Vision 08

Qu'est-ce que la vision?

La perception visuelle fait partie de nos 5 sens et consiste donc en transformation d'énergie électromagnétique qui est transmise par la lumière en activité nerveuse. Cette transformation est possible seulement si les objets réfléchissent de la lumière, c'est pour cela qu'on ne peut pas voir la nuit quand la luminosité est faible.

Qu'est-ce que la lumière?

La lumière est une onde électromagnétique visible par l'œil humain, car sa longueur est comprise entre 380nm à 780nm. Les ondes sont constituées de photons, qui sont des réserves d’énergie de rayonnement électromagnétique, qui sont échangées lors de l’émission ou absorption de l’énergie par la matière.

Quelles sont les différents organes permettant la vision?

Parmi les organismes les plus simples, on y trouve notamment:

Quels sont les organismes concernés par ces différents organes?

• L'oeil simple: qui permet tout simplement de déceler la différence entre l'obscurité et la lumière.
• L'oeil composé, ou à facette: Il est composé d'ommatidies, qui sont des récepteurs sensibles à la lumière. Ses yeux composés sont positionnés de chaque côté de la tête.

Ceux qui sont concerné par ces différents organes sont les insectes

Parmi les organismes les plus complexes, on y retrouve bien sûr:

• l'œil humain: qui a la capacité de distinguer les formes ainsi que les couleurs.

Cette structure complexe est-elle propre à l'humain?

cf Annexe 1 BrookeT 24 septembre 2008 à 15:20 (MEST)

Quelles sont les différentes parties qui composent l'œil humain?

L'œil est bien évidemment composé: Structures annexes...

• d'un globe oculaire
• des paupières
• des cils
• des muscles: ils sont fixés sur le globe oculaire.

• la cornée: membrane transparente et composée de 5 couches;c'est la structure qui a la plus grande sensibilité tactile du corps humain;

elle protège la face avant du globe oculaire.

• l'humeur aqueuse: c'est un liquide transparent qui, filtré continuellement,maintenant la pression et la forme du globe.

• l'iris: c'est une ouverture qui contrôle la quantité de lumière pénétrant dans l'œil. La couleur de notre œil est déterminé par son pigment.

• la pupille: Elle se trouve au centre de l'iris. Son diamètre varie en fonction de la luminosité.

• le cristallin: Elle est semblable à une lentille à focale variable grâce à sa capacité de modifier sa courbure

• l'humeur vitrée: c'est un liquide gélatineux qui donne la forme dt la consistance de l'œil. Elle permet à la rétine de rester au fond de l'œil en exerçant une pression continue.

• le choroïde: c'est une membrane pigmentée et vascularisée de l'œil qui se trouve entre la rétine et la sclérotique.

• la sclérotique:~c'est une membrane blanche et opaque, très résistante de structure tendineuse et d’épaisseur de 1 à 2 mm qui forme le « blanc » de l’œil

• la macula: Elle possède en son centre la fovéa

• la fovéa: c'est l'endroit où l'œil possède une acuité maximale

• la rétine: c'est une membrane nerveuse qui tapisse le fond de l'œil, dans laquelle se trouvent des millions de cellules nerveuses.

• le nerf optique: Il s'étend de la papille au chiasma, il possède un million de fibres réparties en un grand nombre de faisceaux séparés. Rôle => transmettre l'image rétinienne au cerveau.

cf Annexe 2 BrookeT 24 septembre 2008 à 15:20 (MEST)

Quelles sont les fonctions remplies par ces différentes parties?

Il faut s'imaginer le trajet de la lumière à travers l'oeil!

• Les paupières servent à recouvrir notre œil, de manière à nous protéger contre les agressions extérieures, des corps étrangers ainsi que de la lumière.

