APPAREIL DE LA VISION

Spectre éléctromagnétique

Propriétés des ondes électromagnétiques Longueur d’onde: distance entre deux ondes successives; Fréquence: nombre d’ondes / seconde; Amplitude: Différence entre le creux et le pic de l’onde; Plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence est élevée; l×f = c (« c » représente la vitesse de la lumière dans le vide) Spectre visible: 400 à 700 nm.

Spectre visible

Ondes électromagnétiques Plus la longueur d’onde est courte plus l’onde a de l’énergie et est néfaste pour l’homme (cancer, hypersensibilité). Compteur Geiger permet de quantifier le rayonnement invisible à l’œil nu. http://labandeageorgy.wordpress.com/category/physique/les-ondes-electromagnetiques/

Le globe oculaire est contenu dans l’orbite osseuse. Situation de l’œil Le globe oculaire est contenu dans l’orbite osseuse.

Forme et consistance de l’œil Forme: approximativement sphérique. Consistance: très ferme.

Mensuration de l’œil Diamètre antéro-postérieur: 25 mm. Diamètre transversal: 24 mm. Diamètre vertical: 23.6 mm. Poids: 7 g. Volume: 6.5 cc.

Forme Pyramide quadrangulaire, avec: 4 parois, une base et un sommet.

Parois Paroi supérieure (voûte): os frontal et os sphénoïde. Paroi inférieure (plancher): os maxillaire, os palatin et os zygomatique. Paroi latérale: os frontal et os zygomatique. Paroi médiale: os maxillaire, os lacrymal, os ethmoïde et os sphénoïde. Base: antérieure, c’est le rebord orbitaire. Sommet: postérieur, répond au trou optique.

Muscles du globe Au nombre de 7 muscles striés: 6 permettent la mobilisation du globe: 4 muscles droits: supérieur, inférieur, médial et latéral. 2 muscles obliques: grand et petit. 1 muscle destiné à la paupière supérieur: releveur de la paupière supérieure. Innervation: IV: grand oblique. VI: droit latéral. III: le reste des muscles.

Muscles oculo-moteurs Muscles oculo-moteurs = muscles striés squelettiques 1) Muscle droit supérieur de l’oeil 2) Muscle droit inférieur de l’œil 3) Muscle droit médial de l’œil 4) Muscle droit latéral de l’œil 5) Muscle oblique supérieur 6) Muscle oblique inférieur

Appareil lacrymal Glandes lacrymales: Glande principale: située à la partie supéro-latérale de l’orbite. Glandes accessoires: situées au niveau de la conjonctive. Voies lacrymales: Points lacrymaux. Canalicules lacrymaux. Caroncule lacrymale. Sac lacrymal. Conduit lacrymo-nasal: s’ouvre dans le méat inférieur.

Glandes lacrymales Glandes exocrines acineuses séreuses avec cellules myoépithéliales Organisation en lobules Lobules drainés par canaux s’ouvrant dans le sac conjonctival (espace virtuel entre paupière er globe oculaire)

Embryologie

Embryologie Le globe oculaire et ses annexes dérivent de 2 feuillets embryonnaires: Ectoblaste : Rétine. Cristallin. Nerf optique. Mésoblaste: Sclère. Tunique vasculaire. Corps vitré. Ensemble des annexes.

Globe oculaire

Constitution Segment postérieur: Sclérotique. Choroïde. Rétine. Corps vitré. Segments antérieur: Cornée. Iris. Pupille. Humeur aqueuse Cristallin. Corps ciliaire.

Cornée Membrane transparente, en dôme, qui couvre le devant de l’œil. Elle est avasculaire, et richement innervée.

