Морфометрическая анатомия оболочек глаза в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека
Автор: Найденова Светлана Игоревна, Луцай Елена Дмитриевна, Астафьев Игорь Владимирович
Журнал: Морфологические ведомости @morpholetter
Рубрика: Оригинальные исследования
Статья в выпуске: 2 т.29, 2021 года.
Бесплатный доступ
Исследование процессов морфогенеза глаза в плодном периоде онтогенеза является актуальным с точки зрения понимания механизмов формирования физиологической гиперметропии новорожденных детей и миопии в детском возрасте в последующем. Наибольшим преобразованиям у плода человека подвержены изменениям роговица и оболочки глазного яблока в области экватора и в области диска зрительного нерва. Наиболее активно в целом глазное яблоко растет и развивается в промежуточном плодном периоде онтогенеза. Однако детали этого процесса недостаточно изучены. Цель исследования - характеристика количественной макромикроскопической анатомии оболочек глазного яблока у плода человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза. Макроскопически и микроскопически методом гистотопографии изучена анатомия глазницы и глазного яблока плода в возрасте 14-27 недель. Были изучены три возрастные группы: I группа (14-18 недель) - 36% наблюдений, II группа (19-23 недели) - 38% наблюдений, III группа (24-27 недель) - 26% наблюдений, из них 50% наблюдений мужского пола и 50% женского пола. Гистотопограммы позволили охарактеризовать морфологию всех оболочек глазного яблока (фиброзной, сосудистой оболочки и сетчатки), а также проследить их ход во всех его участках. Представлено описание срединно-горизонтальных и срединно-сагиттальных гистотопограмм, окрашенных по Ван-Гизон и дана количественная характеристика толщины всех оболочек глазного яблока в области экватора, заднего полюса глаза и роговицы, установлены половые различия и указаны темпы их роста. В промежуточном плодном периоде онтогенеза человека происходит изменение переднее-заднего размера глазного яблока от 6,91±1,22 мм до 12,25±1,61 мм. На отдельных этапах всего промежуточного плодного периода онтогенеза человека соотношение толщины оболочек глаза является сопоставимым (толщина склеры - 51%, сосудистой оболочки - 29%, сетчатки - 20%). Изучение темпов роста толщины оболочек глазного яблока выявило наибольший ее прирост в исследованном периоде онтогенеза в области заднего полюса (69,06%).
Оболочки глаза, развитие глаза человека, плод человека, промежуточный плодный период
Короткий адрес: https://sciup.org/143177420
IDR: 143177420 | DOI: 10.20340/mv-mn.2021.29(2).591
Текст научной статьи Морфометрическая анатомия оболочек глаза в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека
Naydenova SI, Lutsay ED, Astaf’ev IV. The morphometric anatomy of the eye shells in the intermediate fetal period of human ontogenesis. Morfologiches-kie Vedomosti – Morphological Newsletter. 2021;29(2):591. (2):591
Article received 20 May 2021 Article accepted 7 July 2021
Введение. Одним из распространенных заболеваний глазного яблока у детей является миопия [1-7]. В возрасте до 1 года миопическая рефракция встречается у 4-6% доношенных детей [8-11]. Недоно- шенные дети особенно склонны к развитию миопии, частота ее возникновения в этой группе колеблется от 30 до 50% [12-16]. За счет быстрого роста глазного яблока в длину происходит истончение всех оболо- чек. Наиболее подвержены изменениям оболочки глазного яблока в области экватора, в области диска зрительного нерва и роговица [10, 17-18]. Эти процессы могут приводить к грубым дистрофическим изменениям и истончению оболочек, снижения остроты зрения [18-19] и, впоследствии, к инвалидизации детей [8, 10]. Наиболее активно глазное яблоко растет и развивается в промежуточном плодном периоде онтогенеза [20-29]. Сведения по динамике роста глазного яблока и его структур у плода человека являются актуальными и имеют прикладное значение.
Цель исследования: дать характеристику макромикроскопической анатомии оболочек глазного яблока у плода человека в промежуточном плодном периоде онтогенеза.
Материалы и методы исследования. Исследование проведено на базе кафедры анатомии человека Оренбургского государственного медицинского университета в рамках поискового исследования (№ АААА-А18-118120490097-2 04.12.2018г), одобренного локальным этическим комитетом, на 38 плодах человека промежуточного плодного периода развития. Гистото-пографическим методом изучен комплекс структур глазницы и глазного яблока плодов 14-27 недель. Весь материал был разделен на три возрастные группы: I группа (14-18 недель) – 36%, II группа (19-23 недели) – 38%, III группа (24-27 недель) – 26%, из них 50% плодов мужского пола и 50% плодов женского пола. Гистотопограммы выполнены в срединной сагиттальной и срединной горизонтальной плоскости с окраской по Ван-Гизон. Для исследования были выбраны места, наиболее подверженные изменениям про миопии: роговица, задний полюс, верхний и нижний полюс. Статистическая обработка данных проведена с использованием стандартных программ.
