94071-1S.PPT

Anatomie und

Physiologie des

vorderen Augenabschnittes

Anatomie und

Physiologie des

vorderen Augenabschnittes

94071-2S.PPT

AnatomieAnatomie

94071-3S.PPT

HornhautHornhaut

94071-4S.PPT

10.6 mm 11.7 mm

11.5 mm

(nach Hogan et al., 1971)

94071-5S.PPT

Die cornea (Hornhaut HH)

ist nicht symmetrisch

und

die Krümmung der Hornhaut flacht nach außen ab.

Die cornea (Hornhaut HH)

ist nicht symmetrisch

und

die Krümmung der Hornhaut flacht nach außen ab.

94071-6S.PPT

• Meniskus

• Nicht in jedem Meridian rotationssymmetrisch

• Zentralradius der Vorderfläche 7,8 mm

• Zentraler Rückflächenradius 6.5 mm

• Brechungsindex 1,376

- optisch inhomogen

- nGrundsubstanz = 1,354; nKollagen = 1,47

• Meniskus

• Nicht in jedem Meridian rotationssymmetrisch

• Zentralradius der Vorderfläche 7,8 mm

• Zentraler Rückflächenradius 6.5 mm

• Brechungsindex 1,376

- optisch inhomogen

- nGrundsubstanz = 1,354; nKollagen = 1,47

HH-FormHH-Form

94071-7S.PPT

• 78% Wasser

• 15% Kollagen

• 5% andere Bestandteile

• 1% GAG (Grundmaterial – Glycosaminglykane)

• Epithel 10% des Gewichtes

• 78% Wasser

• 15% Kollagen

• 5% andere Bestandteile

• 1% GAG (Grundmaterial – Glycosaminglykane)

• Epithel 10% des Gewichtes

HHHH

94071-8S.PPT

• Regelmäßig und glatt

• Substrat des Tränenfilms TF

• Regelmäßig und glatt

• Substrat des Tränenfilms TF

EPITHELEPITHEL

94071-9S.PPT

• 50 μm dick

• 5-schichtige Struktur

- Schuppenzellen (Oberfläche)

- Flügelzellen

- säulenartige Basalzellen

• 50 μm dick

• 5-schichtige Struktur

- Schuppenzellen (Oberfläche)

- Flügelzellen

- säulenartige Basalzellen

EPITHELEPITHEL

• Zellerneuerung (von Grundschicht zur Oberfläche) Tage

• Zellerneuerung (von Grundschicht zur Oberfläche) Tage

94071-10S.PPT

Zellen an der Oberfläche (2 Schichten)• dünn• schuppig• überlappende polygonale Zellen

Zellen an der Oberfläche (2 Schichten)• dünn• schuppig• überlappende polygonale Zellen

EpithelzellenEpithelzellen

Flügelzellen (2 Schichten)• bedeckt die Basalzellen• ‘Flügel’ stehen in den Raum zwischen den

Basalzellen

Flügelzellen (2 Schichten)• bedeckt die Basalzellen• ‘Flügel’ stehen in den Raum zwischen den

Basalzellen

Basalzellen• am tiefsten• säulenförmig• halbkugelartige Vorderfläche

Basalzellen• am tiefsten• säulenförmig• halbkugelartige Vorderfläche

94071-11S.PPT

• Melanozyten (peripheres Epithel)

• Makrophagen

• Lymphozyten

• Melanozyten (peripheres Epithel)

• Makrophagen

• Lymphozyten

Weitere ZellenWeitere ZellenBasalmembranBasalmembran

94071-12S.PPT

• Befinden sich auf der Vorderfläche der Epithelzellen

• Verantwortlich für die Haftung des Tränenfilms TF?

• Befinden sich auf der Vorderfläche der Epithelzellen

• Verantwortlich für die Haftung des Tränenfilms TF?

Mikroplicae und MikrovilliMikroplicae und Mikrovilli

94071-13S.PPT

• Schicht zwischen dem Epithel und der Bowman´schen Membran

• Dicke 10-65 nm

• Schicht zwischen dem Epithel und der Bowman´schen Membran

• Dicke 10-65 nm

BasalmembranBasalmembran

94071-14S.PPT

• Ohne Zellen

• Differenziertes vorderes Stroma

• Hauptsächlich Kollagen, etwas Grundsubstanz

• Kollagenfasern zufällig verteilt

• Ohne Zellen

• Differenziertes vorderes Stroma

• Hauptsächlich Kollagen, etwas Grundsubstanz

• Kollagenfasern zufällig verteilt

Bowman´sche MembranBowman´sche Membran

94071-15S.PPT

• 0,50 mm dick

• (90% der HH-Dicke, vorwiegend Kollagenlamellen)

• Enthält 2-3% Keratozyten (Fibroblasten) und ungefähr 1% Grundsubstanz

• 0,50 mm dick

• (90% der HH-Dicke, vorwiegend Kollagenlamellen)

• Enthält 2-3% Keratozyten (Fibroblasten) und ungefähr 1% Grundsubstanz

STROMASTROMA

94071-16S.PPT

• Sehr hydrophil

Verantwortlich für:

• exakten Abstand der Fibrillen

• H2O Aufnahme und Bindung

(weil hydrophil)

• Sehr hydrophil

Verantwortlich für:

• exakten Abstand der Fibrillen

• H2O Aufnahme und Bindung

(weil hydrophil)

Grundsubstanz (GAG)Grundsubstanz (GAG)

94071-17S.PPT

• Befinden sich zwischen Kollagenlamellen

• Dünne, flache Zellen mit 10 µm im Durchmesser

• 5-50 µm interzellularer Abstand

• Interzellulär durch Hemidesmosomen verbunden

• Befinden sich zwischen Kollagenlamellen

• Dünne, flache Zellen mit 10 µm im Durchmesser

• 5-50 µm interzellularer Abstand

• Interzellulär durch Hemidesmosomen verbunden

KeratozytenKeratozyten

94071-18S.PPT

• Bindegewebsfasern in dichtem, regelmäßigen Abstand

• Stabile Kollagenfibrillen

• Regelmäßige Anordnung ist wichtig für die Transparenz

• Bindegewebsfasern in dichtem, regelmäßigen Abstand

• Stabile Kollagenfibrillen

• Regelmäßige Anordnung ist wichtig für die Transparenz

Stromale LamellenStromale Lamellen

94071-19S.PPT

• 200 - 250 Lamellen mit einander verbunden

Dicke: 2 µm

Breite: 9-260 µm

Länge: 11,7 mm

• 200 - 250 Lamellen mit einander verbunden

Dicke: 2 µm

Breite: 9-260 µm

Länge: 11,7 mm

Stromale LamellenStromale Lamellen

94071-20S.PPT

Parallel zu(r):

• HH-Oberfläche

• zueinander

Parallel zu(r):

• HH-Oberfläche

• zueinander

Anordnung der LamellenAnordnung der Lamellen

94071-21S.PPT

• 10-12 µm

• Strukturlos

• Geringfügig elastisch

• Geschützt durch das Endothel

• Sehr regelmäßig angeordnete Schicht

• Grundschicht des Endothels

• 10-12 µm

• Strukturlos

• Geringfügig elastisch

• Geschützt durch das Endothel

• Sehr regelmäßig angeordnete Schicht

• Grundschicht des Endothels

Descemet´sche MembranDescemet´sche Membran

94071-22S.PPT

• Periodisch auftretende Verdickungen der Descemet’schen Membran

• Kann in die vordere Augenkammer hineinragen

• Periodisch auftretende Verdickungen der Descemet’schen Membran

• Kann in die vordere Augenkammer hineinragen

“HASSALL-HENLE WARTS”“HASSALL-HENLE WARTS”

94071-23S.PPT

Posteriore periphere HHPosteriore periphere HH

Stroma

Endothelzelle

ZellkerneVerdünntes und verändertes

Endothel über den H-H

Kammer-wasser

H-H = Hassall-Henle Verdickungen (Bläschen)

Einfallendes Licht geht der Beobachtung verloren (erscheint schwarz)

Descemet'scheMembran

EndothelH-HH-HH-H

94071-24S.PPT

• Nur eine Zellschicht

• 500.000 meist hexagonale Zellen

• 18-20 µm Durchmesser

• 5 µm dick

• Nicht regenerationsfähig

• Nur eine Zellschicht

• 500.000 meist hexagonale Zellen

• 18-20 µm Durchmesser

• 5 µm dick

• Nicht regenerationsfähig

ENDOTHELENDOTHEL

94071-25S.PPT

• Zentral angeordnet

• In jungen Jahren gleichförmig und gleichmäßig verteilt

• Zentral angeordnet

• In jungen Jahren gleichförmig und gleichmäßig verteilt

Zellkerne im EndothelZellkerne im Endothel

94071-26S.PPT

• Degeneration und fehlende Regeneration

- Gleichförmigkeit geht verloren

- reduzierte Dicke

• Polymegathismus

• Degeneration und fehlende Regeneration

- Gleichförmigkeit geht verloren

- reduzierte Dicke

• Polymegathismus

Altersbedingte ZellveränderungenAltersbedingte Zellveränderungen

94071-27S.PPT

• Reich an Organellen - aktive Transporter (aktive Pumpen)

• Proteinsynthese für sekretorische Zwecke

• Große Anzahl an Mitochondrien

• Mitochondrien noch zahlreicher um Zellkerne

• Reich an Organellen - aktive Transporter (aktive Pumpen)

• Proteinsynthese für sekretorische Zwecke

• Große Anzahl an Mitochondrien

• Mitochondrien noch zahlreicher um Zellkerne

EndothelzellenEndothelzellen

94071-28S.PPT

• Periphere HH (und Lederhaut nah am Schlemm’schen Kanal) wird durch Gefäße rund um die HH versorgt

• Untergeordnete Rolle bei der Versorgung

• Rest der HH ist gefäßfrei

• Periphere HH (und Lederhaut nah am Schlemm’schen Kanal) wird durch Gefäße rund um die HH versorgt

• Untergeordnete Rolle bei der Versorgung

• Rest der HH ist gefäßfrei

Randschlingennetz der HHRandschlingennetz der HH

94071-29S.PPT

• Eine der am stärksten sensorisch innervierten Bereiche des Körpers

• Nervus ophthalmicus, Ast des nervus trigeminus (N 5)

• Nervenfasern können bei Ödemen deutlicher sichtbar werden

• Eine der am stärksten sensorisch innervierten Bereiche des Körpers

• Nervus ophthalmicus, Ast des nervus trigeminus (N 5)

• Nervenfasern können bei Ödemen deutlicher sichtbar werden

Innervation der HHInnervation der HH

94071-30S.PPT

• Sensorisch

• Parasympathisch

• Sympathische Innervation?

