Anatomie, physiologie, troubles de la réfraction et cataracte

L'OEIL

L'oeil est l'organe de la vision. Le système réfractif de l'oeil permet la réception et la transformation de la lumière en une image rétinienne (phénomène optique) qui va être analysée, codée (phénomène nerveux) puis transmise au cortex visuel occipital par l'intermédiaire du nerf optique puis des voies optiques intracrâniennes afin de reconstituer une image intégrée à l'ensemble des autres informations sensorielles et sensitives (cf. schéma ci-contre).

On divise l'oeil en deux segments :

- le segment antérieur : cornée, iris, angle iridocornéen, corps ciliaire et cristallin ;

- le segment postérieur : sclère, choroïde, rétine et vitré.

Le globe oculaire

Pesant environ 7 grammes pour un volume d'environ 6,5 cm3, le globe oculaire a la forme d'une sphère d'environ 24 mm de diamètre complétée vers l'avant par une autre demi-sphère de 8 mm de rayon, la cornée.

Le globe oculaire est constitué en périphérie de trois membranes concentriques formant une coque et, au centre, des milieux transparents : humeur aqueuse, cristallin et corps vitré.

De la périphérie vers le centre, les membranes sont la membrane externe et la membrane moyenne.

La membrane externe, fibreuse, comprend deux parties :

- la sclérotique (ou sclère) : partie postérieure couvrant les 5/6e du globe. Fibreuse, très résistante, de 1 à 2 mm d'épaisseur, elle donne à l'oeil sa couleur blanche et sa rigidité ;

- la cornée : partie antérieure couvrant le 1/6e restant. La cornée (0,5 à 0,8 mm) est transparente, courbée et avasculaire, mais extrêmement sensible grâce à une innervation par la branche ophtalmique du trijumeau. D'où les vives douleurs en cas d'ulcérations cornéennes exposant ces fibres nerveuses. La cornée est « nourrie » par l'humeur aqueuse et le film lacrymal, d'où le risque d'altération en cas de défaut d'oxygénation à travers le film lacrymal (avec des lentilles de contact par exemple) ou d'une ischémie du limbe.

Rôle : protection contre les micro-organismes et rôle de réfraction des rayons lumineux vers l'intérieur de l'oeil (lentille oculaire).

La frontière semi-transparente entre cornée et sclérotique, appelé limbe, est richement innervée et vascularisée. Le limbe adhère à la conjonctive, fine membrane couvrant la face interne des paupières et la portion antérieure de la sclère.

L'uvée ou membrane moyenne, musculo-vasculaire, se compose de trois segments :

- la choroïde : feutrage dense de capillaires sanguins et de cellules pigmentaires, elle double intérieurement la sclérotique. Elle nourrit les cellules photoréceptrices rétiniennes (cônes et bâtonnets) accolées à la choroïde et constitue également un écran opaque à l'intérieur de la paroi oculaire ;

- le corps ciliaire : en avant de la choroïde, il est formé de pelotons vasculaires (procès ciliaires) qui sécrètent l'humeur aqueuse et des muscles ciliaires qui règlent l'accommodation. Il donne insertion à la zonule, ligament suspenseur du cristallin ;

- l'iris : segment antérieur, il forme un diaphragme musculo-pigmentaire non franchissable par la lumière. C'est un tissu conjonctif vascularisé comportant des fibres musculaires et des cellules pigmentées (variant du bleu au brun-foncé), perforé d'un orifice central, la pupille. Il comporte un système musculaire antagoniste permettant la dilatation (mydriase sous la dépendance du système sympathique) et la contraction pupillaire (myosis, sous la dépendance du système parasympathique). L'iris contrôle la quantité lumineuse atteignant la rétine et réduit la dispersion lumineuse intraoculaire. C'est la pupille qui permet le passage de la lumière vers le segment postérieur de l'oeil et qui réduit l'incidence lumineuse à un faisceau étroit dépourvu d'aberrations.

