Physiologie de la vision

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Physiologie de la vision
Ndlr : les informations écrites en police 10 sont des info de pathologies qui n’ont pas été données cette année
mais qu’il m’a semblé intéressant de laisser pour notre cultureG.
La vision est un sens très développé chez l’Homme
1. Structure annexe de l’œil
1.1. Sourcil
Situé entre la paupière supérieure et le front, poil court assez épais
Rôle protecteur contre les particules étrangères : sueur, poussière, lumière (légèrement)
1.2. Paupière
Deux paupières : une supérieure et inférieure. C’est un repli de peau qui se ferme devant l’œil
pour le protéger.
Le bord des paupières est cilié. A la base de ces cils se situe de petites glandes = glande de
Zeis
L’infection de cette glande = orgelet
Clignement : activité réflexe de 3 à 7x/min
Rôle : répartit les larmes pour l’hydratation de l’œil par le clignement grâce à des muscles
striés.
Le muscle orbiculaire des paupières est arrondie  fait le tour de l’œil 
Contractionfermeture.
Le muscle releveur des paupières sup et inf est ancré sur un épaississement des paupières (=
Tarse)
1.3. Tarse
Le tarse ou la glande tarsale sécrète une substance huileuse qui lubrifie les paupières.
Inflammation de ces glandeskyste palpébrale=chalazion (rougeur de l’œil, œdème, chaleur)
1.4. La conjonctive
Membrane muqueuse très fine et transparente qui tapisse :
 Paupière inférieure = conjonctive palpébrale
 Partie antérieure du bulbe de l’œil = conjonctive bulbaire (recouvre uniquement le
blanc de l’œil)
La conjonctive sécrète un mucus qui lubrifie et hydrate l’œil.
Irritation de la conjonctive  conjonctivite = œil rouge
1.5. Appareil lacrymal
Les glandes lacrymales sont situées sous chaque paupière sup
Elles sécrètent les larmes : 1 mL/jour/glande
1
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Les larmes
Liquide aqueux contenant des sels minéraux, mucine, enzymes, bactéricides
Rôle : hydrate et nettoie
Les larmes sont déversées dans la partie ant de l’œil par 6 à 12 canaux excréteurs. Le
clignement repartit homogènement les larmes sur toute la surface de l’œil.
Elles sont excrétées de l’œil par un canal lacrymal sup et inf. Du côté nasal de l’œil elles se
jettent dans les canaux lacrymo-nasaux qui le déversent dans la cavité nasale.
La sécrétion des larmes est stimulée quand l’œil est irrité, elle calme l’irritation et chasse les
particules étrangères.
L’inflammation des muqueuses nasales empêche l’écoulement des larmes  les yeux sont
larmoiements.
Spécificité de l’Homme : exprime ses émotions par la production des larmes sous la stimulation du
parasympathique.
1.6. Les muscles extrinsèques
Ce sont des muscles striés squelettiques commandés par la volonté et donc innervés par des
nerfs moteurs. Ils permettent le mouvement de l’œil dans toutes les directions. Ils sont insérés
sur la membrane externe de l’œil : la membrane sclérotique, résistante et épaisse.
Les muscles fonctionnent par paire, chaque muscle agit en opposition ce qui permet un
mouvement globale oculaire synchronisé  La projection de l’image se fait sur un point
identique sur les deux rétines, c’est la convergence qui permet une vision binoculaire en 3D.
Il y a 6 muscles qui fonctionnent donc par paire :
 les muscles droits sup et inf
 les muscles droits interne et externe
 les muscle obliques sup et inf
Ils sont gouverné par 3 nerfs moteurs : le 3 (oculo-moteur), 4 (trochléaire) et 6 (abduscense)
Pathos : Strabisme, c’est une diplopie=défaut de la convergenceon voit en double
2. L’œil
Logé dans la cavité de l’os frontal (=rôle de protection), seul 1/6 de l’œil est visible. C’est une
sphère creuse remplie de liquide.