• Sensorisch

• Parasympathisch

• Sympathische Innervation?

Physiologische Aspekte der HH-NervenPhysiologische Aspekte der HH-Nerven

94071-31S.PPT

Bindehaut - KonjunktivaBindehaut - Konjunktiva

94071-32S.PPT

• Muköse Membran

• Transparent

• Muköse Membran

• Transparent

Bindehaut BHBindehaut BH

94071-33S.PPT

Umfasst:

• Schicht auf dem Augapfel bis Limbus

• obere und untere Fornix

• innere Schicht des Unter- und Oberlides

• Haut der Lidkante

• grenzt an HH-Epithel am Limbus

• grenzt an Tränenpünktchen

Umfasst:

• Schicht auf dem Augapfel bis Limbus

• obere und untere Fornix

• innere Schicht des Unter- und Oberlides

• Haut der Lidkante

• grenzt an HH-Epithel am Limbus

• grenzt an Tränenpünktchen

BindehautBindehaut

94071-34S.PPT

Dimensionen der BHDimensionen der BH

14 - 16 mm

9 - 11 mm

5

(nach Whitnall & Ehlers, 1965)

94071-35S.PPT

• Lose

- frei beweglich/ verschiebbar

• Am dünnsten über der Tenon’schen Kapsel

• Lose

- frei beweglich/ verschiebbar

• Am dünnsten über der Tenon’schen Kapsel

BindehautBindehaut

94071-36S.PPT

• Palpebral

• Fornix

• Bulbär

• Plica

• Karunkel

• Palpebral

• Fornix

• Bulbär

• Plica

• Karunkel

Einteilung der BHEinteilung der BH

94071-37S.PPT

BH setzt sich aus zwei Schichten zusammen:

• Epithel

• Stroma

BH setzt sich aus zwei Schichten zusammen:

• Epithel

• Stroma

94071-38S.PPT

• 5-schichtige HH-Epithel geht am Limbus in ein 10-15-schichtiges BH-Epithel über

• Anzahl der Flügelzellen erhöht

• Oberfläche nicht so glatt wie die der HH

• Basalmembran vorhanden

• Oberflächliche Zellen mit Microplica und Mikrovilli

• 5-schichtige HH-Epithel geht am Limbus in ein 10-15-schichtiges BH-Epithel über

• Anzahl der Flügelzellen erhöht

• Oberfläche nicht so glatt wie die der HH

• Basalmembran vorhanden

• Oberflächliche Zellen mit Microplica und Mikrovilli

Epithel der BHEpithel der BH

94071-39S.PPT

• Unregelmäßige Ansammlungen von Kollagenbündeln

• Bündel sind nahezu parallel zur Oberfläche

• Zahlreiche Fibroblasten

• Einige immunologische Zellen vorhanden

• Unregelmäßige Ansammlungen von Kollagenbündeln

• Bündel sind nahezu parallel zur Oberfläche

• Zahlreiche Fibroblasten

• Einige immunologische Zellen vorhanden

Stroma der BHStroma der BH

94071-40S.PPT

• Becherzellen

• Wolfring´sche Drüsen

• Krause´sche Drüsen

• Henlesche Krypten (Tarsus)

• Becherzellen

• Wolfring´sche Drüsen

• Krause´sche Drüsen

• Henlesche Krypten (Tarsus)

Drüsen der BHDrüsen der BH

94071-41S.PPT

• Palpebrale Abzweigungen der nasalen und lacrimalen Arterien der Lider

- größere Abzweigungen formen periphere, marginal arterielle Arkaden

- periphere Arkade des Unterlides nicht immer sichtbar

• Anteriore Ziliararterien

• Palpebrale Abzweigungen der nasalen und lacrimalen Arterien der Lider

- größere Abzweigungen formen periphere, marginal arterielle Arkaden

- periphere Arkade des Unterlides nicht immer sichtbar

• Anteriore Ziliararterien

Gefäße der BHGefäße der BH

94071-42S.PPT

• Übergangszone zwischen HH und BH/ Sklera

• Anatomischer Bezugspunkt

• Übergangszone zwischen HH und BH/ Sklera

• Anatomischer Bezugspunkt

LIMBUSLIMBUS

94071-43S.PPT

5-schichtiges Epithel

Bowman’sche Membran

Stroma

5-schichtiges Epithel

Bowman’sche Membran

Stroma

LimbusLimbus

10-15-schichtiges Epithel

Stroma und Tenon’sche Kapsel

Sklera

10-15-schichtiges Epithel

Stroma und Tenon’sche Kapsel

Sklera

HHHH BHBH

94071-44S.PPT

Becherzellen

Melanozyten

Blutgefäße

Becherzellen

Melanozyten

Blutgefäße

Epithel am LimbusEpithel am Limbus

BHBHHHHH LimbusLimbus

94071-45S.PPT

Tiefe:

Breite:

Tiefe:

Breite:

Dimensionen des LimbusDimensionen des Limbus

1,0 mm

1,5 mm (horizontal)

2,0 mm (vertikal)

1,0 mm

1,5 mm (horizontal)

2,0 mm (vertikal)

94071-46S.PPT

Funktion des LimbusFunktion des Limbus

• Versorgungsaufgabe

• Abfluss des Kammerwassers

• Versorgungsaufgabe

• Abfluss des Kammerwassers

94071-47S.PPT

Limbale BlutgefäßeGefäßtypen

Limbale BlutgefäßeGefäßtypen

• Terminale Arterien

• “Recurrent” Arterien

• Terminale Arterien

• “Recurrent” Arterien

94071-48S.PPT

SKLERASKLERA

94071-49S.PPT

SKLERASKLERA

• Annähernd kugelförmig

• Kollagenhaltig

• Relativ gefäßfrei

• Relativ inaktiver Metabolismus

• Fest und widerstandsfähig

• Annähernd kugelförmig

• Kollagenhaltig

• Relativ gefäßfrei

• Relativ inaktiver Metabolismus

• Fest und widerstandsfähig

94071-50S.PPT

SKLERAZusammensetzung

SKLERAZusammensetzung

• 65% H2O (z. Vergl. HH 72-82%)

Trockengewicht:

• 75% Kollagen

• 10% andere Proteine

• 1% GAG (z. Vergl. HH 4%) * Irreguläre Zusammensetzung von Kollagen

ergibt ein undurchsichtiges Gewebe

• 65% H2O (z. Vergl. HH 72-82%)

Trockengewicht:

• 75% Kollagen

• 10% andere Proteine

• 1% GAG (z. Vergl. HH 4%) * Irreguläre Zusammensetzung von Kollagen

ergibt ein undurchsichtiges Gewebe

94071-51S.PPT

SKLERADimensionenSKLERA

Dimensionen• Annähernd kugelförmig• 22 mm im Durchmesser• >80% der Oberfläche des Augapfels• Dicke

- 0,8 mm am Limbus- 0,6 mm vor der Sehne der geraden Augenmuskeln- 0,3 mm hinter dem Ansatz der geraden

Augenmuskeln- 0,4-0,6 mm am Äquator des Augapfels- 1,0 mm am Sehnervenkopf

• Annähernd kugelförmig• 22 mm im Durchmesser• >80% der Oberfläche des Augapfels• Dicke

- 0,8 mm am Limbus- 0,6 mm vor der Sehne der geraden Augenmuskeln- 0,3 mm hinter dem Ansatz der geraden

Augenmuskeln- 0,4-0,6 mm am Äquator des Augapfels- 1,0 mm am Sehnervenkopf

94071-52S.PPT

(nach Duke-Elder, 1961)(nach Duke-Elder, 1961)0,50,5

0,60,6

10,6 10,6

11,6 11,6

bis bis 11,6 11,6 3,0 3,0

3,5 3,5 bis bis

1,5 1,5

2,0 2,0 bis bis

0,8 0,8

0,30,3

1,0 1,0

94071-53S.PPT

TränendrüseTränendrüse

94071-54S.PPT

TränendrüseTränendrüse

• Befindet sich unter superior-temporalen Orbitaknochen

• In der fossa (Grube) lacrimalis

Durch den oberen Lidheber geteilt in:

• Orbitalen Teil (größer, höher)

• Palpebralen Teil (kleiner, tiefer)

• Befindet sich unter superior-temporalen Orbitaknochen

• In der fossa (Grube) lacrimalis

Durch den oberen Lidheber geteilt in:

• Orbitalen Teil (größer, höher)

• Palpebralen Teil (kleiner, tiefer)

94071-55S.PPT

TränendrüseTränendrüseSuperiorer Rand

der Orbita

Lateraler Verlauf des Lidhebers

Palpebraler Teil der Tränendrüse

Lateraler Verlauf des Lidhebers

Inferiorer Rand der OrbitaCommunicating branch of zygomaticotemporal nerve (N5)

Lacrimal nerve (N5)

Lidheber

Superior rectus

Orbitaler Teil der Tränendrüse

Inkompletter Schnitt (schräg) von superior nach temporalInkompletter Schnitt (schräg) von superior nach temporal

94071-56S.PPT

TränendrüseTränendrüse

• 12 Tränengänge

- 2-5 aus dem oberen orbitalen Teil

- 6-8 aus dem unteren palpebralen Teil

• Münden in die superiore palpebrale BH

• 12 Tränengänge

- 2-5 aus dem oberen orbitalen Teil

- 6-8 aus dem unteren palpebralen Teil

• Münden in die superiore palpebrale BH

94071-57S.PPT

Akzessorische TränendrüsenKrause´sche Drüsen

Akzessorische TränendrüsenKrause´sche Drüsen

• Vergleichbare Struktur wie Tränendrüse

• In der Schleimhaut (BH) nahe Fornix

• 20 im Oberlid, 8 im Unterlid

• Lateral zahlreicher

• Unterstützen die wässrige Phase des TF (Grundsekretion)

• Vergleichbare Struktur wie Tränendrüse

• In der Schleimhaut (BH) nahe Fornix

• 20 im Oberlid, 8 im Unterlid

• Lateral zahlreicher

• Unterstützen die wässrige Phase des TF (Grundsekretion)

94071-58S.PPT

Akzessorische TränendrüsenWolfring´sche Drüsen

Akzessorische TränendrüsenWolfring´sche Drüsen

• Vergleichbare Struktur wie Tränendrüse

• Nahe der oberen Grenze des Tarsus

• Unterstützen die wässrige Phase des TF (Grundsekretion)

• Vergleichbare Struktur wie Tränendrüse

• Nahe der oberen Grenze des Tarsus

• Unterstützen die wässrige Phase des TF (Grundsekretion)

94071-59S.PPT

Akzessorische TränendrüsenZeis´sche Drüsen

Akzessorische TränendrüsenZeis´sche Drüsen

• Talgdrüsen

• Verbunden mit Geißeln (Follikel)

• Unterstützt zum Teil die Lipidschicht

• Talgdrüsen

• Verbunden mit Geißeln (Follikel)

• Unterstützt zum Teil die Lipidschicht

94071-60S.PPT

Akzessorische TränendrüsenMeibomsche Drüsen

Akzessorische TränendrüsenMeibomsche Drüsen

• Talgdrüsen

• Hauptversorgung der Lipidschicht

• 25 im Oberlid, 20 im Unterlid (kürzer)

• Verhindern den Überlauf von Tränenflüssigkeit

• Talgdrüsen

• Hauptversorgung der Lipidschicht

• 25 im Oberlid, 20 im Unterlid (kürzer)

• Verhindern den Überlauf von Tränenflüssigkeit

94071-61S.PPT

Akzessorische Tränendrüsen Henlesche Krypten (Tarsus)

Akzessorische Tränendrüsen Henlesche Krypten (Tarsus)

• Sekretion in die superiore periphere palpebrale BH

• Muköse Krypten

• Sekretion in die superiore periphere palpebrale BH

• Muköse Krypten

94071-62S.PPT

Akzessorische Tränendrüsen Becherzellen

Akzessorische Tränendrüsen Becherzellen

• Unizellulare sero-muköse Drüsen

• Im Epithel der BH

• Ermöglichen die Muzinschicht

• Zellerneuerung nach einmaliger Entladung

• Unizellulare sero-muköse Drüsen

• Im Epithel der BH

• Ermöglichen die Muzinschicht

• Zellerneuerung nach einmaliger Entladung

94071-63S.PPT

TränenfilmTränenfilm

94071-64S.PPT

Verteilung der TränenflüssigkeitVerteilung der Tränenflüssigkeit

• Durch Lidbewegung

• Durch Bewegung des Augapfels

• Formung des Tränensees

• Jeder Lidschlag erneuert den TF

• Durch Lidbewegung

• Durch Bewegung des Augapfels

• Formung des Tränensees

• Jeder Lidschlag erneuert den TF

94071-65S.PPT

TränenflussTränenfluss

Tränenfluss unterstützt durch:

• Gefäßkontraktion

• Gravitation

• Lidschlag

Tränenfluss unterstützt durch:

• Gefäßkontraktion

• Gravitation

• Lidschlag

94071-66S.PPT

TränenvolumenTränenvolumen1 µL1 µL

3 µL3 µL

4 µL4 µL

(nach Mahmood et al., 1984)(nach Mahmood et al., 1984)

94071-67S.PPT

Stabilität des TFStabilität des TF

• Muzinschicht verteilt durch Lidbewegung und verbessert die Benetzung des Epithels

• Verdunstung hinterlässt einen öligen und mukösen Mix

• Dieser Mix benetzt nicht und verursacht einen Aufriss des TF

• Muzinschicht verteilt durch Lidbewegung und verbessert die Benetzung des Epithels

• Verdunstung hinterlässt einen öligen und mukösen Mix

• Dieser Mix benetzt nicht und verursacht einen Aufriss des TF

94071-68S.PPT

Vorgang der TF-VerteilungVorgang der TF-Verteilung

• Aufwärtsbewegung des Lides zieht die wässrige Komponente über die Oberfläche

• Lipidschicht verteilt sich darüber und erhöht die TF-Dicke und Stabilität

• Aufwärtsbewegung des Lides zieht die wässrige Komponente über die Oberfläche

• Lipidschicht verteilt sich darüber und erhöht die TF-Dicke und Stabilität

94071-69S.PPT

Tränenfluss: Lidschluss Bewegung zum Medialen Augenwinkel

Tränenfluss: Lidschluss Bewegung zum Medialen Augenwinkel

• Scherenartiger Lidschluss Richtung Nase

• Tränenflüssigkeit bewegt sich zum medialen Augenwinkel (canthus)

• Scherenartiger Lidschluss Richtung Nase

• Tränenflüssigkeit bewegt sich zum medialen Augenwinkel (canthus)

94071-70S.PPT

Tränenfluss: Tränenpumpe Tränenfluss: Tränenpumpe

• Oberer Teil des Tränensacks weitet sich wenn musculus orbicularis oculi kontrahiert

• Ausdehnung induziert einen Unterdruck, welcher Tränenflüssigkeit in den Tränensack zieht

• Kapillarkontraktion und Gravitation spielen auch eine Rolle

• Tränenaustauschrate 16% pro Minute

• Oberer Teil des Tränensacks weitet sich wenn musculus orbicularis oculi kontrahiert

• Ausdehnung induziert einen Unterdruck, welcher Tränenflüssigkeit in den Tränensack zieht

• Kapillarkontraktion und Gravitation spielen auch eine Rolle

• Tränenaustauschrate 16% pro Minute

94071-71S.PPT

Richtung des TränenflussesRichtung des Tränenflusses(nach Haberich, 1968)(nach Haberich, 1968)

94071-72S.PPT

Abfluss des TF Abfluss des TF

Tränenflüssigkeit

obere und untere Tränenpünktchen

Tränenröhrchen

Tränensack

Tränennasengang

Nase (Hasner´sches Ventil)

Tränenflüssigkeit

obere und untere Tränenpünktchen

Tränenröhrchen

Tränensack

Tränennasengang

Nase (Hasner´sches Ventil)

94071-73S.PPT

AugenliderAugenlider

94071-74S.PPT

Augenlider4-schichtige Struktur

Augenlider4-schichtige Struktur

• Hautschicht

• Muskelschicht (musculus orbicularis oculi)

• Faseriges Gewebe (Tarsus)

• Schleimhaut (palpebrale BH)

• Hautschicht

• Muskelschicht (musculus orbicularis oculi)

• Faseriges Gewebe (Tarsus)

• Schleimhaut (palpebrale BH)

