Cornea

La cornea è la parte anteriore della capsula esterna del bulbo oculare. La cornea è il principale mezzo di rifrazione nel sistema ottico dell'occhio.

La cornea occupa 1/6 della superficie della capsula esterna dell'occhio e ha la forma di una lente concava-convessa. Al centro, il suo spessore è di 450-600 µm e alla periferia di 650-750 µm. Per questo motivo, il raggio di curvatura della superficie esterna è maggiore del raggio di curvatura della superficie interna ed è in media di 7,7 mm. Il diametro orizzontale della cornea (11 mm) è leggermente maggiore di quello verticale (10 mm). Il limbus, una linea traslucida di transizione tra la cornea e la sclera, è largo circa 1 mm. La parte interna della zona limbus è trasparente. Questa caratteristica conferisce alla cornea l'aspetto di un vetro d'orologio inserito in una cornice opaca.

All'età di 10-12 anni, la forma della cornea, le sue dimensioni e il potere ottico raggiungono i parametri caratteristici dell'adulto. In età avanzata, a volte si forma lungo la periferia, concentrica al limbus, un anello opaco dovuto al deposito di sali e lipidi: il cosiddetto arco senile, o arcus senilis.

Nella sottile struttura della cornea si distinguono 5 strati, che svolgono funzioni specifiche. In sezione trasversale si può osservare che 9/10 dello spessore della cornea sono occupati dalla sua stessa sostanza, lo stroma. Anteriormente e posteriormente è ricoperta da membrane elastiche, sulle quali si trovano rispettivamente l'epitelio anteriore e quello posteriore.

La cornea ha un diametro medio di 11,5 mm (verticale) e 12 mm (orizzontale). La cornea è composta dai seguenti strati:

1. L'epitelio (stratificato, squamoso e non cheratinizzante) è costituito da: un monostrato di cellule prismatiche basali, collegate alla membrana basale sottostante tramite ioloulesmosomi.
   • Da due a tre file di cellule ramificate a forma di ala.
   • Due strati di cellule squamose superficiali.
   • La superficie delle cellule esterne è aumentata da micropieghe e microvilli, che facilitano l'adesione della mucina. Entro pochi giorni, le cellule superficiali vengono esfoliate. Grazie all'altissima capacità rigenerativa dell'epitelio, non si formano cicatrici.
   • Le cellule staminali epiteliali, localizzate principalmente nel limbo superiore e inferiore, sono essenziali per il mantenimento del normale epitelio corneale. Quest'area funge anche da barriera per impedire la crescita congiuntivale sulla cornea. La disfunzione o la carenza di cellule staminali limbari può portare a difetti epiteliali cronici, crescita epiteliale congiuntivale sulla superficie corneale e vascolarizzazione.
2. La membrana di Bowman è uno strato superficiale acellulare dello stroma, il cui danneggiamento provoca la formazione di cicatrici.
3. Lo stroma occupa circa il 90% dell'intero spessore della cornea ed è costituito principalmente da fibre di collagene correttamente orientate, il cui spazio intermedio è riempito dalla sostanza principale (solfato di condroitina e cheratansolfato) e da fibroblasti modificati (cheratociti).
4. La membrana di Descemet è costituita da una rete di sottili fibre di collagene e comprende una zona di connessione anteriore, che si sviluppa nell'utero, e una zona posteriore non di connessione, ricoperta da uno strato di endotelio per tutta la vita.
5. L'endotelio è costituito da un monostrato di cellule esagonali e svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento delle condizioni della cornea e nella prevenzione del suo rigonfiamento sotto l'azione della pressione intraoculare (PIO), ma non ha la capacità di rigenerarsi. Con l'età, il numero di cellule diminuisce gradualmente; le cellule rimanenti, aumentando di dimensioni, riempiono lo spazio lasciato vuoto.

La cornea è abbondantemente innervata dalle terminazioni nervose del primo ramo del nervo trigemino. Si distinguono plessi nervosi sottoepiteliali e stromali. L'edema corneale è la causa delle aberrazioni cromatiche e della comparsa del sintomo dei "cerchi arcobaleno".

L'epitelio corneale anteriore non cheratinizzante è costituito da diverse file di cellule. La più interna di queste è uno strato di cellule basali prismatiche alte con nuclei di grandi dimensioni, chiamate germinative, cioè embrionali. Grazie alla rapida proliferazione di queste cellule, l'epitelio si rinnova e i difetti sulla superficie della cornea vengono chiusi. I due strati esterni dell'epitelio sono costituiti da cellule nettamente appiattite, in cui anche i nuclei sono disposti parallelamente alla superficie e presentano un bordo esterno piatto. Ciò garantisce l'ideale levigatezza della cornea. Tra le cellule tegumentarie e quelle basali si trovano 2-3 strati di cellule multiramificate che tengono insieme l'intera struttura dell'epitelio. Il liquido lacrimale conferisce alla cornea una levigatezza e una lucentezza simili a quelle di uno specchio. Grazie ai movimenti di ammiccamento delle palpebre, si mescola con la secrezione delle ghiandole di Meibomio e l'emulsione risultante ricopre l'epitelio corneale con un sottile strato, sotto forma di pellicola precorneale, che uniforma la superficie ottica e la protegge dall'essiccazione.

