A szemgolyó szerkezete Sclera, cornea, choroidea, corpus ciliare, iris, lencse, szemcsarnok, akkomodáció Röhlich Pál 2017 nov. 8.

Látószerv Szemgolyó (Bulbus oculi) Látóideg, látópálya, látócentrum (Nervus opticus, tractus opticus, apparatus opticus centralis) Járulékos szervek (Organa accessoria) Külső szemizmok (Musculi bulbi) Zsírpárna (Corpus adiposum orbitae) Védőberendezések (Palpebrae et Tunica conjunctiva) Könnykészülék (Apparatus lacrimalis)

A szemgolyószerkezet áttekintése Külső burok (Tunica fibrosa) Sulcus sclerae Középső burok Schlemm (Tunica vasculosa) csatorna Belső burok elülső Lencsefüggesztő készülék (Tunica nervosa) szemcsarnok Szemlencse Fovea centralis Pupilla Linea visus Liquortér Szaruhártya (Cornea) Látóideg (N.opticus) Szivárványhártya (Iris) Üvegtest hátsó Ideghártya (Retina) szemcsarnok Sugártest (corpus ciliare) Érhártya (Choroidea) Ínhártya (Sclera) Külső szemizom tapadása

A szemgolyó falának szöveti szerkezete (hátsó fal) 1. tunica fibrosa A képen a sclera. 2. tunica vasculosa (Uvea) A képen a choroidea 3. tunica nervosa (retina)

Sclera Tömött rostos kötőszövet, túlnyomórészt lapos kollagénkötegekből, a kollagénrostok rendezetlen irányúak, összeszövődnek. A rostok közötti alapállomány kevesebb és másfajta proteoglikánt tartalmaz, mint a corneában, ezért nem átlátszó, hanem fehér: „Szemfehérje”. Funkció: fenntartja a szem alakját és nagyságát, mechanikailag véd (a kollagénrostok húzással szemben ellenállóak, ezért a sclera nem tágul, a szem belnyomása (15-18 Hg mm) kimerevíti a sclerát („felfújt futballabda”). A szemgolyó átmérője 24 mm, szagittális tengelye mentén variációk lehetnek: Normálisnál hosszabb: rövidlátás (tengely-myopia) Normálisnál rövidebb: távollátás (tengely-hypermetropia).

Cornea 1. epithelium anterius (többrétegű, nem elszarusodó laphám, kötőszöveti papillák nélkül), Diffúziós gát és mechanikai védelem, nagy regenerációs képesség, csupasz érzővégződések a hámsejtek között (érzékenyek érintésre, fájdalomérzékenység) 2. Bowman-hártya, finom, sűrű kollagénfibrillumok, sejtmentes, nem regenerálódik. Mechanikai védelem 3. substantia propria (stroma) (lemezes kötőszövet) 30 nm-es kollagén mikrofibrillumok (Kollagen V). A fibrillumok irányítottak: egymásra merőleges lefutásúak a szomszédos lemezekben. Proteoglycan (lumican, keratansulfat) a kollagénfibrillumok között. Érmentes szövet! Lapos, nyúlványos fibrocyták (keratocyták) a lemezek között. Kiváló formatartás (a cornea a szem legfontosabb optikai törőközege, szabályos domborulata előfeltétele a hibamentes leképezésnek!). Üvegszerűen átlátszó. 4. Descemet-hártya (vékony, igen ellenálló réteg, szabályos térrendezettségű, VIII-as típ. kollagénből felépülő réteg. Nagy mechanikai ellenállás védelem. 5. endothelium cam. ant. (laphám), Diffúziós gát, vízpumpálás a stromából.