Результаты исследования и обсуждение. промежуточном плодном периоде глазное яблоко и все его оболочки полностью сформированы и хорошо визуализируются на гистотопограммах. На срединно-горизонтальных гистотопограммах переднезадний размер глазного яблока измерялся по прямой линии от центра рого- вицы до заднего полюса глазного яблока и составил в среднем 8,85±2,45 мм. На серийных гистотопограммах кпереди от роговицы располагается конъюнктивальная полость, определяются верхний и, более мелкий, нижний своды. Развивающаяся ткань конъюнктивы покрывает внутреннюю часть век. В толще век располагаются закладки хрящевой и мышечной ткани, а также развивающиеся придатки кожи. В 74% случаях между веками располагается скопление соединительной ткани, разделение верхнего и нижнего век наблюдалось в III группе у плодов на 26-27 неделе развития (рис. 1). Средняя толщина роговицы (рис. 2) в промежуточном плодном период онтогенеза человека составила 0,51±0,12 мм. Толщина роговицы увеличивалась от I группе к III группе и составила в I, II и III группах 0,35±0,09 мм, 0,58±0,08 мм и 0,79±0,06 мм соответственно. Изучение темпа роста на правом и левом глазных яблоках плода не выявил билатеральных различий. Таким образом, роговица в промежуточном плодном периоде онтогенеза не имеет выраженных билатеральных различий, и ее толщина составляет в среднем 0,5±0,12 мм.
На заднем полюсе глазного яблока на серийных гистотопограммах визуализируются все оболочки глазного яблока (склера, сосудистая оболочка, сетчатка) (рис. 3). Средняя толщина оболочек в области заднего полюса глазного яблока составила 0,97±0,18 мм. Толщина всех оболочек глазного яблока у заднего полюса составила в I, II и III группах 0,46±0,11 мм, 0,59±0,12 мм и 0,76±0,09 мм, соответственно. Склера визуализируется как плотная волокнистая ткань, волокна окрашены в красный цвет и располагаются в хаотичном порядке, средняя толщина 0,54±0,12 мм. Сосудистая оболочка имеет бледный цвет с большим количеством широких сосудов, средняя толщина 0,29±0,07 мм. Сетчатка (рис. 4) интенсивно окрашивается в темный цвет во всех участках, средняя ее толщина 0,15±0,03 мм. У заднего полюса глазного яблока определяется жировая ткань, участки зрительного нерва, закладки прямых мышц глазного яблока. На серийных гистотопограмма хорошо заметно формирование нервными волокнами диска зрительного нерва. Пря- мые мышцы глазного яблока формируют мышечную воронку и определяются от экватора глазного яблока до канала зрительного нерва (рис. 5). Таким образом, толщи-

Рис. 1. Верхнее и нижнее веко плода человека 26 недель женского пола. Фрагмент гистотопограммы переднего отдела глазного яблока. Обозначения: 1– роговица, 2– верхнее веко, 3– нижнее веко. Окр.: гематоксилином и эозином. Ув.: х24.
на оболочек на заднем полюсе глазного яблока не имеет билатеральных различий и составляет в среднем 0,97±0,18 мм.

Рис. 2. Фрагмент гистотопограммы левого глазного яблока плода человека 16 недель женского пола. Обозначения: 1– роговица, 2– верхнее веко, 3– передняя камера глазного яблока. Окр.: гематоксилином и эозином). Ув.: х50.

Рис. 3. Фрагмент гистотопограммы медиального полюса глазного яблока плода человека 10 недель женского пола. Обозначения: 1– склера, 2– сосудистая оболочка, 3– сетчатка. Окр.: гематоксилином и эозином). Ув.: х100.

Рис. 4. Фрагмент гистотопограммы заднего полюса глазного яблока плода человека 24 недель мужского пола. Сетчатка. Окр.: гематоксилином и эозином). Ув.: х200.
