Clinica oculistica, Università degli Studi di Udine Francesca Menchini Clinica oculistica, Università degli Studi di Udine 0432559907

Anatomia dell’occhio

Visione? Annessi oculari? Mezzi diottrici? 3

Introduzione La visione è una funzione complessa che dipende da FATTORI AMBIENTALI interazione luce-materia FATTORI ANATOMO-FISIOLOGICI oculari sistema nervoso centrale

Globo oculare Organo sferoidale Alloggiato nell’orbita e relativamente protetto dalle palpebre, ad eccezione di una piccola superficie anteriore extraorbitaria Organo sensoriale assialmente trasparente la sua trasparenza assiale è assicurata dall’esistenza di un corridoio centrale, costituito da una successione di strutture perfettamente attraversabili dalla luce poste al davanti di una membrana nervosa altamente sofisticata: la retina.

BULBO OCULARE

Morfologia dell’apparato visivo Protettive Nutritizie Refrattive Sensoriali e percettive Motorie Innervative

Strutture protettive del bulbo oculare Orbita E’ costituita da 7 ossa: sfenoide, frontale, zigomatico, mascellare, palatino, etmoide, lacrimale Piramide tronca Apice posteromediale Base anteriore

Strutture protettive del bulbo oculare Orbita Lunghezza: 40-42 mm (asse longitudinale) Volume: 29-30 cc L’orbita accoglie, protegge e collega il globo oculare al resto dell’organismo.Le orbite, sedi dell’occhio e di quasi tutti i suoi annessi, sono due formazioni cavitarie poste ai lati della linea mediana del volto, al di sotto della fronte, costituite da un insieme di ossa della faccia e del cranio strettamente correlate fra loro. Esse sono, perciò, un crocevia anatomico nel quale confluiscono diverse sfere d’influenza: neurologica, otoiatrica, oftalmologica, maxillo – facciale, neurochirurgica. Sotto un profilo morfologico l’orbita è paragonabile ad una piramide coricata con l’apice indietro e la base in avanti, ma ad asse notevolmente divergente, in modo che i due vertici, situati posteriormente, sono più vicini fra loro di quanto non lo siano le due basi divergenti e collocate in avanti.

Strutture protettive del bulbo oculare Orbita Rapporti Il tetto dell’orbita seno paranasale frontale la fossa cranica anteriore La parete mediale le cavità nasali seno etmoidale sfenoide Il pavimento dell’orbita seno mascellare fossa pterigo – maxillo – palatina La parete laterale regione temporale in avanti fossa cranica media, indietro

Strutture protettive del bulbo oculare Muscoli oculari estrinseci

Strutture protettive del bulbo oculare Muscoli oculari estrinseci

Strutture protettive del bulbo oculare Muscoli oculari estrinseci Retti Superiore Inferiore Mediale Laterale Movimenti di verticalità e lateralità Innervazione: III (RL VI)

Strutture protettive del bulbo oculare Muscoli oculari estrinseci Obliqui Superiore Inferiore Movimenti di rotazione Innervazione: OI III, OS IV

Strutture protettive del bulbo oculare Annessi oculari Gli annessi oculari sono organi oculari secondari con funzioni di supporto Non indispensabili all’esercizio della visione Motilità Protezione Lubrificazione dell’occhio Annessi: Le sopracciglia Le palpebre La congiuntiva L’apparato lacrimale I muscoli estrinseci

Strutture protettive del bulbo oculare Palpebre Formazioni cutaneo-muscolo-fibrose Cute Connettivo sottocutaneo Strato muscolare (orbicolare) Connettivo sottomuscolare Strato fibroso (tarso) Strato congiuntivale Funzione protettiva Distribuzione del film lacrimale

Strutture protettive del bulbo oculare Palpebre

Strutture protettive del bulbo oculare Palpebre Margini liberi Lunghezza 30 mm Spessore 2-3 mm Gh sebacee anteriori (Zeiss) Gh sudoripare (Moll) Gh sebacee posteriori (Meibomio) Canti Interno (mediale) Esterno (laterale)

