! UE10- Système Neurosensoriel Dr Cherrat OPHTALMOLOGIE :

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UE10- Système Neurosensoriel
Dr Cherrat
Ronéiste :
BILLON Aurélie
NOURBY Annaëlle
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Date : 9.02.16
Horaires : 14h - 15h
OPHTALMOLOGIE :
PHYSIOLOGIE DE LA VISION
I. Rappel anatomique
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1)Segment antérieur
A.Conjonctive
B.Cornée
C.Cristallin
D.Corps ciliaire
2)Segment postérieur
A.Vitrée
B.Rétine
II.Optique physiologique
1) Emmétrope
2) Amétrope
A.Statique
B.Dynamique
III.Transformation de la lumière
1)La transduction (phototransduction)
2)Photoisomérisation (phototransduction)
3)Neuro-transmission rétinienne
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Note de ronéiste : Le cours est globalement le même que celui de
l’année dernière (lecture de diapos) . On l’a un peu simplifié et on a
mis en évidence ce sur quoi le prof a insisté.
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I)Rappel anatomique
Contenu osseux de 7 ou 8 os qui appartiennent à la face.
L’orbite est le contenu osseux de l’œil, formé par des os d’empreinte : il n’a pas d’os propre,
càd que ce sont des os qui appartiennent à la face : l’os frontal en haut, le maxillaire en bas,
l’os zygomatique en dehors, et en dedans la branche montante du maxillaire, l’unguis et
l’ethmoïde. Au fond de l’orbite, des trous font communiquer l’œil avec le cerveau : c’est ce
qu’on appelle la fissure inférieure orbitaire et le canal optique. Le canal optique est un petit
trou qui livre passage au nerf optique.
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Voici un schéma de l’œil en vue latérale.
Organe sensoriel contenu dans un cadre osseux.
Partie colorée : iris.
Humeur aqueuse : chambre antérieure oeil.
Segment postérieur, de l’iris à la rétine : contient
de la vitrée.
Couche blanchâtre : sclère (protection de l’oeil),
laisse passer le nerf optique en arrière.
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En jaune, entre la sclère et la vitrée, on a la rétine.
Le cristallin est la lentille qui permet la mise au point.
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C’est un globe. Le blanc de l’œil correspond à la sclère qui enveloppe tout l’œil. Des muscles
sont attachés à cette sclère et communiquent avec la partie toute postérieure de l’orbite. Ils
sont responsables des mouvements oculaires. Les muscles : 6 oculomoteurs par oeil - QCM*
- le muscle droit supérieur : regarder vers le haut,
- le droit inférieur : regarder vers le bas,
- le droit externe (latéral) : en dehors,
- le droit interne (médial) : en dedans,
- le muscle grand oblique supérieur : en haut,
- le muscle petit oblique ou oblique intérieur : en bas.
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/!\ IMPORTANT - QCM*
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Les nerfs crâniens : pour l’œil, 3 paires crâniennes sont importantes à connaître - QCM*.
(À savoir car on peut diagnostiquer des paralysies du III, du IV, du VI en fonction des
mouvements oculomoteurs).
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Le III : nerf oculomoteur commun qui innerve la majorité des muscles (droit sup, droit inf,
médial et petit oblique).
Le nerf III est aussi appelé le nerf neuro-localisateur. C’est un très long nerf qui part de la
protubérance du tronc cérébral et est très difficile à localiser. D’où l’importance de savoir
qu’il innerve ces muscles : font partie des signes de localisation pour savoir à quel endroit se
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trouve la lésion de la troisième paire crânienne.
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Le IV : le nerf trochléaire qui n’innerve qu’un seul muscle : le grand oblique ou oblique
supérieur.
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Le VI : le nerf abducens ou moteur oculaire externe qui n’innerve qu’un seul muscle : le
muscle droit latéral. Si ce nerf est touché, le patient ne pourra plus regarder sur la partie
externe : plus de champ visuel externe. S’il y a atteinte du rocher, ce nerf peut être lésé.
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Voici une représentation générale de l’œil :
Tout en avant : la cornée.
En arrière : le cristallin.
Le blanc de l’œil correspond à la sclère (coque
fibreuse qui protège l’œil).
Tout en dedans : la vitrée.
