Očna leća

Očno sočivo () je dio oka koji ima funkciju prelamanja svjetlosti i podešavanja prelamanje slike tako da ona padne direktno na mrežnjaču.

 Struktura 
Očno sočivo ima izgled i veličinu zrna leće. Ono je obavijeno tankom membranom, kapsulom (capsula lentis). Unutar kapsule je u sredini jedro ili jezgro (nucleus) koje ima čvršću strukturu nego okolna kora (cortex). Kora sočiva je građena od usko zbijenih ploča (lamela), koje su potpuno providne, i poredane su kao lukovice u glavici luka.Warrell D. A., Cox T. M., Firth J. D. (2010): The Oxford Textbook of Medicine  (5th ed.). Oxford University PressSofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo, .Hadžiselimović R., Maslić E. (1999): Osnovi etologije – Biologija ponašanja životinja i ljudi. Sarajevo Publishing, Sarajevo, .Mader S. S. (2000): Human biology. McGraw-Hill, New York, ; .Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, .

Leća je dio prednjeg segmenta ljudskog oka. Ispred sočiva je šarenica, koja regulira količinu svjetlosti koja ulazi u oko. Sočivo je na svoje mjesto razapeto pomoću pomoću suspenzivnog ligamenta sočiva, prstena od vlaknastog tkiva koji se pričvršćuje za sočivo na njegovom ekvatoru 
 i povezuje ga sa cilijarnim tijelom. Straga sočiva nalazi se staklasto tijelo, koje zajedno sa vodenom otopinom  na prednjoj površini kupa i sočivo. Leća ima elipsoidan, bikonveksni oblik. Prednja površina je manje zakrivljena od stražnje. U odrasle osobe, leća je obično promjera oko 10 mm i ima aksijalnu dužinu oko 4 mm, iako  se veličina i oblik mogu mijenjati uslijed akomodacije  i zato što leća nastavlja rasti tokom cijelog života.John Forrester, Andrew Dick, Paul McMenamin, William Lee (1996). The Eye: Basic Sciences in Practice. London: W. B. Saunders Company Ltd. p. 28 

 Mikroanatomija 
Leća ima tri glavna dijela: kapsula, epitel  i vlakna. Kapsula čini krajnji vanjski sloj sočiva, a vlakna glavninu njegove unutrašnjosti. Epitelne ćelije sočiva, smještene između kapsule  i krajnjeg vanjskog sloja, nalaze se samo na prednjoj strani sočiva. ]]Samoj leći nedostaju živci, krvni sudovi  ili [[vezivno tkivo.

 Kapsula 
Kapsula sočiva je glatka, prozirna bazna membrana  koja u potpunosti okružuje sočivo. Kapsula je elastična i sastoji se od kolagena. Sintetizira je epitel sočiva, a glavne komponente su kolagen tipa IV i sulfatirani glikozaminoglikani (GAG). Veoma je elastična i omogućava sočivu da uspostavi globularniji oblik kada nije pod napetošću zonulskih vlakana (zvana i suspenzorni ligamenti), koja povezuju kapsulu sočiva sa cilijarnim tijelom. Debljina kapsule varira od 2 do 28 mikrometara, jer je najdeblja u blizini ekvatora i najtanja u blizini stražnjeg pola.

 Epitel 
Epitel sočiva, smješten u njegovom prednjem dijelu između kapsule i vlakana, je jednostavni kuboidni epitel. Epitelne ćelije sočiva reguliraju većinunjegovih  homeostatskih funkcija. Kako ioni, hranjive materije i tečnost ulaze u sočivo iz vodene tečnosti, Na+/K+-ATPazme pumpe u epitelnim ćelijama sočiva ispumpavaju ione iz sočiva da bi održale odgovarajuć osmotsku koncentraciju i zapreminu, pri čemu ovoj struji najviše doprinose ekvatorski postavljene ćelije sočivnog epitela. Aktivnost Na+/K+-ATPaza zadržava vodu i struju koja teče kroz sočivo sa polova i izlazi kroz ekvatoriska područja. 
Epitelne ćelije sočiva također služe kao rodonačelnici njegovih novih vlakana. Stalno stvaraju  vlakna u embrionu, fetusu, dojenčadi i odraslim osobama i nastavljaju cjeloživotni rast."eye, human". Encyclopædia Britannica from Encyclopædia Britannica 2006 Ultimate Reference Suite DVD 2009

