Lente (anatomía) - Lens (anatomy)

Lente
Enfoque en un ojo.svg
La luz de un solo punto de un objeto distante y la luz de un solo punto de un objeto cercano se enfocan cambiando la curvatura de la lente.
Diagrama esquemático del ojo humano en.svg
Diagrama esquemático del ojo humano .
Detalles
Parte de Globo ocular
Sistema Sistema visual
Función Refracta la luz
Identificadores
latín cristalina de la lente
Malla D007908
TA98 A15.2.05.001
TA2 6798
FMA 58241
Terminología anatómica

El cristalino es una estructura biconvexa transparente en el ojo que, junto con la córnea , ayuda a refractar la luz para que se enfoque en la retina . Al cambiar de forma, funciona para cambiar la distancia focal del ojo para que pueda enfocar objetos a varias distancias, lo que permite que se forme una imagen real nítida del objeto de interés en la retina. Este ajuste de la lente se conoce como acomodación (ver también más abajo ). La acomodación es similar al enfoque de una cámara fotográfica mediante el movimiento de sus lentes . El cristalino es más plano en su cara anterior que en su cara posterior.

La lente también se conoce como aquula (latín, un pequeño arroyo , dim. De aqua , agua ) o lente cristalina . En los seres humanos, el poder refractivo de la lente en su entorno natural es de aproximadamente 18 dioptrías , aproximadamente un tercio del poder total del ojo.

Estructura

El cristalino forma parte del segmento anterior del ojo humano. Delante de la lente está el iris , que regula la cantidad de luz que ingresa al ojo. El cristalino está suspendido en su lugar por el ligamento suspensorio del cristalino , un anillo de tejido fibroso que se adhiere al cristalino en su ecuador y lo conecta al cuerpo ciliar. Posterior al cristalino se encuentra el cuerpo vítreo que, junto con el humor acuoso de la superficie anterior, baña el cristalino. La lente tiene una forma elipsoide , biconvexa. La superficie anterior es menos curvada que la posterior. En el adulto, el cristalino suele tener alrededor de 10 mm de diámetro y una longitud axial de unos 4 mm, aunque es importante tener en cuenta que el tamaño y la forma pueden cambiar debido a la acomodación y porque el cristalino continúa creciendo durante la vida de una persona. .

Microanatomia

El cristalino tiene tres partes principales: la cápsula del cristalino, el epitelio del cristalino y las fibras del cristalino. La cápsula de la lente forma la capa más externa de la lente y las fibras de la lente forman la mayor parte del interior de la lente. Las células del epitelio del cristalino, ubicadas entre la cápsula del cristalino y la capa más externa de fibras del cristalino, se encuentran solo en el lado anterior del cristalino. El propio cristalino carece de nervios, vasos sanguíneos o tejido conectivo.

Cápsula de lente

La cápsula del cristalino es una membrana basal transparente y lisa que rodea completamente el cristalino. La cápsula es elástica y está compuesta de colágeno . Es sintetizado por el epitelio del cristalino y sus componentes principales son el colágeno tipo IV y los glicosaminoglicanos sulfatados (GAG). La cápsula es muy elástica y permite que el cristalino adopte una forma más esférica cuando no está bajo la tensión de las fibras zonulares (también llamadas ligamentos suspensorios), que conectan la cápsula del cristalino con el cuerpo ciliar. La cápsula varía de 2 a 28 micrómetros de espesor, siendo más gruesa cerca del ecuador y más delgada cerca del polo posterior.

Epitelio del cristalino

El epitelio del cristalino, ubicado en la porción anterior del cristalino entre la cápsula del cristalino y las fibras del cristalino, es un epitelio cuboidal simple . Las células del epitelio del cristalino regulan la mayoría de las funciones homeostáticas del cristalino. A medida que los iones, los nutrientes y el líquido ingresan al cristalino desde el humor acuoso , las bombas de Na + / K + -ATPasa en las células epiteliales del cristalino bombean iones fuera del cristalino para mantener la concentración y el volumen osmóticos del cristalino adecuados , con las células del epitelio del cristalino en posición ecuatorial contribuyendo la mayoría a esta corriente. La actividad de las Na + / K + -ATPasas mantiene el agua y la corriente fluyendo a través de la lente desde los polos y saliendo a través de las regiones ecuatoriales.

