La Vision du Cheval
Dans quelle mesure peut-on dire que la vision du cheval diffère de celle de l'homme ?
Quand les muscles ciliaires sont contractés :
Quand les muscles ciliaires sont relachés :
II - Comment ça marche ?
L'œil est un organe creux d'environ 25 mm de diamètre, c'est lui qui va permettre de voir. Notre vision fonctionne comme un appareil photo, l'oeil se comporte comme un systhème optique qui donne l'image d'un objet. Il est composé de deux grandes parties : la partie antérieure et la partie postérieure.
Dans la partie antérieure, on trouve : la cornée, derrière il y a la sclère, suivit de l'humeur acqueuse et de l'iris. Ensuite on trouve la pupille et le cristallin et enfin le corps ciliaire qui est un muscle qui permet de tenir l'iris et le cristallin en place.
La partie postérieure comporte : en premier l'humeur vitrée, puis la rétine et la fovéa. Ensuite il y a la choroïde et le nerf optique qui est relié au cerveau.
Notre champ de vision total correspond à un objectif photographique "grand angle" et couvre environ 180° (chez l'homme).
Les systhèmes optiques naturels (comme l'oeil) ou réalisés par l'homme (exemple l'appareil photo) comportent des lentilles. Une lentille est un milieu transparent limité par deux surfaces, dont l'une au moins n'est pas plane. Elle modifie le trajet d'un rayon lumineux par exemple, une loupe ou un verre de lunette. Une lentille convergente (présente dans notre oeil) a une épaisseur plus grande au centre que sur les bords. Une lentille convergente va donc faire converger un faisceau de lumière parallèle. Cette lentille va donner d'un point A, un point image A' : tous les rayons issus de A ressortent de la lentille en passant par A'. Plus un objet est prés, plus son image sera loin et inversement, plus un objet est loin plus son image sera prés.
On ne voit pas la lumière, ce sont les objets qui envoient de la lumière dans l'oeil de l'observateur. Pour être visible, un objet doit être lumineux (source primaire de lumière) ou être éclairé et envoyer de la lumière (source secondaire de lumière) dans l'oeil de l'observateur. Pour un oeil normal, sans défaut de vision, l'image d'un objet à l'infini se forme sur la rétine sans fatigue de l'oeil. Mais pour que les images se forment sur la rétine, quelque soit la position des objets, les muscles ciliaires vont agir sur la courbure du cristallin et modifier ainsi sa vergence : c'est le phénomène d'accomodation. La vergence est l'inverse de la distance focale et se note C. La distance focale est notée f' et correspond au sens de propagation de la lumière. Plus l'image d'un objet est proche de l'axe principal de la lentille (appelé axe optique), plus sa vergence va être grande et plus elle va converger, inversement pour un objet éloigné.
De plus, on sait que dans un milieu homogène et transparent la lumière se propage en ligne droite. Mais celle-ci peut connaître des modifications de trajet lorsqu'elle rencontre un autre milieu. C'est l'état de la surface de séparation entre les deux milieux, qui va lui faire subir des changements de direction ou non. Il en existe 3 différents:
- la diffusion de la lumière : quand elle est renvoyée dans toutes les directions.
- la réflection de la lumière : quand elle est renvoyée dans une direction privilégiée.
- la réfraction de la lumière : quand elle subit un changement de direction en changeant de milieu (ce qui est le cas dans l'oeil).
Dans l'oeil, certains éléments sont indispensables pour permettre à l'individu de voir: on en compte trois groupes.
Le premier est constitué de la pupille et de l'iris, qui joueront le rôle de diaphragme en limitant l'entrée de la lumière dans l'oeil.
Le deuxième groupe comporte les milieux transparents (humeurs acqueuse et vitrée) et particulièrement le cristallin, qui auront le rôle de lentille mince convergente en réfractant les rayons lumineux.
Le troisième groupe est constitué seulement de la rétine, qui représente une sorte d'écran à l'intérieure de notre oeil car c'est là que les images se forment.
L'oeil localise l'image en fonction des rayons lumineux qu'il reçoit et de leur propagation rectiligne. Sur la rétine, l'image se forme à l'envers par rapport à l'objet mais le cerveau la redresse.
