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首頁小龍醫師館歷期生理學-角膜的解剖生理,基礎醫學教室

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篇名
生理學-角膜的解剖生理,基礎醫學教室
重要考點 角膜具有透明、無血管和感覺神經豐富的特點。角膜主要由三叉神經(Trigeminal nerve)的眼支來支配。營養及代謝由角膜緣輪部(limbus)血管網、房水及淚液負責。
說明
(定義)

角膜(Cornea)是眼睛最前面的凸形高度透明物質,覆蓋虹膜、瞳孔及前房,角膜表面有一層淚膜.含有一定比例的粘蛋白、水分和脂質,具有防止角膜乾燥、保持平滑及光學特性功能。一個正常成人的角膜厚度約500~600μm,橫徑11.5~12mm,垂直徑10.5~11mm;當直徑<10mm或>13mm者為異常。角膜前、後表面曲率半徑分別為7.7mm及6.8mm。屈光力前為+48.83D,後為-5.88D,總屈光力+43D,占眼球屈光力的70%。屈光指數1.376。

角膜具有透明、無血管和感覺神經豐富的特點。角膜的感覺神經十分豐富,主要由三叉神經(Trigeminal nerve)的眼支經睫狀神經(ciliary nerve)分布到角膜,神經穿過前彈力層,在基底細胞的基底膜附近失去髓鞘進入上皮層,對觸痛覺最為敏感。營養主要來自角膜緣血管網、房水及淚液,而代謝所需的氧約80%來自空氣,15%來自角膜緣血管網,5%來自房水。

(分層)

角膜從結構上由外而內依次分為5 層:上皮細胞層、前彈力層(Bowman層)、基質層、後彈力層(Descemet膜)、內皮細胞層。角膜為了保持透明,所以沒有血管,必須透過淚液及房水獲得營養及氧氣(transparency is of prime importance the cornea does not have blood vessels; it receives nutrients via diffusion from the tear fluid through the outside surface and the aqueous humour through the inside surface)。白蛋白是哺乳動物角膜中最豐富的蛋白質成分(The most abundant soluble protein in mammalian cornea is albumin)。

分層 厚度 說明
上皮細胞層
Epithelium
50μm
(占角膜總厚度的10%)
  1. 一種非角化鱗狀上皮(non-keratinized stratified squamous epithelium),由前向後可見表層細胞(superficial cells)、翼狀細胞(wing cells)、基底細胞分布(basal cells)6層組成;翼狀細胞與表層細胞間主要為橋粒(desmosomes)連接和粘連斑(maculae occludentes),形成緻密的屏障,基底細胞底部有一層基底膜,是上皮細胞的產物,兩者間以半橋粒(half-desmosomes)相連接
  2. 損傷及雷射屈光角膜切削術(PRK)後後可快速由基底細胞再生補充(regenerated by multiplication in the basal layer),48~72小時內即可修復
  3. 此層若水腫或不完整時,破壞了角膜的平滑氣液介面,可影響視覺折射率,降低視力(Irregularity or edema of the corneal epithelium disrupts the smoothness of the air/tear-film interface, the most significant component of the total refractive power of the eye, thereby reducing visual acuity)
前彈力層
Anterior elastic lamina
8~14μm 又稱Bowman層,主要由Ⅰ型膠原纖維(type I collagen fibrils)構成的無細胞的薄膜(not a membrane but a condensed layer of collagen),不能與基質層分離。此層只在靈長類可見。此層抵抗力弱,易被損傷,無再生能力。PRK術後此層消失,LASIK術後此層可完整保留
基質層
substantia propria
(stroma)
500μm
占角膜總厚度90%
  1. 透明、無血管,不會再生,就是因為不能再生,可以保證穩定的屈光度。
  2. 主要由200層的Ⅰ、Ⅳ型膠原纖維薄板結構 (approximately 200 layers of mainly type I collagen fibrils),類似書籍,一頁一頁排列規整(They are parallel and are superimposed like book pages),每一層厚度約1.5-2.5μm,各層互相成一定角度重疊,其間有角質細胞(regularly arranged collagen fibers along with sparsely distributed interconnected keratocytes),並含有豐富的透明質酸和粘多糖
  3. PRK手術後可激活基質細胞增生,細胞外基質合成,上皮下新膠原纖維合成(以Ⅶ型膠原為主)
後彈力層
(Descemet膜)
Posterior elastic lamina (Descemet’s membrane)
10~12μm Descemet 膜由內皮細胞分泌產生的較堅硬透明的均質膜,能輕易從基質層分離,具彈性、較堅韌,對機械張力和微生物有較強的抵抗力,損傷後可以再生
內皮細胞層
Endothelium of the anterior chamber
5μm 直接與房水接觸,由一層六角形扁平細胞所構成,總數約為50萬個,隨著年齡增加而減少,不能再生,只能靠鄰近細胞擴張和移行填補缺損區。內皮細胞內線粒體豐富(mitochondria-rich cells),有主動液泵功能,正常情況下,房水不能透過此層滲入到角膜組織中,具有角膜房水屏障能力,此對於角膜保持正常厚度和透明性極其重要。若角膜內皮細胞失去代償功能,可造成角膜水腫和大泡性角膜病變
相關考題
(問題來了)以下試題摘自考選部醫師專技考試題目

<96-1-14> 有關眼角膜的組織生理,下列敘述何者錯誤?

  1. 由大小一致之膠原纖維,排列成整齊規則的層狀結構
  2. 包曼氏層(Bowman’s layer)是角膜上皮層(epithelium)之基底膜(basement membrane)
  3. 角膜的氧氣供應來源主要來自大氣層,少量則來自輪部血管
  4. 除了輪部(limbus)以外,正常的角膜不含血管及淋巴組織,因此角膜移植時較不易發生排斥現象
解答:A & B

<100-2-35> 有關眼球之角膜(cornea),下列敘述何項錯誤?

  1. 角膜不具有神經末梢(nerve ending)
  2. 角膜的所有代謝交換(metabolic exchange)主要發生於角膜內皮(corneal endothelium)
  3. 角膜包括五層結構,其中Descemet’s membrane與Bowman’s membrane屬於非細胞層
  4. 角膜上皮(corneal epithelium)細胞具有很高之再生能力(regenerative capacity)
解答:A
歷期 20150112 (4期)
關鍵詞 角膜、上皮細胞層、前彈力層、基質層、後彈力層、內皮細胞層
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