Слезная жидкость и ее функции
Биохимическая структура слезной жидкости достаточно сложна. В ее состав входят такие различные по генезу вещества, как иммуноглобулины (А, G, М, Е), фракции комплемента, лизоцим, лактоферрин, трансферрин (все относится к защитным факторам слезы), адреналин и ацетилхолин (медиаторы вегетативной нервной системы), представители различных ферментативных групп, некоторые компоненты системы гемостаза, а также ряд продуктов углеводного, белкового, жирового и минерального обмена тканей.
В настоящее время уже известны основные пути их проникновения в слезную жидкость (рис.7). Эти биохимические субстанции и обеспечивают ряд специфических функций слезной пленки, которые будут рассмотренны ниже.В конъюнктивальной полости здорового человека постоянно содержится около 6-7 мкл слезной жидкости. При сомкнутых веках она полностью заполняет капиллярную щель между стенками конъюнктивального мешка, а при раскрытых - распределяется в виде тонкой прероговичной слезной пленки по переднему сегменту глазного яблока. Прероговичная часть слезной пленки на всем протяжении прилегания к нему краев век образует слезные мениски (верхний и нижний) общим объемом до 5,0 мкл (рис.8).
Уже известно, что толщина слезной пленки колеблется, в зависимости от ширины глазной щели, от 6 до 12 мкм и составляет в среднем 10 мкм. В структурном отношении она неоднородна и включает в себя три слоя: муциновый (покрывает роговичный и конъюнктивальный эпителий), водянистый и липидный (рис.9). Каждому из них присущи свои морфологические и функциональные особенности.
Рис.7. Основные источники проникновения в слезную жидкость биохимических субстанций.
1- кровеносные капилляры конъюнктивы; 2- главная и дополнительные слезные железы; 3- эпителий роговицы и конъюнктивы;
4- мейбомиевые железы.
Муциновый слой слезной пленки, толщиной от 0,02 до 0,05 мкм, образуется за счет секреции бокаловидных клеток Бехера, крипт Генле и желез Манца.
Основная его функция заключается в придании первично гидрофобному роговичному эпителию гидрофильных свойств, благодаря чему слезная пленка достаточно прочно удерживается на нем.Рис,8. Схема распределения слезной жидкости в конъюнктивальной полости открытого глаза.
1- роговица;
2- ресничный край верхнего века;
3- прероговичная часть слезной пленки;
4- нижний слезный мениск;
5- капиллярная щель нижнего свода конъюнктивы.
Кроме того, адсорбированный на эпителии роговицы муцин сглаживает все микронеровности эпителиальной поверхности, обеспечивая характерный для нее зеркальный блеск. Однако он быстро утрачивается, если по каким-либо причинам продукция муцинов снижается.
Второй, водянистый слой слезной пленки, имеет толщину около 7 мкм (98% ее поперечного среза) и состоит из растворимых в воде электролитов и органических низко- и высокомолекулярных веществ. Среди последних особого внимания заслуживают растворимые в воде мукопротеины, концентрация которых максимальна на участке контакта с муциновым слоем слезной пленки. Присутствующие в их молекулах «ОН» - группы образуют так называемые «водородные мостики» с дипольными молеку-
Рис.9. Слоистая структура прероговичной части слезной пленки (схема).
1- липидный слой;
2- водянистый слой;
3- муциновый слой;
4- клетки эпителия роговицы.
Рис. 10. Микроструктура слоев слезной пленки и схема взаимодействия их молекул (по Haberich F.J., Lingelbach В., 1982).
1- липидный слой слезной пленки; 2- водянистый слой СП;
3- муциновый слой адсорбированный; 4- наружная мембрана эпителиальной клетки роговицы; 5- водорастворимые мукопротеины;
6- одна из молекул мукопротеина, связывающая воду;
7- диполь молекулы воды; 8- полярные молекулы муцинового слоя СП;
9- неполярные и полярные молекулы липидного слоя СП.
лами воды, благодаря чему последние и удерживаются у муцинового слоя слезной пленки (рис. 10).
