Cours 6 Flashcards
Définition de l’oeil
Quasi-sphère remplie de liquide et entourée de trois couches de tissus
Les couches de l’oeil
- La rétine (couche interne)
[contient neurones et photorcepteurs - convertit photons lumineux en potentiel d’action] - La tunique uvéale (uvée) comprenant la choroide [bcp de vaisseaux pour nourrir rétine], le corps ciliaire et l’iris
- La sclérotique, qui forme la cornée à l’avant de l’oeil
[opaque à l’arrière mais transparent à l’avant pour former cornée]
Les phases liquides de l’oeil
Pour atteindre la rétine, les rayons lumineux traversent deux milieux liquides :
- l’humeur aqueuse [liquide] (chambre antérieure)
- l’humeur vitrée [gélatineuse] (chambre postérieure
Rôle de l’humeur aqueuse
Nourrir la cornée et le cristallin
Production de l’humeur aqueuse
Par Les procès ciliaires de la chambre postérieure
Maintenance de l’humeur aqueuse
Remplacée plusieurs fois par jours (drainage inadéquat peut mener au développement du glaucome)
Rôle de l’humeur vitrée
Maintenir la forme de l’oeil
Contenance de l’humeur vitrée
Cellules phagocytaires pour éliminer les débris pouvant causer une obstruction au passage de la lumière
Cause de Glaucome
1) Canal de drainage bouché. Accumulation de liquide
2) Augmentation de pression endommageant les vaisseaux sanguins et le nerf optique
Propriétés importantes de la cornée et du cristallin pour la formation d’images nettes sur l’oeil
1) Un degré remarquable de transparence pour transmettre l’énergie lumineuse
–> La cataracte = opacification du cristallin pouvant mener à la cécité
2) La capcité de refraction de la lumière (courbure) afin de générer une image focalisée sur les photorécepteurs de la rétine
*La réfraction est le changement de direction que subit un rayon lumineux quand il traverse la surface de deux milieux transparents différents
Structure responsable de la réfraction a/n de l’oeil
La cornée, presque de toute la réfraction
La puissance réfringente du cristallin est moins grande que celle de la cornée mais elle est réglable
Précision à la mise au point sur la rétine d’objets visuels
Une grande précision à la mise au point sur la rétine d’objets visuels qui sont à des distances avriables de l’observateur
[peut se bomber ou s’applatir pour voir des objets près ou loin]
Anomalies de la réfraction
= Amétropie
- Myopie
- Hypermétropie
Myopie
- Courbure trop accentuée de la cornée
- Longueur excessive du globe oculaire
Hypermétropie
- Longueur insuffisante du globe oculaire
- Puissance insuffisante du système réfringent
[oeil très bombé et image derrière la rétine donc il y a une diminituion du pouvoir de refraction de l’oeil]
Rôle de la pupille pour former une image nette
Adapter à la luminosité extérieure, la quantité de lumière que l’oeil laisse passer : en cas de grande luminosité, la pupille diminue de taille, évitant l’éblouissement et améliorant la netteté de la vision
Partie nerveuse de l’oeil
La rétine
Les parties de la rétine
- Papille optique
- Macula lutea (tache jaune)
Papille optique
- Point d’entrée de l’artère et des veines ophtalmiques
- Sortie des axones des neurones rétiniens afin d’atteindre, par le nerf optique, leurs cibles thalamiques et mésencéphaliques
- Pas de photorécepteurs : tache aveugle
Macula lutea (tache jaune)
- Pigment jaune : xanthophylle qui protège contres les rayons UV
- Acuité visuelle la plus élevée
- Cette acuité est maximale dans la fovéa
La Dégénérescence Maculaire liée à l’âge (DMLA)
- Dégénérescence des photorécepteurs au niveau de la macula
- Deux types (sèche et humide)
[Destruction des cellules de la macula]
Est ce que la rétine fait partie du système nerveux central ?
