Download PDF
Klin Monbl Augenheilkd 2011; 228(2): 104-108
DOI: 10.1055/s-0029-1246040
Übersicht

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Physiologie der Kammerwasserproduktion sowie der Tagesdruckschwankungen und deren Bedeutung für das Glaukom

Physiology of Aqueous Humor Formation, Diurnal Fluctuation of Intraocular Pressure and its Significance for GlaucomaK. Göbel1 , F. Rüfer2 , C. Erb1
  • 1Abteilung für Augenheilkunde, Schlosspark-Klinik
  • 2Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
Further Information

Publication History

Eingegangen: 21.12.2010

Angenommen: 13.1.2011

Publication Date:
15 February 2011 (online)

Also available at
   Permissions and Reprints
Preview

Zusammenfassung

Im menschlichen Auge besteht ein Gleichgewicht zwischen der Produktion des Kammerwassers sowie dessen Abfluss. Der Augeninnendruck wird somit über verschiedene Mechanismen in einem Gleichgewicht gehalten. Die Bildung des Kammerwassers erfolgt durch das nicht pigmentierte Ziliarkörperepithel. Zu einem überwiegenden Anteil (80 %) geschieht dies durch aktive Sekretion, zu etwa 5 % durch Diffusion und zu 15 % über Ultrafiltration. Der normale Augeninnendruck beträgt 15 ± 3 mmHg, die normalen Tagesdruckschwankungen bei 5 mmHg. Der Kammerwasserabfluss erfolgt über den trabekulären und zu einem geringen Teil über den uveo-skleralen Abfluss. Bei Glaukompatienten ist dieses Gleichgewicht gestört, sodass zu hohe Augeninnendruckwerte bzw. zu hohe Augeninnendruckschwankungen resultieren können. Dies führt zu den bekannten Schäden mit Untergang der retinalen Ganglienzellen und folgenden Gesichtsfeldausfällen. In der Behandlung von Glaukompatienten sind eine Tagesdruckanalyse zur Erfassung des jeweiligen Druck-Typs und Erfassung der Augendruckschwankungen sowie der zeitlichen Bestimmung der maximalen Augendruckwerte sinnvoll. Nur so kann eine optimale Therapie für den Patienten eingeleitet werden und das Fortschreiten der Erkrankung verhindert bzw. verlangsamt werden.

Abstract

In the human eye there is a balance between production of aqueous humor as well as its drainage. The intraocular pressure is held through different mechanisms in a stable balance. The aqueous humor is secreted by the ciliary epithelium lining the ciliary processes. Three physiological processes contribute to the formation and chemical composition of the aqueous humor: diffusion (5 %), ultrafiltration (15 %) and active secretion (80 %). The normal intraocular pressure amounts to 15 ± 3 mmHg, the normal diurnal fluctuation 5 mmHg. Aqueous humor leaves the eye by passive bulk flow via two pathways: the trabecular route and the uveoscleral route. In glaucoma patients this balance is disturbed resulting in individual high intraocular pressure or, respectively, high diurnal fluctuations. This leads to loss of retinal ganglion cells and visual field loss. As a recommendation for glaucoma patients it is useful to construct diurnal intraocular pressure curves to evaluate the ”type of pressure” and to determine the diurnal fluctuations or, respectively, the time of the pressure maxima. With this knowledge, treatment of glaucoma patients can be managed in a more individualised manner and it seems to slow down the progress of the disease better than by merely reducing the intraocular pressure.

