第二章角膜塑形術相關眼表解剖、組織學和生理學
第二章角膜塑形術相關眼表解剖、組織學和生理學第一節應用眼表解剖和組織學與接觸鏡相關的眼表解剖結構包括眼瞼、瞼緣、結膜、鞏膜、角膜、角鞏緣和淚液膜。
瞭解正常眼解剖、組織學有助於發現眼表有無異常和接觸鏡配戴引起的眼部變化，並有助於相關症狀和體征的診斷。
一、角膜（一）角膜解剖結構 1.角膜形態角膜（cornea）是一高度屈光和清晰透明的組織，是接受視資訊的前哨，約占纖維膜的1/6。
從後面看，角膜爲圓形，從前面看，角膜外形因爲上下不透明的角鞏膜緣而略呈橢圓形，略向前凸，角膜直徑依據可視虹膜橫徑（HVID）水平爲11.5∼12mm（平均11.7mm），可視虹膜縱徑（VVID）垂直爲10.5∼11mm（平均10.6mm）。
男性比女性略大，女性大約小0.1mm，3歲以上兒童，角膜直徑已接近成人。
角膜面積約爲1.3cm2 ，占全眼球的1/14。
有些書中指出角膜的中央厚度爲0.6mm，周邊厚度約1mm。
但根據Maurice（1969）在活體角膜上用光學方法測量的結果認爲，角膜中央厚度平均爲0.52mm，角鞏膜緣爲0.67mm。
北京大學醫學部眼視光中心對數千名患者採用A超測得的角膜中央厚度平均爲0.52∼0.55mm。
這種中央薄四周厚的結構，使角膜的周邊部能貼切地與鞏膜緣相連接。
由於角膜的曲率半徑比鞏膜小，所以在與鞏膜連接處的外面有一淺溝，稱爲鞏膜外溝。
角膜前表面水平方向曲率半徑爲7.8mm，垂直方向爲7.7mm，其後表面有較小的球形曲率半徑爲6.22∼6.8mm（平均6.5mm）。
角膜中央瞳孔區，大約直徑4mm範圍內近似球形，突度最大，其各點曲率半徑基本相等，是屈光的主要部分，稱爲光學區;向周邊漸變平坦，特別是鼻側更爲明顯。
通常角膜在垂直經線上比水平經線上的曲率半徑小，這種正常的偏差由晶狀體的相反曲率差來糾正。
角膜是眼球屈光裝置中的重要部分，其前表面的屈光力約爲+48.8D，後表面約爲-5.8D，總屈光力約爲+43.0D，占眼球屈光力的70%。
角膜的向量深度是2.6mm，並且取決於角膜曲率半徑。
角膜折射率（n角膜）是1.376（忽略淚膜）。
角膜曲率從中央到周邊逐漸變平坦且每條子午線上的曲率均不相同，這個變異顯示角膜不是光學、幾何或任何軸向上的立體旋轉對稱體。
眼球是活動的，但眼球運動不可能有一個固定的旋轉中心。
較大角膜散光是在角膜主要軸向上曲率半徑的不同增加。
2.角膜成分濕重角膜成分，水占78%，膠原占15%，其他蛋白質占5%，糖胺聚糖（GAGs）占1%，鹽占1%。
角膜上皮大約占角膜濕重的10%。
（二）角膜組織結構用顯微鏡觀察角膜切片時，角膜剖面結構由5層組成:上皮細胞層（epithelium）、前彈力層（Bowman membrane）、基質層（stroma）、後彈力層（Descemet membrane）及內皮細胞層（endo-thelium）（圖2-1）。
角膜是無血管的組織，組成簡單，但其排列卻非常規則、精密，從而保證光線屈折依次通過晶體到達視網膜上。
圖2-1 角膜的組織結構 1.上皮細胞層來源於體表外胚葉，厚度約50∼70μm，占整個角膜厚度的10%。
角膜中央由3類5∼6層細胞組成，角膜周邊部上皮增厚，細胞增加到8∼10層。
上皮細胞層爲複層上皮，其特點爲:角膜上皮厚度均一（因爲上皮脫落後有序的更替過程），光滑濕潤並規則，形成彎曲的表面成爲眼表的主要屈光組成部分;提供了淚液一個襯底，電子顯微鏡下可見上皮的表面有微褶襞和微絨毛，增加了表面積，有利於淚膜的粘附，使淚膜穩定;任何表面的細微不規則由淚液來填充。
角膜上皮層細胞分3種:2層爲表層鱗狀細胞（squamous cells）、2∼3層爲翼狀細胞（wing cells）和單層柱狀基底細胞（basal cells）。
外表面細胞爲2層扁平的鱗狀細胞，薄而重疊呈多角形，無角化;中間的翼狀細胞爲2∼3層多角形細胞，覆蓋在基底層，呈“翼狀”突進基底細胞間，兩側呈“翼狀”與毗鄰細胞相連接;內基底細胞位於最深層，爲單層矮圓柱狀細胞，柵狀排列，半球形前表面，核卵圓形;另外基底層還有黑色素細胞（在周邊角膜）、巨噬細胞、淋巴細胞。
細胞的更新時間，即基底細胞分裂至移動到表面大約需要7天時間。
基底膜（basement membrane）是上皮基底細胞和Bowman膜之間的介面，厚度爲10∼65nm。
在文獻中有關厚度的引用有較大的差異，它在中心較薄，在周邊較厚。
其前表面是規則的，而後表面是不規則的並且和Bowman膜結合。
角蛋白絲從位於面向後基底細胞膜的胞漿中半橋粒擴展進入基底細胞。
在相反的邊上，鉚合的細絲向基底膜擴展。
這些鉚合的絲結合基底膜並且穿越基底膜。
結構上它們含有第Ⅶ類膠原。
2.前彈力層又稱Bowman膜，是一層無細胞的組織，透明均質狀，厚度爲8∼14μm（其厚度比後彈力層厚且終生不變）。
周邊1/3較厚並且在角鞏緣附近變薄，終止於角膜緣。
它主要由膠原纖維組成並且包含有一些基質，隨機分佈的膠原纖維厚度爲24∼27nm，比一條基質纖維小（32∼36nm），它們的密度也比基質纖維小。
此膜與上皮層界限不清，由角膜基質淺層特殊分化而成，不易與基質層分開。
前彈力層上有許多小孔，爲角膜神經穿過所致。
此膜不是真正的彈力膜，無再生修復能力，損傷癒合後只能由不透明的瘢痕填充，留下永久的瘢痕。
但對於外來的機械性或細菌性的損傷，前彈力層還是具有相當的抵抗力。
3.基質層來源於中胚葉，角膜基質層與鞏膜基質層相連續。
此層在角膜中央大約0.5mm厚（約占角膜全厚度的90%）。
除少量彈力纖維外，幾乎全部由膠原纖維組成（約有200∼250個板層），各板層有規律地相互重疊，更換周期是12個月或更長。
板層的厚度爲2μm，寬度爲9∼260μm，長度最大爲11.7μm。
角膜板層由密集的纖維連接體按有序方式排列，它們由穩定的蛋白質的膠原纖維相互平行排列（也平行於角膜表面），其屈光指數相等，纖維越過整個角膜伸展。
膠原纖維的規則、有序排列，對保持角膜透明性非常重要。
近年來的研究表明，角膜各板層中的膠原纖維間隙中含有各種黏多糖類化合物，這些化合物與角膜的透明度極爲相關。
基質中含有2%∼3%的角膜成纖維細胞和大約1%的基礎物質。
角膜細胞分佈在基質膠原板層各層之間，薄而扁平，直徑爲10μm，並且有長的細胞突起。
這些突起聯繫其他的角膜細胞形成一個2D網路，並且發現聯繫各層角膜細胞間有5∼50μm的距離。
基質的親水性高，有利於形成精確的纖維間隔和角膜的細水壓。
基質層內還偶見梭形的角膜細胞及少量的遊走細胞、大吞噬細胞、淋巴細胞和多核白細胞。
4.後彈力層又稱Descemet膜，無結構、稍微有彈性，是由角膜內皮細胞分泌而成的基底膜。
內皮細胞通過很少的特殊結構和基底膜相連接，它的排列是規則的。
後彈力層中央厚約5∼7μm，周邊爲8∼10μm，呈均質狀，前面與基質層界限清楚。
Descemet膜周期性增厚能突入前房，在前房角變成管狀細條，移行到小梁組織中，然而它們被變薄的內皮覆蓋。
通常在顳側或鼻側用裂隙燈光學反射法檢查時可見。
5.內皮細胞層來源於出生前發育早期的神經脊細胞。
由40∼50萬個多角形（主要是六角形）細胞單層排列而成，細胞厚約5μm，直徑約19∼20μm。
內皮細胞核是扁平的，直徑爲7μm，核位於細胞中央並且在年輕時細胞大小均勻。
內皮細胞無分裂能力，不能再生，細胞損傷以後，由鄰近的細胞變薄和延伸來填補，增大、擴展覆蓋受損區，這有利於保持內皮屏障功能來保持角膜透明。
另外內皮細胞變性/缺失與年齡有關，由於內皮細胞不能再生，使得內皮厚度和密度減低，這些與年齡有關的變化使得細胞大小與形態明顯變異，被稱爲多形性變。
細胞器能進行主動運輸活動（主動泵功能），該功能是控制水分和蛋白質合成所必須的。
細胞內有許多線粒體，並且在細胞核附近。
內皮能夠用裂隙燈高倍放大下用鏡面反光法觀察（25∼40X），可在接觸式光學反射顯微鏡（可放大到200X）下用高放大倍率觀察和攝影，或用非接觸式角膜內皮顯微鏡攝影，對其角膜內皮的健康情況進行定性和定量的檢測。
綜上所述，角膜是由5層結構構成;但從發生學來看，角膜是由3層組織向前延續構成:角膜上皮細胞層和前彈力膜層均與結膜毗連;角膜基質層與鞏膜毗連;角膜後彈力膜層和內皮細胞層均與色素膜毗連。
從病理學角度來看，這種結構關係極爲重要，因爲結膜病可向角膜上皮層蔓延;鞏膜病很容易連累到角膜實質;葡萄膜病可向後彈力膜層和內皮細胞層蔓延，反之角膜病變也可向毗連的組織擴展。
（三）角膜血管和神經 1.周邊角膜血管正常角膜是透明的，沒有血管深入，血管終止在角膜緣，形成血管網，營養成分由此擴散進入角膜。
組成血管網的血管來自睫狀前動脈，頸內動脈入眶後發出眼動脈，眼動脈的肌動脈肌支（供應眼外肌）發出睫狀前動脈。
睫狀前動脈在肌腱止端處分出較小的鞏膜上支，前行至角膜緣，組成角膜緣血管網，並發出小支至前部球結膜，爲結膜前動脈。
這些血管對角膜營養起次要作用。
2.角膜神經分佈角膜是身體中感覺神經分佈最豐富的部位之一。
感覺敏銳，遇外傷或異物等可迅速感知，並引起反射性瞬目，以保護眼球。
尤其在角膜中央5mm直徑的圓形區域內敏感度最高，周邊部相對較弱。
角膜的神經主要來自三叉神經上頜支的眼支（第5對腦神經）。
當角膜水腫時，可見到神經纖維。
角膜上皮上沒有形成解剖學上複雜的神經網路，如果有神經網路，可能會影響角膜的透明性。
角膜如果失去神經支配，會使眼睛瞬目減少，角膜傷口癒合減慢，並會破壞角膜上皮細胞完整性。
3.角膜神經髓性變化大約有30支神經進入角膜，在角鞏緣附近有軸索包裹。
角膜神經在進入角膜後的第一分叉（通常是樹枝樣分叉）前失去它們的軸索包裹（髓磷脂鞘）。
（四）角鞏緣 1.角鞏緣解剖結構角鞏緣（corneal limbus）又稱角膜緣區，是指從透明的角膜到不透明的鞏膜的過渡區，即角膜上皮和角膜、鞏膜和結膜的連接組織間的移行區。
其前界爲角膜前彈力層止端，有1mm的半透明區及外側0.75mm的白色鞏膜區，是眼內外科手術切口的重要標誌，也是裂隙燈檢查和觀察鏡片配適狀態的參照物。
角鞏緣不是繞角膜的環狀線，而是一條寬窄不同的環狀帶。
從角膜緣到鞏膜緣約1.5∼2.0mm，角膜緣連接部從Bowman膜終端開始。
該環形條狀組織的深度爲1.0mm，寬度顳鼻側平均爲1.5mm（水平）、上下平均爲2.0mm（垂直）。
角鞏緣上皮在解剖上和球結膜是不同的，因爲它沒有杯狀細胞。
角鞏緣上皮也不同于角膜上皮，因爲它包含黑色素細胞，並且含有血管（表2-1）。
表2-1 角鞏緣上皮角膜角鞏緣球結膜杯狀細胞無無有黑色素細胞無有有血管無有有2.角鞏緣組織結構角鞏緣的上皮層爲複層鱗狀上皮，有乳頭形成，有約10∼12層細胞。
基底層有色素細胞及未分化的幹細胞。
幹細胞對上皮的更新及修復起著非常重要的作用。
上皮層下的纖維結締組織中有豐富的血管網和淋巴管。
基質層的後部分爲鞏膜實質層，前部分爲角鞏膜移行區，二者共同構成前房角的前外側壁。
3.角鞏緣功能經角鞏緣血管給外周角膜提供有限的營養。
房水引流系統包括Schlemm管所在地，該系統對眼內壓的維護是重要的。
4.角鞏緣血管從前睫狀動脈發出的淺表瞼緣動脈叢發出分支動脈。
角鞏緣血管有2個類型:從周邊角膜血管弓來的終端動脈;繞過Vogt柵欄來源於周圍血管弓的再通動脈，供應角鞏緣外的結膜。
這些血管中的血液然後經對應的靜脈系統回流，靜脈叢位於柵欄的下面（深層）。
淋巴管也有相同的路徑並且分成淺層（放射狀）和深層（網路狀）組。
5.角鞏緣神經分佈角鞏緣神經從鞏膜內和結膜神經分出，這些是從長睫狀神經分出。
神經進入小梁網和角膜中擴展。
但深層角膜神經較少，角膜相鄰Descemet膜處沒有神經。
二、結膜結膜（conjunctiva）是一層薄而透明的黏膜，柔軟而光滑，包括疏鬆、有血管的結締組織。
當用裂隙燈觀察時，它的透明性比角膜差。
它連接角膜以外的眼球部分，上下穹窿部、上下眼瞼的最內層、眼瞼緣的皮膚、角鞏緣的角膜上皮、淚點鼻側黏膜，覆蓋在眼瞼內面和眼球前面，止於角膜緣。
結膜以上下瞼緣爲其外口，形成一囊，稱爲結膜囊（conjunctival sac）。
（一）結膜解剖結構結膜可分爲瞼結膜、穹窿結膜、球結膜三部分。
1.瞼結膜（palpebral conjunctiva）緊密附著於眼瞼後面，連接眼瞼內面到眼瞼緣，與瞼板緊密連接，不能移動。
表面光滑，上瞼結膜近穹窿處有細小的乳頭，下瞼結膜無乳頭。
2.穹窿結膜（fornical conjunctiva）是瞼結膜和球結膜的移行部，爲結膜最鬆弛的部分。
由於其寬廣而鬆弛，可以移動，使眼球能自由並且獨立地轉動。
穹窿部結膜內含靜脈叢和大量淋巴細胞，有時形成淋巴小結。
3.球結膜（bulbar conjunctiva）覆蓋在眼球前部，鞏膜外面。
球結膜薄而透明，覆蓋在眼球前部鞏膜的外面。
球結膜和鞏膜之間有疏鬆結締組織，故略可移動，但在角膜緣處與下面的鞏膜緊密連接。
由於球結膜薄而透明，所以從外面即可透見白色的鞏膜。
球結膜近內眥處有一淡紅色的結膜折痕，呈半月形，叫半月皺襞（plica semilunaris），是部分覆蓋淚阜的雙凹面向角膜的新月狀結膜組織，寬約2mm。
在淚湖內有一小隆起，叫淚阜，高約5mm、寬約3mm，呈黃紅色。
其表面爲變態的皮膚，有細毛。
（二）結膜組織結構由於解剖部位不同，其組織結構也不完全一致（圖2-2）。
圖2-2 結膜的組織示意圖 1.結膜上皮層角膜上皮的5層在角鞏緣變成10∼15層結膜上皮，這是由於翼狀細胞的數目增加。
表面細胞有微皺襞和微絨毛，表面光滑程度不及角膜。
有一層基底膜，在基底細胞和翼狀細胞中常可見黑色素。
（1）瞼結膜邊緣部起於瞼緣皮膚與結膜交界處，由皮膚的複層鱗狀上皮移行爲不角化的黏膜上皮，共約5層。
結膜上皮下方爲結膜固有層，是一薄層網狀組織，其內含有神經、淋巴管及豐富的血管。
由於血管的映襯，而使瞼結膜呈紅色或淡紅色。
因此在檢查疑有貧血的患者時，常檢查瞼結膜的情況，以供參考。
（2）瞼板部上瞼有上皮2層，基底細胞層，細胞扁平，核與表面平行;柱狀細胞層，核與表面垂直。
下瞼有上皮細胞4∼5層，基底細胞爲立方形，其上爲多邊形細胞，表面爲長楔形細胞。
（3）眶部爲3層，即基底細胞、多邊形細胞和圓柱狀細胞。
多邊形細胞位於基底細胞和圓柱狀細胞之間，核爲圓形，位於細胞中央。
（4）穹窿部結膜和球結膜的鞏膜部分均爲3層，但在球結膜的角膜緣部則變爲複層上皮，並有乳頭形成。
2.基質層由粗膠原纖維鬆散地排列而成，膠原束大致平行於表面，它們隨機和其他細胞、結構混合。
結膜基質有無數的成纖維細胞（主要的細胞種類）和一些免疫細胞，如肥大細胞、巨噬細胞、多形核中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和淋巴細胞。
（1）腺樣層在上皮層下的疏鬆結締組織，內含淋巴細胞，瞼結膜最多，而球結膜的腺樣成分減少。
瞼結膜腺樣層主要包含漿細胞和淋巴細胞，後者有時聚成類似“濾泡”的腺樣組織，這在胚胎期並不存在，僅在出生後的幾個月中逐漸發展起來，發展的快慢與結膜的受刺激程度有密切關係。
在正常情況下，真正的淋巴性濾泡在人類結膜上不多見。
但在結膜病變時，這種淋巴性濾泡可高度繁殖，成爲許多結膜炎時的主要病徵，如沙眼及濾泡性結膜炎時常可見到。
（2）纖維層在腺樣層下面，由膠原纖維、彈力纖維和血管構成。
