Linse (Anatomie)

Die Linse ist Teil des vorderen Segments des menschlichen Auges. Vor der Linse befindet sich die Iris, die die Lichtmenge reguliert, die in das Auge eintritt. Die Linse wird am Suspensorband der Linse aufgehängt, einem Ring aus faserigem Gewebe, der an der Linse an ihrem Äquator anhaftet und sie mit dem Ziliarkörper verbindet. Posterior zur Linse ist der Glaskörper, der zusammen mit dem wässrigen Humor auf der vorderen Oberfläche die Linse badet. Die Linse hat eine ellipsoide, bikonvexe Form. Die vordere Oberfläche ist weniger gekrümmt als die hintere., Bei Erwachsenen ist die Linse typischerweise etwa 10 mm im Durchmesser und hat eine axiale Länge von etwa 4 mm, obwohl es wichtig zu beachten ist, dass sich Größe und Form aufgrund der Akkommodation ändern können und weil die Linse während des gesamten Lebens einer Person weiter wächst.

Mikroanatomieedit

Die Linse hat drei Hauptteile: die Linsenkapsel, das Linsenepithel und die Linsenfasern. Die Linsenkapsel bildet die äußerste Schicht der Linse und die Linsenfasern bilden den Großteil des Inneren der Linse., Die Zellen des Linsenepithels, die sich zwischen der Linsenkapsel und der äußersten Schicht der Linsenfasern befinden, befinden sich nur auf der vorderen Seite der Linse. Der Linse selbst fehlen Nerven, Blutgefäße oder Bindegewebe.

Linsenkapseledit

Die Linsenkapsel ist eine glatte, transparente Basalmembran, die die Linse vollständig umgibt. Die Kapsel ist elastisch und besteht aus Kollagen. Es wird vom Linsenepithel synthetisiert und seine Hauptbestandteile sind Kollagen vom Typ IV und sulfatierte Glykosaminoglykane (GAGs)., Die Kapsel ist sehr elastisch und ermöglicht es der Linse, eine kugeligere Form anzunehmen, wenn sie nicht unter der Spannung der Zonularfasern (auch suspensorische Bänder genannt) steht, die die Linsenkapsel mit dem Ziliarkörper verbinden. Die Kapsel variiert von 2 bis 28 Mikrometern in der Dicke, am dicksten in der Nähe des Äquators und am dünnsten in der Nähe des hinteren Pols.

Linsenepitheledit

Das Linsenepithel, das sich im vorderen Teil der Linse zwischen der Linsenkapsel und den Linsenfasern befindet, ist ein einfaches Quaderepithel., Die Zellen des Linsenepithels regulieren die meisten homöostatischen Funktionen der Linse. Wenn Ionen, Nährstoffe und Flüssigkeit aus dem wässrigen Humor in die Linse gelangen, pumpen Na+/K+-ATPase-Pumpen in den Linsenepithelzellen Ionen aus der Linse, um eine geeignete osmotische Konzentration und ein angemessenes Linsenvolumen aufrechtzuerhalten, wobei äquatorisch positionierte Linsenepithelzellen am meisten zu diesem Strom beitragen. Die Aktivität der Na+ / K+ – ATPasen hält Wasser und Strom von den Polen durch die Linse fließen und durch die äquatorialen Regionen austreten.,

Die Zellen des Linsenepithels dienen auch als Vorläufer für neue Linsenfasern. Es legt ständig Fasern im Embryo, Fötus, Säugling und Erwachsenen ab und legt weiterhin Fasern für ein lebenslanges Wachstum ab.

Linsenfasernedit

Die Linsenfasern bilden den Großteil der Linse. Sie sind lange, dünne, transparente Zellen, fest verpackt, mit Durchmessern von typischerweise 4-7 Mikrometern und Längen von bis zu 12 mm Länge., Die Linsenfasern erstrecken sich der Länge nach von den hinteren zu den vorderen Polen und sind, wenn sie horizontal geschnitten werden, in konzentrischen Schichten eher wie die Schichten einer Zwiebel angeordnet. Wenn es entlang des Äquators geschnitten wird, erscheint es als Wabe. Die Mitte jeder Faser liegt am Äquator. Diese dicht gepackten Schichten von Linsenfasern werden als Laminae bezeichnet. Die Linsenfasern sind über Spaltübergänge und Interdigitationen der Zellen, die „Kugel-und Sockelformen“ ähneln, miteinander verbunden.

Die Linse wird je nach Alter der Linsenfasern einer bestimmten Schicht in Regionen aufgeteilt., Die Linse bewegt sich von der zentralen, ältesten Schicht nach außen und wird in einen embryonalen Kern, den fötalen Kern, den adulten Kern und den äußeren Kortex aufgeteilt. Dem äußeren Kortex werden neue Linsenfasern hinzugefügt, die aus dem Linsenepithel erzeugt werden. Reife Linsenfasern haben keine Organellen oder Kerne.

EntwicklungEdit

Die Entwicklung der menschlichen Linse beginnt im 4 mm embryonalen Stadium. Im Gegensatz zum Rest des Auges, der hauptsächlich vom neuralen Ektoderm abgeleitet ist, wird die Linse vom Oberflächen-Ektoderm abgeleitet., Die erste Stufe der Linsendifferenzierung findet statt, wenn das optische Vesikel, das sich aus Auslagerungen im neuralen Ektoderm bildet, in die Nähe des Oberflächen-Ektoderms kommt. Das optische Vesikel induziert ein nahegelegenes Oberflächen-Ektoderm, um die Linsenplacode zu bilden. Im 4-mm-Stadium ist die Linsenplacode eine einzelne Monoschicht aus säulenförmigen Zellen.

