Какую форму имеет хрусталик глаза человека. За что отвечает хрусталик глаза

💖 Нравится? Поделись с друзьями ссылкой

Хрусталик - это элемент , который отвечает за преломление световых лучей перед их дальнейшей проекцией на сетчатку. Благодаря этому человек может видеть окружающие предметы. Эта часть зрительной системы формируется еще на первых неделях развития эмбриона. Глазной хрусталик дает зрению способность к - возможности фокусироваться на дальних и близлежащих объектах при нахождении в одной точке пространства.

Физически строение хрусталика глаза можно сравнить с сильной линзой, выпуклой с обеих сторон. Задняя и передняя его поверхности имеют различный радиус кривизны. То есть впереди он более плоский, чем сзади.

Расположение хрусталика в глазу

Размер хрусталика у взрослого составляет около 10мм. Центральные точки сзади и спереди глазного хрусталика называются полюсами. А условная линия, которая проходит от одного полюса к другому, называется осью. Ее длина колеблется в диапазоне от 3,6 до 5 мм. Проще говоря, ось - это толщина хрусталика. У новорожденного оптическая линза глаза по форме приближена к шару, с возрастом она вытягивается. По мере взросления сила преломления света хрусталиком снижается. Этим объясняется расфокусированный взгляд у младенцев. Позади хрусталика расположено стекловидное тело. Спереди он соседствует с радужкой и камерами глаза.

Адаптивность зрения к фокусировке на дальних и ближних предметах становится возможной благодаря эластичности хрусталика. Такое свойство он имеет из-за особенностей строения. Поверхность линзы человеческого глаза покрывает прозрачная капсула, которая также называется “хрусталиковый мешок”. Передняя ее часть выстлана изнутри эпителием, который при делении и размножении дает возможность хрусталику расти. К ней прикреплены волокна связок цилиарного тела глаза. Это позволяет надежно зафиксировать хрусталик на зрительной оси неподвижно, а еще менять радиус кривизны. Так обеспечивается ясное четкое зрение .

Прозрачность хрусталику придают особые белки - кристаллины. Консистенция внутреннего вещества мягкая, студенистообразная. Внутри есть ядро, которое сверху покрыто кортексом - кортикальными слоями. Вся конструкция по строению похожа на луковицу.

Хрусталик не имеет сосудов и нервных окончаний и состоит из таких частей:

  • Капсула

Это эластичная прозрачная оболочка однородной структуры. Она преломляет лучи света, а также выполняет механическую функцию - защищает вещество хрусталика от воздействия внешних факторов. Капсульный мешок крепится к ресничному поясу.

Толщина оболочки хрусталика не одинакова по всей окружности. Спереди она толще по причине расположения под ней слоя клеток эпителия. По концентрическим кругам, так называемым “поясам”, наибольшая толщина капсулы - в местах крепления ресничного пояска. Самый тонкий слой - в области заднего полюса.

Капсула полупроницаема, поэтому не создает препятствий для обмена в хрусталике.

Строение глазного хрусталика

  • Эпителиальный слой

Эпителий локализован на внутренней передней части капсулы и располагается в один слой. Его клетки плоские и не имеют ороговевшего слоя.

Он выполняет функцию барьера, а также обеспечивает всасывание питательных веществ. Из клеток эпителия вырастают волокна хрусталика. Затем из волокон одного ряда формируются радиальные пластинки. Этот процесс происходит всю жизнь, поэтому к старости толщина хрусталика увеличивается. В области зрачков клетки делятся с маленькой активностью, поэтому там активного роста нет.

  • Прозрачное вещество

В составе вещества помимо воды есть белки. У здорового человека содержимое хрусталика полностью прозрачное, но при некоторых заболеваниях его химический состав меняется и оно мутнеет. При этом ухудшается зрение. В центре вещество более плотное, чем по периферии около капсулы.

Симптомы поражения хрусталика

Ядро и кортекс по мере взросления человека становятся плотнее, глазная линза все хуже способна изменять радиус своей кривизны. Связочный аппарат тоже работает со сбоями, он плохо натягивается, связка, прикрепленная к хрусталику становится менее эластичной. Преодолев возрастной рубеж в 40-50 лет, человек, у которого ранее было идеальное зрение, начинает замечать, что он стал хуже видеть, ему труднее читать. Буквы расплываются перед глазами, а изображение на экране или мониторе выглядит размытым.

Для определения состояния хрусталика врач проводит диагностику биомикроскопом

Причиной ухудшения состояния хрусталика может стать и тупая травма глаза или наличие сопутствующего заболевания, например, глаукомы. В последнем случае хрусталик мутнеет быстрее, чем это произошло бы у этого же человека при возрастных изменениях.