En arrière : la rétine, connectée au nerf
optique.
En violet, la zonule qui relie le cristallin au
corps ciliaire, càd à la partie périphérique de
l’œil.
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Il a deux segments : antérieur en avant du cristallin et postérieur en arrière du cristallin avec
la rétine et le nerf optique.
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1. Segment antérieur
A.La conjonctive
La conjonctive : petite couche très fine qui recouvre le blanc de l’œil (la sclère).
Cette couche est transparente : théoriquement, on ne la voit pas. Cependant elle est très
vascularisée et lorsqu’on a une conjonctivite, que l’œil devient rouge, c’est parce qu’à ce
moment-là, les vaisseaux de la conjonctive sont très dilatés par l’inflammation.
Conjonctivite = inflammation de la conjonctive (allergique, inflammatoire ou irritative).
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La conjonctive est formée de plusieurs cellules immunitaires, de
mucus, avec un rôle protecteur, sécrétoire et de glandes accessoires.
Elle participe à la sécrétion lacrymale avec de multiples glandes. Elle
recouvre la sclère, pour couvrir la partie interne de la paupière : culde-sac conjonctival.
Elle tapisse également la partie derrière la paupière, ou partie rétropalpébrale = la conjonctive palpébrale, à différencier de la
conjonctive qui recouvre la sclère = conjonctive bulbaire. Deux
types de conjonctive mais en continuité.
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Nombreuses cellules immunitaires :
•Rôle protecteur
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Cellules à mucus :
•Rôle sécrétoire +++
Présence de nombreuses glandes :
•Glandes lacrymales accessoires
•Canaux excréteurs de la glande lacrymale principale
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Richement vascularisé.
B.La cornée
La cornée : elle se trouve tout en avant de l’œil et est censée être transparente : elle fait
passer les rayons lumineux à l’intérieur de l’œil. La cornée est la principale lentille de l’œil, la
plus puissante.
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QCM* : elle a un pouvoir rétractile, c’est-à-dire que 2/3 du pouvoir réfractile de l’œil
dépend de la cornée. Quand la lumière passe l’oeil, elle passe automatiquement par la cornée
et en fonction de la puissance de la cornée, la lumière changera de direction (cf : pathologies).
La cornée est le principal dioptre de l’œil : 40 dioptries.
Lentille = dioptre.
Càd que quand la lumière rentre à travers l’œil, elle va atteindre en premier la cornée pour
ensuite être réfléchie à l’arrière de l’œil.
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C.Le cristallin
Le cristallin : en arrière de l’iris (et donc de la cornée), deuxième lentille de l’œil. Il a un
rôle important dans l’accommodation. Le cristallin modifie le pouvoir rétractile de l’oeil
à hauteur de 1/3 (20 dioptries).
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Accommodation : contraction du cristallin qui permet de voir net de près. Quand on regarde
au loin : le cristallin est au repos car il ne se contracte pas. Mais lorsque l’on regarde de
près, il se contracte et c’est ce que l’on appelle l’accommodation. Quand il se contracte, il
permet de ramener les rayons lumineux sur la rétine. Car quand on regarde un objet de loin,
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pour qu’il soit net, il faut que l’objet soit localisé au niveau de la
rétine.
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Avec le vieillissement, il subit une opacité: la cataracte.
Image du cristallin à la lampe à fente : le cristallin, comme la
cornée, doit être transparent pour laisser entrer la lumière. Quand il
vieillit, il devient un peu jaunâtre : c’est la cataracte.
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Cristallin : 1/ 3 du pouvoir refractile.
En fait, il y a deux lentilles : le cristallin et la cornée : c’est avec ces deux éléments que la
lumière réfléchit sur la rétine, avec 2/3 du pouvoir réfractile pour la cornée et 1/3 pour le
cristallin.
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D.Le corps ciliaire
Le corps ciliaire : structure très importante, située à la partie périphérique de l’œil, à côté de
la sclère, contenant deux structures :
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une partie musculaire : le muscle ciliaire qui en se contractant permet la
contraction du cristallin via les zonules et permet l’accommodation.
une partie sécrétoire : les procès ciliaires qui sécrètent l’eau de l’œil,
l’humeur aqueuse à l’avant de l’œil. Cette humeur permet de nourrir les
structures internes de l’œil. Une fois que l’eau est sécrétée au niveau du
procès ciliaire, il va se drainer vers le trabéculum, petit angle entre la
cornée est l’iris. C’est un tamis où le l’eau s’écoule.