La cornée TRANSPARENTE ET ANTERIEURE 1) Epithélium de revêtement pluristratifié pavimenteux épidermoïde : Nombre variable de couches, nombreuses terminaisons sensitives, forte capacité de régénération 2) Membrane de BOWMAN (=membrane basale) Epaisseur : 10-12 μm Fibrilles de collagène IV 3) Stroma cornéen : Tissu conjonctif dense régulier LAMELLAIRE, NON vascularisé - Faisceaux de fibres collagène I disposés perpendiculairement l’un à l’autre d’orientation régulière - Fibroblastes - Substance fondamentale riche en chondroïtine- et keratan-sulfate (hydrophilie) 4) Membrane de DESCEMET (=membrane basale) 5) Endothélium (=ERU pavimenteux) 1 2 3 4 5

Le limbe scléro-cornéen TRANSITION CORNEE-SCLEROTIQUE - L’épithélium de la cornée se continue avec celui de de la conjonctive palpébrale - Le stroma cornéen se continue avec le stroma scléreux. - La membrane de BOWMAN s’interrompt - La face interne du limbe comprend un réseau trabéculaire limité par un endothélium pour drainer l’humeur aqueuse vers le canal de Schlemm - Le canal de Schlemm entoure la cornée et communique avec les veines profondes du limbe drainées dans les veines épisclérales Si mauvais écoulement de l’humeur aqueuse : -Augmentation de la pression intraoculaire Glaucome Perte de vision

La cornée : Transparence due à la régularité du stroma cornéen et à l’absence de vaisseaux Atlas d'Histologie humaine et animale http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histohuma/ Rose Thibault, Grégoire Vincke, Eric Depiereux, Martine Raes

Sclérotique Forme la coque solide du globe. De couleur blanchâtre à l’extérieur (blanc de l’œil) et brunâtre à l’intérieur. Sur sa face externe donne insertion aux muscles du globe. Perforée par de nombreux orifices dont le plus important est l’orifice du nerf optique. Elle se continue en avant avec la cornée au niveau du limbe.

La sclérotique 3 Sclérotique Choroïde Rétine OPAQUE ET POSTERIEURE Stroma scléreux (=Tissu conjonctif dense irrégulier) - Fibres de collagène I plexiformes - Fibroblastes + mélanocytes - Substance fondamentale - Vaisseaux Fonctions : - Protection du globe oculaire - Insertion des muscles oculaires striés squelettiques - Lien avec capsule de Tenon - Espace épiscléral avec vaisseaux entre sclérotique et capsule de Tenon Sclérotique Choroïde 3 Rétine Atlas d'Histologie humaine et animale http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histohuma/ Rose Thibault, Grégoire Vincke, Eric Depiereux, Martine Raes

Choroïde De couleur rouge (hypervascularisée), c’est « la rétine rouge du fond d’œil ». Se continue en avant par le corps ciliaire au niveau de l’ora serrata.

La choroïde 3 Sclérotique Choroïde Rétine TISSU TRES VASCULARISE Tissu conjonctif non spécialisé lâche : - Nombreux fibroblastes, macrophages, lymphocytes, plasmocytes, mélanocytes - Fibres de collagène I - Substance fondamentale Très nombreux vaisseaux et capillaires pour la nutrition de la rétine Membrane de Bruch =membrane basale de la rétine pigmentaire Sclérotique Choroïde 3 Rétine Atlas d'Histologie humaine et animale http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histohuma/ Rose Thibault, Grégoire Vincke, Eric Depiereux, Martine Raes

Cristallin C’est une lentille biconvexe, placée en arrière de l’iris et maintenue en place par la zonule ciliaire (zonule de zinn). Peut changer de courbure grâce a son élasticité: accommodation. Limité par une membrane transparente, contient des fibres cristalliniennes et sa partie centrale est de consistance plus ferme: noyau du cristallin. Il est avasculaire.

Le cristallin Cristallin - Lentille biconvexe - Diamètre : 10 mm - Epaisseur : 4 mm Aspect histologique : - Capsule périphérique : Collagène IV Protéoglycans - Epithélium de revêtement unistratifié cubique - Fibres cristaliniennes = cellules épithéliales cylindriques nucléées ou anucléées avec : . Une organisation régulière . Peu d’organites . Beaucoup de filaments intermédiaires . des crystallines ou protéines Cristallin

L’humeur aqueuse (1) C’est un liquide incolore: Secrété par les procès ciliaires, Filtré par le trabéculum, Résorbé par le sinus veineux de la sclère: canal de schlemm.

L’humeur aqueuse (2) Elle remplit les 2 chambres de l’œil qui communiquent entre elles par la pupille : Chambre antérieure : limitée par la face postérieur de la cornée en avant ,la face antérieur de l’iris en arrière et l’angle irido-cornéen latéralement. Chambre postérieur: limitée par le cristallin en avant ,la zonule en arrière et le corps ciliaire latéralement.

