Lens (anatomi) - Lens (anatomy)

Lens
Bir eye.svg'ye odaklanın
Uzaktaki bir cismin tek bir noktasından gelen ışık ve yakındaki bir cismin tek bir noktasından gelen ışığın merceğin eğriliği değiştirilerek bir odağa getirilmesi.
İnsan gözünün şematik diyagramı tr.svg
İnsan gözünün şematik diyagramı .
Detaylar
Parçası göz küresi
sistem görsel sistem
İşlev ışığı kırmak
tanımlayıcılar
Latince mercek kristalin
ağ D007908
TA98 A15.2.05.001
TA2 6798
FMA 58241
Anatomik terminoloji

Lens bir olan şeffaf çift bombeli yapı göz ile birlikte kornea , yardımcı kırabilmek için ışık odaklanmış üzerinde retinada . Şekli değiştirerek, gözün odak uzunluğunu değiştirerek çeşitli mesafelerdeki nesnelere odaklanabilmesini sağlar, böylece retina üzerinde ilgilenilen nesnenin keskin bir gerçek görüntüsünün oluşmasına izin verir . Lensin bu ayarı akomodasyon olarak bilinir (ayrıca aşağıya bakınız ). Konaklama, bir fotoğraf makinesinin lenslerinin hareketi yoluyla odaklanmasına benzer . Lens ön tarafında, arka tarafında olduğundan daha düzdür.

Mercek aynı zamanda aquula (Latince, küçük bir akıntı , su , su dim. ) veya kristal mercek olarak da bilinir . İnsanlarda, merceğin doğal ortamındaki kırma gücü , yaklaşık olarak 18 diyoptri olup , kabaca gözün toplam gücünün üçte biri kadardır .

Yapı

Lens, insan gözünün ön segmentinin bir parçasıdır . Lensin önünde göze giren ışığın miktarını ayarlayan iris bulunur . Lens, ekvatorda lense bağlanan ve onu siliyer gövdeye bağlayan bir fibröz doku halkası olan lensin asıcı ligamenti tarafından yerine asılır . Lensin arkasında , ön yüzeydeki sulu mizahla birlikte lensi yıkayan vitreus gövdesi bulunur. Lens elipsoid , bikonveks bir şekle sahiptir. Ön yüzey arkadan daha az kavislidir. Yetişkinlerde, lens tipik olarak yaklaşık 10 mm çapındadır ve eksenel uzunluğu yaklaşık 4 mm'dir, ancak boyut ve şeklin uyum nedeniyle değişebileceğini ve lensin bir kişinin ömrü boyunca büyümeye devam ettiğini unutmamak önemlidir. .

mikroanatomi

Lensin üç ana parçası vardır: lens kapsülü , lens epiteli ve lens lifleri. Mercek kapsülü merceğin en dış tabakasını oluşturur ve mercek lifleri merceğin iç kısmının büyük kısmını oluşturur. Hücreler mercek kapsülü ve mercek liflerin en dış tabaka arasında yer alan mercek epitelyumu, ve, sadece lensin ön tarafında yer almaktadır. Lensin kendisinde sinirler, kan damarları veya bağ dokusu yoktur.

Lens kapsülü

Lens kapsülü, lensi tamamen çevreleyen pürüzsüz, şeffaf bir bazal membrandır . Kapsül elastiktir ve kolajenden oluşur . Lens epiteli tarafından sentezlenir ve ana bileşenleri tip IV kollajen ve sülfatlanmış glikozaminoglikanlardır (GAG'ler). Kapsül çok elastiktir ve bu nedenle lens kapsülünü siliyer gövdeye bağlayan zonüler liflerin (aynı zamanda süspansiyon bağları olarak da adlandırılır) gerilimi altında olmadığında lensin daha küresel bir şekil almasına izin verir . Kapsülün kalınlığı 2 ila 28 mikrometre arasında değişir, ekvator yakınında en kalın ve arka kutup yakınında en incedir.

Lens epiteli

Lens kapsülü ile lens lifleri arasında lensin ön kısmında yer alan lens epiteli basit bir küboidal epiteldir . Lens epitel hücreleri, lensin homeostatik fonksiyonlarının çoğunu düzenler . De iyonları, besin maddeleri, ve sıvı lensi girmek sulu salgı , Na + / K + -ATPase epitel hücreleri uygun bir lens sağlamak için lensin dışına iyonları pompa lens pompalar ozmotik konsantrasyona ekvatoral yerleştirilmiş mercek epitelyumu hücreleri katkıda bulunan ve hacim çoğu bu akıma. Na + /K + -ATPazlar'ın aktivitesi, su ve akımın lensten kutuplardan akmasını ve ekvator bölgelerinden çıkmasını sağlar.