Las células del epitelio del cristalino también sirven como progenitoras de las nuevas fibras del cristalino. Constantemente deposita fibras en el embrión, el feto, el lactante y el adulto, y continúa depositando fibras para un crecimiento de por vida.

Fibras de lentes

Patrón de fibras del cristalino (cara anterior y lateral)

Las fibras de la lente forman la mayor parte de la lente. Son células largas, delgadas, transparentes, firmemente empaquetadas, con diámetros típicamente de 4 a 7 micrómetros y longitudes de hasta 12 mm de largo. Las fibras del cristalino se estiran longitudinalmente desde los polos posterior a anterior y, cuando se cortan horizontalmente, se disponen en capas concéntricas más bien como las capas de una cebolla. Si se corta a lo largo del ecuador, aparece como un panal. La mitad de cada fibra se encuentra en el ecuador. Estas capas apretadas de fibras de lentes se denominan láminas. Las fibras del cristalino están unidas entre sí a través de uniones entrecruzadas e interdigitaciones de las células que se asemejan a formas de "bola y encaje".

La lente se divide en regiones dependiendo de la edad de las fibras de la lente de una capa en particular. Moviéndose hacia afuera desde la capa central más antigua, el cristalino se divide en un núcleo embrionario, el núcleo fetal, el núcleo adulto y la corteza externa. Las nuevas fibras del cristalino, generadas a partir del epitelio del cristalino, se agregan a la corteza exterior. Las fibras maduras del cristalino no tienen orgánulos ni núcleos .

Desarrollo

El desarrollo del cristalino humano comienza en la etapa embrionaria de 4 mm . A diferencia del resto del ojo, que se deriva principalmente del ectodermo neural , el cristalino se deriva del ectodermo de superficie . La primera etapa de la diferenciación del cristalino tiene lugar cuando la vesícula óptica , que se forma a partir de bolsas en el ectodermo neural, se acerca al ectodermo de superficie. La vesícula óptica induce al ectodermo de la superficie cercana a formar la placa del cristalino . En la etapa de 4 mm, la placa de la lente es una única monocapa de células columnares .

A medida que avanza el desarrollo, la placa del cristalino comienza a profundizarse e invaginarse. A medida que la placódigo continúa profundizándose, la abertura del ectodermo superficial se contrae y las células del cristalino forman una estructura conocida como vesícula del cristalino. En la etapa de 10 mm, la vesícula del cristalino se ha separado completamente del ectodermo de superficie .

Después de la etapa de 10 mm, las señales de la retina neural en desarrollo inducen a que las células más cercanas al extremo posterior de la vesícula del cristalino comiencen a alargarse hacia el extremo anterior de la vesícula. Estas señales también inducen la síntesis de cristalinas . Estas células alargadas eventualmente llenan el lumen de la vesícula para formar las fibras primarias, que se convierten en el núcleo embrionario en el cristalino maduro. Las células de la porción anterior de la vesícula del cristalino dan lugar al epitelio del cristalino.

Las fibras secundarias adicionales se derivan de las células epiteliales del cristalino ubicadas hacia la región ecuatorial del cristalino. Estas células se alargan anterior y posteriormente para rodear las fibras primarias. Las fibras nuevas crecen más que las de la capa primaria, pero a medida que el cristalino se hace más grande, los extremos de las fibras más nuevas no pueden alcanzar los polos anterior o posterior del cristalino. Las fibras de la lente que no llegan a los polos forman costuras apretadas entrelazadas con las fibras vecinas. Estas costuras son fácilmente visibles y se denominan suturas. Los patrones de sutura se vuelven más complejos a medida que se agregan más capas de fibras de la lente a la parte exterior de la lente.

El cristalino continúa creciendo después del nacimiento, y las nuevas fibras secundarias se agregan como capas externas. Las nuevas fibras del cristalino se generan a partir de las células ecuatoriales del epitelio del cristalino, en una región denominada zona germinativa. Las células epiteliales del cristalino se alargan, pierden contacto con la cápsula y el epitelio, sintetizan cristalina y finalmente pierden sus núcleos (enucleados) a medida que se convierten en fibras maduras del cristalino. Desde el desarrollo hasta la edad adulta temprana, la adición de fibras secundarias del cristalino da como resultado que el cristalino tenga una forma más elipsoide; Sin embargo, después de los 20 años, el cristalino se vuelve más redondo con el tiempo y el iris es muy importante para este desarrollo.