La membrane interne ou rétine

Membrane nerveuse et sensorielle située en arrière, la rétine perçoit les impressions lumineuses et transforme les images en signal nerveux (cf. schéma ci-contre). Elle comporte deux parties :

- l'épithélium pigmentaire rétinien (EPR) en contact avec la choroïde : structure non nerveuse constituée de cellules épithéliales remplies de mélanosomes. L'EPR assure le rôle d'écran : totalement opaque à la lumière, il transforme la cavité oculaire en un espace noir ; il a un rôle de barrière pour le passage sélectif de métabolites vers la rétine « sensorielle » et un rôle d'élimination permettant ainsi le fonctionnement continu des phénomènes de photochimie qui assurent la transformation de l'énergie photonique de la lumière incidente en influx nerveux. La diminution de cette fonction d'épuration corrélée au vieillissement fait le lit de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA, cf. page XI) ;

- le neuro-épithélium rétinien ou rétine neurosensorielle : c'est la membrane sensorielle de l'oeil avec ses multiples cellules nerveuses disposées en couches superposées.

Les cellules visuelles ou photorécepteurs sont les cônes et les bâtonnets (cf. tableau page suivante) qui transforment l'énergie lumineuse en signal électrique transmis aux cellules ganglionnaires par les neurones de connexion. Pour cela, la rétine doit être transparente. Les axones des cellules ganglionnaires parcourent la surface rétinienne pour atteindre le nerf optique.

La vision centrale dépend d'une aire appelée macula dont le centre, ou fovea, permet d'obtenir une haute résolution d'image. Le reste de la rétine contribue à l'élaboration du champ visuel.

Les cônes se répartissent au niveau de la macula, leur densité étant extrême au niveau de la fovéa et plus particulièrement de la fovéola, région centrale du fond d'oeil : ils sont responsables de l'acuité visuelle et de la vision des couleurs.

La vision scotopique et la détection des mouvements sont assurées par les bâtonnets, répartis sur l'ensemble de la surface rétinienne.

Les photorécepteurs contiennent des pigments visuels associant le rétinol (vitamine A) à une protéine, l'opsine. L'absorption lumineuse entraîne une modification structurelle et biochimique des pigments visuels, ce qui provoque une hyperpolarisation des photorécepteurs.

La rétine est vascularisée par l'artère et la veine centrales de la rétine ainsi que par la choroïde.

L'environnement rétinien est isolé de la circulation systémique par la barrière hématorétinienne formée de la jonction serrée entre les cellules endothéliales des capillaires rétiniens et celles de l'épithélium pigmentaire (EPR). Une rupture de cette barrière hématorétinienne, lors par exemple de la rétinopathie diabétique, entraîne une extravasation de protéines et de lipides et un oedème rétinien, causant une baisse de l'acuité visuelle par perte de la transparence rétinienne.

Les milieux transparents

Remplissant la cavité oculaire, ils assurent la transmission de la lumière depuis la cornée jusqu'à la rétine. On distingue l'humeur aqueuse (liquide), le corps vitré (gel) et le cristallin (solide).

L'humeur aqueuse

L'humeur aqueuse remplit l'espace entre la cornée et l'iris (chambre antérieure) et celui en arrière de l'iris et devant le cristallin (chambre postérieure). Synthétisée au niveau des corps ciliaires sous le contrôle du système nerveux végétatif, l'humeur aqueuse contient du glucose, des acides aminés et de l'oxygène nécessaires au métabolisme du cristallin et de la cornée. Elle circule de la chambre postérieure vers la chambre antérieure via la pupille, avant d'être évacuée au niveau du trabéculum (tamis situé au niveau de l'angle iridocornéen) par le canal de Schlemm et drainée dans la circulation générale. La régulation de la synthèse et de l'évacuation de cette humeur aqueuse permet de maintenir une pression intraoculaire appropriée (cf. page XIV).

Le corps vitré

Liquide (99 % d'eau) gélatineux en raison de la présence de fibres hyaluroniques et de collagène, le corps vitré remplit la cavité oculaire en arrière du cristallin. Il adhère en certains points à la rétine, mais ces adhérences s'estompent avec l'âge. D'où un risque de traction et de déchirure pouvant évoluer vers un décollement rétinien. Le vitré joue le rôle d'amortisseur lors de traumatismes oculaires, voire de réservoir métabolique.

