stringtranslate.com

Капсула хрусталика

Капсула хрусталика овечьего глаза с прикрепленными связками. Капсула отрывается от хрусталика, показывая концы клеточных волокон под ней.
Микроскопическое изображение капсулы хрусталика в зависимости от типов клеток хрусталика

Капсула хрусталика является компонентом глазного яблока . [1] Это прозрачная эластичная базальная мембрана , похожая по составу на другие базальные мембраны в организме. Капсула представляет собой очень толстую базальную мембрану [2] , толщина которой варьируется в разных областях поверхности хрусталика и в зависимости от возраста животного. Она состоит из различных типов волокон, таких как коллаген IV , [3] ламинин и т. д. [4] [5] [6], и они помогают ей оставаться под постоянным натяжением. [7] Капсула прикреплена к окружающему глазу многочисленными поддерживающими связками и, в свою очередь, удерживает остальную часть хрусталика в соответствующем положении. По мере того, как хрусталик растет на протяжении жизни, должна расти и капсула. Из-за формы капсулы хрусталик естественным образом стремится к более круглой или более шарообразной конфигурации, форме, которую он должен принять, чтобы глаз мог сфокусироваться на близком расстоянии. Натяжение капсулы варьируется, чтобы позволить хрусталику слегка изменять форму, позволяя глазу сфокусироваться в процессе, называемом аккомодацией .

На ранних стадиях эмбрионального развития капсула хрусталика сильно васкуляризирована, но позже в ходе эмбрионального развития становится бессосудистой и прозрачной, служа диффузионным барьером, помогающим защитить хрусталик. Она проницаема для низкомолекулярных соединений , [8] но ограничивает движение более крупных частиц, таких как бактерии, вирусы и крупные коллоидные частицы . [9] Поскольку капсула содержит хрусталик, она имеет клиническое значение в отношении хирургии хрусталика. Например, она используется для хранения новых искусственных хрусталиков, имплантированных после операции по удалению катаракты.

Анатомия

Микрофотографии и 3D-рисунок структур «стопы» на капсулах хрусталика глаза

Капсула хрусталика представляет собой прозрачную мембрану, которая окружает весь хрусталик. Капсула тоньше всего на заднем полюсе, ее толщина составляет приблизительно 3,5 мкм. Средняя толщина на экваторе составляет 7 мкм. [7] [10] Толщина переднего полюса увеличивается с возрастом от 11 до 15 мкм. [ необходимо уточнение ] Самая толстая часть — это кольцевая область, окружающая передний полюс. Она также будет увеличиваться с возрастом (от 13,5 до 16 мкм). [ необходимо уточнение ] [11] Связки, подвешивающие хрусталик, образуют крепления в экваториальной области и в большей степени только спереди и сзади экватора. [12] В хрусталике мыши имеются десятки тысяч таких связок, и по большей части они, по-видимому, напрямую соединяются с капсулой хрусталика. [13] Поскольку хрусталик растет на протяжении всей жизни большинства позвоночных, капсула также должна расти. [14] Как показано на прилагаемых микрофотографиях и схемах, экваториальные клетки могут иметь периодические клеточные отростки, проникающие в капсулу.

Тонкий срез, показывающий два фута, проникающие в капсулу хрусталика. Капсула выглядит толщиной чуть менее 10 микрон на этой микрофотографии, хотя видимая толщина будет меняться в зависимости от угла среза, поэтому фактическая толщина может быть меньше. Также можно увидеть большое количество мелких пузырьков
Одна из ног и большее увеличение. Тонкие бледные волокна можно увидеть только в цитоплазме
Структура на внешней поверхности капсулы хрусталика глаза на экваторе, показывающая слитые клетки и пузырьки, связанные с ней

Структуры на снимках соответствуют отложению нового капсульного материала, необходимого для роста. [15] Несмотря на то, что капсула является высокоэластичной структурой, [16] она не содержит эластичных волокон. Эластичность обусловлена ​​толстым ламеллярным расположением коллагеновых волокон. [11]

Функция

Капсула помогает придать хрусталику более сферическую форму у водных позвоночных, таких как рыбы, и более эллипсоидальную форму у наземных позвоночных, таких как овцы. У людей эллипсоид хрусталика становится более уплощенным с возрастом. [17] Капсула является базальной мембраной для эпителиальных клеток в передней части хрусталика и быстро растущих более гибких волокнистых клеток задней части хрусталика и под эпителием спереди. Без субстрата капсулы, образующего напряженную опору, эти клетки теряют свою форму, как на рисунке декапсулированного хрусталика овцы.

Овечья линза со снятой капсулой. Классическая форма линзы практически теряется без поддержки капсулы.

