Hornhaut und Sklera bilden die äußere Hülle oder den Mantel des Augapfels. Der Hauptzweck dieses Mantels besteht darin, Strukturen im Auge zu schützen. Die Hornhaut ist ein transparentes avaskuläres Gewebe, das als strukturelle Barriere wirkt und das Auge vor Infektionen schützt. Zusammen mit dem Tränenfilm bietet es die richtige vordere refraktive Oberfläche für das Auge. Hornhaut trägt zu zwei Drittel der Brechkraft des Auges bei.

Die Hornhaut ist horizontal oval und misst 11-12 mm horizontal und 9-11 mm vertikal. Der horizontale Hornhautdurchmesser (weiß bis weiß) mit dem ORBSCAN II-System ergab einen durchschnittlichen Hornhautdurchmesser von 11,71 ± 0,42 mm. Der durchschnittliche Hornhautdurchmesser betrug 11,77 ± 0,37 bei Männern im Vergleich zu 11,64 ± 0,47 bei Frauen. Der Hornhautdurchmesser lag zwischen 11,04 und 12,50 bei Männern und zwischen 10,7 und 12,58 bei Frauen. Der Limbus ist in der oberen und unteren Hornhaut am breitesten. Hornhaut ist konvex und asphärisch. Die vordere Krümmung beträgt 7,8 mm und die hintere Krümmung etwa 6,5 mm. Die Hornhaut trägt zu etwa 40-44 D Brechkraft bei und macht etwa 70% der Gesamtbrechung aus. Der Brechungsindex der Hornhaut beträgt 1,376. Es gibt eine allmähliche Zunahme der Dicke von der zentralen Hornhaut zur Peripherie . Die Veränderung der Gewebedicke ist auf eine Zunahme der Kollagenmenge im peripheren Stroma zurückzuführen. Bei verschiedenen Bewertungsmethoden liegt die zentrale Hornhautdicke bei normalen Augen im Bereich von 551 bis 565 μ und die periphere Hornhautdicke im Bereich von 612 bis 640 μ. Die Hornhautdicke nimmt mit zunehmendem Alter ab. Die Stromasteifigkeit der vorderen Hornhaut scheint besonders wichtig für die Aufrechterhaltung der Hornhautkrümmung zu sein. Die vordere Krümmung widersteht Veränderungen der Stroma-Hydratation viel mehr als das hintere Stroma.

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Objektname ist IJO-66-190- g001.jpg

Bild der Hornhaut mit zentraler und peripherer Hornhaut

Die Hornhaut besteht aus zellulären und azellulären Komponenten. Die zellulären Komponenten umfassen die Epithelzellen, Keratozyten und Endothelzellen. Die azelluläre Komponente umfasst Kollagen und Glykosaminoglykane. Die Epithelzellen stammen aus dem epidermalen Ektoderm. Die Keratozyten und Endothelzellen stammen aus der Neuralleiste. Die Hornhautschichten umfassen Epithel, Bowman-Schicht, Stroma, Descemet-Membran und Endothel . In letzter Zeit wird eine gut definierte, azelluläre Hornhautschicht in der Hornhaut vor Descemet mit der Entwicklung von Lamellenoperationen aufmerksam. Tabelle 1 fasst alle Hornhautschichten mit ihren Funktionen zusammen.

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Objektname ist IJO-66-190- g002.jpg

Histopathologie der Hornhaut mit Hornhautepithel, Stroma und Descemet-Membran

Tabelle 1

Hornhautschichten mit ihren Funktionen

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Objektname ist IJO-66-190- g003.jpg

Das Hornhautepithel besteht ziemlich gleichmäßig aus 5-7 Zellschichten . Es ist etwa 50 μ dick. Das Epithel ist gleichmäßig, um eine glatte, regelmäßige Oberfläche zu erhalten, und besteht aus nicht keratinisiertem geschichteten Plattenepithel. Das Epithel stammt aus dem Oberflächenektoderm zwischen der 5. und 6. Schwangerschaftswoche. Das Epithel und der darüber liegende Tränenfilm haben eine symbiotische Beziehung. Die Mucinschicht des Tränenfilms, die in direktem Kontakt mit dem Hornhautepithel steht, wird von den Bindehautbecherzellen produziert. Es interagiert eng mit der Glykokalyx der Hornhautepithelzellen, um eine hydrophile Ausbreitung des Tränenfilms mit jedem Lidschlag zu ermöglichen.