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2. Segment postérieur
A. Le vitré
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Le vitré : c’est tout ce qui remplit l’œil
(constitue 3 à 4 /5 du volume de l’œil). C’est
une masse gélatineuse, constituée
essentiellement d’acide hyaluronique. Son
rôle principal est de maintenir la pression
intraoculaire (PIO) et éviter les chocs.
Permet aussi des échanges métaboliques.
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B.La rétine
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La rétine : c’est la couche en arrière de l’œil, visible au fond d’œil.
Image en haut, à droite : fond d’œil, avec au centre la tête du nerf optique - c’est ce que l’on
appelle la papille optique (notion anatomique importante) = c’est le départ du nerf optique.
Ce nerf optique est creusé par les vaisseaux rétiniens.
La rétine est composée d’une 10aine de couches de cellules visuelles, ganglionnaires,
bipolaires, pigmentaires.
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Plus au centre, entourée en blanc : la macula = partie centrale de la rétine (partie très
importante de l’œil); c’est à ce niveau que la vue se fait, càd que s’il y a un problème au
niveau de la macula , même si la cornée et le cristallin sont normaux, le patient ne verra rien
car la macula = là ou l’image se forme. Sous la rétine : la choroïde qui nourrit cette rétine.
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C’est au niveau de cette rétine que se fait la vision.
Image de gauche : représentation histologique.
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La rétine est composée de 2 couches :
- Partie neurosensorielle : épithélium segmentaire et photorécepteurs (cônes et bâtonnets).
- partie neurocérébrale : cellules bipolaires (1er neurone) et cellules ganglionnaires (2nd
neurone).
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QCM* : les photorécepteurs (cellules photoréceptrices)
Les cônes sont responsables de la vision précise et la vision des couleurs.
Les bâtonnets plutôt pour la vision de nuit, la vision en basse luminance.
Courbe qui montre qu’il y a plus de cônes au centre de la rétine et de bâtonnets en périphérie.
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Ce qu’il faut retenir : les cônes pour la vision diurne et les bâtonnets pour la vision
nocturne.
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Le nerf optique : IIe paire crânienne
Le nerf optique part de la papille optique, et d’un point de vue embryologique c’est un
prolongement antérieur du cerveau. On dit que l’œil est une partie du cerveau. Le nerf optique
part du globe oculaire jusqu’au chiasma optique (c’est là où les deux nerfs optiques se
rejoignent à la base du cerveau), il finit au niveau du chiasma.
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5mm de diamètre
1 million de fibres optiques
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Le nerf optique est formé par trois portions :
- intra-orbitaire,
- intrcanaliculaire (intra-canalaire à l’oral) dans le
canal optique,
- intra-crânienne.
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Lorsque les deux nerfs optiques se rejoignent, ils
forment le chiasma optique se trouvant au-dessus
de la selle turcique (très important à savoir) : en
effet la selle turcique contient l’hypophyse; une
hypertrophie de cette dernière peut comprimer le
chiasma optique. Il y a une décussation des fibres
optiques. La partie externe du nerf continue son
chemin alors que la partie interne croise.
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Important à comprendre : les fibres optiques côté
latéral restent latérales et les fibres optiques du
côté nasal déçussent.
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Après le chiasma optique, les fibres optiques cheminent
dans les bandelettes optiques qui vont du chiasma aux
corps genouillés latéraux.
Les fibres de chaque bandelette sont composées des fibres
en provenance de l’hémi-rétine temporale de l’œil
homolatéral et des fibres de l’hémi-rétine nasale de l’œil
controlatéral.
Après les bandelettes optiques, il y a les corps genouillés
latéraux. C’est le seul relais synaptique des voies optiques.
Après les corps genouillés latéraux, l’information part
directement dans le cerveau (cortex visuel) à travers des
radiations optiques (en tirets noir sur le schéma).
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Il faut retenir - QCM* : l’aire 17 de Brodmann est l’aire visuelle principale et se situe à la
face interne des lobes occipitaux dans la scissure Calcarine.