Непрерывно обновляющийся водянистый слой слезной пленки обеспечивает как доставку к эпителию роговицы и конъюнктивы кислорода и питательных веществ, так и удаление углекислого газа, «шлаковых» метаболитов, а также отмирающих и слущивающихся эпителиальных клеток. Присутствующие в жидкости ферменты, электролиты, биологические активные вещества, компоненты неспецифической резистентности и иммунологической толерантности организма и даже лейкоциты обуславливают еще целый ряд ее специфических биологических функций.
Снаружи водянистый слой слезной пленки покрыт довольно тонкой липидной пленкой. Теоретически она может выполнять свои функции уже в мономолекулярном слое. Вместе с тем, слои липидных молекул посредством мигательных движений век то истончаются, растекаясь по всей конъюнктивальной полости, то наслаиваются друг на друга и при полузакрытой глазной щели образуют «общую заслонку» из 50-100 молекулярных слоев толщиной в О.ОЗ-О.бмкм.
Липиды, составляющие часть слезной пленки, выделяются мейбомиевыми железами, а также, частично, железами Цейса и Молля, расположенными вдоль свободного края век. Липидная часть слезной пленки выполняет ряд важных функций. Так, поверхность ее, обращенная к воздуху, благодаря своей выраженной гидрофобности, служит надежным барьером для различных аэрозолей, в том числе инфекционной природы. Кроме того, липиды препятствуют чрезмерному испарению водянистого слоя слезной пленки, а также теплоотдаче с поверхности эпителия роговицы и конъюнктивы. И, наконец, липидный слой предает гладкость внешней поверхности слезной пленки, создавая тем самым условия для правильного преломления световых лучей этой оптической средой- Известно, что коэффициент преломления их прероговичной слезной пленкой равен 1,33 (у роговицы он несколько выше - 1,376).
В целом, прероговичная слезная пленка выполняет ряд важных физиологических функций, которые перечислены в табл.1.
Все они реализуются лишь в тех случаях, когда не нарушена взаимосвязь между тремя ее слоями.Таблица 1.
Основные физиологические функции прероговичной слезной пленки (по данным различных авторов)
| Слои СП | Виды функций и механизмы их реализации |
| Защитная | |
| Липидный | - Препятствует (за счет гидрофобности) проникновению в роговичный эпителий аэрозолей, в т.ч. возбудителей аэрозольных инфекций - Термоизолирует эпителий роговицы и конъюнктивы |
| Водянистый | - Механически удаляет (смывает) инородные тела с поверхности роговичного эпителия - Оказывает антибактериальное и антивирусное действие за счет собственных факторов неспецифической резистентности и иммунологической толерантности - Восстанавливает за счет содержащихся буферных систем pH слезной жидкости при попадании в конъюнктивальную полость слабых кислот и / или оснований |
| Окончание табл. 1 | |
| Слои СП | Виды функций и механизмы их реализации |
| Водянистый | Метаболическая - Транспортирует кислород, питательные вещества и одновременно удаляет шлаковые метаболиты, отмершие эпителиальные клетки и т.п. - Способствует регенерации эпителия роговицы - Обеспечивает гидратацию эпителиальных клеток |
| Муциновый | - Обеспечивает доставку питательных веществ от водянистого слоя СП к роговичному эпителию, а также удаление шлаковых метаболитов - Способствует регенерации эпителия роговицы - Обеспечивает гидратацию эпителиальных клеток |
| Липидный | Светопреломляющая - Выравнивает наружную поверхность СП |
| Водянистый | - Составляет основу (95%) естественной «контактной линзы» в виде прероговичной слезной пленки |
| Муциновый | - Сглаживает неровности (микроскладки и микроворсинки) наружной мембраны роговичного эпителия - Удерживает СП на поверхностной мембране эпителия роговицы и конъюнктивы |
Другим важным звеном, обеспечивающим нормальное функционирование прероговичной слезной пленки, служит система слезоотведения. Она препятствует избыточному накоплению слезной жидкости в конъюнктивальной полости, обеспечивая должную толщину слезной пленки и, соответственно, ее стабильность.
1.3.