Размер роговой оболочки. Строение и функции роговицы глаза человека

– особенная диагностическая процедура в офтальмологии, применяемая не так часто. Цель этого исследования заключается в детальном изучении рефракционных свойств роговицы, что дает представление об эффективности работы зрительного аппарата в целом.

Офтальмологи куда чаще прибегают к использованию более рутинных методов – офтальмоскопии и таблицам определения остроты зрения. Расшифровка кератометрии может указать на определенные патологические изменения в роговице глаза.

Кератометрия — топография роговицы

Кератометрию также называют топографией роговицы. Это диагностический метод с компьютерным управлением, создающий трехмерную карту кривизны поверхности .

Дело в том, что роговица – это главная преломляющая структура глазного яблока, она отвечает за 70% рефракционной силы зрительного аппарата.

Человек с нормальным зрением имеет равномерно закругленную роговицу, но если роговица слишком плоская или слишком круглая и неравномерно изогнутая, то острота зрения падает. Самым большим преимуществом кератометрии является ее способность обнаруживать транзиторные патологии, недоступные для диагностики обычными методами.

Топография роговицы дает подробное визуальное описание формы и свойств роговицы. Этот метод предоставляет офтальмологу очень тонкие детали состояния оптической системы глаза. Расшифровка кератометрии помогает в диагностике, мониторинге и лечении различных глазных заболеваний.

Эти данные также используются для назначения контактных линз и для планирования операций, включая лазерную коррекцию зрения. В случае необходимости лазерной коррекции топографическая карта роговицы используется вместе с другими методами с целью точного определения необходимого объема удаляемой ткани роговицы.

Технологии визуализации роговицы быстро развиваются, главным образом благодаря значительным успехам рефракционной хирургии. Чтобы понять значение новых методов визуализации, необходимо рассмотреть механизм работы оптики глаза.

Строение и функции роговицы глаза

Роговица – это прозрачная выпуклая линза соединительнотканного строения, входящая в состав глазного яблока. Это самая наружная структура глаза.

Самая главная структура зрительного аппарата – сетчатка. Она содержит огромное количество цветных и черно-белых рецепторов, улавливающих отраженный от окружающих предметов свет. Для того чтобы свет правильным образом достиг сетчатки, необходим преломляющий аппарат глаза. Это роговица, водянистая влага, и стекловидное тело.

Роговица выполняет главную преломляющую функцию.

Оптические свойства роговицы и их измерение

Так выглядит кератометр

Для описания оптических свойств роговицы используются различные понятия, а именно:

Кривизна передней и задней поверхности роговицы. Она может быть выражена как в радиусах кривизны в миллиметрах, так и в кератометрических диоптриях.
Форма передней и задней поверхности роговицы. Эта характеристика может быть выражена в микрометрах как высота фактической поверхности роговицы относительно опорной точки. В это понятие входит не только описание формы роговицы, но и анализ неровностей поверхности роговицы (например, астигматизм роговицы).
Локальные изменения поверхности роговицы. Они могут быть выражены в микрометрах. Оптическая гладкость поверхности роговицы очень важна, поэтому любые микроскопические неровности могут значительно уменьшить остроту зрения.
Мощность роговицы. Это сила преломления роговицы, выраженная в диоптриях. Термин обозначает оптические свойства роговицы, зависящие от формы поверхности и показателей преломления.
Толщина и трехмерная структура роговицы. Эти показатели могут быть выражены в микрометрах. Изменение трехмерной структуры роговицы (например, после рефракционной хирургии) могут вызывать дальнейшие изменения ее формы вследствие биомеханических преобразований, таких как измененная эластичность остаточной ткани роговицы.

Кератометрическая диоптрия рассчитывается из радиусов кривизны роговицы. Применяется специальная формула:
K = показатель преломления x 337,5 / радиус кривизны.

Этот расчет можно назвать упрощенным, так как он игнорирует факт того, что преломляющая поверхность контактирует с воздушным пространством. Этот расчет также не учитывает наклонную частоту входящего света на периферию глаза.

В результате в измерении кератометрической диоптрии учитывается истинный показатель преломления роговицы от 1,375 до 1,338. Именно поэтому диоптрии в данном случае правильнее называть кератометрическими доптриями, чтобы отличать два разных термина.

