知识点3 配戴角膜接触镜与角膜氧的代谢
理论要求
1.掌握角膜氧供的来源和作用。
2.掌握透氧性和等效氧分压的概念。
3.了解影响氧供的因素。
氧气是角膜维持正常新陈代谢活动和结构完整性所必需的，如葡萄糖的新陈代谢（营养），葡萄糖供应能量给角膜内皮，角膜内皮主动维持角膜水分的平衡，保持角膜的透明性及功能。
（一）不戴镜时角膜的氧供
角膜氧来源于大气、睑结膜血管、角巩膜缘血管、房水（图1-5）。睁眼时角膜上皮的氧供主要来自于大气中的氧溶解到泪膜，小部分来源于角巩膜缘和睑结膜血管，氧气再被传送到角膜基质，角膜内皮的氧主要来源于房水，然后再到角膜基质。闭眼时，大气中的氧供中断，仅来自于睑结膜血管、房水、角巩膜缘血管。
图1-5 角膜不戴镜时的氧供
上述是不戴镜时角膜的氧供，配戴角膜接触镜后，泪液重新分布，分别在镜片前后各形成一层泪膜，角膜获得氧供的情况如下：睁眼时主要来自于大气，但是部分被镜片阻断，少部分来源于角膜缘血管、睑结膜血管、房水；闭眼时主要来自于角膜缘血管、睑结膜血管、房水（经过泪膜溶解后到达角膜的一部分被镜片阻断）。
（二）戴镜时角膜的氧供
配戴角膜接触镜后角膜获得氧气的途径主要有以下几个方面：
1.泪液排吸
空气中的氧气并不能直接参与角膜的代谢，而是以泪液为媒介间接地将氧气传递给角膜。通过瞬目可将镜片边缘含氧量高的泪液吸入镜片下供给角膜进行新陈代谢，被称为镜片的“排吸”作用。硬质镜片的排吸作用较强，每次瞬目泪液的更换率达15%～20%。软镜的泪液排吸作用较弱，每次瞬目泪液的更换率不足4%，故软镜更主要的是依赖泪液渗透来维持角膜氧供的。
2.泪液渗透
泪液渗透是含氧量高的泪液经过镜片的水通道渗透至角膜表面，软镜主要依赖这种途径来维持角膜氧供。软镜的水凝胶聚合材料有良好的亲水性，镜片外含氧量高的新鲜泪液可借助镜片中的水通道渗透至角膜表面。软镜的透氧能力与镜片水通道的数量、行程有关。镜片含水量多则水通道多，透氧性能好；镜片薄则水通道行程短，透氧性能好。故软镜的透氧能力与镜片的含水量呈正相关，与镜片的厚度呈负相关。
3.材料结合
材料结合是镜片材料与外界氧气结合，并传递给角膜，含有氟、硅成分的镜片具有比水凝胶软镜材料更好的透氧性能，这些镜片的透氧是靠镜片材料中的成分特异地与外界的氧气结合传递给角膜的。如透气硬镜（含氟、硅）、硅水凝胶镜等。
（三）评价角膜接触镜透气性的参数
1.透氧性（Dk）
评价角膜接触镜材料的透气性，是接触镜材料的内在物理属性，指接触镜材料在单位时间内允许氧气通过的能力。其中D为弥散系数，是气体分子在材料中运动的速度；k为溶解系数，是气体分子在材料中的溶解量，单位以cm2/s表示。镜片材料含水量越高，Dk值也越高；同时受温度影响，温度越高，Dk越大。
2.Dk/L（氧传导性）
Dk/L表示镜片的氧传导性。L为镜片厚度，单位为cm（厘米），以-3.00D接触镜片的中央厚度为计算标准。镜片的氧传导性为镜片材料的透氧性除以镜片的厚度（L）。镜片离体试验测试的氧传导性是指氧通过一定厚度特定镜片的实际速度，厚度越薄，透氧性越好；含水量增大，氧传导性也增大。
3.等效氧分压（EOP）
EOP表示配戴角膜接触镜后角膜面实际的氧分压，用来评价角膜接触镜在活体眼上的实际透氧性，不是物理常数，是与材料Dk值和镜片设计有关的生理度量。
通常将空气中的氧体积分数21%作为角膜可获得的最高标准，EOP最大值为21%。如果EOP为10.5%，只允许一半的大气氧到达角膜；如果EOP为7%，只允许30%左右的大气氧到达角膜。
由于不戴镜睡眠时角膜前氧水平为6%～7%，故通常认为6%为角膜的生理氧临界，即当戴角膜接触镜时，无论睁眼还是闭眼，角膜前的氧水平低于6%就破坏了角膜正常的生理状态。
（四）缺氧角膜的变化
缺氧会影响角膜各层的结构和功能，因此验配角膜接触镜需要在随访中检查缺氧的体征，包括上皮微囊、基质水肿（条纹褶皱）、内皮空泡多形变、角膜触觉阈值增加（敏感度降低）、新生血管等（详见项目七：接触镜配戴对眼睛的影响）。
（五）影响角膜氧供的因素
（1）海拔高度 海拔增高，氧分压下降，角膜获得的氧气减少。
（2）配戴角膜接触镜 接触镜直接影响角膜与大气之间的气体交换，其影响程度与镜片材料、厚度、配适状况等有关。