Strutture protettive del bulbo oculare Palpebre Porzione muscolare M elevatore (III nc, m striato) M orbicolare (VII nc) M di Muller ( m liscio, simpatico) Sotto il profilo della dinamica palpebrale, il muscolo elevatore è sempre attivo e, di per sé, tende a tener sollevata la palpebra, ma è in contrasto permanente con il muscolo orbicolare il quale, altrettanto sempre attivo, tende a chiudere invece la rima palpebrale. Questo contenzioso si risolve a favore dell’elevatore nelle ore di veglia, a causa di un calo di tono dell’orbicolare, mentre si risolve in favore di quest’ultimo nelle ore di sonno (o anche durante l’anestesia) grazie ad un minor tono dell’elevatore. La conseguenza è che la rima palpebrale è aperta di giorno e chiusa di notte; tuttavia anche durante la veglia la palpebra superiore non è permanentemente sollevata; essa subisce delle cadute cadenzate verso il basso, annullando intermittentemente l’apertura della rima: è il fenomeno dell’ammiccamento. Infatti, tra un ammiccamento e l’altro, la palpebra è tenuta sollevata dal muscolo liscio di Müller che però cede 18 – 20 volte al minuto al tono contrapposto dell’orbicolare, forse a causa di un affaticamento intermittente che investe il muscolo elevatore nel suo insieme; si verifica così quella chiusura fugace e spontanea della fessura palpebrale, dovuta ad una contrazione dell’orbicolare, momentaneamente non contrastata dall’elevatore.

Strutture protettive del bulbo oculare Palpebre Funzioni difesa oculare lavaggio della superficie oculare distribuzione e rinnovo del film lacrimale protezione della retina da eccessiva intensità luminosa (abbagliamento) facilitazione nell’aspirazione del liquido lacrimale, da parte del sacco lacrimale formazione dello strato lipidico del film lacrimale (il secreto sebaceo delle ghiandole di Meibonio) limitazione del tasso di evaporazione del film lacrimale

Strutture protettive del bulbo oculare Apparato lacrimale Produzione (gh lacrimali) Ghiandola lacrimale principale Alloggiata nella fossa lacrimale Porzione orbitarie e palpebrale (separate da aponeurosi dell’elevatore) Numerosi dotti escretori (10-12, fornice congiuntivale superiore) Secrezione lacrimale riflessa Ghiandole lacrimali accessorie (Ciaccio, Krause, Wolfring) Alloggiata nella congiuntiva Mantengono costante la secrezione lacrimale basale

Strutture protettive del bulbo oculare Apparato lacrimale Smaltimento (vie lacrimali di deflusso) Puntini lacrimali (superiore ed inferiore) Canalini lacrimali (2, 12 mm. Canalino comune 1 mm) Sacco lacrimale (fossa lacrimale) Dotto nasolacrimale (12-14 mm) Meato nasale inferiore (valvola di Hasner)

Strutture protettive del bulbo oculare Apparato lacrimale L’apparato lacrimale: il liquido lacrimale prodotto in alto e lateralmente dalla ghiandola lacrimale, imbocca i punticini lacrimali e, attraverso i canalicoli lacrimali, si raccoglie nel sacco lacrimale, in basso e nasalmente. Il liquido lacrimale non imbocca passivamente i punticini lacrimali, ma viene sollecitato ad entrarvi a mezzo di un’azione aspirativa, messa in atto dalla muscolatura delle palpebre (muscolo orbicolare), che è il terzo strato della plica cutaneo – muscolo – fibrosa.

Strutture protettive del bulbo oculare Apparato lacrimale Film lacrimale Sottile pellicola semiliquida in continuo ricambio, che si distribuisce su tutta la parte esposta dell’occhio

