على الرغم من أن القرنية تُساهم بمعظم قوة تركيز العين، إلا أن تركيزها ثابت. ويتم التكيف (إعادة تركيز الضوء لتحسين رؤية الأجسام القريبة) عن طريق تغيير شكل العدسة. غالبًا ما تبدأ المصطلحات الطبية المتعلقة بالقرنية بالبادئة " kerat- " المشتقة من الكلمة اليونانية κέρας، والتي تعني قرن .
بناء
تحتوي القرنية على نهايات عصبية غير مغلفة بالميالين ، حساسة للمس والحرارة والمواد الكيميائية؛ فلمس القرنية يُسبب رد فعل لا إرادي لإغلاق الجفن . ولأن الشفافية ذات أهمية قصوى، فإن القرنية السليمة لا تحتوي على أوعية دموية ولا تحتاج إليها. بدلاً من ذلك، يذوب الأكسجين في الدموع ثم ينتشر في جميع أنحاء القرنية للحفاظ على صحتها. [ 5 ] وقد اقترح مازيار يزداني من مستشفى جامعة أوسلو في فرضية عام 2023 أن الطبقة الدهنية للغشاء الدمعي قد تُساهم في إمداد القرنية بالأكسجين. [ 6 ] وبالمثل، تُنقل العناصر الغذائية عبر الانتشار من سائل الدموع عبر السطح الخارجي، ومن الخلط المائي عبر السطح الداخلي. كما تصل العناصر الغذائية إلى القرنية عبر عوامل التغذية العصبية التي تُفرزها أعصاب القرنية. يبلغ قطر القرنية لدى الإنسان حوالي 11.5 ملم، وسُمكها 0.5-0.6 ملم في المركز و0.6-0.8 ملم في المحيط. إن الشفافية، وانعدام الأوعية الدموية، ووجود خلايا مناعية مقيمة غير ناضجة، والامتياز المناعي تجعل القرنية نسيجاً مميزاً للغاية.
يُعد الألبومين أكثر البروتينات القابلة للذوبان وفرة في قرنية الثدييات . [ 7 ]
تتحد القرنية البشرية مع الصلبة عند حافة القرنية . أما في الجلكيات ، فالقرنية امتداد للصلبة فقط، وهي منفصلة عن الجلد الذي يعلوها، بينما في الفقاريات الأكثر تطورًا، تندمج القرنية دائمًا مع الجلد لتشكل بنية واحدة، وإن كانت تتكون من طبقات متعددة. في الأسماك، والفقاريات المائية عمومًا، لا تؤدي القرنية أي دور في تركيز الضوء، نظرًا لأن معامل انكسارها يكاد يكون مطابقًا لمعامل انكسار الماء. [ 8 ]
التشريح المجهري
مقطع عمودي لقرنية بشرية من قرب الحافة. (والداير). مُكبَّر. 1: الظهارة . 2: الصفيحة المرنة الأمامية . 3: المادة الخاصة . 4: الصفيحة المرنة الخلفية (غشاء ديسميه). 5: بطانة الحجرة الأمامية . أ: ألياف مائلة في الطبقة الأمامية من المادة الخاصة . ب: صفائح، أليافها مقطوعة عرضيًا، مما يُعطي مظهرًا منقطًا. ج: جسيمات القرنية تظهر مغزلية الشكل في المقطع. د: صفائح، أليافها مقطوعة طوليًا. هـ: الانتقال إلى الصلبة ، مع تليف أكثر وضوحًا، ويعلوها ظهارة أكثر سمكًا . و: أوعية دموية صغيرة مقطوعة عرضيًا قرب حافة القرنية.مقطع عرضي للقرنية تم تصويره بواسطة التصوير المقطعي التوافقي البصري (SD-OCT).
تتكون قرنية الإنسان من خمس طبقات (وربما ست طبقات إذا أُضيفت طبقة الدعاء ). [ 9 ] أما قرنيات الرئيسيات الأخرى فلها خمس طبقات معروفة. بينما تتكون قرنيات القطط والكلاب والذئاب وغيرها من الحيوانات اللاحمة من أربع طبقات فقط. [ 10 ] من الأمام إلى الخلف، تكون طبقات قرنية الإنسان كما يلي:
ظهارة القرنية : طبقة رقيقة للغاية من نسيج ظهاري متعدد الخلايا (ظهارة حرشفية طبقية غير متقرنة) تتكون من خلايا سريعة النمو وسهلة التجدد ، وتُحافظ على رطوبتها بالدموع. يؤدي عدم انتظام أو وذمة ظهارة القرنية إلى اضطراب نعومة سطح التماس بين الهواء والدموع، وهو المكون الأهم في قوة انكسار الضوء الكلية للعين، مما يقلل من حدة البصر. تتصل ظهارة القرنية بظهارة الملتحمة، وتتكون من حوالي ست طبقات من الخلايا التي تتساقط باستمرار على الطبقة المكشوفة وتتجدد عن طريق التكاثر في الطبقة القاعدية.