Les paupières sont bordés de cils, qui eux protègent contre la poussière, retiennent la sueur et ainsi évitent l'irritation de l'œil. Il y a 6 muscles qui assurent les mouvements de rotation de l'œil le maintiennent également. La sclérotique est la surface extérieure de l'œil, c'est la partie blanche, épaisse, opaque et rigide de l'œil. C'est elle qui lui donne sa forme. La cornée, elle, est une surface externe transparente au centre de l'œil. Elle ne possède pas de vaisseaux sanguins et donc prend ce dont elle a besoin dans un milieu situé derrière, l'humeur aqueuse. L'iris est la partie colorée de l'œil. Il est formé de manière à pouvoir contrôler la quantité de lumière qui pénètre dans l'œil. Donc par exemple, lorsque la lumière est forte, l'iris se referme, et au contraire lorsque la lumière est faible, il s'ouvre. L'ouverture qui se trouve au centre de l'iris se nomme la pupille;elle permet à la lumière d'entrer dans l'œil de manière à pouvoir atteindre la rétine et donc elle s'adapte sans cesse à la lumière qu'elle reçoit. Elle apparaît noire à cause de la couche de cellules pigmentées qui tapissent le fond de l'œil et qui absorbent la lumière. C'est l'iris qui contrôle le diamètre de la pupille. Le cristallin est lui une lentille situé à l'arrière de l'iris, et se situe entre l'humeur aqueuse et l'humeur vitrée. Le nerf optique est formé par des axones des cellules ganglionnaires de la rétine.

• le choroïde est une fine couche pigmentée interne
• les cellules épithéliales servent à lubrifier l'œil.
• La cornée est l'endroit par où la lumière pénètre.
• L'iris est la partie antérieure de la choroïde qui donne la couleur à l'œil ainsi que la quantité de lumière qui rentre dans la pupille (ouverture dans le centre de l'iris)

Le cristallin et le corps ciliaire(qui est un anneau de tissu qui en se contractant modifie la forme du cristallin) divise l'œil en deux chambres: 1. Entre le cristallin-cornée. 2. derrière le cristallin. L'humeur aqueuse (1ère chambre) remplie la cavité antérieure de l'œil et est produit par les procès ciliaires. Derrière le cristallin se trouve le corps vitré (2ème chambre) qui est une substance gélatineuse. Ces substances agissent comme des lentilles (?) et concentre la lumière sur la rétine. Le cristallin assure la mise au point de l'image sur la rétine. Le corps ciliaire entoure le cristallin, c'est un muscle qui quand il se contracte donne une forme sphérique au cristallin pour pouvoir renvoyer la lumière provenant d'un objet rapproché sur la rétine. Quand le corps ciliaire est relâché le cristallin prend une forme plus aplatie pour renvoyer la lumière provenant d'un objet lointain. BrookeT 24 septembre 2008 à 15:20 (MEST)

De quoi est composé la rétine?

• les cellules ganglionnaires:

La cellule ganglionnaire est un type de neurone présent dans la rétine de l'œil.Elle reçoit les information visuelle des photorécepteurs par de nombreux intermédiaires. Mais ce ne sont pas des simples transporteurs elles sont spécialisées dans le traitement de couleur, détectent des contrastes et les petits détails.

• cellule bipolaire: Une cellule bipolaire est une cellule qui comme son nom l'indique procède deux pôle, pour la vision cette cellule qui se trouve dans la rétine permet l'échange d'information entre les photorécepteurs (bâtonnets et cône) et les cellule ganglionnaires.

• Les photorécepteurs: Les photorécepteurs servent à convertir la lumière en un signal nerveux. Des qu'un photon les atteint ils activent tout un système de conversion d'énergie pour emmener l'information visuelle au cerveau où elle sera traitée. Ce sont les bâtonnets et les cônes qui se situent sur la rétine. La rétine comprend 125 millions de bâtonnets et 6 millions de cônes ce qui représente 70% de récepteurs de notre corps, cela souligne l'importance de la vision pour nous.

Un photorécepteur est simplement un neurone ou une molécule sensible à la lumière, ils convertissent l'énergie lumineuse en signal neurochimique par une réaction photo-chimique.Les photorécepteurs sont des bâtonnets et des cônes qui sont des cellules ciliées très spécialisées où les segments externes et internes sont reliés par un cil connecteur.

• Sa structure: Ils sont formés de 4 parties:

-segment externe -segment interne -corps cellulaire -terminaison synaptique On perçoit une différence au niveau de leur construction qui crée une différence fonctionnelle. Les bâtonnets possèdent beaucoup de disques qui sont des repliements de la membrane du segment externe. Ce qui crée une plus grande sensibilité à la lumière. Les cônes possèdent à part la rhodopsine (qui est un photopigment contenu aussi dans les bâtonnets) trois autres types de photopigment qui sont capables de capter trois longueurs d'onde de lumière différentes. Ce qui fait que seuls les cônes perçoivent les couleurs.

cf Annexe 3

Qu'est-ce qui différencie les bâtonnets des cônes?

