширение зрачка. Тем более, что при определённом расположении помутнений, после расширения зрачка, зрение может улучшится, так как диафрагма начнет пропускать свет через прозрачные участки хрусталика.

Иногда относительно толстый в диаметре или длинный в высоту хрусталик может так тесно прилегать к радужке или цилиарному телу, что может сужать угол передней камеры глаза, через который происходит основной отток внутриглазной жидкости. Этот механизм является основным в возникновении узкоугольной или закрытоугольной глаукомы. Для оценки взаимоотношения хрусталика с цилиарным телом и радужкой может потребоваться ультразвуковая биомикроскропия или оптическая когерентная томография переднего отрезка.

Лечение заболеваний хрусталика

Лечение заболеваний хрусталика, как правило, хирургическое.

Существует множество капель, призванных остановить возрастное помутнение хрусталика, но они не могут вернуть вам его первоначальную прозрачность или гарантировать прекращение его дальнейшего помутнения. На сегодняшний день операция удаления катаракты – помутневшего хрусталика – с заменой на интраокулярную линзу, является операцией с полным выздоровлением.

Методики удаления катаракты вариабельны: от экстракапсулярной экстракции с наложением швов на роговицу до факоэмульсификации с минимальными самогерметизирующимися разрезами. Выбор метода удаления зависит от степени и плотности помутнений хрусталика, прочности его связочного аппарата, а также, что немаловажно, от квалификации офтальмохирурга.

Хрусталик выглядит как линза, выпуклый с обеих сторон. Он помогает глазам концентрироваться на разных объектах. Хрусталик и есть линза, только природного происхождения. Его задняя стенка означает задний полюс, передняя, соответственно, передний. Соединяет их условная ось. Она в среднем имеет несколько миллиметров в длину.

Линия соединения полюсов называется экватором. Передний полюс имеет строение из специального материала, клетки которого постоянно находятся в состоянии деления.

Так как они постепенно наслаиваются друг на друга, у человека после 40 лет часто наблюдается уплотнение передней стенки. Данный факт обуславливает постепенное развитие дальнозоркости.

Находится хрусталик за радужной оболочкой и зрачком. Крепится специальными очень тонкими ниточками, которые обеспечивают связь с остальным зрительным механизмом. Они могут менять силу натяжения, тем самым выполняя функцию фокуса.

Благодаря особенностям строения, этот хрупкий предмет всю жизнь растет, а формироваться начинает уже на 14 день существования плода. Он не имеет кровеносных сосудов и нервных соединений, состоит полностью из специфического эпителия, абсолютно прозрачный. Чистота хрусталика зависит от состава жидкости глаза, которая может стать причиной его помутнения.

Функция делится на 5 основных составляющих.

Защита. Стекловидное тело достаточно сильно воздействует на глазное яблоко. Он как раз находится между этими «деталями» глаза человека, тем самым уменьшая давление. Кроме этого, препятствует проникновению болезнетворных организмов вглубь глаза.

Фокус или аккомодация. Способность концентрироваться на объектах таким образом, чтобы глаз получал качественное изображение. Происходит это за счет способности хрусталика менять степень преломляемости света автоматически, без усилий.

Разделение. Строение глаза достаточно интересное и сложное одновременно. Хрусталик находится посередине и как бы разделяет его на две части, чем мешает проникновению стекловидного тела на чужую территорию.

Преломление света. Благодаря данной функции мы видим качественное изображение. Сетчатка тоже играет подобную роль.

Проведение света. Это очень важная составляющая, так как степень чувствительности к свету влияет на четкость и остроту зрения. Обеспечивает беспрепятственное проникновение света абсолютная прозрачность хрусталика.

Строение, расположение и особенность функций может вызывать различные заболевания. Они, в свою очередь, могут быть врожденными или приобретенными.

Аномальное развитие хрусталика относится к врожденному виду заболевания. Существует много названий, например, лентиглобус, афакия, коломба. Аномальность заключается в формировании неправильных размеров и форм.

Неправильное положение. В результате травмирующего воздействия, например, удара, нити разрываются (вывих) или частично повреждаются (подвывих). Соответственно, нарушается зрение. В таких случаях предусмотрено хирургическое вмешательство, в ходе которого ставится искусственный хрусталик.

Помутнение. Самый распространенный вид заболевания. Его еще называют катаракта. На поздних стадиях помутнение можно увидеть невооруженным глазом.

За расположением катаракту разделяют на виды:

Переднюю;
Заднюю;
Слоистую;
Корковую;
Ядерную.

Также классифицируют за временем образования: старческая, врожденная и приобретенная вследствие травмы. Первичная или вторичная говорят о том, что помутнение произошло первый или второй раз после операции по замене.

Катаракта бывает разного происхождения и степени. Диагностируют заболевание с помощью специального аппарата. Так как его прозрачность зависит от химического состава глазной жидкости, она, в свою очередь, со временем беднеет на специальные микроэлементы, обеспечивающие чистоту.

Помутнение происходит не сразу, а постепенно. Существует простой тест на его определение. Возьмите чистый лист бумаги и посмотрите поочередно каждым глазом. Те, у кого помутнение уже началось, видят не белую бумагу, а желтоватый ее оттенок.

В клинических условиях диагностика проводится специальным прибором, с помощью которого определяется размер, строение и степень прозрачности. А также его наличие и место нахождения. Дело в том, что данный вид заболевания всегда приводит к потере остроты зрения, а поздняя его стадия – к слепоте.

При осмотре используют боковое освещение, чтобы увидеть поверхность передней его стенки. Если болезни нет, хрусталик будет абсолютно прозрачный и незаметный. Есть и другие методы диагностики, которые тоже осуществляются с помощью разного освещения.

Лечение катаракты усложняется тем, что если начался процесс помутнения, его уже не остановить. На ранних стадиях предлагается медикаментозное лечение, но оно малоэффективно. Поэтому остается один путь – операция по замене искусственным. Такое хирургическое вмешательство не сложное.

Сама операция проводится за 10 минут. Старый и помутневший хрусталик специальным устройством через микроскопический разрез дробят до состояния пыли и вымывают. На то же место с помощью шприца выдавливается мягкий предмет, свернутый в трубочку. На месте старого хрусталика он сам разворачивается и приобретает нужную форму. Глаз начинает нормально видеть сразу после операции. Максимум остроты зрения устанавливается в течение недели.

Несмотря на простоту операции, реабилитационный период тоже есть. Некоторое время прооперированному таким образом человеку не разрешается низко или резко наклоняться, поднимать тяжести, делать большую нагрузку на глаза и организм в целом. Первое время нужно надевать солнцезащитные очки.

