Гематоофтальмический барьер

В 1928 г. академик Л. С. Штерн впервые на международном физиологическом конгрессе в Бостоне доложила о существовании в организме физиологических защитных и регулирующих гистогематических барьеров. Гистогематические барьеры регулируют обменные процессы между кровью и тканями органов, обеспечивают постоянство состава физико-химических и биологических свойств тканевой жидкости.

Структура гистогематических барьеров в основном определяется строением органа и отличается своими специфическими особенностями в зависимости от их морфологических и физиологических характеристик. Основным структурным элементом гистогематических барьеров являются кровеносные капилляры, эндотелий которых в разных органах и тканях обладает характерными морфологическими особенностями. К этим барьерам относятся: гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематолабиринтный барьеры, а также барьер между кровеносными капиллярами и половыми железами.

Гематоофтальмический барьер
Иридоцилиарная система
  • Плотно расположенный эндотелий артериальных сосудов радужки с широкими адвентициальными муфтами.
  • Эндотелий капилляров, базальная мембрана капилляров радужки.
  • Пигментный эпителий заднего эктодермального листка радужки.
  • Непрерывный слой пигментного эпителия радужки и цилиарного тела.
  • Мембрана Бруха цилиарного тела.
  • Эндотелий капилляров, базальная мембрана капилляров цилиарных отростков.
  • Беспигментный эпителий цилиарных отростков.

Хориоретинальная система

  • Наружный эластический и внутренний кутикулярный слои мембраны Бруха, которая является диффузным барьером только для крупных макромолекул.
  • Слой пигментного эпителия сетчатки.
  • Плотно расположенный эндотелий артерий сетчатки.
  • Эндотелий капилляров, базальная мембрана капилляров сетчатки.
  • Нейроглиальные элементы сетчатки.

Папиллярная система

  • Эндотелий артериальных сосудов, периваскулярная банальная мембрана сосудов диска.
  • Эндотелий капилляров, базальная мембрана капилляров густой сети капилляров преламилярного отдела диска.
  • Нейроглия зоны диска, плазматические мембраны глиальных клеток.
  • Барьерную функцию выполняют также длинные отростки астроцитов, отделяющие нервные волокна (аксоны ганглиозных клеток сетчатки) от кровеносных капилляров

Гематоофтальмический барьер в нормальном функционировании обеспечивает офтальмологический гомеостаз. На всем своем протяжении гематоофтальмический барьер не является единой структурой.

Понятие о гематоофтальмическом барьере (ГОБ) основывалось на экспериментальных данных и связывалось на протяжении довольно длительного времени с функцией капилляров и эпителия в отростках цилиарного тела: вырабатывать водянистую влагу и обеспечивать метаболизм бессосудистых тканей глаза (стекловидного тела, хрусталика, роговицы, трабекулярного аппарата). Это гистогематическая система физиологического барьера, регулирующая изменения между кровью и внутриглазными жидкостями. Сравнительно недавно была выделена гистогематическая структура из кроворетинального барьера. Это структура, отграничивающая элементы нервной ткани сетчатки от непосредственного контакта с кровью.

Изучение гематоофтальмического барьера проводится по нескольким основным направлениям:

  • экспериментальные исследования на животных путем введения изолированных электродов в ткани и среды глаза для изучения окислительно-восстановительных процессов методом полярографии;
  • изучение проникновения различных веществ в ткани глаза путем меченых атомов;
  • световая и электронная микроскопия;
  • клинические исследования путем флюоресцентной ангиографии и флюорометрии;
  • клинико-функциональные исследования при различной глазной патологии.

Установлено, что для бессосудистых структур глаза характерна более низкая интенсивность окислительно-восстановительных процессов, по сравнению с тканями глаза, обеспеченными капиллярным кровоснабжением. Коэффициент утилизации кислорода для бессосудистых тканей составлет в среднем 0,4, в то время как этот коэффициент для тканей с капиллярным кровообращением в два раза больше - 0,8. 