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Objektname ist IJO-66-190- g004.jpg

Histopathologie von Hornhautepithel und Bowman-Membran

Hornhautepithelzellen haben eine Lebensdauer von 7 bis 10 Tagen, die Involution, Apoptose und Abschuppung durchlaufen. Das Vorhandensein von hohen Konzentrationen von intrazytoplasmatischen Enzymen kristallin, wie in Linsenepithelzellen, kann eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der optischen Transparenz spielen. Das Epithel ist 5-6 Schichten Struktur mit drei Arten von Zellen: oberflächliche Zellen, Flügelzellen und die Basalzellen. Die oberflächlichen Zellen sind 2-3 Schichten, die aus flachen polygonalen Zellen bestehen. Sie haben einen Durchmesser von 40-60 μ mit einer Dicke von etwa 2-6 μ. Die Mikrovilli auf der Oberfläche vergrößern die Oberfläche. Die Epithelschicht besteht aus großen dunklen Zellen und kleinen hellen Zellen. Desmosomen bilden die enge Verbindung zwischen den oberflächlichen Zellen. Auftauzellen sind 2-3 geschichtet und werden benannt, da sie eine flügelartige Form haben. Sie exprimieren 64-k-Dalton-Keratine. Basalzellen sind eine einzelne Schicht des Epithels, die quaderförmig oder säulenförmig ist. Sie haben reichlich Organellen und sind mitotisch aktiv.

Die Oberflächenzellen halten enge Verbindungskomplexe zwischen den Nachbarn aufrecht, die verhindern, dass Tränen in die Interzellularräume gelangen. Die tiefste Zellschicht des Epithels ist die Basalschicht, die die einzelne Zellschicht des Epithels etwa 20 μ hoch ist. Neben den Stammzellen und transienten amplifizierenden Zellen sind Basalzellen die einzigen Hornhautepithelzellen, die zur Mitose fähig sind. Sie sind die Quelle von Flügeln und oberflächlichen Zellen.

Desmosomen sind entlang der lateralen Membranen aller Epithelzellen vorhanden, um die Epithelzellen aneinander haften zu lassen. Die Basalzellen sind durch ein hemidesmosomales System an die darunter liegende Basalmembran gebunden. Die starke Bindung verhindert, dass sich das Epithel von den darunter liegenden Schichten löst. Abnormalität dieser Befestigung führt zu Hornhauterosionen und nicht heilenden Epitheldefekten.

Tight Junctions sind nur in der lateralen Wand der apikalen Zellen des Epithels vorhanden und bilden eine Permeabilitätsbarriere zwischen den Zellen auf der oberflächlichsten Ebene. Adherens-Übergänge sind entlang der lateralen Membran nur der apikalen Zellen des Epithels vorhanden. Sie halten die Zelladhäsion im Bereich der Tight Junctions aufrecht. Gap Junctions sind durchlässige Kanäle an den lateralen Aspekten aller Epithelzellen, die die Diffusion kleiner Moleküle ermöglichen.

Die Basalmembran von Epithelzellen ist 40-60 nm dick und besteht aus Kollagen Typ IV und Laminin, das von Basalzellen ausgeschieden wird. Die Basalmembran besteht aus Lamina lucida und Lamina densa. Von den Basalepithelzellen gehen Verankerungsfibrillen durch die Basalmembran und enden als Verankerungsplatten. Die Verankerungsfibrillen bestehen aus Kollagen Typ VII und die Verankerungsplatte aus Kollagen Typ I. Wenn die Basalmembran beschädigt ist, steigt der Fibronektin-Spiegel an und der Heilungsprozess kann bis zu 6 Wochen dauern.

