Science et technologie s1288

La vue et l'oeil

L'anatomie de l'oeil


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L'oeil possède trois membranes opaques (sclérotique, choroïde et rétine) et quatre milieux transparents (cornée, humeur aqueuse, cristallin et humeur vitrée). Mentionnons qu'il est protégé par plusieurs structures annexes comme les paupières, les cils et les sourcils.

La sclérotique

Il s'agit de la membrane la plus externe de l'oeil. En plus de protéger l'oeil, elle lui donne sa forme. D'ailleurs, c'est cette membrane qui forme ce que l'on appelle le blanc de l'oeil. À l'avant de l'oeil, la sclérotique devient transparente et bombée pour former la cornée.

La choroïde

Cette deuxième membrane de l'oeil est riche en vaisseaux sanguins et possède une coloration brun foncé. Elle est responsable de l'alimentation en nutriments et en dioxygène des différentes couches de l'oeil. À l'avant de ce dernier, la choroïde forme ce que l'on appelle l'iris, la partie colorée de l'oeil. L'iris, grâce aux deux groupes de petits muscles qui le constituent, contrôle l'ouverture et la fermeture de la pupille (ouverture au centre de l'iris), permettant ainsi de contrôler la quantité de lumière qui se rend à la rétine.


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La rétine

La rétine est la membrane intérieure de l'oeil et est de couleur beige rosé. Elle contient les deux différents types de photorécepteurs (sensibles à la lumière) : les cônes et les bâtonnets. Les cônes sont concentrés dans un petit cercle d'environ 2mm de diamètre, la fovéa. La fovéa est la zone centrale de la macula, aussi appelée tache jaune. Les cônes sont responsables de la vision diurne et de la perception des couleurs. Quant aux bâtonnets, responsables de la vision nocturne et des contrastes, ils sont répartis tout autour de la tache jaune. Cependant, il y a un endroit bien particulier de la rétine appelé la tache aveugle où il n'y aucun cônes ni bâtonnets. En fait, c'est à cet endroit que commence le nerf optique. Les cônes et les bâtonnets sont liés à des nerfs sensitifs qui permettent à la rétine de transformer la lumière (stimulus) en influx nerveux.


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Le daltonisme est une anomalie des cônes, ce qui fait que la personne distingue différemment les couleurs (ou pas du tout). La transmission du daltonisme est héréditaire de type récessif et liée au sexe. Un homme sera donc atteint si son chromosome sexuel X porte l'allèle anormal. Dans le cas d'une femme, elle peut être porteuse de la maladie si l'un de ses chromosomes X est porteur d'un allèle anormal, mais pour être atteinte de la maladie, les deux chromosomes X doivent avoir l'allèle anormal. La fréquence moyenne de daltonisme chez les hommes est donc de 8% alors que pour les femmes, la fréquence moyenne est de seulement 0,5%.

La cornée

La cornée, premier milieu transparent rencontré par les rayons lumineux, est la partie de la sclérotique à l'avant de l'oeil. La forme de la cornée aide à la transmission et à la convergence des rayons lumineux.

La convergence fait référence au fait que les rayons se dirigent vers un même point.

L'humeur aqueuse

Située entre l'iris et la cornée, l'humeur aqueuse est principalement composée d'un liquide aqueux (à base d'eau) et transparent. Ce liquide contient également du glucose et du dioxygène qui sert à alimenter le cristallin et la cornée. Dû à son continuel renouvellement, l'humeur aqueuse permet d'éliminer les déchets des cellules avoisinantes.

Le cristallin

Le cristallin est une lentille biconvexe (bombée des deux côtés) située tout juste derrière l'iris. Sa flexibilité lui permet de modifier sa forme pour accommoder l'oeil pour obtenir une image nette, un peu comme la mise au point d'un appareil photo. Ce phénomène se nomme accommodation.

L'humeur vitrée

Il s'agit du milieu transparent entre le cristallin et la rétine, ce qui représente la plus grande partie de l'oeil. Ce milieu est composé d'une substance plutôt gélatineuse contenant essentiellement de l'eau. En plus de laisser passer les rayons lumineux, l'humeur vitrée maintient le cristallin et la rétine en place en appliquant une pression sur les différentes membranes de l'oeil. Tout comme l'humeur aqueuse, elle se renouvelle constamment, ce qui permet l'évacuation des déchets du cristallin et de la rétine, en plus de les alimenter en glucose et dioxygène.

Les structures annexes

Il y a plusieurs structures annexes dont la fonction est de protéger les yeux. Les sourcils freinent la sueur et les cils captent les poussières près de l'oeil. Des larmes, sécrétées par les glandes lacrymales, lubrifient et nettoient l'oeil. Ses larmes sont réparties sur la surface de l'oeil grâce aux paupières et à la conjonctive qui en est le prolongement. La constitution des larmes est particulière ; elles renferment de l'eau, des sels minéraux et aussi du lysozyme, un enzyme anti-bactérien.

La physiologie de l'oeil

Le trajet de la lumière et de l'influx nerveux

Les rayons lumineux pénètrent dans l'oeil et traversent, en ordre, la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée pour atteindre finalement la rétine. Ensuite, les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) transforment l'information visuelle en influx nerveux. L'influx nerveux passe dans le nerf optique pour atteindre l'aire visuelle du cerveau. Le cerveau se charge ensuite de déchiffrer l'information dans l'influx nerveux pour finalement avoir la sensation de voir.

L'accomodation du cristallin

Lorsque l'on regarde un objet éloigné, les rayons lumineux qui nous parviennent sont essentiellement parallèles. Le cristallin n'a donc pas besoin de modifier sa forme et les rayons vont d'eux-même converger sur la rétine. Cependant, lorsque l'on regarde un objet qui est proche de nous, la situation est différente. Les rayons lumineux qui arrivent à l'oeil sont divergents (s'éloignent les uns des autres). Le cristallin doit s'ajuster et il le fait grâce aux muscles ciliés et aux ligaments suspenseurs. Leur contraction donne au cristallin une forme plus bombée (donnant l'impression qu'il est plus épais). De cette façon, les rayons lumineux sont déviés et maintenant convergent sur la rétine.


Forme du cristallin avec un objet loin (à gauche) et un objet proche (à droite) Source

Bien que l'image ci-dessus semble démontrer que les rayons lumineux se croisent à la rétine, le point de rencontre entre ces rayons est situé, en réalité, un peu devant la rétine. C'est ce qui explique pourquoi l'image formée est inversée.

Lorsque les rayons traversent le cristallin, l'image est inversée comme ce serait le cas avec une lentille biconvexe. Heureusement pour nous, l'image est replacée du bon sens grâce au traitement de l'information par le cerveau.

Les vidéos

 

Les exercices
Les références