Проницаемость различных веществ в бессосудистые и сосудистые ткани глаза неодинакова. Так, в эксперименте при ингаляции кислорода скорость его поступления в водянистую влагу и хрусталик составляет в среднем 13-14 с, а в радужную оболочку почти в 3 раза быстрее - 5 с (Яковлев А. А., Морозов В. И., 1970). Выраженное различие окислительно-восстановительных процессов отражает особенности метаболизма в различных тканях глаза.

В условиях патологии гематоофтальмический барьер может быть проницаемым для различных эндогенных, экзогенных и других веществ, не корректных по отношению к клеткам и тканям глаза. В этих случаях возникает патологическая проницаемость барьера с проявлением разнообразных клинических симптомов со стороны глаза и развитием глазных заболеваний.

Физиологический, регулирующий, защитный гематоофтальмический барьер следует рассматривать как совокупность трех взаимосвязанных и взаимозависимых гистогематических систем: иридоцилиарной, хориоретинальной и папиллярной.

Свои особенности присущи каждой из трех систем гематоофтальмического барьера, они направлены на полноценное обеспечение трофики тканей и клеток их зоны глаза. Поэтому и проникновение лекарств через барьеры этих структур неодинаково. Так, для обеспечения трофики бессосудистых тканей переднего отдела глаза иридоцилиарная система (как радужка, так и цилиарное тело) пропускает через свой барьер вещества, которые в норме не пропускают хориоретинальная и папиллярная системы. Это подтверждается тем обстоятельством, что в норме определяется очень слабое окрашивание влаги передней камеры при флюоресцентной ангиографии.

Иридоцилиарная система

Гистоцитарную структуру иридоцилиарной системы составляют тканевые и клеточные образования радужной оболочки и цилиарного тела.

На радиальном срезе радужки различают передний (увеальный, или сосудистый) слой, который состоит из наружного пограничного слоя, стромы и сфинктера зрачка, и задний (ретинальный) слой, состоящий из переднего пигментного эпителия с пластинкой дилататора зрачка и задним пигментным эпителием, который является внутренним пограничным слоем. Передняя поверхность радужки имеет губчатый рельеф за счет крипт.

При электронно-микроскопическом исследовании установлено отсутствие эндотелиального слоя на передней поверхности радужки. Наружный пограничный слой радужки образован неравномерно расположенными меланоцитами и фибробластами. В области крипт они лежат в один-два слоя, а в области утолщения поверхности образуют многочисленные скопления. При этом клетки ориентированы параллельно поверхности радужки, их многочисленные отростки соединяются между собой.

Строма радужки образована кровеносными сосудами, рыхло расположенными коллагеновыми волокнами со свободно расположенными фибробластами и меланоцитами. В строме встречаются и лаброциты (тучные клетки), макрофаги и лимфоциты. Нормальные сосуды радужки имеют прямолинейное расположение от корня радужки до зрачкового края. В нормальных условиях имеется небольшое количество анастомозов между сосудами, расположенными у корня радужки, и сосудами в области зрачкового края. При флюоресцентной ангиографии нормальные сосуды радужки дают незначительное прокрашивание красителем ее стромы. Это, по-видимому, указывает на активное участие сосудов радужки в трофике бессосудистых образований переднего отдела глаза, в основном роговицы и хрусталика. Кровеносные сосуды в области лимба в норме также дают незначительное прокрашивание ткани.

Межклеточное вещество представлено гликозаминогликанами. Сосуды имеют радиальное направление. Их структурной особенностью являются коллагеновые муфты с концентрически расположенными волокнами, которые препятствуют уменьшению просвета сосудов при расширении зрачка. В сосудистой сети имеются в преобладающем характере артериолы, венулы и капилляры. Эндотелий капилляров нефенестрированного типа, и поэтому он является непроходимым для белков плазмы крови.

