Ile tlenu potrzebuje rogówka?

Tlen jest pierwiastkiem niezbędnym do życia. Bez niego nie moglibyśmy oddychać. Ma również bardzo istotny wpływ m.in. na prawidłowe funkcjonowanie rogówki.

   

Spis treści:

1. Metabolizm rogówki
2. Zapotrzebowanie oka w tlen dla soczewek kontaktowych
3. Konsekwencje niedotlenienia rogówki
4. Podsumowanie

Metabolizm rogówki

Rogówka dzięki swojej aktywności metabolicznej utrzymuje przejrzystość, temperaturę, rozmnażanie komórek oraz transport materiałów tkankowych. Niezbędnymi składnikami potrzebnymi do wykonywania tych funkcji są: glukoza, aminokwasy i tlen. Glukoza i aminokwasy dostarczane są przez ciecz wodnistą, natomiast tlen pobierany jest głównie z atmosfery przez łzy.

Każda z warstw rogówki zużywa właściwą dla siebie ilość tlenu:

• nabłonek – 40%,
• istota właściwa – 39%,
• śródbłonek – 21%.

Tlen wnika do rogówki przez obie jej powierzchnie, tak by ciśnienie w istocie właściwej było jak najmniejsze. Główną siłą, która przemieszcza tlen do rogówki jest ciśnienie tlenu. Dla otwartego oka (na poziomie morza) wynosi ono 155 mmHg, a dla zamkniętego (tlen dostarczany jest głównie przez spojówkę powiek) 55 mmHg.

Gdy do rogówki dostaje się niewystarczająca ilość tlenu pozwalająca na zamianę glukozy w procesie glikolizy w wystarczającą ilość energii i umożliwiająca produktowi ubocznemu przemiany materii – kwasowi mlekowemu, szybkie opuszczenie tkanki poprzez dyfuzję, dla aktywności komórek dostępne jest mniej energii. Wytwarza się więcej kwasu mlekowego, który gromadzi się w istocie właściwej. Wytwarzane jest ciśnienie osmotyczne sprawiające, że woda przedostaje się do istoty właściwej szybciej niż pompa śródbłonka jest w stanie ją usunąć. W konsekwencji dochodzi do obrzęku rogówki.

Podczas snu, kiedy oko jest zamknięte, dochodzi również do zmiany toniczności łez z ok. 0,97 NaCl (przy otwartym oku) na 0,89 NaCl po 6 godzinach snu. Spadek toniczności spowodowany jest obniżonym odparowywaniem łez. Rogówka reaguje na mniej stężony roztwór, przyciąganiem wody do istoty właściwej szybciej niż może być ona z niej usunięta przez śródbłonek. Z tego powodu rogówka zaraz po przebudzeniu jest grubsza o ok. 4 %. Obrzęk ten znika w ciągu 2 godzin od otwarcia oczu. Rogówka jest w stanie pozbyć się nawet 8 % obrzęku w ciągu dnia.

Zapotrzebowanie oka w tlen dla soczewek kontaktowych

Zapotrzebowanie oka w tlen jest szczególnie ważne w przypadku soczewek kontaktowych, które oddzielają rogówkę od jej normalnego środowiska tlenu, filmu łzowego i wydzielin oka, zmieniają krążenie łez i mogą powodować niedotlenienie rogówki, szczególnie w przypadku niektórych materiałów mających niską wartość Dk/t (transmisyjność tlenu). Duże znaczenie ma również grubość soczewek, ich rozmiar i metoda dopasowania (za ciasno dopasowana soczewka, która nie porusza się podczas mrugania także zaburza krążenie łez pod soczewką).

Na podstawie badań przeprowadzonych przez Holdena i Mertza określono minimalną wartość parametru Dk/t w soczewkach kontaktowych, niezbędną do uniknięcia niedotlenienia i nadmiernego obrzęku rogówki, wynosi ona:

• 24 Dk/t - dla soczewek przeznaczonych do noszenia w trybie dziennym, np. ACUVUE® OASYS 1-Day (121 Dk/t), Dailies Total 1 (156 Dk/t), #bioview Daily (150 Dk/t)
• 87 Dk/t - dla soczewek, w których można spać (tryb ciągły), np. Biofinity Energys (160 Dk/t), Air Optix Night & Day Aqua (175 Dk/t), ACUVUE® OASYS (147 Dk/t), #bioview Monthly (187,5 Dk/t).

Konsekwencje niedotlenienia rogówki

Przewlekłe niedotlenienie rogówki wpływa na większość jej struktur i upośledza jej funkcjonowanie. Poza obrzękiem objawiającym się pionowymi prążkami w tylnej centralnej części zrębu (przy obrzęku > lub = 5%) dochodzi do zmian w:

• nabłonku
  • SLACH Syndrome - zaburzenie metabolizmu, osłabienie połączeń międzykomórkowych, złuszczanie grup komórek;
  • mikrocysty i wakuole - rozproszone punkciki o konsystencji komórkowej, które wyglądają jak zanieczyszczenia filmu łzowego. Wskazują na przewlekły stres metaboliczny. Rozwijają się w głębokich warstwach nabłonka. Mają nieregularny kształt i wielkość 15-50 mikrometrów,
  • zmniejszenie grubości,
  • spadek wrażliwości - obniżenie sprawności zakończeń nerwowych,
• miąższu
  

  Neowaskularyzacja rogówki

  • nowotwórstwo naczyniowe (neowaskularyzacja) - jest procesem nieodwracalnym polegającym na wrastaniu naczyń krwionośnych od rąbka rogówki ku jej centrum,
  • zmniejszenie grubości,
  • nacieki rogówkowe - pojawiają się zwykle blisko rąbka, mają barwę od szarej do białej,
• śródbłonku
  • Polimegatyzm i Polimorfizm - obrzęk, zmiana kształtu i wielkości komórek śródbłonka,
  • zespół wyczerpania rogówkowego (CES-Corneal Exhaustion Syndrome) - objawiający się: zmniejszeniem tolerancji soczewek, nieostrą lub zmienną jakością widzenia, nadmiernym łzawieniem, światłowstrętem, częstym przekrwieniem,
• rąbku
  • niedobór komórek macierzystych rąbka rogówki (LSCD - Limbal Stem Cell Deficiency) - segmentowe przymglenie rogówki z tendencją do powierzchniowej waskularyzacji, podnabłonkowe przymglenia i nierówności powierzchni rogówki.

Podsumowanie

Niedotlenienie rogówki spowodowane: noszeniem soczewek o źle dopasowanych parametrach, spaniem w soczewkach do tego nieprzeznaczonych lub długotrwałe noszenie soczewek o niskiej wartości Dk/t, początkowo może nie powodować wyraźnych dla pacjenta dolegliwości. Jednak z czasem, poza opisanymi wyżej zmianami w rogówce, pojawia się dyskomfort i coraz mniejsza tolerancja soczewek.

By uniknąć tego typu problemów konieczne jest dobieranie i zmienianie soczewek kontaktowych zawsze w konsultacji ze specjalistą oraz regularne zgłaszanie się na wizyty kontrolne.