Операция – крайняя мера, но она необходима. Хотя хрусталик можно сохранить профилактическими мерами. Носить качественные солнцезащитные очки.

Летом мы надеваем защиту на глаза, но нужно практически все время прикрывать их, особенно в ясную солнечную погоду. Правильно питаться. Употреблять больше продуктов, содержащих лютеин. Например, морковь, кабачки, капусту. Иногда употребление полезных продуктов не в состоянии обеспечить нужное количество лютеина – вещества, которое очень полезно для глаза.

Замечено, что потребление этого вещества снижается риск помутнения в разы. Строение и состав хрусталика требуют того, чтобы дополнительно употребляли витаминные комплексы с лютеином. Также не помешают капсулы с витамином А и Е в чистом виде.

В преклонном возрасте правильным шагом в борьбе за зрение будет ежегодное посещение санаториев, специализирующихся на проблемах офтальмологии.

Делать массаж глаз и специальную гимнастику, чтобы держать в тонусе сосуды, тем самым обеспечивая хорошее кровообращение и метаболизм.

Постоянный контроль уровня сахара в крови. Этот фактор непосредственно влияет на состояние зрения. У больных сахарным диабетом помутнение случается в 90%.

Хрусталик очень важен для строения глаза и его функциональности. Он достаточно капризный и хрупкий. Если выполнять рекомендации, прозрачность неотъемлемой части глаза можно сохранить на долгие годы, даже в пожилом возрасте.

Хрусталик - один из самых главных элементов оптической системы глаза, расположенный в задней глазной камере Его средние размеры составляют 4-5 мм в толщину и до 9 мм в высоту, с преломляющей способностью в 20-22D. Формой хрусталик напоминает двояковыпуклую линзу, передняя поверхность которой имеет более плоскую конфигурацию, а задняя более выпуклую. Толщина хрусталика довольно медленно, но неуклонно увеличивается с возрастом.

В норме хрусталик прозрачный, благодаря входящим в его состав специальным белкам кристаллинам. Он имеет тонкую такую же прозрачную капсулу - хрусталиковый мешок. По окружности к этому мешку крепятся волокна цинновых связок от цилиарного тела. Связки фиксируют положение хрусталика и меняют, по необходимости, кривизну поверхности. Связочный хрусталиковый аппарат обеспечивает неподвижность положения органа на зрительной оси, обеспечивая тем самым ясное зрение.

В состав хрусталика входит ядро и кортикальные слои вокруг этого ядра - кортекс. У молодых, хрусталик имеет достаточно мягкую, студенистую консистенцию, что облегчает натяжение связок цилиарного тела при аккомодации.

Некоторые врождённые заболевания хрусталика делают его положение в глазу неправильным из-за слабости или несовершенства связочного аппарата, кроме того ими могут быть обусловлены локальные врожденные помутнения ядра или кортекса, которые способны снижать остроту зрения.

Симптомы поражения хрусталика

Возрастные изменения делают структуру ядра и кортекса хрусталика более плотной, что становится причиной ее более слабой реакции на натяжение связок и изменение кривизны поверхности. Поэтому по достижению 40-летнего возраста, становится все труднее читать на близком расстоянии, даже если всю жизнь у человека было отличное зрение.

Возрастное замедление обмена веществ, касающееся и внутриглазных структур, приводит к изменению оптических свойств хрусталика. Он начинает уплотняться и терять свою прозрачность. Видимые при этом изображения, могут потерять былую контрастность и даже цвет. Появляется ощущение разглядывания предметов «через целлофановую плёнку», не проходящее даже в очках. При развитии более выраженных помутнений зрение значительно снижается.

Диагностика

Диагностические мероприятия состояния и работы хрусталика, а также его связочного аппарата включают проверку остроты зрения и биомикроскопию переднего отрезка. При этом, врач оценивает размер и строение хрусталика, определяет степень его прозрачности, проводит проверку наличия и расположения помутнений, способных снижать остроту зрения. Нередко, для детализации исследований требуется расширение зрачка. Так как, при определённой локализации помутнений, расширение зрачка, приводит к улучшению зрения, ведь диафрагма начинает пропускать свет сквозь прозрачные участки хрусталика.

Изредка более толстый в диаметре либо длинный хрусталик так тесно прилегает к радужной оболочке или цилиарному телу, что сужает угол передней камеры, через который в глаз происходит основной отток имеющейся жидкости. Подобное состояние - главная причина возникновения глаукомы (узкоугольной или закрытоугольной). Для оценки взаиморасположения хрусталика и цилиарного тела, а также радужки , должны выполняться ультразвуковая биомикроскропия или когерентная томография переднего отрезка глаза.

Таким образом, при подозрении на поражение хрусталика диагностические обследования включают:

Визуальное исследование в проходящем свете.
Биомикроскопию - осмотр со щелевой лампой.
Гониоскопию - визуальное исследование угла передней камеры со щелевой лампой при помощи гониоскопа.
Ультразвуковую диагностику, включая и ультразвуковую биомикроскопию.
Оптическую когерентную томографию переднего отрезка глаза.
Пахиметрию передней камеры с оценкой глубины камеры.
Тонографию , для детального выявления количества выработки и оттока водянистой влаги.

Болезни хрусталика

Катаракта.
Аномалии развития хрусталика (колобома хрусталика, лентиконус, лентиглобус, афакия).
Травматические эктопии хрусталика(сублюксация, люксация).

Лечение заболеваний хрусталика

Для лечения заболеваний хрусталика обычно выбирают хирургические методы.

Множество капель, предлагаемых аптечной сетью, призванных остановить помутнение хрусталика не могут вернуть его первоначальную прозрачность либо гарантировать прекращение дальнейшего помутнения. Только операция удаления катаракты (мутного хрусталика) с заменой его на интраокулярную линзу, считается процедурой с полным выздоровлением.

Удаление катаракты может быть проведено несколькими способами: от экстракапсулярной экстракции, при которой накладывают на роговицу швы, до факоэмульсификации , при которой выполняют минимальные самогерметизирующиеся разрезы. Выбор метода удаления, во многом зависит от степени зрелости катаракты (плотности помутнений), состояния связочного аппарата и, самое главное, от квалификационного опыта офтальмохирурга.

27-09-2012, 14:39

Описание

Особое внимание строению хрусталика уделялось на самых ранних этапах микроскопии. Именно хрусталик впервые исследован микроскопически Левенгуком, который указал на его волокнистую структуру.