طبقة بومان (المعروفة أيضًا بالغشاء الحدّي الأمامي ): عند الحديث عنها كبديل للغشاء القاعدي تحت الظهاري، تُعرَّف طبقة بومان بأنها طبقة متينة تتكون من الكولاجين (وخاصةً ألياف الكولاجين من النوع الأول)، واللامينين ، والنيودوجين ، والبيرليكان ، وغيرها من بروتيوغليكانات كبريتات الهيباران، وهي تحمي سدى القرنية. وعند الحديث عنها ككيان منفصل عن الغشاء القاعدي تحت الظهاري، يمكن وصف طبقة بومان بأنها منطقة مكثفة غير خلوية في الجزء القمي من السدى، تتكون أساسًا من ألياف كولاجين مرتبة عشوائيًا ولكنها مترابطة بإحكام. تتفاعل هذه الألياف مع بعضها البعض وتلتصق ببعضها. يبلغسمك هذه الطبقة من 8 إلى 14 ميكرومترًا [ 11 ] ، وهي غائبة أو رقيقة جدًا في غير الرئيسيات. [ 10 ] [ 12 ]
سدى القرنية (أو المادة الخاصة ): طبقة وسطى سميكة وشفافة، تتكون من ألياف كولاجين منتظمة الترتيب، بالإضافة إلى خلايا قرنية مترابطة موزعة بشكل متفرق ، وهي الخلايا المسؤولة عن الإصلاح والصيانة العامة. [ 11 ] وهي متوازية ومتراكبة كصفحات الكتاب. يتكون سدى القرنية من حوالي 200 طبقة، معظمها من ألياف الكولاجين من النوع الأول. يبلغ سمك كل طبقة 1.5-2.5 ميكرومتر. يشكل السدى ما يصل إلى 90% من سمك القرنية. [ 11 ] هناك نظريتان تفسران كيفية حدوث شفافية القرنية:
ترتيبات الشبكة لألياف الكولاجين في النسيج الضام. يتم إلغاء تشتت الضوء بواسطة الألياف الفردية عن طريق التداخل الهدام الناتج عن الضوء المتشتت من ألياف فردية أخرى. [ 13 ]
يجب أن تكون المسافة بين ألياف الكولاجين المتجاورة في النسيج الضام أقل من 200 نانومتر حتى يكون هناك شفافية. (غولدمان وبينديك)
غشاء ديسميه (ويُسمى أيضًا الغشاء الحدّي الخلفي ): طبقة رقيقة خالية من الخلايا تُشكّل الغشاء القاعدي المُعدّل لبطانة القرنية، والتي تُشتق منها الخلايا. تتكون هذه الطبقة بشكل أساسي من ألياف الكولاجين من النوع الرابع، وهي أقل صلابة من ألياف الكولاجين من النوع الأول، ويبلغ سمكها حوالي 5-20 ميكرومتر، وذلك تبعًا لعمر الشخص. أمام غشاء ديسميه مباشرةً، توجد طبقة رقيقة جدًا وقوية تُسمى طبقة دوا، يبلغ سمكها 15 ميكرومترًا، وقادرة على تحمّل ضغط يتراوح بين 1.5 و2 بار. [ 14 ]
في العين السليمة، تظهر القرنية كغطاء شفاف مقبب ولامع فوق القزحية والبؤبؤ .بطانة القرنية : طبقة أحادية بسيطة حرشفية أو مكعبة، بسمك 5 ميكرومتر تقريبًا، تتكون من خلايا غنية بالميتوكوندريا. هذه الخلايا مسؤولة عن تنظيم نقل السوائل والمواد المذابة بين الخلط المائي ونسيج القرنية. [ 15 ] (مصطلح "البطانة" هنا غير دقيق . فبطانة القرنية محاطة بالخلط المائي، وليس بالدم أو اللمف ، ولها أصل ووظيفة ومظهر مختلف تمامًا عن بطانة الأوعية الدموية ). على عكس ظهارة القرنية، لا تتجدد خلايا البطانة. بل تتمدد لتعويض الخلايا الميتة، مما يقلل من الكثافة الخلوية الإجمالية للبطانة، ويؤثر على تنظيم السوائل. إذا لم يعد بإمكان البطانة الحفاظ على توازن السوائل بشكل سليم، فسيحدث تورم في سدى القرنية نتيجةً لزيادة السوائل، وما يتبعه من فقدان للشفافية، وقد يُسبب ذلك وذمة في القرنية، مما يؤثر على شفافيتها وبالتالي يُضعف الصورة المتكونة. [ 15 ] في بعض الأحيان، قد تُغسل خلايا صبغة القزحية المترسبة على بطانة القرنية لتُشكّل نمطًا رأسيًا مميزًا بفعل تيارات الخلط المائي - وهذا ما يُعرف باسم مغزل كروكنبرغ .
