방수/생산
기전
방수는 섬모체 돌기 모세혈관의 혈장으로부터 유래하며 방수의 여러 성분은 후방에 도달하기 위하여 섬모체 돌기의 3층 즉 모세혈관벽, 간질 그리고 상피를 통과해야만 한다. 이 조직들을 통과하기 위한 기본적인 장벽은 세포막과 junctional complex이며, 아래의 세 가지 기전 중 한 가지에 의해서 방수의 구성 물질이 이를 통과한다.
방수의 형성에 이 세 가지 기전이 어느 정도씩 기여하는지 알려져 있지는 않다. 방수는 후방에서 쉴렘관으로 통과하는 과정에 섬모체, 홍채, 수정체, 유리체, 각막 및 섬유주와 접촉한다. 이 과정에서 이들 조직과 충분한 확산에 의한 교환이 발생하여 전방의 방수는 후방의 방수보다 혈장과 더 유사하게 된다. 방수는 주위 조직에 포도당, 아미노산, 산소 및 칼륨을 공급하고, 이산화탄소, lactate 및 pyruvate를 제거한다.
분비 (능동 운반)
전기화학적 차이에 의해 물질이 세포막을 이동하는 에너지 의존성의 과정이다. 섬모체 상피를 통한 일정한 용질의 능동 운반은 방수의 생성에 가장 중요한 과정으로 알려져 있다. 크기가 큰 물질이나 강한 극성을 띠는 물질의 세포막을 통한 이동이 이 과정을 통한다. 어떤 이온들이 무색소 상피를 통해서 운반되는가는 확실하지 않지만 나트륨, 염소 그리고 중탄산 이온 등이 알려져 있다. 섬모체 상피에 대한 전기생리학적 연구에 의하면 경상피 전위차와 단회로 전류는 나트륨 이온과 중탄산 이온에 의존한다.
이 가설은 막에 고정 되어 있는 ouabain에 반응하는 Na+/K+ ATPase 가 많은 종의 무색소상피 에서 발견되는 것으로 뒷받침된다. 이 Na+/K+ ATPase 는 무색소상피의 측면 interdigitation을 따라서 높은 농도로 존재한다[2]. 많은 보고들에 의하면 나트륨 이온이 주요한 이동체이며 이것보다는 적지만 염소 이온도 능동분비에 의해서 이동한다. 염소 이온은 pH와 나트륨 이온의 농도에 의해서 영향을 받는다. 많은 연구들에 의하면 중탄산 이온은 능동 분비에 의하여 이동하지 않는다고 하였으나 어떤 연구에서는 새로이 형성된 후방의 방수에 풍부한 양의 중탄산 이온이 존재한다고 하였다. 탄산탈수효소는 섬모체 색소상피와 무색소상피의 핵막과 세포질에 존재하며 이산화탄소 (CO2) 와 물 (H2O) 이 중탄산과 수소 이온으로 분해되도록 한다. 어떤 학자들은 탄산탈수효소가 세포내 완충계를 위해 수소나 중탄산 이온을 공급하여 방수 생성에 간접적으로 작용한다고 주장하였으나 증명되지는 않았다.
초여과
압력이 가해진 상태에서 보통 때보다 여과가 증가된 현상이다. 물과 수용성 물질들의 세포막을 통한 이동이 초여과를 통해 이루어지며, 세포막의 단백질에 존재하는 미세창을 통과하는 과정에서 물질의 크기와 극성에 의해 영향을 받으며 압력 차이와 삼투압 차이로 이동이 일어난다.
혈장으로부터 후방으로 수분의 이동에 있어서 초여과는 방수 생성의 70% 정도를 분담하는 것으로 생각되었다. 섬모체에서 수분의 이동은 모세혈관압과 안압간의 수압의 차이에 의해 이루어지며, 혈장과 방수간의 교질 삼투압의 차이에 의해서 제한된다. 섬모체 돌기의 조직공간 내에는 교질의 농도가 높기 때문에 수분이 혈장으로부터 섬모체의 기질로 이동하는 것을 촉진시키는 한편, 후방 방수의 교질 농도는 대단히 낮으므로 수분이 교질 삼투압에 의해 후방으로 이동하는 것을 방해한다. 소수의 학자들이 초여과 가 방수생성의 대부분을 맡는다고 주장하였으나，수분을 후방으로 이동시키는 섬모체-모세혈관과 후방 간의 수압차가 역으로 후방에서 섬모체 혈관 방향으로 유도하는 큰 삼투압 차이를 극복할 수 있을지는 확실하지 않다. 그러므로 초여과는 모세혈관에서 섬모체 실질로의 수분이동은 돕지만 실질에서 후방으로의 수분이동에는 다른 기전이 작용하는 것으로 보인다[3].
확산
지용성 물질은 세포막 양쪽의 농도 차이에 비례하여 세포막의 지질 성분을 통하여 이동한다.
속도
사람에서 방수 생산의 속도는 측정 방법에 따라 약간의 차이가 있지만 대체로 매 분당 1~3㎕ 정도이다[4][5]. 많은 요인들이 방수 생산 속도에 영향을 준다. 안압의 상승이 방수 생성을 감소시킨다고 생각되어 왔으며 이를 가성 유출 (pseudofacility) 이라 하였다. 그러나 최근 연구에 의하면 방수 생산은 비교적 안압에 영향을 받지 않는 것으로 보이며, 장기간의 안압의 상승은 방수 생산의 속도에 영향이 거의 없다고 하였다. 정상 성인에서 방수 생산은 늦은 아침에 가장 맣으며 밤중에 가장 적은 것으로 알려져 있다[6]. 방수 생산은 나이가 많아짐에 따라 감소하지만 감소량은 10년에 2% (0.06㎕/min) 정도로 크지 않다[7]. 생산은 당뇨병 환자에서 감소하고 수면 중에는 약 45~50% 정도 감소하며 홍채섬모체염이 있는 경우에도 감소한다.
측정
참고
- ↑ 녹내장 개정 7판, 2023 (한국 녹내장 학회, 최신 의학사)
- ↑ Lütjen-Drecoll E et al. Carbonic anhydrase distribution in the human and monkey eye by LM and EM. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1983;220(6):285-91. 연결
- ↑ Brubaker RF. The physiology of AH formation In: Drance SM and Neufeld AH, ed. Glaucoma Applied Pharmacology and Medical Treatment. New York, Grune & Stratton, 1984, pp.37-8.
- ↑ Brubaker RF. Measurement of aqueous flow by fluorophotometry. In: Ritch R, Shields MB, Krupin T, editors. The Glaucomas . St. Louis: Mosby; 1989. pp. 337-44.
- ↑ Delamere NA. Ciliary Body and Ciliary Epithelium. Adv Organ Biol. 2005 Jan 1;10:127-148. 연결
- ↑ Reiss GR et al. AH flow during sleep. IOVS. 1984 Jun;25(6):776-8. 연결
- ↑ Brubaker RF. The flow of AH in the human eye. Trans Am Ophthalmol Soc. 1982;80:391-474. 연결