Форма и размер

(Lens) представляет собой прозрачное, двояковыпуклое в виде диска, полутвердое образование, расположенное между радужкой и стекловидным телом (рис. 3.4.1).

Рис. 3.4.1. Взаимоотношение хрусталика с окружающими структурами и его форма: 1 - роговая оболочка; 2- радужная оболочка; 3- хрусталик; 4 - ресничное тело

Хрусталик уникален тем, что он является единственным «органом» тела человека и большинства животных, состоящим из одного типа клеток на всех стадиях - от эмбрионального развития и постнатальной жизни вплоть до смерти. Существенным его отличием является отсутствие в нем кровеносных сосудов и нервов. Уникален он и в отношении особенностей метаболизма (преобладает анаэробное окисление), химического состава (наличие специфических белков - кристаллинов), отсутствия толерантности организма к его белкам. Большинство этих особенностей хрусталика связано с характером эмбрионального его развития, о чем будет сказано несколько ниже.

Передняя и задняя поверхности хрусталика соединяются в так называемой экваториальной области. Экватор хрусталика открывается в заднюю камеру глаза и при помощи цинновой связки (ресничный поясок) присоединен к ресничному эпителию (рис. 3.4.2).

Рис. 3.4.2. Соотношение структур переднего отдела глаза (схема) (no Rohen; 1979): а - срез, проходящий через структуры переднего отдела глаза (1 - роговая оболочка: 2- радужная оболочка; 3- ресничное тело; 4 - ресничный поясок (циннова связка); 5 - хрусталик); б - сканирующая электронная микроскопия структур переднего отдела глаза (1 - волокна зонулярного аппарата; 2- ресничные отростки; 3 - ресничное тело; 4 - хрусталик; 5 - радужка; 6 - склера; 7 - шлеммов канал; 8 - угол передней камеры)

Благодаря расслаблению цинновой связки при сокращении ресничной мышцы происходит деформация хрусталика (увеличение кривизны передней и, в меньшей степени, задней поверхностей). При этом выполняется основная его фу7нкция - изменение рефракции, позволяющее на сетчатке получить четкое изображение независимо от расстояния до предмета. В покое без аккомодации хрусталик дает 19,11 из 58,64 дптр преломляющей силы схематического глаза. Для выполнения своей основной роли хрусталик должен быть прозрачным и эластичным, каковым он и является.

Хрусталик человека растет непрерывно на протяжении всей жизни, утолщаясь примерно на 29 мкм в год. Начиная с 6-7-й недели внутриутробной жизни (18 мм эмбриона) он увеличивается в передне-заднем размере в результате роста первичных хрусталиковых волокон. На стадии развития, когда эмбрион достигает размера в 18-24 мм, хрусталик имеет приблизительно сферическую форму. С появлением вторичных волокон (размер эмбриона 26 мм) хрусталик уплощается и его диаметр увеличивается. Зонулярный аппарат , появляющийся при длине эмбриона 65 мм, не влияет на увеличение диаметра хрусталика. В последующем хрусталик быстро увеличивается в массе и объеме. При рождении он имеет почти сферическую форму.

В первые два десятилетия жизни увеличение толщины хрусталика прекращается, но продолжает увеличиваться его диаметр. Фактором, способствующим увеличению диаметра, является уплотнение ядра . Натяжение цинновой связки способствует изменению формы хрусталика.

Диаметр хрусталика (измеренный по экватору) взрослого человека равен 9-10 мм. Толщина его на момент рождения в центре равна приблизительно 3,5-4,0 мм, 4 мм в 40 лет, а затем медленно увеличивается до 4.75-5,0 мм к старческому возрасту. Толщина изменяется и в связи с изменением аккомодационной способности глаза.

В отличие от толщины экваториальный диаметр хрусталика с возрастом изменяется в меньшей степени. При рождении он равняется 6,5 мм, на втором десятилетии жизни - 9- 10 мм. В последующем он практически не меняется (табл. 3.4.1).

Таблица 3.4.1. Размеры хрусталика (по Rohen, 1977)

Передняя поверхность хрусталика менее выпуклая, чем задняя (рис. 3.4.1). Она представляет собой часть сферы с радиусом кривизны, равным в среднем 10 мм (8,0-14,0 мм). Передняя поверхность граничит с передней камерой глаза посредством зрачка, а по периферии с задней поверхностью радужки. Зрачковый край радужки опирается на переднюю поверхность хрусталика. Боковая поверхность хрусталика обращена в сторону задней камеры глаза и посредством цинновой связки присоединяется к отросткам ресничного тела.

Центр передней поверхности хрусталика называют передним полюсом . Располагается он примерно на расстоянии 3 мм позади задней поверхности роговой оболочки.

Задняя поверхность хрусталика обладает большей кривизной (радиус кривизны равен 6 мм (4,5-7,5 мм)). Ее обычно рассматривают в комплексе со стекловидной мембраной передней поверхности стекловидного тела. Тем не менее между этими структурами существует щелеподобное пространство , выполненное жидкостью. Это пространство позади хрусталика было описано еще Бергером (Berger) в 1882 году. Его можно наблюдать при использовании щелевой лампы.

Экватор хрусталика лежит в пределах ресничных отростков на расстоянии от них в 0,5 мм. Экваториальная поверхность неровная. Она обладает многочисленными складками, образование которых связано с тем, что к этой области прикрепляется цинновая связка. Складки исчезают при аккомодации, т. е. при прекращении натяжения связки.

Коэффициент преломления хрусталика равен 1,39, т. е. несколько больший, чем коэффициент преломления камерной влаги (1,33). Именно по этой причине, несмотря на меньший радиус кривизны, оптическая сила хрусталика меньше, чем роговой оболочки. Вклад хрусталика в рефракционную систему глаза равен приблизительно 15 из 40 диоптрий.

При рождении аккомодационная сила, равная 15-16 диоптриям, уменьшается наполовину к 25 годам, а в возрасте 50 лет равна лишь 2 диоптриям.

При биомикроскопическом исследовании хрусталика с расширенным зрачком можно обнаружить особенности его структурной организации (рис. 3.4.3).

