1.2 Эндотелий роговицы и безопасность современной хирургии катаракты

     В норме эндотелий (задний эпителий) роговицы – это однослойный цилиндрический эпителий, лежащей на базальной мембране – десцеметова оболочка [81, 92]. Эндотелиальные клетки человека не способны к делению [166, 172]. Этот монослой клеток состоит из регулярно ориентированных полигональных (в большинстве гексагональных) клеток. Плотность эндотелиальных клеток уменьшается с возрастом. Bourne et al., (1997) показали, что средняя потеря клеток за год составляет 0,6% у здоровых людей [56]. ПЭК у новорожденных может превышать 5 500 кл/мм² [92]. В норме у взрослых ПЭК колеблется в пределах 2 500-5 500 кл/мм² . Это достаточно большой запас до минимально необходимой плотности 400-700 кл/мм² для обеспечения основной функции эндотелиальных клеток – поддержания прозрачности роговицы. В норме «запаса» эндотелиоцитов здоровому человеку должно хватать до 100 лет жизни и больше [57].

    Появление такой методики как зеркальная биомикроскопия дало возможность in vivo оценивать не только плотность клеток, но их морфометрические характеристики [120, 171]. Коэффициент вариации клеточного размера (CV) рассчитывается путем деления стандартного отклонения от средней площади клетки на среднюю площадь клетки и характеризует однородно сть клеточного размера, в норме он составляет 0,25 [92]. Увеличение этого показателя позволяет говорить о том, что размер эндотелиальных клеток сильно варьирует, что определяется, как полимегетизм (полимегатизм) [92]. В отечественной литературе одинаково часто встречаются оба варианта написания термина, в настоящей работе используется термин полимегетизм. Увеличение полимегетизма говорит о стрессе, нестабильности эндотелия, недостаточной регуляции объема клеток, изменениях в цитоскелете [92].

    Апикальная поверхность эндотелия формирует мозаичную структуру, в которой у молодых здоровых людей 70-80% – это гексагональные клетки [92].

    Снижение гексагональных клеток и соответственно увеличение клеток, имеющих более или менее 6 граней, также говорит о наличии эндотелиального стресса и известно под термином плеоморфизм [92].

    В настоящее время, нет единой точки зрения о возрастной норме ПЭК.

    Различные исследования определяют ее по-разному или не определяют вовсе [81]. Плотность клеток значительно варьирует в зависимости от расовой, этнической принадлежности, от места проживания, климата, и даже может сильно отличаться у близких родственников [81]. Например, по данным S. Galgauskas et al. (2013) нижняя граница нормы ПЭК у пожилых людей составляет 2 000 кл. мм² (таблица 1) [101].

    В ходе факоэмульсификации для обеспечения безопасности структур переднего отрезка глаза и прежде всего эндотелия используются различные вискоэластики [21].

    Вязкоупругие биополимеры (вискоэластики – ВЭ) относят к группе гелей – веществ, обладающих типичными свойствами неньютоновских жидкостей – высокой и переменной вязкостью, а также эластичностью [136]. Благодаря этим свойствам вязкоупругие полимеры нашли широкое применение в современной хирургии катаракты [184]. Введением ВЭ в переднюю камеру глаза во время ФЭК обеспечивается минимизация возможных повреждений эндотелия роговицы и сохранение объема в переднем отрезке глаза [45, 157].

    Различные вязкоупругие биополимеры, применяемые в офтальмохирургии, их объединяют общим названием – вискоэластики. Это вещества, вязкость которых выше 10⁵ сантистоксов. По составу это высокомолекулярные соединения – полисахариды, растворенные в воде. Свойства вискоэластика определяются длиной цепочки входящих в структуру биополимера молекул, его молекулярной массой и концентрацией раствора. Известны три соединения, из которых состоят используемые в медицинской практике ВЭ: гиалуронат натрия, хондроитин сульфат натрия и гидроксипропилметилцеллюлоза (НРМС) [70, 184]. Первые два из них являются естественными соединениями, существующими в тканях организма человека. Третье (НРМС) не содержится в тканях человека и животных, но присутствует в значительных концентрациях в древесине и хлопке.

    Все коммерчески доступные в настоящее время ВЭ синтезируются на основе этих трех соединений [136, 184]. Различие между ними состоит лишь в комбинировании различных концентраций составляющих. Ниже перечисляются физико-механические характеристики ВЭ, важные при рассмотрении их использования в офтальмохирургии.

    Эластичность – способность некоторого объема геля возвращаться к своей исходной форме после внешнего силового воздействия на него.

    Вязкость – способность частиц геля сопротивляться перемещению, определяемая внутренним трением между частицами.

    Псевдопластичность – способность геля под внешним силовым воздействием переходить из состояния с большей вязкостью в состояние с меньшей вязкостью (в «более жидкое состояние»), например, при приведении жидкости в движение. Количественно псевдопластичность может быть оценена как разность между вязкостью жидкости в состоянии покоя и вязкостью движущейся среды.

    Поверхностное натяжение – стремление вещества, находящегося в какой-либо фазе агрегатного состояния (в данном случае – в жидкой фазе), уменьшить избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с другой фазой. От величины поверхностного натяжения зависит угол контакта капли жидкости на твердой поверхности (краевой угол) в условиях равновесия жидкой, твердой и газовой (обычно воздушной) фаз.

    В целях удобства применения разработана специальная классификация вискоэластиков; они разделены на две группы:

    – когезивные ВЭ характеризуются высокой вязкостью, длинной молекулярной цепочкой, большой молекулярной массой, высоким уровнем псевдопластичности и высоким поверхностным натяжением; следовательно, высоким уровнем внутреннего сцепления частиц между собою (когезией);

    – дисперсивные ВЭ – характеризуются сравнительно низкой вязкостью и высокой адгезией к окружающим тканям (сцеплением с ними), малой молекулярной массой, низкой псевдопластичностью и низким поверхностным натяжением.