Эпителий роговицы

Роговица глаза — строение и функции, симптомы и болезни

Форма роговицы, наружной оболочки глазного яблока — шар, пять шестых которого составляет склера. Это плотная сухожильная ткань, со скелетными функциями.

Роговица глаза, занимает 1/6 часть передней фиброзной оболочки и является главной преломляющей средой оптической системы органа зрения, ее оптическая сила составляет примерно 44 диоптрии.

Такие свойства возможны за счет особенностей строения роговицы, которая представляет собой прозрачную бессосудистую ткань, имеющую упорядоченное строение и строго определенное содержание воды. В норме, роговичная ткань сферичная, прозрачная, блестящая и гладкая, с высочайшей чувствительностью.

Строение роговицы

Величина диаметра роговицы составляет в среднем 11,5 мм по вертикали и до 12 мм по горизонтали, его толщина неоднородна: в центре она имеет примерно 500 микрон, а на периферии, может достигать 1 мм.

Роговая оболочка включает 5 слоев: передний слой эпителия, боуменову оболочку, строму, десцеметову оболочку и слой внутреннего эндотелия.

• Передний эпителиальный слой представляет собой плоский многослойный неороговевающий эпителий, наделенный функцией защиты. Он устойчив к механическим воздействиям, быстро восстанавливается при повреждении. В связи со способностью эпителия к быстрой регенерации на нем не образуется рубцов.
• Боуменова оболочка, является бесклеточным слоем поверхности стромы. Ее поврежденная поверхность подвергается рубцеванию.
• Строма — роговичная ткань, занимающая около 90% ее толщины. Составляют ее правильно ориентированные коллагеновые волокна, в которых межклеточное пространство заполнено кератансульфатом и хондроитинсульфатом.
• Десцеметова оболочка — это базальная мембрана роговичного эндотелия, представляющая собой сеть тонких коллагеновых волокон. Служит надежным барьером для проникновения инфекции.
• Эндотелий роговицы — монослой клеток, имеющих гексагональную форму. Он выполняет одну из основных ролей в питании и поддержании функций роговицы, предотвращает набухание ее под влиянием ВГД. Не обладает способностью к регенерации. С возрастом, число его клеток постепенно уменьшается.

В иннервации роговицы принимают участие окончания первой ветви тройничного нерва. Процесс питания роговицы осуществляется за счет сети сосудов, а также нервов, слезной пленки и влаги передней камеры.

Защитная функция роговицы

Роговица — наружная защитная оболочка глаза, а потому, первая подвергается вредному воздействию окружающей среды: попаданию на ее поверхность механических частиц, влиянию взвешенных в воздухе химических веществ, движению воздуха, воздействию температур и пр.

Свойства защитной функции роговицы определяются ее высокой чувствительностью. Малейшее раздражение ее поверхности, к примеру частичкой пыли, вызывает у человека мгновенный безусловный рефлекс, выражающийся в смыкании век, усиленном слезотечение и светобоязни. Подобным образом, роговица защищает глаз от возможных повреждений. При закрывании век, глазные яблоки одновременно закатываются вверх и происходит обильное выделение слез, которые смывают мелкие механические частицы либо химические вещества с поверхности глаза.

Видео о строении роговицы глаза

Симптомы поражения роговицы при различных заболеваниях

Изменение формы роговицы и ее преломляющей силы

• Близорукость делает форму роговицы более крутой, по отношению к норме, это обуславливает большую ее преломляющую способность.
• Дальнозоркость, наоборот, уплощает роговицу и оптическая сила ее уменьшается.
• Астигматизм сопутствует неправильной форме роговицы, проявляясь в различных плоскостях.
• Существуют врожденные изменения роговичной формы — мегалокорнеа и микрокорнеа.

