อารมณ์ขันน้ำถูกระบายออกจากตาผ่านทางเดินหลักสองทาง1) ทางเดินหลักผ่าน trabecular meshwork-คลอง Schlemm คิดเป็น 80-95% ของการไหลทั้งหมด ทางเดินรองคือทางเดินยูวีโอสเคลอรัล ซึ่งระบาย 5-20%
| รายการ | ทางเดินระบายหลัก | ทางเดินระบายที่ไม่ใช่หลัก |
|---|---|---|
| เส้นทาง | trabecular meshwork → คลอง Schlemm → ท่อรวบรวม | กล้ามเนื้อซิลิอารี → ช่องเหนือคอรอยด์ → ตาขาว |
| สัดส่วนการไหล | 80-95% | 5-20% |
| ขึ้นกับความดัน | ขึ้นกับความดันลูกตา | ไม่ไวต่อความดัน |
ทางออกที่ไม่ใช่ทางหลัก เรียกอีกอย่างว่า “unconventional outflow pathway” ซึ่ง Anders Bill ได้พิสูจน์การมีอยู่ของมันในทศวรรษ 1960 โดยการศึกษาสารติดตามกัมมันตรังสีในลิง การไหลของอารมณ์ขันในน้ำจากช่องหน้าม่านตาผ่านซิลิอารีบอดี้ จากนั้นผ่านคอรอยด์และช่องเหนือคอรอยด์ไปยังตาขาวได้รับการพิสูจน์แล้ว
ตำแหน่งหลักของความต้านทานการไหลในทางหลักอยู่ในเมทริกซ์นอกเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันข้างคลองชเลมม์ 1)2) ในขณะที่การไหลของอารมณ์ขันในน้ำจากทางรองไม่ขึ้นกับความดันลูกตา และโทนัสของกล้ามเนื้อซิลิอารีมีผลต่อปริมาณการไหล
ในมนุษย์ ทางหลัก (ผ่าน trabecular meshwork และคลองชเลมม์) คิดเป็น 80-95% ของการไหลของอารมณ์ขันในน้ำทั้งหมด ในขณะที่ทางรอง (ทางออกยูวีโอสเคลอรัล) คิดเป็น 5-20% 1) อย่างไรก็ตาม รายงานบางฉบับแสดงค่าประมาณที่กว้างสำหรับสัดส่วนของทางออกที่ไม่ใช่ทางหลักในมนุษย์ที่ 4-60% สิ่งนี้สะท้อนถึงความแตกต่างในวิธีการวัด (ทางตรงและทางอ้อม) และความแปรปรวนตามอายุและสภาวะการวัด ควรสังเกตว่ามีความแตกต่างระหว่างชนิดพันธุ์อย่างมาก โดยไพรเมตเช่นลิงมีสัดส่วนของทางรองสูงกว่ามนุษย์
การไหลของทางเดิน
มุมช่องหน้าม่านตา: อารมณ์ขันในน้ำเข้าสู่ช่องว่างระหว่างเซลล์ที่ส่วนหน้าของซิลิอารีบอดี้
ระหว่างมัดกล้ามเนื้อซิลิอารี: ผ่านเนื้อเยื่อเกี่ยวพันระหว่างมัดกล้ามเนื้อในสโตรมาของซิลิอารีบอดี้
เหนือคอรอยด์: ไปถึงเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในช่องเหนือคอรอยด์
ผ่านตาขาว: ไหลออกนอกลูกตาผ่านเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลวมๆ รอบหลอดเลือดดำวอร์ติโคส เส้นประสาทซิลิอารี และหลอดเลือดแดงซิลิอารี
ทางเดินเสริม
เส้นทางหลอดเลือดดำวอร์ติโคซาของยูเวีย: อารมณ์ขันในน้ำเข้าสู่คอรอยด์และถูกระบายออกผ่านหลอดเลือดดำวอร์ติโคซา
เส้นทางกระจกตา: การไหลออกผ่านกระจกตามีปริมาณเล็กน้อยจนไม่ต้องพิจารณา
เส้นทางม่านตา: การไหลออกผ่านม่านตาก็มีปริมาณเล็กน้อยจนไม่ต้องพิจารณาเช่นกัน
เส้นทางจอประสาทตา: มีการไหลออกเล็กน้อยเนื่องจากการทำงานของปั๊มของเยื่อบุผิวเม็ดสีจอประสาทตา
ไม่มีเยื่อกั้นที่ปลายด้านหน้าของซิลิอารีบอดีและพื้นผิวม่านตา ดังนั้น อารมณ์ขันในน้ำของช่องหน้าม่านตาจึงซึมเข้าสู่ซิลิอารีบอดีและสโตรมาของม่านตาได้ง่าย อารมณ์ขันในน้ำที่เข้าสู่สโตรมาของซิลิอารีบอดีจะเคลื่อนไปทางด้านหลังตามยูเวียและออกจากตาผ่านตาขาว มีรายงานว่าปริมาณการไหลของอารมณ์ขันในน้ำผ่านทางเดินระบายยูเวียสเคลอรัลอยู่ที่ 0.2–0.4 ไมโครลิตร/นาที
ความดันในช่องเหนือคอรอยด์ต่ำกว่าความดันในช่องหน้าม่านตา3) ความแตกต่างของความดันนี้เป็นหนึ่งในแรงที่ขับเคลื่อนอารมณ์ขันในน้ำจากช่องหน้าม่านตาไปยังช่องเหนือคอรอยด์