Форма роговицы

Средний показатель преломления передней и задней поверхности роговицы составляет 48,5 и -6,9 диоптрий соответственно. Чтобы упростить эти показатели, в клинической практике часто используется показатель результирующей силы роговицы, равный 43-45 кератометрических диоптрий.

Обычно роговица мало меняется с возрастом. Она уплощается примерно на 0,5 диоптрий к 35 годам и округляется на 1 диоптрий к 75 годам.

В зрелом возрасте роговица, как правило, более выпуклая в вертикальном меридиане, примерно на 0,5 диоптрий по сравнению с горизонтальным меридианом, что способствует более высокому риску возникновения астигматизма именно у молодых людей.

Эта разница между вертикальной и горизонтальной кривизной уменьшается с возрастом, и, наконец, исчезает в возрасте 75 лет. Изменения формы роговицы вносят большой вклад в распространенность астигматизма.

В норме роговица представляет собой выпуклую линзу, то есть имеет более крутую поверхность в центре и сглаженность на периферии. Редуцированная поверхность (например, на фоне лазерной коррекции) может быть, наоборот, более плоской в центре и крутой на периферии.

Значимая для зрения площадь поверхности роговицы приблизительно равна площади расширенного зрачка. Диаметр зрачка уменьшается с возрастом. У людей разных возрастных групп все эти показатели вариативны. Исследования показывают, что средний размер зрачка при ярком освещении у лиц в возрасте от 25 до 75 лет составляет 4,5 и 3,5 миллиметров соответственно.

Эти данные имеют важное клиническое значение, так как большинство лазерных методик обрабатывает область роговицы диаметром 6,5 миллиметров.

Механические свойства роговицы

Механические свойства роговицы человека изучены недостаточно. Толщина роговицы в центре составляет 250 микрометров, что считается достаточным для обеспечения долговременной механической устойчивости.

Периферическая толщина исследуется реже, но она, безусловно, также имеет клиническое значение при изучении преломляющей силы глаза с помощью радиальной и астигматической кератометрии.

Последние достижения в сфере офтальмологии могут помочь более детально изучать механику роговицы.

Кератометрия — информационный метод диагностики

Для построения топографической карты на роговицу проецируют несколько светлых концентрических колец. Отраженное изображение захватывается камерой, соединенной с компьютером. Программное обеспечение компьютера анализирует данные и отображает результаты в нескольких форматах.

Каждая карта имеет цветовую гамму, присваивающую каждому определенному кератометрическому диапазону определенный цвет. В интерпретации используются не только цвета, но и другие показатели. Кератометрические диоптрии имеют решающее значение в интерпретации карты.

Абсолютные топографические карты роговицы имеют заданную цветовую шкалу с уже известными диоптрическими шагами. Недостатком является недостаточная точность – диоптрические шаги изменяются на большие величины (обычно на 0,5 диоптрий), что не дает возможности детально изучить локальные изменения роговицы.

Адаптированные карты имеют разные цветовые шкалы, построенные с помощью специальных программ, идентифицирующих минимальное и максимальное значение кератометрических диоптрий. Диапазон диоптрий адаптированных карт, как правило, меньше, чем аналогичный диапазон у абсолютной карты.

Итоговые значения кератометрии может комментировать только офтальмолог. Расшифровка кератометрии – трудоемкий процесс, требующий опыта.

Мы выяснили, что кератометрия – это важный диагностический преломляющей силы роговицы. К сожалению, это исследование применяется нечасто, хотя его точность может конкурировать со многими другими методами.

Как проводится кератометрия, увидите в видеоматериале:

РОГОВИЦА [cornea (PNA, JNA, BN А); син. роговая оболочка ] - передняя часть фиброзной оболочки глазного яблока. Р.- бессосудис-тая, высокочувствительная, прозрачная, оптически гомогенная оболочка с гладкой, зеркальной, блестящей поверхностью; имеет сферическую форму. Р. занимает около 1/6 части площади фиброзной оболочки. Полупрозрачная зона перехода Р. в непрозрачную склеру носит название лимба (limbus). Лимбу, ширина к-рого составляет 1 м, соответствует глубокая циркулярная борозда склеры (sulcus sclerae), служащая условной границей между Р. и склерой.