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En résumé : cellules rétiniennes organisées en plusieurs couches, qui partent par les nerfs
optiques ! le chiasma optique ! les bandelettes optiques ! corps genouillés latéraux
radiations optiques, jusqu’au cortex occipital.
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Une information qui vient du côté nasal de cet œil gauche, c’est la rétine temporale qui
en fait la lecture.
Si l’on coupe le nerf optique gauche = cécité gauche.
Si l’on comprime le chiasma = hémianopsie bitemporale.
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Implications au niveau du champ visuel
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En ophtalmologie, il y a deux types de champs visuels :
Le champ visuel de Goldman = cinétique manuelle,
Le champ visuel de Humphrey = automatisé.
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CHAMP VISUEL = espace perceptible par les yeux sans bouger la tête.
Sur chaque côté, champ visuel = 90°, donc 90° à droite + 90° à gauche = 180° en horizontal
chez l’Homme en moyenne. En vertical on a 50° de champ visuel en haut et 70° en bas
donc le champ visuel total en vertical est de 120°. Pour info le caméléon a 360° de champ
visuel.
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Important à retenir : au niveau des deux yeux, on a la tâche aveugle, qui correspond à la
papille optique d’où nait le nerf optique. À cet endroit précis, il n’y a ni cône ni bâtonnet
: c’est pour cela que l’image ne se forme pas. Similaire à l’angle mort en voiture.
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Il faut savoir le problème résultant au niveau de l’œil si le nerf optique est touché à tel ou tel
endroit .
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Rappel : les photorécepteurs de l’hémi-rétine temporale cheminent au niveau de la partie
externe du nerf optique, l’hémi-rétine nasale au niveau de la partie interne, les fibres
supérieures en supérieur et les inférieures en inférieur, càd qu’au niveau du nerf optique luimême, les fibres ne se mélangent pas ! pas de décussation.
Au niveau du chiasma optique par contre, il existe une décussation des fibres
nasales alors que les fibres temporales restent en dehors (à savoir ! implication
physiopathologiques). Les fibres nasales sont controlatérales et fibres temporales sont
homolatérales.
Exemples de lésions des voies optiques
• Section NO droit = cécité unilatérale droite (peut être due à un trauma, méningiome…),
• Lésion chiasmatique médiane (n°3) = hémi-anopsie bitemporale. La lésion touche la zone
de décussation des fibres, c’est-à-dire les 2 champs temporaux. Le patient ne peut plus voir
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les objets situés sur le côté temporal (de part et d’autre de la tête) car ils dépendent de la
rétine nasale, dont les fibres décussent au niveau du chiasma optique médial.
- Adulte : tumeur hypophysaire, prolactinome, apoplexie,
- Enfant : craniopharyngiome.
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Avant
Après
Notre regard et notre expression sont davantage dus à la forme de nos paupières qu’à la couleur de nos yeux.
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II) Optique
physiologique
L’œil est un système dioptrique. La dioptrie est l’indice de puissance oculaire.
Il est constitué de membranes et milieux transparents d’indices différents : cornée,
humeur aqueuse, cristallin, vitré. Seule la cornée et le cristallin ont une puissance dioptrique.
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Séparés par des dioptres sphériques (cornée et cristallin) centrés sur l’axe principal :
l’axe optique. La lumière entre dans l’œil selon un axe précis, se dirige vers la macula où
l’image se forme.
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1)Emmétropie = oeil normal
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L’image d’un objet à l’infini se forme sur la rétine (R), c’est-à-dire le foyer image (F’).
L’œil ne fait pas intervenir l’accommodation.
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QCM*
Puissance de la cornée = + 40 D (2/3).
Puissance du cristallin = + 20 D (1/3).
Puissance dioptrique d’une oeil = + 60 D.
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La lumière, qui traverse cornée et cristallin, est déviée de telle sorte que l’image se forme
sur la rétine. Mais selon la puissance de l’oeil de chacun, l’image varie, plus ou moins
nette.
