Accommodation et convergence Alain Péchereau
Introduction

Depuis Maddox (1893), il est classique de diviser les mouvements de vergence (figure n° 1) en fonction de l’origine sensorielle de ce mouvement:

• La vergence tonique qui correspond aux fonctions en rapport avec le tonus de base;
• La vergence proximale liée à la perception égocentrique de la distance
;
• La vergence accommodative en rapport avec l’incitation accommodative liée à la vision floue
;
• La vergence fusionnelle ou adaptative. Elle permet au sujet de maintenir une vision simple de l’espace perçu.

L’enregistrement d’une vergence symétrique (Quéré, 1983) montre que ce mouvement (figure n° 2), chez le sujet normal, peut être décomposé en six phases:

• Un plateau régulier de fixation de loin (a);
• Une phase rapide d’adduction (b)
;
• Une phase lente d’adduction (c)
;
• Un plateau plus ou moins régulier de fixation de près (d)
;
• Une phase rapide d’abduction (e)
;
• Un plateau de fixation de loin (f).

Ces six phases correspondent à des phases binoculaires (a, c, d & f) et monoculaires (b & e). On peut également noter sur ce tracé (figure n° 2) deux éléments caractéristiques des mouvements de vergence:

• La dissociation optomotrice, c’est-à-dire que le mouvement de l’œil droit est différent de celui de l’œil gauche, qui différencie les mouvements de version et de vergence;
• Les réactions motrices d’un œil (œil droit) sont un peu moins bonnes que celles de l’autre œil (œil gauche).
L’accommodation
Réaction à la vision floue

C’est une réaction à la vision floue qui est réalisée par des essais itératifs vers le loin et vers le près aidée par le décalage chromatique:

• Rouge: signe de proximité;
• Vert
: signe d’éloignement.

Ceci explique la difficulté du réglage accommodatif chez l’achromate.
Dans le temps court, cette réaction bi-oculaire est symétrique
; dans le temps long, il y a une relative indépendance de chaque œil (anisométropie). L’unité de mesure est la dioptrie (∂) qui est l’accommodation d’un sujet emmétrope qui fixe un objet situé à 1 mètre. L’accommodation du sujet, exprimée en dioptries, est égale à l’inverse de la distance du point fixé exprimé en mètres.
Cette fonction est régulée par une boucle adaptative fermée chez le sujet normal (figure n° 3). Cette fonction de régulation de l’accommodation peut être modélisée de la façon suivante (figure n° 4, redessiné d’après GK Hung [2
001] & R Brautaset [2003]).
Cependant, pour le clinicien, cette fonction présente deux difficultés majeures.

Évolution de la réponse accommodative au cours du temps

Deux éléments vont modifier la demande accommodative du sujet:

• L’évolution de la réserve accommodative (figure n° 5)
Elle crée une situation de variabilité en fonction du temps avec la diminution de la capacité accommodative donc de sa vergence comme nous le verrons plus loin. Par ailleurs, chez le presbyte, la compensation de la presbytie entraîne de facto une diminution de l’incitation accommodative.
• L’évolution de la réfraction chez l’enfant (figure n° 6)
Comme pour la presbytie, l’évolution de la réfraction fait évoluer la demande accommodative en fonction du temps pour des conditions identiques de stimulation. Cette évolution rend nécessaire de pratiquer de façon régulière des cycloplégies jusqu’à l’âge adulte (voir plus loin
: Évolution de la réfraction du strabique).
Évaluation de la réfraction

Le rapport étroit entre l’accommodation et la convergence souligne la nécessité d’une évaluation précise de la réfraction. Cependant, il existe deux grandes difficultés pour évaluer l’amétropie de base:

• La réfraction subjective (figure n° 7)
L’étude comparative de la réfraction subjective et de la réfraction objective chez le sujet jeune sans troubles oculomoteurs montre que la réfraction subjective, quelle que soit la méthode utilisée, est incapable de déterminer avec précision la réfraction de base.
• La cycloplégie (figure n° 8)
L’étude comparative des différents cycloplégiques, montre que le cycloplégique parfait n’existe pas. L’atropine reste sans conteste le cycloplégique de base, suivi en terme d’efficacité par le Cyclopentolate. Toutefois, quel que soit le cycloplégique utilisé un élément d’incertitude persiste rendant nécessaire la répétition des cycloplégiques (voir plus loin
: la cycloplégie).
Une réponse

L’incertitude pour déterminer la réfraction et sa variabilité rend nécessaire de stabiliser au mieux le système oculomoteur. Le seul équipement qui permet à la fois de normaliser au mieux la vergence accommodative et de réagir à la variation de la réfraction est la correction optique totale.