Рис. 3.4.3. Послойность строения хрусталика при биомикроскопическом его исследовании у индивидуумов различного возраста (по Bron et al., 1998): а - возраст 20 лет; б - возраст 50 лет; б - возраст 80 лет (1 - капсула; 2 - первая кортикальная светлая зона (С1 альфа); 3 - первая зона разобщения (С1 бета); 4 - вторая кортикальная светлая зона (С2): 5 - рассеивающая свет зона глубокой коры (С3); 6 - светлая зона глубокой коры; 7 - ядро хрусталика. Отмечается увеличение хрусталика и усиление рассеивания света

Во-первых, выявляется многослойность хрусталика. Различаются следующие слои, считая спереди к центру:

капсула;
подкапсулярная светлая зона (кортикальная зона С 1а);
светлая узкая зона неоднородного рассеивания (С1);
полупрозрачная зона коры (С2).

Перечисленные зоны и составляют поверхностную кору хрусталика. Существует еще две более глубоко расположенные зоны коры. Их называют еще пернуклеарными. Эти зоны флюоресцируют при освещении хрусталика синим светом (С3 и С4).

Ядро хрусталика рассматривают как его пренатальную часть. Оно также обладает слоистостью. В центре располагается светлая зона, называемая «зародышевым» (эмбриональным) ядром. При исследовании хрусталика с помощью щелевой лампы также можно обнаружить швы хрусталика. Зеркальная микроскопия при большой кратности увеличения позволяет увидеть эпителиальные клетки и волокна хрусталика.

Определяются следующие структурные элементы хрусталика (рис. 3.4.4-3.4.6):

Рис. 3.4.4. Схема микроскопического строения хрусталика: 1 - капсула хрусталика; 2 - эпителий хрусталика центральных участков; 3- эпителий хрусталика переходной зоны; 4- эпителий хрусталика экваториальной области; 5 - эмбриональное ядро; 6-фетальное ядро; 7 - ядро взрослого; 8 - кора

Рис. 3.4.5. Особенности строения экваториальной области хрусталика (по Hogan et al., 1971): 1 - капсула хрусталика; 2 - экваториальные эпителиальные клетки; 3- хрусталиковые волокна. По мере пролиферации эпителиальных клеток, расположенных в области экватора хрусталика, они смещаются к центру, превращаясь в хрусталиковые волокна

Рис. 3.4.6. Особенности ультраструктуры капсулы хрусталика экваториальной области, цинновой связки и стекловидного тела: 1 - волокна стекловидного тела; 2 - волокна цинновой связки; 3-прекапсулярные волокна: 4-капсула хрусталика

Капсула.
Эпителий.
Волокна.

Капсула хрусталика (capsula lentis). Хрусталик со всех сторон покрыт капсулой, которая является не чем иным, как базальной мембраной эпителиальных клеток. Капсула хрусталика самая толстая базальная мембрана тела человека. Спереди капсула толще (15,5 мкм спереди и 2,8 мкм - позади) (рис. 3.4.7).

Рис. 3.4.7. Толщина капсулы хрусталика в различных зонах

Более выражено утолщение по периферии передней капсулы, поскольку в этом месте прикрепляется основная масса цинновой связки. С возрастом толщина капсулы увеличивается, что более выражено спереди. Это связано с тем, что эпителий, являющийся источником базальной мембраны, расположен спереди и участвует в ремодуляции капсулы, отмечаемой по мере роста хрусталика.

Способность эпителиальных клеток к капсулообразованию сохраняется на протяжении всей жизни и проявляется даже в условиях культивирования эпителиальных клеток.

Динамика изменения толщины капсулы приведена в табл. 3.4.2.

Таблица 3.4.2. Динамика изменения толщины капсулы хрусталика с возрастом, мкм (по Hogan, Alvarado, Wedell, 1971)

Эти сведения могут понадобиться хирургам, производящим экстракцию катаракты и использующим капсулу для крепления заднекамерных интраокулярных линз.

Капсула является довольно мощным барьером на пути бактерий и воспалительных клеток , но свободно проходима для молекул, размер которых соизмерим с размером гемоглобина. Хотя капсула не содержит эластических волокон, она исключительно эластична и практически постоянно находится под действием внешних сил, т. е. в растянутом состоянии. По этой причине рассечение или разрыв капсулы сопровождается скручиванием. Свойство эластичности используется при проведении экстракапсулярной экстракции катаракты. Благодаря сокращению капсулы выводится содержимое хрусталика. Это же свойство используется также при лазерной капсулотомии.

В световом микроскопе капсула выглядит прозрачной, гомогенной (рис. 3.4.8).

Рис. 3.4.8. Светооптическое строение капсулы хрусталика, эпителия капсулы хрусталика и хрусталиковых волокон наружных слоев: 1 - капсула хрусталика; 2 - эпителиальный слой капсулы хрусталика; 3 - хрусталиковые волокна

В поляризованном свете выявляется ее пластинчатая волокнистая структура. При этом волокнистость располагается параллельно поверхности хрусталика. Капсула также положительно окрашивается при проведении ШИК-реакции, что свидетельствует о наличии в ее составе большого количества протеогликанов.

Ультраструктурно капсула имеет относительно аморфное строение (рис. 3.4.6, 3.4.9).

Рис. 3.4.9. Ультраструктура цинновой связки, капсулы хрусталика, эпителия капсулы хрусталика и хрусталиковых волокон наружных слоев: 1 - циннова связка; 2 - капсула хрусталика; 3- эпителиальный слой капсулы хрусталика; 4 - хрусталиковые волокна

Незначительная пластинчатость намечается благодаря рассеиванию электронов нитевидными элементами, складывающимися в пластины.

Выявляется около 40 пластин, толщина каждой из которых равна приблизительно 40 нм. При большем увеличении микроскопа выявляются нежные коллагеновые фибриллы диаметром 2,5 нм.

В постнатальном периоде происходит некоторое утолщение задней капсулы, что свидетельствует о возможности секреции базального материала задними кортикальными волокнами.

Fisher установил, что 90% утраты эластичности хрусталика наступает в результате изменения эластичности капсулы.

В экваториальной зоне передней капсулы хрусталика с возрастом появляются электронноплотные включения , состоящие из коллагеновых волокон диаметром 15 нм и с периодом поперечной исчерченности, равной 50-60 нм. Предполагается, что они образуются в результате синтетической деятельности эпителиальных клеток. С возрастом появляются и волокна коллагена, периодичность исчерченности которых равна 110 нм.

Места прикрепления цинновой связки к капсуле названы пластинами Бергера (Berger, 1882) (другое название-перикапсулярная мембрана). Это поверхностно расположенный слой капсулы, имеющий толщину от 0,6 до 0,9 мкм. Он менее плотный и содержит больше гликозаминогликанов, чем остальная часть капсулы. Волокна этого фиброгранулярного слоя перикапсулярной мембраны имеют толщину только 1-3 нм, в то время как толщина фибрилл цинновой связки 10 нм.