Oui, Bien que situé en périphérie, fait partie du système nerveux central
Paroi interne de la rétine
On retrouve l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR)
- Mince structure exprimant de la mélanine
- Joue un rôle dans la réduction de la réflexion parasite de la lumière
- Rôle essentiel pour la fonction des photorécepteurs
Neurones à transmission verticale directe au niveau de la rétine
- Photorécepteurs
- Cellules bipolaires
- Cellules ganglionnaires
Transmission directe verticale des neurones rétiniens
- Une chaine à 3 neurones : cellule photoréceptrice, bipolaire et ganglionnaire forme le chemin le plus directe pour le transit des informations JUSQU’AU NERF OPTIQUE
- Les PHOTORÉCEPTEURS font synapse avec les CELLULES BIPOLAIRES, qui elles mêmes font synapse avec les CELLULES GANGLIONNAIRES
- Les axones des cellules ganglionnaires forment le nerf optique
Rôle = transmet informations au nerf optique
Transmission horizontales des neurones rétiniens
- Synapses des cellules HORIZONTALES, PHOTORÉCEPTEURS et BIPOLAIRES
Rôle = interactions latérales importantes pour SENSIBILITÉ AUX CONTRASTES DE LUMINANCE sur une large gamme d’intensité - Synapses des cellules AMACRINES, BIPOLAIRES et GANGLIONNAIRES
Rôle = Plusieurs fonctions visuelles, ex. une etape obligatoire dans la transmission des informations des bâtonnets aux cellules ganglionnaires
Types de cellules rétiniens et diversité
5 types de cellules mais une diversité remarquable
[Pourquoi les photorécepteurs sont au fond de l’oeil ?]
- permet de voir + précis
- sinon on aura les photons qui vont frapper les phototrécepteurs et autres structures donc vision moins précise et flou
Types de Photorécepteurs
- Bâtonnets : 90 millions/oeil concentrés en périphérie [+ gros, + nombreux]
- Cônes : 4.5 millions/oeil concentrés au centre de l’oeil (fovea) [+ petits]
Les segments des photorécepteurs
- Segment INTERNE riche en mitochondrie [besoin de bcp d’énergie]
- Segment EXTERNE qui contient un photopigment [constitué de disque qui capte la lumière de façon maximale]
Les 2 segments sont connectés par un CILIUM
Les terminaisons des photorécepteurs
Les terminaisons synaptiques contactent les cellules bipolaires et horizontales
Selectivités des photorécepteurs
Les bâtonnets sont moins sélectifs pour la direction de la lumière qui les atteints (donc captent plus de lumière)
L’épithélium pigmentaire rétinien
- Monocouche de cellules pigmentées à l’arrière de la rétine
- Joue plusieurs rôles cruciaux pour la fonction normale de la rétine
[mélanine = pigment noir qui élimine la lumière parasite]
Rôles essentiels de l’épithélium pigmentaire rétinien
1) Les disques des segments externes ont une vie de 12 jours. Des nouveaux disques se forment tout le temps. L’épithélium pigmentaire élimine les disque épuisés
2) La régénération des molécules des pigments après leur exposition à la lumière
3) Contre la choroïde qui est la source majeure d’alimentation pour les photorécepteurs
Définition rétinite pigmentaire
- Maladie génétique causé par une dégénérescence progressive des photorécepteurs
Conséquence de la rétinite pigmentaire
1) Perte de la vision nocturne
2) Perte progressive du champ visuel externe [photorécepteurs bâtonnets]
Cause de la rétinite pigmentaire
Peut être causé par une dysfonction de l’épithélium pigmentaire (mauvais recyclage du disque externe des photorécepteurs)
Polarisation de la phototransduction du système visuel
Contrairement aux autres systèmes sensoriels, la phototransduction n’implique pas une dépolarisation, mais une hyperpolarisaion suite à un stimulus
- À l’obscurité, le photorécepteur est dépolarisé ; un stimulus lumineux va décroitre encore plus le potentiel de membrane
Changements de potentiel de membrane et phototransduction
Des changements gradées du potentiel de membrane va mener à une variation correspondante de la vitesse de la libération du neurotransmetteur par les terminaisons synaptiques du photorécepteur
Mécanisme de phototransduction (GMPc)
- À l’obscurité, le taux de guanosine monphosphate cyclique (GMPc) dans le segment externe est élevé et se lie aux canaux Na+ –> les canaux sont maintenus OUVERTS; cations peuvent pénétrer
[Équilibre se forme avec + de K+ qui sort que de Na+ et Ca2+ qui entrent dpnc équilibre à l’état DÉPOLARISÉ] - En présence de lumière, les niveaux de GMPc DIMINUENT, les canaux Na+ se FERMENT –> HYPERPOLARISATION [moins de Ca2+ et de Na+ qui entrent]
Dépolarisation de membrane a/n de segment externe
Augmentation du taux de glutamate = Obscurité
Hyperpolarisation de membrane a/n de segment externe
Diminution du taux de glutamate = Lumière
Étapes de la réduction du GMPc
1) L’absorption d’un photon par le pigment photosensible des photorécepteurs :
- Le RÉTINAL, couplé à une protéine de la famille des OPSINES
2) Changement de conformation du rétinal qui conduit à un changement de conformation de l’opsine
[rétinal cis en obscurité et tout-trans en lumière]
3) Le changement de conformation de l’opsine active la Transducine, un message intracellulaire
4) Transducine active une PHOSPHODIESTÉRASE (PDE), qui va hydrolyser le GMPc –> BAISSE des niveaux de GMPc
5) La RÉDUCTION des niveaux de GMPc mène à la FEMRETURE des canaux ioniques
Conséquences de l’absorption d’un photon lumineux
- Amplification du signal :
1 photon –> 1 opsine –> 800 transducines –> 800 PDE –> 800 x6 GMPc –> 200 canaux ioniques/bâtonnet (2% du nombre de canaux) - Des mécanismes vont limiter la durée de cette amplification et rétablissent les différentes molécules dans leur état inactivé:
Opsine activée est phophorylée par rhodopsine kinase –> arrestine se lie à l’opsine et l’empêche d’activer la transducine –> arrêt de la transduction - Le rétinal tout-trans est reconverti en rétinal-cis et recycle dans l’épithelium pigmentaire (cycle des rétinoides)
Rétablissement de l’opsine à son état inactif
Opsine activée est phophorylée par rhodopsine kinase –> arrestine se lie à l’opsine et l’empêche d’activer la transducine –> arrêt de la transduction
But du Cycle des rétinoides
But : Le rétinal tout trans doit être reconverti en rétinal 11-cis pour pouvoir être réutilisé dans la phototransduction
Mécanisme du cycle des rétinoides
- RétinAl tout trans est converti en rétinOl tout trans
- Transporté dans l’épithélium pigmentaire [à l’extérieur du photorécepteur]
- Reconverti en rétinal 11-cis
- Ramené dans le segment externe des photorécepteurs [pourra être actif à nouveau]
Variation de la grandeur de l’amplification
Varie avec le niveau de lumière = Adaptation
Faibles niveaux d’éclairement –> sensibilité à la lumière est au max
Niveaux d’éclairement augmentent –> sensibilité diminue pour empêcher saturation et accroitre la gamme des intensités lumineuses sur laquelle elles opèrent
Mécanisme d’Adaptation de la sensibilité à la lumière
- Concentration en Ca2+ dans le segment EXTERNE joue un rôle essentiel
- Baisse des niveaux de Ca2+
= Augmenter les niveaux de GMPc
= Augmenter les niveaux de rhodopsine kinase [Limiter la transduction]
= Accroitre l’affinité du GMPc pour les canaux ioniques
Différences entre cônes et bâtonnets
- Forme [Segment externe des cônes + petits et en forme de cônes / Segment externe des bâtonnets + grands et en forme de bâtonnets]
- Mécanisme de transduction [+ important a/n des cônes]
- Organisation de leurs conneixons synaptiques
- Distribution dans la rétines [Bat en périphérie et Cones dans macula]
- Type de pigments photosensibles qu’ils contiennent [cônes pour couleur avec oxydation]
–> Chaque système, cône vs bâtonnets, est spécialisé pour des aspects différents de la vision
Sensibilité de photorécepteurs bâtonnets
- Extrêmement sensibles [peu de photons pour activer]
- Sensibles aux rayons lumineux perpendiculaires et obliques
- Répond à un seul photon
Résolution spatiale des bâtonnets
Très faible
[responsable de la vision de nuit ; détails - important en absence de lumière ]
Sensibilité à la lumière des Cônes
- Assez peu sensible [100+ photons pour activer]
- Sensible aux rayons lumineux perpendiculaires
- Répond lorsque plus de 100 photons
Résolution spatiale des cônes
Très élevée [macula]
Rôle de quel photorécepteur dans la perception des couleurs
Cône
Vision n’impliquant que les bâtonnets
Scotopique (faible résolution, pas de perception des couleurs)
Vision impliquant les cônes et les bâtonnets
Mésopique
Vision où les bâtonnets sont saturés [ne transmettent pas d’infos utiles]
Photopique
Pourquoi les bâtonnets sont responsables de la vision de la nuit ?
Répondent invariablement à 1 seul photon
Saturation de quel réponse de photorécepteurs à niveaux élevés d’éclairage ? (mécanisme de transduction)
Les bâtonnets.
La réponse des cônes ne sature pas
Mécanismes d’adaptation des cônes sont ..
+ efficaces avec un décours temporel dela réponse beaucoup + court
Réponse des cônes et des bâtonnets chez l’humain
- Enregistrements, par électrodes à succion, de la réduction du courant entrant provoqué par des flashs de lumière d’intensité croissante
- Pour des flashs MODÉRÉS à INTENSES, la réponse des bâtonnets persiste pendant plus de 600 ms
[bâtonnets : suite au flash, activité électrique générée retourne à son act de base lentment = saturation] - La réponse des cônes revient à la ligne de base en à peu près 200 ms, même aux plus fortes intensités du flash
[cônes : retourne à son act basale rapidement et pourra être constamment réutilisée = vision pas saturée dans le temps]
Connexions synaptiques bâtonnets vs. cônes
- Chaque cellule bipolaire reçoit les connexions synaptiques de 15 à 30 bâtonnets; convergence qui augmente la détection de la lumière
[désavantage = résolution spatiale moins élevé car cellule connectée à plusieurs photorécepteurs] - Chaque cellule bipolaire ne va faire synapse qu’avec 1 seul cône ; augmente la résolution [on saura exactement d’ou vient le photon]
Distribution des photorécepteurs
Plus on s’éloigne de la macula (fovéa), Moins on retrouve des cônes et Plus on retrouve des bâtonnets
Acuité visuelle dans la Fovéa
- MAXIMALE
- Densité extrêmement élevée des cônes (pas de bâtonnets)
1 cône –> 1 cellule bipolaire –> 1 cellule ganglionnaire
Diffusion de la lumière dans la Fovéa
Diffusion limitée de la lumière
- Les couches des corps cellulaires et des prolongements sont poussées autour de la Fovéa
- Zone avasculaire
[meilleure résolution spatiale]
Types de bâtonnets
Un seul type
Types de cônes
Trois types
- Cônes S (courtes longueurs d’onde ; BLEUS)
- Cônes M (moyennes longueurs d’onde ; VERTS)
- Cônes L (longues longueurs d’onde ; ROUGES)
Quantité des différents types de cônes
- cônes S : 5-10% et ABSENTS dans fovéa
- cônes M et L : prédominants et proportion varie d’individu à l’autre
Définition de la vision normale (couleur)
Trichromatique (reconstitution des trois types de cônes)
Anomalies de la vision des couleurs
Vision Dichromatique (reconstitution des couleus à partir de deux sources colorées)
Les zones de contrastes
La majorité des informations visuelles nous viennent des zones de contrastes entre les régions éclairées et les zones plus sombres