Повреждения поверхности роговичного эпителия:

• Точечные эрозии — небольшие по размеру дефекты эпителия, выявляемые при окрашивании флюоресцеином. Этот неспецифический признак заболеваний роговицы может наблюдаться при весеннем катаре, синдроме «сухого глаза», неадекватном подборе контактных линз, кератите, лагофтальме, иногда его вызывает токсическое действие местных офтальмологических препаратов.
• Отек эпителия роговицы — свидетельство повреждения эндотелиального слоя либо быстрого и значительного подъема ВГД.
• Точечный эпителиальный кератит — проявление вирусных инфекций глазного яблока. Для него характерны зернистые набухшие клетки эпителия.
• Нити — тонкие, в форме запятой, слизистые тяжи, связанные одной стороной с поверхностью роговицы. Выявляются при кератоконъюнктивите, синдроме сухости глаз, рецидивирующей эрозии роговой оболочки.

Повреждения роговичной стромы:

• Инфильтраты, представляют собой участки активного процесса воспаления в роговице. Могут иметь, неинфекционную (при ношении контактных линз) и инфекционную природу — бактериальные, грибковые, вирусные кератиты.
• Отек стромы, проявляющийся увеличением толщины роговой оболочки и снижением ее прозрачности. Наблюдается при кератитах, дистрофии Фукса, кератоконусе, повреждении эндотелия вследствие офтальмологических операций.
• Врастание сосудов (васкуляризация), становится проявлением исхода перенесенного воспалительного заболевания роговицы глаза.
• Повреждения десцеметовой оболочки.
• Складки — результат хирургической травмы.
• Разрывы могут появляться при травме роговицы, встречаются также при кератоконусе.

Диагностика патологий роговицы

• Биомикроскопия — осмотр роговой оболочки в свете щелевой лампы, позволяющий выявлять практически весь спектр заболеваний.
• Пахиметрия — измерение величины роговицы посредством ультразвукового прибора.
• Зеркальная микроскопия — фотографическое сканирование слоя роговичного эндотелия с подсчетом количества клеток и анализом его формы. В норме, плотность клеток составляет — 3000 на 1мм2.
• Кератометрия — исследование кривизны передней роговичной поверхности.
• Топография — компьютерное исследование, касающееся всей роговичной поверхности, с точным анализом ее формы и возможностями преломляющей силы.
• Микробиологические исследования — соскоб с поверхности (под капельной анестезией). При непоказательных результатах соскоба может быть выполнена биопсия роговицы.

Лечения заболеваний роговицы

При изменениях формы, а также преломляющей силы роговицы сопровождающих близорукость, дальнозоркость, астигматизм, должна проводиться коррекция зрения посредством очков, контактных линз либо рефракционных операций.

Стойкие помутнения, бельма роговицы устраняются проведением операции кератопластики, пересадки роговичного эндотелия.

В случае инфекции роговицы могут применяться антибактериальные, противовирусные или противогрибковые препараты, в зависимости от природы инфекционного агента. Кроме того, рекомендованы местные глюкокортикоиды, подавляющие воспалительную реакцию с ограничением процесса рубцевания. При поверхностных повреждениях роговой оболочки необходимы также препараты, ускоряющие регенерацию. При истощении слезной пленки используют увлажняющие и слезозаменяющие средства.

Анатомия роговицы

Роговица, или роговая оболочка, — выпуклая спереди и вогнутая сзади, прозрачная, бессосудистая пластинка глазного яблока, являющаяся непосредственным продолжением склеры. Роговица у человека занимает примерно 1/6 часть наружной оболочки глаза. Она имеет вид выпукло-вогнутой линзы, место перехода ее в склеру (лимб) имеет вид полупрозрачного кольца шириной до 1 мм. Наличие его объясняется тем, что глубокие слои роговицы распространяются кзади несколько дальше, чем передние.

Диаметр роговицы 11-12 мм в горизонтальной плоскости и 9-11 в вертикальной. В центре ее толщина 450-600 мкм, а на периферии — 650-750 мкм. Этот показатель также коррелирует с возрастом: например в 20-30 лет толщина роговицы равна 0,534 и 0,707 мм, а в 71-80 лет — 0,518 и 0,618 мм.