Le cristallin

Petite lentille biconvexe (disque) transparente placée derrière la pupille et l'iris, le cristallin est constitué de cellules allongées ou fibres condensées en son milieu, entourées d'une capsule élastique et déformable lors de l'accommodation. Le cristallin joue un rôle dans la réfraction oculaire (au repos, il équivaut à une lentille convergente de 20 dioptries) et dans l'accommodation, phénomène permettant d'ajuster la puissance réfractive de l'oeil à la distance de l'objet observé. La cataracte survient lorsque survient une modification de l'organisation du cristallin.

LA VISION

La vision est le sens figurant la communication avec l'environnement. Elle résulte d'un processus psychosensoriel très complexe dont les trois composantes fondamentales sont :

- l'acuité visuelle ou capacité de distinguer les détails ;

- le champ visuel ou capacité d'appréhender l'environnement ;

- le sens chromatique ou capacité de différencier les couleurs.

En pratique courante, la fonction visuelle est évaluée par la mesure de l'acuité visuelle ainsi que le relevé du champ visuel.

Acuité visuelle

La capacité de l'oeil à voir séparément deux objets proches définit l'acuité visuelle (pouvoir séparateur de l'oeil).

L'acuité visuelle reflète le fonctionnement de la fovéola contenant les cônes. Sa mesure explore l'ensemble de la voie visuelle.

La technique de mesure varie selon l'âge et le niveau de compréhension du sujet.

Exemple : échelles de Monoyer (tableau de lettres), de Snellen, de Rossano (dessins) pour enfants, de Parinaud (paragraphes d'écriture)...

En France, on utilise la notation de Monoyer où le dénominateur est 10 pour les acuités visuelles comprises entre 1/10 et 10/10 qui correspond à une acuité visuelle « normale » différenciant à 5 mètres de distance deux points séparés l'un de l'autre par un angle de 1 minute. Pour celles inférieures à 1/10, le numérateur est fixé à 1 et ne change plus.

Le champ visuel

Le champ visuel est défini par l'étendue de l'espace que l'oeil immobile peut voir autour du point qu'il fixe.

L'examen du champ visuel consiste à en établir les limites autour du point de fixation et d'étudier la sensibilité rétinienne à l'intérieur de ces limites.

Le relevé du champ visuel évalue le retentissement fonctionnel d'une pathologie impliquant l'intégralité des voies optiques.

La tache aveugle (tache de Mariotte) est le scotome physiologique au niveau de la tête du nerf optique où convergent les fibres optiques.

Le champ visuel est évalué par la technique de confrontation consistant à confronter les limites du champ visuel du patient à celles normales et référentes de l'examinateur. Pour un oeil normal, le champ visuel s'étend à 100° en temporal (champ latéral), 60° en nasal (champ médian), 60° en supérieur et 75° en inférieur.

LES TROUBLES DE LA RÉFRACTION

L'oeil emmétrope

Lorsque l'oeil voit l'image d'un objet observé proche ou lointain se former sur la rétine, il est dit emmétrope. Il est alors doué d'une réfraction normale.

Grâce au phénomène d'accommodation, le cristallin modifie constamment son pouvoir de convergence en fonction de la distance de l'objet de façon à conserver une image nette. Ce processus actif est sous la dépendance des fibres parasympathiques du nerf moteur oculaire commun. Au-delà de 5 mètres de distance (en vision à l'infini), l'oeil emmétrope voit net spontanément, sans participation de l'accommodation.

Le système optique de l'oeil comprend la cornée, le cristallin et la longueur du globe oculaire. La cornée possède un pouvoir réfractif plus important que le cristallin, mais seul ce dernier est modulable. Tous ces paramètres se modifient lors de la croissance.

Les amétropies

Lorsque l'image ne se forme pas sur la rétine, la vision est floue. Il s'agit d'un vice de la réfraction appelé amétropie, dû à un déséquilibre entre les différents composants du système optique.

Il existe trois défauts réfractifs ou amétropies : l'hypermétropie, la myopie et l'astigmatisme.