在鞏膜部和眼球筋膜相混合，而在瞼板部消失。
3.結膜腺體（1）杯狀細胞（goblet cells）位於結膜上皮細胞層，多見於球結膜區域，在角鞏緣和瞼緣部附近缺如。
分泌黏液，爲黏液性分泌物的來源，對於濕潤眼球表面甚爲重要。
杯狀細胞是單細胞黏液腺，在淚腺摘除後仍可起保護眼表的作用。
但若杯狀細胞受到破壞，無論淚液如何多，也會發生角結膜乾燥。
（2）副淚腺（accessory lacrimal glands）結構與淚腺相似，但較小，分泌淚液。
在瞼板上緣者叫Wolfring腺，在穹窿部結膜下者叫Krause腺。
（三）結膜血管瞼結膜血液供給來源於瞼板前方的動脈弓，上瞼由上瞼周圍動脈弓分支，穿過提上瞼肌腱或瞼板上緣到結膜面。
上瞼瞼緣動脈弓分支則在瞼緣上2∼3mm處穿過瞼板到結膜面。
在血管穿過處有一淺槽，稱瞼板下溝（subtarsal sulcus）。
下瞼瞼緣動脈弓在瞼緣下方由前向後穿過瞼板，分佈在下瞼結膜。
穹窿部結膜血管由眼瞼周圍動脈弓分支向上分佈於穹窿部，並在球結膜下面前行成爲結膜後動脈。
如下瞼沒有周圍動脈弓，則由瞼緣動脈弓或下直肌肌動脈分支供給。
球結膜血管由結膜後動脈和睫狀前動脈分出的結膜前動脈供給。
前者分佈在結膜面，後者分佈在結膜下面。
睫狀前動脈來自眼動脈肌支，沿四直肌前行，分支到鞏膜。
在角膜緣附近穿過鞏膜進入眼內。
在穿入鞏膜前分成前、後兩支:前支分成細小分支環繞角膜，構成角膜周圍血管網;後支即結膜前動脈，向後和結膜後動脈相吻合。
結膜淋巴管豐富，有時可見球結膜上有類似串珠的透明物，是淋巴管儲留形成。
（四）結膜神經有感覺神經和交感神經兩種。
感覺神經來自三叉神經的第一、二分支。
從第一支（眼支）起源的有淚腺神經、眶上神經、滑車上、下神經，分別支配上瞼、穹窿部、球結膜及淚阜、半月皺襞相應的結膜。
靠近角膜緣的球結膜由睫狀神經支配，也屬三叉神經的第一支。
從第二支（上頜神經）起源的眶下神經主要支配下瞼結膜和下穹窿部結膜。
交感神經纖維來自眼動脈的交感神經叢，是從海綿竇交感神經叢起源的。
三、鞏膜（一）鞏膜解剖結構鞏膜（sclera）位於眼球外壁的後5/6部分，呈乳白色，近似球形。
由緻密的膠原纖維組織構成，相對沒有血管，代謝活動相對低，堅韌有彈性，但是不能擴展。
前面與角膜連接，後面與視神經交接處分內外兩層。
外2/3稱視神經鞘膜，內1/3構成篩板，有神經纖維束穿過。
1.鞏膜形態它的直徑爲22mm，組成大於80%的眼睛外表面。
曲率半徑平均爲12.7mm，其內側的曲率半徑較外側小。
厚度各部分差異很大，爲0.3∼1.0mm，在靠近眼球後極部的神經附近最厚，可達1.0mm;由後極部向前逐漸變薄，在眼球赤道部爲0.4∼0.6mm;在睫狀直肌附著處最薄，僅達0.3mm，與睫狀直肌的肌腱（0.3mm）加在一起的總厚度爲0.6mm;由此向前又逐漸增厚，在睫狀直肌前是0.6mm，而在角鞏緣處爲0.8mm。
2.鞏膜成分鞏膜的含水量爲65%，已糖胺聚糖（GAG）含量較少。
膠原占鞏膜幹重的75%，GAG占1%，10%由其他蛋白質組成。
膠原的不規則分佈使得鞏膜不透明，有趣的是當含水量在40%∼80%範圍以外時，鞏膜變得相當透明。
鞏膜因其內層含有與脈絡膜相似的色素，呈棕色，所以透過白色的鞏膜則呈藍白色。
嬰幼兒的眼睛因爲鞏膜薄，而使藍色格外明顯。
老年人的眼睛因爲有鞏膜脂肪沈積，且偶爾還有鈣沈著，而使得鞏膜呈淡黃色。
（二）鞏膜組織結構整個鞏膜的結構比較一致，由外向內可分爲3層:表層鞏膜、鞏膜實質層、棕黑層。
1.表層鞏膜又稱鞏膜上層，爲一層疏鬆的纖維結締組織和彈力組織。
含有許多的小血管（鞏膜上血管網），還有豐富的感覺纖維，故鞏膜表層炎症（即表層鞏膜炎）時，患者能感到疼痛。
2.鞏膜實質層由緻密的膠原纖維束、纖維細胞及基質組成，幾乎無血管。
膠原纖維束有波紋，略有伸縮性，並有彈力纖維的輔助，所以鞏膜能適應眼內壓在正常範圍的波動。
當眼內壓升高時，膠原纖維被拉直;眼內壓下降時，膠原纖維又鬆弛而有波紋;但眼內壓過高時，纖維束可發生斷裂。
鞏膜的纖維束的走行是相互交錯的，而在各部分都有所不同，在眼外肌肌腱附著於鞏膜處，肌腱與鞏膜完全融合，兩者的纖維束彼此交織，不能分開。
視神經周圍有睫狀神經穿入鞏膜及渦狀靜脈穿出鞏膜。
3.棕黑層由纖細的結締組織與脈絡膜和睫狀體相連，彈力纖維較多。
其中含有大量的多角形色素細胞，使得鞏膜內面呈棕色。
四、淚器與淚膜（一）淚器淚器（lacrimal apparatus）分爲淚液的分泌系統和排出系統。
前者由淚腺和副淚腺組成，後者由淚小點、淚小管、淚囊和鼻淚管組成。
1.淚液的分泌系統（1）淚腺（lacrimal gland）是分泌淚液的器官，由細管狀腺和導管組成，位於額骨和眼球之間的淚腺窩凹陷中，眼眶緣上顳側部，每側各一個。
淚腺被上瞼提肌分上、下兩部，上部爲較大的眶部，有2∼5條淚管，開口於上瞼結膜;下部爲較小的瞼部，有6∼8條淚管，開口於上瞼結膜。
（2）副淚腺（accessory lacrimal glands）①Krause腺:位於結膜上、下穹隆部，約有20個在上眼瞼，8個在下眼瞼，多數在側面，主要功能是供給淚液中的水分。
②Wolfring腺:和淚腺在結構上相似，位於上瞼板上緣中央部，主要功能是供給淚液中的水分。
③Zeiss腺:屬於油脂腺，和睫毛囊相通，提供淚液的部分脂質層。
④Meibomian腺（瞼板腺）:屬於油脂腺，上眼瞼有25個，下眼瞼有20個，其中下眼瞼的瞼板腺較短。
主要提供淚液的脂質層，且眼瞼緣上的油脂會阻止淚液溢出。
⑤Henle腺窩:凹入上穹隆部的上周邊瞼結膜，有黏液腺窩。
⑥杯狀細胞:位於結膜上皮，提供淚液的黏液層。
2.淚液的排出系統（1）淚小點（lacrimal puncta）爲淚道的起始部，位於距內眥約6.5mm的瞼緣上。
上下各一個，分別稱上淚小點和下淚小點。
淚點開口面向淚湖。
（2）淚小管（lacrimal canaliculi）始於淚小點，開始時垂直於瞼緣，約1∼2mm，然後轉水平向鼻側進行，最後上下淚小管聯合成淚總管再與淚囊相接（有時不會聯合而直接與淚囊連接）。
（3）淚囊（lacrimal sac）位於淚骨和上頜骨的額突形成的淚囊窩內，淚囊內側爲骨壁，前面與顳側爲內眥韌帶和部分眼輪匝肌纖維覆蓋。
淚囊大部分位於內眥韌帶水平以下。
（4）鼻淚管（naso-lacrimal duct）與淚囊直接相連續，位於骨管之內，向下開口於下鼻道。
淚囊和鼻淚管爲連續的膜性管，上寬，向下漸窄，二者無明顯分界。
3.淚器組織結構（1）淚腺爲管狀、葡萄狀漿液腺，含多數小葉。
每一腺泡內層爲圓柱狀的分泌細胞，外層爲扁平的肌上皮細胞，位於基底膜上。
（2）淚小點和淚小管淚小點由含有豐富的彈力纖維的結締組織環繞。
淚小管爲複層上皮襯複，上皮下富有彈力組織，因此可用探針將淚小管擴大。
（3）淚囊與鼻淚管二者構造相同，在基底膜上有兩層上皮，淺層爲柱狀上皮，深層爲扁平上皮，其間有杯狀細胞。
（二）淚膜結構及成分 1.淚膜結構在角膜和結膜的表面，有一層相對不流動的淚液層，稱爲淚膜（tear film）。
其功能與接觸鏡的配戴有很重要的關係，淚液的分泌和組成成分改變均可導致角膜的損害。
淚膜厚7∼10μm，體積約1μl。
淚膜居於眼表而不易被察覺，滴用0.5%熒光素鈉溶液可使淚膜著染呈現鮮豔的綠色而易於觀察。
正常淚膜由外向內分爲三層:表層爲脂質層（lipid layer），厚度0.1μm，由瞼板腺、Zeiss腺和Moll腺分泌，主要功能是延緩水層的揮發，形成光滑、規則的角膜前光學面;中層爲水樣層（aqueous layer），厚度6.5∼7.5μm，由淚腺和副淚液腺分泌，功能爲保持角膜、結膜濕潤，提供角膜上皮正常代謝的營養物質;深層爲黏液層（mucin layer），較薄，厚度爲0.04μm，覆蓋結膜和角膜上皮，由結膜杯狀細胞分泌，極少部分來源於淚腺，功能爲清除淚膜中顆粒物質，填補角膜上皮間的縫隙，減少散光，提高光學性能（圖2-3）。
爲維繫淚膜結構的穩定從而發揮其生理功能，需要正常的淚液成分和流體動力學以及健康的眼表上皮和完整的神經反射徑路。
2.淚液成分正常淚液中水分占98.2%，固體占1.8%。
主要成分包括:（1）蛋白質淚液中總蛋白質含量爲6∼20mg/L，電泳研究發現淚液蛋白包括陽極白蛋白、陰極溶解酶和中段部分。
1）白蛋白淚液白蛋白是一種獨特的蛋白質，電泳研究表明其在白蛋白範圍，但是與血清白蛋白不同，血清白蛋白抗血清，不對淚液蛋白起反應。
2）溶菌酶主要由淚腺細胞局部分泌。
溶菌酶爲淚液重要抗感染蛋白質之一，在預防微生物對眼部侵襲中起重要作用。
3）乳鐵蛋白在電泳中是中段淚液蛋白中的主要蛋白質，主要由淚腺細胞合成。
是外分泌液的非特異性天然保護因數，對一些細菌有直接殺傷作用。
4）β-溶菌素具有抗葡萄球菌的作用。
5）免疫球蛋白在正常淚液中IgA、IgG、IgM幾乎都可以檢測出，而IgE、IgD則罕見。
6）補體正常淚液中含有C3 、C4 和因數B等9種補體成分。
補體可以被免疫複合物所啟動，並參與炎症反應的過程。
7）其他除此之外，淚液的蛋白質成分中還包括血漿銅藍蛋白、抗蛋白酶及微量的運鐵蛋白。
圖2-3 淚膜的構成（2）酶淚液中的濃度比其他體液中的濃度高得多，爲1∼3mg/L。
包括:乳酸脫氫酶、溶酶體酶、澱粉酶、過氧化酶、膠原酶等。
（3）脂質色層分析見碳化氫、臘脂、甘油三酯、甘油二酯、甘油一酯、磷脂、游離脂肪酸和膽固醇。
（4）代謝産物1）葡萄糖含量甚少，約0.2mmol/L，僅約爲血液的1/20。
2）乳酸鹽含量爲1∼5mmol/L，高於血液2∼6倍。
3）其他尿素、兒茶酚胺、組胺、前列腺素等。
（5）電解質各離子濃度多數與血液離子濃度相關。
表2-2爲反射分泌淚液的電解質測定參考值。
表2-2 淚液電解質參考值離子名稱離子濃度 K+ 19.1±5.3mmol/L Na+ 125.4±17.1mmol/L Ca2+ 0.76±0.32mmol/L Mg2+ 0.07±0.28mmol/L Zn2+ 31.98±12.09μmol/L Cu2+ 0.69±0.27μmol/L Fe2+ ， Fe3+ 9.31±5.02μmol/L Cl- 106±130mmol/L HCO3 - 26±30mmol/L 五、眼瞼眼瞼（eyelids）爲能活動的皮膚皺褶，有保護眼球的作用，使眼球避免受到外傷、異物的侵入和突然增加光線的刺激，也能幫助瞳孔調整進入眼內的光線。
瞬目有利於淚液排出，藉以清潔結膜囊內灰塵及細菌，並把淚液分佈在角膜的表面，使角膜保持潤澤。
（一）眼瞼解剖結構眼瞼分爲上、下兩部。
上瞼較下瞼大而寬，上瞼的上緣以眉爲界，下緣通常認爲在眶下緣處。
眼瞼游離緣稱瞼緣，約2mm寬，上、下瞼緣之間的裂隙稱瞼裂（palpebral fissure）。
瞼裂高度指睜眼向前方注視時上、下瞼緣中點之間的距離，平均爲7.54mm。
瞼裂在外側交接處稱外眥（external canthus），內側交接處稱內眥（internal canthus）。
瞼緣分爲前後兩部分，稱前緣和後緣，兩緣間稍突起呈灰色，稱爲灰線。
後緣有多數小孔排列成一行，是瞼板腺導管開口，腺體本身位於瞼板內。
（二）眼瞼組織結構眼瞼組織結構可分爲6層，由前向後爲:皮膚、皮下疏鬆結締組織、肌層、肌下結締組織、纖維層和瞼結膜。
1.眼瞼皮膚眼瞼的皮膚是全身皮膚中最薄的，厚度小於1mm，無皮下脂肪，易生皺褶。
睜眼時，近上瞼緣處呈現一溝，即重瞼，有人此溝不明顯，爲單瞼。
西方人基本爲重瞼，亞洲人單瞼較常見，重瞼也不如西方人寬大。
2.皮下疏鬆結締組織與肌層相連接，由疏鬆的結締組織構成，西方人不含脂肪，亞洲人多含有脂肪。
近瞼緣部、上瞼溝、內外眥韌帶附近都無此層。
3.肌層包括眼輪匝肌、提上瞼肌和Müller肌。
（1）眼輪匝肌（orbicularis muscle）位於皮下結締組織和瞼板之間，形似卵形的扁環，以瞼裂爲中心環繞上、下眼瞼，並連接眼瞼和眶緣。
分爲眶部、瞼部和淚囊部（又稱H⒐rner肌）。
眼輪匝肌由面神經支配，司眼瞼閉合動作。
（2）提上瞼肌（levator palpebrae superioris）起于視神經孔周圍的纖維環，沿眶上壁向前呈扇狀展開，最後附著在上瞼板上緣、眼瞼皮膚、眼輪匝肌和結膜上穹窿部。
由動眼神經支配，收縮時可同時提起上瞼各部分，包括眼瞼皮膚、瞼板和瞼結膜。
（3）Müller肌分別起自提上瞼肌下面和下直肌的筋膜，並附著在上、下瞼板的上、下緣。
此肌爲平滑肌，受交感神經支配，幫助提上瞼肌使瞼裂開大，使清醒時保持睜眼狀態。
4.肌下結締組織位於眼輪匝肌與瞼板之間，由纖維結締組織構成。
5.纖維層由瞼板、眶隔和Meibomian腺組成。
瞼板（tarsal plate）主要由緻密的纖維組織構成，還含有從內側和外側瞼韌帶伸出的彈性組織，硬度有如軟骨，是眼瞼的支架組織。
眶隔是瞼板向四周伸延的一薄層有彈性的結締組織膜，與上瞼提肌的肌鞘融合，在眶緣四周與增厚的骨膜相延續。
Meibo-mian腺在上眼瞼更長，植入瞼板中，每個腺開口於瞼緣。
6.瞼結膜位於眼瞼內側面，和瞼板緊密相連。
7.其他腺組織（1）Moll腺爲變態的汗腺，成單螺旋狀或竇狀。
每個腺體分爲導管部和分泌部。
腺管直接開口於睫毛間的瞼緣皮膚，有時和睫毛的Zeiss腺的腺管相通，或開口於睫毛囊。
（2）Zeiss腺爲變態的皮脂腺，直接開口於睫毛囊。
腺體週邊基底膜，膜下的立方形細胞不斷分裂、長大、形成多邊形，充滿皮脂顆粒。
細胞核逐漸變小，最後消失。
這些細胞蛻變破壞後，成爲皮脂性分泌物自腺管排出。
（3）瞼板腺（Meibomian腺）位於瞼板內，屬於油脂腺。
上瞼約有30個，下瞼約有20個。
每個腺體中央有一導管，各中央導管彼此平行，垂直排列並開口於瞼緣，每個腺開口沿著瞼緣的內邊排列。
腺體爲多葉的球狀腺，圍繞中央導管。
其結構和Zeiss腺相同，分泌皮脂，即淚液的油脂層。
（三）眼瞼血管眼瞼血管有2個眼瞼動脈血供來源:①面動脈系統來自頸外動脈，包括面動脈、顳淺動脈和眶下動脈及其分支;②眶動脈系統來自頸內動脈的眼動脈，包括鼻背動脈、額動脈、眶上動脈和淚腺動脈及其分支。
眼瞼閉合時，眼瞼的血管通過結膜血管供應氧氣給角膜。
（四）眼瞼神經支配眼瞼的有三種神經纖維，即運動纖維、感覺纖維和交感纖維。
1.運動神經（1）面神經的分支（顳支和顴支）支配眼輪匝肌，司眼瞼閉合。
（2）動眼神經的分支（上支）支配提上瞼肌，司上瞼的提升。
2.感覺神經（1）眼神經由此支發出的淚腺神經，司外眥附近感覺;眶上神經爲上瞼的主要感覺神經。
滑車上、下神經支配內眥部上下瞼。
（2）上頜神經（三叉神經的第二支）由此支發出的眶下神經，是主要的下瞼感覺神經。
3.交感神經來自頸交感神經的分支，主要支配Müller肌，並分佈於血管及皮膚腺體。
王丹謝培英第二節眼表應用生理學一、角膜角膜透明、無色、無血管，是光線進入眼內的窗口。
（一）角膜的生理功能1.角膜與鞏膜一起保護眼球、維持眼球的形狀和眼壓。
2.角膜可屈折並透過光線，角膜的折光指數爲1.377。
3.角膜具有屏障功能，可以隔離外界環境，阻擋有害物質進入眼內。
（二）角膜的化學成分1.水角膜的含水量是75%∼80%。
2.蛋白質約占角膜的18%∼20%，其中膠原蛋白約15%，其他蛋白質約5%。
膠原蛋白占角膜幹重的75%。
