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L'œil

De prime abord : la structure de l'œil

Notre cerveau possède deux « caméras » intégrées pour observer le monde extérieur : les yeux ! Aucune caméra ultraperformante actuelle ne peut le saisir aussi bien que nos yeux.

L'œil : Anatomie et fonctionnement

Découvrez avec Fielmann l'organe le plus fascinant du corps humain. Utilisez le curseur sous le modèle pour tourner l'œil sur son axe. Cliquez sur les points blancs dans le modèle ou sélectionnez un terme dans la liste pour en savoir plus sur la structure et le fonctionnement de l'œil humain.

Die Iris.
Die Iris, auch Regenbogenhaut genannt, ist die durch Pigmente grau, grün, blau oder braun gefärbte Blende des Auges. Sie reguliert den Lichteinfall in das Auge. Die runde, bewegliche Blendenöffnung wird Pupille genannt. Die Iris wird durch zwei Muskeln unbewusst gesteuert und so die Pupille je nach vorhandener Lichtintensität verengt oder geweitet.

Ce n'est qu'en étroite synergie avec le cerveau que le processus de la vision se déroule à la « vitesse de la lumière » : pour l'exprimer en termes simples, les impulsions lumineuses sont transformées en impulsions nerveuses à partir desquelles notre cerveau forme des images. Nos yeux livrent en permanence des informations sur notre monde extérieur à notre cerveau. Plus de 80 pour cent des perceptions sensorielles sont générées au moyen de nos yeux. 

Le cheminement de la lumière à l'image

Dans son principe, l'œil fonctionne comme un appareil photographique : un système optique compliqué induit la formation d'une image nette sur la rétine. Un rayon lumineux atteint en premier la rétine, qui met déjà au point approximativement l'image. Tout comme le diaphragme d'un appareil photo, l'iris régule l'incidence de la lumière : plus il se contracte et est étroit, moindre est la lumière traversant la pupille. La mise au point du cristallin peut se faire à différentes distances grâce à l'accommodation. Il focalise les rayons lumineux de manière à créer un point focal sur la rétine. C'est à ce niveau que les photorécepteurs, c'est-à-dire les « bâtonnets » et les « cônes », convertissent les stimuli lumineux optiques en impulsions électriques qui parviennent à leur tour au cerveau via le nerf optique. Seulement alors apparaît l'image que nous percevons. Le cheminement de la lumière à l'image représente un processus fascinant. 

La structure de l'œil humain

L'anatomie de l'œil décrit comment cet organe complexe, constitué de cellules nerveuses, de tissu conjonctif, de vaisseaux sanguins et de fibres nerveuses, forme un système optique et réfracte la lumière qui est réfléchie par des objets. La cornée, l'humeur aqueuse,  le cristallin  et le corps vitré agissent schématiquement comme une lentille convergente. Pour que nous puissions voir distinctement, des processus très complexes ont lieu, qui n'ont pas encore été décryptés à ce jour jusque dans leurs moindres détails.

Le globe oculaire (lat. bulbus oculi) présente une forme sphérique et une longueur d'à peu près 24 mm, il pèse 7,5 grammes et il est logé à l'abri dans nos orbites osseux. Il est remplit d'un gel visqueux, composé d'eau à environ 98 pour cent. Vu que le liquide est transparent, il est aussi désigné par le terme de corps vitré (lat. corpus vitreum). L'acide hyaluronique et les fibres de collagène constituent les deux pour cent restants du corps vitré. Ils lui confèrent sa consistance gélatineuse. Le corps vitré occupe la majeure partie de l'œil, mais il fait aussi partie du système optique et il garantit que les rayons lumineux parviennent sans entrave du cristallin (lat. lens crystallina, gr. phakos) jusque sur la rétine (lat. rete).

