La vision, les amétropies Josseline BERTRAND-BARAT

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1 La vision, les amétropies Josseline BERTRAND-BARAT MCU-PH Université de Bordeaux 2

2 Objectifs Connaître les bases de l optique géométrique Connaître les principales amétropies et le principe des corrections possibles 2

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5 Description anatomique L œil a une forme sphérique r # 12 mm. La paroi extérieure est composée de 3 enveloppes (sclérotique, uvée, rétine). A l intérieur : le cristallin, en avant, la chambre antérieure en arrière, la chambre postérieure 5

6 Description anatomique La sclérotique la plus externe, fibreuse, dure, opaque, de 1mm d épaisseur, c est le lieu d insertion des muscles oculomoteurs. sa partie antérieure est bombée, transparente et de 7 à 8 mm de rayon : la cornée. 6

7 Description anatomique L uvée Tunique conjonctive riche en vaisseaux. - postérieure : la choroïde, portant un réseau de capillaires nourrissant la partie externe de la rétine (cônes et bâtonnets). - antérieure : corps ciliaires et iris Corps ciliaires : sécrètent l humeur aqueuse et contiennent les muscles ciliaires permettant l accommodation. Iris : diaphragme dont le trou central est la pupille. 7

8 Description anatomique L iris Situé entre la chambre antérieure et le cristallin, il joue le rôle d un diaphragme dont l orifice central ou pupille a un diamètre variable de 2 à 8 mm, modifié par voie réflexe lors de l accomodation ou des variations d éclairement 8

9 Description anatomique La rétine L enveloppe la plus interne Couches successives : la plus profonde est composée des photo récepteurs cônes et bâtonnets, la plus superficielle est pigmentée. 9

10 Description anatomique La rétine Constitution différente selon l emplacement : Pole postérieur : la macula lutea ou tache jaune, avec une dépression la fovéa, où se trouvent exclusivement des cônes. Coté nasal : la papille, émergence du nerf optique. 10

11 Description anatomique Le cristallin partage le contenu de l œil en 2 chambres : La chambre antérieure en avant (humeur aqueuse), proche du sérum physiologique La chambre postérieure en arrière (corps vitré), gel riche en protéines 11

12 Description anatomique Le cristallin Lentille biconvexe, composée de couches cellulaires concentriques. Déformable, autour d un noyau dur de convergence variable, relié aux muscles ciliaires par des fibres constituant la zonule. (rôle de mise au point grâce aux muscles des corps ciliaires) accommodation 12

13 Description anatomique Le cristallin Altération fonctionnelle à partir de 40 ans presbytie. Opacification cataracte Ablation aphaquie Substitution cristallin artificiel 13

14 Description anatomique La chambre antérieure En avant du cristallin et de l iris, elle contient l humeur aqueuse sécrétée par les corps ciliaires. La résorption se fait au niveau du trabeculum à l angle irido-cornéen Son altération augmente la pression intraoculaire (N<21 mm de mercure) glaucome 14

15 Description anatomique Le corps vitré En arrière du cristallin, c est une substance gélatineuse transparente qui amortit les mouvements. 15

16 coupe horizontale de l'oeil.jpg 16

17 Troubles de la vision Peuvent être liés à Une anomalie du capteur altération de la transparence des milieux anomalie de réfraction (amétropies) Une anomalie du transducteur rétine dyschromatopsies Une anomalie des voies et centres nerveux lésion préchiasmatique des voies optiques lésion chiasmatique lésion rétrochiasmatique 17

18 AMETROPIES Congénitales ou acquises «L image ne se forme pas correctement sur la rétine» Sphériques myopie hypermétropie Non Sphériques ou Astigmatisme Mixtes 18

19 Rappel : Optique géométrique De la cornée à la rétine, la lumière traverse 4 dioptres (interfaces de deux milieux d indice différent) : cornéen antérieur cornéen postérieur cristallinien antérieur cristallinien postérieur 19

20 Rappel : Optique géométrique Dioptre : toute surface séparant 2 milieux d indice de réfraction différents. Un dioptre dévie tout rayon qui ne le frappe pas perpendiculairement Indice de réfraction absolu N et relatif n : N = c/v c : vitesse de la lumière dans le vide v : vitesse de la lumière dans le milieu n = N milieu/ N air Cet indice dépend de la longueur d onde de la lumière 20

21 Rappels : Optique géométrique Le foyer image : lieu de l image d un point situé à l infini sur l axe optique La distance focale image : distance séparant le dioptre du foyer image Le foyer objet : lieu d un objet dont l image est à l infini La puissance d un dioptre D = (n2-n1)/r où r est le rayon de courbure du dioptre. Elle se mesure en dioptries et mesure l importance de la déviation du faisceau (convergence ou divergence) par rapport à l axe optique. 21