Цилиарное тело представляет собой замкнутое кольцо, которое охватывает глаз по всей его окружности. Ширина этого кольца около 6 мм. Различают два основных отдела цилиарного тела - передний и задний. Передний отдел - это складчатая часть цилиарного тела шириной 2 мм. Он примыкает к радужной оболочке, имеет 70-80 продолговатых гребневидных отростков. Отростки имеют белесоватый цвет, выстоят внутрь глаза и располагаются радиально вокруг экваториальной зоны хрусталика, образуя замкнутое кольцо. Высота отростков около 0,8 мм. Цилиарные отростки вырабатывают водянистую влагу. Задний отдел цилиарного тела - плоская часть цилиарного тела, переходящая в хориоидею. Каждый из 70-80 отростков состоит из стромы, тонкостенных широких капилляров, а также из двух слоев эпителиальных клеток: пигментированного и непигментированного. От стромальных субстанций и пространства задней камеры эпителиальные клетки отделены наружной и внутренней пограничными мембранами. Поверхности непигментированных клеток имеют хорошо выраженные оболочки и характеризуются многочисленными вдавлениями и складками.

Состав водянистой влаги значительно отличается от состава плазмы крови, из которой он происходит. Сосудистый слой цилиарного тела состоит из широко разветвленной сосудистой сети и рыхлой волокнистой коллагеновой ткани. Между волокнами коллагеновой ткани располагаются фибробласты и хроматофоры. Ресничный эпителий пропускает из крови в водянистую влагу в основном ионы натрия и в меньшей степени ионы калия, хлора. Поступают в водянистую влагу также бикарбонаты, аминокислоты, аскорбиновая кислота.

Хориоретинальная система 

Хориоидея занимает большую часть средней оболочки глаза, ее задний отдел. В зоне зубчатой линии она непосредственно переходит в цилиарное (ресничное) тело. У заднего полюса глаза хориоидея на 2-3 мм не доходит до зрительного нерва. При этом образуется отверстие для выхода из глаза зрительного нерва. Толщина хориоидеи зависит от кровонаполнения ее сосудов и колеблется от 0,15 до 0,4 мм. Снаружи хориоидея граничит со склерой. От склеры она отделяется узким, щелевидным пространством - супрахориоидальным пространством. Изнутри к хориоидее очень плотно прилежит сетчатка.

Хориоидея характеризуется очень густой сетью оплетенных сосудов. Межсосудистые пространства занимает строма хориоидеи, состоящая в основном из тонкой сети коллагеновых волокон, а также эластичных волокон. В строме имеются фиброциты, блуждающие клетки, гистиоцитарные клетки. Характерной составной частью хориоидеи являются хроматофоры. Клетки и многочисленные отростки наполнены мелкими зернышками коричневого пигмента. Они придают хориоидее темную окраску.

Гистологически в хориоидее различают пять слоев:

  • супрахориоидея;
  • слой крупных сосудов (имеются преимущественно артерии)
  • слой средних сосудов (имеются преимущественно широко ветвящиеся вены)
  • хориокапиллярный слой, состоит из капилляров, находящихся в одной плоскости. Капилляры отличаются необычной шириной их просвета и значительной узостью межкапиллярных промежутков. При этом создается почти сплошное кровяное ложе. Это ложе отделено от пигментного эпителия сетчатки мембраной Бруха. Меланобласты в области хориокапиллярного слоя отсутствуют.
  • стекловидная оболочка, или мембрана Бруха.

Внутренней границей, которая отделяет хориоидею от сетчатки, служит тонкая стекловидная оболочка - мембрана Бруха, в ней различают несколько подслоев. Между базальными мембранами хориокапиллярного эндотелия и базальными мембранами пигментного эпителия располагаются эластичные и коллагено-волокнистые подслои. Очень плотный контакт между эндотелиальными клетками хориокапиллярного слоя и пигментными клетками слоя пигментного эпителия осуществляется хемидесмосомами.

В сетчатке различают три части:

  • радужковая, прилежащая сзади к строме радужки;
  • ресничная (цилиарная), которая выстилает внутреннюю поверхность ресничного тела;
  • зрительная, которая располагается между зубчатой линией и диском зрительного нерва.

В зрительной части различают два отдела - центральный и периферический. Центральным отделом является макулярная зона.

Кровообращение сетчатки осуществляется за счет кровоснабжения центральной артерии сетчатки и хориокапиллярного слоя хориоидеи. При различных патологических состояниях глаза, когда в процесс включается сетчатка, происходят изменения в сосудах, приносящих питательные вещества к нежным структурам сетчатки. Особо значительное место в патологии кровоснабжения сетчатки занимает нарушение вязкости крови в ее кровеносных сосудах.

