L’œil : structure et fonctionnement

L’œil est notre organe le plus précieux : nous percevons avec nos yeux environ 80% des informations de notre environnement. Comment est structuré cet organe sensoriel complexe ? Et comment fonctionne-t-il ?

13.05.2022 Nina Merli 5 minutes

Grâce à l’œil, nous identifions les couleurs, les formes et les mouvements, et nous pouvons nous orienter dans l’espace. Dans son fonctionnement, l’œil humain est comme un appareil photo classique. La cornée, le cristallin, la rétine et le nerf optique constituent les éléments centraux de la fonction visuelle.

Globalement, l’œil se compose de différentes zones ayant chacune leur fonction propre :

  • Globe oculaire : c’est là qu’est captée la lumière permettant à une image de se former. Le nerf optique transmet alors cette image au cerveau sous forme de signal électrique. Le globe oculaire se trouve dans l’orbite osseuse du crâne, protégé par un coussinet de tissu adipeux. Il a une forme presque sphérique et son diamètre est d’à peine 2,5 cm.
  • Muscles oculaires : six muscles oculaires déplacent l’œil dans toutes les directions. Cela nous permet de suivre des objets avec les yeux sans bouger la tête.
  • Appareil lacrymal : les glandes lacrymales produisent le liquide lacrymal qui humidifie l’œil, le nettoie et en expulse les corps étrangers, comme la poussière. Le liquide lacrymal a en outre des propriétés bactéricides.
  • Paupières : avec l’appareil lacrymal, les paupières endossent une fonction de protection. Elles répartissent le liquide lacrymal et, en se fermant, elles peuvent en outre protéger des corps étrangers ou d’une trop grande lumière. 

Structure et fonctionnement de l’œil

La cornée est la partie la plus avancée de l’œil et constitue en principe la fenêtre de l’œil. Elle agit comme une lentille frontale à travers laquelle pénètre la lumière. Grâce à sa courbure naturelle, elle est responsable de la réfraction de la lumière. Épaisse d’environ un demi-millimètre, la cornée protège l’œil grâce à un nombre incalculable de nerfs qui, au moindre contact, déclenchent le réflexe de fermeture des paupières. 

La sclère – le blanc de l’œil – est très solide et forme, avec la cornée, l’enveloppe extérieure de l’œil. Elle laisse un espace libre à l’avant pour la cornée et à l’arrière pour les fibres du nerf optique. Sinon, elle entoure complètement l’œil. Pour protéger l’œil, la partie visible de la sclère est recouverte d’une conjonctive transparente. 

L’iris constitue le diaphragme coloré de notre œil. Il est comme un anneau coloré autour de la pupille. L’iris, en fonction de sa teneur en pigments, détermine la couleur des yeux. Il est traversé par deux muscles qui, en fonction des conditions de luminosité, agrandissent ou réduisent la pupille.

La pupille est l’orifice au centre de l’iris. Elle contrôle la quantité de lumière qui entre dans l’œil. Lorsqu’il y a de la lumière, la pupille n’est que très légèrement ouverte. Dans l’obscurité, en revanche, elle s’élargit pour laisser pénétrer le plus de lumière possible.

Le cristallin concentre la lumière qui entre par la pupille. Il est élastique et peut se focaliser sur des objets très éloignés ou proches. Pour ce faire, il utilise le muscle ciliaire pour modifier son pouvoir de réfraction.

Le corps ciliaire, ou corps rayonnant, est situé contre la sclère et entoure le cristallin. Il produit l’humeur aqueuse et, grâce à son muscle (muscle ciliaire), il régule la vision de près et de loin en modifiant la forme du cristallin.

La zone située entre la cornée et la surface antérieure de l’iris est appelée chambre antérieure. La chambre postérieure de l’œil, plus petite, se situe entre l’iris et le cristallin. L’humeur aqueuse, produite par le corps rayonnant, s’écoule à travers la pupille de la chambre postérieure à la chambre antérieure de l’œil et, à la jonction entre la cornée et la sclère, passe par l’angle irido-cornéen pour être libérée dans le sang. Il nourrit le cristallin et la cornée, tout en déterminant la pression intraoculaire.

