1. Анатомия и физиология хрусталика

насоса, выводящего Na⁺, после чего хрусталик накапливает ионы Na⁺ и воду. Следуют набухание хрусталика и в итоге полная потеря его прозрачности.

Транспорт аминокислот и инозита

Аминокислоты активно транспортируются в хрусталик на передней эпителиальной поверхности и потому входят в концепцию «насос — утечка» (рис. 1.12). Описаны три разных насоса — по одному для кислых, основных и нейтральных аминокислот. Транспорт аминокислот определённым образом связан с транспортом катионов. Внутри хрусталика аминокислоты включаются в белки, метаболизируются и используются для получения энергии либо диффундируют обратно во внутриглазную жидкость по механизму утечки (рис. 1.13).

Инозит также активно транспортируется в хрусталик, но точный механизм неизвестен.

Транспорт глюкозы

В переносе сахаров через хрусталик участвуют два механизма: простая диффузия и облегчённая диффузия (опосредованный перенос). В отличие от активного транспорта катионов и аминокислот, происходящего только на передней эпителиальной поверхности, перенос глюкозы идёт как через переднюю, так и через заднюю поверхность хрусталика.

Электрические явления в хрусталике

Вследствие распределения ионов внутри хрусталика и в омывающей его среде (внутриглазной жидкости и стекловидном теле) в хрусталике существует потенциал покоя, или разность электрических потенциалов. Внутренняя среда хрусталика электроотрицательна по отношению к омывающей среде. Через интактную капсулу хрусталика регистрируется потенциал около 70 мВ, в волокнах хрусталика — 23 мВ. Кроме того, между передней и задней поверхностями хрусталика существует разность 23 мВ. Таким образом, поток электролитов в хрусталик направляется электрическим градиентом.

Есть надежда, что изучение электрофизиологии хрусталика со временем даст идеальный инструмент для выявления ранних изменений мембран при катарактогенезе.

Культура хрусталика

Благодаря бессосудистости и простому строению хрусталик — превосходная ткань для инкубации in vitro. Поэтому большинство физиологических и биохимических исследований хрусталика проводится in vitro. Для инкубации хрусталика в искусственных культуральных средах применяют разные методы.

Чаще всего используют закрытую систему: аккуратно извлечённый хрусталик животного помещают в культуральный флакон с изотоническим оксигенированным сбалансированным раствором с глюкозой, например раствором Тироде или Кребса — Рингера. В таких условиях хрусталик легко сохраняется не менее 24 часов. Для длительного культивирования хрусталика в течение дней или недель используют среду для тканевых культур TC 199, содержащую соли, глюкозу, аминокислоты и витамины. В культуре хрусталика часто исследуют утилизацию глюкозы, транспорт катионов и аминокислот и прозрачность хрусталика. Вредные или полезные для хрусталика химические вещества или лекарства можно испытывать в культуре, сравнивая обработанный хрусталик с контрольным парным хрусталиком того же животного. Для оценки жизнеспособности культивируемого хрусталика применялся ряд критериев, в том числе митотическая активность и катионный баланс.

Прозрачность хрусталика

Нормальный хрусталик — прозрачная структура, пропускающая почти 80% световой энергии. Он

Рис. 1.13. Судьба аминокислот в хрусталике.