L'epitelio corneale ha la capacità di rigenerarsi rapidamente, proteggendo la cornea da agenti ambientali avversi (polvere, vento, sbalzi di temperatura, sostanze tossiche in sospensione e gassose, lesioni termiche, chimiche e meccaniche). Le erosioni post-traumatiche estese non infette in una cornea sana si chiudono in 2-3 giorni. L'epitelizzazione di un difetto a piccole cellule può essere osservata anche in un occhio cadaverico nelle prime ore dopo la morte, se l'occhio isolato viene posto in un termostato.

Sotto l'epitelio si trova una sottile membrana (8-10 µm) priva di struttura del bordo anteriore, la cosiddetta membrana di Bowman. Questa è la parte superiore ialinizzata dello stroma. Questa membrana termina alla periferia, non raggiungendo il limbus per più di 1 mm. Questa membrana robusta mantiene la forma della cornea quando viene colpita, ma non è resistente all'azione delle tossine microbiche.

Lo strato più spesso della cornea è lo stroma. Lo stroma corneale è costituito dalle lamine più sottili, costituite da fibre di collagene. Le lamine sono disposte parallelamente tra loro e rispetto alla superficie della cornea, ma ciascuna lamina ha una propria direzione di fibrille di collagene. Questa struttura conferisce alla cornea la sua resistenza. Ogni chirurgo oculista sa che è piuttosto difficile, se non impossibile, praticare una puntura nella cornea con una lama non molto affilata. Allo stesso tempo, corpi estranei che si staccano ad alta velocità la trapassano completamente. Tra le lamine corneali è presente un sistema di fessure comunicanti in cui si trovano i cheratociti (corpuscoli corneali), cellule piatte multiramificate, i fibrociti, che formano un sottile sincizio. I fibrociti partecipano alla guarigione delle ferite. Oltre a queste cellule fisse, nella cornea sono presenti cellule vaganti, i leucociti, il cui numero aumenta rapidamente nel focolaio infiammatorio. Le lamine corneali sono unite tra loro da un adesivo contenente sale solforoso dell'acido solfoialuronico. Il cemento mucoide ha lo stesso indice di rifrazione delle fibre delle lamine corneali. Questo è un fattore importante per garantire la trasparenza della cornea.

Dall'interno, la lamina elastica del margine posteriore, la cosiddetta membrana di Descemet, è adiacente allo stroma e contiene sottili fibrille di una sostanza simile al collagene. In prossimità del limbus, la membrana di Descemet si ispessisce e poi si divide in fibre che ricoprono l'apparato trabecolare dell'angolo iridocorneale dall'interno. La membrana di Descemet è debolmente connessa allo stroma corneale e forma pieghe a causa di una brusca diminuzione della pressione intraoculare. Quando la cornea viene tagliata, la membrana di Descemet si contrae e spesso si allontana dai margini dell'incisione. Quando queste superfici della ferita sono allineate, i margini della lamina elastica del margine posteriore non si toccano, quindi il ripristino dell'integrità della membrana di Descemet è ritardato di diversi mesi. La resistenza della cicatrice corneale nel suo complesso dipende da questo. Nelle ustioni e nelle ulcere purulente, la sostanza corneale viene rapidamente distrutta e solo la membrana di Descemet può resistere all'azione di agenti chimici e proteolitici per così tanto tempo. Se sullo sfondo di un difetto ulcerativo rimane solo la membrana di Descemet, allora sotto l'influenza della pressione intraoculare sporge in avanti sotto forma di una bolla (descemetocele).

Lo strato interno della cornea è il cosiddetto epitelio posteriore (precedentemente chiamato endotelio o epitelio di Descemet). Lo strato interno della cornea è costituito da uno strato a fila singola di cellule esagonali piatte, attaccate alla membrana basale tramite processi citoplasmatici. I sottili processi permettono a queste cellule di allungarsi e contrarsi in base alle variazioni della pressione intraoculare, rimanendo al loro posto. Allo stesso tempo, i corpi cellulari non perdono il contatto tra loro. All'estrema periferia, l'epitelio posteriore, insieme alla membrana di Descemet, ricopre le trabecole corneosclerali della zona di filtrazione dell'occhio. Si ipotizza che queste cellule siano di origine gliale. Non si scambiano, quindi possono essere definite "fegati lunghi". Il numero di cellule diminuisce con l'età. In condizioni normali, le cellule dell'epitelio corneale posteriore non sono in grado di rigenerarsi completamente. I difetti vengono sostituiti dalla chiusura delle cellule adiacenti, che ne provoca l'allungamento e l'aumento di dimensioni. Un tale processo di sostituzione non può essere infinito. Normalmente, una persona di età compresa tra 40 e 60 anni presenta da 2200 a 3200 cellule per 1 mm² dell'epitelio corneale posteriore. Quando il loro numero scende a 500-700 per 1 mm², può svilupparsi una distrofia corneale edematosa. Negli ultimi anni, è stato segnalato che in condizioni particolari (sviluppo di tumori intraoculari, grave compromissione della nutrizione tissutale), è possibile rilevare una vera e propria divisione delle singole cellule dell'epitelio corneale posteriore alla periferia.