В перикапсулярной мембране обнаруживается фибронектин, витреонектин и другие матричные белки, которые играют определенную роль в прикреплении связок к капсуле. В последнее время установлено наличие еще одного микрофиблиллярного материала, а именно фибриллина, о роли которого указано выше.

Подобно другим базальным мембранам капсула хрусталика богата коллагеном IV типа. Она также содержит коллагены I, III и V типов. Обнаруживается и множество других внеклеточных матричных компонентов - ламинин, фибронектин, гепаран сульфат и энтактин.

Проницаемость капсулы хрусталика человека изучалась многими исследователями. Капсула свободно пропускает воду, ионы и другие молекулы небольшого размера. Она является барьером на пути белковых молекул, имеющих размер гемоглобина. Различий в пропускной способности капсулы в норме и при катаракте не обнаружил никто.

Эпителий хрусталика (epithelium lentis) состоит из одного слоя клеток, лежащих под передней капсулой хрусталика и распространяющихся на экватор (рис. 3.4.4, 3.4.5, 3.4.8, 3.4.9). Клетки на поперечных срезах кубовидной формы, а в плоскостных препаратах полигональные. Количество их колеблется от 350 000 до 1000 000. Плотность эпителиоцитов в центральной зоне - 5009 клеток в мм2 у мужчин и 5781-у женщин. Плотность клеток несколько увеличивается по периферии хрусталика.

Необходимо подчеркнуть, что в тканях хрусталика, в частности в эпителии, преобладает анаэробный тип дыхания . Аэробное окисление (цикл Кребса) наблюдается только в эпителиальных клетках и наружных хрусталиковых волокнах, при этом этот путь окисления обеспечивает до 20% потребности хрусталика в энергии. Эта энергия используется для обеспечения активных транспортных и синтетических процессов, необходимых для роста хрусталика, синтеза мембран, кристаллинов, белков цитоскелета и нуклеопротеинов. Функционирует и пентозофосфатный шунт, обеспечивающий хрусталик пентозами, необходимыми для синтеза нуклеопротеидов.

Эпителий хрусталика и поверхностные волокна коры хрусталика участвуют в выведении натрия из хрусталика , благодаря деятельности Na -К+-насоса. При этом используется энергия АТФ. В задней части хрусталика ионы натрия во влагу задней камеры распространяются пассивно. Эпителий хрусталика состоит из нескольких субпопуляций клеток, отличающихся, в первую очередь, пролиферативной активностью. Выявляются определенные топографические особенности распределения эпителиоцитов различных субпопуляций. В зависимости от особенностей строения, функции и пролиферативной активности клеток выделяют несколько зон эпителиальной выстилки.

Центральная зона . Центральная зона состоит из относительно постоянного количества клеток, число которых медленно уменьшается с возрастом. Эпителиоциты полигональной формы (рис. 3.4.9, 3.4.10, а),

Рис. 3.4.10. Ультраструктурная организация эпителиальных клеток капсулы хрусталика промежуточной зоны (а) и экваториальной области (б) (по Hogan et al, 1971): 1 - капсула хрусталика; 2 - апикальная поверхность соседней эпителиальной клетки; 3-пальцевые в давления в цитоплазму эпителиальной клетки соседних клеток; 4 - эпителиальная клетка, ориентированная параллельно капсуле; 5 - ядросодержащая эпителиальная клетка, расположенная в коре хрусталика

ширина их - 11 -17 мкм, а высота - 5-8 мкм. Своей апикальной поверхностью они прилежат к наиболее поверхностно расположенным хрусталиковым волокнам. Ядра смещены к апикальной поверхности клеток большого размера и имеют многочисленные ядерные поры. В них. как правило, два ядрышка.

Цитоплазма эпителиоцитов содержит умеренное количество рибосом, полисом, гладкий и шероховатый эндоплазматический ретикулум, маленькие митохондрии, лизосомы и гранулы гликогена. Выражен аппарат Гольджи. Видны цилиндрической формы микротрубочки диаметром 24 нм, микрофиламенты промежуточного типа (10 нм), филаменты альфа-актинина.

При помощи методов иммуноморфологии в цитоплазме эпителиоцитов доказано наличие так называемых матричных белков - актина, винметина, спектрина и миозина, которые обеспечивают жесткость цитоплазмы клетки.

В эпителии присутствует также альфа-кристаллин. Бета- и гамма-кристаллины отсутствуют.

К капсуле хрусталика эпителиоциты присоединены при помощи полудесмосом . Между эпителиоцитами видны десмосомы и щелевые контакты, имеющие типичное строение. Система межклеточных контактов обеспечивает не только сцепление между эпителиальными клетками хрусталика, но определяет ионную и метаболическую связь между клетками.

Несмотря на наличие многочисленных межклеточных контактов между эпителиальными клетками, существуют пространства, выполненные бесструктурным материалом низкой электронной плотности. Ширина этих пространств колеблется от 2 до 20 нм. Именно благодаря этим пространствам осуществляется обмен метаболитов между хрусталиком и внутриглазной жидкостью.

Эпителиальные клетки центральной зоны отличаются исключительно низкой митотической активностью . Митотический индекс равен всего 0,0004% и приближается к митотическому индексу эпителиоцитов экваториальной зоны при возрастной катаракте. Существенно митотическая активность возрастает при различных патологических состояниях и, в первую очередь, после травмы. Увеличивается число митозов после воздействия на эпителиальные клетки ряда гормонов, при экспериментальных увеитах.

Промежуточная зона . Промежуточная зона находится ближе к периферии хрусталика. Клетки этой зоны цилиндрические с центрально расположенным ядром. Базальная мембрана имеет складчатый вид.

Герминативная зона . Герминативная зона прилежит к преэкваториальной зоне. Именно эта зона отличается высокой пролиферативной активностью клеток (66 митозов на 100 000 клеток), которая постепенно снижается с возрастом. Длительность протекания митоза у различных животных колеблется от 30 минут до 1 часа. При этом выявлены суточные колебания митотической активности.

Клетки этой зоны после деления смещаются кзади и в последующем превращаются в хрусталиковые волокна. Некоторые из них смещаются и кпереди, в промежуточную зону.

