렌즈(해부술)

Lens (anatomy)
렌즈
Focus in an eye.svg
렌즈의 곡률을 변화시켜 원거리 물체의 단일점으로부터의 빛과 근방 물체의 단일점으로부터의 빛을 초점으로 한다.
Schematic diagram of the human eye en.svg
인간 눈의 개략도.
세부 사항
일부눈알
시스템.시각계
기능.굴절광
식별자
라틴어수정체 크리스털린
메쉬D007908
TA98A15.2.05.001
TA26798
FMA58241
해부학 용어

수정체 또는 결정체는 각막과 함께 빛을 굴절시켜 망막에 초점을 맞추는 것을 돕는 눈에 있는 투명한 양볼록 구조입니다.형상을 바꿈으로써 눈의 초점거리를 변화시켜 다양한 거리에 있는 물체에 초점을 맞출 수 있도록 함으로써 망막에 주목 물체의 선명한 실상을 형성할 수 있다.이 렌즈의 조정을 조절이라고 합니다(아래 참조).조절은 렌즈의 움직임을 통한 사진 카메라의 초점 조절과 유사합니다.렌즈는 뒷면보다 앞면이 더 평평하다.

인간의 경우, 자연 환경에서 렌즈의 굴절력은 약 18개의 디옵트이며, 이는 눈의 총 힘의 약 3분의 1이다.

구조.

수정체는 인간 눈의 앞부분의 일부분이다.렌즈 앞에는 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 홍채가 있다.렌즈는 렌즈의 현수 인대에 의해 제자리에 매달려 있는데, 이 인대는 렌즈의[1][2] 적도에 있는 렌즈에 부착되어 있고 그것을 섬모체에 연결하는 섬유 조직의 고리입니다.수정체 뒤쪽에는 유리체가 있는데, 유리체는 앞면의 수액과 함께 수정체를 목욕시킨다.렌즈는 타원형의 쌍볼록형입니다.앞면은 뒷면보다 덜 구부러져 있다.성인의 경우 렌즈는 일반적으로 직경이 약 10mm이고 축 길이는 약 4mm입니다. 단, 크기와 모양은 조절에 의해 변할 수 있고 렌즈는 평생 [3]동안 계속 성장하기 때문에 중요합니다.

미세해부술

렌즈는 크게 세 부분으로 구성되어 있습니다: 렌즈 캡슐, 렌즈 상피, 렌즈 섬유입니다.렌즈 캡슐은 렌즈의 가장 바깥쪽 층을 형성하고 렌즈 섬유는 렌즈 내부의 대부분을 형성합니다.렌즈 캡슐과 렌즈 섬유의 최외층 사이에 위치한 렌즈 상피의 세포는 렌즈의 앞면에서만 발견됩니다.수정체 자체는 신경, 혈관, 결합 [4]조직이 없다.

렌즈 캡슐

렌즈 캡슐은 렌즈를 완전히 감싸고 있는 매끄럽고 투명한 기저막입니다.캡슐은 탄력이 있고 콜라겐으로 구성되어 있습니다.수정체 상피로 합성되며 주성분은 IV형 콜라겐과 황산글리코사미노글리칸(GAG)[3]이다.캡슐은 매우 탄력적이어서 렌즈 캡슐과 섬모를 연결하는 띠 모양의 섬유(수축 인대라고도 함)의 장력을 받지 않을 때 렌즈가 더 구형의 형태를 취할 수 있게 해줍니다.캡슐의 두께는 2마이크로미터에서 28마이크로미터까지 다양하며, 적도 부근에서 가장 두껍고 [3]후극 부근에서 가장 얇습니다.

수정체 상피

렌즈 상피는 렌즈 캡슐과 렌즈 섬유 사이의 렌즈 앞부분에 위치한 단순한 입방체 상피입니다.[3]수정체 상피의 세포는 [5]수정체의 항상성 기능의 대부분을 조절합니다.수성액에서 렌즈에 이온, 영양소, 액체가 들어오면 렌즈상피세포 내의 Na/K-ATPase 펌프가 렌즈에서 이온을 퍼내 적절한 삼투압 농도와 부피를 유지하며+, 적도에 위치한 렌즈상피세포가 이 전류에 가장 많이 기여한다.Na+/K-ATPases의 활동은 극지방에서 렌즈로 흐르는 물과 전류를 유지하고 적도 지역을 통해 빠져나갑니다.

수정체 상피의 세포는 또한 새로운 수정체 섬유의 원형 역할을 한다.배아, 태아, 유아, 성인의 섬유질을 지속적으로 축적하고 평생 성장을 [6]위해 섬유질을 계속 축적합니다.