تمتد الأعصاب الهدبية أسفل البطانة الداخلية للقرنية وتخرج من العين عبر ثقوب في الصلبة، باستثناء العصب البصري (الذي ينقل الإشارات البصرية فقط). [ 11 ] تدخل هذه الأعصاب القرنية عبر ثلاثة مستويات: الصلبة، وفوق الصلبة، والملتحمة . تتفرع معظم الحزم العصبية لتشكل شبكة في سدى القرنية، ومنها تغذي الألياف المناطق المختلفة. تتكون هذه الشبكات الثلاث من: شبكة وسط السدى، وشبكة تحت الظهارة/تحت القاعدية، وشبكة الظهارة. تتميز الحقول الاستقبالية لكل نهاية عصبية باتساعها، وقد تتداخل فيما بينها.
تنتهي أعصاب القرنية في الطبقة تحت الظهارية بالقرب من الطبقة الظهارية السطحية للقرنية بنمط حلزوني لوغاريتمي . [ 18 ] تقل كثافة الأعصاب الظهارية مع التقدم في السن، وخاصة بعد العقد السابع من العمر. [ 19 ]
وظيفة
الانكسار
يُعنى المكون البصري بتكوين صورة مقلوبة مصغرة على الشبكية. يتكون النظام البصري للعين من أربعة أسطح، اثنان على القرنية واثنان على العدسة. تنكسر الأشعة باتجاه الخط المتوسط. وبسبب توازيها، تتقارب الأشعة البعيدة في نقطة واحدة على الشبكية. تسمح القرنية بدخول الضوء بأكبر زاوية. يبلغ معامل انكسار كل من الخلط المائي والخلط الزجاجي 1.336-1.339، بينما يبلغ معامل انكسار القرنية 1.376. ولأن التغير في معامل الانكسار بين القرنية والخلط المائي صغير نسبيًا مقارنةً بالتغير عند سطح التماس بين الهواء والقرنية، فإن تأثيره الانكساري ضئيل، ويبلغ عادةً -6 ديوبتر. [ 11 ] تُعتبر القرنية عدسة هلالية موجبة . [ 20 ] تمتلك بعض أنواع الطيور والحرباء، ونوع واحد معروف من الأسماك، قرنيات قادرة على التركيز. [ 21 ]
عند موت العين أو إزالتها، تمتص القرنية الخلط المائي، فتصبح سميكة وضبابية. ويمكن استعادة شفافيتها بوضعها في حجرة دافئة جيدة التهوية عند درجة حرارة 31 درجة مئوية (88 درجة فهرنهايت، وهي درجة الحرارة الطبيعية)، مما يسمح للسائل بالخروج من القرنية وتصبح شفافة. تمتص القرنية السائل من الخلط المائي والأوعية الدموية الصغيرة في الحافة القرنية، ولكن مضخة تطرد السائل فور دخوله. وعند نقص الطاقة، قد تتعطل المضخة، أو تعمل ببطء شديد لا يكفي للتعويض، مما يؤدي إلى تورم القرنية. يحدث هذا التورم عند الموت، ولكن يمكن وضع العين الميتة في حجرة دافئة تحتوي على خزان من السكر والجليكوجين، مما يحافظ عادةً على شفافية القرنية لمدة 24 ساعة على الأقل. [ 11 ]
تتحكم البطانة الداخلية للقرنية في عملية الضخ هذه، وكما ذُكر سابقًا، فإن تلفها يُعدّ أكثر خطورة، ويُسبب عتامة القرنية وتورمها. عند حدوث تلف في القرنية، كما في حالة العدوى الفيروسية، لا يكون الكولاجين المستخدم في عملية الإصلاح منتظمًا، مما يؤدي إلى ظهور بقعة معتمة (اللوكوما).
