Метаболизм роговицы
Кислород и глюкоза являются необходимыми веществами для жизнедеятельности организма. Кислород - основной источник энергии для клеток тканей и органов. Роговица не является здесь исключением.
Роговица обладает высоким уровнем метаболизма. Для обеспечения ее прозрачности требуется постоянный приток кислорода, слаженность работы всех слоев и сильное межклеточное взаимодействие.
Ткань роговицы не содержит сосудов и поэтому получает кислород, в основном, из атмосферы через слезную пленку. На уровне моря в атмосфере содержится 20,9 объемных процентов кислорода при парциальном давлении 155 мм рт. ст. Если глаз закрыт (состояние сна), роговица получает кислород из влаги передней камеры, а также из богатой сосудами пальпебральной конъюнктивы верхнего века и лимба. Поскольку парциальное давление кислорода в кровеносных сосудах составляет 55 мм рт. ст.(что соответствует содержанию кислорода в атмосфере на уровне 7 объемных процентов), то во время сна происходит незначительный (физиологический) отек роговицы, который проходит, как только мы открываем глаза (через несколько секунд).
Когда контактная линза помещается на роговицу, то она ограничивает поступление кислорода к эпителию, снижая тем самым скорость метаболизма в нем. В работе Holden & Sweeney, 1985, показано, что для нормального метаболизма минимальная концентрация кислорода на уровне эпителия должна быть не менее 10-12 объемных процентов.
В норме слеза обеспечивает приток кислорода и отток углекислоты. Контактные линзы являются барьером как для поступления кислорода, так и для удаления продуктов метаболизма. При этом проницаемость эпителия для углекислого газа в 7 раз выше, чем для кислорода. Поэтому контактные линзы создают условия для изменения pH, следовательно, и метаболизма роговицы. В результате эпителий переходит от аэробного способа производства энергии (расщепления глюкозы) к анаэробному, при котором вырабатывается гораздо больше молочной кислоты на единицу энергии. Выделившаяся молочная кислота накапливается во внешнем слое стромы роговицы, что создает более высокую осмолярность в роговице по сравнению с окружающей слезной пленкой или водянистой влагой передней камеры, и вода с обеих сторон устремляется в роговицу, уменьшая тонус стромы. При этом роговица насыщается водой быстрее, чем способен ее удалить эндотелиальный насос (которому при анаэробном метаболизме также не хватает энергии для эффективной работы). Такое состояние называется отеком роговицы.
Индуцированный ношением контактных линз отек роговицы вызывается различными причинами: недостаточным снабжением кислорода, механическим воздействием линзы на эпителий и гипотоничностью слезной жидкости.
1.1.