巩膜生理和病理

二、巩膜生理和病理

巩膜的主要生理功能为维持眼球的固有形态,保护眼球内容,保持视器官的屈光学功能。巩膜的形态一生中改变不多。

1.巩膜的化学成分 巩膜是一种分化的结缔组织,含有70%的水分,其他30%固体中,主要为胶原蛋白,占其干重的75%,其他蛋白占10%,以及较角膜含量为少的黏多糖等。巩膜基质是由原纤维组成,它以胶原纤维的形式存在,并组成基质的支架,其他化学成分组成与肌膜胶原及皮肤胶原并无大的差别。

2.巩膜的物理学性质 除巩膜纤维在解剖学上符合力学排列外,巩膜的机械强度也很高。原胶原蛋白具有分子量为3万的三股螺旋,这种结构是胶原蛋白所特有的,靠氢键结合在一起的三条多肽链彼此缠绕交联,并排成纤维,因此使其具有很高的坚韧性。

3.巩膜的光学性质 巩膜与角膜组织有类似的组成,因生理功能不同,巩膜是不透明的。巩膜胶原纤维与角膜的“格子理论”排列不同,其排列及走行不规则。在其基质中,亲水性强的黏多糖含量少于角膜,可能是巩膜不透明的重要原因。角膜透过率最高值在600pm处已达93.8%。巩膜的双折光现象始于胚胎第3周,正常巩膜在偏光显微镜下显示其纤丝的固有排列,但与角膜相比则有较大的差异。当巩膜肉芽肿时,巩膜纤丝则失去其偏振光下的双折光现象。

4.巩膜药物透过性 已知人眼角膜缘的药物透过性最高,其次是角膜、前部巩膜,最后为后部巩膜。人们在测压计上见到,当离体人眼除去内衬后与测压计水柱连接,以检测眼压值时,随着水柱的升高则见巩膜渗漏加强,其机制可能与贯穿巩膜的血管周围间隙及直接通过巩膜外渗实现的,这可说明巩膜在去掉内衬后也有由内向外的透过性。

巩膜组织主要由胶原构成,以往认为它是一种结构单一的支架填充蛋白,缺乏生物学活性,故伤口的愈合和修复比较缓慢。当巩膜纤维被切断后,断端不发生水肿反而收缩,使创口裂开。另外,巩膜基质内含有少量活跃的纤维细胞,也不利于愈合。近年来随着细胞外间质生物化学的研究进展,认为胶原对伤口的修复及病理过程均起着积极影响,它有促进组织增生、分化的作用。据研究发现,人眼纤维细胞具有重建和取代损耗组织的功能。在胶原和蛋白多糖的合成和吸收之间,存在着动态平衡。所有的结缔组织都具有一种更新作用。如果纤维细胞失去补充胶原的能力,则会发生严重的胶原丧失而招致眼球毁灭性扩张。一般情况下,巩膜在创伤反应过后,在创缘周围即开始出现纤维细胞活跃,成纤维细胞合成胶原,交联、沉积,又不断被降解和改造,形成结缔组织修复。数周后在新形成的瘢痕中纤维已接近正常,但较密集且排列欠规整。一部分纤维采取子午线方向走行,形成“巩膜胼胝”而异于正常巩膜。(https://www.daowen.com)

5.巩膜的病理 巩膜葡萄肿是当巩膜因外伤、手术或炎症后,其纤维束遭到严重破坏,被从葡萄膜起源的疤痕组织代替,或造成巩膜纤维束的退行性改变,出现巩膜变薄,并逐渐脱落。巩膜变薄或疤痕处往往只有一层色素上皮覆盖。全巩膜葡萄肿常常见于先天性青光眼;部分巩膜葡萄肿,如常见的高度近视、后巩膜葡萄肿、坏死性巩膜炎的局限性巩膜葡萄肿,也有先天性前巩膜葡萄肿的报道。最易发生葡萄肿的部位是角巩膜缘。Focal dermal hypoplasia(FDH)病时可发生巩膜性角膜。巩膜炎的组织病理观察,大体分为二型:

结节型:此型是典型的局灶性和坏死性肉芽肿炎症,结节周围有栅栏状排列的纤维母细胞和多梭病灶密集,有的近于融合,围绕大小不同的巩膜胶原碎片。这些胶原碎片吸收后,巩膜变薄,形成巩膜葡萄肿。

弥漫型:炎症反应弥漫,为大面积巩膜胶原被肉芽肿炎症围绕,引起巩膜增厚。

巩膜组织还可发生钙化,其结果是因局部营养不良所造成。另外,巩膜组织内还可发生囊肿,多为外伤植入性囊肿。

高度近视眼后葡萄肿的巩膜与正视眼的巩膜在电镜下观察比较,主要差异有三个方面:胶原束结构、纤维直径分布和纤维形态。近视眼巩膜多为板层结构,相互交织少,且比正常薄;纤维明显变细,直径大小差别变大;锯齿样、星状纤维明显增多。胶原纤维进行性破坏是近视眼巩膜结构的主要变化。开始是微原纤维分裂,使小部分胶原纤维受损。随着近视程度的加深,胶原纤维分裂更为明显,且后极部较赤道部破坏重。在此基础上,由于蛋白多糖键破坏导致微原纤维分解,使巩膜变薄。巩膜生化成分中,高度近视眼巩膜后极部及赤道部的胶原胱脯氨酸含量降低,减弱了胶原的抵抗力,使巩膜易于扩张;基质金属蛋白酶(MMPs)明显增多,影响巩膜主动生长和重新塑形,破坏了基质合成与降解的平衡,促进基质降解,导致近视眼的发生与发展。

(李 铮)