На серийных гистотопограммах глазное яблоко окружено рыхлой соединительной тканью с волокнами, окрашенными в ярко-красный цвет (рис. 6). Вертикальный размер глазного яблока в среднем составил 8,36±1,9 мм, горизонтальный – 8,35±1,8 мм. На экваторе глазного яблока четко видны все оболочки (склера, сосудистая оболочка, сетчатка). Толщина всех
оболочек глазного яблока в области верхнего полюса имеет тенденцию к увеличению и составляет в I, II и III группах – 0,35±0,09 мм, 0,50±0,1 мм и 0,58±0,08 мм, соответственно. Толщина всех оболочек глазного яблока в области нижнего полюса также увеличивается и составляет в I, II и III группах – 0,34±0,08 мм, 0,51±0,09 мм и 0,57±0,09 мм, соответственно. Тенденция к ее увеличению прослеживается в области медиального и латерального полюсов, и ее толщина составляет в I, II и III группах -0,35±0,08 мм, 0,49±0,1 мм и 0,56±0,08 мм для медиального полюса и 0,34±0,07 мм, 0,48±0,08 мм и 0,57±0,07 мм для латерально- го полюса, соответственно. Соотношение толщины оболочек на экваторе глазного яблока во всех точках составляет: склера – 51%, сосудистая оболочка – 29%, сетчатка – 20% и не меняется на протяжении всего промежуточного плодного периода.

Рис. 5. Фрагмент гистотопограммы у вершины глазницы в горизонтальной плоскости плода человека 20 недель мужского пола. Обозначения: 1– медиальная прямая мышца, 2– латеральная прямая мышца, 3– зрительный нерв. Окр.: по Ван-Гизон. Ув.: х40.

Рис. 6. Фрагмент гистотопограммы меди ального полюса глазного яблока плода че ловека 26 недель женского пола. Обозначе ния: 1– склера, 2– рыхлая соединительна ткань. Окр.: по Ван-Гизон. Ув.: х50.
ловые различия темпов роста толщины оболочек глазного яблока. Результаты представлены на рис. 1.
Таким образом, средняя толщина всех оболочек глазного яблока в области экватора глаза составила 0,49±0,11 мм.
Особый интерес представляют по-

Рис. 1. Диаграммы темпов роста толщины оболочек глазного яблока в %. Слева относительный рост показателей от 1-й ко 2-й группе, справа - от 2-й группы к 3-й.
■ Девочки |
■ Мальчики |
Нижний полюс |
■ 9.3 4 19.94 |
Верхний полюс |
■ 9.5 2 19.87 |
Л ат ер а льны и |
■ 9. 18 19.81 |
Медиальный . |
■ 9.2 1 19.98 |
Задний полюс |
^^И 18.25 |
Роговица |
|
Из диаграммы видно, что оболочки у плодов женского пола растут интенсивнее от I ко II группе, наиболее интенсивно растут оболочки заднего полюса, остальные менее интенсивно. Толщина оболочек
глазного яблока плодов мужского пола в этот же период растут менее интенсивно, крайние значения динамики их прироста совпадают с плодами женского пола.
Толщина оболочек глазного яблока плодов мужского пола интенсивнее растет от II к III группе, наиболее интенсивно увеличивается толщина роговицы, наименее интенсивно - толщина оболочек в области латерального полюса. Толщина оболочек глазного яблока плодов женского пола в этот же период растет менее интенсивно, крайние значения динамики их прироста совпадают с таковыми у плодов мужского пола. Толщина оболочек на экваторе глазного яблока развивается равномерно во всех участках измерения. Таким образом, толщина роговицы и оболочек у заднего полюса глазного яблока увеличивается более интенсивно, чем на экваторе глазного яблока, причем у плодов женского пола рост происходит активнее от I возрастной группы ко II-й, а у плодов мужского пола от II-й к Ш-й.
В промежуточном плодном периоде развития человека идет рост размеров глазного яблока и толщины его оболочек. Количественные характеристики размеров глазного яблока в пренатальном онтогенезе детально описаны в источниках литературе по данным ультразвукового исследования, в которых представлены таблицы размеров глазного яблока в разные сроки беременности. Переднезадний размер глазного яблока в 20 недель составляет 9,3 мм, в 28 недель - 12,4 мм, в 30 недель - 13,5 мм [23, 32]. В тоже время в литературе недостаточно данных о количественной характеристике размеров глазного яблока и его оболочек в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека. Согласно полученным данным толщина всех оболочек глазного яблока в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека составляет в среднем в 14-18 недель - 0,38±0,08 мм; в 19-23 недели - 0,52±0,08 мм; в 24-27 недель 0,59±0,07 мм. Рост глазного яблока приводит к изменению соотношения толщины его оболочек.