A stroma szabályos finomszerkezete SEM Kollagenlemezek Keratocyta A stroma kollagénlemezekből áll, az egyedi lemezekben a kollagén mikrofibrillumok azonos irányban futnak. A szomszédos lemezekben a kollagénfibrillumok irányítottsága többnyire merőleges egymásra. (hasonló az asztalosiparban használt rétegelt „furnér” lemezekhez). A keratocyták a lemezek között. A szem törőközegeinek legfontosabb eleme: az 59 összdioptriából 43 dioptria a corneából származik. Ezért szabályos domborúsága (formastabilitás) különösen fontos! Astigmatismus: cornea-hiba, különböző irányokban nem azonos a cornea görbülete, ezért más a fókuszpont, torzított leképezés a retinán. Korrekció: cilinderlencséjű szemüveggel.

A cornea átlátszósága Két főtényezőre vezethető vissza: 1. Az alternáló lemezekben a kollagén mikrofibrillumok irányítottsága egymást keresztezi (kioltott interferencia) 2. Nagy proteoglikán koncentráció a kollagénfibrillumok között, melynek törésmutatója megegyezik a kollagénfibrillumokéval. Homogén optikai közeg, nincs fényszóródás. Az átlátszóság fenntartását biztosító tényezők: Epithelium anterius (zonula occludensek a hámsejtek között!) diffúziós gátként működik, megakadályozza a könnyfolyadék behatolását a strómába, ezzel a proteoglikánok felhigulását. Akadályozza a stróma kiszáradását is. Endothelium cam. ant. Mint diffúziós gát gátolja a csarnokvíz beszivárgását a stromába és kipumpálja a vizet a stromából. Ezzel biztosítja és szabályozza a stroma nagy proteoglikán koncentrációját. Ezen struktúrák sérülése a stróma rendellenes vízfelvételét eredményezi, és ezzel szaruhártyahomályhoz vezet.

Choroidea Rétegek kívülről befelé: Lamina suprachoroidea: A choroideát a sclerához köti, itt futnak: a nn. ciliares longi et breves, az aa. ciliares posteriores longae. Gazdag melanocytákban (lamina fusca sclerae) Lamina vasculosa: laza kötőszövetben futó vérerek (aa. ciliares posteriores breves) Choriocapillaris: igen sűrű kapillárishálózat a retina külső felének (fotoreceptorsejteknek) a vérellátására. Bruch-membrán: a retina pigmenthámjának és a kapillárisok lamina basalisainak összeolvadt rétege, rugalmas rostokkal. Mechanikai szerep Pigmentes kötőszöveti sejtek (melanocyták) gyakran előfordulnak a choroideában. A choriocapillaris lapszerinti nézete korróziós készítményen, pásztázó EM felvétel

Strukturális viszonyok a szem elülső felében sclera spongiosa iridocornealis cornea m. sphincter pupillae angulus iridocornealis (csarnokzug) iris m. ciliaris fibrae zonulares (zonula-rostok) lencse processus ciliaris

Corpus ciliare M. ciliaris: 2. Sugárnyúlványok, processus ciliares Simaizomzat, kevés laza kötőszöveti környezetben, igen gazdag beidegzés (a ganglion ciliareból jövő postganglionáris rostok). meridionális símaizomsejtkötegek (Brücke-izom) radiális izomkötegek cirkuláris izomkötegek (Müller-izom) Funkció: lencseakkomodáció, beállítja a lencse görbületét és ezzel a fókuszt szabályozza. 2. Sugárnyúlványok, processus ciliares Funkció: folyadékkiáramlás Meridionális irányú (kb. 70) érfonatok, fenesztrált endothellel. 3. Kétrétegű köbhám: pars ciliaris retinae A retina folytatása a corpus ciliarera. Alsó hámréteg pigmentált, felső nem. A kettős hámréteg mindkét oldalát lamina basalis fedi. Laterális irányban a sejtek között z. occludensek (tight j.) , a két hámréteg között nexusok (gap j.) és mechanikai kapcsolóstrukturák. Funkció: Na+- és víztanszport a csarnok felé (Na,K-ATPase, Cl- csatornák és aquaporin-csatornák közreműködésével).