Отличительные качества роговицы:

• Сферична (радиус кривизны передней поверхности ~7,7 мм, задней 6,8 мм)
• Зеркально блестящая
• Лишена кровеносных сосудов
• Обладает высокой тактильной и болевой, но низкой температурной чувствительностью
• Преломляет световые лучи с силой 40-43 дптр.

Функция

Роговица — оптическая структура глаза, ее преломляющая сила составляет в среднем у детей первого года жизни 45D (диоптрий), а к 7 годам, как у взрослых, — около 40D. Сила преломления роговой оболочки в вертикальном меридиане несколько больше, чем в горизонтальном (физиологический астигматизм).

Размеры

• Горизонтальный диаметр у взрослых — 11 мм (у новорожденных — 9 мм).
• Вертикальный диаметр — 10 мм, у новорожденных — 8 мм.
• Толщина в центре — 0,4-0,6 мм, в периферической части — 0,8-1,2 мм.
• Радиус кривизны передней поверхности роговицы у взрослых — 7,5 мм, у новорожденных — 7 мм.

Рост роговицы осуществляется за счет истончения и растягивания ткани.

Состав роговицы

Эпителий роговицы развивается из эктодермы, все прочие элементы роговицы — из нейроэктодермы (неврального гребешка). После инвагинации хрусталика формируется строма роговицы в виде слоя рыхлого коллагенового вещества между эктодермой и хрусталиком. Приблизительно на 6 неделе внутриутробного развития мезензимальные клетки из перилимбальной клеточной массы начинают формировать эндотелий, а строма заселяется перилимбическими фибробластами (будущие кератоциты). К моменту рождения роговица сравнительно увеличена относительно других структур глазного яблока, рост роговицы заканчивается к 2х летнему возрасту.

В состав роговицы входят вода, коллаген мезенхимального происхождения, мукополисахариды, белки (альбумин, глобулин), липиды, витамины. Прозрачность роговицы зависит от правильности расположения структурных элементов и одинаковых показателей их преломления, а также содержания в ней воды (в норме до 75%; увеличение воды свыше 86% ведет к помутнению роговицы).

Изменения роговицы в пожилом возрасте

• уменьшается количество влаги и витаминов,
• глобулиновые фракции белков преобладают над альбуминовыми,
• откладываются соли кальция и липиды.

В связи с этим в первую очередь изменяется область перехода роговицы в склеру — лимб: поверхностные слои склеры как бы надвигаются на роговую оболочку, а внутренние несколько отстают; роговица становится подобна стеклу, вставленному в ободок часов. В связи с обменными нарушениями образуется так называемая старческая дуга, понижается чувствительность роговицы.

Строение роговицы

1. Поверхностный слой роговицы составляет плоский многослойный эпителий, который является продолжением соединительной оболочки глаза (конъюнктивы). Толщина эпителия 0,04 мм. Этот слой хорошо и быстро регенерирует при повреждениях, не оставляя помутнений. Эпителий выполняет защитную функцию и является регулятором содержания воды в роговице. Эпителий роговицы, в свою очередь, защищен от внешней среды так называемым жидкостным, или прикорневым, слоем.
2. Передняя пограничная пластинка — Боуменова оболочка рыхло связана с эпителием, поэтому при патологии эпителий может легко отторгаться. Она бесструктурна, неэластична, гомогенна, имеет низкий уровень обмена, не способна к регенерации, поэтому при ее повреждении остаются помутнения. Толщина в центре — 0,02 мм, а на периферии — меньше.
3. Собственное вещество роговицы (строма) — толстый, прозрачный средний слой, состоящий из тонких соединительнотканных, правильно расположенных пластинок, содержащие фибриллы коллагена, в которых расположены одиночные блуждающие клетки — фибробласты и лимфоидные элементы, выполняющие защитную функцию. Они параллельны и накладываются друг на друга как страницы книги. Для лучшего их соединения в промежутках между слоями расположен мукопротеид. Строма толщиной до 0,5 мм, не имеет сосудов и состоит из примерно 200 слоев в основном коллагеновых фибрилл типа I.
4. Задняя пограничная эластическая пластинка (Десцеметова оболочка) это тонкий бесклеточный слой, служащий базальной мембраной эндотелию роговицы, из которого развиваются все клетки. Этот слой состоит в основном из волокон коллагена IV типа, более эластичного, чем коллаген типа I. Толщина этого слоя около 5-20 мкм, в зависимости от возраста пациента. Кпереди от десциметовой оболочки располагается очень тонкий, но довольно прочный слой Дюа, толщина которого всего 15 микрон, а нагрузочная способность от 1,5 до 2 бар давления, по данным исследований.
5. Эндотелий является внутренней частью роговицы, обращенной в переднюю камеру глаза и омываемой внутриглазной жидкостью. Он состоит из однослойного плоского или кубического эпителия, клетки богаты митохондриями, толщина слоя около 0,05 мм. Этот слой защищает строму от непосредственного воздействия водянистой влаги, обеспечивая одновременно обменные процессы между ней и роговицей, обладает выраженной барьерной функцией (в отличие от эпителия поверхностного слоя роговицы эндотелий не регенерирует, вместо этого идет непрерывный процесс деления, компенсирующий отмершие клетки); участвует в формировании трабекулярного аппарата иридокорнеального угла.