Диагностика патологий глазного хрусталика

В основе диагностики, которая позволяет определить патологию хрусталика или его связочного аппарата, лежит биомикроскопия переднего отрезка и проверка остроты зрения. За аппаратом врач-офтальмолог проверяет у пациента такие параметры:

  • Размер хрусталика;
  • Наличие и локализацию помутнений;
  • Степень прозрачности;
  • Целостность и нарушения в строении хрусталика.

Чтобы исследовать глаза более детально, может понадобиться расширение зрачка. В некоторых случаях такая мера может временно улучшить зрение. Это происходит потому что диафрагма начинает пропускать свет через открывшиеся прозрачные участки.

При отклонениях от нормы такие параметры, как толщина или длина могут вызывать излишне плотное прилегание хрусталика к цилиарному телу или радужке глаза. В этом случае угол передней камеры сужается. Из-за этого ухудшается отток жидкости, содержащейся внутри глаза. Так может возникнуть узкоугольная . Для того, чтобы произвести оценку расположения хрусталика, применяют ультразвуковую микроскопию либо оптическую томографию.

Виды заболеваний хрусталика и их лечение

Патологии хрусталика могут быть врожденными. Вследствие некоторых заболеваний оптическая линза глаза может иметь неправильное положение, в том числе из-за слабого связочного аппарата. В ядре или кортексе (периферии) могут локализоваться мутные участки. Это снижает зрение.

Самыми распространенными заболеваниями, поражающими хрусталик, являются катаракта и глаукома.

Возрастное помутнение можно приостановить или замедлить при помощи специальных капель, но изменения, которые уже произошли, такая мера уже не исправит. Обычно хрусталик восстанавливают хирургическим путем. При значительном ухудшении состояния этой части глаза производится полная замена на искусственный аналог - интраокулярную линзу. Операция на собственном хрусталике не дает гарантии полного устранения помутнения и хирург не может гарантировать остановку этого процесса в дальнейшем.

Катаракта хрусталика

Катаракту удаляют с помощью различных методик. Вариант подбирают индивидуально для каждого пациента в зависимости от состояния здоровья, наличия противопоказаний, степени заболевания, плотности и мутности глазной линзы, финансовых возможностей пациента, квалификации хирурга-офтальмолога.

Это может быть, к примеру, интро- или экстракапсулярная экстракция, при которой хирурги извлекают хрусталик с капсулой или без, потом заменяют его на имплантат, и впоследствии на роговицу накладывают шов. Или можно прибегнуть к менее травматичной, но более дорогой факоэмульсификации, при которой делают минимальные тоннельные разрезы, они потом самостоятельно герметизируются.

Также среди патологий хрусталика глаза существует эктопия. Она выражается в смещении хрусталика, причем как в пределах зоны зрачка, так и за его границы. Ее причинами могут быть опухоли, миопия высокой степени, травмы, перезрелая катаракта. Также это заболевание может быть связано с врожденной недоразвитостью связочного аппарата глаза, когда связка слабая или в ней частично отсутствуют волокна. Следствиями этой патологии становятся такие осложнения как , астигматизм, увеит, рефракция. По вине последней у человека могут возникать оптические дефекты.

Еще существует такая патология как . Это состояние еще называют “синдром ленивого глаза”. В этом случае мозг при наличии каких-то проблем с глазом, “выключает” его из зрительного процесса, чтобы избежать двоения. В результате постоянного подавления функции зрения, появляется риск его полной потери.

Аномалии хрусталика глаза

Хрусталик может иметь аномальную форму. В этом случае у больного могут диагностировать одну из таких патологий: лентиконус, колобома, микрофакия, бифакия (двойной хрусталик) или афакия (полное его отсутствие), сферофакия. В случае таких нарушений строения пациенту проводится профилактика осложнений, таких как амблиопия.

При микрофакии хрустальная линза может быть ущемлена или и вовсе выпасть. В таком случае повышается внутриглазное давление и возникает сильная боль. В этой ситуации хрусталик немедленно удаляют.

Аномальное состояние хрусталика и радужки

При такой аномалии, как сферофакия, хрусталик остается в форме шара, не вытягиваясь по форме. Эта патология обычно является наследственной и сочетается с вывихами, вторичной или микрофакией. Передняя камера глаза при этом глубокая. У пациента часто параллельно диагностируют . При этой патологии лечат только последствия и осложнения. Первопричина терапии не подлежит.

При патологии, именуемой в медицине “бифакия”, у пациента в глазу находятся два хрусталика разной величины. Они могут располагаться в разной плоскости. Встречается такое явление крайне редко. Его причиной служит задержка регресса определенных сосудов, которые во внутриутробном периоде давят на хрусталик эмбриона.