Processus ciliares Corpus ciliare az üvegtest felől nézve Nem-pigmentált hám (a neurális retina folytatása) pupilla Pigmentált hám (a retina pigmenthámjának folytatása) Kapillárisok erythrocytákkal Corona ciliaris (processus ciliares) Ora serrata Orbiculus ciliaris Strukturális és funkcionális hasonlóság a KIR plexus chorioideusával

Iris A tunica vasculosa elülső része, kissé kúpos lemez, közepén kerek nyílással (pupilla). Az elülső és hátsó szemcsarnokot választja el. Rétegei: (antero-posterior irányban): 1. Endothel (az elülső csarnok nem folyamatos endothelje ) 2. Stroma: sejtekben gazdag kötőszövet melanophorákkal, sok finom ér és ideg m. sphincter pupillae (lapos izmos lemez a pupilláris szél mellett, körkörösen futó simaizomsejtekkel). Ektodermális eredet. Parasympathicus beidegzés. A pupillát szűkíti. 3. M. dilatator pupillae (vékony kontraktilis réteg a pigmenthámhoz simulva. Radier orientáció. Sympathicus beidegzés. Összehúzódásával a pupillát tágítja. 4. Pigmenthám (pars iridica retinae). Kétrétegű, erősen pigmentált köbhám, a pupilla szélén végződik. A stroma felőli hámréteg hosszú, símaizomsajátságokat mutató basalis nyúlvánnyal rendelkezik (myoepithel), ezek összessége a m. dilatator pupillae. A pigmenthám hosszú, izomfunkciójú nyúlványai: m. dilatator pupillae m. sphincter pupillae m. dilatator pupillae pupillaszél Kétrétegű pigmenthám (pars ciliaris retinae) pigmenthám

A szem színe „A szem színe” a pigmenthám és a melanophorák együttes hatásából adódik. Kevés vagy hiányzó pigment a melanophorákban: kék szem Sok és/vagy nagy pigmentszemcse a melanophorákban: barna szem Egon Schiele: Portrait von Wally (1912)

A szem fénytörőközegei Szaruhártya Szemlencse

Szemlencse, lens crystallina Kizárólag hámból álló képződmény (az embryonalis felszíni ektoderma származéka), bikonvex, üvegszerűen átlátszó lencse, rugalmas tulajdonsággal 1. lencsetok (vékony, ellenálló hártya a lencse felszínén) 2. köbhám a lencse elülső felszínén 3. lencserostok (hámeredetű igen vékony és hosszú képletek). Átalakult hámsejtek, többnyire sejtmag és organellumok nélkül. A cytoplasmát a crystallin fehérje tölti ki. Táplálás diffúzióval a csarnokvíz felől, ezt a rostok közötti nexusok könnyítik meg (connexin 46 és 50). Új rostok a lencse ekvátorán a lencsehám átalakulásával képződnek (őssejtek). Legidősebb rostok a lencse közepén (merevebb, lencsemag). Cataracta (szürkehályog): idős korban csökken a lencse átlátszósága és a lencse elvesztheti szabályos alakját is. Növekvő szürke homály. Megoldás: a lencse állományának műtéti eltávolítása a tok meghagyásával, műanyaglencse beültetése a tokba (lencse-protézis).

A szemlencse az embrionális lencsehólyagból fejlődik magív Elülső lencsehám lencserostok Equator A lencsehólyag lumene

A lencse elülső része (félvékony metszet) Elülső lencsehám lencserostok lencsetok

Új lencserostok képződése a lencse equatorán Lencsetok és elülső lencsehám (őssejtek) A hámsejtek megnyúlnak és lencserostokká differenciálódnak („magív”) lencserostok lencsetok