Сетчатка имеет хориоретинальную защитную систему гематоофтальмического барьера с двух сторон: с внутренней стороны и с наружной стороны. С внутренней стороны эту защиту осуществляют артерии, артериолы и капилляры сетчатки с их тесно расположенным эндотелием и их базальной мембраной. С наружной стороны барьерную функцию осуществляет слой ромбического пигментного эпителия и мембрана Бруха. Такая двойная защита дает возможность тканям сетчатки обеспечивать нормальное функционирование.

Из всех слоев сетчатки слой пигментного эпителия вместе со стекловидной пластинкой собственно сосудистой оболочки формирует наружные структуры хориоретинальной системы гематоретинального барьера.

Пигментный эпителий сетчатки

Пигментный эпителий сетчатки очень плотно связан с мембраной Бруха. Он состоит из одного слоя низкопризматических 5-6-гранных клеток, содержащих пигментные гранулы. Гранулярный цитоплазматический ретикулум расположен в апикальных отделах клеток и состоит из 4-8 параллельно расположенных щелей. Остальная протоплазма заполнена элементами агранулярного ретикулума и митохондриями. Пигментные меланиновые гранулы, диаметр которых составляет 1,5-3,0 мкм, окружены мембраной. 

Гистологические структуры пигментного эпителия тесно связаны с его функциями. Шестигранные пигментированные клетки эпителия образуют монослой очень плотно связанных между собой элементов. Их базальные поверхности соединены со стекловидной пластинкой при помощи многочисленных складок клеточной мембраны, а боковые поверхности клеток пигментного эпителия имеют связь между собой за счет собственных складок. Поверхности клеток пигментного эпителия, которые обращены к палочкам и колбочкам, имеют многочисленные короткие и длинные реснички. Короткие реснички располагаются между терминальными отделами палочек и колбочек. Длинные реснички располагаются между фоторецепторами.

Пигментные клетки сетчатки отличаются от пигментных клеток хориоидеи и характеризуются своей устойчивостью к различным не адекватным тканям глаза веществам. В области макулы клетки пигментного эпителия принимают цилиндрическую форму и содержат много пигментных гранул. По направлению к периферии сетчатки клетки приобретают более плоскую форму.

Функции пигментного эпителия сетчатки весьма многообразны

  • барьерная,
  • защитная  
  • он адсорбирует лучи света,
  • клетки пигментного эпителия осуществляют постоянное фагоцитирование освобождающихся фосфолипидных дисков с верхушек наружных сегментов палочек и колбочек.
  • участвует в продукции кислых мукополисахаридов,
  • участвует в накоплении витамина А,
  • способствует химическому восстановлению светочувствительного пигмента, который обеспечивается на свету
  • клетки пигментного эпителия принимают участие в липидном обмене.
  • Клетки пигментного эпителия участвуют в обработке и передаче питательных веществ и кислорода из крови хориокапиллярного слоя, обеспечивая нормальное функционирование фоторецепторов. 

По данным некоторых исследователей, в течение суток каждя клетка пигментного эпителия фагоцитирует от 2000 до 4000 палочковых дисков. В среднем в течение 1 мин лизируются, фагоцитируются и утилизируются 2-3 палочковых диска.  

Защитные механизмы ГОБ

При различных патологических состояниях в организме человека в крови, циркулирующей в структурах глаза, могут находиться неадекватные тканям глаза вещества: эндо- и экзотоксины, вирусы, микробы и др. В случае нарушения защитных механизмов кроворетинального барьера возникают различные заболевания сетчатки. При этом защищенность внутренних слоев сетчатки (мозговая часть) и наружных слоев сетчатки (сенсорная часть) не одинакова.

  • Заболевания внутренних слоев сетчатки возникают при нарушениях защитных функций однорядного слоя эндотелиальных клеток капилляров.
  • Для поражения наружных слоев сетчатки вредоносные вещества должных проникнуть через три структуры глаза - эндотелий хориокапилляров, мембрану Бруха и однорядный слой плотно прилегающих друг к другу клеток пигментного эпителия сетчатки.