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Objektname ist IJO-66-190- g005.jpg

Diagramm, das die Verbindungskomplexe des Hornhautepithels darstellt

Es gibt Unterschiede zwischen Epithel der zentralen und peripheren Hornhaut. In der zentralen Hornhaut hat das Epithel 5-7 Schichten. Die Basalzellen sind säulenförmig. Es gibt keine Melanozyten oder Langerhans-Zellen. Es gibt eine glatte Basalzellschicht mit Keratansulfat und es gibt keine Lymphgefäße. In der peripheren Hornhaut ist das Epithel 7-10 geschichtet. Die Basalzellen sind quaderförmig. Es gibt Melanozyten und Langerhans-Zellen. Es gibt wellenförmige Erweiterungen der Basalschicht. Es gibt kein Keratansulfat und es gibt keine Lymphgefäße.

Thoft und Friend schlugen die XYZ-Hypothese der zentralen Epithelerhaltung vor. X-Komponente bezeichnet die Basalzellproliferation. Die Y-Komponente Migration von Zellen von der peripheren zur zentralen Hornhaut und Z-Komponente bezeichnet den Verlust von Zellen von der Oberfläche. Die Zellen im Limbus befinden sich in zwei Kompartimenten. Die Stammzellen und transienten amplifizierenden Zellen befinden sich im proliferativen Kompartiment. Die postmitotischen Zellen und terminal differenzierten Zellen befinden sich in einem nicht proliferativen Kompartiment. Die Palisaden von Vogt sind Wellen in der Basalmembran, die eine erhöhte Vaskularität, eine erhöhte Oberfläche für die Befestigung und auch für den Schutz der Stammzellen bieten.

Bowmans Membran besteht aus Kollagen und Proteoglykanen. Es ist eine 12 μ-Struktur und besteht aus Kollagen Typ I und V sowie Proteoglykanen. Es hat keine Regenerationsfähigkeit. Bowmans Membran liegt direkt vor dem Stroma und ist keine echte Membran. Es ist azelluläres Kondensat des vordersten Teils des Stromas. Diese glatte Schicht hilft der Hornhaut, ihre Form beizubehalten. Bei Verletzungen regeneriert sich diese Schicht nicht und kann zu einer Narbe führen.

Das Hornhautstroma bildet den Großteil des strukturellen Gerüsts der Hornhaut und umfasst etwa 80% -85% seiner Dicke. Embryologisch ist es das Ergebnis der zweiten Welle der Neuralkammmigration, die in der 7. Schwangerschaftswoche nach der Etablierung des primitiven Endothels auftritt. Das Stroma ist charakteristisch transparent, was das Ergebnis einer präzisen Organisation der Stromafasern und der extrazellulären Matrix (ECM) ist. Das Kollagen innerhalb der Hornhautfibrillen ist überwiegend Typ I. Kollagen vom Typ VI und Kollagen vom Typ XII finden sich auch im Stroma.

Die Kollagenfasern sind in parallelen Bündeln angeordnet, die als Fibrillen bezeichnet werden. Diese Fibrillen sind in Schichten oder Lamellen verpackt. Das Stroma des menschlichen Auges enthält 200-250 verschiedene Lamellen, wobei jede Schicht im rechten Winkel zu Fasern in benachbarten Lamellen angeordnet ist. Das Kollagen im Stroma wird in Lamellen abgelegt. Diese Strukturen sind von variabler Dicke, beim Menschen bis zu 0,2 mm breit und 2 µm dick. In der Mitte der menschlichen Hornhaut gibt es etwa 200 Lamellendicke. Die Packungsdichte ist in den vorderen Lamellen höher als im hinteren Stroma. Diese vorderen Lamellen sind stark miteinander verwoben und die meisten scheinen sich in die Bowman-Schicht einzufügen. Die mittleren Stromalamellen sind ebenfalls stark verschachtelt. Die hinteren Lamellen in der zentralen Hornhaut sind hydratisierter. Das hintere Stroma kann leicht anschwellen, während das stärker verwobene nicht kann.

Hornhautlamellen im tiefsten Stroma haben bevorzugte Richtungen, die sich der unteren oberen und nasal-temporalen Richtung zu nähern scheinen. Röntgenstreuung hat auch ein Netzwerk von Kollagenlamellen vorgeschlagen, das in die Hornhaut in der Nähe der unteren, oberen, nasalen und temporalen eintritt, die wahrscheinlich aus der angrenzenden Sklera stammen. Kollagenfibrillen in der Präpupille scheinen dichter gepackt zu sein als in der peripheren Hornhaut. Eine hohe Packungsdichte von belasteten Kollagenfibrillen in der präpupillären Hornhaut scheint notwendig zu sein, um die Hornhautstärke und damit die Krümmung in einem Bereich reduzierter Hornhautdicke aufrechtzuerhalten.