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Un oeil emmétrope est doué d’une réfraction normale. L’image de l’objet observé, qu’il soit
proche ou lointain, se forme correctement sur la rétine. Grâce au phénomène d’accommodation, le cristallin modifie constamment son pouvoir de convergence en fonction de la distance à
l’objet, de manière à conserver une image nette. En vision à l’infini (>5m), l’œil emmétrope
voit spontanément net sans participation de l’accommodation. Lorsque l’image ne se forme
pas sur la rétine, la vision est floue. Il existe alors une AMETROPIE ou vice de réfraction.
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• Ponctum Remotum (PR) : point le + éloigné que l’œil peut voir net sans accommoder. A
l’infini pour un œil emmétrope.
• Ponctum Proximum (PP) : point le + proche que l’œil peut voir net en accommodant au
maximum.
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2) Amétropie
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A. Statique : myopie, hypermétropie, astigmatisme
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C’est un œil qui ne voit pas bien, a un « vice de réfraction ». Elle concerne toutes les
personnes qui ont besoin d’une correction par des lunettes, lentilles ou chirurgies pour
voir convenablement.
Dans l’amétropie statique, on retrouve :
• La myopie (œil trop grand) : l’image se forme en avant de la rétine.
• L’hypermétropie (œil trop petit) : l’image se forme en arrière de la rétine.
• L’astigmatisme : l’image se forme en avant et en arrière de la rétine.
La myopie
Le système optique est trop convergent, la vision est floue de loin et ça se corrige avec des
verres divergents (dioptrie négatives).
QCM* 3 complications :
- déchirures rétiniennes,
- cataracte précoce,
- glaucome secondaire (tension oculaire avec atteinte du nerf optique irrécupérable).
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L’hypermétropie
Système optique insuffisamment convergent avec une image en arrière de la rétine. Patient
fait des efforts accommodatifs (fatigue visuelle) . Il y aura une vision floue de loin et de près.
La correction se fait avec des verres convergents (dioptries positives)
QCM* 1 complication : glaucome par fermeture de l’angle.
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L’astigmatisme
Défaut de sphéricité de la cornée dont le rayon de courbure varie d’un méridien à l’ autre.
L’image d’un point n’est pas ponctuelle : deux focales existent = « deux images » confusion,
vision imprécise de loin et de près. Elle coexiste très souvent avec les amétropies statiques
sphériques.
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C’est une formation anarchique de l’image, en avant et en arrière de la rétine. Il existe
plusieurs types d’astigmatismes différents. Souvent, c’est un problème de courbure de la
cornée. Sur un axe donné, la cornée est déformée (forme d’un ballon de rugby à la place d’un
ballon de foot). Les rayons lumineux, passant par un méridien donné, sont déviés. L’image
obtenue est oblique et se forme sur plusieurs points.On parle d’amétropie cylindrique.
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B. Dynamique : presbytie
Presbytie : « vue âgée »
Trouble de vision de près, lié à une perte d’accommodation de près. Se stabilise vers 65 ans.
Le cristallin se fatigue avec l’âge, ne s’accommode plus. C’est physiologique.
Typiquement, ce sont les personnes qui éloignent leur journal pour pouvoir lire.
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Correction : verres convergents positifs sphériques pour la vision de près. On peut utiliser des
loupes vendues en pharmacie pour les presbytes simples, mais si la presbytie est associée à la
myopie ou à l’astigmatie, il faut des verres adaptés à la vue.
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L’hypermétrope est gêné plus tôt, le myope est gêné plus tard. Les myopes sont avantagés et
développent une presbytie plus tardive : son œil trop long permet de compenser.
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QCM* 3 types de traitements :
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• Verres de lunettes (en première intention) :
- Sphères positives ou négatives (hypermétropie ou myopie),
- Cylindres positifs ou négatifs orientés selon un axe (stigmatisme).
• Lentilles de contact
- Rigides ( de moins en moins),
- Souples (mieux tolérée).
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Attention au risque infectieux ! Des jeunes perdent leurs yeux suite aux infections
par les lentilles de contact. Il suffit de dormir avec ou de les nettoyer avec l’eau du
robinet pour déclencher un phénomène infectieux.
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• Chirurgie réfractive
Laser, chirurgie cristallin clair (myopie forte), implant myopique. Risques : ceux d’une
chirurgie esthétique (médicolégal) et fonctionnelle.
