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 ～ 600 μ m ， 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。
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 |
50 μ m ( 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 |
8~14 μ m |
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) |
500 μ m 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 (Descemets membrane) |
10~12 μ m |
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 |
5 μ m |
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 |
- 由大小一致之膠原纖維，排列成整齊規則的層狀結構
- 包曼氏層（ Bowmans layer ）是角膜上皮層（ epithelium ）之基底膜（ basement membrane ）
- 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
- 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
- 角膜不具有神經末梢（ nerve ending ）
- 角膜的所有代謝交換（ metabolic exchange ）主要發生於角膜內皮（ corneal endothelium ）
- 角膜包括五層結構，其中 Descemets membrane 與 Bowmans membrane 屬於非細胞層
- 角膜上皮（ corneal epithelium ）細胞具有很高之再生能力（ regenerative capacity ）