Не адекватные тканям глаза вещества, не прошедшие через защитные гистологические барьеры, удаляются из глаза через венозную сеть.

При вовлечении в патологический процесс пигментного эпителия ослабевают и барьерные функции мембраны Бруха. При этом происходит ее набухание и расщепление на отдельные волокна. На фоне частичного апоптоза клеток пигментного эпителия и превращения некоторых клеток этого эпителия в мигрирующие макрофаги, клетки пигментного эпителия участвуют в фагоцитозе расщепленных волокон мембраны Бруха. В неравномерно утолщенной мембране Бруха образуются единичные кистовидные полости и отслойка участками пигментного эпителия от мембраны Бруха. Это сопровождается выходом белков плазмы крови в субретинальное пространство и образованием мягких и твердых экссудатов (друз).

Мягкие и твердые экссудаты (друзы) образуются в результате нарушения тканевого обмена в хориоретинальной системе гематоофтальмического барьера. При этом белковые фракции плазмы крови проникают в субретинальную зону из хориоидального сосудистого бассейна.

На основании вышеизложенного материала можно констатировать, что патогенез дистрофии макулярной области сетчатки - это фактически поражение микрососудов и капилляров хориоидеи с последующим вовлечением в патологический процесс мембраны Бруха, пигментного эпителия сетчатки, а затем ее наружных и внутренних слоев. Это сопровождается выходом белков плазмы крови и тканевой жидкости в субретинальное пространство с образованием мягких и твердых экссудатов - друз.

Папиллярная система

На передней поверхности диска нет сплошной мембраны. Эту мембрану образуют астроциты со своими отростками. Она не сплошная, а имеет ячеистое строение. В эти ячейки глиальной мембраны проходят нервные волокна - аксоны ганглиозных клеток сетчатки.

В диске зрительного нерва нейроглиальные элементы представлены только клетками астроцитов. Олигодендроглиальные и микроглиальные элементы отсутствуют.

Слой нервных волокон сетчатки, самый внутренний ее слой, отделен от стекловидного тела лишь очень тонкой внутренней пограничной пластинкой. До краев диска доходят только слой нервных волокон и слои пигментного эпителия. Место не дошедших слоев сетчатки занимают элементы нейроглии в виде кольца. Это так называемая промежуточная, или интер-медиаторная, ткань Г. Кунта. Эта ткань непосредственно связана с глиальным решетчатым остовом диска.

Мембрана Бруха, ее ретинальная часть, также не доходит до края диска. Хориоидальная же часть мембраны Бруха вклинивается в зону диска в виде козырька. Диск зрительного нерва от хориоидеи отделяет слой астроглии. Это так называемая пограничная ткань Якоби. От слоев склеры стенка склерального канала отделена малозаметной фиброзной тканью. Она окружает диск и имеет связь с волокнами склеры. Это так называемая пограничная ткань Г. Эльшнига. Таким образом, промежуточная ткань Г. Кунта и пограничная ткань Г. Эльшнига изолируют зрительно-нервные волокна от внутриглазных оболочек и препятствуют соприкосновению этих структур.

Функциональные особенности ГОБ

В отличие от других органов человеческого организма значительные анатомо-функциональные образования глаза являются бессосудистыми образованиями (роговица, хрусталик, трабекулы передней камеры глаза, стекловидное тело). Они занимают большую часть всего глаза. Метаболизм в этих образованиях осуществляется за счет омывающей их водянистой влаги.

Другие структуры глаза, а именно радужка, цилиарное тело, хориоидея, сетчатка и зрительный нерв, являются структурами, метаболизм которых осуществляется за счет транскапиллярного обмена.

Именно поэтому длительное время под гематоофтальмическим барьером понималось образование водянистой влаги в глазу, ее циркуляция и нутритивная роль в метаболизме бессосудистых образований глаза. 

Если происходит потеря водянистой влаги во время хирургических операций на глазном яблоке, то образующаяся вторичная водянистая влага содержит значительно больше белка, чем нормальная камерная жидкость. Содержание белка в водянистой влаге также увеличивается при воспалительных процессах глаза вследствие повышенной проницаемости защитного гематоофтальмического барьера. При этих состояниях водянистая влага по составу приближается к плазме крови (плазматическая влага).

