Патогенез первичной открытоугольной глаукомы: роль пресбиопических изменений

Первичная открытоугольная глаукома продолжает оставаться ведущей причиной слепоты. Патогенез ее недостаточно изучен. Пресбиопические изменения, напротив, являются хорошо понятными любому офтальмологу. Однако тесная функциональная взаимосвязь гидродинамики и аккомодации и характер их возрастных изменений позволяет предполагать общие звенья патогенеза гидродинамических и аккомодационных нарушений. Целью настоящей работы явилось уточнение возможности влияния пресбиопических изменений на развитие первичной открытоугольной глаукомы.


Материал и методы
Микрохирургическая препаровка и гистологическое исследование дренажной зоны глаза, математическое моделирование хрусталиковой аккомодации методом конечных элементов.
В работе использовались 11 аутопсированных донорских глаз без признаков офтальмопатологии. Возраст доноров составил от 21 до 37 лет. Для моделирования движения жидкости по путям оттока мы использовали перфузию передней камеры глаза 5% суспензией туши в сбалансированном солевом растворе. Ток окрашенной жидкости получен из разреза склеры и поверхностных слоев цилиарной мышцы. Микроанатомическая препаровка включала в себя вскрытие передней камеры и удаление склеры для визуализации прокрашенных структур. Затем глаз фиксировался, и готовились стандартные меридиональные срезы дренажной зоны и цилиарной мышцы для демонстрации распределения туши – визуализации путей оттока (рис. 1). При этом использовали стандартную окраску гематоксилин-эозин.
Конечно-элементная модель хрусталика (рис. 2) и связок подробно описывается в отдельной статье [3]. При ее создании предполагалось, что хрусталик вместе с системой связок обладает циклической симметрией в соответствии с числом пучков передних связок, равным 72. В связи с этим моделировался сектор глаза между двумя радиальными плоскостями с углом 5° и введением в этих плоскостях условий симметрии. Расчет выполнялся методом конечных элементов в среде программного продукта MSC/Nastran. Использовался алгоритм нелинейной статики. В качестве источников нелинейности учитывались: изменение формы и размеров всех элементов модели вследствие упругих деформаций; изменение направления действия давления и реакций в закреплениях вследствие деформаций хрусталика и смещения его в пространстве; переменный контакт между хрусталиком и связками (рис. 3).