L’humeur aqueuse Humeur aqueuse - Liquide clair avec composants solubles du sang mais pas de protéines - Indice de réfraction égal à celui de l’eau - Production par les cellules épithéliales cylindriques des procès ciliaires - Sécrétion dans chambre postérieure et passage dans chambre antérieure - Drainage par le réseau trabéculaire du limbe scléro-cornéen vers le canal de Schlemm ) Humeur aqueuse

Corps ciliaire C’est un anneau saillant, situé entre la choroïde en arrière et l’iris en avant. Constitué par 2 éléments essentiels: Muscle ciliaire: muscle lisse situé sur le versant externe du corps ciliaire. Procès ciliaires: pelletons vasculaires qui produisent la plus grande partie de l’humeur aqueuse.

- Maintien du cristallin : insertion du ligament suspenseur Les corps ciliaires - Maintien du cristallin : insertion du ligament suspenseur Accomodation : changement de forme et de position du cristallin amenant les rayons lumineux à se focaliser sur la rétine Procès ciliaires Muscle lisse ciliaire

Les corps ciliaires : procès ciliaires ≈70 crêtes entre chambre antérieure et postérieure Tissu conjonctif non spécialisé lâche ou stroma - riche en fibroblastes, mélanocytes et vaisseaux Epithélium en 2 couches : - Rétine pigmentaire - Cellules cylindriques sécrétrices d’humeur aqueuse vers la chambre postérieure Insertion des ligaments suspenseurs du cristallin dans la membrane basale de l’épithélium Iris Corps ciliaire Atlas d'Histologie humaine et animale http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histohuma/ Rose Thibault, Grégoire Vincke, Eric Depiereux, Martine Raes

Les corps ciliaires : Muscle ciliaire Muscle lisse organisé en plusieurs faisceaux : - arrimés à la sclérotique - orientés vers le corps vitré - orientés de façon circulaire à la base des procès ciliaires = Muscle de l’accomodation Sa contraction allège la tension sur les fibres du ligament et le cristallin devient plus convexe

Corps vitré Occupe 80% du volume oculaire. C’est une substance visqueuse et transparente. Entouré par la membrane hyaloïdienne (ou vitré). Elle est en contact avec le cristallin en avant.

Le corps vitré Corps vitré - Masse gélatineuse, transparente et incolore - 99% d’eau - Phase liquide : molécules très hydratées d’acide hyaluronique - Phase solide : fibres collagène IV - Hyalocytes : cellules épithéliales périphériques produisant les fibrilles de collagène IV et l’acide hyaluronique Corps vitré

Pupille Orifice mobile qui s’adapte comme un diaphragme à l’intensité de la lumière. Diamètre normal: 3 à 6 mm. Rétrécissement (lumière vive ou vision de prés): myosis. Dilatation (lumière faible ou vision de loin): mydriase.

Iris Zone colorée de l’œil. C’est un diaphragme circulaire, percé en son centre d’un orifice: la pupille. Constitué de 2 types de fibres musculaires lisses: Fibres circulaires: muscle sphincter de la pupille. Fibres étalées: muscle dilatateur de la pupille.

L’iris - En avant du cristallin - Entre la chambre antérieure et postérieure - Percé de la pupille - Stroma de l’iris : . TCNS lâche riche en fibroblastes . Vaisseaux sanguins . Mélanocytes . Muscle lisse circulaire, près de la pupille = muscle sphincter de la pupille - Face postérieure de l’iris : . Rétine pigmentaire . Cellules myoépithéliales parfois pigmentées avec de longs prolongement rayonnants remplis de myofilaments = Muscle dilatateur de la pupille - Face antérieure de l’iris : . Pas d’épithélium . Fibroblastes + mélanocytes

L’iris - Iris = Diaphragme Changement du diamètre de la pupille pour assurer la vision quelle que soit l’intensité lumineuse - La couleur de l’iris dépend du nombre de mélanocytes

Rétine (1) Couche sensorielle de l’œil. Comprend 10 couches cellulaires, dont les cellules visuelles occupent la 2ème couche: Cônes: responsables de la perception des détailles (forme et couleurs): vision du jours. Bâtonnets: très sensibles à la lumière: vision de nuit.