Il monostrato di cellule epiteliali corneali posteriori funziona come una pompa a doppia azione, che fornisce sostanze organiche allo stroma corneale e rimuove i prodotti metabolici, ed è caratterizzato da una permeabilità selettiva per vari componenti. L'epitelio posteriore protegge la cornea dall'eccessiva saturazione con il fluido intraoculare.

La comparsa di anche piccole fessure tra le cellule porta all'edema corneale e a una riduzione della sua trasparenza. Molte caratteristiche della struttura e della fisiologia delle cellule epiteliali posteriori sono diventate note negli ultimi anni grazie all'avvento della biomicroscopia intravitale a specchio.

La cornea non ha vasi sanguigni, quindi i processi di scambio nella cornea sono molto lenti. I processi di scambio si verificano a causa dell'umidità della camera anteriore dell'occhio, del liquido lacrimale e dei piccoli vasi della rete pericorneale, che si trova intorno alla cornea. Questa rete è formata dalle ramificazioni dei vasi congiuntivali, ciliari ed episclerali, quindi la cornea reagisce ai processi infiammatori nella congiuntiva, nella sclera, nell'iride e nel corpo ciliare. Una sottile rete di vasi capillari lungo la circonferenza del limbus penetra nella cornea per appena 1 mm.

Nonostante la cornea non abbia vasi, è dotata di un'innervazione abbondante, rappresentata da fibre nervose trofiche, sensoriali e autonome.

I processi metabolici nella cornea sono regolati dai nervi trofici che si estendono dai nervi trigemino e facciale.

L'elevata sensibilità della cornea è dovuta al sistema di lunghi nervi ciliari (derivanti dal ramo oftalmico del nervo trigemino), che formano un plesso nervoso perilimbare attorno alla cornea. Entrando nella cornea, perdono la guaina mielinica e diventano invisibili. La cornea presenta tre strati di plessi nervosi: nello stroma, sotto la membrana basale e sottoepiteliale. Avvicinandosi alla superficie della cornea, le terminazioni nervose diventano più sottili e il loro intreccio più fitto.

Ogni cellula dell'epitelio corneale anteriore ha una terminazione nervosa separata. Questo fatto spiega l'elevata sensibilità tattile della cornea e il dolore acuto che si manifesta quando le terminazioni sensitive vengono esposte (erosione dell'epitelio). L'elevata sensibilità della cornea è alla base della sua funzione protettiva: quindi, quando la superficie della cornea viene leggermente toccata, così come quando soffia una folata di vento, si verifica un riflesso corneale incondizionato: le palpebre si chiudono, il bulbo oculare si gira verso l'alto, allontanando così la cornea dal pericolo, e fuoriesce il liquido lacrimale che lava via le particelle di polvere. La parte afferente dell'arco riflesso corneale è trasportata dal nervo trigemino, quella efferente dal nervo facciale. La perdita del riflesso corneale si verifica in caso di grave danno cerebrale (shock, coma). La scomparsa del riflesso corneale è un indicatore della profondità dell'anestesia. Il riflesso scompare in alcune lesioni della cornea e delle porzioni cervicali superiori del midollo spinale.

La rapida reazione dei vasi della rete dell'ansa marginale a qualsiasi irritazione della cornea avviene grazie all'aiuto dei nervi simpatici e parasimpatici, presenti nel plesso nervoso perilimbare. Questi si dividono in due terminazioni, una delle quali passa attraverso le pareti del vaso, mentre l'altra penetra nella cornea e entra in contatto con la rete ramificata del nervo trigemino.

Normalmente, la cornea è trasparente. Questa proprietà è dovuta alla sua particolare struttura e all'assenza di vasi sanguigni. La forma convessa-concava della cornea trasparente ne determina le proprietà ottiche. Il potere refrattivo dei raggi luminosi è individuale per ciascun occhio e varia da 37 a 48 diottrie, raggiungendo nella maggior parte dei casi le 42-43 diottrie. La zona ottica centrale della cornea è pressoché sferica. Verso la periferia, la cornea si appiattisce in modo non uniforme lungo i diversi meridiani.

Funzioni della cornea:

• come la capsula esterna dell'occhio svolga una funzione di supporto e protettiva grazie alla resistenza, all'elevata sensibilità e alla capacità di rigenerare rapidamente l'epitelio anteriore;
• come il mezzo ottico svolge la funzione di trasmissione e rifrazione della luce grazie alla sua trasparenza e alla sua forma caratteristica.

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