Кроме защитной и опорной функций, свойственных фиброзной оболочке глазного яблока, Р. является главной преломляющей средой его оптической системы. Преломляющая сила Р. составляет ок. 40,0 дптр. Сила преломления в вертикальном меридиане несколько больше, чем в горизонтальном, что обусловливает так наз. физиол. астигматизм (см. Астигматизм глаза). Горизонтальный диаметр Р. в среднем 11 мм, вертикальный - 10 мм, толщина центральной части ее ок. 0,9 мм, на периферии ок. 1,2 мм. Кривизна Р. превосходит кривизну склеры (см.): радиус кривизны передней поверхности Р. равен 7,7 мм, склеры - 11 мм.

Р. состоит из пяти слоев, расположенных снаружи внутрь в следующей последовательности (рис. 1): передний эпителий (epithelium ant.), боуменова оболочка (передняя пограничная пластинка, Т., lamina limitans ant.), строма роговицы (собственное вещество, Т., substantia propria corneae), десцеметова оболочка (задняя пограничная пластинка, Т., lamina limitans post.), эндотелий роговицы - endothelium сог-neale (задний эпителий, Т., epithelium post.).

Роговица образуется после отшну-ровывания зачатка хрусталика от покровного эпителия. Строма Р. возникает из мезодермы, а боуменова оболочка образуется из ее передних слоев. Десцеметова оболочка является производным эндотелия, а эндотелий роговицы, как и эпителий, имеет эктодермальное происхождение.

Передний эпителий - поверхностный слой Р., являющийся продолжением конъюнктивы (см.), имеет толщину 40-50 мкм. Клетки эпителия располагаются в пять - семь слоев и тесно прилегают друг к другу, соединяясь тонофибриллами и межклеточными мостиками. Поверхностные эпителиальные клетки образуют микроскладки и микро-ворсинки, пространства между к-ры-ми заполнены прекорнеальной пленкой, состоящей из слезной жидкости, секрета мейбомиевых желез (железы хряща век, Т.) и слизи. Наиболее глубокий слой переднего эпителия, состоящий из цилиндрических клеток, называется базальным. Размножение его клеток обеспечивает регенерацию переднего эпителия. В промежутках между базальными клетками встречаются отдельные лейкоциты, количество к-рых может резко увеличиваться при воспалительных процессах в Р.

Передний эпителий выполняет защитную функцию и является важным регулятором обмена веществ в Р. Он защищен от влияния окружающей среды прекорнеальной пленкой, нарушение целостности к-рой, напр, при сухом кератоконъюнктивите, предшествует таким патол. изменениям, как нитковидные помутнения Ширмера.

Боуменова оболочка представляет собой бесструктурную гомогенную мембрану, рыхло связанную с базальным слоем переднего эпителия (рис. 2, а). По данным электронной микроскопии, боуменова оболочка состоит из коллагена, основного вещества и не содержит клеток. Толщина ее в центре Р. составляет 8-14 мкм. Длинные тонкие коллагеновые фибриллы, диаметр к-рых ок. 25 нм, беспорядочно рассеяны в боуменовой оболочке и в глубоких ее отделах смешиваются с более толстыми коллагеновыми аркадными пластинками стромы Р. Боуменова оболочка на всем протяжении пронизана нервными веточками, вдоль к-рых при патол. процессах в Р. из стромы в передний эпителий проникают лейкоциты и отечная жидкость. Особенностью боуменовой оболочки является хорошая сопротивляемость при травмах и слабая при инфекционных процессах.

Строма роговицы является главной ее составной частью - она занимает ок. 9/10 всей толщины Р. (толщина стромы в центре Р. достигает 500 мкм). Строма Р. располагается под боуменовой оболочкой и сливается с ней без выраженной границы; состоит из коллагеновых пластин, фибробластов (кератоцитов; син. роговичные тельца) и основного вещества, причем фибробласты Р. составляют ок. 5% ее объема. Коллагеновые пластины располагаются параллельно друг другу и поверхности роговицы. В разных слоях стромы коллагеновые пластины идут под различными углами. Между ними находятся фибробласты Р., контактирующие друг с другом длинными отростками (рис. 2, б). Параллельное расположение, одинаковый показатель преломления компонентов стромы в значительной степени обеспечивает важнейшее свойство роговицы - ее прозрачность.