Lewis等在1967年確定了不溶性膠原蛋白的分子量爲4 000 000，分子長度爲300nm，分子直徑爲1.8nm。
3.酶角膜內含有多種酶，例如澱粉酶、磷酸酯酶、三磷酸腺苷酶、膠原酶、膽鹼酯酶等，這些酶在角膜上皮和內皮細胞中的含量比角膜基質內多，說明角膜上皮和內皮的代謝比角膜基質旺盛。
4.黏多糖角膜中的黏多糖由50%硫酸角蛋白、25%軟骨素和25%硫酸軟骨素A組成，存在于膠原纖維的間隙中起水合作用。
黏多糖代謝紊亂時可引起角膜混濁。
5.無機鹽角膜也含有少量無機鹽，如鈉、鉀、鈣、鎂和鋅等。
同時也含有氯化物、磷酸鹽、硫酸鹽、乳酸鹽和抗壞血酸等。
（三）角膜的營養與代謝角膜緣毛細血管網、淚液和前房水是角膜營養物質的主要來源。
其中前房水是最主要的來源。
營養物質到達角膜之後，通過一系列的代謝過程維持角膜的透明性和脫水狀態。
葡萄糖和氧是參與角膜營養代謝的主要物質。
角膜內葡萄糖的代謝有兩種途徑:一種是在氧充足條件下的有氧代謝，通過三羧酸迴圈釋放出較多的ATP（36∼38個ATP分子）;另一種是在無氧條件下的無氧代謝，通過糖酵解産生乳酸和丙酮酸，同時僅産生2∼4個ATP分子（圖2-4）。
圖2-4 角膜的葡萄糖代謝角膜所需要的氧氣80%來自於外界空氣，15%來自于角膜緣毛細血管網，5%來自于前房水。
空氣中的氧不能直接進入角膜參與角膜的代謝，氧溶於淚液中依靠淚液迴圈到達角膜上皮層，當淚液不足或淚液迴圈不好時會影響角膜的正常代謝。
在閉眼時氧由瞼結膜和角膜緣毛細血管彌散而來，其氧分壓約爲55mmHg。
角膜基質深層和內皮所需的氧來自前房水。
二氧化碳（CO2 ）的排泄主要通過角膜前表面向大氣中直接擴散。
與上皮相比，房水中含有較高CO2 濃度，在非離子狀態下它是脂溶性的，很容易由內向外擴散。
在閉眼時CO2 通過房水排出。
角膜每消耗5μl/（cm2 ·h）的氧氣需要排出215μl/（cm2 ·h）的CO2 （圖2-5，圖2-6）。
圖2-5 角膜二氧化碳彌散（睜眼）圖2-6 角膜二氧化碳彌散（閉眼）（四）角膜的透明性正常角膜是透明的，這一特性對角膜是極其重要的，一旦受到破壞，必將影響物體在視網膜上成像的清晰度。
角膜的透明性依賴多個條件:上皮和內皮細胞結構和功能的完整;角膜基質膠原纖維排列整齊和含水量的穩定;基質無新生血管。
1957年Maurice提出了格子理論（lattice theory）來闡明角膜的透明性。
格子理論認爲:角膜沒有血管，基質內板層排列相互平行，擠得很緊，構成板層的膠原纖維直徑相等、大小一致，而且排列成格子狀;同時纖維與纖維的間隔距離小於一個光波長。
這種纖維格子網對所有散射光線起衍射柵欄作用，産生破壞性干擾，使其互相抵消，而對那些與投射光同方向的光線則不進行干擾，反而互相加強，使組織顯得透明。
如果用人爲的方法破壞纖維的正常排列，就會不同程度地影響角膜的透明度。
角膜的透明性也受牽拉和壓力的影響，強行牽拉擾亂纖維的正常排列引起角膜混濁，鬆開牽拉角膜即恢復透明。
角膜透明性的維持除了要求有其特殊的結構之外，還要有完整的上皮和內皮，同時需要電解質與滲透壓的平衡、正常的物質代謝、正常的眼內壓以及正常的眼球表面水分蒸發。
（五）角膜的滲透性與運輸功能由於藥物要通過具有不同特性的障礙層，因此理想的滲透性藥物應該具有雙相溶解性，既有水溶性，又有脂溶性。
角膜的滲透性，不管從生理角度，還是從藥物治療角度都有其重要意義。
由於角膜沒有血管，其營養物質的供給，均有賴於從周圍液體中擴散滲透而來。
臨床上局部用藥，也大都借此特性使藥物到達角膜的病變區或眼內。
當然，除此之外，還有許多其他因素，如藥物本身的性質和角膜各層的特性等也都在不同程度上影響了藥物進入角膜和眼內的程度。
角膜像其他生物膜一樣，小分子量的水溶性物質和離子容易透過角膜上皮滲透擴散進入眼內。
大的分子對角膜的滲透性受化學結構、物理性質、藥液濃度以及pH的影響。
Potts認爲最適宜角膜上皮溶液的滲透壓是1.35%氯化鈉溶液，因爲它接近於淚液的張力。
減少表面張力的物質能增加角膜的通透性，這種物質稱爲表面活性劑，通過擾亂上皮屏障使藥物從上皮細胞間透過。
增加藥物的黏稠度或製成油膏，能使藥物接觸時間延長，亦有利於藥物的透入。
上皮和內皮細胞富含脂質，脂溶性和非極性物質易於通過，而基質層則較易被水溶性及極性物質通過。
滴入結膜囊內的藥物，無論何種製劑，在它們到達角膜上皮表面之前，首先要克服水溶性的淚液膜，而完全脂性物質是難以通過這層淚液膜的。
上皮構成角膜的屏障，一旦除去上皮或上皮發生炎症時，將增加許多藥物的滲透能力。
在有炎症的角膜，即使上皮完整無缺，藥物也能透過角膜進入前房。
（六）角膜的感覺角膜含有豐富的感覺神經末梢，是人體最敏感的部位。
角膜有三種感覺:冷熱覺、痛覺和觸覺（壓覺）。
司冷熱覺的神經是從結膜進入角膜的，多分佈在角膜的周邊部。
當應用局部麻醉劑時，痛覺和觸覺先消失，冷熱覺則消失較慢。
痛覺和觸覺是由暴露的末梢神經纖維主管，最敏感的部位是角膜中央。
角膜的感覺在早晨較低，晚上較高。
其原因可能是經過一夜的眼瞼閉合，或者是由於眼內壓的變化，早晨角膜上皮常有非常輕度的水腫。
角膜的感覺隨年齡而下降，角膜的刺激閾值在兒童時期爲10∼15mg，60歲時爲40∼50mg。
女性比男性的角膜知覺稍敏感。
當眼科手術在角膜緣做切口時，術後6∼9個月，神經末梢可以再生。
但在穿透性角膜移植術後，角膜移植片的感覺常常不能完全恢復。
（七）角膜的厚度角膜生理的基礎是角膜上皮、內皮屏障和代謝泵功能。
任何一層存在故障，角膜的厚度會增加，變得水腫，透明性下降。
角膜的厚度因個體差異而不同，閉眼時角膜水腫爲3%∼4%，睜眼後淚液蒸發和淚液滲透壓的增加，角膜水腫消退。
上皮擦傷24小時後，角膜會在0.5mm厚的基礎上膨脹0.2mm。
而內皮損傷後，角膜厚度甚至會增加2倍多。
原因是因爲上皮、內皮受損後，屏障或代謝功能喪失，角膜基質會因爲基質內含有膠原、鹽、蛋白多糖而産生高張性膨脹。
眼內壓高於正常眼壓15mmHg會導致角膜內皮屏障受損，前房水會滲進基質，基質吸水而變厚，同時基質內蛋白多糖有部分丟失。
例如，在角膜移植術前，如果保存的角膜內皮和上皮完整，在保存液中存放15天會有很少量的蛋白多糖丟失;如果角膜上皮或內皮被去掉，在保存液中會丟失更多的蛋白多糖。
這種結果提示:如有角膜厚度增加，必將存在基質蛋白多糖的丟失;如使水腫消退，必須重建上皮和內皮功能，恢復主動轉運功能，才能消除水腫。
（八）角膜的水合作用角膜基質層比身體其他結締組織有較高的親水性。
這種對水的親和力使角膜基質處於高滲狀態，基質的親水滲透壓在正常角膜厚度時爲40∼50mmHg。
當角膜水腫，厚度增加1倍時，滲透壓大約下降至原來的1/3。
如果角膜爲脫水狀態，吸水膨脹的傾向大幅度上升，因此可保持正常的水合狀態。
睜眼時，角膜表面水分持續蒸發，因而淚液膜呈高滲狀態，引起淚液膜對角膜的高滲梯度，使水從角膜吸出。
正常角膜白天可輕度變薄，午後眨眼少時更明顯。
許多輕度或中度上皮水腫的患者，醒後視力很差，但視力很快改善。
這是因爲白天睜眼時角膜內水分不斷蒸發而使角膜透明，視力提高。
當上皮“衰弱”時，水腫比較重。
上皮和內皮具有屏障功能，阻止水分迅速滲入基質層內。
上皮對抗液體滲入的能力比基質大 2 000倍，比內皮大200倍。
這種功能有利於在基質內保留一定水分，且有主動的泵功能從基質中排出水分。
因此上皮是一種最好的半透膜，其損傷可嚴重影響水合作用和視力。
內皮可以阻擋前房的液體進入角膜基質。
角膜基質層約占95%的角膜厚度，所以測定角膜厚度能顯示臨床前期的角膜水腫。
如角膜中央厚度超過0.70mm以上，則可認爲已出現上皮水腫。
角膜水腫與內皮細胞的功能密切相關，內皮情況與炎症、外傷、手術、年齡及是否有營養不良等因素有關。
這些情況下，細胞的生理儲備低，易誘發明顯的上皮水腫。
各種離子的濃度和滲透壓的變化也會影響角膜的水合作用。
上皮的主要作用是限制鹽和水分從淚液進入角膜基質，而排除實質層水分的功能主要在內皮。
正常淚液膜和房水的滲透壓略高於角膜基質，使基質層水分不斷外移，有助於基質層保持脫水狀態。
上皮和內皮的屏障功能和泵功能可對抗角膜水腫壓。
角膜內水分的蒸發起很少的作用。
較低溫度下，內皮泵功能下降，基質則易吸收水分腫脹。
放于10℃以下濕房內的眼球，角膜代謝減低，厚度增加，呈水腫狀態。
複溫後，角膜水腫減輕，可恢復正常厚度。
這種複溫後産生的溫度逆轉現象，在於內皮功能的恢復，若內皮功能已嚴重損傷，則溫度逆轉障礙。
（九）與年齡相關的角膜功能性變化隨著年齡的增加角膜緣血管的滲透性增加使低密度脂蛋白漏入角膜。
由於內皮細胞的丟失和密度的降低，內皮泵功能下降。
角膜新陳代謝活動降低。
由於角膜水分的變化，角膜的折射率增加。
角膜神經的可顯現性增加。
（十）角膜各層的生理功能和損傷修復角膜在解剖結構上可分爲上皮層、前彈力層、基質層、後彈力層和內皮層，其生理功能也各不相同。
1.角膜上皮（epithelium）（1）角膜上皮的功能角膜上皮具有屏障和屈光的雙重功能。
角膜上皮通過與淚膜的相互作用，形成光滑的屈光表面。
因而角膜上皮乾燥、水腫和缺損都可導致嚴重的視力下降。
角膜上皮可阻止水溶性物質、細菌和真菌入侵（對病毒無阻擋作用），起屏障作用。
在外界環境和角膜基質之間形成屏障稱爲上皮屏障，上皮屏障可以阻止淚液向基質層滲透，保護角膜和內眼免受外來因素的侵襲。
（2）角膜上皮的更新和損傷後的修復角膜上皮由5∼6層細胞組成，最表層爲扁平形無角化。
大部分表層上皮細胞表面的微絨毛由多糖蛋白質複合物覆蓋，其與淚膜中的黏蛋白層相互作用，使角膜表面光滑，增加濕潤，從而獲得清晰視力。
角膜上皮是複層鱗狀上皮，大約每天凋亡總數的1/7可以通過基底細胞的有絲分裂來補充。
子細胞從基底層向上移動，逐漸分化成翼狀細胞，最後分化成表面細胞。
這些細胞之間通過橋粒連接，並且通過縫隙連接與較高的細胞交流，尤其在翼狀細胞層縫隙連接較多見。
角膜上皮由有絲分裂和角膜緣的基底細胞向角膜遷移而成。
這些細胞向心移動速度約爲每周120μm。
環境變化、疾病、外傷等都可打亂角膜上皮細胞的平衡，使角膜上皮的屏障、屈光和透光功能被破壞。
細胞遷移是角膜上皮癒合的主要過程，角膜上皮受傷後，附近的細胞隨之變形，開始以阿米巴運動向創面移動，橫過暴露的基底膜，形成新的單層上皮，覆蓋缺損區。
損傷後創緣附近的上皮細胞的分裂機能暫時受到抑制，上皮缺損處及其附近由於上皮移動而變薄，數周至數月後變薄的區域可因細胞分裂而被填平增厚，恢復到5∼6層上皮細胞層的正常狀態。
小的上皮缺損，可在24小時內修復;面積較大時，所需時間較長。
當整個角膜表面的上皮細胞被刮除時，其癒合過程是角膜緣的結膜細胞通過有絲分裂和阿米巴運動來修復和覆蓋角膜上皮的缺損處。
基底細胞遷移發生在損傷後5小時，以60∼80μm/h的速度遷移到傷口周圍，直到傷口癒合。
在傷口癒合過程中，角膜上皮細胞的遷移包含了許多重排和合成過程。
細胞遷移需要能量，傷口癒合邊緣糖原合成酶減少。
遷移過程需要鈣，並且發現遷移受鈣調節蛋白抑制。
完成細胞遷移這一過程通過細胞信號識別，此時基底細胞橋粒連接消失，而紐帶蛋白，110kD細胞質蛋白增加，集中位於傷口處細胞膜的粘著斑上，這樣遷移的細胞可以在無橋粒連接存在的情況下仍粘附於基底膜。
上皮修復的初期，細胞排列不整齊，細胞間的結合不緊密。
上皮細胞基底膜、半橋粒也未完善，細胞與基底膜的連接還不牢固，很容易剝脫或被水腫所托起。
一般在數周之後，上皮細胞才與基底膜牢固結合。
由於上皮可以再生，單純上皮損傷不留下瘢痕。
糖酵解是細胞遷移的主要能量來源。
遷移過程中，肌動蛋白是必須的。
鈣調節蛋白參與許多與鈣離子有關的細胞活動，其具體作用機制尚不清楚。
上皮再生時蛋白質合成明顯增加（包括糖蛋白），蛋白質存在形式發生變化。
在細胞遷移過程中發現70kD蛋白，可能與遷移有關。
通常角膜上皮擦傷的癒合過程是很迅速且不均一的，然而也會發生持久的和復發的上皮侵蝕，這導致了對促進傷口癒合因數的研究。
在上皮生長、粘著、分化過程中發現了各種因數，這些因數包括營養生長因數、纖維結合素、類維生素A等，但這些因數在人類疾病中的治療作用尚未得到證實。
（3）角膜上皮的電生理和離子交換哺乳動物的角膜上皮有25∼35mV的電壓與角膜上皮細胞的低導電性和細胞周邊通路緊密連接的高抵抗性有關。
大約50%的角膜上皮短回路電流由氯離子完成。
氯離子從表層細胞膜到淚液中由主動轉運進入角膜並轉運鈉離子進入前房，這一電流由Na+ -Cl- 交換而成。
Na+ 離子通過G毒毛旋花苷敏感的Na + -K+ATP酶從細胞內泵入基質，Na+ -K+ATP酶位於細胞的基底膜上，維持一種內流的Na+ 電勢。
Na+ -Cl- 共同載體也位於基底膜上，Na+ 離子的流動伴有Cl- 離子流動。
Cl- 離子通過表層膜通道擴散。
當Na+ -K+ATP酶被哇巴因抑制時可以停止Cl- 離子的流動。
這表明Na+ 的轉運伴有Cl- 離子流。
此外，角膜上皮細胞還含有Na+ -H+ 交換和乳酸-H+ 的同向轉運。
這些轉運通過乳酸和Cl- 離子的排出來調節細胞內pH值。
上皮離子交換受交感神經的影響和調節。
角膜上皮細胞有β-腎上腺素受體，受啟動的腺苷酸環化酶和升高的AMP的刺激，增加表層氯化物通道的導電性。
已證明cAMP可以調節角膜上皮縫隙連接的通透性，降低大分子的通透。
腎上腺素能受體的激動可以調節肌醇和磷酸鹽的交換。
通過轉運Na+ 和Cl- 離子進入淚液産生的滲透壓階梯使水分被動排出角膜，向外的水流比水分漏入角膜的少。
因此，上皮和基質本身不能控制角膜的水分。
2.角膜前彈力層（lamina elastica anterior，又稱 Bowman膜）前彈力層由疏鬆排列的膠原纖維和基質組成，無細胞成分，膠原類型尚不清楚，但至少存在I型膠原。
前彈力層的前表面光滑與上皮基底膜相毗鄰，後表面與基質層相融合。
前彈力層無再生能力，若受外傷或缺損時，由成纖維細胞所充填，所以它的創口癒合之後，多少要留下一些永久性的角膜瘢痕。
3.角膜基質（stroma）（1）角膜基質的功能角膜基質的健康完整維持著角膜的厚度，保持角膜的透明性和屈光作用，維持眼球的形狀。
（2）角膜基質層損傷後的修復在基質層外傷時，創口處立刻水腫、隆起，創緣周圍出現中性粒細胞和巨噬細胞，這些細胞來自淚液和角膜緣毛細血管網。
與此同時，創緣角膜細胞失去突起，出現核小體，酶活性亢進，原來穩定的纖維細胞變成成纖維細胞，傷口處出現不規則的前膠原和膠原纖維。
由於角膜上皮細胞分裂較快，迅速填滿創口，這時可以給人一個假像，似乎創口已經癒合，但是由於上皮細胞不能産生膠原組織和給予創口很強的張力，此時如不注意，創口很容易裂開。
隨後，炎症反應下降，創口進入重建階段，纖維組織逐漸填滿缺損，新的膠原纖維排列很不規則，在臨床上留下不同程度的瘢痕。
新形成的瘢痕其抗張力需不斷加強，一般需要在數月之後，其抗張力才逐漸接近于正常。
4.角膜後彈力層（lamina elastica posterior，Descemet membrane）後彈力層由內皮細胞分泌的膠原形成，主要是Ⅳ型膠原，膠原特點是羥脯氨酸含量高，螺旋形多肽區數目多，碳水化合物含量高，電子顯微鏡下無定形。
後彈力層堅固有一定的彈性，對化學物質和病理損害的抵抗力強，當角膜基質化膿破潰時後彈力層仍可以保持完好，這樣就出現了後彈力層膨出的現象。
