TPE Le laser et la myopie

 

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A/ Comprendre le fonctionnement de l’oeil.

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Comment un oeil normal fonctionne-t-il?

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a. Expérience : dissection d'un oeil de porc.

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b. Description de l'oeil, sa structure.

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c. Fonctionnement de l'oeil.

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    Le laser est une technique qui consiste à enlever une très fine partie de la cornée de l'oeil humain, pour soigner la myopie. Nous avons donc décidé de comprendre le fonctionnement de l'oeil afin de comprendre pourquoi les ophtalmologistes agissent de cette façon, afin de comprendre en quoi cette technique peut corriger la myopie. Il est d'autant plus important de comprendre le fonctionnement de l'oeil car on ne peut pas  travailler sur la myopie sans savoir ce qu'est l'oeil, comment il fonctionne, quels sont ses composants. Nous avons donc réalisé des expériences, des schémas et des explications pour essayer d'assimiler ces notions fondamentales.

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a. Expérience : Dissection d'un oeil de porc.

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    L'oeil est composé de multiples entités ayant chacune des fonctions spécifiques, essentielles à la vision. Ces éléments souvent complexes, peuvent êtres en partie observés. Nous avons donc réalisé une expérience dans le but de connaître l'ensemble de la structure interne et externe de l'oeil. Nous avons réalisé la dissection d'un oeil de porc ( oeil animal de même structure qu'un oeil humain ), en suivant le protocole expérimental ci-dessous :

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     Matériel utilisé :

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*Ciseaux

*Scalpel

*Pinces fines

*Coupelles

*Bac de dissection

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      Première étape : Observation de l'oeil entier ( structure externe )

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-Repérage des organes entourant l'oeil et du nerf optique.

           

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-Extraction des graisses autour de l'oeil sans abîmer le nerf optique.

              

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 Deuxième étape : Observation de la structure interne de l'oeil

-Réalisation d'une boutonnière au niveau équatorial, puis découpe complète de la sclérotique.

        

 .photos réalisées lors de nos expériences

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b. Description de l'oeil, sa structure.

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SA STRUCTURE

    L'expérience précédente nous a donc permis d'observer la stucture interne et externe de l'oeil. Nous avons donc pu établir le schéma suivant à l'aide de nos remarques et observations. Ce schéma nous servira de base pour nos explications sur la myopie, et notamment sur le trajet des rayons lumineux dans l'oeil, étant donné que nous pouvons étudier les différentes zones de l'oeil.

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schéma réalisé par l'institut de la myopie

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DESCRIPTIONS ET PROPRIÉTÉS DE L’OEIL

 DESCRIPTION COMPLÈTE : L’OEIL PHYSIOLOGIQUE

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Le rayon de l’oeil est d’environ 12mm.

Le rayon de la cornée est d’environ 8mm.

Le cristallin a une épaisseur d’environ 4mm; les rayons de courbure de ses faces sont respectivement égaux à 10 et 6mm. Ce n’est pas un milieu homogène : l’indice de réfraction varie de 1, 36 au bord à 1,42 sur l’axe.

L’écran sur lequel se forme l’image observée est la rétine qui tapisse le fond de l’oeil. La rétine est l’épanouissement du nerf optique : les cellules sensibles sont des cônes et des bâtonnets. La fovéa au centre de la tâche jaune a un diamètre d’environ 0,3mm et ne contient que des cônes. La tâche jaune, riche en cônes, correspond à la zone sensible en éclairage diurne (éclairage naturel dans la journée).

Un point est vu nettement si son image se forme sur la fovéa. Pour permettre la vision de points différents, sans imposer à chaque fois des mouvements de la tête, l’oeil effectue des rotations rapides dans son orbite autour d’un point O qui est approximativement le centre du globe oculaire.

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Par accommodation, c’est-à-dire du fait de la déformation du cristallin sous l’action des nodules de Zinn, l’oeil peut voir des objets situés à distance finie. L'élasticité des muscles ciliaires ainsi que la déformation du cristallin étant limitées, l’oeil ne peut pas voir les objets situés en deçà d’une distance minimale. Le point correspondant à cette distance minimale est le PUNCTUM PROXIMUM "PP". Le PP varie en fonction de l'âge, un enfant jeune  peut voir de plus près qu'une personne agée, et de la forme physique du sujet. Pour un oeil normal adulte non fatigué, lePP est situé 20 à 30cm en avant de la cornée.

Comment ces entités participent-elles au bon fonctionnement de l'oeil?