22 Description optique La loi de Descartes régit les modifications de direction du rayon lumineux à la traversée de chaque dioptre (réfraction). Cas du dioptre plan. n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2 22

23 Dioptre sphérique 23

24 Ces 4 dioptres sphériques peuvent être ramenés à un dioptre unique virtuel appelé «œil réduit de Listing»: - rayon = 5.6 mm - distance centre - foyer image (rétine) = 17 mm - distance cornée - face antérieure = 2 mm - n = 1,337 24

25 De tout objet en avant de l œil, ce système de dioptres donne une image en arrière du cristallin. Pour pouvoir être observée, cette image doit se former sur la rétine. Rappel optique Le foyer image est l image sur l axe optique d un point objet de l axe optique situé à l infini (> à 5 m), soit F. Par extension, un objet, situé à l infini, donne une image située dans le plan focal image. Pour que cet objet soit vu nettement, le plan focal image doit coïncider avec la rétine Un œil normal au repos voit nettement un point objet situé à l infini. Ce point est le punctum remotum (PR) et la distance de l œil à ce point dpr. 25

26 Définitions PR ou punctum remotum est le point objet de l axe optique dont l image se trouve sur la rétine lorsque le sujet n accommode pas PP ou punctum proximum est le point situé à la distance de l objet source au sommet de la cornée, pour lequel le plan image est situé dans le plan de la rétine lorsque l accommodation du sujet est maximale

27 PR 27

28 L image de A objet : A = F L image de B objet : B Les 3 rayons parallèles vont converger obligatoirement en 1 point situé dans le plan focal image. Celui qui est perpendiculaire n est pas dévié car passe au centre du dioptre 28

29 L accomodation Au fur et à mesure que l objet se rapproche de l œil, et que son image se forme sur la rétine, l œil doit augmenter sa puissance : c est le phénomène d accomodation. La forme du cristallin, donc sa convergence, varie sous l action des muscles ciliaires, jusqu à une limite, définie par le punctum proximum (PP), position du point le plus près de l œil vu distinctement. L accommodation est maximale. De même, la distance de l œil à ce point est dpp. 29

30 Accomodation 30

31 Définitions - Proximité du PR (en dioptries) = 1/ dpr (en m) - Proximité du PP (en dioptries)= 1/dPP (en m) - Parcours d accommodation = dpr - dpp - Amplitude d accommodation = 1/dPP - 1/dPR Cette amplitude est de 14 dioptries dans l enfance puis diminue progressivement avec l âge. Cette diminution progressive porte le nom de presbytie. 31

32 La presbytie c est le vieillissement du cristallin, L amplitude d accommodation va donc diminuer avec l âge Elle passe de 14 dioptries enfant 4 dioptries à 50 ans 0 dioptrie à 80 ans La presbytie se définit pour une amplitude inférieure à 4 dioptries, c est-à-dire que le PP est à une distance supérieure à 25 cm. PR est toujours à l infini. 1/PR = 0 32

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34 La myopie L œil est trop long Le foyer image est en avant de la rétine. Correction? Diminuer la convergence du système optique. verre de lunette divergent (concave) lentille de contact divergente modification chirurgicale de la courbure de la cornée 34

35 L hypermétropie : baisse de l acuité visuelle de près L oeil est trop court. La rétine est en avant du foyer image. Correction? Augmenter la convergence du système optique verre de lunette convergent (convexe) lentille de contact convergente 35

36 L astigmatisme L image d un point n est plus un point, mais un volume de la forme d un berlingot. Origine : le système optique n est plus un système de révolution autour de l axe optique ( par exemple, la cornée n est plus sphérique). L œil peut avoir une convergence normale dans un plan, mais être myope ou hypermétrope dans un plan perpendiculaire. Correction? - verre de lunette non sphérique (cylindrique) - lentille sphérique de contact

37 Astigmatisme + Myopie 1.Correction de l Astigmatisme avec lentille cylindrique divergente dans le plan vertical et sans convergence dans le plan horizontal 2.Correction de la Myopie avec lentille sphérique divergente 37

38 Cristallin artificiel (cataracte) 38

39 La cataracte Perte de transparence du cristallin. Lorsque le cristallin vieillit, il perd ses propriétés élastiques mais aussi sa transparence. On peut l enlever et le sujet est dit aphake Un œil équipé d un cristallin artificiel est dit pseudophake

40 Chirurgie au laser (hypermétropie et myopie) 40

41 Lunettes «électro-actives»(presbytie) 41

42 Lunettes informatives (DMLA) 42

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44 Bibliographie Biophysique 2ième édition André AURENGO, Thierry PETITCLERC, François GREMY.Médecine Sciences. Flammarion Biophysique pour les sciences de la vie et de la santé sous la direction de Xavier Marchandise. Omniscience