En règle générale, les amétropies sont bilatérales et symétriques. Dans le cas contraire, on parle d'anisométropie. La valeur d'une amétropie s'exprime en dioptries.

L'hypermétropie

Un oeil hypermétrope n'est pas assez réfringent : en vision de loin, l'image se forme « en arrière » de l'oeil. Le plus souvent, ce défaut réfractif est la conséquence d'un oeil trop court. Chez l'enfant et l'adulte jeune, ce défaut est compensé en permanence par une accommodation, même en vision à l'infini. Le sujet atteint d'hypermétropie a des difficultés pour voir de près et pour lire. Il voit généralement assez bien de loin.

- Symptômes : fatigue visuelle ou asthénopie accommodative en raison d'une accommodation permanente pour voir de loin, avec ou pas des céphalées en fin de journée. En général, en dessous de 3 dioptries, elle est asymptomatique jusqu'à la quarantaine.

- Correction : verres correcteurs convexes convergents ou lentilles afin d'augmenter la puissance réfractive de l'oeil ; chirurgie.

La myopie

La myopie se définit par une focalisation de l'image en avant de la rétine pour un objet situé au loin. Un objet sera vu flou de loin et souvent net de près. Un oeil myope est trop réfringent, en raison bien souvent d'un oeil trop long. À la différence de l'hypermétropie, il n'existe pas de mécanisme de correction physiologique de compensation.

- Symptômes (myopie simple) : vision à distance floue. Au-delà de 3 dioptries, l'acuité visuelle spontanée est inférieure à 1/10e. La vision rapprochée est très nette avec distance de lecture d'autant plus courte que l'oeil est plus myope.

- Correction : des verres correcteurs concaves divergents ou des lentilles réduisent la puissance réfractive de l'oeil ; chirurgie.

L'astigmatisme

Un oeil astigmate présente un pouvoir réfractif différent en fonction des méridiens. L'astigmate ne perçoit pas vraiment les contrastes entre les lignes horizontales, verticales et obliques. La vision est imprécise de loin et de près. Il s'agit d'un défaut de la cornée qui est ovoïde au lieu de sphérique. Ce défaut peut se combiner avec une myopie ou une hypermétropie.

- Symptômes : l'astigmate confond « H », « M » et « N » ou « 8 » et « 0 » ; parfois la vision est dédoublée avec fatigue visuelle et céphalées.

- Correction : verres corrigeant les méridiens amétropes de l'oeil, c'est-à-dire que le verre est façonné comme un ballon de rugby perpendiculaire à celui de l'oeil ; rarement les lentilles ; chirurgie.

La chirurgie réfractive

Les trois amétropies et la presbytie sont candidates à la correction chirurgicale. Les indications sont fonction du mode de vie du patient.

Le principe du laser excimer est de raboter une très fine couche cornéenne afin de diminuer le pouvoir réfractif cornéen (photératectomie réfractive ou PKR). La technique du LASIK (Laser in situ keratomileusis) consiste à découper un capot cornéen avant de réaliser une photératectomie sur la surface cornéenne exposée, et à reposer le capot.

PKR et LASIK sont utilisés pour corriger les myopies de -1 à -10 dioptries et les hypermétropies de +1 à +6 dioptries.

Pour la presbytie, deux techniques sont utilisées : la chirurgie au laser qui va "mouler" la cornée afin de la rendre multifocale (plutôt utilisée chez les sujets jeunes, entre 45 et 55 ans) ; la pose d'implant multifocal pour remplacer la cornée (généralement pratiquée chez les plus de 55 ans).

LA PRESBYTIE

Définition

On a tendance à associer la presbytie aux troubles de la réfraction. Or, la presbytie est avant tout un phénomène réfractif naturel, lié au vieillissement de l'oeil. En effet, à partir de 40 ans, la capacité de déformation du cristallin diminue. L'accommodation devient moins efficace, le point de focalisation le plus proche de l'oeil s'éloigne petit à petit.

Symptômes

Classiquement, c'est la nécessité « d'allonger les bras qui tiennent le magazine » ! Le signe d'appel est la difficulté pour lire, écrire, coudre... D'autant plus que l'éclairage est faible. Non corrigée, elle peut entraîner fatigue visuelle, hyperhémie conjonctivale et céphalées.