Varias proteínas controlan el desarrollo embrionario del cristalino: entre ellas, principalmente, PAX6 , considerado el gen regulador maestro de este órgano. Otros efectores del desarrollo adecuado de lentes incluyen los componentes de señalización Wnt BCL9 y Pygo2 .

Variación

En muchos vertebrados acuáticos, la lente es considerablemente más gruesa, casi esférica, para aumentar la refracción. Esta diferencia compensa el ángulo de refracción más pequeño entre la córnea del ojo y el medio acuoso, ya que tienen índices de refracción similares. Sin embargo, incluso entre los animales terrestres, la lente de los primates , como los humanos, es inusualmente plana.

En reptiles y aves , el cuerpo ciliar toca el cristalino con varias almohadillas en su superficie interna, además de las fibras zonulares. Estas almohadillas comprimen y liberan la lente para modificar su forma mientras enfocan objetos a diferentes distancias; las fibras zonales realizan esta función en los mamíferos . En peces y anfibios , la lente tiene una forma fija y, en cambio, el enfoque se logra moviendo la lente hacia adelante o hacia atrás dentro del ojo.

En los peces cartilaginosos , las fibras zonulares son reemplazadas por una membrana, que incluye un pequeño músculo en la parte inferior del cristalino. Este músculo tira de la lente hacia adelante desde su posición relajada cuando se enfoca en objetos cercanos. En los teleósteos , por el contrario, un músculo se proyecta desde una estructura vascular en el piso del ojo, llamado proceso falciforme , y sirve para tirar del lente hacia atrás desde la posición relajada para enfocar objetos distantes. Mientras que los anfibios mueven el cristalino hacia adelante, al igual que los peces cartilaginosos, los músculos involucrados no son homólogos con los de ningún tipo de pez. En las ranas , hay dos músculos, uno arriba y otro debajo del cristalino, mientras que otros anfibios solo tienen el músculo inferior.

En los vertebrados más primitivos, las lampreas y las mixinas , la lente no está adherida en absoluto a la superficie exterior del globo ocular. No hay humor acuoso en estos peces y el cuerpo vítreo simplemente presiona el cristalino contra la superficie de la córnea. Para enfocar sus ojos, una lamprea aplana la córnea usando músculos fuera del ojo y empuja el cristalino hacia atrás.

Función

Alojamiento

Una imagen que está parcialmente enfocada, pero mayormente desenfocada en diversos grados.

El cristalino es flexible y su curvatura está controlada por los músculos ciliares a través de las zónulas . Al cambiar la curvatura de la lente, uno puede enfocar el ojo en objetos a diferentes distancias de ella. Este proceso se llama acomodación . A una distancia focal corta, el músculo ciliar se contrae, las fibras de la zónula se aflojan y el cristalino se engrosa, lo que da como resultado una forma más redonda y, por lo tanto, un mayor poder refractivo. Cambiar el enfoque a un objeto a una distancia mayor requiere la relajación de la lente y, por lo tanto, aumentar la distancia focal .

El índice de refracción del cristalino humano varía desde aproximadamente 1,406 en las capas centrales hasta 1,386 en las capas menos densas del cristalino. Este gradiente de índice mejora la potencia óptica de la lente.

Los animales acuáticos deben depender completamente de su lente tanto para enfocar como para proporcionar casi todo el poder refractivo del ojo, ya que la interfaz agua-córnea no tiene una diferencia lo suficientemente grande en los índices de refracción para proporcionar un poder refractivo significativo. Como tal, los lentes en los ojos acuáticos tienden a ser mucho más redondos y más duros.

Cristalinos y transparencia

Gráfico que muestra la densidad óptica (DO) del cristalino humano para recién nacidos, 30 años y 65 años a partir de longitudes de onda de 300-1400 nm.