Rétine (2) Son fond contient 2 éléments: Papille (point aveugle): répond à l’origine du nerf optique. Macula (tâche jaune): ne contient que des cônes, c’est le lieu de la vision la plus précise.

La rétine pigmentaire Zone supranucléaire Zone subnucléaire - Contre la membrane de Bruch (membrane basale de la choroïde) - Epithélium de revêtement unistratifié cubique ou cylindrique . Zone supranucléaire avec replis apicaux remplis de mélanine autour des segments internes des cônes et bâtonnets .Zone subnucléaire : abondance de reticulum endoplasmique lisse Fonctions : - Zone supranucléaire : absorption de la lumière qui passe la couche photoréceptrice - Zone subnucléaire : stock de la vitamine A Atlas d'Histologie humaine et animale http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histohuma/ Rose Thibault, Grégoire Vincke, Eric Depiereux, Martine Raes

Rétine Lumière

La rétine nerveuse - De la papille du nerf optique n°II à l’ora serrata - Appartient au système nerveux central - Organisée en 9 couches - Cellules nerveuses : . Cellules photoréceptrices : cônes et bâtonnets . Neurones intégrateurs : cellules bipolaires, horizontales et amacrines . Cellules ganglionnaires - Cellules gliales (de soutien) : Oligodendrocytes Astrocytes Microglie (=macrophages) Cellule de MULLER disposées radiairement et perpendiculairement à la rétine, entre les cônes et les bâtonnets

La rétine nerveuse Bâtonnets - Nombre : 120.106 - Taille : 50 μm - En périphérie de la rétine nerveuse et absents de la fovea - Jonctions avec les cellules de Muller - Segment externe de forme allongée ou « dendrite sensitif (renouvellement tous les 10 jours) - Bouton synaptique + vésicules synaptiques en forme de sphérule Fonction : Perception de la lumière tamisée

La rétine nerveuse Cônes : - Nombre : 6.106 - Taille : 50 μm - Très nombreux au niveau de la fovea - Jonctions avec les cellules de Muller - Segment externe de forme cônique - Bouton synaptique + vésicules synaptiques en forme de pédicule Fonctions : - Perception de la lumière du jour - Perception des couleurs

La rétine nerveuse Aspect en Microscopie Optique : 9 couches Couche 1 : couche des segments externes des cônes et bâtonnets . Empilement de disques limité par une membrane avec pigments = Rhodopsine dans bâtonnets (rétinène fixé à une protéine) = Iodopsine dans cônes : 3 types de cônes pour la perception du bleu-vert-rouge Couche 2 : limitante interne . Jonctions adhérentes des cellules de Muller avec les bâtonnets et cônes . Aspect d’une fine ligne 1 2 3 4 5

La rétine nerveuse Aspect en Microscopie Optique : Couche 3 : couche des grains externes Nombreux petits noyaux denses des bâtonnets et des cônes. Couche 4 : plexiforme externe Synapses entre les bâtonnets ou cônes et dendrites des cellules bipolaires. Couche 5 : couche des grains internes Noyaux des cellules bipolaires, des cellules horizontales et des cellules amacrines 1 2 3 4 5

La rétine nerveuse Aspect en Microscopie Optique : Couche 6 : plexiforme interne - Synapses entre les cellules bipolaires et les cellules ganglionnaires. Couche 7 : corps cellulaires des cellules ganglionnaires - Gros noyau clair - Cytoplasme basophile Couche 8 : axones ou fibres du nerf optique n°II Couche 9 : limitante interne - Membrane basale du corps vitré - Vaisseaux sanguins =capillaires provenant des artères centrales de la rétine 1 2 3 4 5 6 5 6 7 8 9

La rétine nerveuse Fovea : - Rétrécissement de la rétine : cellules bipolaires et ganglionnaires étalées latéralement - Dans l’axe visuel - Uniquement constitué de cônes - Acuité visuelle maximale

Anatomie microscopique de la rétine Structure des photorécepteurs Conversion de la radiation électromagnétique en signaux nerveux repose sur 125 millions de photorécepteurs; Quatre partie dans photorécepteurs: 1- Segment externe: contient disques, contenant eux-même photopigments -> absorbent lumière et génèrent des modifications du potentiel de la membrane des photorécepteurs 2- Segment interne 3- Corps cellulaire 4- Terminaison synaptique Il existe deux types de photorécepteurs: bâtonnets et cônes.

