Le cristallin de l'oeil humain

Activité 1 : Le cristallin de l’œil humain

        Le cristallin est l'un des systèmes transparents de l’œil. Il laisse passer le rayons lumineux, et permet la formation d'une image nette sur la rétine.

        Les milieux de l’œil traversés par les rayons lumineux avant d'atteindre le fond de l’œil sont : la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée. Ils sont tous transparents.

        L'image observée sur le fond de l’œil est plus petite, inversée et nette. La lumière traverse successivement les différents milieux transparents de l’œil qui, à eux tous, amènent les rayons lumineux sur la rétine et permettent la formation d'une image nette : ils jouent un  rôle de lentille convergente.

        Le cristallin est une lentille à bords minces, ou convergente, qui fait converger les rayons lumineux sur la rétine. Le cristallin permet, par son rayon de courbure variable, de faire converger les rayons lumineux sur la rétine quel que soit l'angle d'entrée dans l’œil.

        Le cristallin est une lentille souple et déformable : il permet d'avoir une image nette sur la rétine, c'est l'accommodation. Il est formé de longues cellules juxtaposées. Ces cellules ne possèdent pas toutes un noyau, et leur cytoplasme est particulier : il est dépourvu d'organites, et riche en protéines appelées cristallines.

Lentille : élément transparent dont au moins une des faces n'est pas plane, et qui dévie les rayons

                lumineux.

Activité 2 : Cristallin et anomalies de la vision

        Une personne qui ne peut pas voir nettement un objet éloigné est myope. L’œil myope est un œil souvent trop long, mais peut être un œil normal dont le cristallin est trop convergent. Dans les deux cas, l'image d'un objet lointain se forme avant la rétine et la personne voit flou.

        Le rayon de courbure anormal du cristallin fait converger les rayons lumineux en avant de la rétine. Ainsi, l'image formée sur la rétine est floue.

        L'accommodation diminue avec l'âge car la souplesse du cristallin diminue. La modification de sa forme grâce à la contraction des muscles ciliaires, nécessaire pour la vision rapprochée, se fait de moins en moins bien. L'accommodation ne se fait plus et les objets rapprochés sont flous.

        Les cellules de cristallin possèdent dans leur membrane différents canaux qui permettent tous les échanges nécessaires à leur survie : l'eau et les nutriments peuvent entrer et les déchets peuvent sortir. Les cristallines ne sont pas renouvelées.

        La membrane plasmique peut être modifiée, et ne plus posséder de connexons. L'eau passe en grande quantité et s'accumule entre les cellules qui s'espacent : la lumière ne franchit plus le cristallin. Les protéines cristallines contenues dans le cytoplasme se modifient avec l'âge, et peuvent former des agrégats qui arrêtent les rayons lumineux. Ce sont les causes possibles de la cataracte.

        La cataracte résulte résulte d'une opacification partielle ou totale du cristallin. Elle se caractérise par une baisse progressive de la vue et une gène à la lumière.

        La transparence du cristallin est permise par l'absence de vascularisation, la présence de cristallines solubilisées dans le cytoplasme des cellules mais également par l'absence d'espace entre les cellules qui le constituent.

Myopie : incapacité de voir nettement les objets éloignés

Presbytie : incapacité de voir nettement les objets rapprochés.

Accommodation : déformation du cristallin permettant la formation d'images nettes sur la rétine.

Activité 3 : La rétine

        Les images se forment sur la rétine qui réalise la conversion du stimulus lumineux en message nerveux envoyé au cerveau.

        Les cellules photoréceptrices, ou photorécepteurs, responsables de la conversion de l'énergie lumineuse en message nerveux, sont les cônes et les bâtonnets.

        Les différentes couches traversées par la lumière sont successivement les cellules ganglionnaires et les cellules bipolaires. Ce sont les cellules ganglionnaires qui envoient le message vers le cerveau.

[pic 1]

Humeur vitrée

Cellules ganglionnaires : traitement de l'information et élaboration d'un message nerveux envoyé au

                                         nerf optique.

Cellules bipolaires : traitement de l'information

Cônes et bâtonnets : conversion de l'énergie lumineuse en signaux électrique

        La zone de la rétine où les champs visuels se recoupent est la zone centrale qui se projette sur la fovéa. La fovéa ne contient qu'un type de photorécepteurs, les cônes qui sont responsables de la vision des couleurs. Les bâtonnets permettent la perception de la luminosité.

        Les seuil de stimulation à l'intensité lumineuse est beaucoup plus faible pour les bâtonnets que pour les cônes, qui réagissent donc aux lumières colorées de forte intensité lumineuse.

Fovéa : région spécialisée du centre de la rétine, située dans le prolongement de l'axe optique de

             l’œil.

Champ visuel : surface perceptible de l’œil sans déplacer la tête.

Activité 4 : Les pigments rétiniens

        Les cônes et les bâtonnets possèdent des pigments capables d'absorber la lumière.

        Les opsines sont toutes de nature protéique, et possèdent des formes tridimensionnelles semblables. Elles sont capables d'absorber la lumière, mais absorbent préférentiellement une longueur d'onde.

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