Vlakna
Glavninu leće čine vlakna. To su dugačke, tanke, prozirne ćelije, čvrsto nabijene, promjera obično 4–7 mikrometara i dužine do 12 mm. Protežu po dužini od zadnjeg do prednjeg pola i, na vodoravnom presjeku, raspoređena su u koncentrične slojeve, nalik slojevima luka. Ako se leća presječe duž ekvatora, izgleda kao saće. Sredina svakog vlakna je na ekvatoru. Ovi čvrsto zbijeni slojevi vlakana sočiva nazivaju se laminama. Vlakna su povezana preko raskrsnica i interdigitacijskih ćelija koje nalikuju oblicima kuglice i čahure.

Jedro
Leća je podijeljena na područja, ovisno o starosti vlakana sočiva određenog sloja. Krećući se prema van iz središnjeg, najstarijeg sloja, sočivo se dijeli na embrionsko, fetusno, adultno jezgro i vanjsku koru/korteks. Nova vlakna sočiva, generirana iz epitela, dodaju se u vanjski korteks. Zrela vlakna nemaju organele ili jedra.

 Razvoj 
Razvoj ljudskog sočiva započinje od 4 mm, u embrionsnoj fazi. Za razliku od ostatka oka, koje je uglavnom izveden iz nervnog ektoderma, sočivo je izvedeno iz površinskog. Prva faza diferencijacije sočiva odvija se kada optički mjehur, koji nastaje iz nadmorske visine u nervnom ektodermu, dođe u blizinu površinskog ektoderma. Optički mjehurić inducira da obližnji površinski ektoderm  formira plakodni kod leće. U fazi od 4 mm, plakoda leće je jednoslojna, građena od stubastih ćelija.

Kako razvoj napreduje, lećin kod počinje se produbljivati i invaginirati. Kako se plakoda nastavlja produbljivati, otvor površinskog ektoderma se sužava i ćelije sočiva formiraju strukturu poznatu kao vezikula sočiva. U fazi od 10 mm, ova vezikula  se potpuno odvaja od površinskog ektoderma.

Nakon faze od 10 mm, signali iz neuronske mrežnjače u razvoju induciraju da se ćelije koje su  najbliže stražnjem kraju sočivnih vezikula počnu izduživati prema njihovom prednjem kraju.The Eye: Basic Sciences in Practice, p. 102,  Ovi signali također pokreću sintezu kristalina.  Te izdužujuće ćelije na kraju popunjavaju lumen vezikula, da bi stvorile primarna vlakna koja postaju embrionska jezgra u zrelom sočivu. Ćelije prednjeg dijela vezikula sočiva daju epitel sočiva.

Dodatna sekundarna vlakna potiču od epitelnih ćelija sočiva, smještenih prema njegovom ekvatorskom području. Te ćelije se izdužuju sprijeda i straga, kako bi okružile primarna vlakna. Nova vlakna rastu dulje od onih u primarnom sloju, ali kako leća postaje veća, krajevi novijih vlakana ne mogu doseći stražnji ili prednji pol sočiva. Vlakna koja ne dopiru do polova tvore uske, međusobno digitalizirane šavove sa susjednim vlaknima. Ovi spojevi su lahko vidljivi i nazivaju se šavovima. Obrasci šavova postaju složeniji što se dodaje više slojeva vlakana na vanjski dio sočiva.