Результаты и обсуждение
Проведенные нами исследования дренажной зоны глаза убедительно показывают, что весь ток жидкости из передней камеры глаза осуществляется через трабекулярный аппарат [1, 2]. При этом за счет его сложной пространственной структуры обеспечивается распределение всей вытекающей влаги по двум направлениям: в Шлеммов канал и в пространства между волокнами цилиарной мышцы (рис. 1). Поэтому фактически можно говорить не о двух различных путях оттока (трабекулярном и увеальном), а о двух ветвях единого трабекулярного оттока, который затем продолжается в синусный и увеальный. При этом синусный отток может быть обозначен как транстрабекулярный, поскольку осуществляется сквозь слои трабекул по интратрабекулярным отверстиям (округлые или овальные отверстия в слоях трабекул). А увеальный отток может считаться паратрабекулярным, так как проходит вдоль пластов трабекул по интертрабекулярным щелям. Таким образом, трабекулярная сеть представляется высокоспециализированной структурой, которая благодаря своей уникальной архитектонике может, будучи единственным выпускником жидкости из передней камеры глаза, пропускать жидкость в двух перпендикулярных направлениях.
Известно, что проницаемость трабекулярной ткани во многом зависит от содержания в ней гликозаминогликанов. По данным N. Ashton (1955) и L. Zimmerman (1957), в трабекулярном аппарате они преимущественно располагаются в интери интратрабекулярных пространствах, на поверхности «эндотелиальных» клеток и в юкстаканаликулярной ткани [5, 10]. Эти мукополисахариды синтезируются клетками самой трабекулярной сети и клетками юкстаканаликулярного слоя [7, 8]. Именно гликозаминогликаны образуют аморфную субстанцию межклеточного вещества и затрудняют свободное движение внутриглазной жидкости через трабекулярную сеть. Вместе с тем, поток водянистой влаги постоянно вымывает часть аморфного матрикса, что, в свою очередь, облегчает ток жидкости. Равновесие процессов синтеза и вымывания гликозаминогликанов, наряду с изменяемыми размерами «преимущественных путей оттока», является наиболее вероятным регулирующим механизмом оттока внутриглазной жидкости [6]. Такой механизм регуляции движения влаги сквозь юкстаканаликулярную ткань (ЮКТ) и трабекулы обусловливает специфическую реакцию на изменения параметров гидродинамики. Так, в условиях гипоперфузии (например, при пониженном офтальмотонусе и, следовательно, менее интенсивном токе влаги сквозь ткань) в ЮКТ накапливаются гликозаминогликаны, в результате ткань уплотняется, что усугубляет гипоперфузию; нарушается трофика клеточных элементов как ЮКТ, так и трабекул, что ведёт к дегенерации и гибели клеток. Такие изменения происходят, например, после операции трабекулэктомии, когда основной отток происходит сквозь операционную фистулу и весь трабекулярный аппарат вне зоны операции попадает в условия гипоперфузии. При гиперперфузии (что наблюдается, например, при закрытоугольной глаукоме в тех отделах трабекулы, которые ещё не блокированы корнем радужки) происходит растяжение и разрежение ЮКТ с усиленным вымыванием аморфного матрикса [7, 9].
При аккомодации помимо изменения формы хрусталика происходит смещение его передней поверхности вперед, что вызывает уменьшение глубины передней камеры глаза. Влага передней камеры является несжимаемой жидкостью, и изменение объема передней камеры должно сопровождаться ее оттоком. Изменение объема передней камеры при аккомодации в конечно-элементной модели (рис. 4) и, следовательно, объем вытесняемой жидкости составляет десятки куб. миллиметров [3]. Необходимо отметить, что на математической модели нами были получены изменения формы и положения хрусталика, а также объема и глубины передней камеры, которые полностью совпадают с известными из публикаций экспериментальными данными, полученными современными средствами визуализации, а также с описаниями аккомодационных изменений хрусталика в классической литературе. Таким образом, смещающийся при аккомодации кпереди хрусталик вытесняет влагу из передней камеры через трабекулярную сеть по путям оттока. Поскольку весь отток жидкости из передней камеры осуществляется через трабекулярную сеть, ее перфузия напрямую зависит от интенсивности аккомодации.
После 40 лет начинается процесс уплотнения хрусталика и увеличения его размеров. Амплитуда движений хрусталика вперед при аккомодации снижается. Из передней камеры вытесняется все меньший объем жидкости, что ведет к развитию состояния гипоперфузии дренажной системы и, как следствие, дегенерации ее элементов. Это подтверждается обнаруженным Л.Г. Сенновой накоплением в ЮКТ сульфатированных гликозаминогликанов после 40 лет, что свидетельствует о нарушении проницаемости данной ткани [4]. Таким образом, возрастные изменения хрусталика вызывают снижение интенсивности перемещения жидкости по путям оттока, что ведет к развитию состояния гипоперфузии дренажной зоны, сопровождающемуся изменением ее межклеточного вещества, что, в свою очередь, снижает проницаемость. Поэтому в анатомически предрасположенных глазах пресбиопия может служить важнейшим звеном патогенеза первичной открытоугольной глаукомы или даже являться главной причиной ее развития.

ВЫВОДЫ
1. Процессы аккомодации и гидродинамики имеют тесную морфологическую и функциональную взаимосвязь.
2. Пресбиопические изменения в хрусталике могут приводить к нарушению оттока внутриглазной жидкости.
3. Точкой приложения отрицательного действия пресбиопических изменений является трабекулярный аппарат, представляющий собой единственную структуру, через которую происходит отток жидкости из глаза.
4. При наличии предрасполагающих факторов возможно прогрессирование нарушений проницаемости трабекулярной сети и развитие глаукомного процесса.