Физиология роговицы

Температура роговицы примерно на 10°С ниже температуры тела, что обусловлено прямым контактом влажной поверхности роговицы с внешней средой, а также отсутствием в ней кровеносных сосудов. При закрытых веках температура роговицы у лимба равна 35,4 °С, а в центре 35,1 °С (при открытых веках ~30 °С).

В связи с этим в ней возможен рост плесневых грибков с развитием специфического кератита.

Поскольку лимфатические и кровеносные сосуды отсутствуют, то питание и обмен веществ в роговице происходят путем осмоса и диффузии (за счет слезной жидкости, влаги передней камеры и перикорнеальных кровеносных сосудов).

Отсутствие сосудов в роговице восполняется обильной иннервацией, которая представлена трофическими, чувствительными и вегетативными нервными волокнами. Процессы обмена в роговице регулируются трофическими нервами, отходящими от тройничного и лицевого нервов.

Высокая чувствительность роговицы обеспечивается системой длинных цилиарных нервов (от глазничной ветви тройничного нерва), образующих вокруг роговицы перилимбальное нервное сплетение. Входя в роговицу, они теряют миелиновую оболочку и становятся невидимыми. В роговице формируется три яруса нервных сплетений — в строме, под базальной (боуменовой) мембраной и субэпителиально. Чем ближе к поверхности роговицы, тем тоньше становятся нервные окончания и более густым их переплетение. Практически каждая клетка переднего эпителия роговицы обеспечена отдельным нервным окончанием. Этим объясняются высокая тактильная чувствительность роговицы и резко выраженный болевой синдром при обнажении чувствительных окончаний (эрозии эпителия).

Высокая чувствительность роговицы лежит в основе ее защитной функции: при легком дотрагивании до поверхности роговицы и даже при дуновении ветра возникает безусловный корнеальный рефлекс — закрываются веки, глазное яблоко поворачивается кверху, отводя роговицу от опасности, появляется слезная жидкость, смывающая пылевые частицы.

Афферентную часть дуги корнеального рефлекса несет тройничный нерв, эфферентную — лицевой нерв. Потеря корнеального рефлекса происходит при тяжелых мозговых поражениях (шок, кома). Исчезновение корнеального рефлекса является показателем глубины наркоза. Рефлекс пропадает при некоторых поражениях роговицы и верхних шейных отделов спинного мозга.

Быстрая прямая реакция сосудов краевой петлистой сети на любое раздражение роговицы возникает благодаря волокнам симпатических и парасимпатических нервов, присутствующих в перилимбальном нервном сплетении. Они делятся на 2 окончания, одно из которых проходит к стенкам сосуда, а другое проникает в роговицу и контактирует с разветвленной сетью тройничного нерва.