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Le segment antérieur
Anne Faucher, MD, FRCSCUniversité de Sherbrooke
Août 2002
La conjonctive
Conjonctive: fonctions
Membrane protectricePermet mouvements libres de l’œilRéservoir pour larmesSécrète mucineContient tissu immun et système anti-bactérien
Conjonctive: anatomie
S’étend du limbe à la jonction muco-cutanée:
PalpébraleCul-de-sacBulbaire
Conjonctive: anatomie
3 cul-de-sac:Maintenus par fibres provenant des MEO
1 pli nasal:Fibres vont au plssemi-lunaire et caroncule
Pli semi-lunaireRepli en croissant de la conjonctive nasaleComme un fornix tourné à l’enversPeut contenir:
CartilageGraisseMélanocytes
CaronculeMasse de tissu mou couleur chairAspect médian fente palpébrale15 à 20 poils avec glandes sébacéesAcini de glandes lacrymales, lobules de graisse, fibres de muscle lisse et cartilage possibles
Jonction muco-cutanéeTransition abrupte entre:
Épithélium pavimenteux stratifié kératinisé de la peau etÉpithélium non-kératinisé de la conjonctive
Ligne de lipides
Conjonctive palpébraleFermement adhérente au tarse‘Groove sub-tarse’
Cryptes de Henle
Glandes lacrymales accessoires:
Krause: fornixWolfring: au-dessus et dans tarse
Conjonctive bulbaire
Plus lisseMoins adhérente
Palissades de Vogt
Au limbeCrêtes irradiant de la cornée: réseau de crêtes épithéliales et de condensations stromalesPeuvent retenir petits CE
Conjonctive: histologie
2 grandes composantes:Épithélium:
Contient cellules à gobelet
Substancia propria
Épithélium conjonctival
Épithélium cylindrique, stratifié, non-kératinisé
2 à 5 cellules a/n palpébral6 à 9 a/n bulbaire
Glycocalyx sur apex
Épithélium conjonctival
MB mince a/n bulbaireAutres cellules possibles dans espace supra-basal:
LymphocytesMélanocytesCellules Langerhans
Cellules à gobeletGlandes unicellulairesSecrètent mucineOrigine inconnueSeules ou en groupes‘Tight junctions’ avec cellules épithéliales
LimbeTransition entre:
Épithélium cylindrique stratifié non kératinisé de la conjonctive etÉpithélium pavimenteux stratifié non-kératinisé de la cornée
7 à 10 couches de cellules
Substancia propria
Tissu fibro-vasculaire sub-épithélialÉpaisseur variableAu limbe, se fusionne avec Ténon et épisclèreContient:
LymphocytesLymphatiques
Vascularisation de la conjonctive
Conjonctive palpébrale:Partage vascularisation avec paupières:
Artères dorsale, nasale, frontale, supra-orbitaire et lacrymale (branches de l’artère ophtalmique)
Branches faciale, temporale, superficielle et infra-orbitaire (branches de l’artère faciale)Drainage veineux:
Veine post-tarseVeine faciale antérieure et plexus ptérygoïde
Vascularisation de la conjonctiveConjonctive bulbaire:
Branches des ciliaires antérieures forment plexus marginal superficiel au limbeAnastomoses entre branche du plexus bulbaire et récurrentes de la paupièreVx sont superficielsDrainage veineux:
Plexus veineux épiscléral → plexus veineux intra-scléral
Drainage lymphatiqueRiche réseau qui se draine dans plexus épiscléralPlusieurs petits canaux irréguliers commencent à 1 mm du limbe: s’anastomosent pour former canaux collecteurs dans substancia propria profondeSe joignent aux lymphatiques de la paupière puis se drainent dans ganglions
Innervation
Plusieurs terminaisons libres provenant des nerfs:
LacrymalSupra-orbitaireSupra-trochléaireInfra-orbitaire (V1)
Sympathique et para-sympathique
Physiologie de la conjonctive
Carbohydrates, acides aminés et autres nutriments disponibles via vx conjonctivePeu de glycogène stockéMoins dépendante des voies oxydatives que la cornée
Métabolisme de la conjonctive
Activité élevée:GlycoliqueAcide tricarboxyacétiqueEnzymes chaîne respiratoire
Activité faible:Hexose monophosphate shunt
La cornée
Anatomie macroscopique1/6 de la tunique extérieure de l’œilCirculaire vue face postérieureOvale vue face antérieure:
proéminence des limbes supérieur et inférieur
Diamètres moyens:Horizontal: 12.6 (11- 12 mm)Vertical: 11.7 (9- 11 mm)
Anatomie macroscopiqueSurface postérieure plus sphérique que surface antérieure: cornée plus mince au centre
