1 Structure
1.1 Structure du globe oculaire

Chacun des deux yeux est abrité dans une orbite, cavité creusée dans le squelette de la face. L’œil, ou globe oculaire, est une structure sphérique d’environ 2,5 cm de diamètre. Sa paroi est composée de trois couches de tissus concentriques. La couche périphérique est une enveloppe protectrice appelée couche scléro-cornéenne. Dans sa partie postérieure, elle est constituée de la sclérotique (ou sclère), de couleur blanche, qui recouvre environ les cinq sixièmes de la surface de l’œil. Dans sa partie antérieure, la couche périphérique est constituée d’une sorte de renflement en forme de hublot transparent, la cornée. La couche moyenne de la paroi de l’œil, l’uvée, est elle aussi divisée en plusieurs éléments, essentiellement la choroïde en arrière et l’iris en avant. La choroïde, riche en vaisseaux et nourricière, est appliquée contre la sclérotique et tapisse les trois cinquièmes postérieurs du globe oculaire. Quant à l’iris, c’est un petit disque pigmenté, contenant du tissu musculaire dans son épaisseur, percé en son centre d’un orifice de diamètre variable, la pupille, et placé verticalement en arrière de la cornée.

La couche la plus profonde de la paroi oculaire est la rétine. Elle tapisse toute l’uvée, mais n’est sensible à la lumière que dans sa partie postérieure. La rétine est une couche complexe, composée en grande partie de cellules nerveuses reliées à des cellules réceptrices sensibles à la lumière (ou photorécepteurs), qui reposent elles-mêmes sur une couche de tissu pigmenté. Les photorécepteurs, en forme de cônes ou de bâtonnets, sont étroitement serrés les uns contre les autres. Au fond de l’œil, dans l’axe de la pupille, une petite tache se trouve sur la rétine : c’est la macula lutea, ou tache jaune, qui représente la zone d’acuité visuelle maximale de l’œil. Au centre de cette tache, la couche sensorielle est entièrement composée de cônes. Sur son pourtour, on trouve à la fois des cônes et des bâtonnets, les cônes étant de moins en moins nombreux au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la zone centrale. Sur la bordure externe, on ne trouve plus que des bâtonnets. Il existe un autre petit disque sur la rétine, situé légèrement en dedans de la macula (du côté du nez), correspondant à la naissance du nerf optique. Cette papille optique, dépourvue de photorécepteurs, est donc aveugle. Voir vision.

1.2 Contenu du globe oculaire

Derrière la cornée se trouve une chambre remplie d’un liquide clair et aqueux, l’humeur aqueuse, qui sépare la cornée du cristallin. Ce dernier est une lentille plus ou moins aplatie constituée d’un grand nombre de fibres transparentes disposées en couches. Il est relié par des ligaments au muscle ciliaire, qui forme un anneau à la jonction de l’iris et de la choroïde. Ce muscle, en étirant le cristallin ou en le rendant presque sphérique, modifie sa distance focale (voir optique).

Derrière le cristallin, on trouve le corps vitré, rempli d’une substance gélatineuse transparente, l’humeur vitrée. La pression de l’humeur aqueuse et de l’humeur vitrée maintient constantes la forme et la consistance du globe oculaire.

1.3 Structures annexes : paupières, glandes lacrymales et muscles

De nombreuses structures contribuent à la protection de l’œil ou à son fonctionnement. Les plus importantes structures de protection sont les paupières inférieure et supérieure. Ces replis de peau peuvent se fermer pour protéger les yeux contre toute agression extérieure (lumière intense, lésion mécanique, etc.). Les cils, une frange de poils courts croissant sur les bords de chaque paupière, forment un écran qui éloigne les poussières et les insectes des globes oculaires quand les paupières ne sont que partiellement fermées. À l’intérieur des paupières se trouve une fine membrane protectrice, la conjonctive, qui se replie en cul-de-sac pour couvrir la sclérotique.

Chaque œil est doté d’une glande lacrymale située dans sa partie supérieure et externe. La sécrétion salée de ces glandes, les larmes, lubrifie la partie antérieure du globe oculaire quand les paupières sont fermées et permet l’évacuation de toutes les particules de poussière ou d’autres corps étrangers de la surface de l’œil. Normalement, les paupières se ferment par réflexe toutes les six secondes environ, mais si une poussière atteint la surface de l’œil et n’est pas évacuée, elles se ferment plus souvent. Sur les bordures des paupières, les glandes de Meibomius produisent une sécrétion grasse lubrifiant les paupières elles-mêmes et les cils.