Le globe oculaire est entouré de plusieurs membranes. Considérées de l'extérieur vers l'intérieur, elles s'appellent la sclérotique (gr. skleros), la choroïde et la rétine. La sclérotique étant une membrane blanche, elle est également nommée de ce fait « le blanc de l'œil ». Le terme médical « sclérotique » vient du grec « skleros » signifiant « dur ». Les deux notions sont pertinentes : la sclérotique est une gaine blanche servant à protéger l'œil comme une paroi extérieure. La pression intraoculaire lui donne toute sa résistance et sa stabilité. Elle enveloppe l'œil du nerf optique (lat. nervus opticus) situé à l'arrière jusqu'à la membrane antérieure formée par la cornée (lat. cornea) à travers laquelle la lumière pénètre. Le collagène fibreux assure la stabilité de la sclérotique. Celle-ci n'a pas partout la même épaisseur. Elle est plus mince vers l'avant du globe oculaire que dans sa partie postérieure. En outre, elle est percée de deux « ouvertures », l'une antérieure et l'autre au pôle postérieur de l'œil. À cet endroit, le nerf optique « quitte » l'œil comme un « câble électrique » épais, formé d'un faisceau de fibres nerveuses transmettant les informations au cerveau.

Six muscles extraoculaires s'insèrent dans la sclérotique. Ces muscles nous permettent de mouvoir ou rouler nos yeux vers le haut, vers le bas ou à droite et à gauche. Ces muscles oculaires obéissent à notre volonté. Mais il existe aussi des muscles intraoculaires qui réagissent automatiquement sans solliciter notre participation et que nous ne pouvons influencer. Les muscles ciliaires (lat. musculus ciliaris) en font partie : ils servent à modifier la forme de notre cristallin élastique, ce qui permet à l'œil de mettre au point sur différentes distances. L'accommodation désigne le processus ainsi décrit. Le terme vient du latin « accommodare » signifiant adapter.

La sclérotique blanche présente une « fenêtre » dans sa partie antérieure : la cornée. Telle une vitre transparente, elle laisse notre regard s'ouvrir au monde extérieur et elle est cambrée vers l'avant comme un bouclier. Étant la partie transparente de la tunique externe, la cornée constitue donc la partie antérieure de notre œil se terminant vers l'extérieur.  La cornée est sillonnée de nerfs minuscules, mais elle n'a pas de vaisseaux sanguins. Le cristallin et le corps vitré ne contiennent pas non plus de vaisseaux sanguins. S'ils étaient vascularisés, nous ne pourrions même pas voir en rouge : nous ne reconnaîtrions absolument rien. Observée au microscope, la cornée est composée de six couches : l'épithélium, la membrane de Bowman, le stroma, la couche de Dua, la membrane de Descemet et l'endothélium. Chacune de ces couches remplit une fonction particulière.

La cornée est constamment humidifiée par le liquide lacrymal. Elle fait converger les rayons lumineux incidents, en les réfractant donc vers le centre. La cornée est primordiale à une vision nette : dotée d'une puissance de +43 dioptries (dpt), elle assure la majeure partie de la réfraction de la lumière si importante pour bien voir.

La chambre antérieure de l'œil (lat. camera anterior bulbi) se trouve juste derrière la cornée. Il y a également une chambre postérieure de l'œil (lat. camera posterior bulbi), qui est beaucoup plus petite que la chambre antérieure. Entourant le cristallin, elle siège entre le corps vitré et l'iris. Ces deux cavités sont remplies par un liquide clair : l'humeur aqueuse (lat. humor aquaeus). Ce n'est pas de l'« eau » comme son nom le laisse supposer, mais une solution nourricière de l'œil. L'humeur aqueuse, aussi appelée liquide de chambre, n'est pas du liquide lacrymal. Alors que les larmes sont formées dans les glandes lacrymales et n'apparaissent que sur la surface externe de l'œil, l'humeur aqueuse est produite dans le corps ciliaire et elle se trouve à l'intérieur de l'œil.

En regardant dans les yeux de notre vis-à-vis, nous ne voyons qu'une petite partie de cet organe fascinant. Bien perceptible dans le globe oculaire blanc, la pupille (lat. pupilla) est encerclée d'un anneau coloré, l'iris. Nous devons la couleur de nos yeux à l'iris aussi appelé en allemand « peau arc-en-ciel », plus exactement aux pigments colorés tels que la mélanine qui sont stockés dans l'iris. Les yeux foncés contiennent plus de substances pigmentaires que les yeux clairs. L'iris est situé directement en avant du cristallin et il est constitué d'un tissu conjonctif lâche. D'innombrables vaisseaux sanguins s'y trouvent pour alimenter et nourrir le tissu. L'iris régule l'incidence de la lumière ; il tient la lumière à l'écart, qui pourrait sinon pénétrer dans l'œil en passant à côté de la pupille.