Процессы диффузии оказывают значительное влияние на состав водянистой влаги. Через гематоофтальмический барьер липорастворимые вещества проходят тем легче, чем выше оказывается их растворимость в жирах. Вещества, с молекулярной массой более 600 Да не проникают через гематоофтальмический барьер. Согласно исследованиям, водянистая влага содержит буферную систему, которая обеспечивает постоянство своей кислотности (pH) путем нейтрализации продуктов метаболизма внутриглазных тканей и клеток. О состоянии гематоофтальмического барьера можно судить в основном с позиций флюоресцентной ангиографии, а также клинических и функциональных исследований органа зрения.

Гематоофтальмический барьер при патологии

В клинике глазных болезней чаще всего наблюдаются заболевания, когда в болезненный процесс вовлекаются отдельные внутриглазные структуры, относящиеся к одной из трех гистогематических барьерных систем глаза с сохранением нормального внутриглазного давления.

Нарушение барьерных функций иридоцилиарной системы

Характерные проявления возникают при патологических состояниях, когда нарушается барьерная функция сосудов радужки. При этом вновь образованные сосуды уже не обладают необходимыми гистофункциональными свойствами и становятся проницаемыми. При рубеозе радужки патологическое развитие и рост новообразованных сосудов происходят в основном по ее передней поверхности. Новообразованные сосуды располагаются беспорядочно по всей передней поверхности радужки. Они растут в основном у зрачкового края и вблизи угла передней камеры. При флюоресцентной ангиографии из новообразованных сосудов происходит интенсивное пропотевание красителем ткани радужки. Если имеет место скопление новообразованных сосудов в пучки, тогда краситель профузно пропитывает ткань радужки.

Выраженные нарушения барьерных функций отмечаются при доброкачественных опухолях радужки. При этом сосуды, которые идут к опухоли, заполняются красителем раньше большинства нормальных сосудов. Сосуды опухоли обычно очень извиты. Краситель интенсивно пропотевает в опухоль. Окрашивание опухоли остается значительным и сравнительно длительно держится по сравнению с нормальной тканью радужки.

Нарушение барьерных функций хориоретинальной системы

Метод флюоресцентной ангиографии позволяет выявить патологическое состояние пигментного эпителия сетчатки и сосудов сетчатки. Очень характерно проявляются эти изменения при пигментной дегенерации сетчатки (пигментная абиотрофия сетчатки). Для этой патологии характерно отложение пигмента в сетчатке в виде костных телец.

При флюоресцентной ангиографии определяется мелкопятнистая или крупнопятнистая гиперфлюоресценция, которая образуется за счет атрофических изменений сегментного эпителия сетчатки. Определяется перераспределение пигмента в виде отдельных глыбок, расположенных в основном вдоль сосудов. В пораженных участках флюоресценция оказывается усиленной из-за окончатого дефекта в ПЭС. Пигментные образования в виде костных телец блокируют флюоресценцию крови в ретинальных и хориоидальных сосудах. Для этого заболевания характерны рассеивание и потеря пигмента клетками пигментного эпителия сетчатки. При этом очаги гипофлюоресценции или гиперфлюоресценции, которые соответствуют зонам деструкции или гиперплазии пигмента, создают довольно пеструю ангиографическую картину. Эта картина обусловлена локальной атрофией пигментного эпителия и хориокапиллярного слоя хориоидеи.

Нарушение барьерных функций папиллярной системы

Сосуды диска в норме, так же как и сосуды сетчатки, не пропускают флюоресцеин. Однако благодаря особенностям архитектоники тканей диска, когда хориоидея не доходит до края диска на 2 мм, происходит небольшое окрашивание диска красителем, просачивающимся из хориоидеи.