Strutture protettive del bulbo oculare Apparato lacrimale La produzione del liquido lacrimale cessa del tutto durante il sonno In media: un millilitro nelle 24 ore 50% delle lacrime prodotte viene perduto attraverso l’evaporazione Contiene un enzima antibatterico (lisozima), molto efficiente nei confronti dei batteri non patogeni L’entità della produzione del liquido lacrimale viene misurata con il test di Schirmer La produzione del liquido lacrimale cessa del tutto durante il sonno, l’attività secretiva è limitata alle ore di veglia e non supera in media la quantità di un millilitro nelle 24 ore. Per di più, il 50% delle lacrime prodotte viene perduto attraverso l’evaporazione ma, ciò nonostante, il film lacrimale è in grado di assicurare una normale lubrificazione della superficie oculare. L’equilibrio tra produzione, evaporazione e deflusso può diventare precario nell’utilizzazione prolungata delle lenti a contatto; in questo caso è opportuno assumere una maggiore quantità di acqua e fare ricorso, se necessario, alla instillazione di lacrime artificiali. Il liquido lacrimale contiene un enzima antibatterico detto lisozima, capace di esercitare un’azione molto efficiente nei confronti dei batteri non patogeni; questo enzima è relativamente abbondante e costituisce il 20% del contenuto proteico delle lacrime. L’entità della produzione del liquido lacrimale viene misurata con il test di Schirmer che consiste nell’introduzione di una striscietta di carta assorbente nel fornice inferiore e nel lasciarla pendere con l’altra estremità sulla guancia per 5 minuti; la produzione lacrimale normale è testimoniata dalla imbibizione di un tratto della striscia, lungo almeno 15 mm.

Bulbo oculare Sfera leggermente asimmetrica Diametro A-P 24-25 mm Diametro trasversale 24 mm Diametro verticale 23.6 mm Volume 6.5 cc

Bulbo oculare in sezione 3 tuniche: Esterna (sclera e cornea) Media Anteriore (iride e corpo ciliare) Posteriore (coroide) Interna (retina) 3 cavità: Camera anteriore Camera posteriore Camera vitrea

Bulbo oculare Sclera Congiuntiva Cornea Iride Cristallino Retina Coroide Nervo ottico

Sclera Tunica esterna (5/6) Azzurra-giallastra Lamina cribrosa Vasi arteriosi e venosi Fibre NO Lamina cribrosa: setto fibroso bucherellato

Congiuntiva Mucosa perfettamente trasparente Palpebrale Del fornice Bulbare Strato epiteliale Stroma (vasi, nervi, gh di Krause e Wolfring) Ricca vascolarizzazione A e v ciliare anteriore A e v palpebrali mediali superiore ed inferiore A e v congiuntivali

Congiuntiva Fornice marginale Palpebrale tarsale

Congiuntiva bulbare limbus

Cornea Tunica fibrosa Spessore 1 mm periferia 0.5-0.6 mm al centro Relativamente inestensibile e consistente Forma convessa la totale assenza di vasi è dunque la conseguenza della regressione dell’abbondantissima rete vascolare presente nella vita intrauterina. Questa estinzione totale dei vasi corneali si verifica grazie alla induzione esercitata, prima della nascita, dal poco distante cristallino La minaccia della vascolarizzazione corneale è sempre presente in caso di processo infiammatorio della cornea (cheratite) o di eccessiva perdita di tessuto corneale (cheratoplastiche, ablazioni nella chirurgia rifrattiva), che possono complicarsi con l’invasione vascolare della cornea. Un quarto aspetto curioso è dato dal fatto che la membrana corneale contiene la più alta concentrazione di fibre nervose dell’intero organismo. Esse s’irradiano dalla periferia verso il centro e si associano ad un’altra percentuale di recettori particolarmente sensibili al dolore; relativamente abbondanti sono anche i recettori per il freddo, mentre meno numerosi sono invece i recettori per le alte temperature. Mancando completamente l’apporto vascolare, la nutrizione della cornea avviene indirettamente a spese del liquido lacrimale, dell’umor acqueo e delle rete arteriolare – pericorneale.

Cornea Perfettamente trasparente perfetta regolarità, equidistanza e uniformità dimensionale dei fasci di fibre collagene tasso idrico che è del 78% persistenza di una mucoproteina embrionale omogeneizzante totale assenza di vasi Riccamente innervata la totale assenza di vasi è dunque la conseguenza della regressione dell’abbondantissima rete vascolare presente nella vita intrauterina. Questa estinzione totale dei vasi corneali si verifica grazie alla induzione esercitata, prima della nascita, dal poco distante cristallino La minaccia della vascolarizzazione corneale è sempre presente in caso di processo infiammatorio della cornea (cheratite) o di eccessiva perdita di tessuto corneale (cheratoplastiche, ablazioni nella chirurgia rifrattiva), che possono complicarsi con l’invasione vascolare della cornea. Un quarto aspetto curioso è dato dal fatto che la membrana corneale contiene la più alta concentrazione di fibre nervose dell’intero organismo. Esse s’irradiano dalla periferia verso il centro e si associano ad un’altra percentuale di recettori particolarmente sensibili al dolore; relativamente abbondanti sono anche i recettori per il freddo, mentre meno numerosi sono invece i recettori per le alte temperature. Mancando completamente l’apporto vascolare, la nutrizione della cornea avviene indirettamente a spese del liquido lacrimale, dell’umor acqueo e delle rete arteriolare – pericorneale.