2.1. Les tuniques de l’œil
2.1.1. Enveloppe la plus externe
Elle est constituée d’un tissu conjonctif très peu vascularisé et est divisée en deux parties :
 La sclérotique : entoure l’œil dans sa partie postérieure et se prolonge sur le nerf
optique. Elle est de couleur blanche opaque car faiblement vascularisé  c’est le blanc de
l’œil. Elle est résistante, protège l’œil et permet l’ancrage des muscles.
 La cornée : partie antérieure de cette enveloppe fibreuse. Elle laisse passée la lumière,
et est une lentille convergente. Le coté externe de la cornée est un épithélium en continuité
avec la conjonctive bulbaire. Le coté interne forme l’endothélium cornéen où les pompes à Na
assurent et conservent la transparence parfaite de la cornée et diminuent la teneur en eau.
Elle est riche en récepteurs nociceptifs et est donc sensible à la douleur. Elle engendre le
réflexe de clignement qui augmente la sécrétion lacrymal. Elle est fréquemment lésée et a une
capacité de guérison importante et très rapide (de l’ordre de la minute). Une greffe de la
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cornée (=Kératoplastie) est possible, n’étant pas vascularisée le rejet est exclu. Actuellement
on a recours à la greffe de cornée artificielle (manque de donneurs).
A la jonction entre la cornée et la sclérotique se situe le canal de schlem=sinus scérale.
Il est circulaire et fait donc tout le tour de l’œil. Il a pour fonction l’écoulement de l’humeur
aqueuse vers le sang veineux.
2.1.2. La deuxième tunique l’uvée : la tunique vasculaire
Elle est divisée en trois parties :
 La choroïde : c’est une membrane brune foncée richement vascularisée et contenant
des pigments de mélanine. Comparé à un appareil photo la choroïde correspond à la chambre
noire (empêche la réfraction de la lumière). La partie post s’arrête au niveau du nerf optique.
Au niveau antérieur elle s’unie aux corps ciliaires.
 Le corps ciliaire : divisé en trois parties :
o Muscles
ciliaires (contraction/dilatation modifie la courbure de l’iris c’est
l’accommodation) qui sont liés au :
o ligament suspenseur du cristallin (sous-tend le cristallin) = zone ciliaire
o procès ciliaire, zone plissée, très vascularisé par des capillaires qui a pour rôle de filtrer le
plasma sanguin afin de former l’humeur aqueuse par un phénomène de transport actif.
 L’iris : situé entre la cornée et le cristallin. C’est une fine membrane circulaire de
nature musculaire qui constitue la partie visible colorée de l’œil. Sa partie centrale est trouée,
c’est la pupille qui laisse passer la lumière. L’iris se contracte (=myosis) et se dilate
(=mydriase) afin de modifier le diamètre de la pupille pour moduler l’intensité lumineuse.
Comparer à l’appareil photo l’iris est le diaphragme.
2.1.3. La tunique la plus interne : la rétine
Elle tapisse l’intérieur de l’œil uniquement au niveau post et en avant elle s’unie au corps
ciliaires par l’ora serata. Elle est très sensible, épaisse et constituée de 2 couches :
 Couche pigmentaire : c’est la plus externe, elle est continue à la choroïde. Une couche
de cellule pigmentaire contient de la mélanine et une réserve en vit A nécessaire à la vision
 Plusieurs couches de cellules nerveuses (transparentes)
Ces neurones sont spécialisés dans la vision se sont les bâtonnets et les cônes. Ils sont reliés à
d’autres cellules nerveuses dont les axones constituent le nerf optique
Il y a eux points particuliers sont sur la rétine :
 papille optique ou point aveugle : point de départ du nerf optique il n’y a pas de cellule
photo réceptrice.
 Macula ou tache jaune : est situé exactement dans l’axe optique de l’œil, c’est un point
de dépression de la rétine. A ce niveau il y a exclusivement des cônes  cette zone est
spécialisée dans la vision précise lorsque l’on fixe un objet.