Les mouvements de l’œil et des paupières sont également rendus possibles par les sept muscles de l’orbite. Six d’entre eux déplacent le globe oculaire dans toutes les directions, tandis que le septième assure les mouvements de la paupière supérieure.

2 Fonctionnement

Du point de vue optique, les yeux de tous les animaux ressemblent à de simples appareils photographiques dans lesquels la lentille oculaire forme une image inversée des objets sur la rétine, celle-ci jouant le rôle de film photographique.

2.1 Réfraction et accommodation

Avant d’atteindre la rétine, les rayons lumineux traversent les milieux transparents de l’œil, c’est-à-dire, successivement, la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin et l’humeur vitrée. Au cours de ce trajet, la cornée et le cristallin leur font subir une réfraction (un changement de direction) qui les fait converger et former une image sur la rétine. Le pouvoir de réfraction spontanée est tel que, pour la vision de loin (au-delà de 5 m environ), l’image tombe exactement sur la rétine. Quand l’objet se rapproche, si l’œil gardait ses caractéristiques optiques, l’image reculerait et deviendrait de plus en plus floue. Mais le cristallin s’arrondit progressivement sous l’action du muscle ciliaire, ce qui augmente la convergence des rayons et maintient l’image sur la rétine (voir optique). Ce processus est appelé accommodation. Il existe une distance limite (le punctum proximum) au-dessous de laquelle il n’est plus possible de voir net, l’accommodation ayant atteint son maximum. On observe une augmentation naturelle de cette distance avec l’âge : environ 6 cm chez le jeune enfant, une quinzaine de cm à trente ans, 40 cm à cinquante ans, 1 m à soixante-dix ans (voir presbytie).

2.2 Fonctionnement de la rétine

Les cellules photoréceptrices de la rétine comprennent des pigments visuels, dont le principal est le pourpre rétinien, ou rhodopsine. Celui-ci contient un dérivé de la vitamine A. Lorsque ces pigments reçoivent des photons, ils subissent une transformation chimique correspondant à leur excitation, puis ils reviennent à leur état de repos. Les cellules sensorielles traduisent cette réaction chimique interne en une activité électrique (un potentiel d’action, ou influx nerveux) qu’elles transmettent aux neurones. L’influx nerveux est transporté le long de l’axone (prolongement du corps du neurone), jusqu’aux zones du cerveau impliquées dans la vision.

2.3 Vision périphérique et centrale, vision de la couleur

En raison de la répartition des photorécepteurs dans la rétine, la zone d’acuité visuelle la plus importante se situe en son centre, juste en face de la pupille, c’est-à-dire au niveau de la macula. Dans cette zone, chaque cône est connecté à une fibre nerveuse. La définition de l’image étant très fine, il est possible de distinguer des détails très fins. Au contraire, en périphérie de la rétine, les bâtonnets sont connectés aux fibres nerveuses par groupes. Le message visuel étant plus grossier, la vision périphérique est plus floue.

Les cônes et les bâtonnets présentent deux autres différences fonctionnelles importantes. Les cônes sont moins sensibles à la lumière, mais distinguent les différentes longueurs d’onde (les couleurs). Les bâtonnets sont plus sensibles à la lumière, mais ne donnent au cerveau que des informations en noir et blanc. En résumé, on distingue dans l’œil une zone périphérique (celle des bâtonnets) qui reste active en cas de faible éclairage, et une zone centrale (celle des cônes) donnant une vision précise et éventuellement colorée, mais ne fonctionnant qu’avec une bonne luminosité. Voir vision.

2.4 Adaptation à la lumière

Le mécanisme principal de l’adaptation à la lumière ou à l’obscurité repose sur le rôle de diaphragme joué par la pupille, grâce aux muscles de l’iris. On observe une constriction (myosis), c’est-à-dire un rétrécissement, quand il y a beaucoup de lumière, et une dilatation (mydriase) quand il y en a peu, ce qui atténue les variations de l’éclairage.

3 Mouvement des yeux

Différents types de mouvement sont possibles, volontaires ou réflexes, mais toujours sous la commande du cerveau. Par exemple, lorsqu’un objet attire l’attention en périphérie du champ visuel, l’œil se déplace par un rapide mouvement saccadé, de telle façon que l’image se retrouve presque instantanément au centre de la rétine. Les contractions des muscles oculomoteurs sont extrêmement précises ; on estime que l’œil peut se déplacer pour se fixer sur au moins cent mille points différents du champ visuel.

