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Anatomie de la cornée

   
 

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La cornée représente le 1er dioptre du système optique oculaire, l’obtention d’une image nette rétinienne nécessite la transparence absolue et un pouvoir réfractif approprié de la cornée. Elle est avasculaire à l’état normal.

Généralités et rapports :

1- Forme : de face, la cornée apparaît légèrement elliptique à grand axe horizontal (11 à 12,5 mm) et à axe vertical plus faible (10 à 11,5 mm).

2- Rayon de courbure : le rayon de courbure de la face antérieure est en moyenne de 7,8 mm, la face postérieure est plus courbe (R=6,5 mm). On le mesure grâce au kératomètre.

3- Epaisseur : l’épaisseur de la cornée augmente du centre (0,52 mm) vers la périphérie pour atteindre 0,7 au limbe. Elle augmente durant le sommeil du faite de l'hypoxie relative secondaire à l'occlusion palpébrale prolongée. Elle est mesurée par le pachymètre à ultrasons.

4- Pouvoir réfractif : le pouvoir réfractif est environ de 42 dioptries et représente donc à lui seul les 2/3 du pouvoir optique total de l’œil.

5- Surface : elle représente seulement 7 % de la surface de la sphère oculaire humaine.

6- Rapports : (Fig.1)

La face antérieure est recouverte par le film lacrymal par son intermédiaire elle est en contact avec la face postérieure des paupières lors de l’occlusion palpébrale.

La face postérieure, concave, constitue la limite externe de la chambre antérieure et le toit de l’angle iridocornéen. Elle est toujours en contact avec l’humeur aqueuse.

La circonférence de la cornée est en rapport avec la conjonctive, la Tenon, l’épisclère et la sclère.

Anatomie microscopique de la cornée :

Sur le plan histologique la cornée est composée de 5 couches parallèles entre elles : l’épithélium et le film lacrymal précornéen, la membrane de Bowman, le stroma, la membrane de Descemet et l’endothélium (Fig.2).

Film lacrymal précornéen : il est indispensable à l’épithélium de par ses fonctions métaboliques et optiques. Il est constitué de 3 phases (Fig.3):

Phase mucoïde constituée par les sécrétions des cellules caliciformes de la conjonctive.

Une phase intermédiaire aqueuse sous la dépendance des glandes lacrymales principale et accessoires.

Une phase superficielle lipidique sécrétée par les glandes du bord libre palpébral.

Epithélium :

Représente 10 % de l'épaisseur totale de la cornée. C’est un épithélium pavimenteux stratifié. Il est composé de trois assises cellulaires : basale, intermédiaire et superficielle (Fig.4).

L'assise basale : C'est une assise monostratifiée, faite de larges cellules où les mitoses y sont fréquentes. Ces cellules reposent sur une fine membrane basale qui est indissociable de l'épithélium qui la sécrète.

L'assise intermédiaire : Elle comporte 2 ou 3 couches de cellules polyédriques, 4 ou 5 en périphérie cornéenne avec d'importantes jonctions (desmosomes) les reliant entre elles et aux cellules basales.

L'assise superficielle : Elle est constituée de 2 couches de cellules longues et fines, d'autant plus plates qu'elles deviennent plus superficielles. Elles sont caractérisées par la présence de microvillosités (Fig.5) en leur surface augmentant la surface d’échange avec le film lacrymal. Ces cellules finissent par desquamer.

A côté de ces cellules épithéliales l'histologie met en évidence des lymphocytes, et en périphérie cornéenne des mélanocytes et des cellules de Langerhans considérées comme des histiocytes.

Membrane de Bowman :

La membrane de Bowman sépare l’épithélium du stroma cornéen. Elle est acellulaire, formée de fibrilles de collagène intriquées sans aucune orientation et sans périodicité franche.

Stroma cornéen :

Le stroma cornéen mesure environ 500 µm d'épaisseur et représente à lui seul les 9/10' de la cornée. Il est composé de lamelles de collagène entre lesquelles se trouvent des fibrocytes cornéens ou kératocytes, et de la substance fondamentale.

Les lamelles de collagène sont parallèles les unes aux autres, et parallèles à la surface cornéenne, et dans chaque lamelle, les fibrilles constitutives sont toutes parallèles entre elles. Chacune de ces fibrilles représente la résultante de l'assemblage de protofibrilles parallèles entre elles et surtout parfaitement équidistantes, assurant la transparence de la cornée (Fig.6).