Цитоплазма эпителиоцитов содержит малочисленные органоиды . Имеются короткие профили шероховатого эндоплазматического ретикулума, рибосомы, маленькие митохондрии и аппарат Гольджи (рис. 3.4.10, б). Количество органоидов нарастает в экваториальной области по мере увеличения количества структурных элементов цитоскелета актина, виментина, белка микротрубочек, спектрина, альфа-актинина и миозина. Существует возможность различить целые актиновые сетеподобные структуры, особенно видимые в апикальной и базальной частях клеток. Помимо актина в цитоплазме эпителиальных клеток выявлены виментин и тубулин. Предполагают, что сократительные микрофиламенты цитоплазмы эпителиальных клеток способствуют путем их сокращения перемещению межклеточной жидкости.

В последние годы показано, что пролиферативная активность эпителиальных клеток герминативной зоны регулируется многочисленными биологически активными веществами - цитокинами . Выявлено значение интерлейкина-1, фактора роста фибробластов, трансформирующего фактора роста бета, эпидермального фактора роста, инсулиноподобного фактора роста, фактора роста гепатоцитов, фактора роста кератиноцитов, постагландина Е2. Часть перечисленных факторов роста стимулируют пролиферативную активность, а часть - ингибируют ее. Необходимо отметить, что перечисленные факторы роста синтезируются или структурами глазного яблока, или другими тканями организма, поступая в глаз через кровь.

Процесс формирования хрусталиковых волокон . После конечного разделения клетки одна или обе дочерние клетки смещаются в смежную переходную зону, в которой клетки организованы в меридианально ориентированные ряды (рис. 3.4.4, 3.4.5, 3.4.11).

Рис. 3.4.11. Особенности расположения хрусталиковых волокон: а - схематическое изображение; б - сканирующая электронная микроскопия (по Kuszak, 1989)

В последующем эти клетки дифференцируются во вторичные волокна хрусталика, разворачиваясь на 180° и удлиняясь. Новые волокна хрусталика сохраняют полярность таким образом, что задняя (базальная) часть волокна сохраняет контакт с капсулой (базальной пластинкой), в то время как передняя (апикальная) часть отделена от этого эпителием. По мере превращения эпителиоцитов в хрусталиковые волокна формируется ядерная дуга (при микроскопическом исследовании ряд ядер эпителиальных клеток, расположенных в виде дуги).

Предмитотическому состоянию эпителиальных клеток предшествует синтез ДНК, в то время как дифференциация клеток в хрусталиковые волокна сопровождается усилением синтеза РНК, поскольку в этой стадии отмечается синтез структурных и мембранных специфических белков. Ядрышки дифференцирующихся клеток резко увеличиваются, а цитоплазма становится более базофильной в связи с увеличением количества рибосом, что объясняется усилением синтеза мембранных компонентов, белков цитоскелета и кристаллинов хрусталика. Эти структурные изменения отражают усиление белкового синтеза .

В процессе образования хрусталикового волокна в цитоплазме клеток появляются многочисленные микротрубочки диаметром 5 нм и промежуточные фибриллы, ориентированные вдоль клетки и играющие важную роль в морфогенезе хрусталиковых волокон.

Клетки различной степени дифференциации в области ядерной дуги располагаются как бы в шахматном порядке. Благодаря этому между ними образуются каналы, обеспечивающие строгую ориентацию в пространстве вновь дифференцирующихся клеток. Именно в эти каналы проникают цитоплазматические отростки . При этом образуются меридианальные ряды хрусталиковых волокон.

Важно подчеркнуть, что нарушение меридианальной ориентации волокон является одной из причин развития катаракты как у экспериментальных животных, так и у человека.

Превращение эпителиоцитов в хрусталиковые волокна происходит довольно быстро. Это было показано в эксперименте на животных с использованием тимидина, меченного изотопом. У крыс эпителиоцит превращается в хрусталиковое волокно спустя 5 недель.

В процессе дифференциации и смещения клеток к центру хрусталика в цитоплазме хрусталиковых волокон уменьшается количество органоидов и включений . Цитоплазма приобретает гомогенный вид. Ядра подвергаются пикнозу, а затем и полностью исчезают. Вскоре исчезают органоиды. Basnett выявил, что потеря ядер и митохондрий наступает внезапно и в одном поколении клеток.

Количество хрусталиковых волокон на протяжении жизни постоянно увеличивается. «Старые» волокна смещаются к центру. В результате этого формируется плотное ядро.

С возрастом уменьшается интенсивность образования хрусталиковых волокон. Так, у молодых крыс в сутки формируется приблизительно пять новых волокон, в то время как у старых крыс - одно.

Особенности мембран эпителиальных клеток . Цитоплазматические мембраны соседних эпителиальных клеток формируют своеобразный комплекс межклеточных связей. Если боковые поверхности клеток слегка волнистые, то апикальные зоны мембран образуют «пальцевые вдавления», погружающиеся в надлежащие хрусталиковые волокна. Базальная часть клеток присоединена к передней капсуле при помощи полудесмосом, а боковые поверхности клеток соединяются десмосомами.

На боковых поверхностях мембран смежных клеток обнаружены также щелевые контакты , через которые может происходить обмен небольшими молекулами между хрусталиковыми волокнами. В области щелевых контактов обнаруживаются белки кеннесины различной молекулярной массы. Некоторые исследователи предполагают, что щелевые контакты между хрусталиковыми волокнами отличаются от таковых в других органах и тканях.

Исключительно редко можно увидеть плотные контакты.

Структурная организация мембран хрусталиковых волокон и характер межклеточных контактов свидетельствуют о возможном наличии на поверхности клеток рецепторов, контролирующих процессы эндоцитоза , который имеет большое значение в перемещении метаболитов между этими клетками. Предполагается существование рецепторов к инсу лину-, гормону роста и бета-адренергическим антагонистам. На апикальной поверхности эпителиальных клеток выявлены ортогональные частицы, встроенные в мембрану и имеющие диаметр 6-7 нм. Предполагают, что эти образования обеспечивают перемещение между клетками питательных веществ и метаболитов.

Волокна хрусталика (fibrcie lentis) (рис. 3.4.5, 3.4.10-3.4.12).

Рис. 3.4.12. Характер расположения хрусталиковых волокон. Сканирующая электронная микроскопия (по Kuszak, 1989): а-плотно упакованные хрусталиковые волокна; б - «пальцевые вдавления»

Переход от эпителиальных клеток герминативной зоны к хрусталиковому волокну сопровождается исчезновением между клетками «пальцевых вдавлений», а также началом удлинения базальной и апикальной частей клетки. Постепенное накопление хрусталиковых волокон и смещение их к центру хрусталика сопровождается формированием ядра хрусталика. Это смещение клеток приводит к образованию S- или С-подобной дуги (ядерная дута), направленной вперед и состоящей из «цепи» ядер клеток. В области экватора зона ядерных клеток имеет ширину порядка 300-500 мкм.