Amétropie + Correction Optique Totale = Emmétropie

En effet, quelle que soit la variation de l’amétropie, la Correction Optique Totale varie en sens inverse créant un système stable dans le temps. La correction optique totale est la fondation du système oculomoteur.

La triade de près

Elle forme un ensemble syncinétique de trois éléments:

• L’accommodation [unité de mesure: la dioptrie (∂)];
• La convergence [unité de mesure
: la dioptrie (∆)];
• Le myosis.

Ces trois éléments peuvent être dissociés les uns par rapport aux autres. Ce fait peut être observé lors de l’observation d’un patient sur l’écran de surveillance d’un réfractomètre automatique où l’on peut voir changer la taille de la pupille sans voir la réfraction changer et inversement.

La relation accommodation-convergence
Les bases

Cette relation a été décrite par Donders (1864). Elle stipule que la quantité de convergence accommodative est liée à la quantité d’accommodation développée pour voir l’objet net. Ce rapport (rapport AC/A) présente les caractéristiques suivantes:

• Remarquablement fixe pour chaque individu;
• Non génétiquement programmée
;
• Association acquise dans les premiers mois de vie
;
• Absence de variation avec l’âge, l’amétropie, le contrôle central…

La valeur de ce rapport est située entre 3 et 5, c’est-à-dire que chaque dioptrie d’accommodation provoque une convergence accommodative de 3 à 5 dioptries.
La régulation du rapport AC/A peut être représentée comme sur la figure n° 9.

La mesure du rapport AC/A

Différentes techniques (aucune n’est parfaite) ont été décrites pour mesurer ce rapport (voir plus loin: Rapport AC/A, PPA, PPC & etc.). Parmi celles-ci, nous en retiendrons deux:

• La méthode de la disparité (Ogle);
• La méthode de l’hétérophorie.

Cette mesure peut être utile pour évaluer la part du dérèglement accommodatif dans une déviation. Cependant pour que cette mesure soit valable, un préalable doit être rempli: la correction parfaite de l’amétropie (COT).
Par ailleurs, cette mesure est dépendante de conditions non accommodatives qui en limitent la valeur
:

• État pupillaire (le myosis diminue les besoins accommodatifs);
• Variations d’origine non accommodative
: vergence proximale, vergence tonique, stress, etc.
• Degré de participation
;
• État de la vision binoculaire
: correspondance rétinienne normale, correspondance rétinienne anormale ou neutralisation.

Mais il faut bien retenir que, bien souvent, ces mesures s’écartent des conditions physiologiques (figure n° 10).

Pathologie de l’accommodation

De ce fait, toute pathologie pouvant modifier le processus d’accommodation pourra avoir une conséquence sur l’accommodation et, par ce moyen, sur l’ensemble des vergences. Nous retiendrons:

Les amétropies non, mal ou insuffisamment corrigées;
Les anisométropies fortes;
L’amblyopie;
En effet, elle rend impossible le mécanisme de mise au point fine (l’œil amblyope, structurellement, ne peut pas connaître sa réfraction ou, en d’autres termes, la réfraction subjective est un non-sens pour un œil amblyope).
La déviation;
Elle va avoir deux conséquences
:
¬ La réfraction utilisée par le sujet est en dehors de l’axe visuel,
¬ De ce fait, la réfraction inégale aux deux yeux (anisométropie induite).
L’absence d’une vision binoculaire normale.
Là aussi, la neutralisation et la correspondance rétinienne anormale rendent impossible les mécanismes de régulation.

L’ensemble de ces mécanismes transforme la boucle fermée en boucle ouverte, déréglant à la fois la boucle de l’accommodation et la boucle de la convergence.

La vergence fusionnelle

La régulation de la vergence fusionnelle peut être représentée schématiquement comme sur la figure n° 13. Cette vergence est sensible à la disparité rétinienne, c’est-à-dire à la différence des images perçues par les deux yeux dans l’espace extra-horoptérique. « La fusion motrice est la capacité d’aligner les yeux de telle façon que la fusion sensorielle puisse se maintenir. La fusion motrice est une fonction exclusive de la rétine périphérique extra-fovéolaire  » (GK von Noorden & EC Campos, 2003). Les stimuli de la fusion motrice sont la disparité rétinienne en dehors de l’aire de Panum (figure n° 14) (zone de l’espace de vison simple). Il n’y a pas de stimuli de fusion motrice quand les images sont fixées par les deux fovéolas (absence de disparité).
Cette vergence fusionnelle a une conséquence directe sur l’accommodation comme le montrent les boucles de régulation (figure n° 16). C’est la convergence accommodante. Ce fait avait été parfaitement démontré par M Alpern (1
969) (figure n° 17).
Toute pathologie de la disparité va entraîner une modification des mécanismes de régulation, C’est-à-dire qu’elle va entraîner la transformation de la régulation en boucle fermée (figure n° 3) en boucle ouverte (figure n° 12).
Parmi les phénomènes pathologiques qui altèrent, il faut retenir
:

• L’amblyopie;
• L’absence d’une vision binoculaire normale utilisée
;
• La neutralisation (absence de diplopie)
;
• La correspondance rétinienne anormale
;
• Toute déviation oculomotrice
;
• La diplopie.

Tous ces phénomènes altèrent soit directement, soit indirectement (disparité et accommodation) les mécanismes de vergence et altèrent le processus accommodatif.

La vergence proximale

C’est une vergence liée à la perception égocentrique de la distance, liée aux aspects de l’objet fixé. Elle est inconsciente et sa régulation n’est pas modulable par le sujet. Dans la régulation des vergences, elle intervient sur les deux mécanismes adaptatifs des vergences (figure n° 19).
Chez le sujet normal, on peut voir que son influence est faible si les boucles de régulation (accommodation et disparité) sont fermées. Par contre, son influence augmente et devient prépondérante lors d’une dérégulation artificielle des boucles de régulation (figure n° 20) (GK Hung, 2
001).
Chez le sujet pathologique, les boucles de régulation sont dérégulées de façon beaucoup plus radicale que chez le sujet normal par des mécanismes artificiels. Les conséquences sont donc beaucoup plus importantes et beaucoup plus difficiles à maîtriser comme nous le verrons dans les strabismes hyperconvergents en vision de près où la convergence proximale devient prépondérante.

La vergence tonique

C’est un processus (figure n° 21) dont les mécanismes de base reste encore imparfaitement élucidés. Elle comprend:

• Des processus non ophtalmologiques:
¬ Les processus vitaux,
¬ L’éveil.
• Des processus d’origine ophtalmologique
:
¬ La sagittalisation imparfaite (figure n° 22),
¬ La dérive nasale (strabisme précoce) (figures n° 23 & 24),
¬ Des dérèglements intrinsèques.
• Des processus d’origine générale (le psychisme [joie, peine, etc.])
;
• Le niveau général du système oculomoteur (rémanence adaptative).

Pour le clinicien, le signe de l’anesthésie prend une signification toute particulière car il est le seul moyen à notre disposition pour amener la vergence tonique à son niveau le plus bas.

La déviation

Parmi les travaux récents, on doit souligner l’importance du fait que la déviation agit sur la structure des muscles. Il y a une véritable adaptation des éléments musculaires à la déviation. Ce fait a été démontré par G Goldspink (1985) nous-mêmes (A Péchereau & F Oger-Lavenant, ESA, 1997) (figures n° 26 & 27).
Il y a
une véritable anatomisation de la déviation.
Mais, et nous venons de le voir, il y a également une interaction avec le système de commande, les deux systèmes sont en boucle fermée l’un sur l’autre. De ce fait, les conséquences de l’un sont les causes de l’autre et réciproquement.

Accommodation et binocularité
Date d’apparition
L’accommodation

Depuis les travaux de DC Currie et RE Manny, on sait que l’âge de début des phénomènes accommodatifs est de 1,5 à 3 mois. Ceux-ci se font, avec une certaine imprécision, sur des signaux monoculaires de façon quasi-exclusive. Il peut y avoir un conflit entre le floue et la distance.
On constate une réponse univoque fréquente à une stimulation de +4 ∂. Il y a peu d’influence de la binocularité.

La binocularité

Elle débute entre 3 & 5 mois et son évolution est brutale contrairement à l’évolution de l’acuité visuelle qui est beaucoup plus progressive (figure n° 28).

Évolution simultanée

Comme nous venons de le voir, la fonction binoculaire et la fonction d’accommodation apparaissent de façon simultanée. Il n’est pas difficile d’imaginer que toute perturbation de l’une viendra modifier l’autre comme nous l’avons vu. Ces déséquilibres seront d’autant plus radicaux qu’ils surviendront au début de la vie.

