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La vision : de l'oeil au cerveau

Publié le 11/02/2015

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Chapitre 10 : la vision : de l'oeil au cerveau    A projeter : oeil dans le règne animal  L'oeil est un organe sensoriel spécialisé dans la perception visuelle. C'est un organe des sens essentiel  dans la mise en relation de l'organisme avec le monde extérieur.  L'organisation de l'oeil lui permet  d'être sensible aux stimulations lumineuses et de les convertir en messages nerveux.    Problématiques : Quelle est la structure de l'oeil ? Quelles sont les caractéristiques du  cristallin ?    TP 1 : dissection oeil - observation cristallin    1.  Le cristallin, une lentille vivante  A. Les rôles du cristallin  Le cristallin fait partie des systèmes transparents de l'oeil humain. On trouve successivement, la  cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée. C'est une lentille « biconvexe » qui assure  une convergence des rayons lumineux sur la rétine.  Le cristallin est aussi responsable de l'accommodation, c'est à dire la vision nette des objets plus ou  moins proches. Il est capable en se déformant de modifier la vergence ce qui assure la netteté des  images rétiniennes.    Muscle droit latéral      Zone ciliaire ou corps ciliaire      Iris    Cornée      Pupille        Cristallin       Humeur aqueuse      Humeur vitrée        B. Les cellules du cristallin      Rétine  Choroïde    Sclère ou sclérotique    Fovéa    Disque du nerf optique  ou départ du nerf  optique    Nerf optique  Document : organisation des cellules du cristallin  Le cristallin est un organe vivant non vascularisé. Il est constitué de cellules qui se divisent et ont une  activité métabolique. Ces cellules responsables de la transparence du cristallin ont des  caractéristiques très particulières :  ? Les cellules se forment par mitoses en périphérie du cristallin puis sont poussées par les  jeunes cellules vers le centre du cristallin. Les cellules se multiplient pendant la vie  embryonnaire, très peu sont formées après 20 ans. Elles ne sont jamais remplacées : la  structure du cristallin n'est donc jamais renouvelée.   ? Au cours de l'évolution, les cellules perdent leur noyau et les organites. Le cytoplasme se  présente alors sous forme d'un gel de protéines (les cristallines) formant un réseau cristallin  transparent. Les cellules du cristallin reçoivent les éléments nécessaires à leur métabolisme  (eau, glucose, ions) des humeurs vitrée et aqueuse.  Elles possèdent dans leur membrane des  aquaporines  (protéine canal) qui permettent le passage de l'eau et du glucose entre les  cellules. et des connexons (protéines qui connectent les différentes cellules entre elles).   A maturité, les cellules du cristallin forment des lames transparentes de 1cm de long pour 10  µm de largeur et 4.5µm d'épaisseur.  C. Des anomalies de la vision  Le dysfonctionnement du cristallin avec le temps est à l'origine de certains troubles de la vision :    ? La presbytie correspond à une diminution des capacités d'accommodation. Avec l'âge le  cristallin devient mois souple et parvient difficilement à augmenter sa vergence. Ce  phénomène conduit à porter des lunettes pour la vision rapprochée.  ? La cataracte se manifeste par une opacification progressive du cristallin. La cause est liée à  une précipitation des protéines du cytoplasme&nb...

« C.

Des anomalies de la vision  Le dysfonctionnement du cristallin avec le temps est à l’origine de certains troubles de la vision :     La presbytie correspond à une diminution des capacités d’accommodation. Avec l’âge le  cristallin devient mois souple et parvient difficilement à augmenter sa vergence. Ce  phénomène conduit à porter des lunettes pour la  vision rapprochée.   La cataracte se manifeste par une opacification progressive du cristallin. La cause est liée à  une précipitation des protéines du cytoplasme des cellules (les cristallines) et un manque de  connexons entre les cellules du cristallin. La cataracte nécessite une opération, avec mise en  place d’un implant artificiel.  Elle reste la première cause de cécité dans le monde (18 millions  de personnes selon l’OMS)     Rq. Il existe d’autres anomalies de la vision : myopie – hypermétropie, celles‐ci ont pour origine des  pathologies liées à la forme de l’œil (voire cours d’optique de physique chimie)    Conclusion : Le  cristallin est l’un des systèmes transparents de l’œil humain. Il est formé de cellules  vivantes sans noyau et sans organites, composées de protéines cytoplasmiques à l’origine de la  transparence de ce système.  Avec l’âge sa transparence et sa souplesse peuvent être altérées.    Les signaux lumineux, après avoir traversés les milieux transparents de l’œil, finissent leurs trajets sur  la rétine. Celle‐ci est l’organe sensitif de l’œil.    Problèmes : Quelle est l’organisation de la rétine ? Quelles sont les cellules sensorielles sensibles à la  lumière ?     TP 2 : structure de la rétine   2.

Les rôles des photorécepteurs de la rétine   A.

La structure de la rétine  La rétine est un tissu nerveux très fin (entre 0.1 et 0.5 mm) composé de différentes couches. Une  couche située en profondeur et proche de la choroïde est constituée de cellules particulières : les  photorécepteurs.  A placer document structure de la rétine complété lors du TP 2  Correction : Document : structure cellulaire de la rétine      Les cellules photoréceptrices (130 millions) sont les  cônes et les bâtonnets. Ces photorécepteurs sont reliés à  une deuxième couche de neurones (cellules bipolaires)  eux‐mêmes connectés à une troisième couche de  neurones (Cellules ganglionnaires ou multipolaires). Les  prolongements axoniques des cellules multipolaires  forment le nerf optique.    Les photorécepteurs sont des  cellules qui referment un  pigment photosensible           B.

Les propriétés des photorécepteurs  Il existe deux types des photorécepteurs rétiniens, les bâtonnets et les cônes :   Les bâtonnets (95%, 100 millions). Ils peuvent réagir à des éclairements très faibles, utilisés  pour la vision crépusculaire. Ils ne sont pas impliqués dans la vision des couleurs, sont utiles  pour distinguer différents niveaux de clartés.   Les cônes (5%, 6 millions). Ils sont moins sensibles à la lumière et permettent la vision des  couleurs et la perception des images détaillées. Il existe 3 types de cônes en fonction des  pigments (les opsines) qu’ils possèdent.    . »

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