Рисунок 1-4 Слои нормальной роговицы. Эпителий состоит из 4–6 слоев клеток, но его толщина может увеличиваться для поддержания гладкости поверхности (H&E, x32).
Figure 1-4 The layers of the normal cornea. The epithelium is composed of 4–6 cell layers, but it can increase in thickness to maintain a smooth surface (H&E, x32).
Зоны роговицы
Zones of the Cornea
Роговица является асферической, хотя центральная часть передней поверхности роговицы описывалась как сфероцилиндрическое выпуклое зеркало. Центральная часть роговицы обычно на 3.00 диоптрии (D) круче периферии, что соответствует положительному коэффициенту формы (пролатная форма).
The cornea is aspheric, although the central portion of the anterior corneal surface has been described as a spherocylindrical convex mirror. The central cornea is typically 3.00 diopters (D) steeper than the periphery, a positive shape factor (prolate).
Клинически роговицу можно разделить на 5 зон (Рис 1-5) следующим образом:
Clinically, the cornea can be divided into 5 zones (Fig 1-5) as follows:
центральная зона: диаметром 1–3 мм; очень близка к сферической поверхности
central zone: 1–3 mm in diameter; closely resembles a spherical surface
парацентральная зона: «кольцо» шириной 3–4 мм, окружающее центральную зону; имеет внешний диаметр 7–8 мм и постепенно уплощается от центра
paracentral zone: a 3–4 mm “doughnut” surrounding the central zone; has an outer diameter of 7–8 mm and progressively flattens out from the center
апикальная зона: включает парацентральную и центральную зоны, используется при подборе контактных линз; в основном отвечает за рефракционную силу роговицы
apical zone: comprises the paracentral and central zones, used in contact lens fit ting; is primarily responsible for the refractive power of the cornea
периферическая или переходная зона: прилегает к парацентральной зоне, имеет внешний диаметр примерно 11 мм; является областью наибольшего уплощения и асферичности в нормальной роговице
peripheral or transitional zone: adjacent to the paracentral zone, has an outer dia meter of approximately 11 mm; is the area of greatest flattening and asphericity in the normal cornea
лимбальная зона (лимб): область, где роговица становится более крутой перед переходом в склеру в лимбальной борозде; средний внешний диаметр составляет 12 мм
limbal zone (limbus): where the cornea steepens prior to joining the sclera at the limbal sulcus; outer diameter averages 12 mm
Рисунок 1-5 Топографические зоны роговицы. (Иллюстрация Christine Gralapp.)
Figure 1-5 Topographic zones of the cornea. (Illustration by Christine Gralapp.)
Другие определения ориентиров роговицы включают следующее:
Other corneal reference definitions include the following:
оптическая зона: часть роговицы, которая перекрывает входной зрачок радужки
optical zone: the portion of the cornea that overlies the entrance pupil of the iris
апекс роговицы: точка максимальной кривизны, обычно расположенная темпоральнее центра зрачка
corneal apex: the point of maximum curvature, typically temporal to the center of the pupil
вертекс роговицы: точка, расположенная на пересечении линии фиксации и поверхности роговицы; представляется световым рефлексом от роговицы при коаксиальном освещении по оси фиксации. Это центр кератоскопического изображения, который не обязательно соответствует точке максимальной кривизны в апексе роговицы (Рис 1-6)
corneal vertex: the point located at the intersection of the line of fixation and the corneal surface; represented by the corneal light reflex when illuminated coaxially with fixation. It is the center of the keratoscopic image and does not necessarily cor respond to the point of maximum curvature at the corneal apex (Fig 1-6)
Эпителий роговицы
Corneal Epithelium
Гидрофобный эпителий роговицы состоит из 4–6 слоев, которые включают 1–2 слоя поверхностных плоских клеток, 2–3 слоя широких крыловидных клеток и самый внутренний слой цилиндрических базальных клеток. Его толщина составляет 40–50 мкм (см. Рис 1-4; также см. раздел «Пахиметрия» в Главе 2). Эпителий и слезная пленка образуют оптически гладкую поверхность. Плотные контакты между поверхностными эпителиальными клетками предотвращают проникновение слезной жидкости в строму. Непрерывная пролиферация лимбальных стволовых клеток дает начало другим слоям, которые впоследствии дифференцируются в поверхностные клетки. По мере созревания эти дифференцированные клетки покрываются микроворсинками на своей самой наружной поверхности (гликокаликс), а затем десквамируют в слезу. Процесс дифференцировки занимает примерно 7–14 дней. Базальные эпителиальные клетки секретируют непрерывную базальную мембрану толщиной 50 нм, которая состоит из коллагена IV типа, ламинина и других белков. Прозрачность роговицы зависит от плотной упаковки эпителиальных клеток, что приводит к образованию слоя с почти однородным показателем преломления и минимальным рассеиванием света.
The hydrophobic corneal epithelium is composed of 4–6 layers, which include 1–2 layers of superficial squamous cells, 2–3 layers of broad wing cells, and an innermost layer of co lumnar basal cells. It is 40–50 µm thick (see Fig 1-4; also see the Pachymetry section in Chapter 2). The epithelium and tear film form an optically smooth surface. Tight junctions between superficial epithelial cells prevent penetration of tear fluid into the stroma. Con tinuous proliferation of limbal stem cells gives rise to the other layers, which subsequently differentiate into superficial cells. With maturation, these differentiated cells become coated with microvilli on their outermost surface (glycocalyx) and then desquamate into the tears. The process of differentiation takes approximately 7–14 days. Basal epithelial cells secrete a continuous, 50-nm-thick basement membrane, which is composed of type IV collagen, laminin, and other proteins. Corneal clarity depends on the tight packing of epithelial cells, which results in a layer with a nearly uniform refractive index and minimal light scattering.