Il y a 125 millions de bâtonnets et 6 millions de cônes, ce sont deux types de photorécepteurs. Les bâtonnets sont plus sensible à la lumière et permettent la vision nocturne mais seulement en noir et blanc. Les cônes ont besoin de plus de lumière pour être stimuler, ils n'interviennent donc pas dans la vision nocturne, mais contrairement aux bâtonnets, ils permettent de discerner les couleurs (diurne). La principale différence entre ces deux composantes est leur forme.

cf Annexe 4

Comment perçoit-on la couleur ?

Les bâtonnets sont très sensibles à la lumière donc on les utilise pour voir quand la luminosité est faible. Tandis que les cônes sont moins sensibles à la lumière et on les utilise pour voir le jour et surtout pour avoir une vision de couleur. Les cônes possédant trois types de photopigment perçoivent trois couleurs selon la longueur d'onde: le bleu a une longueur d'onde de 420nm, le vert de 530nm et le rouge de 560nm. On perçoit toutes les autres couleurs à partir des activités qui combinent les trois types de pigments.

Qu'est ce que un système nerveux?

Une des principales fonctions du système nerveux est la réception d’informations sensorielles, ainsi que leur interprétation et la détermination de réactions appropriées. L’intégration des informations se fait dans le système nerveux central (SNC), constitué de l’encéphale et de moelle épinière. Les nerfs qui transmettent les informations entre SNC et le reste du corps font partie du système nerveux périphérique. Du récepteur à l’effecteur l’information passe d’un neurone à l’autre grâce à un ensemble de phénomènes électriques et chimiques. Donc l'information visuelle est ensuite transmise au cerveau grâce aux neurones. (rajouter annexe)

Qu'est ce que un neurone?

Un neurone est une cellule nerveuse. Il comporte une partie volumineuse, son corps, qui contient différents organites nécessaires à sa survie. De ce corps partent des prolongations : dendrites et axones. Les dendrites reçoivent les messages provenant de l’environnement. L’axone quant à lui transmet aux autres cellules les messages émis par le corps du neurone.

D'où provient la charge d'un neurone?

Chaque cellule génère une tension transmembranaire: le potentiel de la membrane. Toutes les cellules vivantes présentent une différence de charge électrique entre les deux faces de leur membrane plasmique.Le potentiel de la membrane est dû aux variations de la concentration des ions entre le cytosol et le milieu extracellulaire. Il y a plus d'anions dans le cytosol, tandis que dans le liquide extracellulaire il y a plus de cations. Ce qui implique une polarisation de la membrane plasmique c'est à dire que sa charge positive est supérieure d'un côté par rapport à l'autre. Le neurone au repos, qui ne transmet pas d'influx nerveux, a généralement un potentiel de membrane autour de 70mV, c'est son potentiel de repos.

Qu'est ce qu'un flux nerveux?

C'est une variation du potentiel de la membrane d'un neurone.

Comment la cellule maintient-t-elle son potentiel de la membrane?

La différence de composition ionique,(ce qui est expliqué dans le paragraphe au dessus) permet de maintenir le potentiel à un certain niveau. Cette différence est possible grâce à la perméabilité sélective de la membrane, elle ne laisse pas passer n'importe quel ion.Dans le cellule le principal ion est K, tandis que dans le milieu extracellulaire c'est Na. Il y a deux manière de passer quand même à travers 1. se faire véhiculer par des protéines de transport 2.passer par les canaux ioniques,qui possèdent une ouverture contrôlée, donc ils autorisent le passage seulement à certains ions.

Comment le flux nerveux se propage-t-il?

Le neurone est une des seules cellules qui peut varier le potentiel de la membrane, donc faire passer un flux nerveux.Un stimulus produit une impulsion. Dans le cas de la vision le stimulus es la lumière. Suite à l'impulsion les canaux ioniques s'ouvrent, les ions se précipitent à l'intérieur du neurone, il y a un mélange de ions Na et K. Ce phénomène change le potentiel de la membrane. Le neurone possède un seuil d'excitation qui se situe de -50 à -55mV, une fois le seuil atteint la réaction se produit et se propage d'un axone à l'autre grâce aux synapses.Une synapse est une jonction entre un corpuscule nerveux terminal et une cellule cible, qui est dans ce cas un autre neurone. (Annexe Campbell)