Форма и размер хрусталика.

Хрусталик представляет собой прозрачное, двояковыпуклое в виде диска полутвердое образование, расположенное между радужкой и стекловидным телом (см. рис. 2.3, рис. 2.4).

Хрусталик уникален тем, что он является единственным "органом" тела человека и большинства животных, состоящим из одного типа клеток на всех стадиях эмбрионального развития и постнатальной жизни вплоть до смерти.

Передняя и задняя поверхности хрусталика соединяются в так называемой экваториальной области. Экватор хрусталика открывается в заднюю камеру глаза и при помощи ресничного пояска(цинновых связок) присоединен к ресничному эпителию (рис. 2.7). Благодаря расслаблению ресничного пояска при сокращении ресничной мышцы и происходит деформация хрустали-

Рис. 2.4. Особенности расположения хрусталика в глазном яблоке и его форма: / — роговая оболочка, 2 — радужная оболочка, 3 — хрусталик, 4 — ресничное тело

ка. При этом выполняется основная его функция — изменение рефракции, позволяющее на сетчатке получить четкое изображение независимо от расстояния до предмета. Для выполнения этой роли хрусталик должен быть прозрачным и эластичным, каковым он и является.

Хрусталик растет непрерывно на протяжении всей жизни человека, 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 длина эмбриона достигает18_26 мм, хрусталик имеет приблизительно сферическую форму.

В первые два десятилетия жизни увеличение толщины хрусталика прекращается, но продолжает увеличиваться его диаметр. Фактором, способствующим увеличению диаметра, является уплотнение ядра. Натяжение ресничного пояска обусловливает изменение формы хрусталика.

Измеренный по экватору диаметр хрусталика взрослого человека равен9~10 мм. В центре толщина его на момент рождения приблизительно равна 3,5-4 мм, в 40 лет — 4 мм, а к старческому возрасту медленно увеличивается до 4,75-5 мм. Толщина хрусталика зависит от состояния аккомодационной способности глаза (Bron, Tripathi, Tripathi, 1997).

В отличие от толщины экваториальный диаметр хрусталика с возрастом человека изменяется в меньшей степени. При рождении он равен 6,5 мм, на 2-м десятилетии жизни — 9-10 мм, в последующем остаётся без изменения.

Ниже приведены показатели сагитталь-

Таблица2.1. Возрастные особенностидиаметра, массы и объема хрусталика человека

ного и экваториального диаметров, массы и объема хрусталика в зависимости от возраста человека, толщины капсулы, а также указаны длина, толщина и количество хрусталиковых волокон (табл. 2.1).

Передняя поверхность хрусталика менее выпуклая, чем задняя. Она представляет собой часть сферы с радиусом кривизны, равным в среднем 10 мм (8-14 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 ресничного пояска 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 имеет большую кривизну — радиус кривизны равен 6 мм (4,5-7,5 мм). Ее обычно рассматривают в комплексе со стекловидной мембраной передней поверхности стекловидного тела. Тем не менееМЄ>£Ду этими структурами существует щелеподобное пространство, заполненное жидкостью. Это пространство позади хрусталика было описано еще Е. Бергером в 1882 г. Его можно наблюдать при передней биомикроскопии.

Рис. 2.5. Схема послойного строения хрусталика:

7 — эмбриональное ядро, 2 — фетальное ядро, 3 — ядро взрослого, 4 — кора, 5 — капсула и эпителий. В центре обозначены швы хрусталика

Рис. 2.6.Биомикроскопически выделяемые зоны хрусталика (Brown): Ca — капсула; N — ядро; C,cx- первая кортикальная (субкапсулярная) светлая зона; C1P — первая зона рассеивания; C2 — вторая кортикальная светлая зона; C3 — рассеивающая зона глубоких слоев коры; C4 —светлая зона глубоких слоев коры

Экватор хрусталика лежит в пределах ресничных отростков на расстоянии 0,5 мм от них. Экваториальная поверхность неровная. Она имеет многочисленные складки, образование которых связано с тем, что к этой области прикрепляется ресничный поясок. Складки исчезают при аккомодации, то есть в условиях прекращения натяжения связки.

Рефракционный индекс хрусталика равен 1,39, то есть несколько больший, чем рефракционный индекс передней камеры (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 приблизительно15 из 40 диоптрий.

Аккомодационная сила, равная 15-16 диоптриям при рождении, 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. 2.5, 2.6). Во-первых, видна его многослойность. Различаются следующие слои, считая спереди к центру: капсула (Са); подкапсулярная светлая зона (кортикальная зонаС^); светлая узкая зона неоднородного рассеивания (CjP); полупрозрачная зона коры(С2). Перечисленные зоны и составляют поверхностную кору хрусталика. Существуют и две более глубоко расположенные зоны коры. Их называют ещеПеринуклеарными. Эти зоны характеризуются наличием аутофлюоресценции зеленым цветом при освещении хрусталика синим светом(С3 и C4).