後彈力層可以再生，當損傷撕裂時可由內皮細胞分泌膠原修復。
後彈力膜破裂損傷後，其創緣常常捲曲，附近角膜內皮開始變大、移行，遮蓋內皮缺損區。
新的內皮細胞開始分泌，1∼6個月後重新形成一層新的後彈力膜，捲曲的後彈力膜可以殘留終生。
5.角膜內皮（endothelium）（1）角膜內皮的功能角膜內皮是由位於角膜最內層的單層細胞組成，具有分泌、屏障和泵樣功能。
在胚胎期可分泌透明質酸，有利於角膜的水化作用，還可分泌硫酸角質素和硫酸軟骨素等。
基質中的蛋白多糖成分也可以分泌膠原形成後彈力層。
其“泵”的作用可對抗水腫壓，將基質中的水分排出，保持基質的脫水狀態，維持角膜透明。
內皮細胞還可轉運碳酸氫鹽。
1）角膜內皮屏障角膜內皮細胞可以限制水或溶劑向高滲性的基質運動。
角膜內皮屏障歸屬爲通透屏障，而角膜上皮則是緊密屏障。
角膜內皮每平方釐米有45∼60Ω的電阻，而角膜上皮每平方釐米有6∼10kΩ 的電阻。
因此，水和溶液更容易通過內皮。
在正常角膜中，房水以低而定的速率通過角膜內皮進入基質，爲基質提供糖、氨基酸和其他營養物質。
角膜內皮屏障的通透作用來自細胞間連接的低抵抗性。
細胞間連接包括緊密連接和縫隙連接。
緊密連接僅出現在細胞膜的特定區域，因此房水可以通過未連接處進入細胞周間隙。
縫隙連接的生理結構和功能與細胞之間的間隙是完全不同的，細胞間隙寬約25∼40μm，而縫隙連接僅寬3μm，辣根過氧化物酶不能通過。
但在實驗中辣根過氧化物酶能透過內皮的事實證明，縫隙連接不能形成包繞內皮細胞的一個完整的封閉帶，因此可提供連接細胞漿的通道，小分子物質可以通過。
內皮屏障的功能依賴鈣離子的存在。
用類似房水成分的組織培養液灌注時，角膜能長時間保持正常厚度。
用無鈣離子的溶液浸泡內皮表面，可導致內皮連接複合體的破壞，角膜迅速水腫。
若在灌注液中再加入鈣離子，則連接複合體可以重新形成，內皮屏障功能和角膜水腫相繼恢復。
實驗測定，維持內皮功能的鈣離子濃度最低爲0.3mmol。
2）內皮泵①泵的機理:由於液體可以不斷進入基質，保持角膜厚度和透明就依賴於進入基質的物質能夠主動泵出。
當進入基質的液體流和通過內皮泵出的液體相等時，角膜厚度能夠保持穩定。
內皮依靠內皮泵泵出水分。
當細胞外液體的滲透壓發生變異時，維持平衡主要靠水分移動。
水在細胞內外的移動取決於細胞內外滲透壓的大小。
決定細胞外液滲透壓的電解質主要是鉀鹽。
在細胞膜內外鉀離子和鈉離子分佈的差異，是由於細胞能主動地把鈉排出細胞外，而同時將鉀吸入細胞內。
這種主動轉移，稱爲鈉泵。
內皮上的鈉泵叫內皮泵。
內皮泵把鈉離子和碳酸氫鹽泵到前房中。
內皮泵在角膜水腫恢復中起一定的作用（大約20%），每個內皮細胞每5分鐘泵出它自身體積的液體。
內皮泵有主動運輸功能，大多數的泵主動轉移鹽分，使水分被動移出角膜。
②Na+ -K+ATP酶:Na+ -K+ATP酶是內皮細胞膜上重要的膜蛋白，已證明該酶是內皮泵的重要成分。
G毒毛旋花苷可抑制此酶。
在兔與人角膜上皮中用G毒毛旋花苷實驗，發現可導致角膜水腫。
另一實驗表明，Na+ -K+ATP酶爲內皮細胞的主動運輸提供能量。
由於G毒毛旋花苷是Na+ -K+ATP酶的獨特抑制劑，Na+ -K+ATP酶可以用角膜內皮結合的G毒毛旋花苷來檢測。
在兔角膜內皮上的實驗表明，Na+ -K+ATP酶的升高與角膜透明度成正比。
（2）角膜內皮的更新和損傷後修復角膜內皮細胞不能再生，修復過程較上皮修復過程稍慢，約在傷後3天才能靠細胞移行增大將創口覆蓋。
大面積的內皮細胞受損則造成永久性損害。
兔角膜全層凍傷實驗發現，角膜內皮功能的恢復分爲三個階段:第一階段，角膜中心在傷後第2天最厚，內皮鈉泵密度下降到最低，3天後傷口被多形性細胞覆蓋，建立通透性較大的屏障;第二階段，單層細胞變平，內皮細胞的通透性恢復正常，鈉泵密度也恢復正常;第三階段，細胞形態變爲正常。
這表明，鈉泵密度的恢復與內皮功能的恢復是一致的。
（十一）角膜緣幹細胞根據一些實驗證據證實角膜幹細胞位於角膜緣。
如角膜緣基底細胞是所有角膜上皮細胞中唯一不表達角質蛋白K3的細胞，表示該細胞處於未分化狀態;角膜緣上皮細胞的增生能力明顯高於角膜中央上皮細胞;角膜基底細胞的損傷導致角膜上皮的完整性破壞，創傷癒合障礙等;角膜緣上皮細胞移植可以修復角膜上皮細胞缺損，等等。
角膜緣的微環境對維持角膜幹細胞的生物特性具有重要意義，作爲阻止結膜上皮進入角膜的屏障，角膜緣損傷將導致各種幹細胞功能障礙。
如果乾細胞功能低下甚至細胞缺失，將使角膜上皮增生能力喪失。
角膜緣屏障功能下降，可導致結膜上皮長入，角膜上皮增厚，表面不規則，細胞不穩定，新生血管長入，炎性細胞浸潤和角膜上皮基底膜破壞。
二、淚液與淚膜（一）淚液的功能淚液對眼表具有清潔、潤滑、營養和抗感染的作用。
淚膜具有黏彈性，可以減輕瞬目時眼瞼對球形眼表形成的壓力，保護上皮不受損害。
淚液的功能包括:1.沖洗潤濕結膜及角膜。
2.淚液膜可提高角膜的光滑度和屈光性能。
3.淚液中的溶菌酶有抗菌能力。
4.有助於空氣中的氧氣通過淚膜被角膜吸收。
5.淚液中的營養成分如葡萄糖等可供角膜代謝利用。
（二）淚液的特性眼球表面由Kraus副淚腺（67%）和Wolfring副淚腺（33%）分泌的淚液來濕潤。
周期性的瞬目使淚液分佈在眼球表面，並對淚液引流系統起到泵的作用。
正常結膜囊內容納3∼7μl的淚液，超過25μl時發生淚溢，流淚速度是每分鐘1μl。
淚液略鹼性，pH值爲7.6，滲透壓相當於0.9%的生理鹽水，淚液中的葡萄糖濃度低，電解質含量與血液相似，蛋白質含量較高，平均7μg/ml，蛋白質濃度隨年齡的增長而下降。
淚液蛋白是淚液系統的緩衝物。
淚液中還有免疫球蛋白、溶菌酶、補體系統和抗炎因數等。
淚液中的免疫球蛋白是IgA，其次是 IgG。
IgA使病毒失活，抑制細菌，附著於結膜表面。
IgG誘導吞噬作用和補體介導的溶菌作用。
炎症時在淚液中IgA、IgG增加，過敏時IgE增加。
淚新月位於上下瞼緣後緣，分別稱爲上瞼緣淚新月與下瞼緣淚新月。
淚新月與淚膜的形成密切相關，其中下淚新月的容量最爲重要，其寬度約爲0.2∼0.4mm，小於0.2mm則應考慮淚液分泌功能低下，患幹眼時淚新月變窄、殘缺或消失。
（三）淚膜在角膜和結膜的表面，有一層相對不流動的淚液層，稱淚膜（tear film）。
淚膜液位於眼表層，淚膜的存在使得目光炯炯有神，晶瑩、清澈、明亮。
在裂隙燈顯微鏡檢查時人們對它的存在往往視而不見。
若點1滴熒光素鈉液，淚膜的形態在鈷藍光的映照下格外醒目。
通過鏡面映照法可以觀察到淚膜表層的晶瑩反光即脂質層。
淚膜-空氣介面對眼的屈光系統也很重要，因此淚膜的産生與更新對維持眼表健康至關重要。
1.淚膜的功能可概括爲六個方面。
這六個方面分別爲:使角膜表面光滑，成爲理想的光學介面;濕潤角膜;沖刷異物、細胞碎屑及細菌;構成角膜與空氣進行氣體交換的媒介;淚液含有葡萄糖，營養角膜上皮;含有溶菌酶，保持角膜表面相對無菌狀態。
2.淚膜的脂質層可以延緩水層的蒸發，形成光滑、規則的角膜前光學面。
活體上油脂總是呈液體狀態。
因爲瞼板腺將油脂分泌至腺管口，它不參與淚液流。
當眨眼時它受到推擠，靠眼瞼迅速開啓擴散於淚液膜表面。
油脂的覆蓋可以減少液體層的蒸發，並預防淚液溢出。
由於油脂擴散於漿液層整個表面，它就拖著漿液與它一起，增厚了淚膜，此即謂Marangoni效應。
水液層含有無機鹽、葡萄糖、尿素、蛋白質和糖蛋白等成分，功能是保持角膜、結膜的濕潤，提供上皮正常代謝的營養物質。
黏液層居淚膜的最深層，成分爲黏蛋白。
黏液層親水，附著在上皮細胞表面，並對抗油脂的玷污使上皮保持濕潤，黏液層還靠其表面活性作用穩定淚膜，這是因爲充裕的黏液溶解在淚膜的水液層中，降低其表面張力，因此使它成爲一較好的濕潤劑。
黏液層填補角膜上皮之間的縫隙，減少散光，提高角膜的光學性能。
淚膜中還含有一重要成分爲溶菌酶，它是淚腺分泌的。
溶菌酶破壞細菌細胞壁的完整性，保持角膜表面的無菌狀態。
免疫球蛋白補體通路也存在於淚膜中。
3.淚液動力學包括以下4個過程。
（1）淚液的生成淚液質和量的異常可導致淚膜異常而發生幹眼，淚膜中3種不同成分的異常均可發生幹眼。
（2）淚液的分佈淚液均勻分佈的機制:①正常和自主性眼瞼活動，每次瞬目在角膜表面重新分佈淚膜，把水分佈在角膜和結膜上，而脂質層分佈在水層表面，增加了淚膜厚度和穩定性，瞬目動作有賴於瞬目反射弧的完整，包括正常的角膜知覺、眼瞼解剖結構和第Ⅴ、Ⅶ腦神經的支配;②正常和自主性的眼球運動。
淚液在瞼緣處形成一層“淚河”並且在內眥處形成“淚湖”。
淚液來源於:毛細管作用、重力、瞬目。
淚液量的分佈:角膜前1μl、淚新月3μl、下穹隆4μl。
（3）淚液的蒸發黏蛋白層隨眼瞼運動展開，上皮的濕潤由更新的黏蛋白層而增加;蒸發作用使得淚液變薄，油脂和黏液混合，該處上皮不濕潤出現淚膜破裂，即乾燥斑（圖2-7）。
脂質層的作用爲延緩和防止淚液的蒸發。
淚膜破裂時間（break-up time，BUT）是指正常眼一次瞬目與最早出現淚膜乾燥斑所需時間。
通常此時間比兩次連續瞬目間隔時間長些，常人BUT爲15∼40秒，而瞬目動作間隔約5秒，10∼12次/分，所以淚膜一般能保證完整而很少出現破裂現象即不出現乾燥斑，這對發揮淚膜的生理功能和成功配戴接觸鏡是十分必須的。
臨床上BUT大於10秒被視爲正常。
（4）淚液的清除眼瞼閉合運動時淚液向內眥方向流動，眼輪匝肌收縮時眼瞼向鼻側運動，眼瞼閉合時向內眥部推進淚液。
淚泵作用:眼瞼閉合時淚囊的上部分由眼輪匝肌收縮而擴張，引起負壓吸附淚液進入排水系統，而在眼睛睜開時則相反。
毛細管作用和重力在淚液排出中也起到一定的作用。
淚液的更新率大約是每分鐘16%。
淚液的清除過程:①淚液由在淚突上的上下淚點進入上下淚管。
②上下淚管結合後進入淚囊。
③淚液通過鼻淚管，最後進入鼻腔。
④鼻淚管的開口由Hasner閥門控制。
⑤Hasner閥門可防止鼻淚管或淚囊中內容物的逆流。
⑥眼瞼的正常活動還啟動Hasner閥門，眼瞼閉合後關閉Hasner閥門。
即淚液→上下淚點→下淚管→淚囊→鼻淚管→鼻（Hasner閥）。
圖2-7 淚膜破裂形成乾燥斑的示意圖三、結膜（一）結膜的功能結膜（conjunctiva）表面光滑，質地透明，覆蓋於眼瞼內表面及眼球表面。
結構完整的結膜對眼球具有保護和屏障的作用，可防止病原微生物的侵襲，清除和處理結膜囊內的異物;結膜腺體的分泌物對結膜和角膜具有濕潤和保護作用;結膜具有較強的免疫防禦功能;鬆弛的穹隆部結膜在眼球運動中起著重要的作用。
由於結膜與外界相通，所以各種各樣的微生物、外來異物和塵埃、紫外線等均可以引起結膜的疾病。
（二）結膜的創傷修復結膜的修復簡單地分爲3個階段:炎性期、增生期和重塑期。
1.炎症期的主要特點是炎症反應，伴隨有中性粒細胞、單核細胞浸潤和組織瘀血。
2.增生期主要是結膜的再上皮化和成纖維細胞活性提高，數量增加，伴隨著新生血管的形成和肉芽組織增生。
最多在創傷後4天內，由血漿纖維素原産生的纖維素在傷口形成連接“橋”，隨之新的基質和肉芽組織沈積，新生血管長入。
正常情況下，結膜下結締組織中存在的成纖維細胞是處於靜止狀態的未分化中胚層細胞———成纖維細胞，在局部纖維細胞受刺激啟動增生後，産生瘢痕反應。
3.重塑期是成纖維細胞起主要作用，參與傷口的收縮、新基質沈積與合成，參與創傷修復後的修飾。
成纖維細胞産生具有蛋白質分解活性的酶促作用，保障移動進入臨時性的膠原基質中，這些酶稱爲基質金屬蛋白酶，可以分解細胞外基質，參與傷口的收縮。
四、眼瞼（一）眼瞼的功能 1.保護眼組織免受外界刺激的傷害。
各種各樣的微生物、外來異物或塵埃、紫外線等都可能引起眼球的損壞，眼瞼起到了保護作用。
2.睡眠時閉眼，減少外界對神經系統的刺激，防止淚液蒸發。
3.分泌脂質構成淚膜的表層。
4.分佈淚液，使之形成均勻一致的淚膜覆蓋於角膜和結膜的表層。
（二）眼瞼的運動眼瞼的運動有閉眼運動，睜眼運動、瞬目和眨眼。
（1）閉眼運動眼瞼閉合由眼輪匝肌收縮伴隨提上瞼肌抑制來完成。
（2）睜眼運動由上瞼上舉和眼輪匝肌鬆弛來完成。
上瞼上舉是提上瞼肌收縮的結果，額肌起輔助作用。
提上瞼肌和上直肌密切相關，向上注視時提上瞼和眼球向上轉動同時發生。
（3）瞬目是雙側眼瞼不隨意的同等閉合和睜開運動。
瞬目運動過程是提上瞼肌抑制伴隨眼輪匝肌收縮、眼瞼閉合、眼球上轉，而後提上瞼肌收縮，眼瞼睜開。
完成一次瞬目運動約需0.3∼0.4秒。
瞬目可以分爲自發性瞬目和反射性瞬目。
瞬目的功能爲:避免眼球表面乾燥;防止灰塵損傷;避免連續光線刺激;擴展分佈淚膜並保持淚膜。
自發性瞬目是正常人覺醒時無明顯外界刺激而産生的一種周期性眼瞼運動，正常成年人平均瞬目率爲15∼20次/分鐘。
反射性瞬目是由某些外界刺激引起的眼瞼運動。
（4）眨眼是眼瞼的隨意運動，可以單眼和/或雙眼進行，速度和程度都可以隨意控制。
遲蕙謝培英第三節角膜塑形術相關生理、病理和組織改變一、配戴接觸鏡引起的缺氧和高碳酸症（一）影響透氧的主要因素各類配戴接觸鏡（contact lens，CL）對氣體的通透性取決於以下幾個因素:材料聚合物的成分;溫度效應;鏡片前表面的氧分壓;鏡片厚度;邊界效應。
其中聚合物的成分是最重要的影響因素。
根據不同鏡片材料的氣體通透性，氧含量可降低爲8%∼17%。
維持人眼角膜正常生理功能所需的氧分壓最低爲75mmHg，因此避免閉瞼狀態角膜缺氧所需的鏡片透氧性不可低於75 DK/t，開瞼時滿足角膜需氧水平的最低值爲20DK/t。
日戴Ortho-K CL應達20∼34DK/t才不引起角膜水腫反應。
另外真正評價到達角膜表面的氧含量以等氧百分比（EOP）表示。
正常開瞼非戴鏡狀態是21%，不發生角膜水腫的限度爲10%∼13%。
根據一些學者的研究，發現EOP與DK/t之間有顯著的相關性，但因推導的計算方式、實驗動物、樣本和測試條件的不同而資料有所不同。
其他影響因素則與鏡片的設計、配適狀態、所處生活工作環境以及個體差異等方面有所關聯。
（二）鏡片動力學與角膜供氧通常氧氣通過淚液到達角膜表面，因而淚液迴圈、淚液泵樣作用也是爲角膜供氧的重要途徑。
戴鏡時淚液迴圈的情況明顯受到鏡片種類、鏡片設計和與眼表配適狀態的影響。
能否獲得良好的中心定位，能否伴隨瞬目有適宜的和適度的活動度直接關係到淚液迴圈量。
觀察發現SCL因直徑大且比較緊密地附著於角膜結膜面上，因此活動度小，淚液迴圈量很少。
每次瞬目SCL下的交換率僅有1%左右。
相比之下，普通RGPCL的直徑較小（8.5∼9.5mm），鏡片活動度較大，RG-PCL下每次瞬目的淚液交換率爲10%∼20%。
而Ortho-K CL比普通的RGPCL直徑明顯增大（9.8∼11.0mm），設計也截然不同，在角膜表面的活動度相對較小，而且絕大多數採用過夜戴鏡方式。
雖然睡眠中會有快速眼球運動（REM）出現，有利於淚液流動，但作用似乎有限，因而Ortho-K CL下淚液迴圈量會明顯少於普通RGPCL。
所以爲使Ortho-K CL儘量保持在最佳中心位置，後表面4個基本弧面與角膜前表面各解剖部位的最佳匹配狀態和適度的活動度，以及儘量維持一定的淚液交換率，則需要更科學嚴謹的驗配技術和方法。
同時需要對患者進行更加耐心、細緻的使用指導，特別使患者瞭解正常瞬目頻率和瞬目完整性的重要意義，增強瞬目意識，掌握正確的瞬目方法。