Расположенные глубже волокна хрусталика имеют толщину 150 мкм. Когда они теряют ядра, ядерная дуга исчезает. Хрусталиковые волокна имеют веретенообразную или ремнеподобную форму , располагаясь по дуге в виде концентрических слоев. На поперечном разрезе в области экватора они гексагональной формы. По мере погружения к центру хрусталика постепенно нарушается их однообразие по размеру и форме. В области экватора у взрослых ширина хрусталикового волокна колеблется от 10 до 12 мкм, а толщина - от 1,5 до 2,0 мкм. В задних частях хрусталика волокна более тонкие, что объясняется асимметричной формой хрусталика и большей толщиной передней коры. Длина хрусталиковых волокон в зависимости от глубины расположения колеблется от 7 до 12 мм. И это при том, что первоначальная высота эпителиальной клетки равняется всего 10 мкм.

Концы хрусталиковых волокон встречаются в определенном месте и формируют швы.

Швы хрусталика (рис. 3.4.13).

Рис. 3.4.13. Формирование швов в месте стыка волокон, происходящее в различные периоды жизни: 1 - Y-образный шов, формирующийся в эмбриональном периоде; 2 - более развитая система швов, возникающая в детском периоде; 3 - наиболее развитая система швов, обнаруживаемая у взрослых

В фетальном ядре имеется передний вертикально расположенный Y-образный и задний инвертированный Y-образный швы. После рождения по мере роста хрусталика и увеличения количества слоев хрусталиковых волокон, формирующих свои швы, происходит пространственное объединение швов с образованием звездоподобной структуры, обнаруживающейся у взрослых.

Основное значение швов заключается в том, что благодаря такой сложной системе контакта между клетками сохраняется форма хрусталика практически на протяжении всей жизни .

Особенности мембран хрусталиковых волокон . Контакты типа «пуговица - петля» (рис. 3.4.12). Мембраны соседствующих хрусталиковых волокон соединены при помощи разнообразных специализированных образований, изменяющих свое строение по мере смещения волокна с поверхности в глубь хрусталика. В поверхностных 8-10 слоях передних отделов коры волокна соединяются при помощи образований типа «пуговица - петля» («шар и гнездо» американских авторов), распределенных равномерно по всей длине волокна. Подобного типа контакты существуют только между клетками одного слоя, т. е. клетками одного поколения, и отсутствуют между клетками разных поколений. Это обеспечивает возможность передвижения волокон относительно друт друга в процессе их роста.

Между более глубоко расположенными волокнами контакт типа «пуговица - петля» обнаруживается несколько реже. Распределены они в волокнах неравномерно и случайным образом. Появляются они и между клетками различных поколений.

В самых глубоких слоях коры и ядра, кроме указанных контактов («пуговица - петля»), появляются сложные интердигитации в виде гребней, впадин и борозд . Обнаружены также и десмосомы, но только между дифференцирующимися, а не зрелыми хрусталиковыми волокнами.

Предполагают, что контакты между хрусталиковыми волокнами необходимы для поддержания жесткости структуры на протяжении всей жизни, способствующей сохранению прозрачности хрусталика. Еще один тип межклеточных контактов обнаружен в хрусталике человека. Это щелевой контакт . Щелевые контакты выполняют две роли. Во-первых, поскольку они соединяют хрусталиковые волокна на большом протяжении, сохраняется архитектоника ткани, тем самым обеспечивается прозрачность хрусталика. Во-вторых, именно благодаря наличию этих контактов происходит распространение питательных веществ между хрусталиковыми волокнами. Это особо важно для нормального функционирования структур на фоне пониженной метаболической активности клеток (недостаточное количество органоидов).

Выявлено два типа щелевых контактов - кристаллические (обладающих высоким омическим сопротивлением) и некристаллические (с низким омическим сопротивлением). В некоторых тканях (печень) указанные типы щелевидных контактов могут преобразовываться один в другой при изменении ионного состава окружающей среды. В волокне хрусталика они неспособны к подобному преобразованию Первый тип щелевых контактов найден в местах прилегания волокон к эпителиальным клеткам, а второй - только между волокнами.

Низкоомные щелевые контакты содержат внутримембранные частицы, не позволяющие соседним мембранам сближаться более чем на 2 нм. Благодаря этому в глубоких слоях хрусталика ионы и молекулы небольшого размера достаточно легко распространяются между хрусталиковыми волокнами, и их концентрация довольно быстро выравнивается. Имеются и видовые различия в количестве щелевых контактов. Так, в хрусталике человека они занимают поверхность волокна по площади 5%, у лягушки- 15%, у крысы - 30%, а у цыпленка - 60%. Щелевых контактов нет в области швов.

Необходимо кратко остановиться на факторах, обеспечивающих прозрачность и высокую рефракционную способность хрусталика. Высокая рефракционная способность хрусталика достигается высокой концентрацией белковых филаментов , а прозрачность - их строгой пространственной организацией, однородностью структуры волокон в пределах каждого поколения и небольшим объемом межклеточного пространства (менее 1% объема хрусталика). Способствует прозрачности и небольшое количество внутрицитоплазматических органоидов, а также отсутствие в хрусталиковых волокнах ядер. Все перечисленные факторы сводят к минимуму рассеивание света между волокнами.

Есть другие факторы, влияющие на рефракционную способность. Одним из них является увеличение концентрации белка по мере приближения к ядру хрусталика . Именно благодаря увеличению концентрации белка отсутствует хроматическая аберрация.

Не меньшее значение в структурной целостности и прозрачности хрусталика имеет и рефляция ионного содержания и степени гидратации волокон хрусталика . При рождении хрусталик прозрачен. По мере роста хрусталика появляется желтизна ядра. Возникновение желтизны, вероятно, связанно с влиянием на него ультрафиолетового света (длина волны 315-400 нм). При этом в коре появляются флюоресцирующие пигменты. Предполагают, что эти пигменты экранируют сетчатку от разрушительного действия коротковолновой световой радиации. Пигменты накапливаются в ядре с возрастом, а у некоторых людей участвуют в образовании пигментной катаракты. В ядре хрусталика в старческом возрасте и особенно при ядерной катаракте увеличивается количество нерастворимых белков, которые представляют собой кристаллины, молекулы которых «сшиты».