La pupille est l'ouverture circulaire noire, percée dans l'iris, à travers laquelle les rayons lumineux peuvent parvenir à l'intérieur de l'œil. Suivant la quantité de lumière frappant notre œil, la pupille se rétracte ou se dilate. Le diamètre pupillaire est déterminé par deux muscles intraoculaires. Dans le cas d'une forte incidence de lumière, le muscle sphincter de la pupille se contracte et la pupille rétrécit. S'il fait sombre et que peu de lumière entre dans l'œil, le muscle dilatateur de la pupille veille à ce que cette dernière s'élargisse. Tout comme les muscles ciliaires, ces deux muscles échappent à notre volonté et ils ne peuvent être activés consciemment. Ils interviennent automatiquement. Du reste, notre pupille réagit aussi à des émotions telles que l'énervement ou la peur, la tristesse ou des sentiments de bonheur. Notre pupille est donc révélatrice de nos réactions.

Le cristallin (lat. lens crystallina) est clair, élastique et déformable. Dépourvu de vaisseaux sanguins et de nerfs, il n'est alimenté que par l'humeur aqueuse en substances nutritives. Sa forme biconvexe est variable. Autrement dit : le cristallin n'est pas un organe rigide, mais il adapte sa puissance de réfraction pour faire converger les rayons lumineux. Il réalise sa mise au point automatique sur différentes distances par le processus dit de l'accommodation. Pour modifier son rayon de courbure, le cristallin a besoin de la force exercée par les muscles ciliaires. L'épaisseur du cristallin dépend de l'état accommodatif respectif, tandis que son diamètre avoisine dix millimètres.

Le cristallin est suspendu au corps ciliaire par l'intermédiaire des fibres zonulaires (lat. fibrae zonulares), semblables à des élastiques tendus en éventail. Il est aplati par ces muscles lorsque nous voulons voir une image distinctement au loin. Quand les muscles ciliaires se relâchent, la traction des fibres zonulaires diminue, le cristallin accroît sa courbure sous l'effet de son élasticité intrinsèque et tout ce qui se trouve dans un plan rapproché comme les lettres d'imprimerie dans un journal est alors perceptible. Notre cristallin perd de son élasticité à mesure que nous vieillissons. Il durcit. Cette altération cause la presbytie, qui peut être corrigée sans problème avec des lunettes de lecture ou des lunettes progressives.

Fortement vascularisée, la choroïde est la tunique tapissant la partie postérieure de l'œil. Située entre la sclérotique et la rétine, elle est très bien irriguée par des vaisseaux sanguins contrairement au cristallin, à la cornée et au corps vitré. Des veines grandes et moyennes densément ramifiées ainsi que des artères parcourent la sclérotique. Sa principale fonction consiste à alimenter la rétine en oxygène et en substances nutritives par l'intermédiaire de ses vaisseaux sanguins. En outre, elle évacue la chaleur de la rétine servant ainsi à climatiser l'œil. Dans la partie antérieure de l'œil, la choroïde se confond avec le corps ciliaire.

La rétine, c'est là que commence le « miracle de la vue ».

La rétine reçoit les ondes lumineuses, par conséquent des stimuli lumineux physiques, qu'elle convertit en impulsions nerveuses. Les influx nerveux sont transmis à notre cerveau par le gros nerf optique en vue de leur transformation. Seulement alors se forme l'image que nous percevons. Tous les détails de ce processus fascinant sont loin d'avoir été explorés scientifiquement.

La rétine comporte dix couches histologiques. L'une des couches inclut des cellules photosensibles, les bâtonnets (lat. radi) et les cônes (lat. coni). Les bâtonnets réagissent dès l'incidence d'une lumière relativement faible. Comptant près de 120 millions de cellules visuelles, ils sont de toute évidence quantitativement en surnombre, mais ils sont «daltoniens». Notre univers ne se colore qu'à l'aide des quelque 6 millions de cônes sensibles aux couleurs, mais ce n'est pas leur seule fonction : ils sont également très importants pour voir distinctement !