La rétine est richement vascularisée par des vaisseaux sanguins arrivant par l’artère rétinienne
cheminant au milieu du nerf optique formant un réseau vasculaire sur la rétine et se résous en
veinule et veine rétinienne qui quittent l’œil par le nerf optique.
Ces vaisseaux sont observés en clinique c’est un fond d’œil, leurs allures peuvent permettre de déceler une HTA,
diabète, plaque d’athérosclérose
2.2. Partie interne de l’œil : le cristallin
Grosse lentille biconvexe, transparente, non vasculaire, derrière l’iris, formée de nombreuses
couches de protéines = la cristalline. Cette dernière est entourée d’une capsule fibreuse
transparente, résistante et permettant l’insertion des ligaments cristallins.
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Le cristallin doit absolument rester transparent.
Pathologie : Cataracte : opacification dû à l’âge, blessure, exposition trop importante aux UV, prise de
médicament, suite à un diabète congénitale. Se soigne facilement, sous anesthésie locale on aspire le cristallin et
le remplace par un cristallin artificiel.
2.3. Deux parties de l’oeil :
2.3.1. un segment postérieur :
Grande cavité remplie de gel transparent : le corps vitré qui n’est jamais renouvelé. La
fonction du corps vitré est d’empêcher l’œil de s’affaisser, de maintenir la rétine contre le
choroïde, ce qui est très important pour la vision, et le maintient d’une bonne pression dans
l’œil qui permet un bon ancrage des m. sclérotiques.
2.3.2. Un segment antérieur :
Rempli d’humeur aqueuse qui est constamment renouvelé. Elle est formée au niveau du
procès ciliaire et retourne au sang par le canal de schlem en contournant l’iris et sortant par la
pupille. Le segment antérieur contient 2 chambres : ant (entre l’iris et la cornée) et post (entre
le cristallin et l’iris).
Pathos : La pression intraoculaire doit être une valeur fixe si elle est trop importanteglaucome. IL n’y a aucun
signe d’appel, il y a destruction du nerf optique. Un dépistage en mesurant la pression intraoculaire doit être
réalisé régulièrement après 50 ans.
PB : Nutriment, O2, cornée, car pas vascularisé.
Il existe un angle iridiocornéen : entre l’iris et le fond du canal de schlem. Un angle trop petit engendre un
mauvais écoulement de l’humeur aqueuse donc une augmentation de la pression intraoculaire.
3. Caractéristiques de la lumière :
3.1. La lumière
La lumière est une onde électromagnétique atteignant la rétine.
C’est une onde oscillante caractérisée par une longueur d’onde et une fréquence et d’une
vitesse de 3.108 m/s
Dans le vide cette onde se déplace en ligne droite (=un rayon) et se modifie si elle rencontre
des objets.
Particule élémentaire = photon ou quantum dont l’E est mesurée en watt
E de l’onde électromagnétique est proportionnel à sa fréquence.
Haute fréquence = petite longueur d’onde  haute Energie
Basse fréquence= grande longueur d’onde  basse énergie
Les ondes lumineuses s’étendent de 10-1 nm (RayonX) à 1011 nm (les ondes radios
La lumière visible se situe entre l’UV et les infrarouge390nm à 700nm
3.2. Interaction objet rayon
3.2.1. La réflexion
Changement de direction d’un rayon qui rentre en contact avec un objet ayant une surface
réfléchissante qui ne peut pas absorber le rayon. Il n’y a aucun transfert d’énergie, le rayon
garde la même énergie. Il y a juste un changement directionnel. Ce que nous voyons provient
de la lumière réfléchie.
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3.2.2. L’absorption
L’objet absorbe le rayon lumineux et n’envoie rien. L’absorption s’accompagne d’un transfert
d’énergie = échauffement de cet objet. Un objet noir absorbe toutes les longueurs d’ondes.
Les objets absorbent certaines longueurs d’onde et en réfléchissent d’autres. C’est la
résultante des rayons réfléchis qui donne la couleur des objets. Par exemple si un objet est
bleu il ne réfléchi que le bleu ou bien la résultante des ondes réfléchies donne du bleu.