另一方面既然Ortho-K CL的淚液迴圈量較少，當然對鏡片材料本身的透氧性能要求也更高於普通RGPCL。
（三）高碳酸症 CO2 的通透性與O2 通透性直接相關。
角膜前表面CO2 分壓（PCO2 ）的不同，也取決於鏡片材料的氣體通透性。
閉瞼狀態下由於眼瞼血管系統的張力，角膜PCO2 一般保持在40mmHg左右。
如果角膜需氧量降低到臨界水平以下，角膜糖代謝則轉爲通過無氧酵解途徑。
葡萄糖分解成丙酮酸，然後形成乳酸。
乳酸不能迅速地從角膜擴散出，因此有氧代謝降低的結果是乳酸在角膜中的蓄積，角膜酸化，角膜基質pH值降低。
另外眼瞼閉合還使得CO2 堆積，PCO2 增加，引起淚液和角膜基質酸化，淚液滲透壓降低。
配戴各類CL産生的角膜缺氧和二氧化碳蓄積同時促進了角膜酸化的過程。
二氧化碳蓄積對酸化的影響更爲顯著。
當鏡片DK/t低於100時，角膜上皮、基質層和房水的pH值會顯著降低。
缺氧將對角膜上皮和基質層産生基質性的影響，但對角膜內皮和房水不産生直接效應或有一定限度。
角膜酸中毒的後果爲角膜上皮微囊形成，角膜水腫，基質層條紋，角膜內皮形態學改變。
更爲嚴重的可引起浸潤性角膜炎、感染性角膜炎。
長期角膜缺氧，可使角膜糖原儲存明顯較少，ATP生成減少，代謝能量降低，基質中乳酸蓄積更是削弱了角膜內皮的泵功能，水液輸送緩慢，嚴重影響了角膜內皮對水液的調控作用，因而導致角膜水腫。
（四）缺氧引起的角膜急性損傷目前絕大多數觀察到的現象並進行研究的是慢性缺氧後角膜的一系列改變和損傷，但也偶見一些急性損傷的反應。
而對急性損傷原因的探究，一般認爲比低氧本身更重要的是低氧後再氧化的傷害。
在臨床上有時可見戴鏡者出現急性眼部疼痛、流淚、眼瞼痙攣等症狀，裂隙燈下可見表層點狀角膜病變。
一般見於SCL連續過夜配戴者，而且多在摘鏡數小時之後發病，有因症狀嚴重甚至求救於急診者。
過氧化氫消毒液引起的急性毒性損害是在戴鏡中出現症狀的，可據此進行鑒別。
爲什麽會在摘鏡後經過一定時間才出現急性症狀呢?低氧狀態是否爲真正的原因呢?研究人員曾利用培養的角膜上皮細胞進行了實驗。
在氧分壓低於1%狀態下培養角膜上皮細胞24小時，細胞死亡率與正常狀態培養對照組比較，無明顯差異;但24小時後再恢復到20%氧分壓的正常培養液中，隨時間推移細胞死亡率明顯增加，6小時後可達12%以上，而對照組僅5%。
而持續低氧培養液中細胞死亡率與對照組比較仍無明顯增加。
實驗證實這種急性損害並非因低氧本身，而是由再氧化過程引起的。
其他組織器官也有類似的損傷，如供應心、腦的動脈發生梗死，再灌流時發生氧自由基使組織損害進一步惡化。
發生再氧化損害的機制有如下學說:①分解黃嘌呤的黃嘌呤氧化酶的反應，酶還原過程生成過氧化基;②急劇的再氧化過程，線粒體電子傳遞系中的電子還原物質向外泄漏;③中性粒細胞釋放出自由基，與繼發性炎症有關。
角膜上皮細胞的再氧化損傷，可被抗氧化劑所抑制。
國外的實驗結果顯示，淚液中的抗氧化劑如乳鐵蛋白等能夠明顯抑制再氧化的細胞死亡，進一步證實了角膜上皮的低氧-再氧化損傷過程與氧的自由基有關。
過夜配戴的Ortho-K CL若鏡片材料DK90以上，一般不會出現上述的角膜急性損傷。
但若材料DK<50，過夜戴鏡時間過長，配適狀態過緊以致鏡片粘附於角膜;或使用周期過長，鏡片已出現明顯沈澱、汙損、變形等改變，鏡片透氧性能明顯降低時亦有可能出現缺氧-再氧化的急性角膜上皮損傷。
二、角膜上皮的異常改變缺氧和高碳酸症作用于角膜上皮，將引起角膜上皮代謝率降低，氧攝取量減少，乳酸蓄積而酸性化，離子泵功能降低，酶活性降低，細胞分裂受到抑制，DNA與 RNA也可能發生變化。
臨床上可以觀察到上皮形態學的改變，微囊泡，危及細胞連接性時可見上皮細胞缺損，新生血管以及角膜知覺減低。
（一）角膜上皮代謝率降低，細胞分裂活動抑制研究顯示普通SCL EW（soft contact lens extended wear，軟性接觸鏡連續過夜配戴）減少約15%氧攝取量，使角膜上皮代謝活動降低，氧化還原熒光測定法可證實這一結果。
上皮基底細胞的有絲分裂活動受到抑制。
表2-3顯示與非戴鏡眼比較，PMMA戴鏡24小時後，角膜中央區上皮細胞有絲分裂數降低了59%，RGPCL和SCL隨DK/t越低，降低越明顯，DK/t 105 RGPCL基本可維持92%以上的正常細胞分裂活動。
另外對摘鏡後角膜中央和6點周邊區上皮細胞分裂活動恢復的情況進行了研究，結果表明各類鏡片對角膜覆蓋區細胞分裂的抑制，周邊部均較中央區顯著（表2-4），因此應考慮是角膜缺氧以及機械性刺激的多重效應。
其中透氧性最低的PMMA CL恢復最慢，摘鏡48小時後角膜周邊區仍未恢復正常，RGPCL和SCL摘鏡24小時後角膜中央區可恢復正常，48小時後周邊區基本恢復正常（表2-4）。
表2-3 各種CL戴鏡24小時後角膜上皮細胞分裂數（角膜中央區4mm 2 ）DK/t 細胞分裂數（%）正常非戴鏡眼100.00 PMMA CL041.00 DK23 RGPCL16.480.59 DK105 RGPCL61.792.10 40%SCL24.076.60 70%SCL32.082.50非含水SCL12.760.00 表2-4 各種CL摘鏡後角膜上皮細胞分裂數（%）（與正常對照100%比較，角膜覆蓋區4mm2 ）0小時中央區周邊區24小時中央區周邊區48小時中央區周邊區 PMMA CL41.0±3.820.6±6.943.1±21.954.5±37.4122.5±17.461.4±27.8 DK105 RGPCL95.7±12.193.7±7.5108.7±22.488.0±4.2104.7±12.696.8±2.3 35% SCL67.0±5.962.5±10.1114.1±12.767.8±26.8122.5±17.4 140.0±17.1 有關Ortho-K CL對角膜上皮細胞增殖性的影響，最新研究指出，家兔眼戴Ortho-K CL（DK=85）14天（8小時/日）後，角膜中心與鏡片接觸區域上皮基底細胞增殖性增高，被認爲與中心區域機械性作用力有關，而旁周邊區相反細胞增殖性下降。
另一項研究也利用家兔眼比較了14天連續配戴RGPCL（DK/t=64）和 Ortho-K CL（DK/t=70）後，角膜上皮基底細胞增殖性的改變，發現角膜中心和角膜旁周邊區上皮的增值率均有下降。
Ortho-K CL配戴眼分別下降了63%和71%，RG-PCL配戴眼分別下降了32%和43%。
一項對人眼的觀察研究顯示，過夜配戴兩種Ortho-K CL，在2周時角膜表層細胞脫落速率開始下降，而在4周時則恢復到基礎水平。
（二）角膜上皮形態改變廣域彩色反射顯微鏡可被用於觀察SCL EW期間角膜上皮的形態並檢驗上皮的柵功能。
有絲分裂受到抑制，表層細胞脫落遲緩使上皮表層細胞數目減少，下方細胞扁平化改變。
表層細胞面積增大也源於細胞脫落減緩，以及由於戴鏡影響瞬目運動而引起的鏡片後淚液膜停滯。
1.角膜表層上皮平均細胞面積增大SCL的EW常引起角膜上皮細胞大小的改變。
研究人員發現，戴鏡前平均角膜上皮細胞面積約爲640μm2 ，SCL DW 1∼6個月後，細胞面積基本無明顯變化，而SCL EW後細胞面積呈線性增大，6個月後可達780μm2 左右。
利用Tandem共聚掃描顯微鏡（scanning confocal microscopy）的觀察結果也顯示，非戴鏡眼角膜表層細胞面積平均624± 109μm2 ，基底細胞面積平均66±25μm2 ，長期配戴SCL患者的角膜上皮細胞面積顯著增大，分別爲851±104μm2 和 141±23μm2 。
有研究表明RGPCL配戴1年後，患者角膜上皮表層細胞面積也出現不同程度的增大。
有限的動物實驗結果顯示戴鏡24小時後，Ortho-K CL使中央角膜上皮表層細胞面積有所增大，但與普通RGPCL對照組之間的差異無統計學意義。
2.角膜上皮厚度減薄離子泵功能降低會增加了上皮細胞的通透性，可出現脫水反應，上皮甚至可薄化6%左右。
家兔SCL EW後還被發現，伴隨角膜上皮基底細胞增殖的減弱，角膜緣上皮幹細胞的增殖增加，推斷幹細胞活性增強是通過中心區基底細胞活性降低的代償機制，進而將耗竭幹細胞的儲備。
國外的研究指出，長期SCL EW的一些患者，除了常見微囊出現，還發現角膜上皮減薄了6%左右，氧吸收速率降低了15%。
顯而易見，慢性缺氧嚴重干擾了角膜上皮的生理功能。
這種類型的上皮病變可以部分解釋爲什麽SCL EW會增加角膜感染的易感性。
國內研究發現Ortho-K CL配戴8小時後角膜曲率變平，角膜上皮厚度與戴鏡前比較無明顯變化，戴鏡4∼5年後中央角膜上皮減薄，因而推測角膜塑形治療早期是角膜變平發揮作用，長期配戴Ortho-K CL後是角膜上皮塑形發揮作用。
國外利用共焦掃描顯微鏡的觀察研究發現，戴Ortho-K CL 1個月後，角膜上皮和基質層與戴鏡前相比均有厚度變薄的改變，尤以上皮層比較明顯，同時觀察到停戴2周後角膜厚度完全恢復到基礎水平。
Ortho-K CL引起的角膜薄化應是角膜塑形的效應，而且並未發現對角膜攝氧量和角膜新陳代謝産生不良影響，與SCL長期EW後的角膜上皮功能衰退薄化有所不同。
（三）角膜上皮屏障功能降低角膜上皮的一個重要作用是防止外界異物侵入眼內，特別限制一些水溶性物質透入眼內，以維持眼內的生理環境，發揮上皮的屏障功能。
1.角膜上皮屏障功能損傷的分類從屏障功能損傷的觀點出發，角膜上皮損傷可分爲三類。
最多見的是點狀表層角膜症，脫落的表層上皮部位屏障功能高度損傷，常見於幹眼症、角膜異物、CL等引起的機械性角膜上皮損傷、電光性眼炎、特異性角結膜炎等;第二類是熒光透過亢進型，這一類除緊密連接的損傷之外可能還同時伴有上皮細胞膜的損傷，所以雖無上皮缺損但透過的熒光強度很高，如藥物毒性、膠樣滴狀角膜變性、SCL長期連續過夜配戴、糖尿病等的角膜上皮;第三類是結膜上皮型，這一類屏障功能已發生了質的改變，角膜表面部分被結膜覆蓋，與角膜上皮相比結膜上皮的屏障功能很低，例如眼類天皰瘡、Stevens-Johnson綜合征、化學燒傷等眼表疾患。
2.CL與角膜上皮屏障功能利用熒光光度計測定熒光素進入角膜內的濃度，研究不同透氣性能的（DK:0、128、250×10-11 ）HCL對角膜上皮屏障功能的影響。
動物實驗結果表明，PMMA CL（DK:0）戴鏡進入角膜內熒光素濃度最高，RGPCL（DK:128， 250）戴鏡眼相對濃度很低，鏡片透氣性能降低，上皮的屏障機能有不同程度降低。
人眼連續配戴RGPCL 1年後卻未見角膜上皮屏障機能的顯著降低，與家兔相比人眼的瞬目次數多，淚液迴圈效率高，因而影響較小。
近年來不斷開發出超高透氧的RGPCL材料，同時不斷提高驗配技術以保證良好的配適狀態，從而基本保證了角膜上皮細胞的正常屏障機能。
配戴Ortho-K CL對角膜上皮屏障功能的影響，根據國外一項採用掃描熒光光度計的研究，顯示戴鏡1個月後，雖然角膜上皮出現薄化改變，但角膜對熒光素的滲透性與戴鏡前比較並無明顯變化，個體間有較大差異。
除CL本身的因素外，戴鏡中所使用的點眼液，CL多功能護理液中的表面活性劑、防腐劑等成分，也會對眼表屏障功能産生不同程度的慢性影響。
（四）角膜上皮水腫角膜上皮水腫引起的光散射更甚於基質層水腫，因而對視覺産生更深刻影響。
角膜中央區上皮水腫有時被稱爲角膜露滴、角膜雲霧或角膜中心圓形混濁。
配戴SCL後有時可見彌漫性上皮水腫，但一般不顯著。
缺氧後角膜上皮基底層乳酸濃度增加，pH值下降，可能是其主要原因。
Ortho-K CL過夜配戴後除長時間閉瞼引起的生理性水腫之外，如無異常情況一般不出現明顯的角膜上皮水腫。
（五）角膜上皮連接性受損，上皮脫落維持淚液膜和房水的電位，保持角膜上皮的完整性，上皮細胞中緊密連接的無損傷性很重要。
配戴CL一旦鬆弛了上皮細胞的緊密連接，危及到細胞的連接性，則使角膜上皮細胞分離，上皮脆弱化。
上皮脆弱性可採用一種觸覺測定器測量，測出角膜損傷出現熒光染色所需的最小壓力。
脆弱化一般表現爲角膜表面電位降低，點狀染色，上皮剝脫，上皮損傷癒合遲緩，並增加微生物感染的危險。
若出現半橋粒的損傷，半橋粒合成減少，更降低了上皮細胞的附著性。
發生機制包括基底細胞形態的機械性變性，缺氧增加了細胞內鈣質，ATP生成減少等。
根據家兔動物實驗結果，CL EW的DK/t值與表層細胞的脫落和假單胞菌的粘著有一定相關性。
臨床上也看到SCL和Ortho-K CL的上皮脫落和細菌附著，OW（過夜配戴）和EW方式明顯多於DW方式。
慢性缺氧的危險不單指鏡片本身的透氧性能，因早期使用PMMA鏡片亦未見大量發展爲角膜感染的病例，閉瞼狀態下戴鏡的相互反應可能也是一個重要因素，當然還涉及配戴CL過程中其他的相關問題。
表層點狀角膜病變（superficial punctate keratitis， SPK）是常見的CL並發症，多見於Ortho-K CL的超時配戴、鏡片粘附和SCL的EW。
淚液迴圈降低和缺氧爲最常見的原因，其他原因尚有護理液的毒性反應、鏡片的沈澱、鏡片配適不良、鏡片表面或邊緣的不規整、鏡下異物混入、摘鏡戴鏡方法不當、淚膜易破裂、代謝産物堆積等。
尤應注意Ortho-K CL的所謂“緊鏡綜合征”。
當 Ortho-K CL配適過緊，鏡片在眼表無法移動，淚液無法流動，夾陷於鏡片與角膜之間的細胞碎屑或因免疫活性反應促使上皮細胞水解酶釋放導致細胞死亡，因此産生的另一種毒性反應。
當然處理這種SPK病例的方法是停戴鏡片直至上皮癒合，然後重新試戴，恢復良好的配適狀態。
（六）角膜上皮生化學的改變角膜在糖代謝有氧環境下未能消耗掉的葡萄糖以糖原的形式儲存在角膜上皮基底細胞內。
基底細胞儲存糖原含量，一個家兔角膜約102mg，無氧狀態下1個小時消耗30%左右，8小時後消耗殆盡。
我們曾給白色家兔連續過夜配戴不同透氧性能的HCL，通過角膜組織PAS染色研究角膜糖原消耗與缺氧的關係。
結果顯示PMMA CL戴鏡1周後，角膜上皮層顯著變薄，基底細胞扁平化，染色陰性糖原完全消失。
DK 23 RGPCL戴鏡91天後，PAS染色性顯著低下，DK 62、80、105 RGPCL戴鏡91天後，PAS染色性僅輕度減低（圖2-8，彩圖）。
透射電子顯微鏡下觀察，也發現DK 23 RGPCL戴鏡眼角膜的糖原顆粒少於DK 105 RGPCL戴鏡眼。
其他研究還發現DK 12.8 RGPCL引起的角膜上皮糖原的變化明顯多於DK 10.6的SCL。
儘管RGPCL的透氧性高於 SCL，提示配戴接觸鏡後出現的這種角膜代謝性改變缺氧不是唯一的原因，HCL的機械性刺激使角膜上皮微創傷有可能加劇這種變化。
細胞色素氧化酶主要存在于角膜上皮細胞內，其活性對缺氧反應十分敏感。
發現12小時戴鏡後PMMA即可使酶活性極度降低，而DK105 RGPCL僅引起輕微變化（圖2-9，彩圖）。
（七）角膜上皮病理及超微結構改變可利用動物研究各種CL配戴後角膜上皮的病理和超微結構改變。
家兔眼戴鏡後光學顯微鏡下角膜上皮的改變:戴鏡1周後表層上皮細胞出現空泡，基底細胞排列不規則，上皮全層染色性低下;DK 23 RGPCL戴鏡3個月後，角膜上皮染色性輕度低下，細胞之間界限變得清晰;戴鏡10個月後，可見表層細胞的浮腫，基底細胞排列紊亂;DK 105 RGPCL戴鏡3個月後，表面1、2層上皮細胞有輕微水腫，戴鏡10個月後改變基本相同。