렌즈 섬유

렌즈 파이버 패턴(외측 및 측방)

렌즈 섬유는 렌즈의 대부분을 형성합니다.이들은 길고 얇으며 투명한 셀로 단단하게 포장되어 있으며 일반적으로 직경이 4-7 마이크로미터이고 길이는 [3]최대 12mm입니다.렌즈 섬유는 후극에서 전극까지 세로로 늘어나며, 수평으로 자르면 양파 층과 같은 동심원 층으로 배열됩니다.적도를 따라 자르면 벌집처럼 보인다.각 섬유의 중앙은 [6]적도에 있습니다.이렇게 촘촘하게 채워진 렌즈 섬유층을 층상이라고 합니다.렌즈 섬유는 "볼과 소켓" 형태와 유사한 셀의 간극 접합과 상호 배열을 통해 서로 연결되어 있습니다.

렌즈는 특정 층의 렌즈 섬유의 연령에 따라 여러 영역으로 나뉩니다.중앙의 가장 오래된 층에서 바깥쪽으로 이동하면서 수정체는 배아핵, 태아핵, 성체핵, 외피질로 분할된다.렌즈 상피에서 생성된 새로운 렌즈 섬유가 외피질에 첨가된다.성숙한 렌즈 섬유는 세포소기관이나 핵을 가지고 있지 않다.

발전

인간 수정체의 발육은 4mm[clarification needed] 배아 단계에서 시작된다.대부분 신경 외배엽에서 유래한 눈의 다른 부분과 달리, 수정체는 표면 외배엽에서 유래한다.수정체 분화의 첫 번째 단계는 신경 외배엽의 아웃포켓에서 형성된 시신경이 표면 외배엽에 근접할 때 발생합니다.시낭은 근처의 표면 외배엽을 유도하여 렌즈 플래코드를 형성합니다.4mm 단계에서 렌즈 플래코드는 주상세포의 단층이다.

개발이 진행됨에 따라 렌즈 플래코드가 깊어지고 침입하기 시작합니다.플래코드가 계속 깊어짐에 따라 표면 외배엽에 대한 개구부가 수축하여 렌즈 셀이 렌즈 베시클이라고 알려진 구조를 형성합니다.10 mm 스테이지가 되면, 렌즈 소포가 표면 외배엽으로부터 완전하게 분리된다.

10 mm 단계 후, 발달하는 신경망막으로부터의 신호는 렌즈 소포의 후단에 가장 가까운 세포를 유도하여 소포의 [7]전단을 향해 늘어나기 시작한다.이 신호들은 또한 크리스탈린의 [7]합성을 유도한다.이 늘어나는 세포들은 결국 1차 섬유를 형성하기 위해 소포의 내강을 채우고, 이것은 성숙한 수정체의 배아 핵이 됩니다.수정체 소포의 앞부분의 세포는 수정체 상피를 일으킨다.

추가 2차 섬유는 렌즈의 적도 영역을 향해 위치한 렌즈 상피 세포로부터 도출된다.이 세포들은 1차 섬유를 둘러싸기 위해 앞뒤로 늘어난다.새로운 섬유는 1차 층의 섬유보다 더 길게 자라지만, 렌즈가 커질수록, 새로운 섬유 끝은 렌즈의 후극이나 전극에 도달할 수 없습니다.극에 도달하지 않는 렌즈 섬유는 인접한 섬유와 서로 얽히고 설킨 솔기를 형성합니다.이러한 솔기는 쉽게 볼 수 있으며 봉합이라고 합니다.봉합 패턴은 렌즈의 바깥 부분에 렌즈 섬유의 층이 더 많이 추가됨에 따라 더 복잡해집니다.

수정체는 출생 후에도 계속 성장하며 새로운 2차 섬유는 외층으로 추가된다.발아대라고 불리는 영역에서 수정체 상피의 적도 세포로부터 새로운 수정체 섬유가 생성된다.수정체 상피 세포는 늘어나 캡슐과 상피와의 접촉을 잃고 크리스탈린을 합성한 후 성숙한 수정체 섬유가 되면서 핵을 잃는다.발달부터 초기 성인기까지, 2차 렌즈 섬유의 추가는 수정체가 더 타원체 모양으로 자라게 한다; 그러나 20세 이후부터는 수정체가 더 둥글게 자라며 홍채는 [3]이 발달에 매우 중요하다.

여러 단백질이 수정체의 배아 발달을 조절하는데, 이 중 PAX6는 이 [8]기관의 주요 조절 유전자로 여겨진다.적절한 렌즈 개발의 다른 이펙터로는 Wnt 시그널링 성분 BCL9 [9]및 Pygo2가 있습니다.

변화

많은 수생 척추동물에서 수정체는 굴절을 증가시키기 위해 상당히 두껍고 거의 구형이다.이 차이는 눈의 각막과 수분이 많은 매체 사이의 더 작은 굴절각을 보상합니다. 이 두 가지 굴절률은 [10]비슷하기 때문입니다.그러나 육지 동물들 사이에서도 인간과 같은 영장류의 수정체는 이례적으로 [11]평평하다.