Anatomie microscopique de la rétine Organisation laminaire de la rétine Couche des cellules ganglionnaires: somas des cellules ganglionnaires; Couche nucléaire interne: somas neurones bipolaires, horizontales et amacrines; Couche des segments externes des photorécepteurs: contient les éléments de la rétine sensibles à la lumière; les segments externes sont enchâssées dans un épithélium pigmenté -> absorption de la lumière; Couche plexiforme interne: neurites (axones et dendrites) des ganglionnaires, bipolaires et amacrines; Couche plexiforme externe: neurites des bipolaires et des horizontales et terminaisons synaptiques des photorécepteurs;

Annexes de l’œil

Paupières et conjonctive 1) Epithélium de revêtement pluristratifié pavimenteux épidermique (couche cornée mince) 2) Derme 3) Muscle strié squelettique = muscle orbiculaire qui ferme les paupières 4) Glande exocrine acineuse à sécrétion lipidique ou glande sébacée de ZEIS 5) Glande exocrine tubuleuse pelotonnée ou glande sudoripare de MOLL 6) Cil 7) Tarse = Tissu conjonctif dense irrégulier qui raidit la paupière et l’adapte à la courbure du cristallin 8) Glande tarsale de MEIBOMUS = glande acineuse lipidique ou sébacée produisant un film lipidique qui retarde l’évaporation du film lacrymal 9) Conjonctive palpébrale : Epithélium de revêtement pluristratifié avec cellules cubiques, cellules cylindriques et cellules caliciformes) N.B. Muscle releveur de la paupière supérieure avec fascia inséré dans le tarse

Nerfs Nerf sensoriel: nerf optique (II). Nerfs moteurs: III, IV et VI. Nerf sensitif : nerf ophtalmique. Un centre végétatif : ganglion ophtalmique.

Voies optiques

Système visuel et voies visuelles La transmission des informations obtenues sur la rétine vers le cerveau est opérée par le nerf optique. Toutes les fibres optiques issues des cellules visuelles convergent vers un point précis de la rétine : la papille. En ce point débouche aussi le réseau veineux et artériel de la rétine. Les fibres optiques se rejoignent toutes là pour former un câble : le nerf optique. Il mesure 4 mm de diamètre et 5 cm de long. Il y a un nerf optique par oeil. Les 2 nerfs se croisent dans une zone appelée chiasma optique.  A cet endroit s'entrecroise une partie seulement des fibres selon le dessin ci-contre : Les voies visuelles sont schématisées ici dans le cerveau vu de dessous. Le signal de la rétine est transporté jusqu'au corps genouillé latéral par les axones des cellules ganglionnaires regroupés dans les nerfs optiques. La moitié, environ, des axones passe de l'autre côté du cerveau de sorte que chaque demi-champ visuel se projette dans l'hémisphère opposé. Les axones arrivent au cortex primaire du lobe occipital du cerveau : l'aire  visuelle                                                 

Myopie Anomalie de l’œil se traduisant par des objets éloignés qui apparaissent flou. Causé par un globe oculaire de forme trop allongée ou un cristallin trop bombé. L’image se forme en avant de la rétine. http://bernard.langellier.pagesperso-orange.fr/illusions/oeil.html http://www.facebook.com/video/video.php?v=1283407734162

L’hypermétropie L’œil voit flou les objets de prêt. Causé par un globe oculaire raccourci ou un cristallin peu bombé. L’image se forme en arrière de la rétine. http://bernard.langellier.pagesperso-orange.fr/illusions/oeil.html

La presbytie Perte d’élasticité du cristallin souvent dû au vieillissement. le durcissement du cristallin (20 µm par an) diminue l'effet de la contraction et du relâchement des deux muscles ciliés impliqués dans l'accommodation.

L’astigmatisme Anomalie dû à des irrigulalités dans la courbure de la cornée ou du cristallin. Il y a déformation de l’image virtuelle par rapport à l’objet.

Daltonisme Incapacité de voir certaines couleurs (rouges, bleus ou verts). 8% de la population sont daltonien Gènes codant pour les cônes sur le chromosome X

Les cataractes La cataracte est l'opacification partielle ou totale du cristallin, lentille convergente située à l'intérieur de l'œil.