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?
a. Expérience : dissection d'un oeil de porc.
b. Description de l'oeil, sa structure.
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a.
Expérience : Dissection d'un oeil de porc.
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 )
-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
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-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.
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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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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Comment ces entités
participent-elles au bon fonctionnement
de l'oeil?
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c.
Fonctionnement de l'oeil.
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.
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.
Le
cristallin :
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.
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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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