3.2.3. La réfraction
Déviation d’un rayon qui traverse un milieu transparent. L’onde qui traverse l’air a une
vitesse différente de celle qui traverse un milieu transparent. Un exemple : un crayon dans un
verre d’eau, à la surface de l’eau on a l’impression que le crayon est sectionné.
La transparence d’un objet dépend de la fréquence de l’onde, de sa nature et de son épaisseur.
Les milieux transparents de l’œil réfractent la lumière exactement sur la rétine ce qui permet
la formation de l’image sur la rétine.
4. Les caractéristiques de la vision
4.1. Le seuil de sensibilité
On peut voir l’énergie de quelques photons. La sensibilité maximale se situe au niveau de la
macula.
4.2. Le seuil différentiel
Notre œil peut distinguer 30-40 niveaux de gris, c’est une sensibilité relative car on peut dire
si le gris est +/- foncé mais on ne peut pas donner le « numéro » du gris.
Ex : 2 mêmes gris sur un fond différent apparaissent différents malgré qu’ils soient identiques
4.3. La vision de couleur
Nous percevons 200 nuances, chaque couleur possède une longueur d’onde différente.
Un objet rouge réfléchie le rouge (rayonnement monochromatique) ou la somme des
radiations résultantes donnent du rouge. Une couleur dépend aussi de son environnement.
4.4. Le champ visuel
C’est l’espace perceptible par nos deux yeux sans bouger la tête.
Sur chaque côté il correspond à 90° champs visuel horizontale est de 180°
Vers le haut il correspond à 50° et vers le bas à 70° champs verticale de 120°
L’exploration du champ visuel permet d’étudier l’état fonctionnel de la rétine.
Dans chacun des yeux se situent une tâche aveugle ou papille optique qui correspond au point
de départ du nerf optique. A cet endroit bien précis il n’y a ni cône ni bâtonnets ce qui rend la
formation d’une image impossible. On devrait donc voir une tache noire dans notre vision. En
réalité le cerveau remplace la tache aveugle par ce qu’il y a autour.
Mise en évidence la tâche aveugle : L’expérience de Mariotte
Dessiner sur une feuille une croix à droite et un petit rond à gauche séparé d’environ 3cm.
Fermez l’œil droit, amener la feuille contre son nez, fixer la croix avec l’œil gauche et
éloigner progressivement la feuille. A un moment le pt rond disparaît, ce qui signifie qu’il
s’est projeté sur la tâche aveugle.
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4.5. L’acuité visuelle
C’est le pouvoir de discrimination dans l’espace qui mesure la capacité de nos deux yeux à
différencier 2 objets.
Exp : 2 bandes séparées, on s’éloigne et au bout d’un moment on ne perçoit plus qu’une
bande.
Cette expérience permet de déterminer l’acuité visuelle=1/ avec  l’angle permettant de
confondre les 2 bandes
=1 acuité normale 1/1 10/10°
=0,5 très bonne acuité  20/10°
=2 mauvaise acuité 5/10°
La valeur de l’acuité est calculée par la lecture des lettres chez l’ophtalmo c’est l’échelle de
Monnoyer
Elle peut aussi être déterminée par une vision de près c’est la méthode de Parino vérifie que
la correction des lentilles ou des lunettes est bonne.
4.6. La discrimination visuelle dans le temps
Elle est très mauvaise car elle dépend de phénomènes chimiques qui ne sont pas instantanés.
Au départ il y a un influx nerveux qui est rapide puis un réarrangement pigmentaire chimique
ce qui est le phénomène limitant.
Ce phénomène lent est utilisé au cinéma, le défilement de 45 images/s sans interruption est
perçu d’une façon continue.
4.7. Phénomène psychophysiologique
L’information visuelle va vers l’aire visuelle primaire qui sera analysée de façon basale =
prise de conscience.