Размещение

Обычно, когда цилиарные мышцы находятся в расслабленном состоянии, зонулы тянут капсулу. Из-за этого зонулярного натяжения передняя поверхность хрусталика становится более плоской, в результате чего в фокусе оказываются более удаленные объекты. Когда цилиарные мышцы сокращаются, зоналярное натяжение уменьшается, позволяя хрусталику принять более сферическую форму. Это изменение формы увеличивает фокусирующую способность глаза, позволяя более близким объектам попадать в фокус. Процесс изменения фокусирующей способности хрусталика для более четкого видения более близких объектов известен как аккомодация .

Эмбриология

Эмбриогенез хрусталика

Хрусталиковый пузырь развивается из поверхностной эктодермы . [18] Он отделится от поверхностной эктодермы примерно на 33-й день у человека и только на 3-й день у курицы. Капсула хрусталика, развивающаяся из базальной пластинки хрусталикового пузырька, будет покрывать ранние волокна хрусталика. Капсула становится очевидной на 5-й неделе беременности человека и начинает играть свою роль в защите и поддержке внутренней части хрусталика. [11]

Защита линз

Раннее эмбриональное развитие капсулы хрусталика дает материалу хрусталика иммунную привилегию. [19] Это также поможет защитить хрусталик от вирусов, бактерий и паразитов. [20] [11] [21]

Сосудистая капсула хрусталика

Во время внутриутробного развития сосудистая капсула хрусталика (tunica vasculosa lentis) развивается из мезенхимы , которая окружает хрусталик. [18] Она получает артериальное кровоснабжение из гиалоидной артерии . [9] Это кровоснабжение медленно регрессирует, и сосудистая капсула исчезает до рождения. Исчезновение передней сосудистой капсулы хрусталика полезно для оценки гестационного возраста . [22] Хотя васкуляризация исчезает во время беременности, микрофотографии в этой статье показывают клетки, все еще активные на внешней стороне хрусталика после сосудистой регрессии. Эти клетки могут быть аваскулярной частью исходной мезенхимы, которая окружала хрусталик.

Клиническое значение

При интракапсулярной экстракции катаракты (ИКЭК) удаляется весь хрусталик, включая переднюю часть капсулы. Во время более распространенных экстракапсулярных хирургических процедур по удалению катаракты, таких как микроразрезная хирургия катаракты, факоэмульсификация и т. д., помутневший хрусталик удаляется через отверстие, сделанное в передней капсуле хрусталика. [23] Затем интраокулярная линза вставляется в капсулу хрусталика, которая способна к быстрому заживлению. [24] Лучшим местом для имплантации интраокулярной линзы является капсульный мешок. [25]