นำโมเลกุลติดตามเข้าสู่ช่องหน้าม่านตา และวัดอัตราการสะสมของสารติดตามในเนื้อเยื่อตาและเลือด สามารถวัดปริมาณการไหลออกทั้งทางหลักและทางรองได้ แต่จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ทางจุลกายวิภาคศาสตร์ และไม่ใช่การตรวจที่ไม่รุกล้ำ ดังนั้นโดยทั่วไปจึงยากที่จะนำไปใช้ในมนุษย์
เป็นวิธีการวัดการผลิตอารมณ์ขันในน้ำและการไหลออกของอารมณ์ขันในน้ำผ่านทางเดินทราเบคิวลาอย่างอิสระ จากนั้นจึงอนุมานการไหลออกทางรองจากความแตกต่าง สามารถใช้ได้ทางคลินิก แต่เนื่องจากเป็นการประมาณทางอ้อม ความแม่นยำจึงมีจำกัด
ยาที่เกี่ยวข้องกับพรอสตาแกลนดินถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับยาหยอดตารักษาโรคต้อหิน กลไกการลดความดันลูกตาส่วนใหญ่คือการส่งเสริมการไหลออกทางยูเวียสเคลอรัล กลไกเฉพาะที่รายงาน ได้แก่ การลดเมทริกซ์นอกเซลล์ในกล้ามเนื้อซิลิอารี การเพิ่มการสังเคราะห์เมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนส (MMP) บางชนิด การคลายตัวของกล้ามเนื้อซิลิอารี และการเปลี่ยนแปลงโครงร่างเซลล์
การไหลของอารมณ์ขันน้ำผ่านทางเดินที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมได้รับอิทธิพลจากโทนัสของกล้ามเนื้อซิลิอารี
พิโลคาร์พีน (ยากระตุ้นพาราซิมพาเทติก): ลดการไหลแบบไม่ดั้งเดิมโดยการหดตัวของกล้ามเนื้อซิลิอารีและลดช่องว่างระหว่างมัดกล้ามเนื้อ
อะโทรพีน (ยาสกัดกั้นพาราซิมพาเทติก): เพิ่มการไหลแบบไม่ดั้งเดิมโดยการคลายกล้ามเนื้อซิลิอารี
อัตราการไหลผ่านทางเดินที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมลดลงตามอายุและในเวลากลางคืน นอกจากนี้ยังพบการลดลงในกลุ่มอาการเอ็กซ์โฟลิเอชันและภาวะความดันลูกตาสูง ในทางกลับกัน เพิ่มขึ้นในม่านตาอักเสบร่วมกับซิลิอารีบอดีอักเสบและกลุ่มอาการพอสเนอร์-ชลอสแมน
ยาที่เกี่ยวข้องกับพรอสตาแกลนดินลดความดันลูกตาโดยเพิ่มการระบายอารมณ์ขันน้ำผ่านทางเดินยูวีโอสเคลอรัล กลไกประกอบด้วยการคลายกล้ามเนื้อซิลิอารีทำให้ช่องว่างระหว่างมัดกล้ามเนื้อกว้างขึ้น เพิ่มการสลายตัวของเมทริกซ์นอกเซลล์ผ่านการเพิ่มการแสดงออกของเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนส (MMP) และการเปลี่ยนแปลงโครงร่างเซลล์ ผลเหล่านี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของอารมณ์ขันน้ำผ่านกล้ามเนื้อซิลิอารีและเพิ่มการระบายผ่านทางเดินที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม
ปริมาณการไหลของอารมณ์ขันน้ำผ่านทางเดินหลักขึ้นอยู่กับความดันลูกตา โดยเพิ่มขึ้นเมื่อความดันลูกตาเพิ่มขึ้น 1) ในขณะที่การไหลแบบไม่ดั้งเดิมจะคงที่หรือเพิ่มขึ้นช้ากว่าทางเดินหลักมากเมื่อความดันลูกตาเพิ่มขึ้นในช่วง 4-35 มิลลิเมตรปรอท คุณสมบัตินี้เรียกว่า “ความไม่ไวต่อความดัน” (pressure insensitive) ควรสังเกตว่าไม่ใช่ “ไม่ขึ้นกับความดัน” แต่เป็น “ไม่ไวต่อความดัน”
Bill (1977) เสนอว่าขนาดของช่องว่างระหว่างเซลล์ผ่านกล้ามเนื้อซิลิอารีและช่องว่างเหนือคอรอยด์ถูกกำหนดโดยสมดุลระหว่างความดันลูกตา (แรงที่บีบอัดช่องว่าง) และความดันระหว่างเซลล์ (แรงที่เปิดช่องว่าง) เมื่อความดันลูกตาเพิ่มขึ้น ช่องว่างระหว่างเซลล์จะแคบลงและความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้น ชดเชยการเพิ่มขึ้นของแรงขับเคลื่อน กลไกนี้เรียกว่า “แบบจำลองฟองน้ำยืดหยุ่น”
