Cours 4 Flashcards
Notions de base de physique
La lumière est une radiation électromagnétique que nos yeux peuvent détecter.
C’est comme une onde d’énergie. Elle possède:
•Longueur d’onde: la distance entre 2 ondes successives
•Fréquence: nombre d’ondes par seconde
•Amplitude: la différence entre le creux et la pic de l’onde
L’énergie de la radiation électromagnétique est proportionnelle à sa fréquence
Le spectre électromagnétique
Notre système visuel ne peut détecter qu’une faible partie du spectre électromagnétique: la lumière visible, qui correspond à des longueurs d’ondes de 400 à 700nm.
Dans le spectre visible, les différentes longueurs d’ondes apparaissent comme des couleurs différentes.
3 sortes d’interactions entre la lumière et l’environnement:
Dans le vide, les ondes de la radiation électromagnétique se déplacent en ligne droite = rayons.
Dans notre monde, les rayons frappent les atomes et les molécules de l’atmosphère et les objets sur terre.
La réflexion: est le changement de direction des rayons de lumière heurtant un objet. La plus grande partie de ce que nous voyons provient de la lumière réfléchie par les objets.
L’absorption: est un transfert de l’énergie lumineuse à une particule ou à une surface.
Ex.- Peau au soleil: la lumière est absorbée et réchauffe le corps.
- Les surfaces de couleur noire absorbent l’énergie de toutes les longueurs d’onde. (Chandail noir au soleil = absorbe la chaleur)
La réfraction : est la déviation des rayons lumineux lorsqu’ils passent d’un milieu transparent à un autre. Si un rayon frappe l’eau, il va être dévié (à cause de la différence de vitesse de la lumière dans les 2 milieux): les milieux transparents de l’œil réfractent aussi les rayons lumineux pour former l’image sur la rétine.
L’anatomie de l’œil:
La pupille: est l’orifice permettant à la lumière d’entrer dans l’œil et d’atteindre la rétine.
L’iris: est un muscle circulaire qui contrôle l’ouverture (diamètre = jusqu’à 8mm dans le noir) de la pupille. Sa pigmentation donne à l’œil sa couleur.
La cornée: est la surface externe transparente de l’œil et recouvre la pupille et l’iris.
La sclérotique: (blanc de l’œil) forme la paroi dure du globe oculaire.
Muscles extra-oculaires: permettent les mouvements du globe oculaire dans les orbites (loge du crâne).
Conjonctive (bleu-gris sur dessin): membrane qui se replie à l’intérieur des paupières.
Nerf optique: axones des neurones de la rétine qui quittent l’œil par l’arrière pour aller au cerveau.
Image ophtalmoscopique de la rétine
L’ophtalmoscope permet de regarder à l’intérieur de l’œil à travers la pupille jusqu’à la rétine.
Disque optique: endroit où les fibres du nerf optique sortent de la rétine. Ne contient pas de photorécepteurs (tache aveugle).
Macula: partie de la rétine responsable de la vision centrale (par opposition à la vision périphérique). Absence de gros vaisseaux sanguins.
Fovéa: (Zone centrale de la macula) c’est la zone où l’acuité visuelle (la précision) est maximale. Elle contient uniquement des cônes (photorécepteurs pour la couleur)
Coupe transversale de l’œil
Lumière qui passe à travers la cornée et arrive sur la rétine
Humeur aqueuse: fluide qui se trouve entre la cornée et le cristallin.
Cristallin: structure transparente flexible qui permet à l’œil de s’adapter pour la vision à distance et rapprochée.
Ligaments suspenseurs du cristallin: retiennent le cristallin.
Muscles ciliaires: relient les ligaments suspenseurs à la sclérotique (blanc).
Humeur vitrée: fluide entre le cristallin et la rétine. Plus visqueux, sa pression sert à garder le globe oculaire sphérique
(Pression qui permet la forme avec la pression)
La rétine est la membrane sensible à la lumière qui se trouve au fond de l’œil.
Réfraction par la cornée
L’œil reçoit les rayons de lumière émis ou réfléchis par les objets environnants et les focalise sur la rétine pour former les images.