94071-75S.PPT

AugenliderAugenlider

• Modifizierte Hautfalte

• Schützt Augen vor Fremdkörpern und plötzlicher Blendung

• Verteilt Tränenflüssigkeit

• Lidkanten sind 2mm breit

• Modifizierte Hautfalte

• Schützt Augen vor Fremdkörpern und plötzlicher Blendung

• Verteilt Tränenflüssigkeit

• Lidkanten sind 2mm breit

94071-76S.PPT

Zeis´sche Drüsen• Talgdrüsen mit Geißel

Zeis´sche Drüsen• Talgdrüsen mit Geißel

Augenlider: DrüsenAugenlider: Drüsen

Moll’sche Drüsen• Modifizierte Schweißdrüsen die sich auch in die

Zeis´schen Drüsen eröffnen, Follikel der Wimpern, Lidkanten

Moll’sche Drüsen• Modifizierte Schweißdrüsen die sich auch in die

Zeis´schen Drüsen eröffnen, Follikel der Wimpern, Lidkanten

Meibom´sche Drüsen• Talgdrüsen in der Gewebeplatte des Lides

Meibom´sche Drüsen• Talgdrüsen in der Gewebeplatte des Lides

94071-77S.PPT

Augenlider: BlutgefäßeAugenlider: Blutgefäße

Unterstützen die Sauerstoffversorgung der HH durch palpebrale BH-Gefäße

Unterstützen die Sauerstoffversorgung der HH durch palpebrale BH-Gefäße

94071-78S.PPT

PhysiologiePhysiologie

94071-79S.PPT

Physiologie der HHPhysiologie der HH

• Energiequellen

• Transparenz

• Energiequellen

• Transparenz

94071-80S.PPT

Wasser• Permeabilität des Endothels ist

größer als die des Epithels

Wasser• Permeabilität des Endothels ist

größer als die des Epithels

Permeabilität der HHPermeabilität der HH

Sauerstoff• aus der Atmosphäre

Sauerstoff• aus der Atmosphäre

Kohlenstoffdioxid• 7mal permeabler als für Sauerstoff

Kohlenstoffdioxid• 7mal permeabler als für Sauerstoff

94071-81S.PPT

Permeabilität der HH für weitere Substanzen

Permeabilität der HH für weitere Substanzen

• Natrium: Endothel 100fach permeabler als Epithel

• Glukose und Aminosäuren: stoffwechselaktiv

• Verbundene Moleküle

• Fluorescein

• Natrium: Endothel 100fach permeabler als Epithel

• Glukose und Aminosäuren: stoffwechselaktiv

• Verbundene Moleküle

• Fluorescein

94071-82S.PPT

Permeabilität des EpithelsPermeabilität des Epithels

• Geringe Natriumpermeabilität

• Nahezu nicht permeabel bei Wasser, Milchsäure, Aminosäuren, Glukose und große Moleküle

• Relativ permeabel für verbundene und fettlösliche Stoffe

• Geringe Natriumpermeabilität

• Nahezu nicht permeabel bei Wasser, Milchsäure, Aminosäuren, Glukose und große Moleküle

• Relativ permeabel für verbundene und fettlösliche Stoffe

94071-83S.PPT

Einfluss der ZellverbindungenEinfluss der Zellverbindungen

• Kommunikation

• Elektrische Kopplung

• Barriere für:

• Kommunikation

• Elektrische Kopplung

• Barriere für: - Elektrolyte

- Flüssigkeiten

- Makromoleküle

- Elektrolyte

- Flüssigkeiten

- Makromoleküle

94071-84S.PPT

Allgemeine Einteilung der Verbindungen

Allgemeine Einteilung der Verbindungen

• Geschlossen oder Fest

• Anhaftend

• Weiter unterteilt in Form und Größe des Zellkontakts

• Zonula occludens

- Zonula adherens

- Desmosomen (macula adhaerens)

• Geschlossen oder Fest

• Anhaftend

• Weiter unterteilt in Form und Größe des Zellkontakts

• Zonula occludens

- Zonula adherens

- Desmosomen (macula adhaerens)

94071-85S.PPT

FIBRONEKTINFIBRONEKTIN

• Glykoprotein an der Zelloberfläche

• Kontakte durch Adhäsion an Oberflächen

• Kann darunterliegendes regeneriertes Epithel “freilassen”

• Synthetisiert durch die HH

• Kommt in der Basalmembran und höheren Schichten von kultivierten Zellen vor

• Glykoprotein an der Zelloberfläche

• Kontakte durch Adhäsion an Oberflächen

• Kann darunterliegendes regeneriertes Epithel “freilassen”

• Synthetisiert durch die HH

• Kommt in der Basalmembran und höheren Schichten von kultivierten Zellen vor

94071-86S.PPT

Der wichtigste Stoff für den Stoffwechsel.

Der wichtigste Stoff für den Stoffwechsel.

SauerstoffSauerstoff

94071-87S.PPT

Sauerstoffversorgung der HHSauerstoffversorgung der HH

EndothelDescemet’scheMembranEpithel

TF

Stroma

Zuführende Gefäße

Abführende Gefäße

ATMOSPHÄRE

ATMOSPHÄRE

KAMMERWASSER

KAMMERWASSER

O2 O2

94071-88S.PPT

am Epithel• Atmosphäre (20,9%)

am Epithel• Atmosphäre (20,9%)

SauerstoffquellenSauerstoffquellen

am Endothel• Kammerwasser (7,4%)

am Endothel• Kammerwasser (7,4%)

94071-89S.PPT

Offenes Auge• vom Kammerwasser und der HH in

den TF

Offenes Auge• vom Kammerwasser und der HH in

den TF

Abtransport von CO2Abtransport von CO2

Geschlossenes Auge• ins Kammerwasser

Geschlossenes Auge• ins Kammerwasser

94071-90S.PPT

Offenes AugeOffenes Auge

55 mm HgO2

O2O2

O2O2

CO2CO2

155 mm Hg

5µL O /cm cornea/h2

2

21 µL CO2 /cm cornea/h2

O2

94071-91S.PPT

Geschlossenes Auge

Geschlossenes Auge

O2O2

CO2CO2

94071-92S.PPT

MetabolismusEnergie der HH aus

Kohlenhydratstoffwechsel

MetabolismusEnergie der HH aus

Kohlenhydratstoffwechsel

• Glukose erreicht die HH vom Kammerwasser

• Energie: ATP (Adenosintriphosphat)

• 2 Hauptwege:

- Anaerob: ATP aus dem Abbau von Glukose in Milchsäure

- Aerob: ATP aus dem Abbau von Glukose über Zitronensäurezyklus in CO2 und H2O

• Glukose erreicht die HH vom Kammerwasser

• Energie: ATP (Adenosintriphosphat)

• 2 Hauptwege:

- Anaerob: ATP aus dem Abbau von Glukose in Milchsäure

- Aerob: ATP aus dem Abbau von Glukose über Zitronensäurezyklus in CO2 und H2O

94071-93S.PPT

Glukosequellen für das HH-Epithel

Glukosequellen für das HH-Epithel

• Kammerwasser (90%)

• Limbale Blutgefäße und TF (<10%)

• Kammerwasser (90%)

• Limbale Blutgefäße und TF (<10%)

94071-94S.PPT

GlukoseverbrauchGlukoseverbrauch

• 38-90 µg pro Stunde

• 40-66% des Gesamtverbrauchs durch das Epithel

• 38-90 µg pro Stunde

• 40-66% des Gesamtverbrauchs durch das Epithel

94071-95S.PPT

EMBDEN-MEYERHOF Weg• unter Entstehung von Milchsäure (anaerob)

+ 2 ATP

EMBDEN-MEYERHOF Weg• unter Entstehung von Milchsäure (anaerob)

+ 2 ATP

Wege des GlykosestoffwechselsWege des Glykosestoffwechsels

Zitronensäurezyklus• aerob (Mitochondrien der Epithelzellen

produzieren CO2, H2O und 36 ATP)

Zitronensäurezyklus• aerob (Mitochondrien der Epithelzellen

produzieren CO2, H2O und 36 ATP)

HEXOSEMONOPHOSPHATWEG oder auch Penthosephosphatweg• aerob: es entsteht NADPH, CO2, H2O und 1

ATP

HEXOSEMONOPHOSPHATWEG oder auch Penthosephosphatweg• aerob: es entsteht NADPH, CO2, H2O und 1

ATP

94071-96S.PPT

Glykosestoffwechsel der HHGlykosestoffwechsel der HH

Glycogen

(Speicher)

Glucose -6-Phosphat

Embden-

MeyerhofWeg

Zitronensäurezyklusin Mitochondrien

36ATP

1ATP

CO 2

CO 2

H O2

HO2 NADPH

NADP+

NADP

HO2LDH

O

(aerob)2

Milchsäure Brenztrauben-säure

2ATP (anaerob)

Ribose-5-phosphat

O2

O 2

Hexose-MonophosphatWeg

(Pentosephosphatweg)

Glukose

anaerob

8ATP

94071-97S.PPT

Der Zitronensäurezyklus ist ein wichtiger Weg der Energiegewinnung.

Der Zitronensäurezyklus ist ein wichtiger Weg der Energiegewinnung.