Schlüsselwörter

Glaukom - Augeninnendruck - Tagesdruckschwankung

Key words

glaucoma - intraocular pressure - circardian fluctuation

Literatur

  • 1 Millar C, Kaufman P L. Aqueous humor: secretion and dynamics. In Tasman W, Jaeger E A, (eds) Duane’s foundations of clinical ophthalmology,. Philadelphia: Lippincott-Raven; 1995
    Search in Google Scholar
  • 2 Fine B S, Zimmermann L E. Light and electron microscopic observations on the ciliary epithelium in man and rhesus monkey.  Invest Ophthalmol. 1963b;  2 105
    Search in Google Scholar
  • 3 Gabelt B T, Kaufman P L. Aqueous humor hydrodynamics. In: Kaufman P L, Alm A, (eds) Adler’s physiology of the eye. St. Louis: Mosby; 2003: 237-289
    Search in Google Scholar
  • 4 Berggreen L. Direct observations of secretory pumping in vitro oft he rabbit eye ciliary process.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1964;  3 266-272
    Search in Google Scholar
  • 5 Cole D F. Secretion of aqueous humor.  Exp Eye Res. 1977;  25 161-176
    Search in Google Scholar
  • 6 Raviola G, Raviola E. Intercellular junctions in the ciliary epithelum.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1978;  17 958-991
    Search in Google Scholar
  • 7 Worthen D M. Scanning electron microscopic study of the interior of Schlemm’s canal in the human eye.  Am J Ophthalmol. 1972;  74 (1) 35-40
    Search in Google Scholar
  • 8 Tenner A, Jaeger W, Koch W. Demonstration of aqueous veins through injection of fluorescein into the anterior chamber in rabbits.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 1974;  164 (5) 628-632
    Search in Google Scholar
  • 9 Bill A, Phillips C l. Uveoscleral drainage of aqueous humour in human eyes.  Exp Eye Res. 1971;  12 (3) 275-281
    Search in Google Scholar
  • 10 Gabelt B AT, Kaufman P L. Aqueous Humor Hydrodynamics. In Adlers’s Physiology of the Eye.. 10th edition. 2003: 237-289
    Search in Google Scholar
  • 11 Erb C, Nau-Staudt K, Flammer J et al. Ascorbic acid as a free radical scavenger in porcine and bovine aqueous humour.  Ophthalmic Res. 2004;  36 38-42
    Search in Google Scholar
  • 12 Goldmann H. Out-flow pressure, minute volume and resistance of the anterior chamber flow in man.  Doc Ophthalmol. 1951;  5 – 6 278-356
    Search in Google Scholar
  • 13 Ericson L A. Twenty-four hourly variations of the aqueous flow; examinations with perilimbal suction cup.  Acta Ophthalmol. 1958;  37 (Suppl 50) 1-95
    Search in Google Scholar
  • 14 Reiss G R, Lee D A, Topper J E et al. Aqueous humor flow during sleep.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1984;  25 776-778
    Search in Google Scholar
  • 15 Martin X D. Glaucoma Therapy. Seattle: Hogrefe&Huber; 1996
    Search in Google Scholar
  • 16 Frampton P, Da Rin D, Brown B. Diurnal variation of intraocular pressure and the overriding effects of sleep.  Am J Optom Physiol Opt. 1987;  64 (1) 54-61
    Search in Google Scholar
  • 17 Brown B, Morris P, Muller C et al. Fluctuations in intra-ocular pressure with sleep: I. Time course of IOP increase after the onset of sleep.  Ophthalmic Physiol Opt. 1988;  8 (3) 246-248
    Search in Google Scholar
  • 18 Liu J H, Kripke D F, Hoffman R E et al. Nocturnal elevation of intraocular pressure in young adults.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998;  39 2707-2712
    Search in Google Scholar
  • 19 Realini T, Weinreb R N, Wisniewski S R. Diurnal Intraocular Pressure Patterns are Not Repeatable in the Short Term in Healthy Individuals.  Ophthalmology. 2010;  117 1700-1704
    Search in Google Scholar
  • 20 Erb C. Gibt es neuronale Regelkreise für die Steuerung des Augeninnendruckes?. In: Erb C, Arend O, (Hrsg) Neuronale Konzepte beim Glaukom. Bremen: Uni-Med Verlag; 2005: 94-100
    Search in Google Scholar
  • 21 Thieme H. Dynamik der Kammerwasserbildung und der Abflusswege. In (Hrsg) Erb C Chronobiologie beim Glaukom,. Amsterdam: Excerpta Medica; 2006
    Search in Google Scholar
  • 22 Pissarello C. Giorn R accad di med Torino 1914; 77: 61–68. 
  • 23 Feigenbaum A. Klin Monatsbl Augenheilkd 1928; 80: 577–595. 
  • 24 Köllner H. Arch Augenheilkd 1916; 81: 120–142. 
  • 25 Drance S M. The significance of the diurnal tension variations in normal and glauco-matous eyes.  Arch Ophthalmol. 1960;  64 494
    Search in Google Scholar
  • 26 Wilensky J R. Diurnal variations in intraocular pressure.  Trans Am Ophthalmol Soc. 1991;  89 757-790
    Search in Google Scholar
  • 27 Davanger M. The difference in ocular pressure in the two eyes of the same person.  Acta Ophthalmol. 1965;  43 299
    Search in Google Scholar
  • 28 Katavisto M. The diurnal variations of ocular tension in glaucoma.  Acta Ophthalmol. 1964;  Suppl 78 130
    Search in Google Scholar
  • 29 David R, Zangwill L, Briscoe D et al. Diurnal intraocular pressure variations: an analysis of 690 diurnal curves.  Br J Ophthalmol. 1992;  76 280-283