貓眼配戴DK 23和DK 105 RGPCL 10個月後，與正常非戴鏡眼比較，均只見上皮細胞層輕微增厚，個別細胞染色性增強，基底細胞配列略紊亂。
在掃描電鏡下觀察，家兔眼CL EW的結果，1周後PMMA引起表層上皮大部分剝脫，而RG-PCL EW 3個月後僅見部分細胞變性、水腫，細胞間隙增大。
家兔和狗眼10個月 EW DK 23和DK 105 RGPCL後，都出現了上皮最表層細胞的剝離、變性，相比之下，貓眼的細胞剝離較輕微。
透射電鏡下未發現家兔眼 RGPCL EW 3個月後，角膜上皮有明顯變化。
狗眼RGPCL EW10個月後，戴鏡眼可見表層細胞的細胞間隙輕微分離，微絨毛形態無異常，糖原顆粒和橋粒多數可見。
高倍觀察下，DK 105 RGPCL戴鏡眼的糖原顆粒比DK 23 RGPCL的多。
配戴Ortho-K CL後的病理改變，根據貓的動物實驗結果，顯示戴鏡8小時後薄化的角膜上皮其細胞層和細胞數未見減少，只是細胞出現壓縮反應，其中基底細胞比較顯著。
但連續戴鏡14天後，可見細胞數和細胞層的減少。
根據家兔1周連續配戴的動物實驗結果，光學顯微鏡顯示（圖2-10）中央基弧區域角膜上皮層輕度壓平變薄，基底細胞形態和上皮細胞層數未見異常，鏡片反轉弧對應的角膜旁中心區域上皮細胞層增加，呈現稍不規則的層次，整體增厚，但染色性無異常，未見上皮細胞脫落、炎性細胞浸潤，而且未發現基質層水腫和新生血管。
其他研究顯示人眼戴鏡2周出現角膜上皮薄化的同時，上皮細胞脫落更新的速率有所降低。
圖2-10 Ortho-K CL配戴後家兔角膜上皮厚度的改變150× a.中央區薄化，但未見細胞層數減少，細胞脫落和炎性細胞浸潤; b.旁周區細胞層數增加，整體增厚，但未見浮腫。
三、角膜新生血管新生血管的産生是代謝性和血管源性因數刺激的反應，新生血管的形成源于血管內皮存在回復原始血管間質的能力。
血管刺激因數直接作用于血管內皮細胞起動新血管的生長並決定生長的方向。
（一）角膜新生血管形態和發生率配戴CL後出現的這一反應可被描述爲血管形成，新生血管，緣部充血，血管穿通，血管增殖，血管翳或血管反應，任何CL均可引起這一反應。
新生血管産生的過程:①角膜緣充血，角膜緣毛細血管的擴張，可逆性變化，多見於SCL過夜配戴後以及任何CL過緊的配適狀態;②表層血管新生（血管翳），角膜緣持續充血，進而血管穿通進入角膜表層;③深層角膜基質血管新生，慢性缺氧促使炎症活化或纖維血管性深層血管翳;④可能出現角膜內出血。
傳統型CL或抛棄型CL的EW期間發現新生血管的報告很多，但缺少真正量化並加以比較的資料。
一般缺氧被認爲是主要的原因之一，高透氧性CL引起的血管擴張和血管新生相對較少。
SCL EW新生血管發生率高，約9%∼17%，普通厚型大直徑SCL的配戴者中新生血管的發生率甚至可達20%左右（圖2-11，彩圖）。
若爲無晶體眼SCL EW發生率更高，其次是SCL DW，約1%∼10%。
RGPCL發生率很低，一般<1%。
RGPCL若配適不良，偏離光學中心，常壓迫角膜緣處或經常超時配戴也可能引起局部血管新生。
Ortho-K CL DW時基本與普通RGPCL相似，OW時因相對偏緊的配適狀態，又壓縮了鏡下的淚液膜，加之眼瞼的壓迫作用，角膜緣處可能出現新生血管。
目前Ortho-K CL引起的新生血管發生率尚未有明確的統計報告，但臨床上偶可見個別長期配戴Ortho-K CL出現輕度角膜緣新生血管的病例。
一般 CL停戴後血流回退，角膜遺留下血管影（ghost vessels）。
偶然可見角膜基質中混濁改變，原因爲血管中脂肪泌溢和炎性細胞進入以及基質層中角膜細胞的協同作用。
（二）角膜新生血管産生機制産生新生血管的機制是多因素的，代謝性因素———缺氧，乳酸過多，基質軟化;血管原性遏抑因素———産生使血管生成抑制因數失活的物質;血管刺激因素———局部存在或引進的血管刺激因數，如游離細胞成分、液體成分、上皮細胞因數或外部因數;神經調控因素———對CL引起角膜神經改變的血管神經反應;其他尚有營養性、炎症性、機械性、外傷性以及毒性等因素。
CL引起的角膜慢性缺氧狀態産生的新生血管，也與炎性細胞分泌的血管新生促進因數有關。
四、角膜知覺減退角膜在人體中可能是最敏感的組織。
灰塵微粒落在皮膚上會毫無知覺，若落在角膜上將引起明顯的異物感，這種敏感的反應則成爲角膜的警醒信號。
高度警覺組織處於危險中，同時引起眼瞼的反射機制使眼瞼閉合以保護眼睛抵禦潛在的損傷。
（一）對角膜敏感度的影響通常角膜敏感度在兩眼和不同性別是一致的。
有人發現婦女在經前期和月經剛至時（未使用避孕藥），以及懷孕的最後幾周角膜敏感度明顯下降。
周圍溫度也影響角膜的敏感度。
Kolstad觀察到外邊溫度變化在22℃∼14℃之間時，敏感度成9倍減低，這也解釋了爲什麽接觸鏡配戴者在外面天氣寒冷時感覺相對舒服。
另外糖尿病和圓錐角膜患者的角膜敏感度大爲減低，配戴接觸鏡好像更容易接受。
但必須注意這些患者的角膜上皮更爲脆弱，對他們戴鏡的監控必須比正常眼更加嚴格，而且應限制在較短時間。
（二）短期配戴接觸鏡的效應配戴接觸鏡表現爲對一個微妙的代謝系統新的干擾。
CL影響角膜代謝的作用毋庸置疑，而干擾角膜代謝的一個主要後果是角膜敏感度的變化。
任何類型的CL均會影響到角膜的敏感度，其程度取決於CL材料、設計、配戴情況及戴鏡時間的長短。
研究顯示，戴鏡1天後的角膜觸覺閾（corneal touch threshold，CTT），PMMA增加了200%，SCL增加了50%，高含水SCL EW增加了10%;RGPCL，Ortho-K CL以及一些高透氧CL短期戴鏡後一般不引起角膜知覺減退。
另外角膜敏感度的變化並未體現在所有戴鏡者身上。
有些人僅有輕微改變或基本無改變，這種個體差異包括了生理性差異及配戴狀況，而且配戴質量被認爲是主要因素。
設計良好和配適良好的鏡片應能獲得適宜的淚液迴圈而減少對角膜代謝的干擾。
一些研究人員特別觀察了摘鏡後角膜敏感度恢復的情況，發現恢復時間自20分鐘至1周不等。
這一差異也有賴於生理性差異，另外與戴鏡期間長短有關。
如果患者戴鏡超過10年，摘鏡後恐怕需要比1周更多的時間才能恢復到原有的閾值水平。
（三）長期配戴接觸鏡的效應一些學者報道了戴HCL幾個月或幾年後角膜敏感度的變化。
這些研究大多是橫向的，但也有一些是縱向的。
Sabell提出戴鏡適應後CTT可增加2∼3倍，個別長期戴鏡的病例甚至可增加10倍。
Morganroth和Richman測量了2組病例，第1組戴鏡不超過3個月，第2組戴鏡5∼9年，結果顯示2組的CTT均高於對照組，而第2組的CTT是第1組的2倍。
一個縱向研究持續了20周，Larke和Sabell觀察到角膜敏感度有漸進明顯降低的傾向。
Draeger等人對幾組病例測量CTT達36個月，發現2年後超過10倍，而後有輕度降低。
配戴RGPCL時，Lydon觀察到角膜敏感度僅有輕微改變，戴鏡6個月以上亦無漸進發展，而配戴PMMA CL在相同時間，卻引起漸進多量的敏感度丟失。
短期配戴CL後角膜感覺可於數小時恢復正常，長期配戴CL後角膜感覺降低更爲嚴重而且持續存在，但存在一定的個體差異，停用CL後可逐漸恢復正常感覺。
與PMMA CL相比，SCL引起的知覺減退比較輕微，恢復速度快。
SCL EW雖使角膜知覺明顯降低，但仍可恢復，戴PMMA CL 5∼7年後角膜知覺可持續性低下。
（四）角膜知覺減低的機制角膜知覺減退被認爲是對慢性缺氧，角膜pH值降低或機械性刺激的適應過程，與乙酰膽鹼的水平有關，與特異的終端機制和乙酰膽鹼濃度或膽鹼乙酰轉移酶，合成乙酰膽鹼的酶反應有關。
上皮的乙酰膽鹼是角膜神經的神經遞質，缺氧狀態下減少。
另一提法認爲是維持角膜上皮正常機能的睫狀神經的營養功能缺乏，如果CL的透氧性能很高，似乎很少影響角膜的感覺。
很多研究也支援知覺減退程度依賴于角膜上皮氧分壓水平的觀點。
另外通過觀察家兔角膜神經末梢的變化，發現EW CL引起角膜缺氧時神經末梢密度減少，至少需9%以上的供氧水平才能維持正常密度。
雖然有個體差異以及一些未知因素，但在監測配戴CL時角膜的生理健康方面，角膜知覺也許比屈光、角膜曲率以及角膜厚度的改變更爲敏感。
五、角膜基質層的異常改變短期缺氧和高碳酸症作用於角膜基質層的效應爲基質酸化、水腫和條紋樣變。
長期的效應包括角膜基質層薄化、浸潤、新生血管和角膜形態變化。
（一）角膜基質酸化配戴CL期間，角膜上皮發生的代謝性和呼吸性酸中毒擴散進入基質層，使角膜基質pH值降低。
無氧代謝産生的大量乳酸堆積引起了代謝性酸中毒，氣體通透性差的CL阻礙了CO2 的正常排出，使CO2 蓄積引起呼吸性酸中毒。
戴CL家兔眼角膜上皮和房水的酸化與人眼角膜基質的酸化機制相近，所以這一動物模型常被用於一些研究之中。
閉瞼狀態下，人眼角膜基質的正常pH值與血液相同（7.39），因CO2 從瞼結膜彌漫到角膜，開瞼後角膜基質pH值增加0.15達7.55。
SCL EW透氣性差可降低0.26左右，PMMA CL戴鏡閉瞼時角膜基質 pH值可降至7.01，SCL DW和RGPCL兩者近似，角膜酸化的程度比較輕微（表2-5）。
一般CO2 透過率明顯高於氧的透過率， SCL大約21倍，HCL大約7倍，SCL爲HCL的3倍，但 SCL透氧率大都低於HCL，所以一般CO2 透過率相差不大。
無論戴與不戴CL，雖然高碳酸症總是存在的，但這一變數明顯反映了CL引起角膜氧的消耗程度。
乳酸不能穿透到上皮表層，只能向後面擴散進入角膜基質，穿過角膜內皮層，最後到達前房。
乳酸引起滲透性改變，使水流入角膜基質，而快速流入的水又無法靠內皮的泵功能排出，因此基質層水腫基本上是由於缺氧後乳酸堆積引起的，但基質層的pH值降低是由缺氧和高碳酸症引起的。
基質層酸化還降低了角膜損傷後發生的脫水腫反應。
表2-5 配戴CL開瞼、閉瞼時角膜基質pH值的變化種類開瞼∼閉瞼時角膜基質pH值 PMMA CL DW7.11∼7.01 SOFT CL DW7.28∼7.14 SOFT CL EW7.24∼7.13 RGPCL DW7.28∼7.17非戴鏡正常眼7.55∼7.39 與此相矛盾的研究結果顯示，低DK/t RGPCL引起角膜和房水中葡萄糖—乳酸代謝的改變。
乳酸濃度增高發生於上皮層，而乳酸濃度降低發生於基質層和前房水。
但高透氧性鏡片（DK/t=125）不引起上皮乳酸濃度增高。
這一結果被認爲，長期RGPCL EW的角膜基質水腫，不是由基質中乳酸濃度增高引起的，考慮主要是鏡片氧傳達性本身以及鏡片長時間機械性刺激的效應。
（二）角膜基質水腫角膜含有78%的水分，角膜基質層佔有90%的角膜厚度吸收大量水分，角膜內皮的泵-滲漏形式通過Na+ -K+ -ATP酶和碳酸氫鈉離子泵將基質中的水分排出，少量角膜上皮的泵-滲漏的形式也發揮一定作用。
睡眠中人角膜均會出現輕微水腫，厚度增加4%，若再戴上CL，則進一步增加了角膜的厚度。
角膜基質水腫是由於上皮和內皮的屏障功能降低，泵功能降低，角膜基質間隙滲透性增高。
1.動物實驗結果角膜中央區厚度測量是常用的反映CL短期使用生體相容性的指標。
我們動物實驗的結果證實，角膜厚度的變化與CL平均透氧性的高低相反。
家兔眼配戴各種CL 10小時後，觀察到PMMA CL使角膜增厚25.4%±13.8%，DK 23 RGPCL爲5.9%±3.4%，而DK 105 RGPCL僅爲1.7%±1.9%，2周連續過夜配戴的角膜水腫率，PMMA戴鏡1天即達30.9%，7天後已超過50%，DK 23 RGPCL引起的水腫未超過17.5%，DK 105 RGPCL未超過8.0%， 40% SCL未超過7.2%，70% SCL卻使角膜厚度減少了6.6%。
長期配戴CL引起的角膜水腫可隨時間延長而減輕，但亦與CL的透氧性有一定相關性。
家兔RGPCL EW 91天期間，DK 23鏡片引起的增厚率爲12.5%∼17.6%，DK 62鏡片爲9.4%∼17.7%，DK 80鏡片爲6.0%∼13.7%，DK 105鏡片爲5.5%∼9.6%。
考慮不同動物存在一定的種差，我們曾利用3種動物並延長連續戴鏡時間達10個月，進一步觀察了不同DK RGPCL值引起角膜厚度的改變。
兔眼戴鏡6個月中，DK 23鏡片使角膜厚度增加12.5%∼18.0%，DK 105鏡片增加5.5%∼13.5%，6個月後DK 23戴鏡眼繼續有大幅度增加，DK 105戴鏡眼變化不明顯。
貓和狗連續戴鏡10個月後，兩種鏡片均未引起角膜厚度的明顯增加（<5%），貓和狗眼存在較好的淚液迴圈，應更能反映人眼的戴鏡效應。
2.臨床觀察結果臨床上建議觀察角膜對CL EW的應激反應，測量SCL EW一夜戴鏡後角膜厚度的改變，即可證實戴鏡者角膜是否能耐受顯著低氧環境。
角膜水腫如≤5%，可以認爲該角膜也能耐受7個夜晚的EW。
臨床上SCL EW缺氧狀態下使角膜基質增厚的變化中央區比周邊區明顯。
初次配戴SCL者，日間戴鏡可出現1%∼6%的水腫，過夜戴鏡可出現平均10%∼14%的水腫。
SCL含水量增至最大，有可能維持正常的角膜厚度。
RGPCL EW引起角膜中央區厚度的改變明顯小於SCL，過夜後平均有5%∼8%水腫，鏡片DK/t升至90∼100左右，角膜厚度的變化甚微。
對RGPCL配戴者進行調查，發現大約55.7%有30∼60分鐘的午睡習慣。
其中19.8%開瞼時出現視力不良，11.7%感覺不舒適，也考慮與角膜水腫、乾燥等生理性變化有關。
角膜水腫的發生也與CL的材料和設計有關，PMMA CL引起鏡片覆蓋區域的水腫，而SCL引起角膜整體的變化。
角膜酸中毒也會降低角膜水合的控制，影響角膜的厚度。
如pH值處於生理範圍，角膜復原與角膜pH值之間的關係不變，如pH值低於生理範圍（7.40∼7.65），角膜復原率明顯低下。
SCL和RGPCL的脫水腫率不同，不同患者亦不同，多年配戴CL有可能喪失12%的復原能力。
角膜出現條紋和皺折，可用於水腫的分級。
後面的條紋常表示角膜急性的厚度改變，水可使角膜基質後面垂直排列的膠原纖維分離，出現條紋，可反映出5%∼7%的基質水腫。
經測定，出現水平條紋的平均臨界水腫率爲3.8%，垂直條紋的平均臨界水腫率爲4.5%。
皺折出現在基質層後部可見一條黑線，約存在10%∼15%的基質水腫，描述爲後彈力膜皺折。
Haze出現可有15%的水腫反應，是條紋的晚期形態，角膜基質整體出現了顯著的膠原纖維分離。
防止角膜水腫的需氧水平DW爲12%（海平面21%），EW爲18%。
因此要求DK/t值DW爲34，EW爲70∼90。
（三）角膜基質薄化如果說角膜水腫是CL的急性反應，角膜薄化可以說是CL配戴數年後出現的慢性病理生理性變化。
薄化約2%可以是慢性角膜基質水腫的後果，因角膜細胞的變性和壞死引起。
不同于上皮水腫和基質水腫的恢復，角膜薄化的恢復一般很慢，摘鏡後往往需6個月左右時間。
引起角膜薄化的原因包括基質細胞和黏多糖的丟失，慢性水腫引起的基質細胞的形態改變，細胞合成膠原，糖蛋白和蛋白多糖類的功能改變，另一可能的原因是基質組織的溶解，由於乳酸影響了基質黏多糖的基質。
另外由於缺氧和慢性酸化的間接效應，基質細胞失去合成新組織的能力，缺氧細胞素調節失調以及機械性效應。
長期配戴者中，角膜厚度變化的其他因素有淚液反射性低滲，長期基質層生理性薄化，當然還有測量時的人工誤差。