Au niveau de l’aire associative : analyse et interprétation en fonction de sa mémoire et de
notre vécu, il y a donc une variabilité de l’interprétation d’une même image par différentes
personnes.
Le cerveau peut faire des interprétations erronées si on reçoit des informations qui ne
concordent pas  illusions d’optique, images impossibles, ambiguës.
L’odrre des ltetres n’a pas d’ipmrotnace dnas la bnone lecutre
5. Formation des images sur la rétine
Structure : cf plus haut.
Les images se forment à l’envers sur la rétine, mais le cerveau les remet dans le bon sens.
Albinisme : absence de sécrétion de mélanine. La lumière n’est pas absorbée et est réfléchie
vers l’avant  éblouissement nécessité de porter des lunettes qui filtrent les rayons du
soleil
Rq : vitA nécessaire pour la photo réception
Décollement de rétineplus de perception de lumière
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5.1. Les cônes :
Ils sont très nombreux dans la partie centrale de la rétine, près de la macula. Ils ne sont
stimulés que par la lumière vive/intense et permettent une vision très nette et en couleurs.
C’est pourquoi on voit moins bien la nuit et sans couleur (cônes ne sont pas stimulés).
Les cônes sont responsables de la vision photopique.
5.2. Les bâtonnets :
Ils sont plus nombreux que les cônes et majoritairement présents en périphérie de la rétine. Ils
sont très sensibles à la lumière, même celle de faible intensité. Ils donnent des images floues,
sans contour précis, sans couleur.
Ils sont responsables de la vision scotopique.
Dans la macula, il n’y a que des cônes, pas de bâtonnets et pas de cellules d’intégration  La
macula permet une vision précise.
Dans la papille optique, il n’y a aucune cellule nerveuse, elle sert de passage aux axones des
cellules ganglionnaires formant le nerf optique.
Les cellules pigmentaires doivent être contiguës à la rétine et les photorécepteurs doivent être
encollés aux cellules pigmentaires. Un décollement de rétine provient d’un traumatisme : de
l’humeur vitrée s’infiltre, la vision n’est plus possible à cet endroit.
5.3. Formation d’images sur la rétine :
Les images doivent se projeter sur la rétine et ceci nécessite 3 processus : la réfraction,
l’accommodation et la diaphragmation.
5.3.1. Réfraction :
Les rayons lumineux arrivant à l’œil sont réfractés par les différents milieux
transparents de l’œil : la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin, le corps vitré et les cellules
d’intégration.
La réfraction est nécessaire pour faire converger les rayons lumineux vers un foyer situé
exactement sur la rétine.
Ces milieux convergents de l’œil sont une sorte de lentille convexe qui fait converger les
rayons vers un foyer.
Suivant le pouvoir de convergence de l’œil, la distance focale est différente. (Dans l’œil,
focale F= 17mm). Ce pouvoir de convergence s’exprime en dioptrie D=1/F (59 dioptries pour
l’œil).
 œil myope : trop grand, trop long ou trop convergent ; le foyer se situera en avant de la
rétine ; correction avec une lentille concave
 œil hypermétrope : soit trop court soit pas assez puissant ; les images se forment
derrière la rétine ; correction avec une lentille convexe
Comment lire une ordonnance de verres correcteurs ?
Vision de loin
OD -0,75
OG -2,00 (+0,50) 90
Le signe moins indique la puissance des verres (ici verres concaves). (+0,50) exprime
l’astigmatisme = défaut de courbure de la cornée. 90 est l’orientation de l’astigmatisme.
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5.3.2. Accommodation :
But : projeter les images sur la rétine : pour modifier le pouvoir de convergence, le cristallin
modifie sa courbure. Il est attaché aux muscles ciliaires. Pour la vision éloignée, les muscles
sont relâchés et la courbure du cristallin est peu prononcée (environ 20dioptries), le cristallin
est au repos  le pouvoir de convergence est minimal.