Les rayons de lumière qui entrent dans l’œil et frappent perpendiculairement la surface courbe de la cornée atteignent directement la rétine. Mais ceux qui frappent cette surface avec un angle sont déviés pour converger à l’arrière de l’œil.
*La distance focale: distance entre la surface de réfraction et le point de convergence des rayons.
Dioptrie: unité de mesure (valeur réciproque de la distance focale en mètres).
Pouvoir de réfraction (dioptrie) = 1/distance focale (m) *
Accommodation par le cristallin
Le cristallin contribue aussi à la réfraction (même si la cornée joue le rôle principal) particulièrement dans la vision de près.
Vision de loin: rayons de lumière presque parallèles: muscles ciliaires relaxés, ligaments suspenseurs s’étirent, le cristallin s’aplatit.
Vision de près: les rayons sont plus divergents (moins parallèles), la réfraction doit être plus forte pour les faire converger sur la rétine. Donc il y a modulation de la forme du cristallin = accommodation: Le cristallin devient plus arrondi, les muscles ciliaires se contractent rendant les ligaments suspenseurs détendus.
Correction de la vision (les défauts)
Hypermétropie: globe oculaire trop court = les rayons de lumière convergent en arrière de la rétine (IMAGE FLOU)
Correction: lentille convexe () = fait dévier la lumière vers le centre
Myopie: globe oculaire trop long = les rayons de lumière convergent en avant de la rétine (trop de réfraction) (IMAGE FLOU)
correction: lentille concave )( = repousse l’image vers la rétine
Chirurgie au laser: modifie la forme de la cornée
Organisation laminaire de la rétine
Prend petit carré de rétine et on voit 3 grandes couches de cellules
Les axones des cellules ganglionnaires recouvrent la rétine
Voir notes
Structure des photorécepteurs
La conversion des radiations électromagnétiques en signaux nerveux survient dans les photorécepteurs; il y en a 2 types: les bâtonnets et les cônes.
Les bâtonnets: long segment externe avec de nombreux disques et une concentration élevée en photopigments. 1000 x plus sensibles à la lumière que les cônes. Vision nocturne (sans couleur).
Les cônes: segment externe plus court et effilé avec relativement peu de disques. Vision diurne (colorée). Vision de jour
Les photopigments sensibles à la lumière sont présents dans les disques du segment externe des photorécepteurs. Ils absorbent la lumière et génèrent des modifications du potentiel de membrane.
Distribution des photorécepteurs dans la rétine
À 0 = fovéa (voir notes)
a) Les cônes sont principalement dans la partie centrale de la rétine, la fovéa, peu en périphérie.
- Les bâtonnets sont absents de la fovéa et se trouvent dans la rétine périphérique.
P.S. Il n’y a aucun cône ni bâtonnet sur la tache aveugle.
b) Dans la rétine centrale (fovéa), les cellules ganglionnaires reçoivent l’information visuelle d’un nombre limité de photorécepteurs,
- Au niveau périphérique chaque cellule ganglionnaire reçoit des informations d’un grand nombre de ces photorécepteurs.
c) La rétine centrale a un pouvoir discriminatif plus élevé.
· La rétine périphérique est plus apte à détecter les faibles intensités lumineuses
Coupe transversale au niveau de la fovéa
Au niveau de la fovéa, la couche des cellules ganglionnaires et la couche nucléaire interne sont déplacées latéralement, ce qui conduit à une activation directe des photorécepteurs par la lumière.
La lumière passe directement au cône à la place de passer par deux couches de cellules
La phototransduction
La phototransduction est la conversion par les photorécepteurs de l’énergie lumineuse en variation de potentiel de membrane.
Phototransduction dans les bâtonnets:
Les photopigments, sensibles à la lumière (dans les disques du segment externe), absorbent la lumière et génèrent des modifications du potentiel de membrane.
a) Dans l’obscurité, le potentiel de membrane du segment externe est -30mV. Les canaux Na+ sont ouverts et les ions Na+ entrent
b) La lumière active la rhodopsine (pigment photosensible présent dans les disques),
- Ce qui ferme les canaux Na+.
Lumière = fermeture des canaux Na+
c) Donc, les photorécepteurs sont hyperpolarisés en réponse à la lumière
Le plateau resterait si on gardait la lumière