Möglichkeit des GlykoseabbausMöglichkeit des Glykoseabbaus

94071-98S.PPT

Aerobe Glykolyse:ZitronensäurezyklusAerobe Glykolyse:

Zitronensäurezyklus

• Effizient

• 15% des Glukoseabbaus

• Energieausbeute: 3x mehr als bei der anaeroben Glykolyse

• Effizient

• 15% des Glukoseabbaus

• Energieausbeute: 3x mehr als bei der anaeroben Glykolyse

94071-99S.PPT

Aerobe Glykolyse:ZitronensäurezyklusAerobe Glykolyse:

Zitronensäurezyklus

Brenztraubensäure aus Embden-Meyerhof Weg

Vollständige Oxidation

36 Mol ATP aus 1 Mol Glukose

Brenztraubensäure aus Embden-Meyerhof Weg

Vollständige Oxidation

36 Mol ATP aus 1 Mol Glukose

94071-100S.PPT

ATPATP

• “Energieträger”

• Bei der Umwandlung von ATP in ADP (Adenosindiphosphat) wird Energie frei

• ADP wird in den Mitochondrien wieder “aufgeladen”

• ADP – ATP – ADP kann sich in 50 sek wiederholen

• “Energieträger”

• Bei der Umwandlung von ATP in ADP (Adenosindiphosphat) wird Energie frei

• ADP wird in den Mitochondrien wieder “aufgeladen”

• ADP – ATP – ADP kann sich in 50 sek wiederholen

94071-101S.PPT

Anaerobe Glykolyse:Embden-Meyerhof WegAnaerobe Glykolyse:

Embden-Meyerhof Weg

G-6-P (durch Phosphorylierung)

Brenztraubensäure

Milchsäure & ATP

2 Mol ATP: 1 Mol Glukose

G-6-P (durch Phosphorylierung)

Brenztraubensäure

Milchsäure & ATP

2 Mol ATP: 1 Mol Glukose

• Abbau von 35% der Glukose• Abbau von 35% der Glukose

94071-102S.PPT

HEXOSE MONOPHOSPHATE WEG(Pentosephosphatweg)

HEXOSE MONOPHOSPHATE WEG(Pentosephosphatweg)

• H-M Weg liefert nicht ergiebig Energie

• 60-70% Glukoseverbrauch

• Eingeschränkte Weiterverwertung der Glukose: 85% Laktat (katabolisiert)

• H-M Weg liefert nicht ergiebig Energie

• 60-70% Glukoseverbrauch

• Eingeschränkte Weiterverwertung der Glukose: 85% Laktat (katabolisiert)

94071-103S.PPT

HEXOSEMONOPHOSPHATWEG(Pentosephosphatweg)

HEXOSEMONOPHOSPHATWEG(Pentosephosphatweg)

G-6-P

Ribose-5-Phosphat & NADP

(Nicotinamidadenindinukleotidphosphat)

G-6-P

Ribose-5-Phosphat & NADP

(Nicotinamidadenindinukleotidphosphat)

Ribose - 5 - Phosphat

Glykolyse

Ribose - 5 - Phosphat

Glykolyse

NADPH

NADP

Substrat für RNA & DNA

NADPH

NADP

Substrat für RNA & DNA

94071-104S.PPT

Glykosestoffwechsel der HHGlykosestoffwechsel der HH

Glycogen

(Speicher)

Glucose -6-Phosphat

Embden-

MeyerhofWeg

Zitronensäurezyklusin Mitochondrien

36ATP

1ATP

CO 2

CO 2

H O2

HO2 NADPH

NADP+

NADP

HO2LDH

O

(aerob)2

Milchsäure Brenztrauben-säure

2ATP (anaerob)

Ribose-5-phosphat

O2

O 2

Hexose-MonophosphatWeg

(Pentosephosphatweg)

Glukose

anaerob

8ATP

94071-105S.PPT

Konditionen unter normalem O2 Verbrauch:Konditionen unter normalem O2 Verbrauch:

• Glykogenspeicher: äußere Zellschichten des Epithels

• Glykogenreserven vorsorglich für möglichen Mangel an Sauerstoff und/ oder Trauma

• ATP Produktion/ Verbrauch ist normal

• Glykogenspeicher: äußere Zellschichten des Epithels

• Glykogenreserven vorsorglich für möglichen Mangel an Sauerstoff und/ oder Trauma

• ATP Produktion/ Verbrauch ist normal

94071-106S.PPT

Effekte von Hypoxie (O2-Mangel) und Anoxie (Abwesenheit von O2)

Effekte von Hypoxie (O2-Mangel) und Anoxie (Abwesenheit von O2)

ATP Produktion

Laktatproduktion

Gespeichertes Glykogen

E-M Weg

Laktatdehydrogenase

Glukosespiegel

ATP Produktion

Laktatproduktion

Gespeichertes Glykogen

E-M Weg

Laktatdehydrogenase

Glukosespiegel

ATP Produktion

Laktatproduktion

Glykogenspiegel

Abbruch Zitronensäurezyklus Laktatdehydrogenase (LDH)

adäquater Glukosefluss und Ausnutzung

ATP Produktion

Laktatproduktion

Glykogenspiegel

Abbruch Zitronensäurezyklus Laktatdehydrogenase (LDH)

adäquater Glukosefluss und Ausnutzung

HYPOXIE HYPOXIE ANOXIE ANOXIE

94071-107S.PPT

MilchsäureMilchsäure

• Kann nicht in der HH abgebaut werden

• Abtransport über Diffusion ins Kammerwasser

• Akkumulierung resultiert in einem Epithel- und Stromaödem

• Hypoxie verdoppelt die Milchsäurekonzentration wodurch sich ein osmotischer Gradient ergibt

• Kann nicht in der HH abgebaut werden

• Abtransport über Diffusion ins Kammerwasser

• Akkumulierung resultiert in einem Epithel- und Stromaödem

• Hypoxie verdoppelt die Milchsäurekonzentration wodurch sich ein osmotischer Gradient ergibt

94071-108S.PPT

Transparenz der HH Stroma

Transparenz der HH Stroma

• 90% des einfallendes Lichts transmittiert

• Potentiell nicht transparent

• Fibrillen: n=1,47

• Grundsubstanz: n=1,354

• Regelmäßiger Fibrillenabstand 60nm

• 90% des einfallendes Lichts transmittiert

• Potentiell nicht transparent

• Fibrillen: n=1,47

• Grundsubstanz: n=1,354

• Regelmäßiger Fibrillenabstand 60nm

94071-109S.PPT

Transparenz der HH Diffraktionstheorie nach Maurice

Transparenz der HH Diffraktionstheorie nach Maurice

• Abhängig von der geordneten Zusammenstellung der Kollagenfibrillen

• Transparenz bleibt bei geringen Abweichungen (im Wellenlängenbereich) erhalten

• Streueffekt steigt wenn die Schwellung zunimmt

• Abhängig von der geordneten Zusammenstellung der Kollagenfibrillen

• Transparenz bleibt bei geringen Abweichungen (im Wellenlängenbereich) erhalten

• Streueffekt steigt wenn die Schwellung zunimmt

94071-110S.PPT

Schwellung der HHSchwellung der HH• Milchsäure und Stoffwechselprodukte sammeln sich an

• Osmotischer Gradient verursacht Wassereinfluss

• Hydrophilizität des Grundstoffs – hohes Wasserbindungsvermögen

• Schwellung während des Schlafs aufgrund:- Hypoxie (50%)- geringere Tränenosmolarität- erhöhte Temperatur und Feuchtigkeit

• Milchsäure und Stoffwechselprodukte sammeln sich an

• Osmotischer Gradient verursacht Wassereinfluss

• Hydrophilizität des Grundstoffs – hohes Wasserbindungsvermögen

• Schwellung während des Schlafs aufgrund:- Hypoxie (50%)- geringere Tränenosmolarität- erhöhte Temperatur und Feuchtigkeit

94071-111S.PPT

Schwellung der HH: EffekteSchwellung der HH: Effekte

• Änderung des Brechungsindex der Intra- and Extrazellularräume

• Sattler’s veil (Schleier)

• Halos

• Änderung des Brechungsindex der Intra- and Extrazellularräume

• Sattler’s veil (Schleier)

• Halos

94071-112S.PPT

EndothelpumpeEndothelpumpe

• Jede Zelle pumpt sein eigenes Volumen alle 5 Minuten

• Aktiver Transportmechanismus

• Na+ + K+ + ATPase-abhängige Pumpe

• Abbau von Glukose liefert Energie

• Jede Zelle pumpt sein eigenes Volumen alle 5 Minuten

• Aktiver Transportmechanismus

• Na+ + K+ + ATPase-abhängige Pumpe

• Abbau von Glukose liefert Energie

94071-113S.PPT

EndothelpumpeEndothelpumpe

• Natriumione bewegen sich zwischen Stroma und Kammerwasser, Wasser folgt passiv

• Bikarbonat (Natron) gelangt von Stroma ins Kammerwasser entsprechend dem Na+ Strom

• Transport ohne Potentialunterschied

• Ausschließlich das in die HH gepumpte Na+ verursacht einen Potentialunterschied

• Natriumione bewegen sich zwischen Stroma und Kammerwasser, Wasser folgt passiv

• Bikarbonat (Natron) gelangt von Stroma ins Kammerwasser entsprechend dem Na+ Strom

• Transport ohne Potentialunterschied

• Ausschließlich das in die HH gepumpte Na+ verursacht einen Potentialunterschied

94071-114S.PPT

EndothelpumpeEndothelpumpe

H O (Leck)2

+ -

H O2

Stroma

GlucoseO 2

H O2

DM Endo

H O (Leck)2

Na+ (geringe Na+ Permeabilität des Endothels)(Na ± induzierter Potentialunterschied)

(Na, K & ATPase-abhängig)++H+

HCO-

Na

3

+

ATP -aseK+

{

ATP

94071-115S.PPT

EpithelpumpeEpithelpumpe

• Aktiver Prozess bewegt Chlorid vom TF in die HH und Natrium in den TF

• Epithel reguliert pH-Wert durch Basalzellen Natrium (IN) - Wasserstoff (OUT) Austausch

• Aktiver Prozess bewegt Chlorid vom TF in die HH und Natrium in den TF

• Epithel reguliert pH-Wert durch Basalzellen Natrium (IN) - Wasserstoff (OUT) Austausch

(Klyce, 1977)(Klyce, 1977)