Pour les objets proches, il y a stimulation parasympathique qui provoque la contraction des
muscles ciliaires, ce qui donne une courbure plus accentuée au cristallin  le pouvoir
d’accommodation est maximal (30 à 34 Dioptries).
Avec l’âge, le cristallin perd son élasticité et n‘arrive plus à modifier sa courbure, c’est la
presbytie.
Chez une personne normale un objet à plus de 6m doit être vu net sans accommodation (6m=
ponctum remotum).
L’accommodation maximale doit permettre de voir un objet net à 10-20 cm = ponctum
proximum.
5.3.3. Reflexe pupillaire :
= modification du diamètre de la pupille grâce à l’iris. Le muscle irien est constitué de :
 muscles circulaires = sphincter irien : il est contracté par le système parasympathique
et modifie le diamètre de la pupille en le diminuant = myosis.
 Muscles radiaires = dilatateur irien : contracté par sympathique, provoque une
mydriase.
La modification du diamètre de la pupille est un réflexe viscéral dit consensuel (se produit de
la même façon dans les 2yeux).
Le myosis se produit toujours en même temps que l’accommodation. Le système
parasympathique maintient le tonus pour le myosis, et le système sympathique maintient le
tonus pour la mydriase.
5.3.4. Convergence des 2 globes oculaires :
Elle est indispensable pour la vision binoculaire. Les 2 images perçues par nos yeux doivent
fusionner pour se projeter sur la rétine. La fusion est latérale, verticale et diagonale. Cette
convergence des yeux est assurée par les muscles extrinsèques de l’œil.
Pathologie : défaut de convergence = strabisme ; les sujets voient doubles ; correction
chirurgicale ou gymnastique oculaire.
La vision en 3D (=stéréoscopique) avec un effet de profondeur est due au fait que nos 2 yeux
ne voient pas la même chose (le cerveau exploite cette différence pour donner un effet de
profondeur).
5.3.5. Renversement de l’image :
Les images se formant sur la rétine sont inversées (du haut en bas, de droite à gauche). On
voit à l’endroit car le cerveau rétablit les images dans le bon sens.
6. Stimulation des photorécepteurs par la lumière :
Transformation de la lumière en influx nerveux = transduction.
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6.1. Structure des photorécepteurs :
Photorécepteurs = neurones spécialisés de 2 types : cônes et bâtonnets qui sont constitués de 2
parties :
 segment externe (partie basse) : enfoui dans la cellule pigmentaire, partie réceptrice de
la lumière, contient un pigment photosensible.
La membrane contient des saccules au niveau des bâtonnets et des replis au niveau des cônes
(pour augmenter la surface membranaire du segment externe)
 segment interne (partie haute) : contient le corps cellulaires avec les organistes
cellulaires, ainsi que la fibre interne (synapses + cellules bipolaires).
6.2. la transduction :
La transformation du signal lumineux en influx nerveux se fait grâce à des pigments
photosensibles : des photorécepteurs. Les récepteurs sont situés sur les membranes des
saccules et des replis. Ce sont des RCPG constitués d’une protéine : l’opsine, à laquelle se
fixe une molécule photosensible dérivée de la vitamine A : le rétinène ou rétinal.
Ainsi la vitamine A est nécessaire à la vision ; elle est stockée dans le foie et les cellules
pigmentaires de la rétine. Origine exogène = alimentation (caroténoïdes = viandes = foie).
Stimulation des bâtonnets :
Protéine G : Scotopsine ( vision scotopique), s’associe au rétinène et donne la
rhodopsine. La rhodopsine est un pigment coloré (=le pourpre rétinien). Cette couleur
pourpre n’existe que dans le rétinène fixé sur la scotopsine.
Quand il n’y a pas de lumière, la scotopsine et le rétinène sont fixés. La rhodopsine
s’accumule au niveau des bâtonnets.
Quand un rayon lumineux arrive, l’énergie contenue dans les photons du rayon va activer les
électrons du rétinène qui change de conformation chimique (passe de la forme 11-cis au
trans). La transformation est instantanée (qqes msec).