Десцеметова оболочка - гомогенная, прозрачная, эластичная мембрана. Она не связана плотно со стро-мой и при многих патол. состояниях легко отслаивается от нее, образуя складки. В области лимба десцеметова оболочка разволокняется и принимает участие в образовании остова трабекул иридокорнеального угла - angulus iridocornealis (трабекулярной сети радужно-роговичного угла, Т.). Десцеметова оболочка состоит из очень тонких коллагеновых фибрилл, к-рые распределены довольно равномерно и соединяются друг с другом в узелковые утолщения (рис. 2, в). Толщина десцеметовой оболочки увеличивается с возрастом. У новорожденных она составляет 3-4 мкм, у взрослых, по данным Хоугена (М. Hogan, 1973), увеличивается до 10-12 мкм. Десцеметова оболочка значительно более устойчива к инфекционным процессам, чем к травмам, обладает способностью к регенерации. По своим тинкториальным свойствам имеет сходство с капсулой хрусталика (см.) и стекловидной мембраной.

Эндотелий Р. выстилает заднюю ее поверхность в виде одного слоя клеток и омывается внутриглазной жидкостью. Он состоит из 500 тыс. полигональной формы клеток высотой 5 мкм и шириной 18-20 мкм. Ядра клеток эндотелия расположены центрально, имеют овальную форму, диаметр их 7 мкм (рис. 2, в). Цитоплазма клеток эндотелия содержит большое число митохондрий и свободных рибосом. К оболочкам эндотелиальных клеток прилежат многочисленные пиноцитозные пузырьки. На задней поверхности эндотелия Р. клеточные мембраны образуют от 20 до 30 клеточных микроотростков высотой 0,5-0,6 мкм и шириной 0,1-0,2 мкмвыступающих в переднюю камеру глаза. Клетки эндотелия Р. крепятся к своей базальной мембране (десцеметовой оболочке) с помощью цитоплазматических отростков, входящих в имеющиеся в ней щели.

Сохранность эндотелия Р. имеет большое физиол. значение для нормального функционирования Р. Эндотелий представляет собой «насос» двойного действия, обеспечивающий насасывание и откачивание веществ из Р., и является своего рода барьером. Нарушение его барьерной функции наступает в результате травм, оперативных вмешательств, вирусной инфекции и др. и часто приводит к развитию отечной буллезной керато-патии с последующим помутнением Р. Эндотелий Р. обладает способностью к регенерации, к-рая осуществляется благодаря расширению соседних с поврежденными и мигрирующих клеток.

Р. не содержит кровеносных сосудов, только поверхностные слои лимба имеют краевую сосудистую сеть (перилимбальное кровеносное сплетение), за счет к-рой в основном и осуществляется питание Р. Определенное значение в поддержании жизнеспособности Р. принадлежит питательным веществам, проникагощшм в нее из влаги передней камеры глазного яблока и слезной жидкости.

Р. очень богата нервными окончаниями. Наряду с чувствительной иннервацией, осуществляемой тройничным нервом (см. Корнеальный рефлекс), в Р. имеется симпатическая иннервация, выполняющая трофическую функцию.

У новорожденного Р. имеет меньший вертикальный и горизонтальный размеры, чем у взрослого. К 11 -12 годам размеры Р., ее кривизна и оптическая сила достигают средних параметров глаза взрослого человека (см. Глаз). В пожилом возрасте в Р. уменьшается количество влаги и витаминов, преобладают глобулиновые фракции белков, откладываются соли кальция и липиды. В первую очередь изменяется область лимба. Недостаток витамина В2 вызывает врастание сосудов в Р. по периферии, уменьшается ее преломляющая сила и чувствительность. По сравнению с лицами молодого возраста отмечено также снижение более чем в 1,5 раза количества клеток эндотелия Р., что создает предпосылки для более частого развития эндотелиально-эпителиальных отечных дистрофий.

Патологическая анатомия

Патология роговицы проявляется прежде всего в ее помутнении, представляющем собой инфильтрат, сопровождающий активный процесс и рубцовые изменения, являющиеся исходом различных процессов в Р.

Инфильтрат представляет собой зону повреждения Р. и состоит обычно из клеток типа лимфоидных и небольшого числа тучных клеток с эозинофильной зернистостью в цитоплазме. Величина инфильтратов, их форма и глубина расположения в Р. различны. Инфильтрату часто соответствует дефект переднего эпителия и стромы Р., однако при нек-рых формах воспаления дефект отсутствует. При гнойных воспалительных процессах в Р. к инфильтрату, приобретающему желтоватый оттенок, примешиваются фибробласты Р. и клетки типа полинуклеар-ных лейкоцитов с пикнотичными ядрами в виде гнойных телец, мигрирующие из краевой сосудистой сети роговицы.