Колобома у пациентов встречается редко и обусловлена наследственным фактором. Такая патология зашифрована в генетическом коде человека и в анамнезе у его родных такое явление тоже отмечено. При этом аномальном явлении в области экваториального края хрусталика наблюдается отсутствие одного кусочка, маленькой части, которая в норме должна быть. Отсутствующий сегмент имеет форму эллипса, треугольника или может быть серповидным. Колобома в глазу обычно одна, реже - две. Если она маленькая, то обычно влияния на остроту зрения не оказывает. В противном случае может появиться миопия или хрусталиковый . Сам хрусталик при такой патологии сохраняет свою прозрачность. Пациенту с колобомой чаще всего назначают оптическую коррекцию нарушений рефракции, проводят профилактику амблиопии.

Лентиконус - аномалия, возникающая после травмы глаза или имеющая врожденный характер. Она характеризуется изменением поверхностной формы хрусталика. Локализуется такая патология на одном глазу, внутри, сзади или спереди. При этом аномальном явлении можно наблюдать выпячивание конусообразной или шаровидной формы в сторону передней камеры, собственной толщи либо стекловидного тела глаза.

Удаление хрусталика показано только при больших размерах лентиконуса. В других случаях проводят лечебные курсы с помощью и расширения зрачка с помощью медикаментов. Патология может вызвать снижение остроты зрения или стать причиной амблиопии.

Передней поверхности хрусталика около 10 мм, задней – около 6мм). Диаметр хрусталика составляет около 10 мм, переднезадний размер (ось хрусталика) – 3.5-5 мм. Основное вещество хрусталика заключено в тонкую капсулу, под передней частью которой имеется эпителий (на задней капсуле эпителий отсутствует). Эпителиальные клетки постоянно делятся (в течение всей жизни), но постоянный объем хрусталика сохраняется благодаря тому, что старые клетки, находящиеся ближе к центру («ядру») хрусталика обезвоживаются и значительно уменьшаются в объеме. Именно этот механизм обуславливает («возрастную дальнозоркость») – после 40 лет из-за уплотнения клеток хрусталик теряет свою эластичность и способность к аккомодации, что обычно проявляется снижением зрения на близком расстоянии.

Хрусталик расположен позади зрачка, за радужкой. Он фиксирован при помощи тончайших нитей («цинновой связки»), которые одним концом вплетаются в капсулу хрусталика, а другим – соединены с ресничным (цилиарным телом) и его отростками. Именно благодаря изменению натяжения этих нитей меняется форма хрусталика и его преломляющая сила, в результате чего и происходит процесс аккомодации. Занимая такое положение в глазном яблоке, хрусталик условно делит глаз на два отдела: передний и задний.

Иннервация и кровоснабжение

Хрусталик не имеет кровеносных и лимфатических сосудов, нервов. Обменные процессы осуществляются через внутриглазную жидкость, которой хрусталик окружен со всех сторон.

Функции хрусталика

Выделяют 5 основных функций хрусталика:

  1. Светопроведение: Прозрачность хрусталика обеспечивает прохождение света к .
  2. Светопреломление: Являясь биологической линзой, хрусталик является второй (после ) светопреломляющей средой глаза (в покое преломляющая сила составляет около 19 диоптрий).
  3. Аккомодация: Способность изменять свою форму позволяет менять хрусталику свою преломляющую силу (от 19 до 33 диоптрий), что обеспечивает фокусировку зрения на различно удаленных предметах.
  4. Разделительная: В силу особенностей расположения хрусталика, он разделяет глаз на передний и задний отдел, выступая «анатомическим барьером» глаза, удерживая структуры от перемещения (не дает перемещаться в переднюю камеру глаза).
  5. Защитная функция: наличие хрусталика затрудняет проникновение микроорганизмов из передней камеры глаза в стекловидное тело при воспалительных процессах.

З аболевания хрусталика глаза

Патологии могут быть вызваны отклонениями в его развитии, изменением прозрачности и положения:

1.Врожденные аномалии развития хрусталика – отклонения от нормальных размеров и формы ( и микрофакия, хрусталика, и ).

2. можно классифицировать по ряду признаков:

По локализации помутнений: передняя и задняя катаракта, слоистая, ядерная, корковая и т.д.

По времени появления: врожденная и приобретенная катаракта (лучевая, травматическая и т.п.), возрастная (старческая).

По механизму возникновения: первичная и вторичная катаракта (помутнение капсулы после операции по замене хрусталика)

3.Изменение положения хрусталика.

Часто при травмах глаза наблюдается разрыв поддерживающих хрусталик нитей, в результате чего происходит его смещение от нормального местоположения: вывих (полный отрыв хрусталика от связок) и подвывих (частичный отрыв).

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 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 находится внутриглазная жидкость, которая защищает роговицу от микробов.