Mit fortschreitender Entwicklung beginnt sich die Linsenplacode zu vertiefen und zu invagieren. Wenn sich die Placode weiter vertieft, verengt sich die Öffnung zum Oberflächen-Ektoderm und die Linsenzellen bilden eine Struktur, die als Linsenbläschen bekannt ist., Im 10-mm-Stadium hat sich das Linsenbläschen vollständig vom Oberflächen-Ektoderm getrennt.

Nach dem 10-mm-Stadium induzieren Signale von der sich entwickelnden neuralen Netzhaut, dass sich die Zellen, die dem hinteren Ende des Linsenbläschens am nächsten sind, zum vorderen Ende des Vesikels hin verlängern. Diese Signale induzieren auch die Synthese von Kristallinen. Diese verlängerten Zellen füllen schließlich das Lumen des Vesikels aus, um die Primärfasern zu bilden, die zum embryonalen Kern in der reifen Linse werden. Die Zellen des vorderen Teils des Linsenbläschens führen zum Linsenepithel.,

Zusätzliche Sekundärfasern werden von Linsenepithelzellen abgeleitet, die sich in Richtung Äquatorialregion der Linse befinden. Diese Zellen verlängern sich anterior und posterior, um die Primärfasern zu umkreisen. Die neuen Fasern wachsen länger als die der Primärschicht, aber wenn die Linse größer wird, können die Enden der neueren Fasern nicht den hinteren oder vorderen Pol der Linse erreichen. Die Linsenfasern, die die Pole nicht erreichen, bilden enge, interdigitierende Nähte mit benachbarten Fasern. Diese Nähte sind leicht sichtbar und werden Nähte genannt., Die Nahtmuster werden komplexer, wenn dem äußeren Teil der Linse mehr Schichten von Linsenfasern hinzugefügt werden.

Die Linse wächst nach der Geburt weiter, wobei die neuen Sekundärfasern als äußere Schichten hinzugefügt werden. Neue Linsenfasern werden aus den äquatorialen Zellen des Linsenepithels in einer Region erzeugt, die als Keimzone bezeichnet wird. Die Linsenepithelzellen dehnen sich aus, verlieren den Kontakt mit Kapsel und Epithel, synthetisieren Kristallin und verlieren schließlich ihre Kerne (Enukleat), wenn sie zu reifen Linsenfasern werden., Von der Entwicklung bis zum frühen Erwachsenenalter führt die Zugabe von sekundären Linsenfasern dazu, dass die Linse ellipsoider wird; Nach etwa 20 Jahren wächst die Linse jedoch mit der Zeit runder und die Iris ist für diese Entwicklung sehr wichtig.

Mehrere Proteine steuern die embryonale Entwicklung der Linse: Darunter vor allem PAX6, das als Master-Regulator-Gen dieses Organs gilt. Andere Effektoren der richtigen Linsenentwicklung umfassen die Wnt-Signalkomponenten BCL9 und Pygo2.,

VariationEdit

Bei vielen aquatischen Wirbeltieren ist die Linse deutlich dicker, fast kugelförmig, um die Brechung zu erhöhen. Dieser Unterschied kompensiert den kleineren Brechungswinkel zwischen der Hornhaut des Auges und dem wässrigen Medium, da sie ähnliche Brechungsindizes haben. Selbst bei Landtieren ist die Linse von Primaten wie Menschen ungewöhnlich flach.

Bei Reptilien und Vögeln berührt der Ziliarkörper die Linse zusätzlich zu den Zonularfasern mit einer Reihe von Pads auf seiner Innenfläche., Diese Pads komprimieren und lösen die Linse, um ihre Form zu ändern, während sie auf Objekte in unterschiedlichen Abständen fokussieren; Die Zonularfasern erfüllen diese Funktion bei Säugetieren. Bei Fischen und Amphibien ist die Linse in ihrer Form fixiert, und die Fokussierung wird stattdessen erreicht, indem die Linse innerhalb des Auges vorwärts oder rückwärts bewegt wird.

Bei Knorpelfischen werden die Zonularfasern durch eine Membran ersetzt, einschließlich eines kleinen Muskels an der Unterseite der Linse. Dieser Muskel zieht die Linse aus ihrer entspannten Position nach vorne, wenn er sich auf nahe gelegene Objekte konzentriert., In Teleosts dagegen projiziert ein Muskel aus einer Gefäßstruktur im Augenboden, dem sogenannten Falciform-Prozess, und dient dazu, die Linse aus der entspannten Position nach hinten zu ziehen, um auf entfernte Objekte zu fokussieren. Während Amphibien die Linse wie Knorpelfische vorwärts bewegen, sind die beteiligten Muskeln bei beiden Fischarten nicht homolog. Bei Fröschen gibt es zwei Muskeln, eine über und eine unter der Linse, während andere Amphibien nur den unteren Muskel haben.,

Bei den primitivsten Wirbeltieren, den Lampreys und Hagfish, ist die Linse überhaupt nicht an der äußeren Oberfläche des Augapfels befestigt. Es gibt keinen wässrigen Humor in diesen Fischen, und der Glaskörper drückt einfach die Linse gegen die Oberfläche der Hornhaut. Um seine Augen zu fokussieren, flacht ein Bein die Hornhaut mit Muskeln außerhalb des Auges ab und drückt die Linse nach hinten.