Ces cellules visuelles doivent leur nom à leur forme : les cônes sont plus courts que les bâtonnets et, observés au microscope électronique, ils ressemblent un peu à des pommes de pin. Ils se sont répartis entre eux la tâche qui les implique dans la vision des couleurs : il existe ainsi des spécialistes pour le bleu, le rouge et le vert. D'ailleurs, des personnes souffrent de daltonisme lorsqu'une ou plusieurs sortes de cône sont défectueux.

Les cônes sont très densément amassés les uns à côté des autres dans une région bien précise de la rétine, à savoir dans la fovea (lat. fovea centralis) ou la foveola. La fovea se trouve à peu près au centre de la rétine sur la « face arrière » de l'œil, par conséquent exactement là où le système optique de l'œil concentre les rayons lumineux incidents, droits et parallèles. Aucun bâtonnet ne s'y trouve. Vu que les cônes ne mettent pas seulement de la couleur dans notre perception du monde, mais qu'ils sont aussi responsables de la « vision nette », la fovéa est l'endroit où l'acuité visuelle est la plus élevée dans l'œil ! La région rétinienne dans laquelle se situe la fovea frappe aussitôt l'attention par sa couleur : elle est jaune ! Cela lui vaut d'être aussi nommée tache jaune ou macula (lat. macula lutea).

D'ailleurs, il existe également une tache aveugle. Elle se trouve à l'endroit précis où le nerf optique sort de l'œil en direction du cerveau. Elle ne comporte ni bâtonnet ni cône. Nous ne percevons pas néanmoins la tache aveugle, car notre cerveau « comble » le manque d'informations et « s'imagine » le reste de l'image. Vous pouvez lire comment notre cerveau traite de surcroît « l'image » arrivant sous la rubrique : Le cheminement de la lumière à l'image.

Bien protégé : l'œil dans son orbite

Notre œil est un organe sensible. Dans son rôle de « poste avancé » du cerveau, il est logé dans l'orbite (lat. orbita) dont la cavité formée de sept os le protège des coups et des chocs. L'os frontal (lat. os frontale) forme associé à l'os zygomatique (lat. os zygomaticum), aussi nommé os malaire ou os de la pommette, au maxillaire supérieur (lat. maxilla), à l'os éthmoïde et à l'os sphénoïde (lat. os ethmoidale et os sphenoidale) ainsi qu'à l'os lacrymal (lat. os lacrimale) et à l'apophyse orbitaire de l'os palatin (lat. os palatinum) une cavité osseuse sûre qui communique avec l'intérieur de notre crâne par des canaux et des orifices.

Même les paupières (lat. palpebrae) servent à protéger l'œil. Elles recouvrent l'œil comme un rideau quand nous dormons. Si un danger surgit ou un corps étranger menace de pénétrer dans l´œil,  le clignement se fait par réflexe. .

Les cils (lat. ciliae) sont conçus pour attraper la poussière. Ils tiennent diverses saletés à l'écart de l'œil. Même les sourcils font partie du judicieux système de nettoyage des yeux. Ils empêchent que la sueur ruisselant du front ne s'écoule directement dans l'œil.

Les larmes constituent une sorte d'agent de nettoyage. Elles sont essentiellement sécrétées par les glandes lacrymales qui se trouvent au-dessus du globe oculaire dans l'orbite. Ayant à peu près la taille d'une petite amande, les glandes alimentent l'œil en liquide lacrymal par des canaux. De plus petites glandes palpébrales accessoires secondent les grandes glandes lacrymales. Les larmes sont étalées uniformément sur la cornée où elles forment un film liquide préservant nos yeux de la sécheresse, tout en luttant aussi contre les irritations d'origine mécanique ou chimique. Lorsque quelque chose gicle dans notre œil ou que ce dernier est exposé au gaz très volatil, nommé l'oxyde de propanethial, dégagé dans l'air quand nous coupons des oignons, cela nous fait vite pleurer. Les corps étrangers ou les substances irritantes sont alors évacués hors de l'œil par les larmes et le danger est conjuré ! 

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