Метаболическая активность в центральных участках хрусталика незначительна. Практически отсутствует обмен белков . Именно поэтому они относятся к долгоживущим белкам и легко подвергаются повреждению окислителями, приводящими к изменению конформации белковой молекулы из-за образования сульфгидрильных групп между молекулами белка. Развитие катаракты характеризуется увеличением зон рассеивания света. Это может быть вызвано нарушением регулярности расположения хрусталиковых волокон, изменением структуры мембран и нарастанием рассеивания света, в связи с изменением вторичной и третичной структуры белковых молекул. Отек хрусталиковых волокон и их разрушение приводит к нарушению водно-солевого обмена.

Статья из книги: .

Хрусталик (lens cristallina) является частью сложной системы светопреломляющего аппарата глаза , в которую входит также роговица и стекловидное тело. Из общей преломляющей силы оптического аппарата глаза в 58 D на хрусталик падает 19 D (при покое глаза), тогда как преломляющая сила роговицы гораздо выше и равна 43,05 D. Оптическая сила хрусталика слабее оптической силы роговицы более чем в 2 раза. В состоянии аккомодации преломляющая сила хрусталика может возрастать до 33,06 D.

Свойства хрусталика

Хрусталик представляет собой производное эктодермы и является чисто эпителиальным образованием. В течение всей жизни в нем наблюдается ряд последовательных возрастных изменений величины, формы, консистенции и окраски. У новорожденных и детей он прозрачен, бесцветен, имеет почти шаровидную форму и мягкую консистенцию. У взрослых хрусталик по форме напоминает двояковыпуклую линзу с более плоской (радиус кривизны = 10 мм) и более выпуклой задней поверхностью (радиус кривизны 6 мм). Форма его поверхности зависит от возраста и степени натяжения цинновой связки. Хрусталик прозрачен, но обладает слегка желтоватым цветом, насыщенность которого с возрастом все увеличивается и может обусловить даже коричневый оттенок. Центр передней поверхности хрусталика называется передним полюсом; соответственно ему на задней поверхности хрусталика располагается задний полюс. Линия, их соединяющая, представляет ось хрусталика, линия перехода передней поверхности хрусталика в заднюю - экватор. Толщина хрусталика колеблется от 3,6, до 5 мм, диаметр его - от 9 до 10 мм.

Хрусталик глаза расположен во фронтальной плоскости, тотчас за радужной оболочкой, слегка ее приподнимает и служит как бы опорой для ее зрачковой зоны, свободно скользящей по передней поверхности хрусталика при движениях зрачка. Совместно с радужной оболочкой хрусталик составляет так называемую иридохрусталиковую диафрагму (lens iris diaphragma), отделяющую передний отдел глаза от заднего, занятого стекловидным телом. Задняя поверхность хрусталика обращена к стекловидному телу и располагается в соответствующем его углублении - fossa patellaris. Узкая капиллярная щель отделяет заднюю поверхность хрусталика от стекловидного тела - это так называемое захрусталиковое (ротролентикулярное) пространство. В условиях патологии ширина ретролентикулярного пространства может увеличиваться в результате скопления в нем экссудата.

В своем положении, в кольце цилиарных отростков, хрусталик удерживается связочным аппаратом - круговой связкой (lig. suspensorium lentis) или цинновой связкой (zonula Zinnii).

Гистологически в хрусталике различают капсулу , субкапсулярный эпителий и вещество хрусталика. Капсула хрусталика одевает снаружи в виде тонкой замкнутой со всех сторон оболочки весь хрусталик, но некоторые ее особенности, имеющие значение в хирургии, обусловили разделение этой единой по существу капсулы на переднюю и заднюю. Передняя, капсула значительно толще задней. Наибольшее ее утолщение располагается концентрически, к экватору на расстоянии 3 мм от переднего полюса хрусталика. Наименьшая толщина капсулы у заднего полюса хрусталика. С возрастом капсула утолщается. Капсула хрусталика прозрачна, гомогенна, что доказывают данные фазоконтрастной микроскопии. Лишь у экватора, концентрически к нему, на передней и задней поверхности хрусталика выявляется тонкая зонулярная пластинка шириной 2 мм (zonula lamella) - место прикрепления и слияния зонулярных волокон цинковой связки. Капсула играет большую роль не только при аккомодации, но и как полупроницаемая перепонка в процессе обмена в бессосудистом и лишенном нервов хрусталике. Капсула хрусталика эластична н несколько напряжена; при нарушении ее целости капсула ложится в складки. У экватора хрусталика отмечается волнистость, ряд зазубрин вследствие натяжения волокон цинновой связки. Количество их равно числу борозд между отростками цилиарного тела.

Под передней капсулой хрусталика , непосредственно к ней примыкая, располагается однослойный шестигранный эпителий с округлыми, ядрами. Функция его - обеспечить питание хрусталика. Эпителий простирается до экватора, где клетки его принимают вытянутую форму и, оставаясь в контакте с капсулой хрусталика, значительно удлиняются по направлению к центру хрусталика, образуя, шестигранные его волокна. У взрослого длина волокон 7-10 мм. Они ложатся меридиональными рядами, образуя пластинки, расположенные в виде долек апельсина. Переходная зона у экватора является зоной роста хрусталиковых волокон и носит название хрусталикового водоворота, или ядерного пояса. Задняя капсула эпителия не имеет. Волокна хрусталика направляются к переднему и заднему его полюсам. На месте соединения передних и задних концов волокон с капсулой хрусталика видны так называемые швы, образующие фигуру звезды.

Возрастные изменения хрусталика

Сравнительно незначительное увеличение размеров хрусталика , несмотря на его продолжающийся аппозиционный рост, объясняется склерозом ядра хрусталика в результате качественных возрастных изменении волокон его центральных отделов (их гомогенизации, уплотнения). Хрусталик взрослого неоднороден по своей плотности. В нем различают мягкие, вязкие периферические слои - корковое вещество, кору хрусталика (cortex)»,наиболее молодые волокна, и центральную, плотную его часть - ядро хрусталика (nucleus).

В молодом возрасте хрусталик глаза мягок и обладает высокой степенью эластичности с тенденцией к увеличению кривизны своей передней поверхности, чему препятствует определенная степень натяжения зонулярной пластинки и передней капсулы. При расслаблении цинновой связи кривизна передней поверхности хрусталика и соответственно его преломляющая сила - увеличиваются (аккомодация). С возрастным уплотнением хрусталика понижается его способность изменять свою форму, ширина аккомодации все более и более уменьшается. В преклонном возрасте уплотнению подвергается весь хрусталик, вплоть до капсулы .