TP1 La formation des images dans l'œil

Transcription

1 TP1 La formation des images dans l'œil Si d'un point de vue physique, l'œil se comporte comme une lentille convergente permettant la formation d'une image, la vision est un phénomène cellulaire. On se propose d'étudier les caractéristiques du cristallin et de la rétine. Doc.1 : Organisation anatomique de l'œil L'œil est constitué de milieux transparents permettant l'entrée de la lumière. D'avant en arrière : la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin, le corps vitré. Il existe 3 tuniques (membranes), de l'extérieur vers l'intérieur : la sclérotique, la choroïde et la rétine. Doc.2 : Structure de la rétine La rétine est constituée de 3 couches principales de cellules, reliées entre-elles. De l'extérieur vers l'intérieur de l'œil : - une couche de photorécepteurs (deux types : cônes et bâtonnets) - une couche intermédiaire de neurones bipolaires - une couche de cellules ganglionnaires dont les prolongements forment le nerf optique. La rétine est séparée de la choroïde par une couche pigmentaire. Ressources Doc.3 : Le cristallin et l accommodation Le cristallin est enfermé dans une capsule mince et transparente et maintenu par les ligaments suspenseurs qui le relient aux muscles ciliaires. Le cristallin n'est pas vascularisé. Il est formé de fibres superposées en pelures d oignon dont les cellules sont anucléées et n ont que peu d organites. Elles renferment des protéines transparentes (les cristallines). Cette organisation en pelures d'oignon permet au cristallin de se déformer : de s'étirer ou de se bomber plus ou moins. D'un point de vue physique, le cristallin se comporte comme une lentille convergente à vergence variable. Il permet donc l'accommodation : l'image d'un objet à différentes distances de l'œil peut ainsi être vue nette, à condition qu'elle se forme sur la rétine. Le punctum proximum correspond à la plus petite distance entre un objet et l'œil, pour laquelle la vision est nette. Le punctum proximum correspond à une accommodation maximale et donc à la vergence maximale du cristallin. Matériel - Coupes d'œil et de rétine de mammifère. - Microscope et loupe binoculaire. - Logiciel Quicklook. - Logiciel LibreOffice Calc. 1. Observation des coupes d'œil : - Légender les documents annexes. - Identifier, au microscope, les cônes et les bâtonnets sur la coupe rétine. Appeler pour vérification. - Indiquer par une flèche le trajet de la lumière. 2. Concevoir et réaliser les protocoles permettant de montrer : - que le cristallin permet l'accommodation - que l'accommodation maximale dépend de l'âge 3. En mettant en relation les informations de Quicklook (onglet «Mécanismes») et du doc.2, expliquer, sous forme d'un schéma cause conséquence, comment s'effectue l'accommodation.

2 Légendes à placer : Rétine Couche pigmentaire Choroïde Cellules ganglionnaires Neurones bipolaires Photorécepteurs Cônes Bâtonnets Légendes à placer : Cornée Corps vitré Cristallin Humeur aqueuse Iris Ligaments suspenseurs Muscles ciliaires

3 FICHE TECHNIQUE : Les propriétés du cristallin Matériel - Logiciel Quicklook. - Logiciel LibreOffice Calc. Protocole Pour montrer que le cristallin permet l'accommodation : Il faut étudier comment varie la vergence du cristallin en fonction de la distance de l'objet. Avec Quicklook : - Choisir un individu jeune (<30 ans). - Réaliser plusieurs mesures en ajoutant les valeurs à la table des valeurs. - Copier l'ensemble de la table obtenue et coller dans LibreOffice. Avec LibreOffice : - Construire un graphique en ne conservant que les données nécessaires. - Présenter le graphique à l'écran. Appeler pour vérification. Pour montrer que l'accommodation maximale dépend de l'âge : Il faut étudier comment varie le punctum proximum en fonction de l'âge. Avec Quicklook : - Réaliser les mesures (de 10 à 60 ans par tranche de 10 ans) en ajoutant les valeurs à la table des valeurs. - Copier l'ensemble de la table obtenue et coller dans LibreOffice. Avec LibreOffice : - Construire un graphique en ne conservant que les données nécessaires. - Présenter le graphique à l'écran. Appeler pour vérification. Commenter les résultats obtenus pour répondre aux problèmes posés.

4 CORRIGÉ Anatomie de l'œil et structure de la rétine Propriétés du cristallin Pour montrer que le cristallin permet l'accommodation, il faut mesurer la vergence du cristallin en faisant varier la distance objet-œil et en s'assurant que l'image se forme sur la rétine. On observe que plus l'objet est près, plus la vergence du cristallin augmente. Donc le cristallin est bien une lentille à vergence variable qui permet l'accommodation. Pour montrer que l'accommodation maximale dépend de l'âge, il faut mesurer le punctum proximum pour lequel l'image se forme sur la rétine et la vergence correspondante du cristallin. On observe que plus l'individu est âgé, plus la vergence diminue et le punctum proximum augmente. Donc l'accommodation diminue avec l'âge. La forme du cristallin dépend de l'action de muscles antagonistes. La contraction des muscles de Brücke entraîne l'étirement du cristallin et la diminution de sa vergence. La contraction des muscles de Rouget-Müller entraîne le bombement du cristallin et l'augmentation de sa vergence. La déformation du cristallin est permise par sa structure en pelures d'oignon. Conclusion : Accommodation réalisée par le cristallin Variation de la distance objet-œil Variation de la contraction des muscles ciliaires Variation de la vergence du cristallin Image nette sur la rétine

5