共焦顯微鏡檢查SCL EW配戴者，發生基質細胞密度減少，基質細胞核超反應。
角膜基質中觀察到一些高反射性細小點狀沈澱是共焦顯微鏡下的新發現，這些沈澱物多見於長期EW CL狀態下，SCL比RGPCL更爲常見。
這些變化可能是角膜病變的早期症狀，對臨床的影響尚不明確。
利用Ob-scan裂隙掃描地形圖觀察角膜厚度，發現長期配戴SCL者的角膜中心和周邊8個區域的平均厚度，與非戴鏡對照者比較，明顯減少了30∼50μm。
雖然各研究報告結果不盡相同，但發現隨戴鏡年數的增加，角膜薄化的反應會越來越明顯。
一些研究指出戴鏡3∼5年後，無論SCL還是RGPCL角膜中央區厚度（central-corneal thickness， CCT）或無或僅有輕度減薄（8∼11μm）。
另一些研究指出RGPCL引起角膜薄化的效應更甚於SCL。
利用裂隙掃描角膜地形圖（Orbscan， Bausch & Lomb）獲得的CCT顯示，124只非戴鏡正常眼平均546.4±3.5μm，平均戴SCL 16年的78只眼爲543.2±3.8μm，測量前至少停戴2周。
平均戴RG-PCL19年的46只眼爲509.4±6.9μm，測量前至少停戴3周。
研究者認爲上述改變也許與淚液滲透壓的變化、長期暴露于高滲淚液環境下有關。
RGPCL配戴者經常有眼幹症狀或有角膜上皮不同程度的損傷，而最近的研究也發現幹眼患者的 CTT比正常者平均減少37μm。
另外還發現除去角膜上皮後影響淚液流動的因素促使了角膜細胞的丟失，而角膜仍被淚液所保護則不出現角膜細胞的損失。
一般情況下RGPCL比SCL更容易損傷角膜上皮，這是否是RGPCL容易引起角膜中心厚度變薄的原因還有待進一步研究。
高透氧RGPCL（DK 163）似乎也會輕度減薄角膜厚度。
根據最近的研究報告，連續配戴7天SCL（Acuvue）與連續配戴30天RGPCL進行比較，在EW 1周、6個月和1年後，戴SCL眼分別比戴RGPCL眼厚度增加2.38%、2.96%和2.97%，RGPCL雖引起角膜輕微薄化反應，但不超出正常厚度範圍。
相比之下SCL引起的水腫變化更爲顯著，而且還伴有角膜上皮微囊等改變。
（四）Ortho-K CL對角膜厚度的影響 Ortho-K CL引起角膜厚度的變化是近年來受到關注的問題。
Ortho-K CL是與角膜前表面幾何形態相逆反的特殊設計，在對角膜進行塑形，促使角膜中央平坦化發展的過程中，對角膜各部位的作用力並非均勻一致，戴鏡後角膜中央區薄化的現象已被很多研究者觀察到。
一些研究指出，反向幾何形設計的Ortho-K CL通過重新分佈角膜組織使屈光狀態改變的效應更甚於單純角膜彎曲度的變化。
推測存在於CL後表面與角膜中央前表面的薄淚液層發揮的液壓作用，促使鏡下的部分角膜上皮從中心移至周邊部。
國外的研究發現過夜戴鏡30天後，角膜中央區薄化，表層上皮細胞移動，重新分佈而旁周邊角膜同時出現增厚反應亦包括角膜基質層。
北京大學醫學部眼視光學研究中心對Or-tho-K CL夜戴和日戴6個月後的臨床研究也顯示同樣的結果，夜戴後這種效應比日戴更爲明顯，而且厚度的變化是可逆性的，隨戴鏡時間的延長，角膜厚度會逐漸回復。
另外長期戴鏡後（3年）與戴鏡前比較，角膜中央區和旁周邊區厚度並未發現顯著的變化（詳見第六章第一節）。
國內及國外的其他研究也指出Ortho-K CL引起角膜厚度增加的改變一般限於旁周邊和周邊區域，因在鏡片反轉弧區域與角膜之間存在一約30μm的淚液湖（OCT影像），當然也與鏡片材料的透氧性和設計等有關。
使用DK≥100的高透氧材料，在設計和配適均適宜的狀態下，應能控制角膜基質水腫處於正常生理範圍之內，而RGPCL引起的變化通常包括角膜全部遮蓋區。
六、角膜形態的改變 CL引起角膜形態的變化可謂變形。
形容變形的術語有切迹、陡峭化、平坦化、球面化、印痕、皺紋、不規則化等。
有些變形是根據設計，可預測性的合理變形，如對明顯前突的圓錐角膜施行程式化的矯形過程，促使圓錐部扁平化，規則化發展，以及反向幾何形設計的角膜塑形鏡，通過促使角膜中央區平坦化而降低近視等。
（一）球面、非球面CL的影響角膜地形圖技術已確切地提示CL對角膜形態的影響，PMMA CL配戴者中有75%出現角膜形態變化，RGPCL有57%，SCL DW有31%，SCL EW有23%，而正常非戴鏡角膜也有8%的改變。
有些變化會引起眼鏡霧視或CL中心定位不良。
HCL引起的與位置有關，而鄰接部位有可能變陡，變化也可出現在整個弧面。
利用電腦輔助的角膜地形圖分析，容易發現這些變化。
初期配戴PM-MA有些發生角膜中央區變陡，輕度霧狀改變，近視增加。
而配戴一段時間後，中央區可變平坦，近視降低。
RGPCL的透氧性能高，材質相對柔軟，雖可引起PMMA同樣的變化，但程度較輕。
CL配戴後出現角膜非對稱的改變，可用表面非對稱指數（SAI）量化表示，測量圍繞角膜頂點的4個同心圓反射環經線上的對稱性。
PMMA， RGPCL和SCL EW戴鏡後可引起SAI值升高，與此同時角膜的規則性亦發生變化，可用表面規則指數（SRI）表示，即測量10個同心圓半徑上屈光力的變動，總體反映角膜中心及旁中心區域的規則性。
PMMA和RGPCL戴鏡後的SRI較高，SCL偶爾亦高。
有時可見角膜上較深的弧形溝紋，爲CL邊緣壓迫的結果。
其他尚有角膜中央不規則散光，不對稱改變，散光軸改變以及正常幾何形狀的逆向變化等。
球面與非球面RGPCL比較，球面RGPCL對角膜中央和旁周邊區的效應比非球面 RGPCL明顯。
（二）Ortho-K CL的影響利用Ortho-K CL控制、治療近視眼，可根據眼屈光狀態、角膜地形圖形態、角膜厚度和角膜直徑等參數設計與角膜地形逆幾何形的塑形鏡片，通過促使角膜發生快速、合理、可預測性的變形，達到降低近視度的效果。
從降低近視、控制近視發展的角度出發，RGPCL和Ortho-K CL引起的角膜變形效應是可取的，表2-6、2-7、2-8顯示了我們對3種 CL戴鏡1∼2年的觀察結果。
Ortho-K CL和RGPCL均使角膜中央平坦化，近視度降低。
Ortho-K CL更爲顯著，但Ortho-K CL使SAI和SRI數值均明顯增高，相對SCL對角膜形態影響很小，亦未出現降度效應。
Ortho-K CL戴鏡期間可維持現有的理想形狀和療效，摘鏡之後又逐漸復原。
所以如何長期維持戴鏡，保持良好的矯治效果和良好的眼表健康是需要深入探討的課題。
另外Ortho-K CL如驗配使用不科學，鏡片配適狀態不良或使用時間過長，失去良好穩定的中心定位和清潔度，有可能導致角膜的不良變形，甚至呈現假性圓錐角膜的形態。
圖2-12（彩圖）所示爲鏡片配適不良戴鏡1年以上角膜不良變形病例。
當然這種不良變形也是可逆性的，停戴鏡2周∼1個月左右基本可恢復原狀。
（三）角膜變形的復原各類CL引起的角膜變形基本是可逆性的，因角膜的復原能力很強，一般摘鏡2周∼2個月左右通常可恢復原有形態。
近期有關研究指出，長期配戴各種接觸鏡後出現明顯變形的比率約爲12%（20/165），其中53.3%戴SCL，46.7%戴 RGPCL。
戴鏡平均年數 SCL EW 19.6±7.1，Toric SCL 17.3±7.5，SCL DW 12.0±0，RGPCL 8.0±6.0。
變化值範圍球鏡度-1.5D∼+3.0D，散光度 -1.5D∼+1.5D，角膜K值-1.5D∼>2.5D，角膜地形圖顯示角膜形態和表面規則指數均有顯著改變。
摘鏡後回復至基本穩定的時間爲1∼20周，平均7.8±6.7周，配戴不同CL後的平均復原時間見表2-9，顯示長期連續過夜戴SCL以及戴 RGPCL者所需的恢復時間較長。
Ortho-K CL戴鏡 1∼2年，根據我們的觀察，停戴後2周∼1個月角膜形態可基本恢復原狀，戴鏡3年以上者角膜復原所需的時間要更長，但一般不超過2個月。
表2-6 Ortho-K CL配戴後角膜地形圖的改變前1個月3個月6個月12個月P值 Sim K1 ⅠⅡ42.99±1.40 43.01±1.4041.19±1.21 41.55±1.3940.68±1.43 41.08±1.2640.82±1.35 41.01±1.6941.05±1.47 41.48±1.71<0.01 <0.01 Sim K2 ⅠⅡ44.01±1.43 44.37±1.5642.59±1.51 43.33±1.6042.03±1.69 42.77±1.4942.20±1.40 42.59±1.9542.25±1.58 43.22±1.67<0.01 <0.01 SAI ⅠⅡ0.25±0.16 0.25±0.290.76±0.48 0.83±0.540.69±0.39 0.82±0.560.66±0.40 0.86±0.560.61±0.43 1.01±0.78<0.01 <0.01 SRI ⅠⅡ0.32±0.25 0.33±0.280.75±0.37 0.94±0.431.12±2.83 0.99±0.460.79±0.40 1.06±0.470.71±0.35 1.10±0.57<0.05 <0.01Ⅰ:夜戴組 72眼;Ⅱ:日戴組 66眼表2-7 Ortho-K CL戴鏡後近視度和角膜曲率半徑的改變眼數戴鏡前近視（D）曲率（mm）1年近視（D）曲率（mm）2年近視（D）曲率（mm）P近視度曲率過夜戴鏡 156 3.42±1.07 7.85±0.27 0.40±0.69 8.05±0.29 0.39±0.56 7.98±0.28 <0.001 <0.001日間戴鏡 110 6.08±1.11 7.76±0.28 3.02±1.51 7.97±0.28 3.11±1.51 7.94±0.31 <0.001 <0.001 表2-8 RGPCL和SCL戴鏡後近視度和角膜曲率的改變眼數戴鏡前近視（D）曲率（mm）1年近視（D）曲率（mm）2年近視（D）曲率（mm）P近視度曲率 RGPCL759.23±4.31 43.08±1.75 8.44±3.97 42.81±1.70 8.21±3.81 42.51±1.53 <0.001 <0.001 SCL138 5.97±2.77 43.20±1.49 5.95±3.13 43.26±1.49 6.03±2.98 43.30±1.43 >0.05>0.05 表2-9 長期戴鏡後角膜復原的時間（周）CLSCL EWToric SCL DWSCL DWRGPCL DW復原時間11.6±8.55.5±4.92.5±2.18.8±6.8 七、角膜色素沈著（一）SCL引起的色素沈著長期配戴 SCL的病例可發現角膜緣出現條柵樣色素沈著，研究證實色素沈著和新生血管出現的嚴重程度與鏡片周邊部厚度有關。
按1、2、3進行分級研究，近視度越高所用鏡片的周邊厚度越厚（圖2-13），上述兩種變化的級別越高。
SCL戴鏡5年以上的近視病例中，<3.0D兩種變化均小於1級，>9.0D兩種變化均達3級（圖2-14）。
考慮厚形鏡片長期對角膜緣的壓迫，淚液迴圈不良容易引發色素沈著和新生血管。
圖2-15（彩圖）示一病例戴SCL 6年之後戴Ortho-K CL 2年，角膜緣外全周出現色素沈著，上、顳、下方還可見新生血管剛剛侵入。
圖2-13 SCL屈光度與中心及周邊部厚度圖2-14 SCL引發新生血管和色素沈著變化分級（二）Ortho-K CL引起的色素沈著臨床上觀察到某些過夜配戴Ortho-K CL的患者，角膜旁周邊區域即在角膜中心6∼7mm直徑區，角膜上皮下，淺基質層出現一環形或半環形棕色沈澱（圖2-16，彩圖），形態類似於圓錐角膜呈現的Fleischer環，我們稱它爲角膜OK色素環。
北京大學醫學部眼視光中心採用不同的方式驗配Ortho-K CL，近視<5.00D，散光<1.50D，允許夜戴或彈性配戴。
近視≥5.00D，散光<1.75D基本採用日戴方式（8∼12小時/日），定期復查1年以上，最長超過3年的268例532眼中，未發現一隻眼出現角膜OK色素環。
其他驗配機構（包括醫院、門診部、公司、眼鏡店）全部採用夜戴方式，戴鏡1年以上258例515眼中89眼出現輕重不同的角膜OK色素環，約占17.3%。
將有OK色素環眼歸爲a組，無OK色素環眼歸爲b組，進行觀察。
將兩組的屈光度、角膜曲率值、降度設計等數值列於表2-10。
研究發現a組70%以上配適狀態不良，過緊或粘附於角膜，鏡下大量大小氣泡存在（圖2-17，彩圖），或有明顯偏位。
b組45%配適偏緊，淚液迴圈較差或有偏位。
角膜地形圖顯示a組65%以上角膜不良變形，局部明顯隆起或呈假性圓錐角膜改變（圖2-18，彩圖）。
b組30%左右出現角膜不規則變形。
其他角、結膜並發症統計，a、b組中結膜充血比例均很高，角膜點狀著色a組36.5%，b組13.0%，角膜上皮片狀損傷a組10%，b組1%;角膜水腫a組6.0%，b組0（表2-11）。
分析與出現OK色素環有關的一些因素，以有無角膜OK色素環作爲應變數的logistic回歸方程如下:Logit（θi ）=-3.9797+0.7451 X1 -0.5618 X2 -0.5218 X3 （表2-12），θi 爲出現角膜OK環的概率，表明鏡片使用時間長，原近視屈光度大及CL設計降度大會使角膜OK環出現概率增加。
表2-10 屈光度、角膜曲率、Ortho-K CL降度設計比較（D， X±S）近視球鏡度散光度裸眼平坦K值戴鏡狀態下平坦K值CL降度設計 a組6.32±1.741.24±0.5943.76±1.2437.58±2.286.25±2.05 b組4.21±1.850.83±0.5143.27±1.3938.83±2.044.18±1.23 P值<0.01<0.01<0.05<0.01<0.01 a組:有角膜OK環，b組:無角膜OK環表2-11 其他角膜及結膜合併症（%）a組b組結膜充血38.741.2乳頭增生、濾泡形成11.418.6角膜點狀著色36.013.0角膜上皮片狀損傷10.01.0角膜水腫6.00 表2-12 角膜OK色素環相關回歸方程分析引數BS.EdfSigRExp（B）鏡片使用時間（ X1 ）0.74510.245710.00240.14672.1066原近視屈光度（ X2 ）-0.56180.118410.0000-0.35540.5704 CL降度設計（ X3 ）-0.52180.231810.0244-0.09141.6850常數項3.49334.252110.4113 八、角膜內皮細胞的異常改變（一）CL引起角膜內皮細胞的變化角膜基質的酸化過程可對角膜內皮産生短暫性和長期性的影響。
初次配戴CL，可引起一過性的角膜內皮空泡樣變化和皺折。
長期慢性缺氧干擾了內皮細胞的穩定性，將産生形態的改變，規則性的降低，細胞大小顯著不同混同存在，六角形細胞比率下降，呈露滴狀、膠滴狀，甚至細胞死亡，密度降低。
內皮是較常見的供氧不足的反應，任何CL均可引發，以細胞大小的變異係數（CV）表示。
形態改變對角膜內皮功能的影響似乎很微小。
（二）角膜內皮黑洞（blebs） 1.角膜內皮黑洞表現1977年以前，普遍認爲角膜內皮可從房水中獲得營養，不受CL的影響。
Zantos和Holden最先注意到初次戴上CL數分鐘後，六角形細胞規則鑲嵌之間出現了顯著的變化，即數個乃至數十個大小不等的黑洞區增多，20∼30分鐘達到高峰。
然後，隨著適應逐漸減少，約90分鐘後消失。