Kollagenfibrillen innerhalb der Hornhaut sind schmaler als in vielen anderen Verbindungsgeweben, und es gibt einen wichtigen Faktor für die Transparenz, der eine Funktion des Durchmessers ist. Es gibt ungefähr 300-400 dreifachhelikale Moleküle innerhalb des Querschnitts der Fibrille. Die Ultrastruktur innerhalb der Organisation der Lamelle scheint je nach Tiefe innerhalb des Stromas zu variieren. Tiefere Schichten sind strenger organisiert als oberflächliche Schichten. Dies erklärt die Pflege der chirurgischen Dissektion in einer bestimmten Ebene, wenn man sich den hinteren Tiefen des Hornhautstromas nähert. Während der Luftinjektion in das Stroma ist es eine häufige Beobachtung, dass ein Teil des hinteren Stromas häufig an der Descemet-Membran haftet und es eine natürliche Spaltebene im Stroma gibt, die fast 10 μ der Descemet-Membran beträgt.

Ein hoher Brechungsindex und eine symmetrische Krümmung sind für eine optimale Brechkraft und einen minimalen Astigmatismus der Hornhaut unerlässlich. Die Architektur des vordersten Teils (100-120 μ) des Stromas verhindert Veränderungen in der Morphologie der Stromaregion auch nach extremer Schwellung. Die glatte Krümmung an der Vorderseite ist bei erhöhter Hornhauthydratation nicht betroffen. Da sich der Durchmesser der Hornhaut kaum ändert, wird die Schwellung durch große Wellen in der Descemet-Membran an der Rückseite kompensiert. Das Hornhautschwellungsverhalten zeigt eine allmähliche Abnahme der Schwellung von der hinteren zur vorderen Seite; Dies scheint mit der Organisation von Kollagenlamellen und dem Vorhandensein verschiedener Arten von Proteoglykanen zusammenhängen. Im hinteren Teil ist Keratansulfat ein hydrophileres Proteoglycan vorherrschend, während im vorderen Teil Dermatansulfat ein viel weniger hydrophiles Proteoglycan vorherrscht. Es gibt auch ein elastisches Fasernetzwerk innerhalb des Stromas. Diese elastischen Fasern, die in der gesamten Stromatiefe vorhanden sind, sind unterhalb der hintersten Keratozytenschicht konzentriert.

Das Hornhautstroma besteht aus Keratozyten und ECM. Das ECM besteht aus Kollagenen (Typ I, III, V, VI) und Glykosaminoglykanen. Die Glykosaminoglykane bilden Keratansulfat, Chondroitinsulfat und Dermatansulfat. Das Hornhautstroma hat Keratozyten und etwa 300 Kollagenlamellen, die regelmäßig angeordnet sind. Die Glykosaminoglykane sind überwiegend Keratansulfat. Weniger Beitrag leisten Dermatansulfat und Chondroitinsulfat. Hyaluronan wird in der Kindheit gesehen.

Keratozyten sind der Hauptzelltyp des Stromas. Sie sind an der Pflege der ECM-Umgebung beteiligt. Sie sind in der Lage, Kollagenmoleküle und Glykosaminoglykane zu synthetisieren und gleichzeitig Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) zu bilden, die alle für die Aufrechterhaltung der Stroma-Homöostase wichtig sind. Die meisten Keratozyten befinden sich im vorderen Stroma.

Die Descemet-Membran ist eine 7 μ-Struktur. Es besteht aus Kollagen Typ IV und Laminin. Descemets Membran beginnt in utero im 8-Wochen-Stadium. Endothelzellen sezernieren kontinuierlich die Descemet-Membran. Der vor der Geburt abgesonderte vordere 3 μ hat ein markantes gebändertes Aussehen. Die nach der Geburt hergestellte Descemet-Membran ist ungebunden und hat eine amorphe ultrastrukturelle Textur. Descemets Membran kann mit zunehmendem Alter bis zu 10 μ dick sein. Die Membran des Descemet ist elastisch und kräuselt sich beim Durchtrennen.

