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眼的生理生化及代谢

http://www.cnophol.com 2008-11-13 14:21:40 中华眼科在线


    一、泪膜(tear film)

     泪膜是覆盖于眼球前表面的一层液体,分眼球前泪膜(结膜表面)和角膜前泪膜(角膜表面)。泪膜有三层结构:表面的脂质层,主要由睑板腺分泌形成;中间的水液层,主要由泪腺和副泪腺分泌形成;底部的粘蛋白层,主要由结膜杯状细胞分泌形成。泪膜厚约7μm,总量约7.4μl,以(12~16)%/min更新,pH6.5~7.6,渗透压(296~308)mOsm/L,含有IgA、溶菌酶、β溶素、乳铁蛋白、电解质等成分。

      泪膜的生理作用是润滑眼球表面,防止角膜结膜干燥,保持角膜光学特性,供给角膜氧气以及冲洗、抵御眼球表面异物和微生物。

     泪膜的成分改变、眼球表面的不规则以及眼睑与眼球间的运动不协调,均可导致泪膜质或量的异常,从而造成泪膜功能障碍。

     二、角膜

     角膜是主要的眼屈光介质,相当于43D的凸透镜。角膜组织结构排列非常规则有序,具有透明性、及良好的自我保护和修复特性。角膜富含感觉神经,系三叉神经的眼支、通过睫状后长神经支配,神经末梢在角膜内脱髓鞘,从前弹力层后分支进入上皮细胞层,因此感觉十分敏锐。角膜无血管,其营养代谢主要来自房水、泪膜和角膜缘血管网。上皮细胞的氧供来自泪膜,内皮细胞的氧供来自房水。能量物质主要是葡萄糖,大部分通过内皮细胞从房水中获取,约10%由泪膜和角膜缘血管供给。

     角膜上皮细胞再生能力强,损伤后较快修复且不遗留痕迹,如累及到上皮细胞的基底膜,则损伤愈合时间将大大延长。前弹力层是胚胎期由基质中角膜细胞分泌形成,损伤后不能再生。角膜基质主要由Ⅰ型胶原纤维(直径24nm~30nm)和细胞外基质组成,其规则有序排列可使98%的入射光线通透。通常认为,基质损伤后,组织修复形成的胶原纤维,其直径和纤维之间间隙改变,失去原先的交联结构,造成瘢痕。后弹力层由内皮细胞分泌形成,系Ⅳ型胶原纤维,富于弹性,抵抗力较强,损伤后可再生。出生时较薄,随年龄增长变厚。内皮细胞约100万个,随年龄增长而减少。细胞间形成紧密连接,阻止房水进入细胞外间隙,具有角膜-房水屏障功能,以及主动泵出水分,维持角膜相对脱水状况。内皮细胞几乎不进行有丝分裂,损伤后主要依靠邻近细胞扩张、移行来填补缺损区。若角膜内皮细胞损伤较多,则失去代偿功能,将造成角膜水肿和大泡性角膜病变。

     三、虹膜睫状体

     虹膜的主要功能是根据外界光线的强弱,通过瞳孔反射路,使瞳孔缩小或扩大,以调节进入眼内的光线,保证视网膜成像清晰。瞳孔大小与年龄、屈光状态、精神状态等因素有关。虹膜组织血管丰富,炎症时以渗出反应为主。

    瞳孔光反射(light reflex) 为光线照射一侧眼时,引起两侧瞳孔缩小的反射。光照侧的瞳孔缩小,称瞳孔直接光反射,对侧的瞳孔缩小称间接光反射。光反射路径有传入和传出两部分。传入路光反射纤维开始与视觉纤维伴行,在外侧膝状体前离开视束,经四叠体上丘臂、至中脑顶盖前核,在核内交换神经元后,一部分纤维绕中脑导水管,到同侧Edinger-Westphal核(E-W核),另一部分经后联合交叉、到对侧E-W核。传出路为两侧E-W核发出的纤维,随动眼神经入眶、至睫状神经节,交换神经元后,由节后纤维随睫状短神经到眼球内瞳孔括约肌。

     睫状体有两个主要功能:睫状上皮细胞分泌和睫状突超滤过形成房水,睫状肌舒缩通过晶状体起调节作用。此外还具有房水葡萄膜巩膜途径的外流作用。睫状掀は赴涞慕裘芰樱枪钩裳?房水屏障(blood-aqueous barrier)的重要部分。

     虹膜睫状体均含有感觉神经(三叉神经的眼支),通过睫状后长、后短神经发出分支,炎症时可引起疼痛。

    瞳孔近反射(near reflex) 为视近物时瞳孔缩小、与调节和集合作用同时发生的现象,系大脑皮质的协调作用。其传入路与视路伴行达视皮质。传出路为视皮质发出的纤维、经枕叶-中脑束至中脑的E-W核和动眼神经的内直肌核,再随动眼神经到达瞳孔括约肌、睫状肌和内直肌,完成瞳孔缩小、调节和集合作用。

     四、房水

     房水具有维持眼内组织(晶状体、玻璃体、角膜、小梁网等)代谢和调节眼压的作用。房水由睫状体通过主动转运(约占75%)和超滤过形式产生,生成速率约为(2~3)μl/min。因睫状上皮细胞的血-房水屏障作用,房水中无血细胞,仅有微量蛋白,因此成为透明的屈光介质部分。血-房水屏障破坏时,房水中蛋白含量明显增加。

    房水中含有乳酸、维生素C、葡萄糖、肌醇、谷胱甘肽、尿素以及钠、钾、氯等,蛋白质微量(仅0.2mg/ml)。此外房水中还含有一些生长调节因子如TGF-β1、TGF-β2、aFGF、bFGF等。房水的氧分压约55mmHg,二氧化碳分压约40mmHg~60mmHg,pH值7.5~7.6。房水的流出易度约(0.22~0.28)μl/(min?mmHg)。

    房水循环途径为:睫状体产生,进入后房,越过瞳孔到达前房,再从前房角的小梁网进入Schlemm管,然后通过集液管和房水静脉,汇入巩膜表面的睫状前静脉,回流到血循环。另有少部分从房角的睫状带、经由葡萄膜巩膜途径引流(约占10%~20%)和通过虹膜表面隐窝吸收(约占5%)。

     五、脉络膜

     脉络膜血管丰富,血容量大,约占眼球血液总量的65%。由睫状后短动脉供血,涡静脉回流,其内层的毛细血管通透性高,供应视网膜外层的营养。脉络膜毛细血管的通透特性,使小分子的荧光素易于渗漏,而大分子的吲哚青绿造影剂不易渗漏,临床上能较好显示脉络膜血管影像。

    脉络膜血供丰富,有眼部温度调节作用;含丰富的黑色素,起到眼球遮光和暗房的作用。

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(责编:zhanghui)

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