Quand le rétinal est sous forme trans, il n’est plus lié à la scotopsine (décoloration du pourpre
rétinien).
La rhodopsine se régénère grâce à une isomérase et le rétinol va repasser à sa forme 11-cis
(ceci nécessite de l’énergie qui est fournit par l’ATP).
Le rétinène 11-cis se relie à la scotopsine pour redonner de la rhodopsine. Cette étape de
régénération est plus lente (de l’ordre de la minute).
La rhodopsine est dégradée par la lumière de faible intensité.
Vision scotopique = vision nocturne des bâtonnets.
Ex : quand on passe de l’obscurité à la lumière, on est aveuglé pendant un instant. A
l’obscurité quelques bâtonnets sont stimulés par la faible lumière. Quand il y a une lumière
forte, tous les bâtonnets et de nombreux cônes sont stimulés d’un coup. Donc comme la
dégradation est supérieure à la régénération, les cellules réceptrices ne sont pas actives d’où
l’éblouissement pendant un cours instant. Puis il y a un phénomène d’adaptation pour que nos
yeux s’adaptent à l’intensité de la lumière (myosis).
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Stimulation des cônes :
Responsables de la vision photopique.
Opsine = photopsine. Le récepteur de la photopsine est lié au rétinal = l’iodopsine.
Il y a 3 types de cônes (photopsine) caractérisés par leur sensibilité à des longueurs d’ondes
différentes de lumière :



cônes bleus : sensible à 390<λ< 510 nm
cônes verts : 450< λ<610 nm
cônes rouges : 490< λ<690 nm
Les spectres de ces 3 photopigments se recoupent pour percevoir toutes les couleurs
intermédiaires.
Ex : quand λ= 580 nm, il y a stimulation de 99% de cônes rouges, 40% de cônes verts et 0%
de cônes bleus.
Quand tous les cônes sont stimulés de la même façon, on obtient une couleur blanche.
Pathologie : le daltonisme (=dyschromatopsie). C’est l’absence (rare) ou déficience d’un type
de cône. Il s’agit d’une maladie héréditaire récessive liée au chromosome X (transmission par
la mère, mais atteint surtout l’homme).
S’il y a déficience en cônes rouges, le spectre visuel diminue car on ne perçoit plus toutes les
longueurs d’onde (notamment celles > à 610 nm).
S’il y a déficience en cônes verts : tout le spectre visuel sera couvert. S’il y a déficience en
cônes bleus (c’est rare) : le spectre visuel diminue ainsi que la perception visuelle.
6.3. Phénomènes électriques liés à la transduction :
Ex des bâtonnets :
 Quand il n’y a pas de la lumière : courant entrant de sodium dans les bâtonnets grâce a
un canal sodique lié au GMPc. La cellule se dépolarise alors (maintien du potentiel d’environ
40mVolts). Il y a libération permanent d’un neurotransmetteur : le glutamate. C’est le courant
d’obscurité.
 Quand il y a de la lumière : il y a décoloration de la rhodopsine par détachement du
rétinène. La lumière stimule la protéine Gt liée à la scotopsine (la transducine). Cette
transducine active une phosphodiestérase qui hydrolyse le GMPc en 5’GMP.
La diminution du taux de GMPc dans la cellule provoque la fermeture du canal sodique, il y a
hyperpolarisation (le potentiel atteint -70 à 680 mV). Cette hyperpolarisation empêche la
libération du neurotransmetteur et induit un potentiel de récepteur.
L’hyperpolarisation est proportionnelle à l’amplitude du rayon lumineux.
La diminution du taux de calcium relance la synthèse du GMPc, il y a réouverture des canaux
sodiques.
Seules les cellules ganglionnaires bipolaires vont produire des potentiels d’action qui
seront transmis au cerveau. La fréquence des potentiels d’action est proportionnelle à
l’amplitude du potentiel de récepteur qui est proportionnel à l’intensité de la stimulation
lumineuse.