 

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c. Fonctionnement de l'oeil.





vidéo de l'interview

adobe flash player : http://www.adobe.com/shockwave/download/download.cgi?P1_Prod_Version=ShockwaveFlash&Lang=French

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L'oeil doit d'abord obtenir une image parfaitement au point sur la rétine. Ensuite le système nerveux doit transmettre cette image depuis l'oeil jusqu'au système nerveux qui traitera enfin l'information. Etudions les différentes étapes du parcourt de la lumière entrant dans l'oeil.

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La cornée :

La lumière exterieur penètre dans l'oeil à travers la cornée. De ce fait elle doit être toujours propre et transparente. Cette propreté est assurée par un clignement régulier des paupières et par des sécrétions lacrimales.

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La pupille :

La pupille est l'espace libre situé au centre de l'iris. Elle est rétrécie ou agrandie pour laisser passer plus ou moins de lumière.

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L'iris :

Elle est composée de deux groupes de muscles : l'un est composé de fibres radiaires ( disposées comme les rayons d'une roue ) qui a pour but d'élargir la pupille ; l'autre, comportant des fibres  circulaires, qui la rétrécie (ce système est comparable au diaphragme d'un appareil photo qui agit sur la diamètre d'ouverture de l'objectif). Elle régule la quantité de lumière qui passera par la pupille.

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Le cristallin :

Son rôle est de permettre la focalisation des objets de toutes les distances sur la rétine. Cette focalisation s'effectue grâce à un changement de courbure du cristallin, soit par une mise sous tension, soit par un relâchement des tendons qui lient le cristallin à la partie interne du globe occulaire. Le cristallin se bombe pour rendre les objets de près nets, et à l'inverse devient plus plat pour focaliser les objets de loin. L'image qui passe par le cristallin s'inverse, elle arrive donc à l'envers sur la rétine.

La rétine :

Elle est épaisse d' un quart de millimètre. La rétine est constituée de trois couches de neurones. La couche la plus externe comporte des photo-récepteurs contenant un pigment photosensible, qui réagit à la lumière par modification chimique transformant l'énergie lumineuse en énergie électrique. Cette énergie est ensuite transmise au cerveau grâce à des cellules ganglionnaires contenues dans la couche la plus interne. Le message formé est un message nerveux qui  va passer par le nerf optique pour être analysé par le cerveau.

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En synthèse: Lorsqu'une personne regarde autour d'elle, les rayons lumineux frappent et se réfléchissent sur les objets qui l'entourent. Ces rayons lumineux, qui cheminent généralement en ligne droite, pénètrent alors dans l'oeil et s'infléchissent lorsqu'ils traversent la courbure de la cornée. Ce processus est appelé réfraction. Après cette réfraction, l'entrée de lumière est régulée grâce à l'iris (partie colorée de l'oeil) et la pupille (tache noire au coeur de l'iris). Les muscles de l'iris s'adaptent constamment pour réguler la quantité de lumière à laquelle la pupille est exposée. La lumière qui est autorisée à passer à travers la pupille poursuit son chemin et traverse le cristallin, qui fonctionne comme une lentille d'appareil-photo. Le cristallin de l'oeil continue d'infléchir les rayons lumineux et les inverse: l'image de l'objet est projetée à l'envers sur la rétine, qui tapisse le globe oculaire et contient les cellules sensorielles de la vision. La rétine est composée de nombreuses cellules photo-sensibles, appelées cônes et bâtonnets. Il y a davantage de bâtonnets, qui ont pour fonction principale la vision en lumière crépusculaire. Les cônes contiennent une substance appelée rhodopsine, responsable de la vision des couleurs et des détails. La rétine transforme l'énergie lumineuse en messages électriques qui sont transmis au cerveau par le nerf optique et le chiasma optique. Le chiasma optique est une structure en forme de X, qui véhicule les messages du côté opposé du cerveau dans les bandelettes optiques.

Télécharger "explications schématiques"

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Ces éléments qui constituent l'oeil nous révèlent son fonctionnement et donc nous permettent d'émettre des hypothèses sur la ou les causes de la myopie. Grâce a ces hypothèses, nous pourrons essayer de comprendre ce qu'est la myopie pour pouvoir ensuite étudier  l'action du laser sur l'oeil. (en quoi son action va modifier notre vision ? )

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Hypothèses :

    Un disfonctionnement du cristallin est peut-être à l'origine de la myopie.

     Un oeil trop long expliquerait que la convergence des rayons lumineux se fasse avant la rétine.

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