Методы обследования

Методы обследования включают осмотр Р. при боковом освещении с использованием двух луп, биомикроскопию (см. Биомикроскопия глаза), кератоскопию (см. Офтальмометрия), кератографию (см.), зеркальную контактную и бесконтактную микроскопию эндотелия с помощью зеркального эндотелиального микроскопа, определение проницаемости Р. с помощью локального электрофореза с флюоресцеином (кератопенетрофлюориметрия), а также определение чувствительности Р. различными алгезиметрами (металлическими волосками разного диаметра).

Зеркальная блестящая и влажная поверхность - одно из свойств нормальной Р. Благодаря ему возможно получение зеркального изображения различных предметов, помещенных перед глазом. На этом принципе основано применение различных приборов (кератоскоп, фотокератоскои, офтальмометр и др.), с помощью к-рых определяют форму, кривизну и рефракцию роговицы. Фотокератоскоп - прибор, созданный на основе кератоскопа Пласидо, позволяющий фотографировать кольца кератоскопа на пленке и в последующем проводить математический анализ полученного изображения.

Патология

Патология Р. очень разнообразна. Выделяют пороки развития, повреждения, воспалительные заболевания, дистрофии, опухоли. В пожилом возрасте встречается так наз. старческая дуга - arcus senilis, имеющая вид кольцевидного помутнения сероватого цвета, обычно отделенного от лимба узкой прозрачной зоной. Патология связана с отложением в ткани Р. липидов, в первую очередь холестерина. Сходное со старческой дугой интенсивное помутнение в периферической зоне Р. (arcus juvenilis) наблюдается и у молодых людей.

Эктазия (растяжение) Р., частичная или полная, развивается при различных аномалиях и патол. процессах- гидрофтальме (см.), вторичной посттравматической глаукоме (см.) и т. д.

Пороки развития . К ним относят случаи увеличения (megalo-cornea) и уменьшения (microcornea) величины Р. Иногда эти изменения могут иметь приобретенный характер (напр., при гидрофтальме, атрофии глазного яблока). Сочетание увеличения и изменения формы Р. наблюдается при кератоглобусе и кера-токонусе.

Кератоглобус (keratoglobus) - аномалия развития Р., характеризующаяся шаровидной формой, выпячиванием и истончением Р. Нередко отмечается при этом увеличение диаметра Р. Кератоглобус обычно сочетается с близорукостью (см.) и астигматизмом, сопровождается снижением остроты зрения (см.). Поражение двустороннее, выявляется в детском возрасте и имеет склонность к медленному прогрессированию. Кератоглобус корригируют с помощью контактных линз, эффективный метод его лечения - пересадка Р. (см. Кератопластика). При своевременной диагностике и адекватном лечении прогноз благоприятный.

Кератоконус (keratoconus) - конусовидная роговица, встречается чаще, чем кератоглобус. Этиология кератоконуса не выяснена. Определенное значение в развитии его придают наследственности и аллергическому фактору. Заболевание проявляется обычно в молодом и юношеском возрасте, поражает оба глаза, имеет прогрессирующий характер. Р. при этом заболевании приобретает форму конуса, вершина к-рого не всегда совпадает с ее центром (рис. 3). Кератоконус развивается постепенно, без воспалительных явлений. Первым симптомом заболевания является снижение остроты зрения вследствие развития астигматизма, степень и направление осей к-рого периодически меняются. Передняя камера глазного яблока углубляется, при биомикроскопии определяются истончение и полосчатые помутнения Р., имеющие тенденцию к медленному прогрессированию. Возможно, однако, развитие острого кератоконуса («водянка роговицы»), наступающего вследствие внезапного разрыва дес-цеметовой оболочки и проникновения влаги из передней камеры глаза в строму Р. Дифференциальный диагноз при остром кератоконусе, в первую очередь, проводят с дисковидным кератитом (см.).

В начальных стадиях заболевания высокая острота зрения может быть достигнута с помощью контактных линз. При остром кератоконусе эффективны введение аутокрови в переднюю камеру глаза и бандажное укрепление роговицы силиконовой линзой. В развитых стадиях прогрессирующего кератоконуса, когда контактные линзы не повышают остроту зрения, хороший эффект может быть получен посредством сквозной кератопластики.