Leća nastavlja rasti i nakon rođenja, a nova sekundarna vlakna dodaju se kao vanjski slojevi. Nova vlakna nastaju iz ekvatorskih ćelija sočivnog epitela, u regiji koja se naziva klijava zona. Epitelne ćelije sočiva se izdužuju, gube kontakt s kapsulom i epitelom, sintetiziraju kristalin, a zatim konačno gube svoja jedra (enukleati) dok postaju zrela vlakna. Od razvoja do rane odrasle dobi, dodatak sekundarnih vlakana sočiva dovodi do toga da sočivo raste sa više elipsoidnosti; nakon otprilike 20. godine, leća vremenom postaje zaobljenija, a za ovaj vid razvoja  vrlo je važana  i šarenica.

Embrionsku fazu  razvoja sočiva kontrolira nekoliko proteina: među njima, prvenstveno oaj kojeg kodira  PAX6, koji se smatra glavnim regulacijskim genom ovog organa. Ostali efektori pravilnog razvoja sočiva uključuju Wnt-signalizaciju komponente BCL9 i Pygo2.

 Varijacija 
Kod mnogih vodenih kičmenjaka,  leća je znatno deblja, gotovo sferna, da bi povećala lom. Ova razlika nadoknađuje manji ugao loma između rožnjače  i vodene podloge, jer imaju slične indekse loma.Kardong, K. (2008). Vertebrates: Comparative anatomy, function, evolution (5th ed.). (pp. 676–677). Boston: McGraw-Hill Međutim, čak i među kopnenim životinjama, sočivo primata, kao što su ljudi neobično je ravno.

Kod gmizavaca i ptice, cilijarno tijelo dodiruje sočivo s brojnim jastučićima na svojoj unutrašnjoj površini, pored zonulnih vlakana. Ovi jastučići komprimiraju i oslobađaju sočivo kako bi modificirali njegov oblik, fokusirajući se na predmete na različitim udaljenostima; zonulna vlakna obavljaju ovu funkciju kod sisara . Kod riba i vodozemaca leća je fiksnog oblika, a fokus se umjesto toga postiže pomicanjem leće prema naprijed ili unatrag unutar oka.

Kod hrskavičavih riba zonulska vlakna zamijenjena su membranom, uključujući mali mišić na donjoj strani sočiva. Ovaj mišić povlači sočivo prema naprijed iz opuštenog položaja, prilikom fokusiranja na obližnje predmete. Nasuprot tome, kod koštunjača, mišić izlazi iz vaskularne strukture u dnu oka, koja se naziva „lažni oblik“, i služi za povlačenje sočiva unatrag iz opuštenog položaja, radi fokusiranja na udaljene predmete . Dok vodozemci pomiču sočivo naprijed, kao i hrskavične ribe, uključeni mišići nisu homologni sa mišićima bilo koje vrste riba. U žaba postoje dva mišića, jedan iznad i jedan ispod sočiva, dok ostali vodozemci imaju samo donji mišić.

U najprimitivnijih kičmenjaka, lampetri i zmijuljica leća uopće nije pričvršćena za vanjsku površinu očne jabučice. Kod ovih životinja nema vodene tečnosti, a staklasto tijelo jednostavno pritiska leću na površinu rožnjače. Da bi fokusirale oči, Cyclostomata izravnavaju rožnjaču, koristeći mišiće izvan oka i guraju sočivo unatrag.

Funkcija

Akomodacija
Sočivo je fleksibilno i njegovom zakrivljenošću upravljaju cilijarni mišići pomoću zonula. Promjenom zakrivljenosti sočiva, može se fokusirati oko na predmete na različitim udaljenostima od njega. Ovaj proces se naziva akomodacija. Na kratkoj žarišnoj udaljenosti. cilijarni mišić se sužava, vlakna zonule se opuštaju, a sočivo zadebljava, što rezultira zaobljenim oblikom i time velikom lomnom snagom. Promjena fokusa na objekt na većoj udaljenosti zahtijeva opuštanje sočiva i tako povećava žižnu daljinu.

Indeks loma ljudske leće varira od približno 1,406 u središnjim slojevima do 1,386 u manje gustim slojevima sočiva.Hecht, Eugene. Optics, 2nd ed. (1987), Addison Wesley, . p. 178. Ovaj indeks gradijenta poboljšava optičku snagu sočiva.