파충류와 조류에서, 섬모체는 대상 섬유 외에 내부 표면에 있는 여러 개의 패드로 렌즈에 닿는다.이 패드는 렌즈를 압축하고 분리하여 서로 다른 거리에 있는 물체에 초점을 맞추면서 모양을 수정합니다.대형 섬유는 포유동물에서 이 기능을 수행합니다.어류나 양서류에서는 렌즈가 형상으로 고정되고,[11] 대신 렌즈를 눈 안에서 앞뒤로 움직이면 초점이 맞춰진다.

연골어류에서는 수정체 하부의 작은 근육을 포함한 막에 의해 대상섬유가 대체된다.이 근육은 가까운 물체에 초점을 맞출 때 렌즈를 편안한 위치에서 앞으로 당깁니다.이와는 대조적으로 텔레오스트에서는 근육은 눈의 바닥의 혈관 구조에서 돌출되어 있는데, 이를 팔상 과정이라고 하며, 이완된 위치에서 렌즈를 뒤로 당겨 먼 물체에 초점을 맞추는 역할을 한다.양서류가 수정체를 앞으로 이동시키는 동안, 연골어류처럼, 관련된 근육은 두 종류의 물고기와 상동성이 없습니다.개구리는 렌즈 위, 아래에 두 개의 근육이 있는 반면, 다른 양서류들은 아랫쪽 [11]근육만 가지고 있다.

가장 원시적인 척추동물인 칠성장어와 먹장어는 수정체가 안구의 바깥 표면에 전혀 부착되어 있지 않다.이 물고기들에는 수성 액체가 없고 유리체는 수정체를 각막 표면에 대고 누른다.눈의 초점을 맞추기 위해, 칠성장어는 눈 바깥의 근육을 이용하여 각막을 평평하게 만들고 렌즈를 [11]뒤로 밀어냅니다.

기능.

숙박 시설

초점이 부분적으로 맞지만 대부분 초점이 맞지 않는 정도의 이미지입니다.

수정체는 유연하고 굴곡은 융모근을 통해 조절됩니다.렌즈의 곡률을 변경함으로써, 렌즈의 다른 거리에 있는 물체에 눈을 집중시킬 수 있다.이 과정을 수용이라고 합니다.짧은 초점거리에서는 섬모근이 수축하고, 조눌 섬유가 느슨해지고, 수정체가 두꺼워져 둥근 모양이 되어 굴절력이 높아집니다.더 먼 거리에 있는 물체에 초점을 바꾸려면 렌즈의 이완이 필요하기 때문에 초점 거리를 늘려야 합니다.

인간 수정체의 굴절률은 중앙 층에서 약 1.406에서 [12]렌즈 밀도가 낮은 층에서 1.386까지 다양합니다.이 지수 구배는 렌즈의 광파워를 향상시킵니다.

수생 동물은 초점을 맞추고 눈의 거의 모든 굴절력을 제공하기 위해 렌즈에 전적으로 의존해야 한다. 물-각추 계면은 굴절률의 차이가 크지 않기 때문이다.따라서 수생 눈의 렌즈는 훨씬 더 둥글고 딱딱해지는 경향이 있습니다.

크리스털린 및 투명도

300~1400nm 파장의 신생아, 30세 및 65세용 인간 결정 렌즈의 광학 밀도(OD)를 나타내는 그래프.

크리스탈린은 수용성 단백질로 수정체 [13]내 단백질의 90% 이상을 구성한다.사람의 눈에서 발견되는 3가지 주요 결정체는 α-, β-, γ-크리스탈린이다.크리스탈린은 렌즈 섬유에 촘촘하게 채워지는 용해성 고분자 중량 집계를 형성하기 때문에 투명성을 유지하면서 렌즈의 굴절률을 증가시킵니다.β 및 β 크리스탈린은 주로 수정체에서 발견되며, α - 글리코틴의 서브유닛은 눈과 신체의 다른 부분으로부터 분리되었다.α-아크리틴 단백질은 분자 샤페론 단백질의 더 큰 슈퍼패밀리에 속하며, 따라서 결정성 단백질은 광학적인 [14]목적을 위해 샤페론 단백질로부터 진화적으로 모집된 것으로 여겨진다.α-크리스탈린의 샤페론 기능은 또한 렌즈 단백질을 유지하는데 도움을 줄 수 있는데, 이것은 인간의 [14]평생 동안 지속되어야 한다.