Les kératocytes : sont des cellules de type conjonctif, plates, s'étendant parallèlement aux lamelles de collagène avec de multiples expansions rentrant en contact avec celles des kératocytes avoisinants (Fig.7). Leurs propriétés fondamentales sont la biosynthèse des mucopolysaccharides et la biosynthèse du collagène.

Substance fondamentale : Elle occupe tout l'espace compris entre les fibres de collagène et les cellules cornéennes. Elle assure la cohésion des fibres de collagène et est responsable de leur espacement strictement ordonné et à ce titre joue un rôle fondamental dans la transparence cornéenne. Elle comporte des mucopolysaccharides et est riche en eau.

Membrane de Descemet :

Membrane basale transparente de l'endothélium cornéen qu'elle sépare du stroma cornéen, la membrane de Descemet est une membrane amorphe, élastique. Elle est constituée de fibrilles de collagène de petit diamètre réparties dans une matrice glycoprotéique. Les fibres collagènes du stroma postérieur sont entremêlées avec celles de la Descemet.

Endothélium cornéen :

L'endothélium cornéen comporte une couche cellulaire formée d'environ 500 000 cellules plates, hexagonales, tapissant la face postérieure de la cornée et donc directement au contact de l'humeur aqueuse (Fig.8). La richesse cellulaire diminue avec l'âge au profit d'une augmentation du diamètre cellulaire et d'un aplatissement sans possibilité de renouvellement direct par mitose. En plus des fonctions de synthèse, l'endothélium assure un rôle de barrière en réglant les échanges entre le stroma et l'humeur aqueuse, et un rôle de transport actif indispensable aux propriétés de déturgescence cornéenne support de la transparence cornéenne.

Limbe scléro-cornéen :

Le limbe scléro-cornéen constitue la zone de transition entre la périphérie cornéenne transparente et la sclère opaque. Le limbe scléro-cornéen joue un rôle fondamental au niveau de la nutrition et du métabolisme de la cornée périphérique grâce à la richesse de sa vascularisation. Les membranes de Bowman et de Descemet disparaissent à son niveau.

Innervation de la cornée :

La cornée est très richement innervée (représente un des tissus les plus sensibles de l'organisme), elle reçoit une innervation sensitive à partir des branches des nerfs ciliaires, qui pénètrent la cornée au niveau du stroma pour constituer un plexus sous-épithélial envoyant des branches entre les cellules épithéliales.

Physiologie de la cornée

Composition biochimique

La cornée est caractérisée par sa forte hydrophilie dont le maintien à un taux constant assure la transparence cornéenne.

Eau :

Elle représente 75 à 80 % du poids total du stroma ; ces mouvements dépendent des forces mécaniques ou osmotiques. Elle est très importante car toute modification de l'hydratation retentie sur la transparence de la cornée.

Protéines :

Il en existe plusieurs types :

- Protéines solubles : représentent environ 20 % du poids sec du stroma. Il s'agit de l’albumine, la sidérophiline, les globulines et du collagène soluble.

- Glycoprotéines : le collagène représente l'élément essentiel du stroma cornéen dont il représente entre 70 et 75 % du poids sec. Il est synthétisé par le kératocyte et il a une structure fibrillaire. Les fibrilles se regroupent pour former des lamelles de collagène disposées parallèlement les unes aux autres et parallèlement à la surface cornéenne. On en trouve entre 200 et 250 empilés, leur nombre va en croissant du centre vers la périphérie.

Protéoglycanes :

Ou mucopolysaccharides représentent environ 1 % du poids sec du stroma. 65 % sont des kératanes-sulfate, le reste constitué de chondroïtine-sulfate. Leur rôle est de remplir l'espace entre les cellules et le collagène de façon à maintenir l'organisation régulière des fibrilles ; et intervenir dans les mécanismes d'hydratation de la cornée. En effet, elles sont responsables de la pression d'imbibition qui provoque l'entrée d'eau dans le stroma.

Enzymes :

Outre les systèmes enzymatiques nécessaires à la vie de la cellule, l'épithélium est riche en acétylcholine et en enzymes catalysant sa production ; l'acétylcholine interviendrait dans la sensibilité cornéenne, comme médiateur au niveau de l'innervation cornéenne.
 

Ions:

Le stroma est surtout riche en sodium alors que l'épithélium est riche en potassium. Les bicarbonates représentent entre 25 et 35 mEq/kg H2O.

Glucose :

L’épithélium est plus riche en glucose et en glycogène. Celui-ci provient des larmes et surtout de l'humeur aqueuse.