Vodene životinje moraju se u potpunosti osloniti na sočiva kako za fokusiranje, tako i za pružanje gotovo čitave refrakcijske snage oka, jer međukontakt vode i rožnjače nema dovoljno veliku razliku u indeksima refrakcije da bi pružio značajnu refrakcijsku snagu. Kao takve, leće u očima vodenih životinja  imaju tendenciju da budu mnogo zaobljenije i tvrđe.

 Kristalini i prozirnost 
Kristalini su u vodi rastvorljivi proteini, koji  koji čine preko 90% proteina unutar sočiva. U ljudskom oku,  pronađena su tri glavna tipa kristalina:  α–, β– i γ-kristalini.  Svi imaju tendenciju da formiraju topljive agregate visoke molekulske težine, koji se čvrsto pakiraju u vlakna sočiva, povećavajući tako indeks loma, zadržavajući njegovu prozirnost. β i γ kristalini se nalaze prvenstveno u sočivima, dok su podjedinice α-kristalina izolirane iz drugih dijelova oka i tijela. α -kristalni proteini pripadaju većoj superporodici molekulskih pratećih proteina, pa se vjeruje da su kristalni proteini evolucijski regrutovani iz pratećih za optičke svrhe. The chaperone functions of α-crystallin may also help maintain the lens proteins, which must last a human for his/her entire lifetime.

Još jedan važan faktor u održavanju prozirnosti sočiva je odsustvo organela koje raspršuju svjetlost, kao što to čine jedro, endoplazmatski retikulum i mitohondrije, unutar zrelih vlakana sočiva. Vlakna također imaju vrlo opsežan citoskelet, koji održava precizan oblik i pakovanje vlakana; poremećaji / mutacije u određenim elementima citoskeleta mogu dovesti do gubitka prozirnosti.

Sočivo blokira veći dio ultraljubičastog svjetla u talasnim dužinama od 300–400 nm; kraće talasne dužine blokira rožnica. Pigment odgovoran za blokiranje svjetlosti je 3-hidroksikinureninski glukozid, proizvod katabolizma triptofana u epitelu sočiva. Ultraljubičasto svjetlo visokog intenziteta može naštetiti mrežnjači, pa se zato proizvode vještačke unutaročne leće da blokiraju ultraljubičasto svjetlo. Ljudi kojima nedostaje sočivo (stanje poznato kao afakija) ultraljubičasto svjetlo doživljavaju kao bjelkasto plavo ili bjelkasto-ljubičasto.

 Klinički značaj 
 Katarakt i  su neprozirnosti sočiva. Iako su neki mali i ne trebaju nikakav tretman, drugi mogu biti dovoljno veliki da blokiraju svjetlost i ometaju vid. Katarakt se obično razvija kako starenjem sočivo postaje sve neprozirnije, ali se može stvoriti i prirođeno ili nakon ozljede sočiva. Jezgarna skleroza je vrsta starosne mrene. Dijabetes je još jedan faktor rizika za katarakt. Operacija mrene uključuje uklanjanje sočiva i umetanje vještačke unutaročnee  leće.
 Presbiopija je gubitak akomodacije (povezan s godinama), koji je obilježen nesposobnošću oka da se fokusira na obližnje predmete. Tačan mehanizam još uvijek nije poznat, ali sa ovim stanjem povezane su promjene u tvrdoći, obliku i veličini sočiva i  starenjem.
 Ectopia lentis je pomicanje sočiva iz normalnog položaja.
 Afakija je odsustvo sočiva u oku. Može biti rezultat operacije ili povrede ili može biti urođena.

 Dodatne slike 

See also

 Kristalin
 Leće (optika)
 Šarenica
 Kapsula sočiva
 Oko
 Čulo vida
 Zinnova zonula

Reference

Vanjski linkovi


Kategorija:Biofizika
Kategorija:Optika
Kategorija:Oko
Kategorija:Čula
Kategorija:Oftalmologija
Kategorija:Anatomija čovjeka
Kategorija:Anatomija životinja