الأهمية السريرية
أكثر اضطرابات القرنية شيوعاً هي التالية:
تآكل القرنية - حالة طبية تتضمن فقدان الطبقة الظهارية السطحية لقرنية العين نتيجة لصدمة في سطح العين.
ضمور القرنية - حالة تفقد فيها واحدة أو أكثر من أجزاء القرنية صفاءها الطبيعي بسبب تراكم مادة معتمة.
قرحة القرنية - حالة التهابية أو معدية تصيب القرنية وتتضمن تمزق طبقتها الظهارية مع إصابة سدى القرنية.
تكوين الأوعية الدموية القرنية - نمو مفرط للأوعية الدموية من الضفيرة الوعائية الحوفية إلى القرنية، بسبب نقص الأكسجين من الهواء.
تُغيّر تقنيات جراحة تصحيح النظر المختلفة شكل القرنية بهدف تقليل الحاجة إلى العدسات التصحيحية أو تحسين حالة انكسار الضوء في العين. وفي العديد من التقنيات المستخدمة اليوم، يتم إعادة تشكيل القرنية عن طريق الاستئصال الضوئي باستخدام ليزر الإكسيمر .
هناك أيضًا قرنيات اصطناعية (بدائل القرنية) قيد التطوير. معظمها عبارة عن غرسات بلاستيكية، ولكن توجد أيضًا قرنيات مصنوعة من مواد اصطناعية متوافقة حيويًا تحفز نمو الأنسجة داخل القرنية الاصطناعية، مما يعزز الاندماج الحيوي. أما الطرق الأخرى، مثل الأغشية المغناطيسية القابلة للتشكيل [ 23 ] والتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة المتماسك بصريًا لشبكية العين البشرية [ 24 ] ، فلا تزال في مراحل البحث المبكرة جدًا.
إجراءات أخرى
تقويم القرنية هو أسلوب يستخدم عدسات لاصقة صلبة أو صلبة نفاذة للغاز لإعادة تشكيل القرنية بشكل مؤقت من أجل تحسين حالة انكسار العين أو تقليل الحاجة إلى النظارات والعدسات اللاصقة.
في عام ٢٠٠٩، أثبت باحثون في المركز الطبي بجامعة بيتسبرغ أن الخلايا الجذعية المستخلصة من قرنيات بشرية قادرة على استعادة شفافية القرنية دون إثارة رد فعل مناعي لدى الفئران المصابة بتلف القرنية. [ ٢٥ ] بالنسبة لأمراض ظهارة القرنية، مثل متلازمة ستيفنز جونسون وقرحة القرنية المزمنة، وُجد أن الخلايا الجذعية القرنية المأخوذة من الحافة فوق القاعدية للقرنية المقابلة (السليمة) والمُوسّعة مخبرياً فعّالة [ ٢٦ ]، إذ أن التوسع باستخدام الغشاء الأمنيوسي لا يزال محل جدل. [ ٢٧ ] أما بالنسبة لأمراض بطانة القرنية، مثل اعتلال القرنية الفقاعي، فقد ثبتت كفاءة الخلايا السلفية لبطانة القرنية المأخوذة من جثث المتوفين. ومن المتوقع أن تكون تقنيات هندسة الأنسجة الحديثة قادرة على توسيع خلايا قرنية متبرع واحد واستخدامها في أكثر من عين مريض. [ 28 ] [ 29 ] وقد أُفيد بأن إحدى هذه التقنيات آمنة وفعالة في دراسة تجريبية سريرية مع متابعة طويلة الأمد. [ 30 ]
احتباس الدواء في القرنية ونفاذيته عند توصيله موضعياً إلى العين