94071-116S.PPT

EpithelpumpeEpithelpumpeTränenfilm Epithel Stroma

Cl–

H O(Leck)

2

CO2

Milchsäure

Glukose(aus Kammer-

wasser)

Cl(modulator =

zyklisches AMP)

–

H+

Na+

Verdunstung

7µm 50µm

Glukose(wenig)

BASAL CELLSBas

alze

llen

94071-117S.PPT

Pumpe des StromasPumpe des Stromas

• Relativ inaktiv mit Ausnahme des Stoffwechsels der Keratozyten

• Laktat per se hat kein Effekt auf die HH-Funktion

• Relativ inaktiv mit Ausnahme des Stoffwechsels der Keratozyten

• Laktat per se hat kein Effekt auf die HH-Funktion

94071-118S.PPT

Faktoren welche die HH-Dicke beeinflussenFaktoren welche die HH-Dicke beeinflussen

• Individuelle Variationen

• Tränenverdunstung und osmotische Reaktion (Hypertonus) - Ausdünnung

• Reizsekretion beim KL-Tragen (Hypotonus) - Verdickung

• KL-bedingte Hypoxie - Verdickung

• Individuelle Variationen

• Tränenverdunstung und osmotische Reaktion (Hypertonus) - Ausdünnung

• Reizsekretion beim KL-Tragen (Hypotonus) - Verdickung

• KL-bedingte Hypoxie - Verdickung

94071-119S.PPT

TF-OSMOLALITÄTTF-OSMOLALITÄT

294-334 mOsm/L (0,91-1,04%) 294-334 mOsm/L (0,91-1,04%)

Normale OsmolalitätNormale Osmolalität

94071-120S.PPT

TF-OSMOLALITÄT :KL-bedingte EffekteTF-OSMOLALITÄT :KL-bedingte Effekte

• Beginn mit formstabilen KL: reduzierte TF-Osmolalität

• HH-Schwellung (stromal) 2-4%

• Beginn mit weichen KL : erhöhte TF-Osmolalität (Lidschlagfrequenz beeinflusst Verdunstung??)

• Normalisierung auf Ursprungswert:

–bei formstabilen KL 1 Woche

–bei weichen KL 2-3 tage

• Beginn mit formstabilen KL: reduzierte TF-Osmolalität

• HH-Schwellung (stromal) 2-4%

• Beginn mit weichen KL : erhöhte TF-Osmolalität (Lidschlagfrequenz beeinflusst Verdunstung??)

• Normalisierung auf Ursprungswert:

–bei formstabilen KL 1 Woche

–bei weichen KL 2-3 tage

94071-121S.PPT

Regeneration des HH-EpithelsRegeneration des HH-Epithels

• Schnelle Regeneration bei kompletter Ablösung :

- 6 Wochen für vollständiger Zellregeneration

- BH- und HH-Zellen sind Deckzellen

• Kleiner Wunden:

- Flügel- und Schuppenzellen verschieben sich

- Basalzellen flachen ab

• Schnelle Regeneration bei kompletter Ablösung :

- 6 Wochen für vollständiger Zellregeneration

- BH- und HH-Zellen sind Deckzellen

• Kleiner Wunden:

- Flügel- und Schuppenzellen verschieben sich

- Basalzellen flachen ab

94071-122S.PPT

Regeneration des Epithels

Regeneration des Epithels

Epithelläsion mit intakter Basalmembran1 Stunde

15 Stunden

24-48 Stunden

Verschiebung aufeinander zu naheliegender Epithelzellen

Formation von Pseudopodien (Scheinfüschen)

Zellen nehmen kubische Form an(DNA Synthese und Desmosomen-Verbindung)

94071-123S.PPT

Regeneration des EpithelsRegeneration des Epithels

• Eingeschränktes Gebiet, Basalzellen vorhanden:

- Verschuppung oberflächlicher Zellen

- Basalzellen nicht mehr so säulenförmig

- Verwundung stoppt Mitose benachbarter Zellen

- Mitose wird nach Erreichen der normalen Epitheldicke wieder fortgesetzt

• Eingeschränktes Gebiet, Basalzellen vorhanden:

- Verschuppung oberflächlicher Zellen

- Basalzellen nicht mehr so säulenförmig

- Verwundung stoppt Mitose benachbarter Zellen

- Mitose wird nach Erreichen der normalen Epitheldicke wieder fortgesetzt

94071-124S.PPT

Regeneration des EpithelsRegeneration des Epithels• Verlust der Basalmembran:

- sofortige Re-Epithelisierung durch Zellverschiebung

- nach 6 Wochen ist die Regeneration abgeschlossen

• Epithel ändert Zelldicken und deren Anordnung um die HH-Krümmung zu erhalten

• Proteinsynthese 3x erhöht während Epithelblattbewegung

• Zellbewegung erfordert Formänderung

• Verlust der Basalmembran:- sofortige Re-Epithelisierung durch Zellverschiebung

- nach 6 Wochen ist die Regeneration abgeschlossen

• Epithel ändert Zelldicken und deren Anordnung um die HH-Krümmung zu erhalten

• Proteinsynthese 3x erhöht während Epithelblattbewegung

• Zellbewegung erfordert Formänderung

94071-125S.PPT

Auswirkung der Entfernung von HH-Schichten

Auswirkung der Entfernung von HH-Schichten

• Temperaturumkehreffekt

• Kunststoffersatz um HH-Dicke zu erhalten

• Verlust der Barrierefunktion für passiven Einstrom von Salz und Wasser resultiert in rapider HH-Schwellung

• Temperaturumkehreffekt

• Kunststoffersatz um HH-Dicke zu erhalten

• Verlust der Barrierefunktion für passiven Einstrom von Salz und Wasser resultiert in rapider HH-Schwellung

EPITHELEPITHEL

94071-126S.PPT

• Epithelödem• Epithelödem

STROMA Transplantation einer nicht permeablen MembranSTROMA Transplantation einer nicht permeablen Membran

ENDOTHELENDOTHEL

• Rapide Schwellung/ Dickenzunahme• Rapide Schwellung/ Dickenzunahme

Auswirkung der Entfernung von HH-Schichten

Auswirkung der Entfernung von HH-Schichten

94071-127S.PPT

HH-Intigrität HH-Intigrität

• 15% - 20,9% zur Aufrechterhaltung der Funktionen

• 13,1% um Suppression der epithelialien Mitose zu vermeiden

• 8% um Sensibilitätsverlust zu vermeiden

• 5% um die Entleerung der Glykogenspeicher zu vermeiden

• 15% - 20,9% zur Aufrechterhaltung der Funktionen

• 13,1% um Suppression der epithelialien Mitose zu vermeiden

• 8% um Sensibilitätsverlust zu vermeiden

• 5% um die Entleerung der Glykogenspeicher zu vermeiden

erfordert:erfordert:

SauerstoffSauerstoff

94071-128S.PPT

HH-IntigritätHH-Intigrität

• Essential um pH-Wert und Stoffwechseländerungen zu vermeiden

• Essential um pH-Wert und Stoffwechseländerungen zu vermeiden

erfordert:erfordert:

CO2 AbtransportCO2 Abtransport

GLUKOSEGLUKOSE

• Hauptquelle: Vorderkammer• Hauptquelle: Vorderkammer

94071-129S.PPT

CO2 PermeabilitätCO2 Permeabilität

• 21x höher als für O2• 21x höher als für O2

HydrogelkontaktlinsenHydrogelkontaktlinsen

Formstabile KLFormstabile KL

• 7x höher als für O2• 7x höher als für O2

HHHH

• 7x höher als für O2• 7x höher als für O2

94071-130S.PPT

pH-WertpH-Wert

• pH-Wert der Tränenflüssigkeit bei geöffnetem Auge: 7,34 – 7,43

• pH-Wert Toleranz des Endothels: 6,8 – 8,2

• Augentropfen außerhalb der pH-Wertspanne 6,6 – 7,8 verursachen stechen

• pH-Wert der Tränenflüssigkeit bei geöffnetem Auge: 7,34 – 7,43

• pH-Wert Toleranz des Endothels: 6,8 – 8,2

• Augentropfen außerhalb der pH-Wertspanne 6,6 – 7,8 verursachen stechen

94071-131S.PPT

TEMPERATURENTEMPERATUREN HH

• göffnetes Auge- 34,2 (0,4)oC- 34,3 (0,7)oC- 34,5 (1,0)oC

HH

• göffnetes Auge- 34,2 (0,4)oC- 34,3 (0,7)oC- 34,5 (1,0)oC

• geschlossenes Auge

- 36,2 (0,1) oC

• geschlossenes Auge

- 36,2 (0,1) oC

• andere- Trockenes Auge 34,0 (0,5) oC- unter 0,07 mm weichen KL 34,6oC- unter 0,30 mm weichen KL 34,9oC

• andere- Trockenes Auge 34,0 (0,5) oC- unter 0,07 mm weichen KL 34,6oC- unter 0,30 mm weichen KL 34,9oC

• BH- 34,9 (0,6) oC- 35,4oC bei 20 - 30 jährigen- 34,2oC >Jahre

• BH- 34,9 (0,6) oC- 35,4oC bei 20 - 30 jährigen- 34,2oC >Jahre

(Fujishima et al., 1996) (Efron et al., 1989) (Martin & Fatt, 1986)

(Fujishima et al., 1996) (Efron et al., 1989) (Martin & Fatt, 1986)

