Экспериментальная оценка массопереноса в роговице человека на примере миграции ионов цезия

Патогенез эндотелиальных дистрофических заболеваний роговицы включает в себя нарушение естественного равновесия между поступлением и выведением жидкости из ее стромы. Механизм регуляции тока жидкости через эндотелий in vivo в основном связан с работой натрий-калиевых насосов. Однако роль физико-химических свойств роговицы как функционирующей соединительной ткани глазного яблока также должна приниматься во внимание. Одним из возможных способов оценки эффективности транспорта воды в роговице является проведение измерений концентрационной кинетики щелочных катионов.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная оценка физического массопереноса щелочных катионов в роговице человека с учетом фактора внутриглазного давления (ВГД) на примере Cs⁺.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В эксперименте использовали 7 корнеосклеральных лоскутов диаметром 15 мм, которые размещали на оригинальном испытательном стенде для оценки скорости и визуализации проникновения жидкости в структуры роговицы. Тест проводили как в условиях отсутствия гидростатической имитации ВГД, так и при давлении 20 мм рт.ст. с различной экспозицией. Распределение цезия в пределах поперечного среза роговицы оценивали посредством сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Было продемонстрировано наличие трех зон с разным характером накопления и переноса катионов в строме роговицы. Также установлено, что если источником щелочных катионов является внутрикамерная влага, то поперечный профиль концентрации щелочных катионов зависит от наличия ВГД. На примере цезия проиллюстрировано, что без имитации ВГД этот щелочной катион распределяется равномерно от эндотелия к эпителию, а при наличии давления 20 мм рт. ст. максимальная его концентрация устанавливается в зоне средней стромы (180—360 мкм).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оригинальный испытательный стенд, а также методика изучения физического массопереноса в роговице человека показали, что строма является неоднородной средой для проникающих щелочных катионов с высоким атомарным весом при наличии добавочного давления, близкого к внутриглазному. Такая особенность осмотической проницаемости роговицы может в дальнейшем использоваться для фармакокинетического моделирования или в ходе других фундаментальных и прикладных исследований.