Las cristalinas son proteínas solubles en agua que componen más del 90% de la proteína dentro del cristalino. Los tres tipos principales de cristalinas que se encuentran en el ojo humano son las cristalinas α, β y γ. Las cristalinas tienden a formar agregados solubles de alto peso molecular que se compactan firmemente en las fibras de la lente, aumentando así el índice de refracción de la lente mientras se mantiene su transparencia. Las cristalinas β y γ se encuentran principalmente en el cristalino, mientras que las subunidades de la α-cristalina se han aislado de otras partes del ojo y del cuerpo. Las proteínas α-cristalinas pertenecen a una superfamilia más grande de proteínas chaperonas moleculares , por lo que se cree que las proteínas cristalinas se reclutaron evolutivamente a partir de proteínas chaperonas con fines ópticos. Las funciones de chaperón de la α-cristalina también pueden ayudar a mantener las proteínas del cristalino, que deben durar a un ser humano durante toda su vida.

Otro factor importante para mantener la transparencia del cristalino es la ausencia de orgánulos que dispersan la luz, como el núcleo , el retículo endoplásmico y las mitocondrias dentro de las fibras maduras del cristalino. Las fibras del cristalino también tienen un citoesqueleto muy extenso que mantiene la forma precisa y el empaquetamiento de las fibras del cristalino; las alteraciones / mutaciones en ciertos elementos del citoesqueleto pueden conducir a la pérdida de transparencia.

La lente bloquea la mayor parte de la luz ultravioleta en el rango de longitud de onda de 300 a 400 nm; las longitudes de onda más cortas son bloqueadas por la córnea. El pigmento responsable de bloquear la luz es el glucósido de 3-hidroxicinurenina , un producto del catabolismo del triptófano en el epitelio del cristalino. La luz ultravioleta de alta intensidad puede dañar la retina, por lo que las lentes intraoculares artificiales se fabrican para bloquear también la luz ultravioleta. Las personas que carecen de lentes (una condición conocida como afaquia ) perciben la luz ultravioleta como azul blanquecino o violeta blanquecino.

Alimento

El cristalino es metabólicamente activo y requiere nutrición para mantener su crecimiento y transparencia. Sin embargo, en comparación con otros tejidos del ojo, el cristalino tiene demandas de energía considerablemente más bajas.

A las nueve semanas de desarrollo humano, el cristalino está rodeado y nutrido por una red de vasos, la túnica vasculosa lentis , que se deriva de la arteria hialoidea . A partir del cuarto mes de desarrollo, la arteria hialoidea y su vasculatura relacionada comienzan a atrofiarse y desaparecen por completo al nacer. En el ojo posnatal, el canal de Cloquet marca la ubicación anterior de la arteria hialoidea.

Después de la regresión de la arteria hialoidea, el cristalino recibe toda su nutrición del humor acuoso. Los nutrientes se difunden hacia adentro y los desechos se difunden hacia afuera a través de un flujo constante de líquido desde los polos anterior / posterior del cristalino y fuera de las regiones ecuatoriales, una dinámica que se mantiene mediante las bombas de Na + / K + -ATPase ubicadas en las células ubicadas en la posición ecuatorial del epitelio del cristalino.

La glucosa es la principal fuente de energía del cristalino. Como las fibras maduras del cristalino no tienen mitocondrias , aproximadamente el 80% de la glucosa se metaboliza a través del metabolismo anaeróbico . La fracción restante de glucosa se desvía principalmente por la vía de las pentosas fosfato . La falta de respiración aeróbica significa que la lente también consume muy poco oxígeno.

Significación clínica

  • Las cataratas son opacidades del cristalino. Si bien algunos son pequeños y no requieren ningún tratamiento, otros pueden ser lo suficientemente grandes como para bloquear la luz y obstruir la visión. Las cataratas generalmente se desarrollan a medida que el cristalino envejecido se vuelve cada vez más opaco, pero las cataratas también pueden formarse de forma congénita o después de una lesión en el cristalino. La esclerosis nuclear es un tipo de catarata relacionada con la edad. La diabetes es otro factor de riesgo de cataratas. La cirugía de cataratas implica la extracción del cristalino y la inserción de una lente intraocular artificial.
  • La presbicia es la pérdida de acomodación relacionada con la edad, que se caracteriza por la incapacidad del ojo para enfocar los objetos cercanos. El mecanismo exacto aún se desconoce, pero los cambios relacionados con la edad en la dureza, la forma y el tamaño de la lente se han relacionado con la afección.
  • Ectopia lentis es el desplazamiento del cristalino de su posición normal.
  • Afaquia es la ausencia del cristalino del ojo. La afaquia puede ser el resultado de una cirugía o una lesión, o puede ser congénita.

Imágenes Adicionales

Ver también

Referencias

enlaces externos