Врожденной аномалией Р. является так наз. эмбриотоксон (embryotoxon) - кольцевидное помутнение края Р., несколько напоминающее старческую дугу; лечению не подлежит. Описаны также аномалии пигментации P. (melanosis corneae) - вопрос о лечении в этих случаях решается индивидуально. К редким аномалиям относится дермоид Р.- доброкачественное образование, локализующееся в основном на периферии в области лимба в виде полу-шаровидной плотной опухоли. Лечение оперативное.

Повреждения роговицы могут быть обусловлены действием механических, термических, химических и других повреждающих факторов (см. Глаз ; Инородные тела, глаза).

Заболевания . Воспалительные заболевания роговицы - наиболее частый вид патологии, отличающийся большим разнообразием клин, форм и являющийся одной из основных причин снижения остроты зрения и слепоты (см. Кератит). Среди воспалительных заболеваний наиболее распространены вирусные кератиты, в частности герпетические (древовидный, метагерпетический, дисковидный). Герпетические кератиты отличаются тяжелым, рецидивирующим течением. Лечение их основано на применении противовирусных средств, проведении микрохирургических вмешательств и ранней лечебной кератопластики. Для предупреждения рецидивов герпетического кератита с успехом используют отечественную противогерпетическую поливакцину.

Часто наблюдается сочетанное поражение роговицы и конъюнктивы - кератоконъюнктивит. Наиболее частой причиной кератоконъюнктиви-та является вирусная инфекция (аденовирусы, пикорнавирусы, вирус герпеса, атипичный вирус трахомы п др.). Наиболее распространен среди эпидемических фолликулярных кератоконъюнктивитов аденовирусный кератоконъюнктивит. Нередки также бактериальные и аллергические кератоконъюнктивиты (см. Конъюнктивит).

Дистрофии (дегенерации) разделяют на две группы: первичные, в основе к-рых лежат местные и общие расстройства обмена веществ с отложением в Р. продуктов патол. обмена (узелковая, пятнистая, решетчатая, крапчатая, эндотелиально-эпителиальная, известковая, жировая, лентовидная, краевая и др.); вторичные, развивающиеся после перенесенных кератитов, травм, глазных операций (буллезная отечная кератопатия). Лекарственное лечение дистрофий роговицы мало эффективно. При их прогрессировании, сопровождающемся значительным снижением остроты зрения, большое значение имеет оперативный метод лечения.

Опухоли роговицы встречаются редко. К доброкачественным новообразованиям Р. относят эпителиальные гиперплазии и папилломы, к злокачественным - плоскоклеточный рак, реже саркому, развивающуюся в области лимба. Лечение доброкачественных прогрессирующих новообразований оперативное с помощью диатермокоагуляции (см.), кератопластики (см.), злокачественных новообразований - оперативное (кератопластика) в сочетании с лучевой терапией (см.).

Операции на роговице широко применяют как для лечения заболеваний и их исходов, сопровождающихся помутнением Р. (см. Кератопластика , Кератопротезирование), так и для исправления аномалий рефракции (см. Кератомилез , Кератофакия). Активно развивается рефракционная кератопластика (радиальная кератотомия, интер ламеллярная пересадка биологических линз и др.).

Библиография: Архангельский В. Н. Глазные болезни, М., 1969; Беляев В. С. Операции на роговой оболочке и склере, М., 1981; Глазные болезни, под ред. Т. И. Ерошевского и А. А. Бочкаревой, М., 1977; Ковалевский Е. И. Глазные болезни, М., 1980; Краснов М. М. и др. Зеркальная микроскопия заднего эпителия роговицы, Вестн. офтальм., № 1, с. 31, 1982, библиогр.; Многотомное руководство по глазным болезням, под ред. В. Н. Архангельского, т. 1, кн. 1, с. 206, М., 1962; Пучков-ская Н. А. и др. Основы пересадки роговой оболочки, Киев, 1971, библиогр.; Hogan М. J., Alvarado J. А. a, Weddell J. S. Histology of the human eye, an atlas and textbook, Philadelphia, 1971; Kaye G. I., Sibley R. G. a. H o e f 1 e F. B. Recent studies on the nature and function of the corneal endothelial barrier, Exp. Eye Res., v. 15, p. 585, 1973, bibliogr.; Sugar A. Clinical specular microscopy, Surv. Ophthal., v. 24, p. 21, 1979, bibliogr.