수정체의 투명성을 유지하는 또 다른 중요한 요인은 성숙한 수정체 섬유 내에 핵, 소포체 및 미토콘드리아와 같은 빛 산란 기관이 없다는 것이다.렌즈 섬유는 또한 렌즈 섬유의 정확한 형태와 패킹을 유지하는 매우 광범위한 세포 골격을 가지고 있습니다. 특정 세포 골격 요소의 교란/변형이 투명성의 [15]상실로 이어질 수 있습니다.

렌즈는 300~400nm의 파장 범위에서 대부분의 자외선을 차단하고 짧은 파장은 각막에 의해 차단됩니다.빛을 차단하는 색소는 수정체 [16]상피의 트립토판 이화작용 산물인 3-히드록시키뉴레닌 글루코시드입니다.고휘도의 자외선은 망막에 해를 끼칠 수 있기 때문에 인공 안구 내 렌즈도 자외선을 [17]차단하도록 제조된다.수정체가 없는 사람들은 자외선을 희뿌연 파란색 또는 [18][19]희뿌연 보라색으로 인식한다.

영양

수정체는 신진대사가 활발하며 성장과 투명성을 유지하기 위해 영양분을 필요로 한다.하지만, 눈에 있는 다른 조직과 비교해 볼 때, 수정체는 에너지 요구량이 [20]상당히 낮습니다.

인간의 발달이 시작된 지 9주가 되면 수정체는 설상동맥에서 [7]유래한 혈관망인 설상동맥에 둘러싸여 영양분을 공급받는다.발육 4개월째부터 히알로이드 동맥과 그와 관련된 혈관 구조가 위축되기 시작하고 [21]태어나면서 완전히 사라집니다.산후 눈에서 클로케의 관은 히알로이드 동맥의 이전 위치를 나타냅니다.

히알로이드 동맥의 퇴행 후 수정체는 수액으로부터 모든 영양분을 공급받는다.렌즈 상피의 적도에 위치한 세포에+ 위치하는 Na/K-ATPase 펌프에 의해 유지되는 역동성인 렌즈의 전/후극 [5]및 적도 영역에서 일정한 유체 흐름을 통해 영양소가 확산되고 노폐물이 확산된다.

포도당은 수정체의 주요 에너지원입니다.성숙한 렌즈 섬유에는 미토콘드리아가 없기 때문에 글루코스의 약 80%가 혐기성 [22]대사를 통해 대사된다.포도당의 나머지 부분은 주로 펜토오스 인산 [22]경로로 이동된다.산소 호흡이 부족하다는 것은 수정체가 산소를 거의 소모하지 않는다는 것을 의미합니다.[22]

임상적 의의

  • 백내장은 수정체의 불투명함이다.일부는 작고 아무런 치료가 필요하지 않은 반면, 다른 일부는 빛을 차단하고 시야를 방해할 정도로 충분히 클 수 있습니다.백내장은 노화 수정체가 점점 불투명해지면서 주로 발생하지만, 선천적으로나 수정체 손상 후에 백내장이 형성될 수도 있다.핵경화증은 노화와 관련된 백내장의 일종이다.당뇨병은 백내장의 또 다른 위험 요소이다.백내장 수술은 수정체 제거와 인공 안구 내 수정체 삽입을 포함한다.
  • 노안은 노화와 관련된 적응력의 상실로, 눈이 근처의 사물에 집중하지 못하는 것이 특징이다.정확한 메커니즘은 아직 알려지지 않았지만 렌즈의 경도, 모양, 크기 등의 나이와 관련된 변화는 모두 상태와 관련이 있다.
  • 렌트 외시란 렌즈가 정상 위치에서 어긋나는 것을 말합니다.
  • 아프키아는 눈에 렌즈가 없는 것입니다.아프키아는 수술이나 부상의 결과일 수도 있고 선천적일 수도 있다.

기타 이미지

  • MRI scan of human eye showing lens.

    사람의 눈을 보여주는 MRI 스캔 렌즈입니다.

  • Interior of anterior chamber of eye.

    전안실 내부.

  • The crystalline lens, hardened and divided.

    수정체가 굳어져서 갈라진 거죠

  • Section through the margin of the lens, showing the transition of the epithelium into the lens fibers.

    수정체의 가장자리를 통과하는 단면으로, 상피가 렌즈 섬유로 전이되는 모습을 보여줍니다.

  • The structures of the eye labeled

    라벨이 붙은 눈의 구조

  • Another view of the eye and the structures of the eye labeled

    눈 및 눈 구조의 다른 보기 라벨

  • This svg file was configured so that the rays, diaphragm and crystalline lens are easily modified[23]

    이 svg 파일은 광선, 다이어프램 및 결정 렌즈가 쉽게[23] 수정되도록 구성되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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  23. ^ Inkscape 9.1을 다운로드하여 엽니다.편집이 용이하도록 개별 구성요소는 서로 다른 "계층"에 위치합니다.

외부 링크