En détail :
La lumière pénétrant dans l'œil va être focalisée par le cristallin. De part et d'autre de celui-ci, elle va traverser des liquides transparents : l'humeur aqueuse ainsi que l'humeur vitrée. Les liquides transparents étant formés différemments, la lumière va donc être réfractée à plusieurs reprises. Ces rayons de lumière vont donc produirent des images, qui se formeront sur la rétine qui tapisse entièrement le fond de l'oeil. Cette dernière étant un tapis nerveux en relation avec le cerveau par le bié du nerf optique, elle va permettre de transmettre les images au cerveau (par des signaux électriques), qui pourra alors analyser les images et les mettre dans le bon sens.
Voici une schéma des éléments nécessaires à la vision:
Avec ces élément voila ce qui se passe dans notre oeil, si on schématise:
III - Le procéssus de la vision détaillé :
Les bâtonnets et les cônes sur la rétine de l'oeil captent la lumière grâce à une molécule appelée le rétinal, qui est sensible à la lumière. Il existe deux isomères du rétinal (Z et E) : le 11-Z-rétinal et le 11-E-rétinal. On trouve dans les récepteurs de notre oeil l'isomère Z du rétinal. Deux isomères ont la même formule brute, mais des formules semi-développées ou développées différentes. Ils ne portent donc pas le même nom et ont des propriétés physiques et/ou chimiques différentes. Le 11-Z-rétinal comporte un grand nombre de liaisons doubles conjuguées, qui lui permettent d'absorber la lumière par effet de bathochrome. Pour qu’une isomérie Z/E existe, il est nécessaire que la molécule possède une double liaison et que chaque atome engagé dans cette double liaison soit lié à deux groupes d’atomes différents.
Dans les bâtonnets, on trouve le 11-Z-rétinal combiné à une protéine: l'opsine. Elle permet de former un édifice complexe appelé la rhodopsine, sensible à la lumière.
Dans les cônes, on trouve le 11-Z-rétinal combiné à trois formes différentes d'opsine, pour former trois édifices complexes qui absorbent chacun de manière sélective la lumière rouge, bleue ou encore verte.
Une réction photochimique est une réction chimique déclenchée par la lumière. L'énergie lumineuse absorbée par une entité chimique va permettre sa transformation.
Le mécanisme de la vision :
1) Une lumière de longueur d'onde adaptée arrive sur un cône ou un batônnet .
2) Cette lumière est absorbée par le 11-Z rétinal, qui se transforme alors en 11-E-rétinale. On appelle ce phénomène une réaction d'isomération Z-E. Du fait de la strucutre différente entre les deux isomères, l'association entre les rétinals et l'opsine change: on passe de la rhodposine à la lumorhodopsine.
3) Cette association est peu stable et se brusque : le 11-E-rétinal et l'opsine se séparent.
Ce changement de structure dans le bâtonnet ou le cône (passage de la rhodopsine à la lumorhodopsine), puis la séparation entre le rétinal et l'opsine déclenchent une réponse dans les cellules nerveuses. Cette réponse est transmise au cerveau par le nerf optique : c'est le mécanisme de la vision .
L'ISOMERATION Z-E EST A L'ORIGINE DU MECANISME DE LA VISION
Par l’intermédiaire de la rétine, l’oeil traduit l’image des objets en message nerveux. Ces photorécepteurs sur la rétine contiennent des protéines appelées "opsines". Sur l’opsine se fixe l’isomère Z du rétinal.
Photo des bâtonnets et cônes présents sur la rétine:
Suite à l’absorption d’un photon, le Z-rétinal subit une isomérisation et se transforme en E-rétinal. C'est alors que sa géométrie change : le rétinal se détache de l’opsine.
En réponse à ce changement, un message nerveux est produit par le photorécepteur et transmis au cerveau via le nerf optique.
I - Définition :
La vision est un des cinq sens présent chez chaque être vivant, comme l'ouïe, le touché, le goût et l'odorat. La vue est le sens qui permet de percevoir visuellement le monde à l'aide de la partie visible du rayonnement électromagnétique. Les yeux sont des organes très importants, mais ils ne peuvent être dissociés du cerveau qui les commande. La vision est l'ensemble des mécanismes physiologiques et psychologiques, par lesquels la lumière émise ou réfléchie par l'environnement, permet de déterminer : les formes, les couleurs, les textures, les mouvements, les distances et les reliefs.
Que ce soit chez l'homme ou chez le CHEVAL, le mécanisme de la vision est le même.