Слой Боумена
Bowman Layer
Слой Боумена расположен спереди от стромы роговицы. Ранее считавшийся мембраной, слой Боумена представляет собой скорее ацеллюлярный конденсат беспорядочно расположенных коллагеновых фибрилл в самой передней части стромы (см. рис. 1-4). Толщина этого слоя составляет 15 мкм, и он помогает поддерживать форму роговицы. При повреждении он не регенерирует.
Bowman layer lies anterior to the corneal stroma. Previously considered a membrane, Bowman layer is rather the acellular condensate of irregularly arranged collagen fibrils at the most anterior portion of the stroma (see Fig 1-4). This layer is 15 µm thick and helps maintain the shape of the cornea. If disrupted, it will not regenerate.
Рисунок 1-6 Вертекс и апекс роговицы. (Иллюстрация Christine Gralapp.)
Figure 1-6 Corneal vertex and apex. (Illustration by Christine Gralapp.)
Строма роговицы
Corneal Stroma
На строму роговицы приходится примерно 90% общей толщины роговицы (см. рис. 1-4). Она состоит из стромальных клеток (кератоцитов), волокон и внеклеточного матрикса. Передняя строма плотнее задней стромы из-за большего количества кератоцитов и более интенсивного переплетения коллагеновых ламелл. Передние 40% стромы роговицы обладают в два раза большей прочностью на разрыв, чем задние 60%. Это различие между передней и задней стромой может играть роль в возникновении эктазии роговицы после глубокой эксимерной лазерной абляции.
The corneal stroma accounts for roughly 90% of total corneal thickness (see Fig 1-4). It is composed of stromal cells (keratocytes), fibers, and an extracellular matrix. The anterior stroma is denser than the posterior stroma due to an increased number of keratocytes and greater interweaving of collagen lamellae. The anterior 40% of the corneal stroma has twice the tensile strength of the posterior 60%. This difference between the anterior and posterior stroma may play a role in the occurrence of corneal ectasia following deep excimer laser ablation.
Кератоциты различаются по размеру и плотности в разных отделах стромы и образуют трехмерную сеть во всей роговице. Эти клетки, представляющие собой уплощенные фибробласты, расположены между коллагеновыми ламеллами стромы (рис. 1-7) и постоянно расщепляют и синтезируют молекулы стромы. Плотность кератоцитов снижается с возрастом, а также после лазерной рефракционной хирургии.
Keratocytes vary in size and density throughout the stroma and form a 3-dimensional network throughout the cornea. These cells, which are flattened fibroblasts, are located be tween the stromal collagen lamellae (Fig 1-7) and continually digest and manufacture stromal molecules. Keratocyte density declines with age and also following laser refractive surgery.
Внеклеточный матрикс стромы роговицы образован коллагенами и протеогликанами. Фибриллярные коллагены I и V типов переплетены с филаментами коллагена VI типа. Основными протеогликанами роговицы являются декорин (связан с дерматансульфатом) и люмикан (связан с кератансульфатом).
The extracellular matrix of the corneal stroma is formed from collagens and proteo glycans. Type I and type V fibrillar collagens are intertwined with filaments of type VI collagen. The major corneal proteoglycans are decorin (associated with dermatan sulfate) and lumican (associated with keratan sulfate).
Равномерное распределение кератоцитов, волокон и внеклеточного матрикса в строме роговицы необходимо для прозрачности роговицы. Прозрачность роговицы также зависит от поддержания содержания воды в строме роговицы на уровне 78%. Гидратация роговицы в значительной степени контролируется целостностью эпителиального и эндотелиального барьеров, а также работой эндотелиального насоса, который связан с системой ионного транспорта, регулируемой температурно-зависимыми ферментами, такими как Na+, K+-АТФаза. Кроме того, отрицательно заряженные гликозаминогликаны стромы имеют тенденцию отталкиваться друг от друга, создавая набухающее давление (SP). Поскольку внутриглазное давление (IOP / внутриглазное давление) стремится сжать роговицу, общее давление имбибиции стромы роговицы рассчитывается как IOP / внутриглазное давление—SP. Гидратация роговицы варьирует от передних отделов к задним и увеличивается ближе к эндотелию.
The even distribution of keratocytes, fibers, and the extracellular matrix in the corneal stroma is necessary for a clear cornea. Corneal transparency also depends on maintaining the water content of the corneal stroma at 78%. Corneal hydration is largely controlled by intact epithelial and endothelial barriers and the functioning of the endothelial pump, which is linked to an ion-transport system controlled by temperature-dependent enzymes such as Na+, K+ -ATPase. In addition, negatively charged stromal glycosaminoglycans tend to repel each other, producing a swelling pressure (SP). Because intraocular pressure (IOP) tends to compress the cornea, the overall imbibition pressure of the corneal stroma is calculated as IOP—SP. Corneal hydration varies from anterior to posterior and increases closer to the endothelium.