По данным Кагана И.И. (2017) соотношение толщины оболочек к концу первого года жизни составляет: склера 56%, Сосудистая оболочка 22%, сетчатка 22% [35]. По его данным, толщина склеры почти в два раза превышает толщину сетчат- ки или сосудистой оболочки. В настоящем исследовании установлено, что у плодов в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека соотношение толщины всех оболочек приближено к соотношению толщины оболочек к концу первого года жизни и составляет склера - 51%, сосудистая оболочка - 29%, сетчатка - 20%. Таким образом, нарушение соотношения толщины оболочек может быть предрасполагающим фактором к развитию миопии у детей.
Особый интерес представляла микротопография оболочек глазного яблока, изученная в стандартных точках. Изучение макро-микроанатомии глазного яблока в промежуточном плодном периоде позволило описать взаимоотношение роговицы и окружающими структурами (веки, конъюнктивальная полость, радужка). По нашим данным, у плодов в промежуточном плодном периоде на 26-27 неделе начинается процесс разделения верхнего и нижнего век, что описано в классической литературе, но в более позднем периоде [25].
Широко применяемый и верифицированный в многочисленных анатомических исследованиях [30-38] и использованный в настоящем исследовании метод серийных гистотопограмм позволяет детально проводить изучение макромикроанатомии и топографию зрительного нерва на протяжении всего плодного периода развития человека.
Заключение . Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека происходит изменение переднезаднего размера глазного яблока от 6,91±1,22 мм до 12,25±1,61 мм. На протяжении всего промежуточного плодного периода онтогенеза человека соотношение толщины изученных оболочек глаза является сопоставимым (склера составляет 51% общей их толщины, сосудистая оболочка - 29%, сетчатка - 20%). Изучение темпа роста толщины оболочек глазного яблока выявило наибольший прирост в 69,06% в области заднего его полюса.
Список литературы Морфометрическая анатомия оболочек глаза в промежуточном плодном периоде онтогенеза человека
- Korovenkov RI. Nasledstvennye i vrozhdennye zabolevaniya glaza. SPb.: Ximizdat; 2006. 640s. Russian.
- Muxina AYu. Zritelnye funkcii do i posle lecheniya vrozhdennoj miopii i miopii, oslozhnennoj ambliopiej. Oftal`mologicheskij zhurnal. 2018;4(483):44-48. Russian.
- Savel’ev SI. Osobennosti rasprostranennosti miopii sredi detskogo naseleniya. Aktual`ny`e voprosy` gi-gieny` i e`pidemiologii: tez. dokl. na konf. 2013:113-114. Russian.
- Jonas JB. Epidemiology and anatomy of myopia. Ophthalmologe. 2019;116(6):499-508. DOI., 10.1007/s00347-019-0858-6.
- Jonas JB. Myopia: Epidemiology, anatomy and prevention of myopia and treatment options for progres-sive myopia in childhood. 2019;116(6):498. https://doi.org/10.1007/s00347-019-0891-5.
- Holden B. Myopia, an underrated global challenge to vision: where the current data takes us on myopiacontrol. Eye (Lond). 2014;28(2):142-146. https://doi.org/0.1038/eye.2013.256.
- Recko M. Childhood myopia: epidemiology, risk factors, and prevention. Mol. Med. 2015;112(2):116-121.
- Askarova ZF, Gorbatjuk TL, Bojchuk IM. Morfostrukturnye osobennosti zritel'nogo nerva i peripapill-jarnyh volokon u detej s miopiej. Oftal'mologicheskij zhurnal. 2011;1(438):41-45.
- Jan WT, Jan RP, Vincent WJ. Growth in Foetal Life, Infancy, and Early Childhood and the Association with Ocular Biometry. Ophthalmic Physiol Opt. 2019;39(4):245-252. https://doi.org/10.1111/opo.12630.
- Leo SW. Current approaches to myopia control. Curr. Opin. Ophthalmol. 2017;28(3):267-275. https://doi.org/10.1097/ICU.0000000000000367.
- Levy N, Shinwell ES, Leiba H. Long-term Refractive Status of Preterm Infants from Singleton and Mul-tiple Pregnancies. J Matern Fetal Neonatal Med. 2017;30(19):2276-2280. https://doi.org/10.1080/14767058.2016.1245719.
- Schaeffel F. Prevention of myopia. Ophthalmology. 2019;116(6): 509-517. https://doi.org/10.1007/s00347-019-0892-4.
- Verma A. A novel review of the evidence linking myopia and high intelligenc. J Ophthalmol. 2015. URL: hindawi.com/journals/joph/2015/271746.