Cornea L’epitelio del limbus superiore ed inferiore è particolarmente ricco di cellule staminali (difesa nei confronti della congiuntiva) Raggio orizzontale di curvatura: 7,8 millimetri Raggio verticale di curvatura: 7,7 millimetri La differenza del valore dei 2 raggi di curvatura è causa dell’astigmatismo fisiologico

Cornea Epitelio Membrana di Bowman Stroma Membrana di Descemet pavimentoso pluristratificato microvilli rivolti verso l’esterno Membrana di Bowman struttura fibrillare, acellulare, ialina Stroma 9/10 dello spessore corneale struttura lamellare di natura collagene, con fibre collagene parallele, equidistanti e dello stesso diametro Membrana di Descemet struttura fibrillare, elastica, resistente Endotelio: mezzo milione di cellule di forma esagonale molto appiattite, fortemente aderenti fra loro e disposte in un unico strato pavimentoso pluristratificato, costituito da cellule più appiattite in superficie caratterizzate dalla presenza di microvilli rivolti verso l’esterno; queste minuscole propaggini favoriscono l’adesione del film lacrimale che, altrimenti, tenderebbe a scivolare troppo rapidamente dalla superficie corneale. Alle cellule appiattite della superficie, fa seguito uno strato di cellule epiteliali di forma esagonale.

Cornea Funzioni Azione di contenimento meccanico Effetto ottico convergente

Contenuto oculare umore acqueo cristallino corpo vitreo

Contenuto oculare: umor acqueo Liquido incolore, limpido e trasparente contenuto proteico è poverissimo scarse quantità di glucosio apprezzabile è il tasso di acido ialuronico quasi assenti sono gli elementi cellulari (una cellula per millimetro cubo) prodotto dall’attività secretiva e filtrante dell’epitelio ciliare Deflusso: trabecolato irido – corneale (90%) trabecolato ciliare (10%).

Contenuto oculare: umor acqueo Funzione diottrica Funzione pressoria Funzione conservativa della morfologia oculare Funzione nutritiva nei confronti del cristallino e della cornea Funzione termica: evita alla cornea, al cristallino e all’iride forti sbalzi di temperatura

Contenuto oculare: cristallino tenuto in sito dalle fibre zonulari lente biconvessa, in grado di modificare la propria curvatura, il proprio indice di rifrazione e, quindi, il suo potere diottrico Capsula (più spessa all’equatore, più sottile al polo posteriore) Corteccia (fibre più giovani) Nucleo (fibre più vecchie)

Contenuto oculare: cristallino

Contenuto oculare: cristallino Privo di vasi, strutture nervose e connettivo Nutrimento: umor acqueo Potere rifrattivo: 19 – 20 diottrie (24-25 diottrie nell’infanzia) ere rifrattivo in modo da trattenere l’immagine sul piano della retina. Questo fenomeno è reso possibile da un’automatica variazione morfologica della lente che si verifica in risposta al tentativo di retrocessione dell’immagine. Tale meccanismo si svolge in 0,33 secondi ed è molto più attivo nei soggetti molto giovani, ai quali è consentito di distinguere piccoli dettagli di oggetti situati a brevissima distanza dall’occhio. Ad esempio all’età di 10 anni è possibile distinguere chiaramente particolari di oggetti situati a soli 7 centimetri dall’occhio (punto prossimo) in virtù di un potenziamento refrattivo di ben 14 diottrie. Viceversa, un adulto di 60 anni è in grado di vedere chiaramente oggetti collocati a non meno di un metro di distanza (punto prossimo), perché il suo potere refrattivo di base può aumentare di una sola diottria con l’accomodazione. All’età di 75 anni il punto prossimo si allontana al di là di 6 metri, coincidendo praticamente con il punto remoto per il fatto che la lente, avendo perduta totalmente la sua elasticità, non è più capace di modificare la sua forma; ne consegue che l’intervallo accomodativo, e cioè l’estensione della distanza intercorrente fra il punto remoto e il punto prossimo, è compresa tra 6 metri e 7 centimetri nel soggetto di 10 anni; è compresa tra 6 metri ed 1 metro nell’adulto di 60 anni ed è pari a zero nel vecchio di 75 anni. contrazione attiva, automatica del muscolo ciliare circolare con conseguente maggiore prominenza dell’anello dei corpi ciliari verso l’asse mediano dell’occhio. Ne deriva un rilassamento delle fibre zonulari e il cristallino, non più sottoposto alla trazione equatoriale centrifuga esercitata dalle fibre del legamento sospensore che, normalmente lo tengono appiattito, è libero di assumere una forma più globosa per un’accentuazione delle sue curvature, soprattutto di quella anteriore, grazie alla propria elasticità intrinseca. Questa, infatti, da 10 millimetri diventa di 6 millimetri, mentre quella posteriore da 6 millimetri diventa di 5,5 millimetri; ne consegue un aumento del potere rifrattivo (accomodazione).