Centre = 520 µmPériphérie = 650 µm et plus
Principale surface réfractive de l’œil: ≈ 42 D (38 à 48 D)
Anatomie macroscopique
Surface antérieure non uniforme:
Zone optique centrale ≈sphériquePériphérie plus plate: plus en nasal qu’en temporal
Anatomie microscopiqueCornée est constituée
de 5 couches :1. Épithélium2. Membrane de
Bowman3. Stroma4. Membrane de
Descemet5. Endothélium
ÉpithéliumÉpithélium pavimenteux stratifié non-kératinisé: devient transitionnel puis conjonctival au limbe4 à 6 couches de cellulesReprésente 5 à 10% de l’épaisseur cornéenne (≈ 50 µm)Migration des cellules:
Vers la surfaceCentripète: cellules souches au limbe
Épithélium3 couches de cellules épithéliales:1. Superficielles:
microvilli et microplicae
2. ‘Wing cells’3. Cellules basales:
hémidesmosomes
Membrane basale
Épithélium
Cellules non-épithéliales: Histiocytes, macrophages, lymphocytes, mélanocytesCornée périphérique
ÉpithéliumMembrane plasmatique très glycosylée:
Adhésion inter-cellulaireAdhésion à la membrane basale
Molécules hydrophiles pénètrent mal l’épithélium:
Passent à travers ‘tight-junctions’ si < 500 daltons de masse
Doit être non-chargée pour bien pénétrer l’épithélium
Membrane de BowmanBande de fibrilles de collagène désorganisés: se fusionnent en postérieur avec stromaCollagène type I et V8 à 12 µmAcellulaire: ne peut se remplacerAttachée au stroma par des fibrilles de collagèneS’étend de limbe à limbe: dôme
Stroma
Constitue ≈ 90% de l’épaisseur cornéenneComposé de 3 éléments:1. Fibres de collagène2.Kératocytes3.Matrice extra-cellulaire
Stroma: collagèneType I (III (guérison), V, VI, VII, XII, XIV)Arrangement en lamelles:
S’étendent de limbe à limbeArrangement plus régulier en postérieurLamelles arrangées en angles les unes par rapport aux autres:
< 90° en ant. ≈ 90 ° en post.
Stroma: collagène
Transparence de la cornée due à:Arrangement des fibres de collagèneDiamètre moyen de chaque fibre de collagène et distance entre chaque fibre restent homogène:
< ½ de la longueur d’onde de la lumière visible (400 à 700 nm)
Stroma: kératocytesFibrocytes produisant du collagèneSituées entre les lamelles de collagène3 à 5 % du volume stromal‘Tight junctions’Maintien du collagène et de la matrice extra-cellulairePeuvent entrer dans une phase fibroblastiquesi blessure ou œdème aigu
Stroma: matrice extra-cellulaire
Composée de protéoglycans:Keratan sulfateChondroitin sulfateDecorin, Dermatan sulfate, Lumican
Très chargés:Probablement important pour garder distance assez constante de 60 µm entre les fibrillesCapacité d’œdème
Stroma: matrice extra-cellulaire
Métaloprotéinases:Enzymes responsables de la dégradation de la matrice extra-cellulaire et du collagèneMMP2: la seule trouvée dans cornée normaleInhibiteurs de protéinases présents
Membrane de DescemetMembrane basale sécrétée par l’endothélium≈ 10 ųmCollagène type IVComposée:
Couche antérieure bandée: in uteroCouche postérieure non-bandé: s’épaissit au cours de la vie
Endothélium
Couche simple d’environ 400 000 cellulesHexagonalesInter digitations et complexes jonctionnels: empêchent eau d’entrer dans le stromaAmitotique: s’élargit pour tenter de maintenir fonctionStress → pléomorphisme et polymégatisme
Endothélium
Fonctions:Barrière perméable contre entrée humeur aqueuse
Inter digitations et complexes jonctionnels
Maintien état déshydraté de la cornée:Pompe énergie dépendante
EndothéliumDensité cellulaire
Naissance: 3500 à 4000 cellules/ mm2
Adulte: 1400 à 2500 cellules/ mm2
En bas de 400 à 700 cellules/ mm2, la fonction endothéliale ne peut être maintenue
Innervation cornéenneFournie par 2 grands nerfs:
Nerf nasociliaire: branche VFibres sympathiques: ganglion cervical supérieur
Nerfs ciliaires longs → espacesuprachoroïdien12 à 16 branches nerveuses arrangéescirconférentiellement autour du limbe: anneau périlimbique