Lens epitelinin hücreleri ayrıca yeni lens lifleri için progenitör görevi görür. Embriyo, fetüs, bebek ve yetişkinde sürekli olarak lifler bırakır ve yaşam boyu büyüme için lifler bırakmaya devam eder.

Lens lifleri

Lens liflerinin paterni (ön ve yan yön)

Mercek lifleri merceğin büyük kısmını oluşturur. Bunlar, tipik olarak 4-7 mikrometre çapları ve 12 mm uzunluğa kadar uzunlukları olan, sıkıca paketlenmiş, uzun, ince, şeffaf hücrelerdir. Mercek lifleri, arkadan ön kutuplara uzunlamasına uzanır ve yatay olarak kesildiğinde, soğan katmanları gibi eşmerkezli katmanlar halinde düzenlenir. Ekvator boyunca kesilirse bal peteği gibi görünür. Her lifin ortası ekvatorda bulunur. Bu sıkıca paketlenmiş lens lifi katmanlarına lamina adı verilir. Lens lifleri, "top ve yuva" formlarına benzeyen hücrelerin boşluk bağlantıları ve iç içe geçmeleri yoluyla birbirine bağlanır .

Lens, belirli bir tabakanın lens liflerinin yaşına bağlı olarak bölgelere ayrılır. Merkezi, en eski katmandan dışarı doğru hareket eden lens, embriyonik bir çekirdeğe, fetal çekirdeğe, yetişkin çekirdeğine ve dış kortekse ayrılır. Lens epitelinden üretilen yeni lens lifleri dış kortekse eklenir. Olgun lens liflerinin organelleri veya çekirdeği yoktur .

Gelişim

İnsan merceğinin gelişimi 4 mm embriyonik aşamada başlar . Çoğunlukla nöral ektodermden türetilen gözün geri kalanının aksine, lens yüzey ektoderminden türetilir . Lens farklılaşmasının ilk aşaması , nöral ektodermdeki ceplerden oluşan optik vezikül yüzey ektodermine yaklaştığında gerçekleşir. Optik vezikül, lens plakodunu oluşturmak için yakındaki yüzey ektodermini indükler . 4 mm'lik aşamada, mercek plakası, tek bir sütunlu hücre katmanıdır .

Geliştirme ilerledikçe, lens plaketi derinleşmeye ve istila etmeye başlar. Plakod derinleşmeye devam ettikçe, yüzey ektodermine açılan açıklık daralır ve lens hücreleri, lens vezikül olarak bilinen bir yapı oluşturur. 10 mm aşama ile, lens vezikül yüzey ektoderminden tamamen ayrılmıştır .

10 mm'lik aşamadan sonra, gelişen nöral retinadan gelen sinyaller, lens keseciğinin arka ucuna en yakın olan hücreleri indükler ve vezikülün ön ucuna doğru uzamaya başlar. Bu sinyaller aynı zamanda kristalinlerin sentezini de indükler . Bu uzayan hücreler, olgun lenste embriyonik çekirdek haline gelen birincil lifleri oluşturmak için sonunda kesecik lümenini doldurur. Lens vezikülünün ön kısmındaki hücreler lens epitelini oluşturur.

Ek ikincil lifler, merceğin ekvator bölgesine doğru yerleştirilmiş mercek epitel hücrelerinden türetilir. Bu hücreler, birincil lifleri çevrelemek için öne ve arkaya doğru uzar. Yeni lifler, birincil tabakanınkinden daha uzun büyür, ancak mercek büyüdükçe, yeni liflerin uçları merceğin arka veya ön kutuplarına ulaşamaz. Kutuplara ulaşmayan lens lifleri, komşu liflerle sıkı, iç içe geçen dikişler oluşturur. Bu dikişler kolayca görülebilir ve dikişler olarak adlandırılır. Lensin dış kısmına daha fazla lens lifi tabakası eklendikçe sütür desenleri daha karmaşık hale gelir.

Lens, doğumdan sonra yeni ikincil liflerin dış katmanlar olarak eklenmesiyle büyümeye devam eder. Germinatif bölge olarak adlandırılan bir bölgede lens epitelinin ekvator hücrelerinden yeni lens lifleri üretilir. Lens epitel hücreleri uzar, kapsül ve epitel ile temasını kaybeder, kristalini sentezler ve sonunda olgun lens lifleri haline geldikçe çekirdeklerini kaybeder (enükleasyon). Gelişimden erken yetişkinliğe kadar, ikincil lens liflerinin eklenmesi, lensin daha elipsoid şeklinde büyümesine neden olur; 20 yaşından sonra ise lens zamanla yuvarlaklaşır ve iris bu gelişme için çok önemlidir.