- Bobrova NF. Soputstvuyushhaya somaticheskaya patologiya u detej pervogo goda zhizni s patologiej or-gana zreniya. Oftal`mologicheskij zhurnal. 2016;1(468):12-18. Russian.
- Kulikov AN. Molekulyarno-geneticheskie aspekty` patogeneza progressiruyushhej miopii. Of-tal`mologicheskie vedomosti. 2018;11(3):48-56. Russian.
- Brzheskogo VV. Neonatalnaya oftalmologiya: rukovodstvo dlya. Moskva: GEOTAR-Media. 2021. 288s. Russian.
- Lucaj ED, Najdenova SI, Astaf'ev IV. Analiz sostojanija voprosa o razvitii i stroenii glaznogo jabloka i nekotoryh vspomogatel'nyh struktur glaza (obzor literatury). Morfologija. 2019;155(3):66-72. Russian.
- Koshic IN, Svetlova OV. Mehanizm formirovanija adekvatnoj dliny glaza v norme i metabolicheskaja te-orija patogeneza priobretennoj miopii. Oftal'mologicheskij zhurnal. 2011;5(442):4-23. Russian.
- Wei JS, Cheryl SN, Hong P. In-utero Epigenetic Factors Are Associated with Early-Onset Myopia in Young Children. PLoS One. 2019;17:1-25. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0214791.
- Baranov VS. Citogenetika embrionalnogo razvitiya cheloveka: nauchno-prakticheskie aspekty. SPb. Iz-datelstvo N-L, 2007. 640s. Russian.
- Kurenkov VV. Sovremennye predstavleniya ob e`mbriogeneze glaza. Oftal`mologiya. 2004;1(1):6-16. Russian.
- Avetisov SE. Oftal`mologiya: nacional`noe rukovodstvo. M.: GEOTAR-Media, 2008. 944s. Russian.
- Tawfik HA. Embryologic and Fetal Development of the Human Eyelid. Ophthal Plast Reconstr Surg. 2016;32(6):407-414. https://doi.org/10.1097/IOP.0000000000000702.
- Wu PC. Epidemiology of Myopia. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2016;5(6):386-393.
- https://doi.org/10.1097/APO.0000000000000236.
- Ullah E. Genetic analysis of consanguineous families presenting with congenital ocular defects. Exp Eye Res. 2016;146:163-171. https://doi.org/10.1016/j.exer.2016.03.014.
- Graw J. The genetic and molecular basis of congential eye defects. Genetics. 2003;4:876-888.
- https://doi.org/10.1038/nrg1202.
- Herwig MC. Morphologic analysis of artifacts in human fetal eyes confounding carried out a histopatho-logic investigation. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;52(8):2712-2718.
- https://doi.org/10.1167/iovs.10-6301.
- Seiji F. Orbital asymmetry in development: an anatomical study. Orbit. 2009;28(6):342-346.
- https://doi.org/10.3109/01676830903162841.
- Regoli M. The revised anatomy of the canals connecting the orbit with the cranial cavity. Orbit. 2017;36(2):110-117. https://doi.org/10.1080/01676830.2017.1279662.
- Panova IG. Study of expression of beta-III tubulin in human eye tissues during prenatal development. Izv Akad Nauk. Ser Biol. 2008;2:146-150. Russian
- Baba T. VEGF 165 b in the developing vasculatures of the fetal human eye. Dev Dyn.;241:595-607.
- Karolezan-Kulessza M. Comparative analysis of the eyeballes dynamics development in prenatal and postnatal period. Ultasound Obstet Gynecol. 2008;32(3):320.
- Pan CW. Worldwide prevalence and risk factors for myopia. Ophthalmic Physiol Opt. 2012;32(1):3-16. https://doi.org/10.1111/j.1475-1313.2011.00884.x
- Modrzejewska M. Congenital optic disc anomalies--own observations. Klin Oczna. 2014;116(1):64-69.
- Kagan II, Kanjukov VN. Funkcional'naja i klinicheskaja anatomija organa zrenija. Moskva: GEOTAR-Media, 2017. 208s. Russian.
- Petten BM. Embriologija cheloveka. M.: Medgiz, 1959. 801s.
- Stepanova IP, Lysov PK, Kargina AS. Razvitie i stroenie zritel'nogo nerva v rannem embriogeneze che-loveka. Zhurnal anatomii i gistopatologii. 2015;3:115-116. Russian.
- Denis D. Congenital abnormalities of the optic disc. J Fr Ophthalmol. 2019;42(7):778-779.
- https://doi.org/10.1016/j.jfo.2018.09.011