Contenuto oculare: cristallino Funzioni Funzione diottrica Accomodazione Funzione di assorbimento dei raggi ultravioletti (protezione della retina)

Cristallino nel giovane

Cristallino nell’anziano

Contenuto oculare: corpo vitreo Massima componente delle strutture oculari ( ¾ dell’intero volume del globo) Gel viscoso Tessuto connettivo costituito da tre elementi: sostanza fondamentale (90% di H2O e sali [potassio, magnesio, sodio, calcio, cloro, fosforo, glucosio, azoto proteico e non proteico e acido ialuronico]) struttura fibrillare di natura collagene (età avanzata, miopia degenerativa) componente cellulare (cellule mesenchimali dette ialociti, dotate di capacità fagocitarie e capaci di secernere l’acido ialuronico e il collagene) acido ialuronico], che è una macromolecola costituita da un mucopolisaccaride acido (acido glucuronico + acetilglucosamina) capace di legare a sé l’H2O in modo da sostenere l’impalcatura del gel. Una struttura fibrillare di natura collagene, che costituisce una vera e propria trama sostenuta dall’acido ialuronico che, occupandone gli spazi, ne impedisce il collasso. In condizioni parafisiologiche (età avanzata) o patologiche (miopia elevata), la rete fibrillare collagene si frammenta in ammassi globulari (corpi mobili, mosche volanti), dando luogo alla formazione di zone cavitarie in cui il vitreo perde la sua consistenza di gel e diventa fluido La componente cellulare, situata nello spazio superficiale, costituita da cellule mesenchimali dette ialociti, dotate di capacità fagocitarie e capaci di secernere l’acido ialuronico e il collagene

Contenuto oculare: corpo vitreo Funzioni Funzione diottrica Funzione nutritiva nei confronti del cristallino e, in minor misura, dalla retina Funzione ammortizzante antitraumatica Funzione morfostatica Funzione pressoria Funzione di sostegno meccanico nei confronti della retina Funzione di assorbimento dei raggi ultravioletti

Tunica vascolare: uvea struttura prevalentemente vascolare, relativamente povera di connettivo e ricca di pigmento contenuta all’interno della membrana sclerale suddivisibile in tre parti coroide corpo ciliare iride

Tunica vascolare Coroide Porzione posteriore, la più estesa della tunica vascolare Interposta tra la faccia profonda della sclera e lo strato più superficiale della retina Tessuto straordinariamente vascolarizzato, molto ricco di pigmento, ma poverissimo di connettivo Da ciò deriva la sua fragilità (trauma contusivo del bulbo oculare può facilmente provocare nella coroide una lesione di tipo emorragico, lasciando invece indenne la sclera)

Tunica vascolare Coroide Portata ematica della coroide è 20 volte maggiore di quella del cervello e 5 volte maggiore di quella del rene

Tunica vascolare Corpo ciliare anello concentrico aderente alla faccia profonda della sclera porzione intermedia della tunica vascolare, interposto tra la coroide indietro e l’iride in avanti parte anteriore frastagliata (processi e recessi ciliari) bagnata dall’umore acqueo