Birkaç protein, merceğin embriyonik gelişimini kontrol eder: bunlar arasında, öncelikle, PAX6 , bu organın ana düzenleyici geni olarak kabul edilir. Uygun lens gelişiminin diğer efektörleri, Wnt sinyal bileşenleri BCL9 ve Pygo2'yi içerir .

varyasyon

Birçok suda yaşayan omurgalıda, mercek kırılmayı arttırmak için oldukça kalın, neredeyse küreseldir. Bu fark, benzer kırılma indekslerine sahip olduklarından, gözün korneası ile sulu ortam arasındaki daha küçük kırılma açısını telafi eder. Bununla birlikte, karasal hayvanlar arasında bile, insanlar gibi primatların merceği alışılmadık şekilde düzdür.

Gelen sürüngenler ve kuşlar , siliyer gövde bir zonular elyaflar ek olarak, iç yüzeyinde yastıkları bir dizi lens dokunur. Bu pedler, farklı mesafelerdeki nesnelere odaklanırken şeklini değiştirmek için merceği sıkıştırır ve serbest bırakır; zonüler lifler memelilerde bu işlevi yerine getirir . Balıklarda ve amfibilerde merceğin şekli sabittir ve bunun yerine merceği göz içinde ileri veya geri hareket ettirerek odaklama sağlanır.

Gelen kıkırdaklı balıklar , zonüler lifler lensin alt kısmında küçük bir kas bulunan bir zar ile değiştirilir. Bu kas, yakındaki nesnelere odaklanırken merceği rahat konumundan öne doğru çeker. Gelen teleosts , aksine, gözün zemininde bir damar yapısından bir kas projeleri adlandırılan falsiform sürecini ve uzaktaki nesnelere odaklanmak için rahat pozisyondan mercek geriye doğru çekmeye hizmet eder. Amfibiler, kıkırdaklı balıklarda olduğu gibi merceği ileriye doğru hareket ettirirken, ilgili kaslar her iki balık türününkilerle de homolog değildir . Gelen kurbağa diğer amfibiler sadece alt kas varken, iki kaslar, yukarıda bir ve lens altına biri vardır.

En ilkel omurgalılarda, abanoz ve hagfish'te , mercek, göz küresinin dış yüzeyine hiç bağlı değildir. Bu balıklarda sulu mizah yoktur ve vitreus gövdesi merceği korneanın yüzeyine bastırır. Bir lamba, gözlerini odaklamak için gözün dışındaki kasları kullanarak korneayı düzleştirir ve merceği geriye doğru iter.

İşlev

Konaklama

Kısmen odakta olan, ancak çoğunlukla değişen derecelerde odak dışı olan bir görüntü.

Lens esnektir ve eğriliği zonüller aracılığıyla siliyer kaslar tarafından kontrol edilir . Merceğin eğriliğini değiştirerek, göz ondan farklı mesafelerdeki nesnelere odaklanabilir. Bu sürece konaklama denir . Kısa odak mesafesinde siliyer kas kasılır, zonül lifleri gevşer ve lens kalınlaşır, bu da daha yuvarlak bir şekil ve dolayısıyla daha yüksek kırma gücü ile sonuçlanır. Odağı daha uzak mesafedeki bir nesneye değiştirmek, merceğin gevşemesini ve dolayısıyla odak mesafesinin artmasını gerektirir .

Kırılma indisi insan lens lens daha az yoğun katmanlarında 1.386 aşağı yaklaşık 1,406 merkez katmanlarda değişir. Bu indeks gradyanı merceğin optik gücünü arttırır .

Su -kornea arayüzü, önemli bir kırma gücü sağlamak için yeterince büyük bir kırılma indeksi farklılığına sahip olmadığından, suda yaşayan hayvanlar hem odaklanmak hem de gözün neredeyse tüm kırma gücünü sağlamak için tamamen lenslerine güvenmelidir . Bu nedenle, suda yaşayan gözlerdeki lensler çok daha yuvarlak ve sert olma eğilimindedir.

Kristalinler ve şeffaflık

300-1400 nm dalga boylarından yeni doğan, 30 yaşındaki ve 65 yaşındaki insan kristal lensinin optik yoğunluğunu (OD) gösteren grafik .

Kristalinler , lens içindeki proteinin %90'ından fazlasını oluşturan suda çözünür proteinlerdir . İnsan gözünde bulunan üç ana kristalin türü α-, β- ve γ-kristalinlerdir. Kristalinler, lens liflerinde sıkıca paketlenen çözünür, yüksek moleküler ağırlıklı agregalar oluşturma eğilimindedir, böylece lensin şeffaflığını korurken kırılma indisini arttırır. β ve γ kristalinler esas olarak lenste bulunurken, α-kristalinin alt birimleri gözün ve vücudun diğer kısımlarından izole edilmiştir. a-kristalin proteinleri, moleküler şaperon proteinlerinin daha büyük bir üst ailesine aittir ve bu nedenle kristalli proteinlerin, optik amaçlar için şaperon proteinlerinden evrimsel olarak toplandığına inanılmaktadır. α-kristalinin şaperon işlevleri, bir insanın tüm yaşamı boyunca sürmesi gereken lens proteinlerinin korunmasına da yardımcı olabilir.