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III.Transformation de la lumière
Comment la lumière qui entre dans l'œil va se transformer en influx nerveux ? Elle traverse la
cornée, la pupille, le cristallin, arrive au niveau de la rétine, puis chemine dans les nerfs
optiques, les voies visuelles, jusqu'au corps genouillé pour atteindre le cortex occipital. Mais
comment se passe cette transformation au niveau de la rétine ?
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La lumière visible par l'humain : gamme restreinte de longueurs d’onde : −
QCM* 400 nm – 700 nm (entre UV et les IR)
Seule la modification des niveaux lumineux de la stimulation provoque la modification des
sensations.
NL scotopiques (vision de nuit) : nuances de blanc et gris,
NL photopiques (vision de jour) : la vision en couleurs.
Cela est lié aux propriétés des cellules réceptrices de la rétine.
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Le rayon lumineux passe à travers la cornée, la pupille, le cristallin qui le focalise sur la
rétine. Puis l’information de l’image captée par la rétine sera transmise au nerf optique.
Ensuite, le nerf optique conduit cette information à travers la voie visuelle jusqu’au cortex
cérébral de l’occiput, qui va lire cette information permettant à la personne de percevoir
l’image de la vision.
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1) La transduction (photo-transduction)
QCM*
La transformation du signal lumineux (électromagnétique) en influx nerveux (électrique) se
fait grâce à des pigments photosensibles : les photorécepteurs (= cônes et bâtonnets).
Les récepteurs sont constitués d’une protéine : l’opsine, à laquelle se fixe une molécule
photosensible dérivée de la vitamine A : le rétinal (carottes). 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). • Traduit l’énergie lumineuse en influx nerveux jusqu’au lobe occipital.
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QCM*
CELLULES PHOTO-RECEPTRICES
CÔNES
BÂTONNETS
7 Millions par rétine
120 Millions par rétine
- Vision photopique (diurne)
- Vision scotopique (nocturne)
- Vision des couleurs
- Vision périphérique + mouvements
+ fréquents au centre de la rétine, au
niveau de la fovéa (= au centre de la macula
de la rétine). C'est donc au centre de la
rétine que se fait la vision nette.
Ils sont répartis sur toute la rétine sauf au
niveau de la fovéa.
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2) Photo-isomérisation/ photo-transduction : on s’en fout un peu
Activation du photo-pigment par la lumière :
•
Activation de la transducine ou protéine G, •
→ Activation de la phosphodiestérase : protéine effectrice de la vision,
•
→ Hydrolyse du GMPc induisant une fermeture des canaux cationiques (Na, K).
Déficit en charges positives intracellulaires → hyper-polarisation des photorécepteurs
•
→ Départ de l'influx nerveux.
•
Durée de la cascade : 100ms
Dans l'obscurité, il n'y a pas de photon : la cascade ne fonctionne pas, les canaux à sodium
sont ouverts → pas d'influx nerveux qui passe → photorécepteur est dépolarisé, il est en
« latence ».
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VISION NOCTURNE : seuls les bâtonnets fonctionnent, car seule la rhodopsine est
capable d’absorber les photons.
VISION DIURNE : les cônes absorbent la lumière avec une réponse variable en fonction
de la longueur d’onde, alors que les bâtonnets ont une réponse constante. Donc seuls les
cônes sont codants pour les niveaux lumineux photopiques → VISION DES
COULEURS.
Retenir : la vision nocturne fait intervenir les bâtonnets et la vision diurne les cônes.
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3)Neuro-transmission rétinienne : on s’en fout un peu aussi
• La neuro-circuiterie rétinienne est composée de 2 types de cellules :
- Celles qui s’hyper-polarisent à la lumière : OFF,
- Celles qui se dépolarisent à la lumière : ON.
• L’influx nerveux passe par les photorécepteurs (= cellules pré-synaptiques) puis par les
cellules bipolaires (cellules neuronales post-synaptiques de 2ème ordre) et les cellules
ganglionnaires (cellules neuronales post-synaptiques de 3ème ordre).
• D’autres cellules participent à la neurotransmission : agissent comme des synapses entre les
cellules bipolaires et ganglionnaires.
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Les cellules amacrines : rôle d’intermédiaire entre certaines cellules bipolaires et les
cellules ganglionnaires.
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Les cellules horizontales : rôle de modulateur de l’information.
−
(+ Cellules de soutien).
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