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眼科知识
眼内压变化在近视发展中的作用
浏览次数:2168发布时间:2016-11-22 10:57:37
 1.在近视的发生发展中,近距离工作是最重要的环境因素。

2.当近视的动物进行近距离工作诱发调节时,玻璃体腔内压力升高,最大上升幅度可以达到6mmHg。部分研究者提出,调节是通过与其联动的集合作用,即眼外肌收缩对眼球产生压迫作用这一机制导致眼内压升高。

3.Read等和Mallen等均观察到调节后出现眼轴的暂时性增长,推测其可能的机制为调节时睫状肌收缩牵拉葡萄膜及巩膜,使葡萄膜及巩膜张力增加,使眼球形状变窄、变长,巩膜后极部向后突出,从而导致眼轴增长。

4.Tomlinson和Phillips曾在1970年对18~27岁的人群进行调查发现,近视患者的平均IOP为15.49mmHg,高于正视和低度远视患者,并且眼内压与眼轴和屈光度之间存在正相关性,即眼内压越高,眼轴越长,近视度数越高。此后,多项研究也得到了相似的结果。葡萄膜及巩膜,使葡萄膜及巩膜张力增加,使眼球形状变窄、变长,巩膜后极部向后突出,从而导致眼轴增长。

综上,近距离工作可能通过多种机制导致近视发生发展。调节诱导的眼内压变化可能通过改变眼内的机械压力及眼球形状在其中发挥一定作用,

《中华眼视光学与视觉科学杂志》2015年第11期|刘嫣吕会斌李学民北京大学第三医院眼科100191

调节诱导的眼内压变化在近视发生发展中的作用

【摘要】在近视的发生发展中,近距离工作是最重要的环境因素。但近距离工作及其诱导的调节作用是通过何种机制导致近视发生发展并不清楚。近年来,科学家们发现持续视近可通过引起眼轴暂时性延长而导致暂时性近视,并认为这一过程可能是通过调节诱导的眼内压(IOP)和生物力学结构的变化介导的。现就调节对IOP和眼球结构的机械作用及IOP在近视的发生发展中的作用作一综述,以加深对近视发生发展机制的理解。

【关键词】近视;眼内压;眼球;调节

近年来,学者们公认近距离工作是近视发生发展中最重要的环境因素。但目前尚无一个完整的机制来解释其在近视发生发展中的作用。在近距离工作时,眼睛会同时出现调节、集合以及瞳孔缩小3种反应,被称为近反射的三联动作用。既往有学者探究近距离工作时近反射与青少年近视进展的关系,并指出异常的调节反应以及过度集合引起的高AC/A值和较大的近距内隐斜可能是近视进展的危险因素。长期以来,近距离工作时调节诱导的玻璃体腔压力及巩膜机械应力的变化曾被认为是近距离工作导致近视发生发展的原因之一,但一直缺乏充足的证据支持。近年来,由于部分相干光学技术的发展,科学家们得以对调节诱导的眼球生物测量参数的变化有了更准确的认识,他们观察到调节可诱导暂时性的眼轴延长,从而导致暂时性近视的发生,并认为这一过程在近视的发生发展中起到一定的作用。这一发现引起了人们对调节诱导的眼内压及眼球生物力学变化的重新重视,现就这一问题的研究进展作一综述。

1/近距离工作诱导的暂时性近视

近距离工作诱导的暂时性近视被定义为一段时间的近距离工作后立即发生的暂时性的远点向眼前移近的现象。早在1914年,Lancaster和Williams就报道受试对象在注视近点处视标45分钟后,受试对象的远点平均移近了1.3D,并在15分钟内恢复到近距离工作前的基线水平。1987年,Ehrlich第1次采用客观指标屈光度来评价NITM,在他的研究中心,15名成年受试者在对20cm处的视标进行了连续2小时的双眼视觉搜索工作后,表现出平均0.29D的近视漂移,且在近距离工作1小时后NITM仍未消退。近年来,随着眼的生物测量技术的进步,Drexler等应用部分相干光学技术,观察到调节后眼轴发生了暂时性的增长,并测量出其在正视者中平均增长12.7μm,在近视者中平均增长5.2μm。Read等也观察到类似现象,并进一步证实了调节诱导的眼轴延长程度随着调节需求的增大而增加。同时,Mallen等用IOLMaster测量发现经过一段时间的调节刺激后,正视者和近视患者都表现出眼轴延长,与前两个研究不同的是,他们观察到在较大的调节刺激下,近视者表现出较正视者更明显的眼轴增长,并认为这一现象可能参与调节介导的轴性近视的发生发展过程。

2/调节对IOP和眼球形态的影响

研究显示,近距离工作时调节会导致眼球形态或功能的变化,并可能在近视的发生发展中发挥作用。

2.1/调节对IOP的影响

早在20世纪中期就有假说认为,在近视患者中调节可能导致IOP升高。

Young曾在灵长类动物的玻璃体腔中植入一个传感器以直接测量玻璃体腔压力,当近视的动物进行近距离工作诱发调节时,玻璃体腔内压力升高,最大上升幅度可以达到6mmHg。部分研究者提出,调节是通过与其联动的集合作用,即眼外肌收缩对眼球产生压迫作用这一机制导致IOP升高。Jampel和Mindel曾刺激猴子眼球运动中枢,导致其眼外肌收缩,可使IOP从13mmHg升高到30~35mmHg。国内也有研究者观察到进展性近视患者长时间近距离工作后产生IOP升高的现象,而在该项研究中,正视者未表现出类似变化。进一步研究表明,随访1年后IOP升高幅度大的患者近视进展速度和眼轴增长速度均较显著。同时,Goldberg在新的调节模型中提出睫状体-悬韧带-前玻璃体界膜复合体在调节时的协同作用,造成了晶状体后表面形状的改变。这一作用导致调节时以后表面为主的晶状体变凸,屈光力增加。在这一过程中,睫状肌收缩,牵拉小梁网使其网孔增大、Schlemn管开放,降低了房水外流阻力,从而导致IOP下降。Jenssen和Krohn的研究也证实了这一观点,他们报道在用中央角膜厚度压平眼压计测量IOP时,诱导调节后可观察到眼压测量值显著下降。Read等用动态轮廓眼压计测量了调节后IOP的变化,发现近视患者和正视者均表现出调节后IOP下降。考虑到调节时影响IOP的因素较多,调节对IOP的影响是多因素综合作用的结果,调节对IOP究竟产生怎样的影响目前尚无定论,有待进一步研究。

2.2/调节诱导的眼球形态变化

Read等和Mallen等均观察到调节后出现眼轴的暂时性增长,推测其可能的机制为调节时睫状肌收缩牵拉葡萄膜及巩膜,使葡萄膜及巩膜张力增加,使眼球形状变窄、变长,巩膜后极部向后突出,从而导致眼轴增长。Walker和Mutti的研究应用相对周边屈光不正测量法,直接证实了调节后眼球形状的变化,即调节作用导致眼球变得更扁长,而调节放松后眼球形状得以恢复。这项研究结果证实了调节会对葡萄膜和巩膜产生机械张力,依据流体力学中的帕斯卡定律,压强必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递,在眼球这个密闭液体系统中将导致眼球的形变,造成眼轴矢状径方向的扩张,直接导致巩膜向后极部突出及眼轴增长,这一作用可能是调节诱导暂时性眼轴增长和暂时性近视的机制之一。在一定的机械应力下,巩膜向后极部突出的程度与巩膜生物力学特性显著相关,有研究显示,近视患者在发生近视的早期可观察到巩膜弹性增加,对机械作用力的反应更加敏感,并认为这一现象与巩膜基质或细胞内的各种细胞因子的变化有关。另外,遗传因素也可能通过影响巩膜的结构和强度在近视发生发展中发挥作用。

3/IOP在近视发生发展中的作用

3.1/近视患者的IOP水平

对于近视患者的IOP水平是否较正视者高这一问题,不同研究的结果表明存在很大的差异。Tomlinson和Phillips曾在1970年对18~27岁的人群进行调查发现,近视患者的平均IOP为15.49mmHg,高于正视和低度远视患者,并且IOP与眼轴和屈光度之间存在正相关性,即IOP越高,眼轴越长,近视度数越高。此后,多项研究也得到了相似的结果。值得一提的是,Jensen在一项2年的纵向研究中发现,在基线眼压低于16mmHg的近视患者中,近视进展的速率明显低于IOP高于16mmHg的患者。同时,眼科医师在临床工作中常常观察到近视患者患开角型青光眼的危险性较高。一项基于多个临床研究的荟萃分析显示近视患者患开角型青光眼的合并比值比为1.92,其中低度近视和高度近视患者分别为1.65和2.46,证实近视患者患开角型青光眼的风险较正视者高。然而,也有研究结果显示近视患者和正视者的IOP并无差别,相关分析显示IOP和屈光度、眼轴之间并无关系。另一项长达5年的纵向研究显示,IOP与基线屈光度、基线眼轴长度、屈光度年进展度以及眼轴年增长长度都无显著关系,提示IOP在眼轴增长和近视进展中发挥的作用可能并不显著。

IOP的测量结果受多种因素的影响,其中所用眼压计的类型、角膜厚度以及角膜的生物力学特性等与眼压测量值密切相关。虽然现在国际公认的眼压测量的“金标准”为Goldmann压平眼压计,但在各研究中由于实验条件和设备的限制,所用眼压计种类繁多,在一定程度上限制了各研究间IOP测量值的比较。并且,包括Goldmann眼压计在内的多种眼压计,其测量值受到角膜厚度等参数的影响较大。近年来,越来越多的研究报道角膜生物力学特性与IOP测量值密切相关。在正常眼压性青光眼及高度近视患者中发现,角膜黏滞性对多种眼压计的测量值均有影响。由于不同研究之间所用的研究方法、实验对象的不同,导致了研究者们对不同研究结果的解读和理解存在差异。关于IOP与近视关系的研究结果众说纷纭,学界尚未达成共识,目前尚需更大规模、设计更加严谨科学的纵向性研究来进一步探究两者关系。

3.2/IOP的动态变化对眼轴及近视发生发展的影响

与IOP水平和近视关系存在广泛争议不同,IOP的动态变化对眼轴的影响已被证实。Francis等观察到青光眼患者进行抗青滤过手术后3个月IOP平均下降12.8mmHg,并伴有显著的眼轴缩短。对成年人正视眼施加机械压力使IOP分别较基线水平上升10mmHg和20mmHg8分钟后,可观察到眼轴平均增长23μm和39μm;休息10分钟后观察到IOP较基线水平平均下降5.1mmHg,并伴有7μm的眼轴缩短。人的IOP有一定的昼夜节律,在24小时内不同时刻有一定的波动。眼轴长也随着IOP的波动表现出一定的昼夜节律,在家兔、灵长类动物和人类中均可观察到这一现象。基于以上事实,有学者提出,IOP是通过其在不同条件下(例如体位、调节、集合、眼球运动等)的变化,而不是通过基线眼压值来影响眼轴的增长及近视发生发展的。本研究小组在前期的研究中发现,部分近视进展患者调节后出现暂时性的IOP升高,提示调节可能通过增加机械压力的方式促进眼轴增长,在近视进展中发挥作用。

综上,近距离工作可能通过多种机制导致近视发生发展。调节诱导的IOP变化可能通过改变眼内的机械压力及眼球形状在其中发挥一定作用,但这一过程究竟发挥多大的作用以及有关调节诱导的IOP如何变化这一问题尚存在较大争议,其具体的机制尚未得到证实,仍有待进一步研究。