เมื่อความดันลูกตาเพิ่มขึ้น ความดันภายในเส้นเลือดฝอยยูเวียก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของความแตกต่างของความดันผ่านผนังเส้นเลือดฝอยจึงน้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงของความดันลูกตามาก นี่เป็นคำอธิบายอีกประการหนึ่งสำหรับการไม่ไวต่อความดัน
เมื่อกล้ามเนื้อซิลิอารีถูกกำจัดออกเนื่องจากการแยกตัวของซิลิอารีบอดี ความต้านทานส่วนใหญ่ที่กล้ามเนื้อให้ไว้จะหายไป การไหลที่ไม่ใช่ทางหลักเพิ่มขึ้นมากกว่าสี่เท่าและกลายเป็นขึ้นอยู่กับความดัน นี่คือสาเหตุที่การแยกตัวของซิลิอารีบอดีจากการบาดเจ็บมักทำให้เกิดภาวะความดันลูกตาต่ำอย่างรุนแรง
ในทางเดินหลัก เมื่อความดันลูกตาเพิ่มขึ้น ปริมาณการไหลของอารมณ์ขันน้ำจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน (ขึ้นอยู่กับความดัน) ในขณะที่ทางเดินไหลออกที่ไม่ใช่ทางหลัก การไหลแทบไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าความดันลูกตาจะแปรผันในช่วง 4-35 มิลลิเมตรปรอท 1) เชื่อกันว่าเป็นเพราะช่องว่างระหว่างเซลล์ของกล้ามเนื้อซิลิอารีถูกบีบอัดโดยความดันลูกตาที่เพิ่มขึ้น ทำให้ความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้นและชดเชยแรงขับที่เพิ่มขึ้น (แบบจำลองฟองน้ำยืดหยุ่น) อย่างไรก็ตาม เมื่อกล้ามเนื้อซิลิอารีถูกบายพาสเนื่องจากการแยกตัวของซิลิอารีบอดี การไหลที่ไม่ใช่ทางหลักจะเปลี่ยนเป็นขึ้นอยู่กับความดัน และการไหลเพิ่มขึ้นมากกว่าสี่เท่า
จากการสังเกตทางคลินิกว่าการแยกตัวของซิลิอารีบอดีจากการบาดเจ็บมักทำให้เกิดความดันลูกตาต่ำ ผลการลดความดันลูกตาของช่องว่างเหนือคอรอยด์จึงได้รับความสนใจ อุปกรณ์ MIGS ใหม่จำนวนมากกำหนดเป้าหมายช่องว่างเหนือคอรอยด์เพื่อให้ได้การลดความดันลูกตาที่เหมาะสมโดยมีความดันลูกตาต่ำน้อยที่สุด
ในอุปกรณ์ชันต์ที่บายพาสกล้ามเนื้อซิลิอารี ความต้านทานส่วนใหญ่ที่กล้ามเนื้อให้ไว้จะหายไป และทางเดินยูเวียสเกลอรัลจะขึ้นอยู่กับความดัน ความดันลูกตาหลังผ่าตัดอาจถึงช่วงต้นเลขสองหลักหรือแม้แต่เลขหลักเดียว
การไหลของอารมณ์ขันน้ำไม่สม่ำเสมอ แต่มีบริเวณที่มีการไหลสูง ปานกลาง และต่ำ 2) ในตาที่เป็นต้อหิน บริเวณที่มีการไหลต่ำจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับตาปกติ 2) องค์ประกอบระดับโมเลกุลแตกต่างกันระหว่างบริเวณที่มีการไหลสูงและต่ำ และการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลแบบแบ่งส่วนเกิดขึ้นระหว่างการตอบสนองต่อสภาวะสมดุลต่อความดันลูกตา 2)
ความท้าทายในอนาคต:
De Groef L, Andries L, Moons L. The zebrafish as a model for studying aqueous humor dynamics and glaucoma. Annu Rev Vis Sci. 2022;8:349-378.
Acott TS, Vranka JA, Keller KE, et al. Normal and glaucomatous outflow regulation. Prog Retin Eye Res. 2021;82:100897.
Quigley HA, Cone FE. Development of diagnostic and treatment strategies for glaucoma through understanding and modification of scleral and lamina cribrosa connective tissue. Cell Tissue Res. 2013;353:231-244.