تُعطى غالبية الأدوية العلاجية للعين موضعياً. تُعدّ القرنية من أهم الحواجز أمام انتشار الدواء نظراً لنفاذيتها المنخفضة للغاية. كما أن ريّها المستمر بالدموع يُؤدي إلى ضعف بقاء الأدوية العلاجية على سطح العين. وينتج عن ضعف نفاذية القرنية وسرعة غسل الأدوية العلاجية من سطح العين انخفاضٌ كبير في التوافر الحيوي للأدوية المُعطاة موضعياً (عادةً أقل من 5%). يُمكن تحسين بقاء المستحضرات على سطح العين باستخدام البوليمرات المُخاطية اللاصقة. [ 31 ] كما يُمكن تعزيز نفاذية الدواء عبر القرنية بإضافة مُحسّنات النفاذية إلى المستحضرات الموضعية. [ 32 ]
عندما تكون هناك حاجة إلى قرنية لزراعتها، كما هو الحال من بنك العيون، فإن أفضل إجراء هو إزالة القرنية من مقلة العين، مما يمنع القرنية من امتصاص الخلط المائي. [ 11 ]
يُعاني العالم من نقصٍ حادّ في التبرعات بالقرنيات، مما يُحدّ بشدة من إمكانية إجراء عمليات زراعة القرنية في معظم أنحاء العالم. وقد وجدت دراسة أُجريت عام 2016 أن 12.7 مليون شخص من ذوي الإعاقة البصرية بحاجة إلى زراعة قرنية، مع توفر قرنية واحدة فقط لكل 70 قرنية مطلوبة. [ 33 ] وتُعاني العديد من الدول من قوائم انتظار طويلة تمتد لسنوات لإجراء جراحة زراعة القرنية بسبب نقص القرنيات المتبرع بها. [ 34 ] [ 35 ] ولا يتوفر لدى سوى عدد قليل من الدول مخزون كافٍ من القرنيات المتبرع بها لتلبية الطلب المحلي دون الحاجة إلى قوائم انتظار، ومنها الولايات المتحدة وإيطاليا وسريلانكا. [ 33 ]
↑ هاياشي، شويتشيرو؛ أوساوا، توكوجي؛ توهاما، كوجيرو (2002). "ملاحظات مقارنة على القرنيات، مع إشارة خاصة إلى طبقة بومان وغشاء ديسميه في الثدييات والبرمائيات". مجلة علم التشكل . 254 (3): 247-258 . Bibcode : 2002JMorp.254..247H . doi : 10.1002/jmor.10030 . PMID 12386895. S2CID 790199 .
↑ هيرمان، إيرفينغ ب. (2007). فيزياء جسم الإنسان مع 135 جدولًا . برلين: سبرينغر. ص 642. ISBN978-3540296041.
↑ إيفان ر. شواب؛ ريتشارد ر. دوبيلزيغ؛ تشارلز شوبرت (5 يناير 2012). شاهد التطور: كيف تطورت العيون . مطبعة جامعة أكسفورد، الولايات المتحدة الأمريكية. ص 106. ISBN978-0-19-536974-8.
↑ أونكار أ. تعليق: معالجة الجسم الغريب في القرنية. المجلة الهندية لطب العيون 2020؛68:57-8.
↑ سيتالاكشمي، ج.؛ سودها، ب.؛ مادهافان، هـ.ن.؛ فيناي، س.؛ كريشناكومار، س.؛ موري، يويتشي؛ يوشيوكا، هيروشي؛ أبراهام، صموئيل (2009). " زراعة خلايا ظهارة حافة القرنية خارج الجسم الحي في بوليمر قابل للانعكاس الحراري (جل ميبيول) وزرعها في الأرانب: نموذج حيواني". هندسة الأنسجة، الجزء أ . 15 (2): 407-415 . doi : 10.1089/ten.tea.2008.0041 . PMID 18724830 .
1 2 غين ب، جوليان ر، هي ز، وآخرون. دراسة عالمية لزراعة القرنية وبنوك العيون. مجلة الجمعية الطبية الأمريكية لطب العيون. 2016؛134(2):167-173. doi:10.1001/jamaophthalmol.2015.4776
↑ كريمر، ل. تختلف قوائم انتظار زراعة القرنية في أنحاء كندا. المجلة الطبية الكندية. 2013؛ 185(11): E511-E512. doi:10.1503/cmaj.109-4517
↑ هارا هـ، كوبر د.ك. زراعة الأعضاء من الحيوانات إلى البشر: مستقبل زراعة القرنية؟ القرنية. 2011؛30(4):371-378. doi:10.1097/ICO.0b013e3181f237ef