Lensin şeffaflığını korumada bir diğer önemli faktör , olgun lens lifleri içinde çekirdek , endoplazmik retikulum ve mitokondri gibi ışık saçan organellerin olmamasıdır . Lens fiberleri ayrıca lens fiberlerinin kesin şeklini ve paketlenmesini koruyan çok geniş bir hücre iskeletine sahiptir; belirli hücre iskeleti elemanlarındaki bozulmalar/mutasyonlar şeffaflığın kaybolmasına neden olabilir.

Lens , 300-400 nm dalga boyu aralığındaki çoğu ultraviyole ışığı engeller ; daha kısa dalga boyları kornea tarafından engellenir. Işığı bloke etmekten sorumlu pigment , lens epitelindeki triptofan katabolizmasının bir ürünü olan 3-hidroksikinürenin glukozittir . Yüksek yoğunluklu ultraviyole ışık retinaya zarar verebilir ve bu nedenle yapay göz içi lensleri ultraviyole ışığını da bloke edecek şekilde üretilir. Lensi olmayan insanlar ( afaki olarak bilinen bir durum ) ultraviyole ışığını beyazımsı mavi veya beyazımsı-mor olarak algılar.

beslenme

Lens metabolik olarak aktiftir ve büyümesini ve şeffaflığını korumak için beslenmeye ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, gözdeki diğer dokularla karşılaştırıldığında, lensin enerji ihtiyacı oldukça düşüktür.

İnsan gelişiminin dokuz haftasında, lens, hyaloid arterden türetilen bir damar ağı olan tunica vasculosa lentis tarafından çevrelenir ve beslenir . Gelişimin dördüncü ayından itibaren hyaloid arter ve ilgili damar sistemi atrofiye başlar ve doğumla birlikte tamamen kaybolur. Doğum sonrası gözde, Cloquet kanalı hyaloid arterin eski yerini işaretler.

Hyaloid arterin gerilemesinden sonra, lens tüm beslenmesini aköz hümörden alır. Besinler içeri ve atıklar, lensin ön/arka kutuplarından ve ekvatoral bölgelerden sabit bir sıvı akışı yoluyla dışarı yayılır, bu dinamik , ekvatoral olarak konumlandırılmış hücrelerde bulunan Na + /K + -ATPase pompaları tarafından korunur lens epitelinden.

Glikoz , lens için birincil enerji kaynağıdır. Olgun lens liflerinde mitokondri bulunmadığından , glukozun yaklaşık %80'i anaerobik metabolizma yoluyla metabolize edilir . Glikozun geri kalan kısmı, esas olarak pentoz fosfat yolundan aşağı yönlendirilir . Aerobik solunum eksikliği , lensin de çok az oksijen tükettiği anlamına gelir.

Klinik önemi

  • Katarakt , merceğin opasiteleridir. Bazıları küçük olup herhangi bir tedavi gerektirmezken, diğerleri ışığı engelleyecek ve görüşü engelleyecek kadar büyük olabilir. Katarakt genellikle yaşlanan lens giderek daha opak hale geldikçe gelişir, ancak katarakt doğuştan veya lensin yaralanmasından sonra da oluşabilir. Nükleer skleroz , yaşa bağlı bir katarakt türüdür. Diyabet , katarakt için başka bir risk faktörüdür. Katarakt ameliyatı , lensin çıkarılmasını ve yapay bir göz içi lensinin yerleştirilmesini içerir.
  • Presbiyopi , gözün yakındaki nesnelere odaklanamaması ile işaretlenen yaşa bağlı konaklama kaybıdır. Kesin mekanizma hala bilinmiyor, ancak lensin sertliği, şekli ve boyutundaki yaşa bağlı değişikliklerin tümü durumla bağlantılı.
  • Ectopia lentis , merceğin normal konumundan yer değiştirmesidir.
  • Afaki , göz merceğinin yokluğudur. Afaki, ameliyat veya yaralanma sonucu olabilir veya doğuştan olabilir.

Ek resimler

  • İnsan gözünün merceği gösteren MRI taraması.

  • Gözün ön odasının içi.

  • Kristal mercek, sertleştirilmiş ve bölünmüş.

  • Epitelin lens liflerine geçişini gösteren merceğin kenarından kesit.

  • Gözün yapıları etiketlendi

  • Gözün başka bir görünümü ve etiketli gözün yapıları

  • Bu svg dosyası, ışınların, diyaframın ve kristal lensin kolayca değiştirilebileceği şekilde yapılandırılmıştır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar