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1 VISION – METHODES DEXAMEN N. TRAN Ecole de Chirurgie, Faculté de Médecine. Tel: 03 83 68 33 91 – Mél:

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1 1 VISION – METHODES DEXAMEN N. TRAN Ecole de Chirurgie, Faculté de Médecine. Tel: – Mél:

2 2 GENERALITES Tous appareils sensoriels comprennent 3 parties: - Récepteurs - Transduction-Voies de transmission - Centres dintégration Association stimulus-récepteur Transformation du stimulus en influx nerveux Linterprétation du message nerveux produit une réponse intégrée (perception ou expérience consciente)

3 3 ANATOMIE DE LOEIL 1. Le globe oculaire 2. Les voies optiques 3. Les structures annexes

4 4 LE GLOBE OCULAIRE Définit par: Un contenant: formé de 3 membranes (enveloppes) Un contenu

5 5 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Un contenant: 1. Membrane externe ou coque « cornéo-sclérale » 2. Membrane intermédiaire ou Uvée 3. Membrane interne ou Rétine

6 6 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Membrane externe (coque cornéo-sclérale): Viennent sinsérer les muscles oculo-moteurs. Sclère: coque fibreuse de soutien. Partie postérieure contient un orifice = papille ou tête du nerf optique (doù sinsère lorigine du nerf optique)

7 7 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Membrane externe (coque cornéo-sclérale): Cornée transparente: Prolonge la coque en avant La jonction entre la Sclère et Cornée: limbe sclérocornéen.

8 8 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Membrane Intermédiaire (Uvée): Choroïde: Tissu essentiellement vasculaire (responsable de la nutrition de lépithélium pigmentaire et couches externe de la rétine neuro- sensorielle

9 9 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Membrane Intermédiaire (Uvée): Les corps ciliaires: Contiennent les procès ciliaires responsables de la sécrétion dhumeur aqueuse Sinsèrent la zonule (ligament suspenseur du cristallin) et muscles ciliaire

10 10 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Membrane Intermédiaire (Uvée): Diaphragme circulaire perforé au centre par la pupille A la lumière vive : petit diamètre ( Myosis ) A lobscurité : grand diamètre ( Mydriase ) LIris: Deux muscles responsables du jeu pupillaire: Le sphincter de la pupille Le dilatateur de lIris

11 11

12 12 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Membrane Interne (Rétine): Sétend à partir du nerf optique en arrière et tapisse toute la surface de la choroïde Rétine: La rétine est constituée de 2 tissus La rétine neurosensorielle Lépithélium pigmentaire Se terminer en avant par lora serrata

13 13 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant La rétine neurosensorielle: composée des premiers neurones de la voie optique comprenant: les photorécepteurs: Cônes et bâtonnets les cellules bipolaires et cellules ganglionnaires: les axones forment les fibres optiques (qui se réunissent au niveau de la papille pour former le nerf optique) les vaisseaux : les vx centraux (artère et veine centrale de la rétine suivent le nerf optique puis se divisent en plusieurs branches après la papille (responsable de la nutrition des couches internes de la rétine)

14 14 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant LEpithélium pigmentaire: couche cellulaire monostratifiée apposée contre la face externe de la rétine neurosensorielle:

15 15 LE GLOBE OCULAIRE : Contenant Fonction de la rétine: Phototransduction: Action synergique entre photorécepteurs (Cônes et bâtonnets) et épithélium pigmentaire Les articles externes: entourés par lépithélium pigmentaire renferment un pigment visuel (Rhodopsine = Opsine + vitamine A ou rétinal). Bâtonnets : responsable de la vision périphérique et nocturne Cônes : responsable de la vision des détails et couleurs. Principalement regroupés dans la rétine centrale (au sein dune zone ovalaire, la macula)

16 16 cristallin Nerf optique macula Rétine

17 17 LE GLOBE OCULAIRE : Contenu Constitué de milieu transparents permettant le passage des rayons lumineux jusquà la rétine Humeur aqueuse: Liquide transparent et fluide, remplit la chambre antérieur (délimité par la cornée et liris). Humeur aqueuse: Sécrétée en permanence par les procès ciliaires. Évacuée par le canal de Schlemm (langle iridocornéen)

18 18 LE GLOBE OCULAIRE : Contenu Constitué de milieu transparents permettant le passage des rayons lumineux jusquà la rétine Cristallin: Capable de se déformer (muscle ciliaire) et de modifier son pouvoir de convergence Passage de la vision de loin à la vision de près (perte de pouvoir daccommodation = presbytie) Le Cristallin: Lentille biconvexe, amarrée au procès ciliaires par la zonule

19 19 LE GLOBE OCULAIRE : Contenu Constitué de milieu transparents permettant le passage des rayons lumineux jusquà la rétine Le Corps Vitré: Gel transparent, entouré dune fine membrane (la Hyaloïde). Le Corps Vitré : Remplissant les 4/5 de la cavité oculaire et tapisse la face interne de la rétine.

20 20 CHOROÏDE VITRE Cellules ganglionnaires Photorécepteurs Cellules bipolaires Cellules horizontales LUMIERE Rétine neurale Vers le nerf optique Epithélium pigmentaire rétinien Lumière

21 21 LE GLOBE OCULAIRE : Division en segments Segment antérieur: Cornée, lIris, chambre antérieure, langle iridocornéen, cristallin, corps ciliaire Segment postérieur: Sclère, choroïde, rétine, corps vitré

22 22 Les Voies Optiques Permettent la transmission des impression lumineuses rétiniennes au centre corticaux de la vision. Nerf optique: Extrémité antérieure est la papille (visible à lexamen de fond de lœil). Traverse lorbite et pénètre dans le crâne par les trous optiques. Chiasma: Croisement partiel des fibres des nerfs optiques (hémi- décussation, uniquement des fibres provenant des hémi-rétines nasales). Bandelettes optiques: parties posté du chiasma. Contenant des fibres provenant des 2 hémi-rétines regardant dans la même direction.

23 23 Les Voies Optiques Bandelettes optiques: Contournent les pédoncules cérébraux et se terminent dans le corps genouillé externe (saillie sur la face latérale du pédoncule cérébrale. Radiations optiques: neurones faisant suite au corps genouillé. Forment une lame de substance blanche intracérébrale (face externe du ventricule latérale jusquau cortex visuel face interne du lobe occipital)

24 24 Les structures annexes Paupières: formées par une structure fibreuse, le tarse (charpente rigide) + un muscle (lorbiculaire). La conjonctive: recouvre la face interne des paupières (conjonctive palpérale) et portion antérieure du globe oculaire (conjonctive bulbaire) 1. Appareil de protection du globe oculaire. 24 Film lacrymal: sécrété par la glande lacrymale principale (partie supéro externe de lorbite) et glandes lacrymales accessoires (dans paupières conjonctive) Évacué par les voies lacrymales (communication avec fosse nasale par le canal lacrymo-nasale).

25 25 Les structures annexes muscles oculomoteurs: 6 muscles striés (4 droits et 2 obliques) 2. Système oculomoteur 25 Nerfs: Le III (moteur oculaire commun) IV (pathétique) V (moteur oculaire externe)

26 26 LES CELLULES PHOTORECEPTRICES Les photorécepteurs (Cônes ou Bâtonnets) ont, une morphologie analogue, avec de la périphérie vers le centre du globe oculaire: L'article externe (segment externe): - très allongé et cylindrique pour les bâtonnets, - plus court et conique pour les cônes, fait de disques membranaires ( ) aplatis empilés, supports des pigments visuels (rhodopsine pour les bâtonnets ; iodopsine pour les cônes)

27 27 LES CELLULES PHOTORECEPTRICES Le cil connectif, reliant l'article externe à l'article interne sous-jacent L'article interne (segment interne): contenant le corpuscule basal d'où naît le cil connectif, de nombreuses mitochondries et un volumineux appareil de Golgi

28 28 LES CELLULES PHOTORECEPTRICES L'expansion interne (terminaison synaptique): fine et plus ou moins longue, se terminant par un renflement présynaptique qui s'articule avec les dendrites des cellules bipolaires Transmetteur: Glutamate

29 29 LES CELLULES PHOTORECEPTRICES Segment Externe Segment Interne Noyau Synapse disques chromophore disque chromophore Le récepteur des photons est constitué par l'association d'une protéine, l'opsine, et d'un chromophore, le 11-cis retinal Chez l'homme, il existe quatre pigments différents définis par quatre protéines différentes associées au même chromophore

30 30 Le photo-pigment des cônes Iodopsine S Iodopsine M Iodopsine L Chromophore = opsine + 11-cis rétinal

31 31 Les cônes possèdent des pigments sensibles à des longueurs d'onde différentes et permettent ainsi la vision des couleurs. Chaque cône n'exprime qu'un seul des trois pigments. On connaît un pigment sensible au bleu, au rouge et au vert.

32 32 N C Site dattachement du 11 cis-rétinal Le photo-pigment des Bâtonnets Rhodopsine: Absorption maximale 500 nm Rhodopsine

33 33 LES CELLULES PHOTORECEPTRICES (densité) Rappel anatomique de la Macula: Zone centrale et postérieure de la rétine Dépression de 1,5 mm de diamètre dénommée également « Fovéa » contenant une zone centrale (Fovéola, 0,3 mm) La région maculaire paraît plus sombre à lexamen (pigment mélanique + xanthophylle)

34 34 all-trans retinal photon La phototransduction 1. Cascade dactivation 11cis-retinal RHO cGMP Ca 2+ Na + T r a n s d u c i n e (T) GDP Phosphodiestérase (PDE) GTP PDE active GMP-5 Na+ Ca+ hyperpolarisation [Ca 2+ ] [Na + ] GTP RHO

35 35 La photo-transduction (cascade dactivation) Etape 1: Quand un photon arrive au niveau des photorécepteurs, il interagit avec le pigment, entraînant un changement de conformation du 11-cis rétinal transformé en tout-trans rétinal.

36 36 La photo-transduction (cascade dactivation) Etape 2: Changement de conformation conduisant à une activation de la protéine (opsine) et à sa séparation du tout-trans rétinal. Etape 3: L'opsine activée entraîne une activation d'une autre protéine, la transducine, apparentée à la famille des protéines G. Etape 4: La transducine à son tour active une phosphodiestérase qui entraîne une chute du taux intra-cellulaire de GMP cyclique. Etape 5: Normalement, Le GMP cyclique assure l'ouverture de canaux sodiques membranaires ; ainsi, la chute de son taux cellulaire conduit à la fermeture de ces canaux et par suite à une hyperpolarisation cellulaire Etape 6: Le résultat de cette hyperpolarisation est une diminution de la transmission synaptique avec les cellules bipolaires. Le photon entraîne donc une inhibition de la transmission synaptique.

37 37 all-trans retinal photon La phototransduction 1. Cascade dactivation 11cis-retinal RHO cGMP Ca 2+ Na + T r a n s d u c i n e (T) GDP Phosphodiestérase (PDE) GTP PDE active GMP-5 Na+ Ca+ hyperpolarisation [Ca 2+ ] [Na + ] GTP RHO

38 38 LA RETINE La photo-transduction (amplification) Amplification (x ) 4 cycles connectés R T PDE GMP X 100 X 10 3

39 39 LA RETINE La photo-transduction (Régulation) Réponses phtorécepteurs = cascade enzymatique explosive La régulation et larrêt des réponses des photorécepteurs = Contrôle fine et rapide à toutes les étapes de lamplification. les acteurs principaux: - GMP cyclique (GMPc). -Ca2+

40 40 LA RETINE La photo-transduction (Régulation) LIllumination entraîne la de Ca2+ intracellulaire: Réponse retardée par rapport à GMPc Ca2+ agit sur diverses calci-protéines - La recoverine - la GCAP (Calciprotéine activatrice de la guanylyl-cyclase) - la Calmoduline (CaM)

41 41 La récupération recoverin CaM GCAP [Ca 2+ ] Désactivation de la rhodopsine Réouverture des canaux dépendant du GMPc

42 42 La récupération désactivation de la rhodopsine recoverin RhoK Ca 2+ recoverin rhok Ca 2+ obscurité RHO all-trans retinal RhoK P arrestin [Ca 2+ ] Lumière RHO all-trans retinal RhoK P

43 43 LA RETINE La photo-transduction (désactivation de la Rhodopsine) Etape 1: Diminution de Ca2+ = libère la recoverine. Etape 2: La recoverine soluble relâche la rhodopsine kinase Etape 3: Rhodopsine kinase va phosphoryler la rhodopsine sur la membrane = première étape de linhibition de RH. Mécanisme ingénieur dinhibition retardée = permet au signal dhyperpolarisation de se développer et datteindre rapidement une amplitude max avant que linhibition ne devienne effective. Etape 4: Linhibition progressive de la RH sera complétée par lArrestine qui bloque définitivement tout couplage catalytique de la RH à la Transducine.

44 44 RetGC [cGMP] GCAP Ca 2+ CaM Ca 2+ cGMP obscurité [Ca 2+ ] lumière GCAP Ca 2+ CaM GMP-5 Ca 2+ cGMP Réouverture des canaux GMPc CaM Ca 2+

45 45 LA RETINE La photo-transduction (Ré-ouverture des canaux) Etape 1: Diminution de Ca2+ = Active la GCAP. Etape 2: GCAP contrôle lactivité de deux guanylyl cyclases spécifiques des photorécepteurs: RetGC1 et RetGC2 Etape 3: RetGC restaure le niveau de GMPc.

46 46 LA RETINE La photo-transduction (Ré-ouverture des canaux) Etape 1: Diminution de Ca2+ = Dissociation de la calmoduline des canaux. Etape 2: Cette dissociation favorise laffinité de lGMPc aux canaux Etape 3: Entrée de Ca2+ = asscociation Ca-CaM = re-Fixation au niveau des canaux.

47 47 Désactivation de la Transducine (T) et Phosphodiestérase (PDE) PDE inactive RHO all-trans retinal RhoK P arrestin GTP PDE active GDP P [cGMP] Ca 2+ cGMP

48 48 LA RETINE La photo-transduction (Désactivation de la transducine et PDE) Etape 1: Régulation nécessite lintervention dune GAP (GTPase activating protein) et/ou sous unité de PDE. Etape 2: Action de GAP: re-formation de la transducine (protéine G hétérotrimérique) Etape 3: action de PDE : désactive la PDE Tout ceci contribue à laugmentation de GMPc = ouverture des canaux!

49 49 La Neurotransmission Courant d'obscurité K+K+ Na + ATP Na + 4 Na + 1 K + 1 Ca 2+ Echangeur Na + /(Ca 2+,K + ) Pompe Na + /K + -ATPase K+K+ Relargage du neurotransmetteur Glutamate OBSCURITE

50 50 LA RETINE La photo-transduction (Neuro-transmission) Notion à retenir: les cellules ganglionnaires sont les seules à transmettre le signal nerveux sous forme de potentiel daction. Les autres neurones de la rétine némettent que des potentiels électriques gradués. Neurotransmetteur = Glutamate Linformation dun photon sur la rétine = inhibition des cellules photoréceptrices!

51 51 La photo-transduction (Neuro-transmission)

52 52 ON OFF Cellules ganglionnaires Fibre du nerf optique Dépolarisée à lobscurité hyperpolarisée à lobscurité glutamate A. Le trajet des cônes Cellules bipolaires ON OFF excitationinhibition Canaux ouverts lumière Canaux fermés excitation inhibition cône Dépolarisation à la lumière Dépolarisation à la lumière Hyperpolarisation à la lumière Hyperpolarisation à la lumière

53 53 LA RETINE La photo-transduction (Trajet des cônes) Notion à retenir: Les cellules bipolaires, transmettent linflux nerveux sous la forme de simples potentiels gradués. Réponse ON: lorsquune dépolarisation amène une augmentation de la relâche de neurotransmetteurs. Réponse OFF : quand une hyperpolarisation diminue la quantité de neurotransmetteurs relâchés. Cest la nature excitatrice ou inhibitrice des récepteurs au glutamate qui détermine le type de champ récepteur des cellules bipolaires.

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55 55 B. Trajet des bâtonnets inhibition Dépolarisée à la lumière OFF Cellules ganglionnaires ON Cellules bipolaires AII Fibre du nerf optique ON Cellules bipolaires de cônes Dépolarisée à lobscurité glutamate Canaux ouverts lumière hyperpolarisée à la lumière Canaux fermés

56 56 LA RETINE La photo-transduction (Neuro-transmission) Notion à retenir: intervention de la cellules amacrine

57 57 La photo-transduction (Neuro-transmission) Linformation portée par le PA des cellules ganglionnaires souligne le contraste entre zones éclairées et obscures

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59 59 Le renouvellement des disques Rhodopsine radiomarquée Daprès Young 1970

60 60 Le renouvellement des disques

61 61 Vision- Méthodes dexamen Notion à retenir: Les cellules bipolaires, transmettent linflux nerveux sous la forme de simples potentiels gradués.

62 62 Vision- Acuité visuelle la mesure de lacuité est réalisée à deux distances: De loin (Monoyer) De près (Parinaud) Echelle: 1/10ème à 10/10ème Echelle: P1,5 à P14 (normal = P2)

63 63 Vision- Acuité visuelle Emmétrope: acuité visuelle optimale sans correction. Concordance entre le pouvoir de convergence des milieux transparents (cornée, humeur aqueuse, cristallin et vitré) et longueur du globe oculaire)

64 64 Vision- Acuité visuelle Amétrope: altération de lacuité visuelle nécessitant dune correction optique (puissance exprimée en dioptrie). Myopie: Globe oculaire trop long/pouvoir de convergence. Correction =verre concave, divergente Hypermétropie: Globe oculaire trop court/pouvoir de convergence. Correction =verre convexe, convergente

65 65 Vision- Acuité visuelle

66 66 Vision- Acuité visuelle Astigmatisme: anomalie de la shéricité de la cornée. Certains rayons lumineux convergent en arrière du plan rétinien, dautres en avant. Correction =verre cylindrique, Presbytie: perte du poivoir daccommodation du cristallin. Correction =verre convexe,

67 67 Examen du segment antérieur Biomicroscope (lame à fente): Microscope binoculaire, système déclairage particulier constitué par une fente lumineuse dont dimension et lorientation variable Coupe optique des différentes structures examen après un collyre à la fluorescéine : appréciation de lintégrité de lépithélium cornéen (ulcération épithéliale apparaît en vert)

68 68 Examen du segment antérieur Mesure de la pression intraoculaire (PIO): grâce à un tonomètre à aplanation Principe: application une dépression sur la cornée. Actuellement, utilisation dun tonomètre à air pulsé Examen associé à lobservation de langle irido-cornéen (verre de contact comportant un miroir)

69 69 Examen du fond de loeil Biomicroscopie du fond de lœil: lame à fente + lentille ou verre de contact à trois miroirs (verre de Goldmann).

70 70 Examen du fond de loeil Examen du pôle postérieur: trois éléments fondamentaux: papille, vaisseaux rétiniens et macula. papille: réunion des fibres optiques, disque clair à bord net Excavation physiologique contenant artère et veine centrale de la rétine Vaisseaux: plusieurs pédoncules pour vasculariser la surface rétinienne (veines plus sombres plus large et sinueuses que lartère) Macula: Zone ovalaire, plus sombre taille sensiblement = papille. Région avasculaire (contenant que des cônes = fovéola).

71 71 Exemple pathologique (Rétinopathie Diabétique) Normal RD non proliférante minime RD proliférante sévère Examen après diffusion dun colorant fluorescéïnique

72 72 Exemple pathologique (Rétinopathie Diabétique) Etiopathogénie: Pathologie des capillaires rétiniens. Altération de la jonction interne- endothéliale. Rupture de la barrière hémato-réinienne = hyperperméabilité du réseau capillaire doù diffusion du colorant lors de l'angiographie fluorescéïnique. Occlusion des Vx rétiniens