(Martin & Fatt, 1986) (Martin & Fatt, 1986)

(Fujishima et al., 1996) (Martin & Fatt, 1986) (Martin & Fatt, 1986)

(Fujishima et al., 1996) (Martin & Fatt, 1986) (Martin & Fatt, 1986)

(Isenberg & Green, 1985) (Isenberg & Green, 1985)

94071-132S.PPT

Altersbedingte anatomische HH-Änderungen

Altersbedingte anatomische HH-Änderungen

• Arcus senilis• Weißer Vogt-Limbusgürtel• Reduzierte Nervenversorgung der HH, BH• Dystrophien/ Degenerationen• Pinguecula und Pterygium• Astigmatismus inversus• Reduzierte Transparenz• Periphere Ausdünnung• Zellverlust des Endothels• Polymegathismus

• Arcus senilis• Weißer Vogt-Limbusgürtel• Reduzierte Nervenversorgung der HH, BH• Dystrophien/ Degenerationen• Pinguecula und Pterygium• Astigmatismus inversus• Reduzierte Transparenz• Periphere Ausdünnung• Zellverlust des Endothels• Polymegathismus

94071-133S.PPT

Altersbedingte funktionelle HH-Änderungen

Altersbedingte funktionelle HH-Änderungen

• Stärkere limbale Gefäßstruktur

• Reduzierung Leistungsfähigkeit der Endothelpumpe

• Reduzierter Stoffwechsel

• Erhöhung des Brechungsindex

• Nervenfasern stärker sichtbar

• Stärkere limbale Gefäßstruktur

• Reduzierung Leistungsfähigkeit der Endothelpumpe

• Reduzierter Stoffwechsel

• Erhöhung des Brechungsindex

• Nervenfasern stärker sichtbar

94071-134S.PPT

TränenflüssigkeitTränenflüssigkeit

94071-135S.PPT

Funktionen der TränenflüssigkeitFunktionen der Tränenflüssigkeit

• Optisch

• Physiologisch

• Bakteriostatisch

• Metabolisch

• Schutz

• Optisch

• Physiologisch

• Bakteriostatisch

• Metabolisch

• Schutz

94071-136S.PPT

TränenzusammensetzungTränenzusammensetzung

• 3-schichtige Struktur

• Muzinschicht (membranständiges Muzin?)

• Wässrige Schicht

• Lipidschicht

• Einige Meinungen – TF nur

2-schichtig

• 3-schichtige Struktur

• Muzinschicht (membranständiges Muzin?)

• Wässrige Schicht

• Lipidschicht

• Einige Meinungen – TF nur

2-schichtig

94071-137S.PPT

Querschnitt durch TFQuerschnitt durch TF

VerdunstungVerdunstung

stabiler TFstabiler TF

Lipidschicht an der Oberfläche

Lipidschicht an der Oberfläche

wässriges Fluid wässriges Fluid

Membranständiges Mucin

Epithel

Membranständiges Mucin

Epithel

94071-138S.PPT

TF: MuzinschichtTF: Muzinschicht

• 0,02 – 0,05 µm dick• Extrem hydrophil• Enorme Steigerung der Epithelbenetzung• Mikrovilli und Mikroplicae• Erhält Stabilität des TF• Sekretion durch Becherzellen der BH• Teil (gering) von der Tränendrüse

• 0,02 – 0,05 µm dick• Extrem hydrophil• Enorme Steigerung der Epithelbenetzung• Mikrovilli und Mikroplicae• Erhält Stabilität des TF• Sekretion durch Becherzellen der BH• Teil (gering) von der Tränendrüse

94071-139S.PPT

TF: Wässrige SchichtTF: Wässrige Schicht

• Bulk (Hauptteil) des TF ist 7µm dick (Spanne 6-9µm)

• Einzige Schicht die wirklich fließt

• Transporter für TF-Bestandteile

• Transporter für O2 und CO2

• Ursprung: Tränendrüse und akzessorische Tränendrüsen nach Wolfring und Krause

• Bulk (Hauptteil) des TF ist 7µm dick (Spanne 6-9µm)

• Einzige Schicht die wirklich fließt

• Transporter für TF-Bestandteile

• Transporter für O2 und CO2

• Ursprung: Tränendrüse und akzessorische Tränendrüsen nach Wolfring und Krause

94071-140S.PPT

TF: LipidschichtTF: Lipidschicht

• Dünnfilm von 0,1 µm Dicke• Hauptfunttion ist Verdunstungsschutz• Verhindert Tränenfluss über die Lidkante• Verbindung zur Öffnung der Meibom´schen Drüse• Dickenänderung während des Lidschlags• Sekretion nahezu vollständig durch Meibom´sche Drüse• Sekretion auch durch Zeis´sche Drüse • Enthält ungesättigte Lipide und Muzin

• Dünnfilm von 0,1 µm Dicke• Hauptfunttion ist Verdunstungsschutz• Verhindert Tränenfluss über die Lidkante• Verbindung zur Öffnung der Meibom´schen Drüse• Dickenänderung während des Lidschlags• Sekretion nahezu vollständig durch Meibom´sche Drüse• Sekretion auch durch Zeis´sche Drüse • Enthält ungesättigte Lipide und Muzin

94071-141S.PPT

Eigenschaften der TränenflüssigkeitEigenschaften der Tränenflüssigkeit• 98,2% Wasser• Normale Spanne der Osmolalität 294-334

mOsm/litre (0,91-1,04%)- Osmolalität ist abhängig von der Sekretionsrate- reduzierte Osmolalität folgt dem Lidschluss

(reduzierte Verdunstung)• n=1,336• Etwas Glukose (hauptsächlich aus dem

Kammerwasser)• pO2 = 155 mm Hg (offenes Auge), 55 mm Hg

(geschlossenes Auge)

• 98,2% Wasser• Normale Spanne der Osmolalität 294-334

mOsm/litre (0,91-1,04%)- Osmolalität ist abhängig von der Sekretionsrate- reduzierte Osmolalität folgt dem Lidschluss

(reduzierte Verdunstung)• n=1,336• Etwas Glukose (hauptsächlich aus dem

Kammerwasser)• pO2 = 155 mm Hg (offenes Auge), 55 mm Hg

(geschlossenes Auge)

94071-142S.PPT

Eigenschaften der TränenflüssigkeitEigenschaften der Tränenflüssigkeit• Bakteriozide/ bakteriostatische Komponenten:

- Lysozyme

- Laktoferrin

- beta-lysin (-lysin)

• Zusätzlich zu Na+ und Cl- Ionen:

- K+, HCO-3, Ca+, Mg+, Zn+,

• Aminosäuren

• Harnstoff

• Laktat und Pyruvat

• Bakteriozide/ bakteriostatische Komponenten:

- Lysozyme

- Laktoferrin

- beta-lysin (-lysin)

• Zusätzlich zu Na+ und Cl- Ionen:

- K+, HCO-3, Ca+, Mg+, Zn+,

• Aminosäuren

• Harnstoff

• Laktat und Pyruvat

94071-143S.PPT

TränenflüssigkeitTränenflüssigkeit

Volumen 6,5-8 µL

Sekretionsrate 0,6 µL/min

Austauschrate 16%/min

Tägliche Sekretion unterschiedlichSpanne

1-15 g

Volumen 6,5-8 µL

Sekretionsrate 0,6 µL/min

Austauschrate 16%/min

Tägliche Sekretion unterschiedlichSpanne

1-15 g

94071-144S.PPT

SekretionsrateSekretionsrate

• Stimuli

- psychogen

- sensorisch

• Allgemein

- Grundsekretion (kontinuierlich, <0,3 ml/min)

- Reizsekretion

• Stimuli

- psychogen

- sensorisch

• Allgemein

- Grundsekretion (kontinuierlich, <0,3 ml/min)

- Reizsekretion

94071-145S.PPT

TF-StabilitätTF-Stabilität

Zeitmessung bis zum Aufreißen des TF nach einem Lidschlag

Zeitmessung bis zum Aufreißen des TF nach einem Lidschlag

94071-146S.PPT

BUT (Break-Up Time) oder TBUT (Tear BUT)BUT (Break-Up Time) oder TBUT (Tear BUT)

• Na Fluorescein wird auf das Auge gegeben

• Beobachtung des TF mit Gelbfilter + blauem Licht

• Zeit nach dem 1. ‘dry spot’ aufzeichnen

• Messung wiederholen:

- oberflächenaktive Stoffe im Fluostreifen

- Anomalien

• <10s ist abnormal

• 15 – 45s wird als normal betrachtet

• Na Fluorescein wird auf das Auge gegeben

• Beobachtung des TF mit Gelbfilter + blauem Licht

• Zeit nach dem 1. ‘dry spot’ aufzeichnen

• Messung wiederholen:

- oberflächenaktive Stoffe im Fluostreifen

- Anomalien

• <10s ist abnormal

• 15 – 45s wird als normal betrachtet

94071-147S.PPT

stabiler TFstabiler TF

lokale Verdünnung

lokale Verdünnung

DRY SPOT aufgrund zurückbildenden TF

DRY SPOT aufgrund zurückbildenden TF

LipidschichtLipidschicht

wässrige Schichtwässrige Schicht

membranständiges Muzinmembranständiges MuzinHH-EpithelHH-Epithel

FlußFlußFlußFlußDiffusionDiffusion

AufrissAufriss(nach Smolin & Thoft, 1987)(nach Smolin & Thoft, 1987)

