通道流程
前房角:房水进入睫状体前端的细胞间隙
睫状肌束间:穿过睫状体实质中肌束间的结缔组织
上脉络膜:到达脉络膜上腔的结缔组织
经巩膜:通过涡静脉、睫状神经和睫状动脉周围的疏松结缔组织流出眼外
房水主要通过两条通路排出眼外1)。主流通路经小梁网和Schlemm管,承担总房水流出量的80%~95%。副通路是葡萄膜巩膜通路,流出量占5%~20%。
| 项目 | 主流流出通路 | 非主流流出通路 |
|---|---|---|
| 路径 | 小梁网→Schlemm管→集合管 | 睫状肌→脉络膜上腔→巩膜 |
| 流出量比例 | 80%~95% | 5%~20% |
| 压力依赖性 | 眼压依赖性 | 压力不敏感性 |
非主流流出通道也称为“非常规流出通道”,由Anders Bill在20世纪60年代通过猕猴的放射性示踪研究确立。他证明了房水从前房经睫状体、脉络膜和脉络膜上腔流向巩膜的路径。
主流通道的流出阻力主要位于Schlemm管旁小梁网结缔组织的细胞外基质中1)2)。而副通道的房水流出是非眼压依赖性的,睫状肌的张力会影响流出量。
在人类中,主流通道(小梁网-Schlemm管途径)占总房水流出的80%–95%,副通道(葡萄膜巩膜流出通道)占5%–20%1)。然而,一些报告估计人类非主流流出的比例范围很广,为4%–60%。这反映了测量方法(直接法与间接法)的差异以及年龄和测量条件的变化。值得注意的是,存在显著的物种差异;在猕猴等灵长类动物中,副通道的比例已知高于人类。
通道流程
前房角:房水进入睫状体前端的细胞间隙
睫状肌束间:穿过睫状体实质中肌束间的结缔组织
上脉络膜:到达脉络膜上腔的结缔组织
经巩膜:通过涡静脉、睫状神经和睫状动脉周围的疏松结缔组织流出眼外
辅助通道
葡萄膜涡静脉通路:房水进入脉络膜,通过涡静脉排出。
角膜通路:通过角膜的流出量可忽略不计。
虹膜通路:通过虹膜的流出量也可忽略不计。
视网膜通路:通过视网膜色素上皮的泵功能产生微量流出。
睫状体前端和虹膜表面没有界膜。因此,房水容易渗透进入睫状体和虹膜实质。进入睫状体实质的房水沿葡萄膜向眼球后方移动,经巩膜流出眼外。据报道,经葡萄膜巩膜通路的房水流出量为0.2~0.4 µL/分钟。
脉络膜上腔的压力低于前房压力3)。该压力梯度是驱动房水从前房流向脉络膜上腔的力量之一。
将示踪分子引入前房,测量示踪剂在眼组织和血液中的蓄积率。该方法可以定量主流和非主流流出,但需要组织学分析,且非无创,因此通常难以应用于人类。
分别独立测量房水生成量和通过小梁网通路的房水流出量,通过差值推算非主流流出量。该方法临床可用,但由于是间接估计,精度有限。
前列腺素相关药物被广泛用作青光眼滴眼液的一线选择。其降眼压机制主要是促进葡萄膜巩膜流出。具体机制包括:睫状肌细胞外基质减少、特定基质金属蛋白酶(MMP)生物合成增加、睫状肌松弛、细胞骨架变化等。
经非常规途径的房水流出受睫状肌张力的影响。
毛果芸香碱(副交感神经激动药):收缩睫状肌,减少肌束间间隙,从而减少非常规流出。
阿托品(副交感神经阻断药):松弛睫状肌,增加非常规流出。
非常规流出道的流出率随年龄增长和夜间下降。在剥脱综合征和高眼压症中也观察到下降。而在虹膜睫状体炎和Posner-Schlossman综合征中则增加。
前列腺素相关药物通过促进经葡萄膜巩膜流出道的房水排出来降低眼压。其机制包括睫状肌松弛导致肌束间间隙扩大、基质金属蛋白酶(MMP)表达增加促进细胞外基质降解、以及细胞骨架变化等。这些作用提高了房水通过睫状肌的渗透性,增加了非常规流出道的房水排出。
常规途径的房水流出量具有眼压依赖性,随眼压升高而增加1)。而非常规流出在眼压4~35 mmHg范围内升高时保持恒定或仅比常规途径缓慢增加。这种性质称为“压力不敏感性”。严格来说,不是“压力非依赖性”,而是“对压力不敏感”。
Bill(1977年)提出,通过睫状肌和脉络膜上腔的间质腔大小由眼压(使腔隙塌陷的力)和间质压(使腔隙张开的力)的平衡决定。眼压升高时,间质腔缩小,流出阻力增加,从而抵消驱动力的增加。这种机制称为“弹性海绵模型”。
当眼压升高时,葡萄膜毛细血管内的压力也随之升高。因此,跨毛细血管壁的压力差变化远小于眼压的变化。这是压力不敏感性的另一种解释。
当睫状体分离导致睫状肌被移除时,肌肉提供的大部分阻力丧失,非主流流出增加四倍以上并变为压力依赖性。这就是外伤性睫状体分离常导致严重低眼压的原因。
在主通道中,当眼压升高时,房水流出量成比例增加(压力依赖性)。而在非主流流出通道中,即使眼压在4-35 mmHg范围内波动,流出量也几乎不变1)。这被认为是由于眼压升高压缩了睫状肌的间质腔,增加了流出阻力,抵消了驱动力的增加(弹性海绵模型)。然而,当睫状体分离绕过睫状肌时,非主流流出变为压力依赖性,流出量增加四倍以上。
基于外伤性睫状体分离常导致低眼压的临床观察,脉络膜上腔的降眼压效果受到关注。许多新型MIGS装置以脉络膜上腔为目标,旨在实现适当的眼压降低和最小化低眼压。
在绕过睫状肌的分流装置中,肌肉提供的大部分阻力丧失,葡萄膜巩膜途径变为压力依赖性。术后眼压可能达到十几甚至个位数。
房水流出并非均匀,存在高流量、中流量和低流量区域2)。青光眼眼中低流量区域较正常眼增加2)。高流量和低流量区域的分子组成不同,在对眼压的稳态反应中也会发生节段性分子变化2)。
未来挑战:
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.