А. А. Каспаров.

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 является почти абсолютной константой и составляет 10±0,56 мм, однако вертикальный размер обычно на 0,5-1 мм меньше горизонтального. 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

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

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.
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.
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.
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.
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.

Роговица глаза – это передняя оболочка глаза, которая не имеет кровеносных сосудов, поэтому она абсолютно прозрачна, при этом она хорошо иннервирована.

Роговица глаза является главной частью преломляющего аппарата глаза с преломляющей силой в 40 диоптрий. Диаметр роговицы составляет 11 мм по вертикали и 12 мм по горизонтали, толщина по центру равна 550 мкм, а на периферии составляет 700 мкм. Радиус кривизны роговицы равнее 7.8 мм. Диаметр, который имеет роговица глаза с момента рождения может немного увеличиваться, с момента увеличения этот показатель становиться величиной постоянной.

Слои роговицы глаза

Разбирая строение роговицы глаза нельзя не отметить, что до 2013 года считалось, что роговица глаза имеет всего 5 слоев. Теперь, после открытия в 2013 году в роговице выделяют 6 слоев.

В строении роговицы глазавыделяют 6 слоев :

— Эпителиальный слой — это плоский, многослойный, неороговевающий эпителий. Выполняет защитную функцию. Устойчив к механическим повреждениям и быстро восстанавливается.

— Боуменов мембрана — то поверхностный слой стромы, не имеющий клеток. После его повреждения остаются рубцы.

— Строма роговицы глаза — занимает самую большую площадь, которая составляет 90% толщины роговицы.

— Слой Дуа — толщиной всего около 15 микрон, отличается высокой прочностью, выдерживая давление 150-200 кПа, и находится между стромой и десцеметовой оболочкой.

— Десцеметова оболочка — структуру этой оболочки составляют коллагеновые волокна. Является защитным барьером, предотвращая распространение инфекции.

— Эндотелий – это внутренний или задний слой роговицы, который играет важнейшую роль в ее питании и отвечает за прозрачность роговицы, а также участвует в поддержании её состояния, предохраняет роговицу от набухания под воздействием внутриглазного давления. Со временем количество клеток эндотелия уменьшается, различные заболевания глаз ускоряют этот процесс. Чем меньше клеток эндотелия, тем сильнее отечность роговицы и меньше прозрачность.

Функции роговицы глаза

Роговица глаза это первая преграда на пути вредного воздействия окружающей среды – пыль, ветер, механические частицы, химические частицы и т.д. Защитная функция роговицы глаза выражена ее высокой чувствительностью. Когда происходит раздражение роговицы инородным телом, человек рефлекторно смыкает веки, глаз закатывается вверх, а в этот момент начинается обильное выделение слезы, вымывая инородное тело, одновременно с этим повышается чувствительность к свету, таким образом, роговица защищает себя от повреждений.

Роговица глаза и её методы исследования

— Для того что бы определить все изменения роговицы при заболеваниях, используют микроскоп и осветитель, такой метод исследования называется – Биомикроскопия роговицы .

— Кератометрия – позволяет, измерит радиус кривизны роговицы.

— С помощью ультразвукового датчика измеряют толщину роговицы, этот метод исследования получил название – Пахиметрия .

— Исследование всей поверхности роговицы, точное определение ей формы, а также ее преломляющей силы позволяет сделать – Топография роговицы .

— Микробиологическое исследование – это соскоб с поверхности роговицы.

— Биопсия роговицы – это метод исследования, при котором берется ткань организма или его клетки. Применяется только в том случае, когда результатов соскоба и посева для диагностики было недостаточно.

Заболевания роговицы глаза

— Кератит;
— Кератоконус;
— Кератомаляция;
— Дистрофия роговицы;
— Буллёзная кератопатия.

Форма роговицы, наружной оболочки глазного яблока - шар, пять шестых которого составляет . 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 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

делает форму роговицы более крутой, по отношению к норме, это обуславливает большую ее преломляющую способность.
, наоборот, уплощает роговицу и оптическая сила ее уменьшается.
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, 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, 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

– 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 , 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.