73 73 Exemple pathologique (Rétinopathie Diabétique) Conséquences: oedème rétinien et généralement maculaire qui va être responsable de baisse de vision une ischémie rétinienne: les territoires d'ischémie vont entraîner l'apparition de néovaisseaux extrêmement fragiles (avancement dans le vitré et saignement). Traitement: Diabète: Insulino-thérapie (diabète de type I). Contrôle poids, bilan lipidique (diabète de type II). Photocoagulation Laser

74 74 laser argon monochromatique : destruction des zones ischémiques qui entraînent un appel de néovaisseaux. Les impacts font 500µm de diamètre, avec un temps d'exposition de 0,1 seconde Les impacts font 500µm de diamètre, avec un temps d'exposition de 0,1 seconde En cas d'hémorragie du vitré on peut être amené à réaliser une vitrectomie Exemple pathologique (Rétinopathie Diabétique)

75 75 Examens complémentaires (Fonction visuelle-Périmétrie) Périmétrie : lexamen du champ visuel. Etudie la sensibilité à la lumière à lintérieur de cet espace Champ visuel : lespace embrasé par lœil regardant droit devant lui et immobile. Le nombre de photorécepteurs décroît de la macula vers la périphérie rétinienne = la sensibilité lumineuse décroît progressivement du centre vers la périphérie. Papille = zone aveugle.

76 76 Examen : projection sur une coupole un point lumineux dintensité et taille différente (déplacement de la périphérie vers le centre) Obtention des lignes concentriques correspondant à des zones de sensibilité lumineuse différente. Examens complémentaires (Fonction visuelle) Champs normal: deux tracés symétriques D et G. Deux aplatissement: - secteur supérieur (relief de larcade sourcilière) - Encoche nasale inférieure (relief du nez)

77 77 Examens complémentaires (Fonction visuelle-Vision couleur) Bilan de la vision : recherche dune dyschromatopsie (congénitale ou acquise) Principe 1: Planche de couleur dIshihara) = motif et fond constitués de couleurs complémentaires Principe 2: Test de Farnsworth (classement des pastilles colorées). Les dyschromatopsies acquises ont une vision altérée et une confusion de 2 couleurs complémentaires

78 78 Examens complémentaires (Angiographie) Injection dun colorant fluorescent : Fluorescéine ou vert dindocyanine Fluorescéine : Etude dynamique de la vascularisation rétinienne Vert dIndocyanine : Etude des Vx choroïdiens pathologiques (angiome de la choroïde, néo-vx au cours de la dégénérescence maculaire)

79 79 Angiographie fluorescéinique du fond de lœil: Remplissage progressive des Vx rétiniens artériels puis veineux

80 80 Angiographie du fond de lœil au vert dindocyanine: Cas de dégénérescence maculaire lié à lâge (Néo-Vx choroïdien = lésion de couleur blanche intense)

81 81 Examens complémentaires (Electrorétinogramme) Lélectrorétinogramme ou ERG est lenregistrement du potentiel daction rétinien secondaire à une stimulation lumineuse de la rétine à laide dune électrode cornéenne. LERG traduit une réponse globale de la rétine et n'est altéré qu'en cas de lésions rétiniennes étendues Tracé normal Affection rétinienne diffuse

82 82 Examens complémentaires (potentiel évoqué visuel) Les potentiels évoqués visuels ou PEV représentent les potentiels daction naissant au niveau du cortex occipital à la suite dune stimulation lumineuse de la rétine : ils explorent les voies optiques dans leur globalité, de la cellule ganglionnaire au cortex occipital ; ils sont un apport au diagnostic des neuropathies optiques et sont particulièrement intéressants dans la sclérose en plaques

83 83 Examens complémentaires (Echographie) dépister un éventuel décollement de la rétine lors de trouble des milieux oculaires (cataracte ou hémorragie du vitré), ou encore pour localiser un corps étranger intraoculaire ou bien aider au diagnostic d'une tumeur intraoculaire ou intraorbitaire.

84 84 Examens complémentaires (Tomographie en cohérence optique, OCT) Il s'agit d'une méthode d'examen récente qui permet d'obtenir des "coupes" de la rétine d'une précision nettement supérieure à celle de l'échographie. Sa principale application est l'étude des affections maculaires


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