Correction

Des verres correcteurs convexes convergents permettent d'augmenter la puissance réfractive de l'oeil et de supprimer l'effort accommodatif anormal. Cette correction doit se réajuster au fur et à mesure du vieillissement et se surajoute aux corrections des autres amétropies (cf. schéma ci-contre).

LA CATARACTE

Définition

La cataracte est une opacification du cristallin, entraînant une baisse de l'acuité visuelle. C'est la première cause de cécité dans le monde.

Les étiologies

La plupart des cataractes observées en clinique en France sont des cataractes séniles « normales » dues à une opacification du cristallin liée à l'âge. Au-delà de 70 ans, presque toutes les personnes présentent une certaine opacification du cristallin.

Il existe des cataractes congénitales ou infantiles, pathologiques (diabète, hypoparathyroïdie dermatite atopique...), compliquées (liées à un processus pathologique local : uvéite, myopie forte, rétinopathie pigmentaire...), iatrogènes (corticothérapie prolongée, chlorpromazine...) et traumatiques (contusion, perforation, brûlures...).

La cataracte sénile

Le cristallin

Organe transparent, le cristallin est responsable de la puissance réfractive pour un tiers. Son architecture particulière lui confère transparence et structure en colonnes conductrices de la lumière. Mais son métabolisme particulier fait que ses cellules « anciennes » ne sont pas évacuées mais stockées et déstructurées dans son noyau central, d'où son opacification progressive avec l'âge.

Les formes

Le processus d'opacification peut être total et aboutir à un cristallin blanc, ou être partiel et n'intéresser que certaines zones.

Selon la topographie de l'opacité, on distingue les cataractes nucléaires, corticales, cortico-nucléaires et sous-capsulaires.

Les symptômes

Le plus classique est la baisse d'acuité visuelle de loin, la vision rapprochée étant normale. Le plus souvent, cette baisse est progressive, bilatérale et asymétrique.

Autres signes : éblouissement (signe précoce), sensation de halos et diplopie monoculaire.

Le traitement

Essentiellement chirurgical. L'indication dépend surtout de la gêne ressentie par le patient. Une acuité de loin inférieure ou égale à 4/10 est une bonne indication, mais cette valeur dépend de l'âge du patient, de sa demande, de son état oculaire et des antécédents généraux.

- Les objectifs du traitement sont doubles : rétablir la transparence intraoculaire par l'extraction du cristallin : extraction par phakoémulsification par ultrasons (technique de référence). Il s'agit de creuser le cristallin en le pulvérisant et en aspirant en même temps les fragments par une toute petite incision d'environ 3 mm après une anesthésie topique ou locale ; mais aussi préserver la réfraction oculaire en remplaçant la puissance de convergence du cristallin par des verres correcteurs, des verres de contact ou par implant intraoculaire le plus souvent. En effet, sans cristallin, l'oeil est particulièrement hypermétrope (on parle d'aphakie, un oeil sans cristallin étant aphaque).

Suites opératoires

Un traitement antibiotique et anti-inflammatoire (dexaméthasone) est instauré : en général entre deux à quatre semaines. Des visites de contrôle post-opératoire sont possibles entre J1 et J30 selon les cas. L'acuité visuelle est jugée un à deux mois après l'opération.

Les complications

La plus grave est l'endophtalmie (infection), précoce ou tardive (1 à 30 jours, voire plusieurs mois après). Elle nécessite une prise en charge rapide. Toute douleur, baisse d'acuité visuelle, rougeur ou chémosis (infiltration oedémateuse de la conjonctive formant un bourrelet autour de la cornée) imposent une consultation rapide.

Autres : oedème maculaire, décollement de la rétine, cataracte secondaire (peut survenir au bout de deux ans)...

Prévention de la cataracte

Il n'existe aucun traitement préventif. Tout au moins, on peut conseiller d'équilibrer un diabète, de protéger ses yeux des UVA et UVB et de limiter si possible les corticoïdes et la consommation excessive de tabac.