Слой, отделяющий диск от хориоидеи, состоит из астроглии и носит название "пограничная ткань Якоби". Слои сетчатки, кроме слоя нервных волокон и пигментного эпителия, не достигают края диска. Это пространство заполнено нейроглией, образуя так называемую ткань Кунта. Нейроглия Кунта тесно связана с глиальным решетчатым остовом диска. Кзади от пограничной ткани Якоби находится фиброзная ткань, тесно связанная со склерой. Эта зона фиброзной ткани носит название "пограничная ткань Эльшнига". Ретинальная часть мембраны Бруха также не доходит до края диска. На передней поверхности диска нет сплошной мембраны, в отличие от сетчатки, а имеется прослойка, состоящая из астроцитов. Она имеет ячеистое строение. Через эти ячейки проходят аксоны ганглиозных клеток сетчатки.

При застойном диске зрительного нерва капилляры на диске расширяются и пропускают флюоресцеин, при этом диск окрашивается красителем. Вены сетчатки в парапапиллярной области расширены. Окрашивание и пропотевание флюоресцеином в ткани диска и окружающую сетчатку оказываются хорошо видимыми в артериовенозную фазу. В артериовенозную фазу ДЗН флюоресцирует в результате наличия красителя в капиллярной сети диска, а также проникновения красителя из окружающего диск хориокапиллярного слоя. В позднюю фазу сохраняется окрашивание диска. При застойном диске чем больше проявляется его отек, тем интенсивнее происходит пропитывание тканей диска флюоресцеином.

Зоны диска своими сложнейшими физиологическими мсханизмами сдерживают значительный перепад внутриглазного давлении и внутричерепного давления (гидростатическое давление ВЧД в два раза меньше, чем ВГД). Этот перепад является физиологической нормой для обеих полостей. Изменение гидростатического давления в ту или другую сторону ведет к патологическим изменениям в тканях диска зрительного нерва.

Механическое нарушение гематоофтальмического барьера

Значительно нарушается барьерная функция в тех случаях, когда вскрывается полость глаза (хирургические операции, проникающие травмы и др.). При этом за счет снижения ВГД происходят нарушения во всех трех системах гематоофтальмического барьера (иридоцилиарной, хориоретинальной, папиллярной). Даже 2-3 мм парацентез в области лимба приводит к появлению во вторичной влаге передней камеры плазменных белков крови.

Чем скорее происходит герметизация глаза, тем быстрее восстанавливаются функции гематоофтальмического барьера. При полостных операциях на глазном яблоке, факоэмульсификации и лазерных воздействиях на сетчатку значительно нарушается функция гематоофтальмического барьера.

  • так, при панретинальной лазеркоагуляции сетчатки при диабетической ретинопатии восстановление функции гематоофтальмического барьера происходит по прошествии 20 дней после воздействия.
  • после одномоментной экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ, сочетающейся со сквозной кератопластикой восстановление проницаемости наблюдалось только через 6 мес после операции,
  • после факоэмульсификации - через 28 дней после операции.

Особенно показательны изменения физиологической гистогематической системы при гипотонии глаза в результате нарушения целостности его наружной капсулы. Известно, что парацентез сильно увеличивает выход протеина во вновь образованную водянистую влагу. Вначале возникает активная артериовенозная гиперемия сетчатки и диска зрительного нерва. Происходит увеличение кровенаполнения артерий, артериол, капилляров и вен. Повышение внутрикапиллярного давления крови вызывает усиленную фильтрацию жидкости через стенки капилляров и накопление ее в тканях диска. В результате гипергидратации диска и ретроградного движения жидкости от зрительного нерва в сторону глаза может возникнуть явление застойного диска зрительного нерва. После хирургического устранения гипотонии глаза и нормализации ВГД описанные изменения со стороны глазного дна исчезают в течение нескольких суток. 

Проникновение лекарственных веществ через гематоофтальмический барьер

Любое лекарственное средство, для того чтобы оказать лечебное действие, должно проникнуть в патологически измененные ткани и клетки глаза. 

Гематоофтальмический барьер чрезвычайно избирательно пропускает к тканям и клеткам глаза лекарственные средства, которые физиологически являются не адекватными тканям глаза. Лекарственные средства поэтому могут проникать через гематоофтальмический барьер хорошо, частично, почти полностью или же полностью задерживаться барьерными структурами глаза.