6.3.1. Les cellules d’intégration
Ce sont les neurones situés après les photorécepteurs.
L’acuité visuelle dépend aussi des différentes synapses établies entre les photorécepteurs et
les cellules d’intégration.
Le traitement de l’influx nerveux subit un codage et un compactage.
L’influx nerveux issu de 120 millions bâtonnets arrive à seulement un million de cellules
ganglionnaires.
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6.3.2. Rôle des cellules bipolaires :
2 types :
 cellules dépolarisantes = cellules on
 cellules hyperpolarisantes = cellules off
Ces cellules sont caractérisées par des récepteurs différents pour le neurotransmetteur : un
message différent sera transmis.
6.3.3. Cellules amacrines :
Il y en a environ 30 différentes.
Elles sont responsables du compactage : elles font converger l’information issue de nombreux
bâtonnets vers une seule cellule ganglionnaire.
6.3.4. Cellules horizontales :
Elles servent à augmenter le contraste et participent au 1er déchiffrage des infos.
De nombreux bâtonnets convergent vers une seule cellule ganglionnaire. Les effets
s’additionnent (infos traitées de façon collective au niveau du cerveau) ; ainsi la vision au
niveau des bâtonnets sera floue mais correspondra à une grande partie du champ visuel.
Chaque cône est relié à une seule cellule ganglionnaire, ainsi l’information sera plus précise
au niveau du cerveau et on aura une image plus nette et plus détaillée mais d’une partie
beaucoup plus petite du champ visuel.
7. Les voies visuelles :
L’œil comprend 130 millions de photorécepteurs pour 1 million de fibres optiques : ceci
implique la convergence de nombreux photorécepteurs vers une seule fibre.
Le taux de convergence est très élevé pour les fibres en périphérie.
Le taux de convergence devient de plus en plus faible lorsqu’on s’approche du nerf optique.
Au niveau de la tache jaune chaque information visuelle est liée à une fibre  vision très
nette.
Après l’excitation de la rétine, les neurones bipolaires transmettent les informations aux
neurones ganglionnaires, dont les axones forment le nerf optique.
Nerfs optiques : 2e paire de nerfs crâniens, forme le chiasma optique = lieu de croisement
partiel des fibres nerveuses : (voir schéma « les voies visuelles » du polycopié)
 les fibres de l’hémirétine temporale ne se croisent pas.
 les fibres de l’hémirétine nasale se croisent.
Les fibres forment ensuite les bandelettes optiques (ou tractus optiques). Chaque bandelette
achemine vers le cerveau la moitié opposée de chaque œil, c’est-à-dire qu’une bandelette
comprend les fibres de l’hémirétine temporale d’un œil ainsi que les fibres de l’hémirétine
nasale de l’autre œil.
 objet situé sur la gauche : se projettera sur l’hémirétine temporale de l’œil droit et
l’hémirétine de l’œil gauche, et l’information ira au cerveau droit.
 objet situé au milieu : se projettera sur la fovéa (ou macula), qui est situé sur la partie
temporale de l’hémirétine de chaque œil, et l’image se projettera sur les 2 régions du
cerveau  permet la vision avec grande précision des objets se projetant sur la macula
(associé au fait que chaque information visuelle est liée à une fibre nerveuse au niveau de la
macula).
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Physio_vision_pernot.pdf
Les bandelettes optiques aboutissent ensuite au thalamus, avec comme relais le corps
grenouillé latéral. L’information nerveuse est ensuite conduite via la radiation optique et se
projette sur l’aire visuelle primaire du cortex occipital, qui permet de prendre conscience de
l’objet regardé. Cette aire visuelle primaire contient une carte topographique de l’œil,
permettant de localiser les images visionnées. L’aire visuelle primaire est ensuite reliée aux
aires visuelles secondaires, qui analysent l’information visuelle en fonction de notre mémoire
et de notre vécu. Les informations visuelles aboutissent ensuite aux aires visuelles
associatives, qui permettent l’analyse des formes et surtout du mouvement.
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