VerdunstungVerdunstung

94071-148S.PPT

NIBUT (non-invasive BUT)NIBUT (non-invasive BUT)

• BUT Test ohne Anfärbung

• Konsistenter und zuverlässiger

• BUT Test ohne Anfärbung

• Konsistenter und zuverlässiger

94071-149S.PPT

Benetzung der HHBenetzung der HH

• Glycocalyx-Matrix bindet Muzinschicht

- Glycocalyx: ein ‘Füllstoff für Irregularitäten’

• Oberfläche wird gut benetzen falls:

- Oberflächenspannung Epithel/ TF < blankem Epithel

- Oberflächenspannung der Verbindung Epithel/TF wird durch Muzin niedrig gehalten

- Oberflächenspannung des TF ist abhängig von der Lipidschicht + Lidspaltweite

• Glycocalyx-Matrix bindet Muzinschicht

- Glycocalyx: ein ‘Füllstoff für Irregularitäten’

• Oberfläche wird gut benetzen falls:

- Oberflächenspannung Epithel/ TF < blankem Epithel

- Oberflächenspannung der Verbindung Epithel/TF wird durch Muzin niedrig gehalten

- Oberflächenspannung des TF ist abhängig von der Lipidschicht + Lidspaltweite

94071-150S.PPT

TestsTests

• BUT (TBUT)

• NIBUT

• Schirmer Test

• Fluorophotometrie

• Phenol-red thread test (Fadentest)

• Anfärbung mit bengalrosa

• Test der TF-Osmolalität

• BUT (TBUT)

• NIBUT

• Schirmer Test

• Fluorophotometrie

• Phenol-red thread test (Fadentest)

• Anfärbung mit bengalrosa

• Test der TF-Osmolalität

94071-151S.PPT

SCHIRMER TESTSCHIRMER TEST

• Dünner Streifen Filterpapier wird zu einem L gebogen und in die untere Fornix eingesetzt

• Benetzungslänge nach bestimmter Zeit messen (5 Minuten)

• Kürzere Benetzungslängen deuten auf Trockenes Auge hin

• Günstig und leicht erhältlich

• Dünner Streifen Filterpapier wird zu einem L gebogen und in die untere Fornix eingesetzt

• Benetzungslänge nach bestimmter Zeit messen (5 Minuten)

• Kürzere Benetzungslängen deuten auf Trockenes Auge hin

• Günstig und leicht erhältlich

94071-152S.PPT

FLUOROPHOTOMETRIEFLUOROPHOTOMETRIE

Messung des Flussgeschwindigkeit Messung des Flussgeschwindigkeit

94071-153S.PPT

PHENOL-RED THREAD TESTPHENOL-RED THREAD TEST

• Bewertung des TF-Volumens• Angenehmer als der Schirmer Test

• Bewertung des TF-Volumens• Angenehmer als der Schirmer Test

(Hamano et al., 1983) (Hamano et al., 1983)

94071-154S.PPT

Anfärbung mit BengalrosaAnfärbung mit Bengalrosa

Reduzierter Tränenfluss begünstigt

Degeneration der Zellen.

Bengalrosa färbt nekrotische Zellen an.

Reduzierter Tränenfluss begünstigt

Degeneration der Zellen.

Bengalrosa färbt nekrotische Zellen an.

94071-155S.PPT

TF-ProteineTF-Proteine

• Albumin*

• Prealbumin*

• Lysozym*

• Laktoferrin* (25% des TF-Proteingewichts)

• Transferrin (geringe Konzentration) *wichtigste Proteine

• Albumin*

• Prealbumin*

• Lysozym*

• Laktoferrin* (25% des TF-Proteingewichts)

• Transferrin (geringe Konzentration) *wichtigste Proteine

Geringe KonzentrationenGeringe Konzentrationen

94071-156S.PPT

TF-ProteineTF-Proteine

• Hauptsächlich lgA*

(2 x lgA – sekretorischer Bestandteil)

• lgA

• lgG geringere Konzentration als lgA

• lgM, lgD und lgG

(geringere Konzentration als lgA)

• Hauptsächlich lgA*

(2 x lgA – sekretorischer Bestandteil)

• lgA

• lgG geringere Konzentration als lgA

• lgM, lgD und lgG

(geringere Konzentration als lgA)

IMMUNGLOBULINEIMMUNGLOBULINE weitere …. weitere ….

94071-157S.PPT

LidschlussLidschluss

• Kontraktion des musculus orbicularis oculi

• Keine antagonistische Innervation zwischen dem musculus orbicularis oculi und dem superioren musculus levator palpebrae

• Innervation durch den Gesichtsnerv

• ‘Reißverschlussartig’ von temporal nach nasal

• Kontraktion des musculus orbicularis oculi

• Keine antagonistische Innervation zwischen dem musculus orbicularis oculi und dem superioren musculus levator palpebrae

• Innervation durch den Gesichtsnerv

• ‘Reißverschlussartig’ von temporal nach nasal

94071-158S.PPT

LidschlussLidschluss• Frequenz: 15 mal/min

• Dauer: 0,3-0,4 s

• Augapfel bewegt sich nach nasal oben und rückwärts

• Bewusster Lidschlag mit musculus orbicularis oculi und Müller’schen Muskel

• Schlaf: tonische Stimulation des musculus orbicularis oculi und Hemmung des superioren musculus levator palpebrae

• Frequenz: 15 mal/min

• Dauer: 0,3-0,4 s

• Augapfel bewegt sich nach nasal oben und rückwärts

• Bewusster Lidschlag mit musculus orbicularis oculi und Müller’schen Muskel

• Schlaf: tonische Stimulation des musculus orbicularis oculi und Hemmung des superioren musculus levator palpebrae

weiter…. weiter….

94071-159S.PPT

LidöffnungLidöffnung

• Kontraktionen des musculus levator palpebrae superioris

• Unterstützung durch Müller’schen Muskel (sympathisch)

• Hauptinnervation durch nervus oculomotorius

• Kontraktionen des musculus levator palpebrae superioris

• Unterstützung durch Müller’schen Muskel (sympathisch)

• Hauptinnervation durch nervus oculomotorius

94071-160S.PPT

LidschlagLidschlag

• Unterlid bewegt sich kaum beim normalen Lidschlag

• Spontaner Lidschlag ist meist eine Antwort auf:

- Trockenheit und Irritationen der HH

- Angst

- Geräusch?

- Luftverschmutzung

• Relative Luftfeuchtigkeit ist kein Stimulus zum Lidschlag

• Unterlid bewegt sich kaum beim normalen Lidschlag

• Spontaner Lidschlag ist meist eine Antwort auf:

- Trockenheit und Irritationen der HH

- Angst

- Geräusch?

- Luftverschmutzung

• Relative Luftfeuchtigkeit ist kein Stimulus zum Lidschlag

94071-161S.PPT

BlinzelreflexBlinzelreflex• Kern des Gesichtsnervs verbunden mit:

- obere colliculus – Neuronenschicht im Hirnstamm (optische Impulse)

- Kern des trigeminus (sensorische Impulse)- untere Olive im Hirnstamm (akustische Impulse)

• Optischer Reflex• Sensorischer Reflex• Auro-palpebrale und cochleo-palpebrale Reflexe• Zug- oder Schlagreflex• Psychogene Reaktion (kein Reflex)

• Kern des Gesichtsnervs verbunden mit:- obere colliculus – Neuronenschicht im Hirnstamm

(optische Impulse)- Kern des trigeminus (sensorische Impulse)- untere Olive im Hirnstamm (akustische Impulse)

• Optischer Reflex• Sensorischer Reflex• Auro-palpebrale und cochleo-palpebrale Reflexe• Zug- oder Schlagreflex• Psychogene Reaktion (kein Reflex)

94071-162S.PPT

Augenlider und TFAugenlider und TF• Lider verteilen Tränenflüssigkeit• Muzin wichtig für TF-Stabilität• Lidschlag pumpt Tränenflüssigkeit zu den nasalen

Tränenpünktchen• Lidschluss komprimiert Lipidschicht• Oberlid zieht bei Lidöffnung die wässrige Phase

nach, TF wird dicker • Lider beeinflussen die Tränendrüse• Gravitation zieht Tränenflüssigkeit nach unten• Bewegung des Lidmuskels spielt eine Rolle bei

der Sekretion der akzessorischen Tränendrüsen

• Lider verteilen Tränenflüssigkeit• Muzin wichtig für TF-Stabilität• Lidschlag pumpt Tränenflüssigkeit zu den nasalen

Tränenpünktchen• Lidschluss komprimiert Lipidschicht• Oberlid zieht bei Lidöffnung die wässrige Phase

nach, TF wird dicker • Lider beeinflussen die Tränendrüse• Gravitation zieht Tränenflüssigkeit nach unten• Bewegung des Lidmuskels spielt eine Rolle bei

der Sekretion der akzessorischen Tränendrüsen

94071-163S.PPT

Funktionen der LiderFunktionen der Lider

Schutz vor:

• hellem Licht

• Wind

• Fremdkörper

• Austrocknung (Lidschluss)

• visuelle Stimulation während des Schlafs

Schutz vor:

• hellem Licht

• Wind

• Fremdkörper

• Austrocknung (Lidschluss)

• visuelle Stimulation während des Schlafs

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94071-165S.PPT

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