Роговица является асферической, хотя центральная часть передней поверхности роговицы описывалась как сфероцилиндрическое выпуклое зеркало. Центральная часть роговицы обычно на 3.00 диоптрии (D) круче периферии, что соответствует положительному коэффициенту формы (пролатная форма).

Клинически роговицу можно разделить на 5 зон (Рис 1-5) следующим образом:

Другие определения ориентиров роговицы включают следующее:

Гидрофобный эпителий роговицы состоит из 4–6 слоев, которые включают 1–2 слоя поверхностных плоских клеток, 2–3 слоя широких крыловидных клеток и самый внутренний слой цилиндрических базальных клеток. Его толщина составляет 40–50 мкм (см. Рис 1-4; также см. раздел «Пахиметрия» в Главе 2). Эпителий и слезная пленка образуют оптически гладкую поверхность. Плотные контакты между поверхностными эпителиальными клетками предотвращают проникновение слезной жидкости в строму. Непрерывная пролиферация лимбальных стволовых клеток дает начало другим слоям, которые впоследствии дифференцируются в поверхностные клетки. По мере созревания эти дифференцированные клетки покрываются микроворсинками на своей самой наружной поверхности (гликокаликс), а затем десквамируют в слезу. Процесс дифференцировки занимает примерно 7–14 дней. Базальные эпителиальные клетки секретируют непрерывную базальную мембрану толщиной 50 нм, которая состоит из коллагена IV типа, ламинина и других белков. Прозрачность роговицы зависит от плотной упаковки эпителиальных клеток, что приводит к образованию слоя с почти однородным показателем преломления и минимальным рассеиванием света.

Слой Боумена расположен спереди от стромы роговицы. Ранее считавшийся мембраной, слой Боумена представляет собой скорее ацеллюлярный конденсат беспорядочно расположенных коллагеновых фибрилл в самой передней части стромы (см. рис. 1-4). Толщина этого слоя составляет 15 мкм, и он помогает поддерживать форму роговицы. При повреждении он не регенерирует.

На строму роговицы приходится примерно 90% общей толщины роговицы (см. рис. 1-4). Она состоит из стромальных клеток (кератоцитов), волокон и внеклеточного матрикса. Передняя строма плотнее задней стромы из-за большего количества кератоцитов и более интенсивного переплетения коллагеновых ламелл. Передние 40% стромы роговицы обладают в два раза большей прочностью на разрыв, чем задние 60%. Это различие между передней и задней стромой может играть роль в возникновении эктазии роговицы после глубокой эксимерной лазерной абляции.

Кератоциты различаются по размеру и плотности в разных отделах стромы и образуют трехмерную сеть во всей роговице. Эти клетки, представляющие собой уплощенные фибробласты, расположены между коллагеновыми ламеллами стромы (рис. 1-7) и постоянно расщепляют и синтезируют молекулы стромы. Плотность кератоцитов снижается с возрастом, а также после лазерной рефракционной хирургии.

Внеклеточный матрикс стромы роговицы образован коллагенами и протеогликанами. Фибриллярные коллагены I и V типов переплетены с филаментами коллагена VI типа. Основными протеогликанами роговицы являются декорин (связан с дерматансульфатом) и люмикан (связан с кератансульфатом).

Равномерное распределение кератоцитов, волокон и внеклеточного матрикса в строме роговицы необходимо для прозрачности роговицы. Прозрачность роговицы также зависит от поддержания содержания воды в строме роговицы на уровне 78%. Гидратация роговицы в значительной степени контролируется целостностью эпителиального и эндотелиального барьеров, а также работой эндотелиального насоса, который связан с системой ионного транспорта, регулируемой температурно-зависимыми ферментами, такими как Na⁺, K⁺-АТФаза. Кроме того, отрицательно заряженные гликозаминогликаны стромы имеют тенденцию отталкиваться друг от друга, создавая набухающее давление (SP). Поскольку внутриглазное давление (IOP / внутриглазное давление) стремится сжать роговицу, общее давление имбибиции стромы роговицы рассчитывается как IOP / внутриглазное давление—SP. Гидратация роговицы варьирует от передних отделов к задним и увеличивается ближе к эндотелию.