Innervation cornéenneNerfs voyagent quasi radialement à travers le 1/3 antérieur du stromaPerdent leur myéline peu après leur entrée dans la cornéeS’embranchent antérieurement en un dense plexus sub-épithélialPénètrent membrane de Bowman →terminaisons nerveuses à l’épithélium
Métabolisme
GlucosePrincipal nutrimentProvient de:
Humeur aqueuse:Stroma: via transport assisté à travers endothéliumÉpithélium: diffusion passive à travers stroma
Film lacrymal et vaisseaux limbiques: ≈ 10%
Métabolisme
Catabolisme du glucose: 3 voies:Cycle acide tricarboxylique (TCA) (cycle de Krebs)Glycolyse anaérobeShunt hexose monophosphate (HMP)
MétabolismeGlucose
2 sous-produits:CO2: diffusion à travers membranes cellulaires + pompe endothélialeLactate: diffusion à travers stroma et endothélium
Prise de glucose correspond à quantité de lactate éliminéHypoxie → accumulation lactate → osmose →œdème stromal ± dysfonction endothéliale
Métabolisme
Cornée a aussi besoin d’acides aminés, vitamines et autres nutriments: amenés par humeur aqueuse
MétabolismeOxygène provient de:
Film lacrymal: principale sourceLe jour, un surplus provient de l’atmosphère
Vascularisation des paupières:Surtout la nuit
Humeur aqueuse: Infimes quantités
Cornée plus mince le jour: évaporation →hypertonicité des larmes → osmose
La sclère
La sclère
Couche tissu conjonctif fibreux, dense et blanc qui enveloppe l’œilOrigine mésenchymateuseFonctions principales:
Sert de charpente aux structures internes de l’œilSupporte force expansive de la TIO
La sclère
Enveloppe 90% de l’œilÉpaisseur varie d’antérieur à postérieur:
0.3 mm sous muscles droits0.5 mm à l’équateur1 mm près du NO
La sclère
3 parties:ÉpisclèreStromaLamina fusca
ÉpisclèreEnveloppe la sclèreEn antérieur:
Très vasculariséFibres de collagène plus fines et dispersées
Capsule de Ténon en constitue une partie en ant.
Stroma
Faisceaux de collagène:Parallèles au limbeMéridionaux sous muscles
FibroblastesQq cellules pigmentées
Stroma
Éperon scléral: en ant.Fibres collagènes plus finesConnecté au CBCellules de l’éperon: contractilesTerminaisons nerveuses avec fct mécanoréceptrice
Rôle probable contrôle sortie de l’humeur aqueuse
StromaCollagène: type IProtéoglycans:
Chondroitin sulfate (36%), dermatan sulfate (36%), acide hyaluronique (23%), heparan sulfate (6%)
Fibronectine:GlycoprotéineProbablement importante dans guérison des blessures
Lamina fusca
Couche pigmentée entre choroïde et stromaContient grand nombre de cellules pigmentées:
MacrophagesMélanocytes
Vascularisation: artèresAntérieur:
ÉpisclèreDérive des ciliaires ant. → cercle épiscléral ant.Cercle épiscléral ant. →
Arcades limbiquesPlexus conjonctival antérieurPlexus épiscléral superficielPlexus épiscléral profond
Derrière équateur: choroïde
Vascularisation: veinesPas de cercle bien organiséVeines sclérales pénètrent sclère via canaux émissairesVeines épisclérales ant. et veines sclérales perforantes → veines collectrices épisclérales: se rejoignent devant muscles et émergent comme veines ciliaires antérieures
Le film lacrymal
Film lacrymalIndissociable de la surface oculaire5 parties:
Surface oculaireCouche de mucineCouche aqueuseCouche de lipidesPaupières
Surface oculaire
Contribution à la couche aqueuse:Humeur aqueuse
Pression hydrostatiqueGradient osmotique
SérumConjonctive?
Surface oculaire
Structure de la membrane des cellules épithéliales:
Production de glycoprotéïnes contribuant la formation de glycocalyx
→ couvre microplis et microvilli→ maintien et rétention d’une couche bien distribuée de mucine
Couche de mucine
Sécrétée par cellules à gobelet:Surface conjonctive bulbaire et conjonctivaleÉpithélium conjonctival et cornéen (glycocalyx)
Couche de mucine: fonctionsRend épithélium cornéen hydrophile: permet distributiondistribution couche aqueuseInteragit avec couche de lipides pour ↓tensions de surface → stabilisation stabilisation du filmCapture cellules de surface exfoliées, particules étrangères et bactériesLubrification des paupières
Couche aqueuseSécrétée par:
Glande lacrymale principale: Quadrant supéro-externe
Glandes de Krause:Fornix supéro-temporal (qqs unes en inf.)