    Search in Google Scholar
  • 30 Gherghel D, Hosking S L, Orgül S. Autonomic nervous system, circadian rhythmus, and primary open-angle glaucoma.  Surv Ophthalmol. 2004;  49 491-508
    Search in Google Scholar
  • 31 Drance S M. Diurnal variation of intraocular pressure in treated glaucoma: significance in patients with chronic simple glaucoma.  Arch Ophthalmol. 1963;  70 302-311
    Search in Google Scholar
  • 32 Hughes E, Spry P, Diamond J. 24-hour Monitoring of Intraocular Pressure in Glaucoma Management: A Retrospective Review.  J of Glaucoma. 2003;  12 232-236
    Search in Google Scholar
  • 33 Siedler-Hueguenin E. Die Späterfolge der Glaukombehandlung.  Beitr Z Augenheilkd. 1898;  32 1-97
    Search in Google Scholar
  • 34 Maslenikow A. Über Tagesschwankungen des intraokularen Druckes bei Glaukom. Berichte über die Verhandlungen der Gesellschaft der Moskauer Augenärzte.  Z Augenheilkd. 1904;  11 564
    Search in Google Scholar
  • 35 Thiel R. Die physiologischen und experimentell erzeugten Schwankungen des intraokulären Druckes im gesunden und glaukomatösen Auge.  Arch Augenheilkd. 1925;  96 331
    Search in Google Scholar
  • 36 Weiss A. Vestn Oftal 1931; 14: 93. 
  • 37 Langley D, Swanljung H. Ocular tension in glaucoma simplex.  Br J Ophthalmol. 1951;  35 445
    Search in Google Scholar
  • 38 Hager H. Die Behandlung des Glaukoms mit Miotika. Stuttgart: Enke; 1958
    Search in Google Scholar
  • 39 Sacca S C, Rolando M, Macri A et al. Fluctuations of intraocular pressure during the day in open-angle glaucoma, normal-tension glaucoma and normal subjects.  Ophthalmologica. 1998;  212 115-119
    Search in Google Scholar
  • 40 Löhlein. Druckkurve des glaukomatösen Auges.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 1922;  77 Beilage 1
    Search in Google Scholar
  • 41 Sampaolesi R. Value of semiologic methods used for early diagnosis of simple chronic glaucoma.  Bull Soc Ophtalmol Fr. 1967;  67 371-378
    Search in Google Scholar
  • 42 Flammer J, Eppler E, Niesel P. Quantitative perimetry in the glaucoma patient without local visual field defects.  Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1982;  219 92-94
    Search in Google Scholar
  • 43 Gonzalez I, Pablo L E, Pueyo M et al. Assessment of diurnal tensional curve in early glaucoma damage.  Intern Ophthalmol. 1997;  20 113-115
    Search in Google Scholar
  • 44 Asrani S, Zeimer R, Wilensky J et al. Large diurnal fluctuations in intraocular pressure are an independent risk factor in patients with glaucoma.  J Glaucoma. 2000;  9 134-142
    Search in Google Scholar
  • 45 Nouri-Mahdavi K, Hoffman D, Coleman A L et al. Predictive factors for glaucomatous visual field progression in the Advanced Glaucoma Intervention Study.  Ophthalmology. 2004;  111 1627-1635
    Search in Google Scholar
  • 46 Triyoso D H, Good T A. Pulsatile shear stress leads to DNA fragmentation in human SH-SY5Y neuroblastoma cell line.  J Physiol. 1999;  515 355-365
    Search in Google Scholar
  • 47 Heijl A, Leske M C, Bengtsson B et al. Reduction of intraocular pressure and glaucoma progression: results from the Early MANIFEST Glaucoma Trial.  Arch Ophthalmol. 2002;  120 1268-1279
    Search in Google Scholar
  • 48 Jonas J B, Budde W, Stroux A et al. Single intraocular pressure measurements and diurnal intraocular pressure profiles.  Am J Ophthalmol. 2005;  139 1136-1137
    Search in Google Scholar
  • 49 Grignolo F M, Bongioanni C, Boles Carenino B. Der intraokulare Druck bei psychischem Streß.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 1977;  170 562
    Search in Google Scholar
  • 50 Sauerborn G, Schmitz M, Franzen U et al. Stress and intraocular pressure in myopes.  Psychol Health. 1992;  6 61
    Search in Google Scholar
  • 51 Brody S, Erb C, Veit R et al. Intraocular pressure changes: the influence of psychological stress and the Valsalva maneuver.  Biological Psychology. 1999;  51 43
    Search in Google Scholar
  • 52 Draeger J, Winter R. Entwicklung und Anwendung eines neuen Selbsttonometers.  Spektrum Augenheilkd. 1998;  12 7-9
    Search in Google Scholar
  • 53 Chew G S, Sanderson G F, Molteno A C. The pressure phosphene tonometer – a clinical evaluation.  Eye. 2005;  19 683-685
    Search in Google Scholar
  • 54 Meyer M W, Gockeln R, Hoy L et al. Comparison of intraocular pressure measurements with the digital tonometer TGDc-01 „PRA” and the Goldmann applanation tonometer.  Ophthalmic Res. 2004;  36 250-254
    Search in Google Scholar
  • 55 Faschinger C, Mossböck G. Kontinuierliche 24-h-Aufzeichnung von Augendruckschwankungen mittels drahtlosem Kontaktlinsensensor TriggerfishTM.  Ophthalmologe. 2010;  107 918-922
    Search in Google Scholar

Katja Göbel

Abteilung für Augenheilkunde, Schlosspark-Klinik

Heubnerweg 2

14059 Berlin

Phone: ++ 49/30/32 64 12 58

Fax: ++ 49/30/32 64 12 57

Email: katjagoebel33@yahoo.de