Вместе с тем установлено, что проникновение лекарственных средств усиливается при ослаблении защитных функций гематоофтальмического барьера в зависимости от характера, степени выраженности патологического процесса (отек, воспаление, травма, опухоли и др.). Показательным примером служит проникновение через гематоофтальмический барьер 10 % раствора флюоресцеина. При нормальном функционировании тканей, не затронутых патологическим процессом, флюоресцеин полностью задерживается гематоофтальмическим барьером. При различных патологических состояниях тканей глаза флюоресцеин проникает через гематоофтальмический барьер в пораженные ткани глаза.

Основной целью лечения является создание оптимальной концентрации лекарственного вещества в очаге заболевания и в течение определенного времени. Диапазон концентрации ограничен минимальной эффективной терапевтической дозой и максимальной дозой лекарства.

На переход лекарственных веществ из крови в клетки тканей оказывают влияние величина и физико-химические свойства молекул вещества, а также свойства биомембран клеток, через которые эти молекулы проходят.

Липидорастворимые вещества легко проходят через клеточные мембраны. Скорость прохождения их тем больше, чем выше так называемый коэффициент распределения масло-вода. Под этим показателем имеется в виду коэффициент растворимости вещества в масле и соответственно в воде.

Клеточные мембраны практически непроницаемы для крупных молекул, например протеина, инулина, декстрана. Вещества, связанные с протеинами сыворотки крови, не проходят или очень трудно проходят через клеточные мембраны. Небольшие и хорошо растворимые в воде молекулы веществ, такие как креатинин, глюкоза и другие углеводы, проходят в большом количестве.

После системного применения концентрация лекарственных веществ в жидкостях и тканях глаза оказывается невысокой. Это небольшое поступление лекарств в полость глаза связано с наличием типичных барьеров и большого объема неваскуляризированных тканей (роговица, хрусталик, стекловидное тело).

В отношении лекарственных веществ наиболее изучена функция барьера "кровь-водянистая влага". Для этого в эксперименте на животных извлекали водянистую влагу из передней камеры глаза и сравнивали концентрацию лекарственного вещества в ней с предшествующей концентрацией лекарства в крови. Оказалось, что доля перехода лекарственного вещества в водянистую влагу связана с растворимостью его в липидах.

Проницаемость лекарств в бессосудистые ткани глаза

Роговая оболочка. Поступление лекарственных веществ в роговую оболочку после системного применения происходит из водянистой влаги, капилляров лимба и слезной жидкости. Камерная влага является основным источником поступления лекарственных веществ в роговицу.

Хрусталик. Водянистая влага является источником поступления лекарственных веществ в хрусталик, поэтому имеют значение концентрация лекарства в камерной влаге и проницаемость капсулы хрусталика. Капсула хрусталика свободно проницаема для веществ с низкой молекулярной массой. Молекулы большей величины, такие как протеины сыворотки крови, кристаллины и др., могут проходить через капсулу только до определенного размера. Повышенное содержание аминокислот в хрусталике, по сравнению с водянистой влагой, объясняется активным транспортом аминокислот.

Стекловидное тело. В стекловидном теле концентрация лекарственных веществ, по сравнению с водянистой влагой, значительно меньше. Это связано с медленным течением диффузионных процессов в стекловидном теле. Между задней камерой глаза и стекловидным телом нет барьера. Также барьер отсутствует между стекловидным телом и сетчаткой. Диффузия лекарственных веществ осуществляется из задней камеры глаза в переднюю камеру и стекловидное тело.

Концентрация лекарственных веществ в экстраваскулярных тканях сетчатки всегда очень небольшая из-за плохой проницаемости стенки капилляров сетчатки. Эндотелиальный слой капилляров сетчатки не имеет фенестр (окон), и клетки эндотелия капилляров плотно примыкают друг к другу, что значительно затрудняет диффузию лекарственных веществ через стенку капилляров в стекловидное тело. Однако этот барьер становится значительно проходимее при патологических процессах на глазном дне.

В стекловидное тело, так же как и в водянистую влагу, лучше проходят липоидорастворимые вещества. Хорошо липоидорастворимый антибиотик доксициклин проходит гораздо лучше мало липоидорастворимого тетрациклина.