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Le trajet de la lumière dans l'oeil - Rétine et photorécepteurs

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Introduction :

L’œil est un des organes sensoriels qui permet de percevoir l’environnement.

Ce cours va traiter dans un premier temps de l’anatomie complexe de l’œil. Une deuxième partie permettra d’insister sur une des deux lentilles de convergence de l’œil, le cristallin, et enfin, une dernière partie permettra de voir quelles sont les anomalies de la vision en lien avec le cristallin.

Anatomie de l’œil

L’œil, l’organe de la vision, est un organe complexe. Il est composé de structures qui sont soit visibles soit invisibles.

Voici les différentes structures visibles qui composent l’œil :

  • Les sourcils protègent l’œil de la lumière et de la transpiration, qui sera dérivée de son chemin afin de ne pas tomber dans l’œil.
  • Les paupières ont deux rôles. Elles permettent par un clignement réflexe de protéger l’œil de la dessiccation. Ainsi, les sécrétions de l’œil sont réparties sur toute la surface du globe oculaire. Ce clignement permet également à l’œil d’être protégé de tout corps étranger.
  • Les cils se situent sur les bords de la paupière et vont déclencher le clignement lors de tout contact avec un objet.
  • L’iris donne la couleur de l’œil et sépare l’œil en deux chambres, antérieure et postérieure.
  • La pupille est le petit rond noir au centre de l’œil. C’est par elle que la lumière entre dans l’œil. Sa taille va varier en fonction de la luminosité.
  • La sclérotique est une membrane qui couvre le blanc de l’œil. Elle devient transparente au niveau de l’iris et de la pupille. Elle est alors appelée la cornée.

Les structures visibles de l’oeil

Voici les différentes structures invisibles qui composent l’œil :

  • Le cristallin joue le rôle d’une lentille biconcave.
  • La rétine tapisse le fond de l’œil. Elle capte les rayons lumineux qui passent par le cristallin.
  • Le corps ciliaire permet de modifier la courbure du cristallin grâce à un réseau de muscles. Il sécrète l’humeur aqueuse.
  • L’humeur aqueuse est le liquide transparent qui remplit l’œil entre le cristallin et la cornée. Elle sert à maintenir la forme de l’œil.
  • L’humeur vitrée est une substance transparente et gélatineuse qui remplit la partie de l’œil entre le cristallin et la rétine. Elle permet de maintenir par pression la forme de l’œil, et de plaquer la rétine contre le fond de l’œil.
  • La choroïde est une membrane située à l’intérieur de l’œil entre la sclérotique et la rétine. Elle forme l’iris et comprend le corps ciliaire. Elle est très vascularisée et assure la nutrition de la rétine.
  • Les muscles oculomoteurs permettent les mouvements de l’œil.
  • Le nerf optique conduit l’information visuelle au cerveau

Les structures invisibles de l’œil

Le cristallin : fonctionnement

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À retenir

L’œil comprend deux lentilles de convergence : la cornée et le cristallin. Le cristallin est relié à la choroïde par le corps ciliaire qui permet de modifier son angle de courbure. Le rôle de ces lentilles de convergence est de concentrer les rayons lumineux sur la rétine.

Si l’objet observé est éloigné, c’est-à-dire à plus de six mètres, les rayons lumineux passent par la cornée qui va réfracter l’image sur la rétine. Le cristallin ne va pas se déformer.

Par contre, si l’objet observé se situe à moins de six mètres de l’œil, il va devoir produire un effort plus important. Dans ce cas, le cristallin joue un rôle essentiel.

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À retenir

Sous l’action du corps ciliaire, le cristallin va s’arrondir et ainsi augmenter sa puissance de réfraction.

  • On dit que l’œil accommode.

La rétine va alors se contracter, c’est-à-dire que son diamètre va diminuer, ce qui augmente encore l’effet d’accommodation. Les deux yeux doivent également synchroniser leurs mouvements, c’est le pouvoir de convergence des yeux. Plus l’objet est proche, plus les yeux doivent converger.

L’accommodation de l’œil selon la vision

Le cristallin est un des milieux transparents de l’œil. Il est composé de deux parties :

  • La face antérieure comprend une seule couche de toutes petites cellules qui renferment les organites cellulaires comme le noyau ou les mitochondries.
  • La partie centrale du cristallin est composée de cellules très spécialisées. Elles sont exemptes d’organites et contiennent des protéines solubles dans l’eau appelées cristallines. C’est cette particularité qui rend le cristallin transparent. La lumière passe dans ces cellules qui sont en ruban et qui sont juxtaposées de telle sorte que la lumière arrive perpendiculairement à leur surface.

Fonctionnement de la partie centrale du cristallin

Le cristallin est une partie de l’œil qui n’est pas vascularisée.

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À retenir

Les cellules du cristallin reçoivent leurs nutriments de l’humeur aqueuse.

Les ions, le glucose et l’eau passent de cellules en cellules grâce à des canaux membranaires. Pour cela, il faut que les cellules soient parfaitement juxtaposées, ce qui contribue à la transparence du cristallin.

Les canaux membranaires des cellules du cristallin

Le cristallin : anomalies de la vision

Il existe différentes anomalies de la vision dues au cristallin. En voici quelques-unes :

  • La myopie correspond à un défaut du cristallin qui fait que les rayons lumineux convergent en avant de la rétine plutôt que de converger sur la rétine. Les personnes atteintes de myopies vont alors corriger leur vue grâce à une lentille concave.

Fonctionnement et correction de la myopie

  • L’hypermétropie au contraire est caractérisée par le fait que le cristallin place le focus de l’image en arrière de la rétine. Dans ce cas, une lentille convexe permet de rétablir une vision normale.

Fonctionnement et correction de l’hypermétropie

  • La cataracte est une maladie qui se manifeste par la perte de transparence du cristallin. Elle est liée au vieillissement et entraîne une baisse de la vue jusqu’à la cécité. La cataracte est une maladie dont on guérit aujourd’hui grâce à la chirurgie.
  • Enfin, la presbytie est une maladie qui découle de la perte d’élasticité des cellules du cristallin. Lors de visions de près, le cristallin a du mal à accommoder. La presbytie n’a aucune conséquence sur la vision de loin car le cristallin y joue un rôle secondaire. Les personnes atteintes de presbyties portent des lunettes avec des verres convergents pour la vision de près.

Conclusion :

L’œil est un organe complexe composé de diverses structures. Certaines sont visibles, d’autres sont invisibles. Il comprend notamment deux lentilles : la cornée et le cristallin. La lumière passe par ces milieux transparents et se focalise sur la rétine grâce à l’action de réfraction de ces lentilles. Pour une vision de près, le cristallin va se déformer pour augmenter l’angle de réfraction. On dit que l’œil accommode.