Следующая часть сосудистой оболочки называется 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. 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.

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 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 – главная преломляющая линза глазного яблока, которая участвует в проведении и преломлении светового пучка, исходящего от предметов. Располагается хрусталик в пределах задней и представляет собой двояковыпуклую линзу. Толщина этого структурного элемента составляет 5 мм, но данная величина с возрастом часто увеличивается. Высота линзы достигает 8-9 мм. В норме хрусталик находится в центральной области, через которую проходят все лучи света. этой линзы глаза составляет 20-22 диоптрии.

Строение хрусталика

В составе хрусталика находится вещество, называемое кристаллином. Последний представляет собой особый белок, который отвечает за прозрачность хрусталика и проницаемость его для световых лучей. Снаружи этой субстанции располагается капсула хрусталика. Толщина ее достигает 5-10 мкм. К капсуле этой линзы прикрепляются волокна цинновой мышцы, которая отвечает за . В результате цилиарное тело помогает изменять кривизну хрусталика и его местоположение. С возрастом эта функция несколько угасает и пластичность хрусталика снижается. Также отмечается увеличение плотности вещества хрусталика.

В составе хрусталика выделяют следующие гистологические субъединицы:

1. Ядро, которое расположена в центральной области. По мере старения организма, его объем увеличивается, что приводит к снижению прозрачности и, соответственно, падению качества зрения.

2. Кортикальный слой, который расположен вокруг ядра. Он состоит из новообразованных волокон, которые созревают и постепенно входят в состав центрального ядра.

Физиологическая роль хрусталика

У хрусталика имеется ряд важных функций:

1. Проведение лучей света к плоскости , что становится возможным благодаря прозрачности хрусталика.
2. Преломление световых лучей, что необходимо для фокусировки их точно на плоскость сетчатки. За счет этого обеспечивается яркое и четкое зрение.
3. Способность к аккомодации посредством изменения кривизны поверхности. Это помогает рассматривать разноудаленные предметы, в том числе, расположенные вблизи.
4. Хрусталик отграничивает в глазном яблоке две области: передний и задний отделы. Это играет существенную роль при локализации патологического процесса, то есть предотвращении его распространения.

При заболевании хрусталика или же после удаления этой линзы из глазного яблока все эти функции нарушаются, что приводит к заметному снижению качества зрения.

Видео о строении хрусталика глаза

Симптомы поражения хрусталика

При заболеваниях, которые сопровождаются поражением хрусталика, возникают следующие клинические проявления:

  • Проблемы с чтением в результате нарушения процесса аккомодации, что связано со снижением пластичности линзы.
  • Мутное зрение.
  • Появление перед глазами кругов, особенно во время взгляда на яркий свет.
  • Изменение цветовосприятия (белый цвет кажется желтым).
  • Снижение остроты зрения вплоть до светоощущения.
  • Появление небольших темных пятен или точек перед глазами при рассматривании предметов.

Методы диагностики при поражении хрусталика

При подозрении на патологию хрусталиковой линзы необходимо провести несколько дополнительных методик обследования:

  • Изучение остроты зрения, или ;
  • Ультразвуковое исследование;
  • исследование с применением щелевой лампы, которое выполняется при обычном и медикаментозно расширенном;
  • Когерентная томография глаза.

Хрусталик является важной составляющей преломляющей системы глазного яблока. Он выполняет две основные функции: светопреломление и светопроведение. Это достигается за счет его особого строения (двояковыпуклая линза с высоким показателем эластичности и прозрачности). При аномальном строении хрусталика нарушается и его функция, от чего страдает оптическая системы в целом. Поэтому при появлении характерных симптомов, следует обязательно провести осмотр специалистом и выполнить необходимые обследования.

Заболевания хрусталика

Заболевания, которые сопровождаются поражением хрусталика, представлены ниже:

  • Отсутствия хрусталика, или , является врожденной патологией.
  • Уменьшение в размерах линзы (микрофакия);
  • Увеличение в размерах хрусталика (макрофакия);
  • Колобома хрусталика, при которой отмечается частичное отсутствие ткани;
  • Врожденная дислокация хрусталика, сопровождающаяся нарушением прохождения света;
  • Лентиглобус и летиконус, при которых происходит изменение поверхности хрусталика (конусообразное или сферическое выпячивание);
  • возникает при снижении прозрачности вещества хрусталика, она может быть первичной или вторичной;
  • Последствия травмы: отсутствие, подвывих, вывих.

Патология хрусталика может быть врожденной, которая обычно обусловлена аномалиями развития, или приобретенной (чаще связана со снижением прозрачности).

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

  1. Капсула.
  2. Эпителий.
  3. 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: .

Рассказать друзьям