A lencserostok lefutása A lencsefüggesztő készülék (zonula Zinnii): Finom rostok kötik össze a corpus ciliare felszínét a lencsefelszínnel, ott belesugárzanak a lencsetokba: zonularostok (fibrae zonulares). Akkomodáció: Tárgyak pontos leképezése a retinán a lencse fénytörő erejének változtatásával (lencsegörbület változtatásával). Közelre nézéskor: A m. ciliaris összehúzódása a sugártestet előre és középfelé mozdítja, ezáltal meglazulnak a zonularostok. A lencse rugalmassága révén a lencse görbülete és fénytörő ereje nő. Közeli tárgyak élesen leképeződnek a retinán. Távolba nézéskor: a nyugvó, távolba néző szemben a zonularostok megfeszülnek és a lencsét ellaposítják (csökkent fénytörőerő). Távoli tárgyak képe éles a retinán. Öregkori látás (Presbyopia): A negyvenes életévekkel kezdődően a lencse fokozatosan elveszti rugalmasságát, ezáltal csökken az akkomodációs mélység. A lencse távolnéző állapotban rögzül. Olvasáshoz többnyire konvex (gyűjtő-) lencséjű szemüvegre van szükség. A lencserostok lefutása Elülső, hátsó lencsecsillag, lencsevarratok, lencserostok íves lefutása

A csarnokvíz keringése Csarnokvíz: átlátszó, a liquor cerebrospinaliséhoz hasonló összetételű folyadék. Szerepe a lencse és szaruhártya táplálásában és a szemgolyó alakjának fenntartásában. 0,3 ml. A csarnokvíz termelése: a sugártest processus ciliarisainak közreműködésével. 0,15 ml/h A csarnokvíz útja: a hátsó csarnokból a lencse és iris közti résen, majd a pupillán keresztül az elülső szemcsarnokba. , Elvezetés: az iris és corne közti szögletben (angulus iridocernealis), a sclera bemélyedésében a torus sclerae előtt lapos kötőszöveti vonulatok (mesothellel borított) hálózatot alkotnak (spongiosa sclerae). A csarnokvíz a hálózat réseiben (Fontana-űrök) kifelé szivárog. Schlemm-csatorna (sinus venosus sclerae): a corneo-scleralis magasságban körbefutó, endothellel bélelt csatorna a sclerában a spongiosa sclerae közelében. A csarnokvíz innen szivárog és gyűjtődik össze a csatornában, innen radier irányú csatornák vezetik az episcleralis venákba. Hajtóerő: nyomáskülönbség a szem belnyomása és a vénák nyomása között: 15 Hg mm → 8 Hg mm. .

A csarnokvíz áramlásának útvonala (kék nyilak) Torus sclerae Spongiosa sclerae kamrazug (angulus iridocornealis) Elülső csarnok Iris Hátsó csarnok M. ciliaris Processus ciliaris lencse A csarnokvíz áramlásának útvonala (kék nyilak)

Glaukoma (zöld hályog): magas intraokuláris nyomás A csarnokvíz termelésének és elvezetésének egyensúlya felborul, csökken az elvezetés mértéke a termeléshez viszonyítva. Nő a belnyomás. A nyomásfokozódás valószínű oka: A csarnokzugban a spongiosa sclerae elzáródása az iris és a cornea összenövésével vagy a rés beszűkülésével, ezáltal csökkent az elvezetés. Ismertek azonban ún. nyílt zúgú (open angle) glaukómák is, ezek kutatása folyamatban van. Eredmény: A magas belnyomás miatt (>21 Hg mm) csökken a retinális erek keringése (ischaemia), az idegi elemek (elsősorban ganglionsejtek) degenerálódnak, fokozódó látásvesztés a periféria felől, végső esetben vakság. Terápia: főként tüneti. A csarnokzugban az elfolyás elősegítése az iris ellaposítása és a m. ciliaris összehúzódása révén (parasympathicomimetikus gyógyszerekkel) és/vagy a csarnokvíz termelésének csökkentése diuretikummal vagy egyéb gyógyszerekkel. Súlyos és akút esetben: az iris eltávolítása (iridectomia).