Propriété physique et physico-chimique de la cornée :

Rôle mécanique

La cornée joue avec la sclérotique un rôle essentiel dans le maintien de l'armature du globe oculaire. Elle intervient ainsi dans la résistance de l'œil à la pression intraoculaire et contre les agressions externes.

Fonction optique :

La cornée a pour fonction essentielle la réfraction et la transmission de la lumière. On distingue habituellement 2 zones dans la cornée :

- une zone centrale, légèrement décalée en bas et en dedans, d'un diamètre de 4 mm environ, ayant l'aspect d'une calotte sphériques régulières. C'est au niveau de cette zone que les propriétés optiques sont les meilleures ;

- une zone périphérique, qui montre un aplatissement beaucoup plus abrupt en nasal.

Propriétés optiques :

Transmission de la lumière : la cornée transmet les longueurs d'onde comprises entre 300 et 2500 nm. Cette transmission est nulle au-dessous de 300 nm.

Diffusion : une cornée humaine desséchée transmet 88,5 % de la lumière incidente, la perte est principalement due à un phénomène de diffusion. Ce phénomène est faible dans une cornée normale.

Réflexion : La qualité de la réflexion et surtout liée à la régularité de la surface épithéliale et à la présence d'un film lacrymal normal.

Réfraction : la cornée se comporte comme une lentille Convergente. Sa puissance et de 47 dioptries pour la face antérieure et de -5 dioptries pour la face postérieure, ce qui donne une puissance totale de 42 dioptries. L'indice de réfraction du stroma et de 1,377.

Transparence cornéenne

Caractéristique importante de la cornée indispensable au bon fonctionnement optique de l'oeil. Ses facteurs sont multiples :

Structure du collagène : l'architecture particulière du collagène (fibrilles, fibres et lamelles) est l'un des facteurs les plus importants de transparence, de même que la taille des fibrilles qui est inférieure à la longueur d'onde de la lumière.

Rôle des protéoglycanes : elles contribuent à maintenir un espace fixe entre les fibrilles de collagène, de part leur propriétés chimiques et électrostatiques.

Absence de vascularisation : elle serait due à la compacité du stroma qui empêche la progression des vaisseaux dans la cornée normale.

Pauvreté en cellules du stroma : le nombre et l'aspect des kératocytes réduit l'interférence avec la lumière qui traverse la cornée.

Régulation de l'hydratation :

A l'état normal, la cornée maintient une épaisseur constante et demeure transparente ; elle doit lutter en permanence contre l'imbibition hydrique, c'est l'état de déturgéscence.

L'action de l'épithélium dans la déturgéscence est minime, il réduit l'évaporation et diminue l'absorption des fluides à partir des larmes.

L'endothélium par contre joue un rôle très important dans la déturgéscence. il fonctionne comme une pompe active grâce à la pompe Na+/K+ ATPase. cette dernière expulse le Na+ dans l'humeur aqueuse et libère le K+ dans la cellule endothéliale ce qui crée un gradient osmotique assurant la déturgéscence du stroma puisque l'eau suit les mouvement du Na+.

Les mouvements ioniques génèrent aussi une différence de potentielle environs 500 mV entre le milieu intra et extracellulaire endothélial. Les mouvement de l'ion bicarbonates (HCO3-) sont responsables de la polarisation négative de la face postérieure de l'endothélium. Ce qui intervient aussi dans le phénomène de déturgéscence.

Nutrition de la cornée :

La cornée est avasculaire, elle reçoit son apport nutritif du limbe, des larmes et de l'humeur aqueuse.

La vascularisation limbique assure la nutrition de la périphérie de la cornée.

Les échanges se font avec les larmes à travers les cellules épithéliales qui réalisent une barrière imperméable aux substance hydrosolubles, perméable aux substances liposolubles.

La voie trans-endothéliale assure le passage des éléments à partir de l'humeur aqueuse selon un mode passif n'utilisant pas d'énergie ou selon un mode actif qui lutte contre le gradient osmotique et utilisant de l’énergie. Ce mode actif est surtout utilisé pour apporter le glucose à la cornée.

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Fig.1: rapports de la cornée

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig2.: Couches Histologiques de la cornée

 

Fig.3: Structure du film lacrymal

 

 

 

 

 

 

 

Fig.4: Épithélium cornéen

 

 

 

 

Fig.5: Microvillosités de la surface épithéliale

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.6: Architecture du stroma cornéen

 

 

 

 

 

Fig.7: aspect des kératocytes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.8: Endothélium cornéen