Glandes de Wolfring:Conjonctive, extrémités du tarse
donc, surtout supéro-temporal puis distribuée par clignement
Couche aqueuse
Couche aqueuse: composition
Électrolytes:Régulation du flot osmotiqueTampon pour pHCo-facteurs pour enzymesNa+ (≈ sérum); K+ (5 à 7 X > sérum)Cl-
Fe2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+, PO43-
Couche aqueuse: composition
Solutes:Urée, glucose, lactate, citrate, ascorbate, acides aminés
Protéine:IgA IgM, IgD, IgE: quantités minimes
Couche aqueuse: composition
Anti-microbiens:LyzozymeLactoferrinePhospholipase A2 groupe II, Lipocalines,DéfensinesInterferon
Cytokines, facteurs de croissance
Couche aqueuse: fonctionsAmener oxygène à la cornée avasculaireMaintien constant de la composition en électrolytesDéfense antibactérienne et antiviraleRégulariser la surface cornéenneExpulser les débrisModulation de la fonction cellules épithéliales cornéennes et conjonctivales
Couche de lipidesProduite par glandes meibomiennes:
30- 40 paupière supérieure20- 30 paupière inférieureS’ouvre à la peau entre ligne grise et jonction mucocutanée
Contribution des glandes de Zeis: controversé≈ 0.1 µl d’épaisseurFonctions:
Retarde l’évaporation↓ tensions de surface: maintien film lacrymal bien accolé à l’oeil
Couche de lipidesFonctions:
Retarder évaporation des larmesContribue aux propriétés optiques du film lacrymalMaintien une barrière hydrophobe qui empêche débordement des larmes en augmentant tensions de surfacePrévient endommagement du rebord palpébral par larmes
Paupières: clignement
Clignement normal et involontaire:Dure ≈ ¼ secondeSurvient ≈ aux 5 secondes: varie selon activité
Permet renouvellement, distribution, turnover et drainage du film lacrymal
Sécrétion du film lacrymalStimulation parasympathique ou sympathiqueHormones peptides ou stéroïdes peuvent aussi stimuler sécrétion2 grands ‘pathways’
Ca2+/ protein kinase C dépendantcAMP- dependant
Voie Ca2+/ protein kinase C dépendant
Voie cAMP- dependant
Le cristallin
Anatomie macroscopiqueStructure biconvexe transparentePostérieur à l’iris et antérieur au vitréAvasculaire: dépendant humeur aqueuse pour besoins métaboliques et évacuation déchetsContribue 15 à 20 D de la puissance réfractive de l’oeil
Anatomie macroscopique
5 mm
3.5 mm
Antéro-postérieur
9 mm
6.5 mm
Équatorial
Adulte
Nouveau-né
Diamètre
Anatomie macroscopique
CapsuleÉpithéliumCortexNoyau
Capsule
Membrane basaleCollagène type IVFilaments fins arrangés en lamellesTransparente, PAS +Élastique
Zonules
Proviennent:‘Basal laminae’ de l’épithélium non-pigmentaire et pars plicata du corps ciliaire
Insertion: équateur1.5 mm ant.1.25 mm post.
ÉpithéliumCouche simple de cellules cubiquesBase vis-à-vis capsuleZone germinative pré-équatoriale: division mitotiqueCellules croient vers équateur où se transforment en fibres:
Élongation↑ masse protéinesPerte organelles
Épithélium
Nécessaire pour préserver équilibre de l’eau et des ions dans cristallin
Noyau et cortex
Migration des fibres vers le centreFormation des sutures
Biochimie du cristallin
Contient 65% eauComposition en électrolytes:
↑ en K+
↓ en Na+
↓ en Cl-
Maintenue par pompe épithéliale: Na+-K+
Biochimie du cristallin
Flot ionique dans cristallin:
Pompe Na+-K+
‘Gap junctions’ entre cellules
Biochimie du cristallin
Métabolisme du cristallin
Énergie nécessaire pour:Conserver transparenceCroissance des cellules
Nutriments et déchets échangés avec humeur aqueuse et vitréBesoin de très peu oxygène
Métabolisme du cristallin
Glucose est principal nutrimentAmené par diffusion facilitée de l’humeur aqueuse3 principales voies métaboliques:
Glucolyse anaérobeHexose monophosphate shuntVoie du sorbitol