這一現象被認爲是內皮細胞急性水腫，細胞膜輪廓的變化。
2.各種CL的角膜內皮黑洞反應角膜內皮黑洞反應有明顯不同的表現，HCL DK值越低越明顯。
PMMA CL配戴20分鐘後即見角膜中央區明顯的角膜內皮黑洞出現（圖2-19，彩圖），DK 23 RGP亦引起少量角膜內皮黑洞出現，但DK 105 RGP無角膜內皮黑洞反應。
利用不同DK/t RGPCL進行更詳細的研究，選用4種RG-PCL，DK/t（1×10-9 ）分別爲 CL1:19，CL2:30，CL3:55，CL4:69，戴鏡後閉瞼，每隔15分鐘觀察一次內皮細胞並攝像，60分鐘後仍有角膜內皮黑洞存在則延長觀察時間至90分，非戴鏡眼作爲對照。
拍攝的角膜中央區內皮細胞圖像依據分析軟體得出角膜內皮黑洞的數目、平均面積以及角膜內皮整體的面積，然後計算出角膜內皮黑洞的顯現率。
觀察結果顯示CL1∼CL3 100%，CL4 94.4%，非戴鏡眼 50.0%發生了角膜內皮黑洞，可以反映出DK/t越高角膜內皮黑洞發生率越低的傾向。
另外DK/t值高低對角膜內皮黑洞持續時間的長短亦有影響。
SCL一般會引起角膜整體的變化（圖2-20），SCL的含水量越低越明顯，含水66%SCL角膜內皮黑洞出現率20%，55%SCL爲30%，42%SCL爲40%，38.6%SCL爲55%，而且按角膜內皮黑洞出現的數目進行分級比較（0:無;1:少數;2:多數），可見PMMA CL和厚形LSCL（低含水軟鏡）反應最爲顯著，高DK值RGPCL和DSCL（高含水抛棄型軟鏡）基本無角膜內皮黑洞出現（表2-13）。
圖2-20 SCL引起的角膜整體的內皮blebs改變角膜內皮黑洞也可發生於睡眠中，開瞼後出現。
普通SCL和抛棄型SCL只要透氧性相同，出現的角膜內皮黑洞反應亦相同。
角膜內皮黑洞一般不伴有臨床症狀出現，只存在較短時間，內皮細胞會逐漸適應戴鏡環境，隨之角膜內皮黑洞消失。
Ortho-K CL一般採用高透氧性材料，引起角膜內皮黑洞的反應很少，臨床上僅見個別病例過夜戴鏡後出現大小不等的角膜內皮黑洞，若不存在配適不良的問題，我們認爲可能是角膜對過夜戴鏡的耐受性較差。
3.角膜內皮黑洞病因病理配戴CL或向護目鏡內送入含有10%CO2 和21%O2 的N2 ，均可引起角膜內皮黑洞變化。
因混合氣體不缺氧，不産生角膜實質的水腫，因此考慮主要原因是角膜基質層的酸中毒，特別是CO2 引起的呼吸性酸中毒，改變了眼內的生理環境，內皮細胞膜通透性和泵功能活性的改變，使水液進入內皮，高碳酸症引起的內皮角膜內皮黑洞和基質層酸化反應均快於缺氧引起的反應。
病理學檢查發現角膜內皮黑洞處內皮細胞核水腫，細胞內氣泡流動，細胞之間有水液間隙，內皮細胞群局限性水腫，向房水側膨隆。
研究人員還發現角膜角膜內皮黑洞反應與人種有一定關係。
閉瞼狀態下，亞洲患者出現內皮角膜內皮黑洞的程度明顯高於非亞洲患者（白種人與黑種人），非亞洲患者閉瞼時戴CL與不戴CL引起的角膜內皮黑洞無明顯差異。
亞洲患者戴高DK/t（≥110）值CL引起的角膜內皮黑洞程度比戴低DK/t（≤40）值CL明顯降低。
（三）角膜內皮巨多形改變（polymegathism）其特點是角膜內皮細胞變得不規則，細胞面積大小明顯不同。
CV值是由平均細胞面積除標準偏差而獲得，隨形態變異逐漸加大，非六角形細胞的數目逐漸增多（圖2-21）。
表2-13 各種接觸鏡引起的角膜內皮角膜內皮黑洞反應CLDK/t0級（%）1級（%）2級（%） PMMA002278 RGPCL61.710000 RGPCL16.444560 HSCL32.089110薄LSCL24.078220厚LSCL13.302278 DSCL40.010000 圖2-21 長期配戴SCL後角膜polymegathism和Pleomorphism改變 1.巨多形變也是一種伴隨年齡增大出現的正常現象，配戴CL缺氧後可加速這種改變。
許多研究均指出長期使用CL，尤其採用EW方式配戴者均有明顯的巨多形變和多形化（pleomorphism），更爲嚴重者伴有細胞密度的降低。
而發生變化的程度也往往與鏡片的種類和戴鏡時間的長短有關，EW一般比DW引起更快更明顯的CV值增大，平均細胞面積增大。
超高透氧 SCL和RGPCL較少出現此類變化。
內皮細胞的形態學改變恢復起來相當慢，甚至是不可逆的變化。
CL引起的其他角膜改變一旦停止戴鏡後會逐漸消退，只有內皮細胞的慢性改變不易恢復。
但也有報告指出摘鏡5年後巨多形變有減輕的傾向。
長期配戴PMMA CL者摘鏡7年後卻仍存在明顯的這種形態改變。
國外近期研究了抛棄型 SCL對角膜內皮細胞的影響，選擇有配戴 CL歷史的輕、中、高度近視患者更換使用每日抛棄型SCL（DSCL）和頻繁更換型 SCL（FRCL），觀察更換前和更換2年後角膜內皮細胞的密度和形態變化。
200余眼戴鏡後角膜內皮細胞密度和六角型細胞比率未見明顯減少，而CV值卻有一定改善，DSCL戴鏡後從0.39減至0.37（ P <0.001）， FRCL戴鏡後從0.38減至0.33（ P <0.001）。
按不同屈光度分組觀察，無論何種鏡片均可見中高度近視眼戴鏡後細胞密度有輕度減少，CV值也有明顯降低，但輕度近視眼基本未有改變。
上述結果進一步表明任何鏡片均會隨屈光度增高而厚度增加，因而對角膜內皮細胞的影響會越明顯。
2.引起巨多形變的原因尚不十分清楚，理論上推斷它是缺氧造成的。
ATP水平降低，細胞內與細胞外鈣離子濃度的變化，或者可以說角膜實質酸中毒是主要病因。
這種形態改變究竟是細胞尺寸的變化還是細胞物質的重新分佈目前仍有爭議。
但無論如何不規則鑲嵌是不穩定的，鄰接細胞的尺度需相互一致才能更好地維持內皮細胞的柵功能。
3.細胞內皮巨多形變將會造成什麽後果目前亦不清楚。
這種狀態也許會是良性的，儘管其涉及角膜水合的控制。
引發角膜水腫後再記錄脫水腫速率，會發現PMMA CL配戴者會顯著地慢于不戴鏡者。
研究還顯示了SCL EW出現巨多形變時角膜內皮通透性增加，內皮泵速率亦增加。
內皮巨多形變對眼外科手術後角膜消除水腫的作用可能會産生不利影響，臨床上可見到一些存在巨多形變的患者，施行白內障手術後角膜水腫的恢復需更長時間。
（四）角膜內皮細胞密度改變 CL引起角膜內皮形態學的變化已被證實是很顯著的，角膜內皮細胞密度降低的報告也陸續見於一些研究之中。
PMMA CL配戴者中內皮巨多形變和多形化的改變十分明顯，同時伴有細胞密度的降低，所以一些研究人員認爲內皮細胞前兩種形態學的改變降低了細胞的生理功能，是加速細胞死亡的先兆。
歸納稱之爲“接觸鏡引發的角膜內皮細胞病變”，這些改變顯現了未成熟細胞死亡進而細胞密度減低的病理過程。
粗略統計大約10%的PMMA CL配戴者可出現這種病變，長期SCL EW配戴者中也常見這些改變。
1.根據我們臨床的研究結果，戴鏡10年以上，PMMA CL使內皮細胞密度下降30%以上，平均細胞面積增加30%以上。
SCL DW使內皮細胞密度下降10%以上，平均細胞面積增加10%以上。
SCL EW使內皮細胞密度下降20%以上，平均細胞面積增加20%以上，CV值增加10%以上。
RG-PCL引起的變化值均小於10%，顯示了慢性缺氧與內皮細胞病變之間的關係。
2.CL引起的角膜內皮細胞改變存在著一定的個體差異。
有些研究報告指出，CL戴鏡後的內皮細胞密度偏離率〔偏離率=（平均細胞密度-年齡平均細胞密度）/年齡平均細胞密度×100〕參差不齊，小於10年的戴鏡者中有些達-20%∼ -30%，而大於30年的戴鏡者中有些在-10%之內，但有一例達-60%。
一般認爲內皮細胞的上述改變是不可逆的，但也有研究人員相信可能會出現緩慢的可逆性的改變。
（五）Ortho-K CL對內皮細胞的影響 Ortho-K CL所用材料均爲高透氧性RGP材料，DK值爲58∼100×10-11 ，屬於被允許過夜配戴材料，但製成較大直徑並較長時間過夜戴鏡後是否會對角膜內皮細胞産生影響?國內外這方面的研究報告還很少。
北京大學醫學部眼視光學中心利用非接觸式角膜內皮顯微鏡，觀察了不同Ortho-K CL戴鏡前與戴鏡後不同時期角膜內皮細胞密度、平均細胞面積、變異係數和六角形細胞比率的變化。
發現不區分鏡片材質時（包括DK 58，90，100材料），戴鏡3個月無論夜戴還是日戴，各項參數均與戴鏡前無顯著性差異。
戴鏡18個月後夜戴引起各項參數的改變有統計學意義（ P <0.05），而日戴未引起明顯變化。
若單純選擇DK 100的Ortho-K CL夜戴和日戴患者，連續觀察3年，則顯示角膜內皮細胞的密度和形態參數均未有明顯改變（詳見第六章第一節）。
這表明夜戴時爲儘量減少對角膜內皮細胞的影響，對鏡片材料透氧性能要求更高。
（六）角膜內皮巨多形變的病理和超微結構改變 1.巨多形變的病理基礎是有爭議的。
儘管角膜內皮細胞形態有確切的變化，但每個細胞容積可以保持，而細胞三維空間改變了方位。
CL配戴者中出現細胞內和細胞外水腫，內皮細胞側壁則變爲斜行方向。
細胞容量調整的持續壓力導致內皮細胞支架F-actin（肌纖蛋白）的形態異常，因而形成巨多形變。
有人指出內皮細胞小器官的超微結構未見明顯損傷。
我們曾在掃描電鏡和透射電鏡下觀察了家兔眼戴鏡後角膜內皮細胞的變化。
掃描電鏡顯示與正常非戴鏡眼比較，PMMA戴鏡1周後某些區域角膜內皮細胞質輕度水腫，DK 23 RGPCL戴鏡91天增多， 91天後一些細胞也出現微水腫。
2.透射電鏡顯示RGPCL戴鏡91天後，朝向前房的內皮細胞膜表面變得不規則，胞漿內線粒體有輕度水腫。
持續戴鏡6個月後，透射電鏡下可見DK 23 RGPCL戴鏡眼的線粒體空泡樣變化比DK 105 RGPCL戴鏡眼明顯。
貓眼和狗眼連續戴DK 23 RGPCL和DK 105 RGPCL 10個月後，掃描電鏡下均未見內皮細胞明顯改變。
透射電鏡下可發現線粒體的空胞變性，兩種鏡片之間無明顯差異。
（七）角膜內皮細胞功能 1.CL引起的酸化過程與角膜內皮細胞功能改變沒有直接的聯繫，但有一些間接的證據提示長期使用CL後降低了內皮細胞的功能儲備。
一些研究證實了在酸化環境下角膜脫水腫速率緩慢，意指酸性環境可影響內皮細胞的泵功能或水力活性。
引起角膜慢性缺氧水腫後觀察角膜厚度的減少率，可用于評價內皮的泵功能。
所謂“開瞼平衡態”，即爲CL引起慢性缺氧角膜水腫後，通過測量脫水腫速率，反映角膜內皮對水合調控功能的一種臨床研究方法。
研究資料基本反映出長期配戴CL可改變內皮細胞結構，降低角膜內皮功能，脫水腫速率異常低下。
2.另一種評價角膜內皮柵功能的方法是觀察角膜內皮對熒光素的滲透性，並未發現CL戴鏡組與對照組之間在角膜澄清、角膜中央厚度、角膜內皮對熒光素反應方面有明顯不同。
角膜細胞培養方面的研究顯示內皮細胞的形態與機能的參數不一定有相關性。
3.目前基本認爲長期配戴CL引起的內皮細胞形態改變，可隨時間延長進一步發展，但不會出現明顯的細胞功能異常改變。
4.能維持內皮細胞功能的細胞密度極限有不同的報道，有些指出不能低於500/mm2 或 700/mm2 ，另有指出不能低於1 000/mm2 。
雖然存在個體差異，但無論何種原因內皮細胞密度一旦低於 1 200 /mm 2 應視爲危險邊緣，對今後長時間戴鏡須持慎重態度。
有些眼外傷、手術後（角膜移植術、白內障手術、玻璃體、視網膜手術等）、先天異常等角膜形態變異明顯而特別需要利用接觸鏡恢復提高視力的病例，配鏡前一定要常規檢查角膜內皮細胞，戴鏡後仍要密切觀察內皮細胞的變化。
九、淚膜的異常改變眼表面上皮與淚液鄰接，相互維持一關係，CL存在於其間，對表面上皮和淚液的生理環境會産生一定的影響。
CL下淚膜狀態，淚液交換程度將直接影響表面上皮的健康，而CL的種類和配適狀態使淚液交換率有明顯不同。
HCL平行配適狀態下，與正常下瞼緣處淚液彎月面的淚液交換率相同，而平坦配適（CL基弧明顯大於角膜K值flat）和陡峭配適（基弧小於角膜K值steep）狀態下淚液交換率顯著降低。
SCL下的淚液交換較HCL明顯減少，flat與steep比平行配適狀態更爲低下。
淚液分泌量的多少與角膜損傷發生率息息相關。
利用染色棉絲測淚液分泌量，>20mm與 <10mm分組觀察角膜損傷率，PMMA分別爲9.2%和 33.7%，RGPCL爲5.2%和23.3%， SCL爲4.9%和20.2%。
我們觀察了配戴CL後淚液量的變化，發現配戴SCL者由於鏡片含水量的變化，以及對淚液蒸發量的影響，容易使淚液量的平衡失調，因此隨戴鏡時間的延長淚液量逐漸減少，RG-PCL和Ortho-K CL配戴者戴鏡之後並未發現淚液量的減少，在臨床上SCL配戴者出現乾燥症狀也往往多於RGPCL和Ortho-K CL配戴者。
北京大學醫學部眼視光中心近期曾調查了驗配各類CL的近視患者的淚膜性狀，其中167名（334眼）日戴SCL（含水量38.6%∼40%），平均年齡22.2±4.2歲，平均戴鏡時間2.5±2.6年。
40名（80眼）日戴普通RGPCL，平均年齡18.1±4.8歲，平均戴鏡時間2.4±1.2年。
70名（140眼）日戴Ortho-K CL，平均年齡15.5±2.6歲，平均戴鏡時間2.1±0.9年。
BUT（淚膜破裂時間）測定結果顯示，SCL隨戴鏡時間的延長，BUT顯著縮短，RGPCL和Ortho-K CL戴鏡後BUT無明顯變化（表2-14），說明SCL對淚膜的穩定性有一定的干擾，其他研究也指出利用淚液鏡觀察，配戴SCL可有46%角膜表面淚膜自然破壞，而配戴RGPCL無角膜表面淚膜的自然破壞。
另外利用一種表面淚膜觀察裝置（Kowa DR-1 monitor）觀察戴鏡後眼表淚膜的形態變化，通過分級定性分析（圖2-22，彩圖），發現SCL由於水分的丟失勢必干擾眼表面淚膜，降低角膜上皮面的濕潤性，所以SCL配戴後眼表淚膜Ⅰ級所占比例明顯少於非戴鏡正常眼，而RGPCL和Ortho-K CL配戴後與非戴鏡正常眼比較，淚膜無明顯變化（表2-15）。
戴鏡狀態下，SCL表面淚膜Ⅰ級的比例也明顯低於RG-PCL和Ortho-K CL，似乎淚膜更薄。
三種鏡片的鏡上淚膜50%左右均爲Ⅳ級（圖2-23，彩圖，表2-16），是因鏡上淚膜非常之薄，大約100μm，並不表示脂質等有形成分增多。
分析上述結果，科學規範地驗配CL應不會對眼表淚膜的質和量産生很大影響，與RGPCL和Ortho-K CL相比，SCL長期配戴後可能對淚膜有一定干擾效應。
表2-14 配戴接觸鏡前後BUT的變化（秒， X±s）前 ≤2年>2∼5年>5年FP SCL13.6±10.311.5±5.311.6±5.211.1±5.22.7330.045 RGPCL和Ortho-K CL14.3±10.313.6±5.313.2±5.20.505>0.05 表2-15 接觸鏡配戴後角膜表面淚膜形態分級（%）眼數ⅠⅡⅢⅣⅤ非戴鏡眼22816.470.011.81.80 SCL3346.274.818.10.90 RGPCL8016.171.09.73.20 Ortho-K CL14023.562.512.51.50 X2 =19.227P <0.05表2-16 戴接觸鏡時鏡上表面淚膜分級（%）眼數ⅠⅡⅢⅣⅤ SCL3340.914.527.354.23.1 RGPCL806.213.322.953.44.3 Ortho-K CL14021.49.719.449.50 X2 =11.099P <0.01謝培英