Ядро рассматривают как пренатальную часть хрусталика. Оно также обладает слоистостью. В центре располагается ясная 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.

Рис. 2.7. Схематическое изображение строения экваториальной области хрусталика. По мере пролиферации эпителиальных клеток области экватора они смещаются к центру, превращаясь в хрустали- ковыеволокна: 1 —капсулахрусталика, 2-эквато- риальные эпителиальные клетки, 3 — хрусталиковые волокна, 4 — ресничный поясок

Структурные элементы хрусталика (капсула, эпителий, волокна) показаны на рис. 2.7.

Капсула. Хрусталик со всех сторон покрыт капсулой. Капсула — это не что иное, как базальная мембрана эпителиальных клеток. Она является самой толстой базальной мембраной тела человека. Спереди капсула толще (до 15,5 мкм), чем сзади (рис. 2.8). Более выражено утолщение по периферии передней капсулы, поскольку в этом месте прикрепляется основная масса ресничного пояска. С возрастом толщина капсулы увеличивается, особенно спереди. Это связано с тем, что эпителий, являющийся источником базальной мембраны, расположен спереди и участвует в ремодуляции капсулы, отмечаемой по мере роста хрусталика.

Рис. 2.8. Схематическое изображение толщины капсулы хрусталика в различных зонах

Рис. 2.11. Ультраструктурное строение ресничного пояска, капсулы хрусталика, эпителия капсулы хрусталика и хрусталиковых волокон наружных слоев: 1 — ресничный поясок, 2— капсулахрусталика, 3 — эпителиальный слой капсулы хрусталика, 4 — хрусталиковые волокна

Рис. 2.10. Ультраструктурные особенности капсулы хрусталика экваториальной области, ресничного пояска и стекловидного тела (по Hogan и соавт., 1971): 7 — волокнастекловидного тела, 2— волокна ресничного пояска, 3 — прекапсулярные волокна, 4 — капсула хрусталика. Увеличение х 25 000

Рис. 2.9. Светооптическое строение капсулы хрусталика, эпителия капсулы хрусталика и хрусталиковых волокон наружных слоев: 1 — капсу- лахрусталика, 2—эпителиальный слой капсулыхру- сталика, 3 — хрусталиковые волокна

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 постоянно находится под действием внешних сил, то есть 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 YAG- капсулотомии.

В световом микроскопе капсула выглядит прозрачной, гомогенной (рис. 2.9). В поляризованном свете выявляется ее пластинчатая волокнистая структура. При этом волокнистость располагается параллельно поверхности хрусталика.

Ультраструктурно капсула имеет относительно аморфное строение (рис. 2.10). 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 фибриллы диаметром 2,5 нм. Пластины расположены строго параллельно поверхности капсулы (рис. 2. 11).

Впостнатальный период отмечается некоторое утолщение задней капсулы, что свидетельствует о возможности секреции базального материала задними кортикальными волокнами.

R. F. Fisher (1969) установил,ЧТО 90 % утраты эластичности хрусталика наступает в результате изменения эластичности капсулы. Это предположение подвергнуто сомнению R. A. Weale (1982).

В экваториальной зоне передней капсулы хрусталика с возрастом появляются ЭЛеКТрОННОПЛОТНЫб включения, состоящие изКОЛЛагеНОВЫХ волокон диаметромІб 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 1 10 НМ.

Места прикрепления ресничного пояска к капсуле названы пластинами Бергера. Другое их название — перикапсулярная мембрана (рис.2.12). Это поверхностно расположенный слой капсулы толщиной от 0,6 до 0,9 мкм. Он менее плотный и содержит больше гликозамингликанов, чем остальная часть капсулы. В перикапсулярной мембране обнаруживается фибронектин, витрео- нектин и другие матричные белки, которые

Рис.2.12. Особенности прикрепления ресничного пояска к передней части поверхности капсулы хрусталика (А) и области экватора (Б) (по Marshal и со- авт., 1982)

играют определенную роль в прикреплении пояска к капсуле. Волокна этого фиброгранулярного слоя имеют толщину только 1-3 нм, в то время как толщина фибрилл ресничного пояска составляет 10 нм.

Подобно другимбаЗЗЛЬНЫМ мембранам капсула хрусталика богата коллагеном IV типа. Она также содержит I, III и V типы коллагена. Кроме того, в ней обнаруживается и множество других внеклеточных матричных компонентов — ламилин, 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 альбумина (Mr 70 kDa; диаметр молекулы 74 А) и гемоглобина (Mr 66.7 kDa; радиус молекулы 64 А). Различий в пропускной способности капсулы в норме и при катаракте обнаружено не было.