Tunica vascolare Iride la sola componente dell’uvea ad essere visibile attraverso la cornea disco colorato, forato al centro (pupilla) camera anteriore, tra la faccia posteriore della cornea in avanti e la faccia anteriore dell’iride e il polo anteriore del cristallino indietro camera posteriore, tra la faccia posteriore dell’iride in avanti, l’equatore del cristallino e i processi ciliari con le fibre zonulari indietro

Tunica vascolare Iride STRATO CELLULARE ANTERIORE: fibroblasti e melanociti di variabile quantità STRATO CONNETTIVO VASCOLARE connettivo lasso (stroma dell’iride) grande cerchio arterioso dell’iride piccolo cerchio arterioso dell’iride (derivato del primo) vicino al margine pupillare STRATO MUSCOLARE SFINTERICO: muscolo liscio anulare della larghezza di un millimetro, situato tutto intorno al foro pupillare STRATO MUSCOLARE DILATATORE: muscolo liscio di tipo mio – epiteliale, più largo di quello sfinterico che si estende dal margine periferico ciliare fino a poca distanza dal bordo pupillare STRATO PIGMENTATO: epitelio pigmentato in diretta prosecuzione con l’EPR

Retina: anatomia topografica Nervo ottico (2x1.5 mm) Vasi retinici Zona centrale Zona equatoriale Zona periferica 21 mm dal centro del NO Diametro totale retinico 42 mm

Retina: anatomia topografica Macula: area ovale di circa 5.5 mm caratterizzata da uno strato plurimo di cellule gangliari e da un alta concentrazione di coni La colorazione gialla della macula è legata alla presenza dei carotenoidi: luteina e zeaxantina presenti negli assoni dei coni e nello strato delle fibre di Henle che filtrano le radiazioni luminose a corta lunghezza d’onda potenzialmente dannose

Macula La macula ha un diametro approssimativo di 5.5 mm e comprende: Il diametro della fovea (1.5 mm) Due volte la larghezza della parafovea (1 mm) Due volte la larghezza della perifovea (3 mm)

Retina: anatomia topografica Fovea: depressione della superficie retinica interna al centro della macula, diametro di 1.5 mm FAZ: 250-600 µm Foveola: zona più sottile della retina priva di cellule gangliari e costituita esclusivamente da coni

Retina: vascolarizzazione Vasi coroideali (65-85%): retina esterna A. centrale retinica (20-30%): strati retinici interni Rami arteriosi intraretinici→3 strati capillari: Capillari rediali peripapillari Strato capillari interno Strato capillare esterno Venule precapillari Venule Vena centrale retinica

Retina: vascolarizzazione

Istologia: struttura della retina Epitelio pigmentato Strato dei coni e dei bastoncelli Membrana limitante esterna Strato dei granuli esterni Strato plessiforme esterno Strato dei granuli interni Strato plessiforme interno Strato delle cellule gangliari Strato delle fibre ottiche Membrana limitante interna

Anatomia della retina Fotorecettori EPR Membrana di Bruch Coroide

Nervo ottico Prosecuzione degli assoni del neurone gangliare retinico assoni completamente privi di mielina (invisibili) assumono, invece, un colore marcatamente bianco nel momento in cui, in procinto di uscire dal globo, si rivestono di mielina, raccogliendosi tutti insieme (papilla ottica)

Papilla ottica

Papilla ottica Area ovalare del diametro verticale di due millimetri e del diametro orizzontale di 1,5 millimetri Macchia cieca Dal centro del disco ottico (escavazione fisiologica) emergono i vasi centrali arteriosi e venosi della retina Arteria centrale della retina: irrorazione del terzo più interno del foglietto nervoso della retina i due terzi più esterni ricevono il loro rifornimento nutritivo dalla coroide I tronchi venosi raccolgono il sangue refluo dalla retina e lo convogliano attraverso la vena centrale della retina alle vene oftalmiche

Nervo ottico Il nervo ottico è costituito da più di 1.200.000 fibre nervose Lunghezza di 5-6 cm tratto intraoculare (1 millimetro) tratto intraorbitario (2,5 cm) tratto intracanalicolare (1 cm) tratto intracranico (1,5 cm)

Visione? Annessi oculari? Mezzi diottrici? 68