Хрусталик

Формаи размер.Хрусталик (Lens) пред­ставляет собой прозрачное, двояковыпуклое в виде диска, полутвердое образование, располо­женное между радужкой и стекловидным телом (рис. 3.4.1, см. цв. вкл.).

Хрусталик уникален тем, что он является единственным «органом» тела человека и боль­шинства животных, состоящим из одного типа

Хрусталик и ресничный поясок (зонулярный аппарат)

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). Благодаря рас­слаблению цинновой связки при сокращении

Рис. 3.4.2. Соотношение структур переднего отдела глаза (схема) (по Rohen; I979):

а — срез, проходящий через структуры переднего отдела глаза (/ — роговая оболочка; 2— радужная оболочка; 3— ресничное тело; 4 — ресничный поясок (циннова связка); 5 — хрусталик); б — сканирующая электронная микроскопия структур переднего отдела глаза (/ — волокна зонулярного аппарата; 2— реснич­ные отростки; 3 — ресничное тело; 4 — хрусталик; 5 — радужка; 6 — склера; 7 — шлеммов канал; 8 — угол передней камеры)

ресничной мышцы происходит деформация хру­сталика (увеличение кривизны передней и, в меньшей степени, задней поверхностей). При этом выполняется основная его функция — 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 [158, 785]. 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 [157].

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).

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.

Глава 3. СТРОЕНИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА

Таблица 3.4.1. Размеры хрусталика (по Rohen, 1977)

Сагиттальный диаметр (толщина), мм

новорожденный.......................................................... 3,5

10 лет............................................................................ 3,9

20—50 лет........................................................ 4,0—4,14

60—70 лет.................................................................. 4,77

80—90 лет.................................................................... 5,0

Экваториальный диаметр, мм

новорожденный.............................................................. 6,5

после 15 лет................................................................ 9,0

Вес, мг

новорожденный............................................................... 65

первый год жизни ..................................................... 130

20—30 лет.................................................................. 174

40—50 лет.................................................................. 204

90 лет............................................................................ 250

Объем, мл

30—40 лет................................................................ 0,163

80—90 лет................................................................ 0,244

Толщина капсулы, мкм

передний полюс ................................................... 8—14

экватор .................................................................... 7—17

задний полюс........................................................... 2—4

Хрусталиковые волокна

длина, мм................................................................ 8—12

толщина, мм................................................................. 4,6

количество................................................... 2100—2300

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). Во-первых, выявляется мно-гослойность 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 (СЗ и С4).

а 6 6

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; s — возраст 80 лет (/ — 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 (СЗ); 6 — светлая зона глубокой коры; 7 — ядро хрусталика. Отмечается увеличение хрусталика и усиление рассеивания света

Хрусталик и ресничный поясок (зонулярный аппарат)

Ядро хрусталика рассматривают как его пре-натальную 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):

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 чело-

Рис. 3.4.4. Схема микроскопического строения хру­сталика:

/ — 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. 3.4.6. Особенности ультраструктуры капсулы

хрусталика экваториальной области, цинновой связки

и стекловидного тела:

/ — волокна стекловидного тела; 2 — волокна цинновой связки; 3—прекапсулярные волокна; 4—капсула хрусталика

века. Спереди капсула толще (15,5 мкм спере­ди и 2,8 мкм — позади) [798] (рис. 3.4.7). 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 [13, 321, 798, 959]. Это свя­зано с тем, что эпителий, являющийся источ­ником базальной мембраны, расположен спере­ди и участвует в ремодуляции капсулы, отме­чаемой по мере роста хрусталика.

14 мкм

21 мкм

17 мкм

Рис. 3.4.5. Особенности строения экваториальной об­ласти хрусталика (по Hogan et al., 1971):

I — 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

4 мкм

Рис. 3.4.7. Толщина капсулы хрусталика в различных зонах

Способность эпителиальных клеток к кап-сулообразованию сохраняется на протяжении всей жизни [17] и проявляется даже в усло­виях культивирования эпителиальных клеток [22, 23].

Динамика изменения толщины капсулы при­ведена в табл. 3.4.2. 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 [321, 798]. Хотя капсула не содержит элас-