Le corps vitré a une consistance transparente et ressemble à du gel. Il est composé à 98% d’eau. Il remplit l’intérieur de l’œil et lui confère sa stabilité.

La rétine se trouve sur la paroi arrière du globe oculaire. Extrêmement sensible à la lumière, elle est dotée d’environ 127 millions de photorécepteurs : la lumière entrante y est transformée en signaux électriques afin que le cerveau puisse traiter l’information. 

La choroïde constitue la couche intermédiaire entre la sclère et la rétine. Elle est très riche en vaisseaux sanguins et assure l’approvisionnement de la rétine en sang et en oxygène. Elle maintient en outre la température de l’œil à un niveau constant.

La tache jaune, également appelée macula, est au centre de la rétine. Le petit creux en son centre est ce que l’on appelle la « fovéa centralis ». C’est là que nous avons la plus grande acuité visuelle. Nulle part ailleurs, on ne trouve une concentration de photorécepteurs aussi importante.

La tache aveugle se trouve à l’endroit où le nerf optique quitte l’œil. Elle est également connue sous le nom de papille. Il ne s’y trouve aucun photorécepteur, l’œil est donc aveugle à cet endroit. 

Le nerf optique est un énorme faisceau de fibres nerveuses qui transmet les signaux électriques de la rétine au cerveau en passant par le système visuel.

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Comment fonctionne la vue ?

La perception optique est une succession de processus très complexes, comparables à ceux d’un appareil photo. À la différence près que nos yeux sont bien plus performants que des appareils techniques : chaque seconde, ils enregistrent plus de 10 millions d’informations qu’ils transmettent au cerveau. Comme avec un objectif d’appareil photo, la lumière passe à travers les différentes composantes de l’œil – cornée, chambre antérieure de l’œil, pupille, cristallin et corps vitré – jusqu’à ce que les rayons lumineux atteignent la rétine. Ces informations sont à leur tour envoyées au cerveau via le nerf optique et y sont traitées.

Mais comment fonctionne la vue précisément ?

Sans lumière, nous ne voyons rien

Tout ce que les yeux voient, ils le perçoivent sous forme d’ondes lumineuses. C’est pourquoi nous ne voyons rien dans l’obscurité totale. Pour que nous puissions percevoir un objet, il faut qu’il soit éclairé. Lorsque nous regardons un arbre, par exemple, les rayons lumineux réfléchis par cet arbre atteignent la cornée par le biais de notre système visuel. Les rayons lumineux traversent d’abord la conjonctive et la cornée. C’est là que la lumière est réfractée ou plutôt focalisée par la cornée.

L’iris, un diaphragme d’appareil photo

Pour éviter que la lumière ne pénètre dans l’œil de manière incontrôlée, l’iris fonctionne comme un diaphragme d’appareil photo : dans l’obscurité, la pupille s’élargit ; en cas de grande luminosité, elle se rétrécit. Derrière, la lumière est réfractée une deuxième fois – cette fois par le cristallin. Selon la distance de l’objet observé, le cristallin peut modifier son pouvoir de réfraction et ainsi réguler la vision de près et de loin.

Cônes et bâtonnets

La lumière traverse le corps vitré et atteint la rétine, où se trouvent plus de 100 millions de cellules visuelles (photorécepteurs). On distingue deux types de cellules visuelles : les cônes, plus sensibles à la lumière, garantissent la vision des couleurs, tandis que les bâtonnets permettent de voir les nuances de gris, c’est-à-dire la vision en noir et blanc. Au niveau de la rétine, il se forme tout d’abord une image du réel à l’envers.

Cheminement vers le cerveau

Les cellules visuelles transforment la lumière en impulsions nerveuses qui sont transmises au cerveau via le nerf optique. Arrivée là, l’image est traitée et retournée dans le bon sens. Le processus visuel est terminé.

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