Das Endothel ist eine einlagige, 5 μ dicke Struktur . Die Zellen sind hexagonal und metabolisch aktiv. Es gibt eine Endothelpumpe, die den Wassergehalt reguliert. Endothel ist eine Monoschicht, die von der hinteren Seite betrachtet als wabenartiges Mosaik erscheint. In der frühen Embryogenese ist die hintere Oberfläche mit einer von der Neuralleiste abgeleiteten Monoschicht aus geordnet angeordneten quaderförmigen Zellen ausgekleidet. Die einzelnen Zellen verflachen im Laufe der Zeit weiter und stabilisieren sich bei etwa 4 μ Dicke. Benachbarte Zellen teilen sich ausgedehnte laterale Interdigitationen und besitzen Gap- und Tight Junctions entlang der lateralen Grenzen. Die laterale Membran enthält die hohe Dichte an Na + K + ATPase-Pumpstellen. Die beiden wichtigsten Ionentransportsysteme sind die membrangebundene Na+ K+ ATPase und der intrazelluläre Carboanhydraseweg. Die Aktivität in diesen beiden Pfaden erzeugt den Nettofluss von Ionen vom Stroma zum Kammerwasser. Die basale Oberfläche des Endothels enthält zahlreiche Hemidesmosomen, die die Adhäsion an die Descemet-Membran fördern.

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Objektname ist IJO-66-190- g006.jpg

Endothelzellschicht auf der Spiegelmikroskopie

Unmittelbar vor der abgeflachten Schicht der Endothelzelle befindet sich eine diskontinuierliche homogene azelluläre Schicht Descemet-Membran. Bei der Geburt ist die Endothelschicht etwa 10 μ dick. Descemets Membran wird kontinuierlich und gleichmäßig und verschmilzt peripher mit den Trabekelstrahlen. Die Fusionsstelle, bekannt als Schwalbe-Linie, ist eine gonioskopische Landmarke, die das Ende der Descemet-Membran und den Beginn des Trabekelnetzwerks definiert.

Die Dichte der Endothelzellen ändert sich im Laufe des Lebens weiter, von der zweiten bis zur achten Lebensdekade. Die Zelldichte sinkt von 3000 auf 4000 Zellen/mm2 auf etwa 2600 Zellen/mm2 hexagonaler Zellen sinken von etwa von 75% auf 60%. Die Endothelzelldichte bei der Geburt beträgt 3500 Zellen / mm2. Die Dichte der menschlichen zentralen Endothelzellen nimmt bei normalen Hornhäuten während des gesamten Erwachsenenlebens durchschnittlich um etwa 0,6% pro Jahr ab, was zu einem allmählichen Anstieg des Polymegathismus und Pleomorphismus führt. Endothelzellen regenerieren sich bei Erwachsenen nicht.

Eine tiefe Hornhautschicht hat in letzter Zeit Aufmerksamkeit erregt. Es ist eine gut definierte, azelluläre, starke Schicht in der Pre-Descemet-Hornhaut. Diese Schicht besteht aus 5-8 Lamellen aus Kollagenfasern mit einer Dicke von 6 bis 15 μ. In dieser Schicht befinden sich keine Keratozyten und sie ist luftundurchlässig. In Spenderaugen von Augenbänken kann die Blase auf einen Druck von etwa 700 mmHg aufgeblasen werden, bevor sie reißt. Es wird auch bei Kindern gefunden.

Die Hornhaut ist eines der am stärksten innervierten und empfindlichsten Gewebe im Körper. Die Empfindung wird vom nasociliary Zweig der ersten Abteilung von (ophthalmisch) des Trigeminusnervs abgeleitet. Dicke und gerade stromale Nervenstämme erstrecken sich lateral und anterior, um plexiforme Anordnungen von progressiv dünnen Nervenfasern auf mehreren Ebenen innerhalb des Stromas zu erzeugen. Die Nervenfasern perforieren Bowmans Schicht und bilden schließlich einen dichten Nervenplexus direkt unter der Basalepithelzellschicht, der durch gewundene, dünne Perlennervenfasern gekennzeichnet ist, die durch zahlreiche Nervenelemente miteinander verbunden sind. Die Hornhaut enthält auch autonome sympathische Nervenfasern.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.