Помутнение задней капсулы и разрыв задней капсулы являются частыми осложнениями хирургии катаракты. [26]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Способ обнаружения правильной капсулы хрусталика». The London Medical and Physical Journal . 34 (202): 453–454. Декабрь 1815. PMC  5594332. PMID  30493699.
  2. ^ Янофф, Майрон. (2009). «Хрусталик». Патология глаза . Сассани, Джозеф В. (6-е изд.). Эдинбург: Mosby/Elsevier. ISBN 978-0-323-04232-1. OCLC  294998596.
  3. ^ DISCHE, Z; ZELMENIS, G (апрель 1965). «Содержание и структурные характеристики коллагенового белка капсул хрусталика кролика в разном возрасте». Investigative Ophthalmology . 4 : 174–80. PMID  14283010.
  4. ^ Мохан, PS; Спиро, RG (25 марта 1986 г.). «Макромолекулярная организация базальных мембран. Характеристика и сравнение компонентов базальной мембраны клубочка и капсулы хрусталика с помощью иммунохимических и лектиновых аффинных процедур». Журнал биологической химии . 261 (9): 4328–36. doi : 10.1016/S0021-9258(17)35665-X . PMID  3512568.
  5. ^ Halfter, W; Candiello, J; Hu, H; Zhang, P; Schreiber, E; Balasubramani, M (январь 2013 г.). «Состав белков и биомеханические свойства базальных мембран, полученных in vivo». Cell Adhesion & Migration . 7 (1): 64–71. doi :10.4161/cam.22479. PMC 3544788. PMID  23154404 . 
  6. ^ Даныш, Б. П.; Дункан, М. К. (февраль 2009 г.). «Хрусталиковая капсула». Experimental Eye Research . 88 (2): 151–64. doi :10.1016/j.exer.2008.08.002. PMC 2674021. PMID  18773892 . 
  7. ^ ab Фишер, РФ (март 1969). «Упругие константы капсулы хрусталика человека». Журнал физиологии . 201 (1): 1–19. doi :10.1113/jphysiol.1969.sp008739. PMC 1351628. PMID  5773553 . 
  8. ^ Кастнер, Кристиан; Лёблер, Мариан; Штернберг, Катрин; Реске, Томас; Штахс, Оливер; Гутхофф, Рудольф; Шмитц, Клаус-Петер (октябрь 2013 г.). «Проницаемость передней капсулы хрусталика для больших молекул и малых лекарств». Current Eye Research . 38 (10): 1057–1063. doi :10.3109/02713683.2013.803288. PMID  23885713. S2CID  21090856.
  9. ^ ab Snell, Richard S. (2012). "Развитие глаза и глазных придатков". Клиническая анатомия глаза . Lemp, Michael A. (2-е изд.). Malden, MA, USA: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-04344-6. OCLC  37580703.
  10. ^ Салеманн, М. (1912). Анатомия и биология человеческого глазного яблока в нормальном состоянии . Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 165.
  11. ^ abcd Клиническая анатомия и физиология зрительной системы (3-е изд.). Elsevier/Butterworth-Heinemann. 2012. ISBN 978-1-4377-1926-0.
  12. ^ Ши, Яньронг; Ту, Идонг; Де Мария, Алисия; Мечам, Роберт П.; Басснетт, Стивен (1 апреля 2013 г.). «Развитие, состав и структурные особенности цилиарной пояска мыши». Investigative Ophthalmology & Visual Science . 54 (4): 2504–2515. doi :10.1167/iovs.13-11619. PMC 3621578. PMID  23493297 . 
  13. ^ Басснетт, Стивен (май 2021 г.). «Зональная связка Цинна». Progress in Retinal and Eye Research . 82 : 100902. doi : 10.1016 /j.preteyeres.2020.100902. PMC 8139560. PMID  32980533. 
  14. ^ Глаз: основные науки на практике . Лондон: WB Saunders. 1996. ISBN 0-7020-1790-6.
  15. ^ Gruijters, Wouterus TM (1 июля 2024 г.). «Новая структура хрусталика глаза, связанная с ростом капсулы/базальной мембраны». MicroPublication Biology . doi :10.17912/micropub.biology.000828. PMC 11320119 . PMID  39139582. 
  16. ^ Боумен, У. (1849). Лекции о частях, имеющих отношение к операциям на глазу, и о структуре сетчатки . Лондон: Longmans.
  17. ^ «Lens Capsule». Американская академия офтальмологии . 1 октября 2019 г.
  18. ^ ab Young, P (январь 1858 г.). «О развитии глаза у цыпленка». The British and Foreign Medico-chirurgical Review . 21 (41): 187–204. PMC 5186056. PMID  30164458 . 
  19. ^ Lang, RA (январь 1997). «Апоптоз в развитии глаза млекопитающих: морфогенез хрусталика, сосудистая регрессия и иммунная привилегия». Смерть клеток и дифференциация . 4 (1): 12–20. doi : 10.1038/sj.cdd.4400211 . PMID  16465205. S2CID  10466397.
  20. ^ Каркинен-Яэскеляйнен, М; Саксен, Л; Вахери, А; Лейникки, П. (1 июня 1975 г.). «Катаракта краснухи in vitro: чувствительный период развивающегося хрусталика человека». Журнал экспериментальной медицины . 141 (6): 1238–48. дои : 10.1084/jem.141.6.1238. ПМК 2189850 . ПМИД  1092795. 
  21. ^ Tham, MH; Hall, IB (июль 1971 г.). «Ударные микрофилярии в капсулу хрусталика». Британский журнал офтальмологии . 55 (7): 484–6. doi :10.1136/bjo.55.7.484. PMC 1208424. PMID  5557527 . 
  22. ^ Hittner, HM; Hirsch, NJ; Rudolph, AJ (сентябрь 1977 г.). «Оценка гестационного возраста путем исследования передней сосудистой капсулы хрусталика». Журнал педиатрии . 91 (3): 455–458. doi :10.1016/s0022-3476(77)81324-3. ISSN  0022-3476. PMID  894419.
  23. ^ Фицджеральд, CE (22 ноября 1879 г.). «Периферическое отделение капсулы хрусталика». British Medical Journal . 2 (986): 811–2. doi :10.1136/bmj.2.986.811. PMC 2240914. PMID  20749364 . 
  24. ^ Макдоннелл, П. Дж.; Патель, А.; Грин, В. Р. (сентябрь 1985 г.). «Сравнение интракапсулярной и экстракапсулярной хирургии катаракты. Гистопатологическое исследование глаз, полученных посмертно». Офтальмология . 92 (9): 1208–25. doi :10.1016/s0161-6420(85)33875-7. PMID  4058884.
  25. ^ Мехта, Раджви; Ареф, Ахмад А. (27 ноября 2019 г.). «Имплантация интраокулярной линзы в цилиарную борозду: проблемы и риски». Клиническая офтальмология . 13 : 2317–2323. doi : 10.2147/OPTH.S205148 . ISSN  1177-5467. PMC 6885568. PMID 31819356  . 
  26. ^ Джон Ф., Салмон (13 декабря 2019 г.). Клиническая офтальмология Кански: систематический подход (9-е изд.). Elsevier. ISBN 978-0-7020-7711-1.