Types de strabisme et pathologie de l’accommodation

Comme nous venons de le voir (figures n° 29, 30 & 31), la pathologie de l’accommodation est intimement intriquée à l’ensemble de la pathologie strabique. De même, l’ensemble de la pathologie strabique retentit sur l’accommodation. On peut donc dire avec MA Quéré que tout strabisme est accommodatif.

Les convergences?

« La division de la convergence [Maddox (1893)] en sous-classes… est une séparation artificielle… certaines organisations du système nerveux central placées dans le diencéphale, mais avec de nombreuses connexions… contrôlent les impulsions pour les noyaux du III et pour les muscles droits médiaux… Les mouvements de convergence peuvent être élicités de différentes façons:

• Par un stimulus provenant du cortex (tonique et proximale);
• Par « l’effort accommodative  » élicité par les stimuli rétiniens à travers les aires corticales 17 et 19 (accommodatif)
;
• Par des stimuli de disparité rétinienne, également à travers les aires visuelles corticales primaires et au-delà (fusionnel).

L’organisation centrale de la convergence ne reconnaît pas les diverses sources d’impulsions reçues… elle répond ou non aux stimuli l’atteignant et les transmet aux noyaux du III (figure n° 1).
Bien que pour des raisons analytiques il soit nécessaire de séparer les diverses origines des mouvements de convergence, il ne faut pas oublier que la convergence est un processus unitaire (GK von Noorden & EC Campos, 2
003).  »

Conclusion

Comme nous venons de le voir, l’accommodation et la convergence ont des rapports particulièrement étroits et indissociables. La séparation des différentes formes cliniques est à la fois indispensable pour guider le thérapeute dans ses choix thérapeutique et inutile car artificielle tellement les liens entre les deux sont étroits.
La déviation est un processus global et complexe, le strabisme accommodatif n’étant qu’une variété de strabisme innervationnel (MA Quéré, 1
990).
L’existence d’un élément accommodatif est le signe d’une fragilité des systèmes de contrôle, fragilité qui n’est jamais un signe de bénignité.
En conséquence,
la correction optique totale est la base de la thérapeutique de tous strabismes.

Références

1. Alpern M. Types of Movement. In: The Eye. H. Davson. Academic Press. 1969, Vol 3, p65-174.
2. Brautaset RL, Jennings JAM. The accommodative-convergence complex. A review. Trans 28 th ESA. Ed. JT de Faber. Taylor & Francis, 2004, p115-120.
3. Currie DC, Manny RE. The development of accommodation. Vision Res. 1
997
4. Duane A. Normal values of the accommodation at all ages. JAMA 1912, 59
: 1010.
5. Goldspink G. Malleability of the motor system
: a comparative approach. J Exp Biol. 1985, 115: 375-91.
6. Hung GK. Models of Oculomotor Control. Ed. World Scientific, 2001, p127.
7. Maddox EC. Clinical Use of Prisms, and Decentering of Lenses. Bristol, England, John Wright & Sons, 1
893.
8. Oger-Lavenant F, A. Péchereau A. Stretching of Horizontal Recti in Consecutives Exotropias. Transact. of XXIV Meeting of European Strabismological Association, Ed. M. Spiritus, 1997, p 191-196.
9. Péchereau A, Anoma M. Cyclopentolate versus Atropine. Une étude prospective. Association Française de Strabologie, Saint Raphaël, octobre 2001
10. Péchereau A, Clergeau G. Evolution de la réfraction à long terme chez le sujet strabique. Etude longitudinale. Semaine Strabologique de la Société Suisse d’Ophtalmologie, Zermatt, décembre 2003.
11. Péchereau A, Robin C. Réfraction objective versus Réfraction subjective. Société Scientifique de Correction Oculaire, Nantes, janvier 2002
12. Péchereau A. Pathologie de l’accommodation et sa prise en charge. Association Française d’Orthoptie, Limoges, octobre 1999.
13. Quéré MA. Physiopathologie clinique de l’équilibre oculomoteur Ed. Masson, 1983, p258.
14. Quéré MA. Traitement médical des Strabismes. Ed. Et Regarde Attentivement, 1990, p85
15. Tychsen L. Binocular Vision. In
: Adler’s Physiology of the Eye. Ed. Ed. Mosby, St. Louis, 1992, p773-854.
15. Tychsen L. Infantile Esotropia. In
: Clinical Strabismus Management. WB Saunders Company, Philadelphia, 1999, p117-138.
16. von Noorden GK, Campos EC. Binocular vision and ocular motility, Ed. Mosby, 2002, p653.