Pour maintenir une image sur la macula des deux yeux en même temps, il se produit soit des mouvements conjugués, soit des mouvements de convergence. Le mouvement conjugué permet aux deux yeux de se déplacer dans la même direction, par exemple pour suivre un objet en mouvement. La convergence permet, en « louchant » de fixer un objet proche, parallèlement à l’accommodation. Par ailleurs, ce sont les centres nerveux (et non pas les yeux) qui assurent la fonction de vision binoculaire. Le cerveau fusionne les images provenant de chacun des deux yeux et peut, en outre, tenir compte d’une très légère différence entre les images, dans le cas des objets proches, et la transformer en sensation de relief ou de profondeur. Voir vision.

4 Maladies de l’œil

Les troubles des yeux peuvent être classés en fonction de la partie de l’œil dans laquelle ils surviennent, ou en défauts optiques (ce sont les amétropies) et anomalies exogènes (infections, traumatismes, etc.).

4.1 Atteintes de la cornée

Les atteintes de la cornée sont en général des kératites (inflammations), souvent infectieuses, ou des séquelles de blessures par introduction d’un corps étranger ou par brûlure.

4.2 Atteinte de l’humeur aqueuse

L’humeur aqueuse, si elle se résorbe mal au niveau de l’angle entre l’iris et la cornée, tend à s’accumuler et à provoquer un glaucome entraînant une perte de vision par augmentation de la pression intraoculaire.

4.3 Anomalies du cristallin

Les anomalies du cristallin sont responsables de nombreux défauts de la vue. Dans le cas de la cataracte, par exemple, le cristallin s’opacifie progressivement. Avec l’âge, il devient moins souple et perd une partie de son pouvoir d’accommodation : c’est la presbytie, ou inaptitude à voir avec netteté les objets proches.

4.4 Défauts de vision

La myopie est une anomalie de la réfraction dans laquelle l’image se forme en avant de la rétine. Les sujets voient alors mal de loin, mais au contraire de la presbytie, la vision de près n’est pas affectée.

L’œil hypermétrope au contraire est un œil dans lequel l’image vient se former en arrière du plan rétinien.

L’astigmatisme est la conséquence optique d’une inégalité de la distance focale des différents méridiens de l’œil. La vision de près ou de loin est perturbée. Des verres correcteurs peuvent pallier ces défauts optiques. Par exemple, chez l’hypermétrope, on utilise des verres jouant le rôle d’une lentille convexe, qui ramènent l’image vers l’avant.

4.5 Atteintes de l’uvée

L’uvée peut être atteinte par une inflammation (uvéite), éventuellement limitée à sa portion antérieure (iritis, ou iridocyclite) ou postérieure (choroïdite). La cause en est, par exemple, une infection bactérienne, comme la tuberculose et la syphilis, ou une infection virale.

4.6 Atteintes de la rétine (rétinopathies)

La rétine est sujette à de nombreux types d’affections (rétinopathies). Une obstruction de ses vaisseaux sanguins (artères ou veines), souvent due à l’athérosclérose, peut provoquer une cécité brusque. Une déchirure, éventuellement compliquée par l’apparition d’une poche de décollement de rétine, peut survenir chez les myopes. Une autre atteinte de la rétine, appelée dégénérescence maculaire, affecte le centre de la rétine et provoque des pertes de vision chez les personnes âgées. Les anomalies dues au diabète (rétinopathie diabétique) et à l’hypertension artérielle sont fréquentes. Certaines maladies de l’hémoglobine, comme l’hétérozygotie composite Hb S/Hb C, peuvent être responsables d’une rétinopathie.

4.7 Atteintes du nerf optique (neuropathies)

Les maladies du nerf optique (neuropathies) sont généralement des inflammations qui siègent au niveau de l’œil (papillites), ou plus en arrière (névrites optiques rétrobulbaires), et qui surviennent à la suite d’une sclérose en plaques, d’un alcoolisme chronique ou d’une maladie héréditaire, par exemple.

4.8 Atteintes des paupières

Les paupières sont fréquemment atteintes par un orgelet, petit furoncle d’un cil, en général causé par un staphylocoque. Un chalazion, qui touche l’intérieur de la paupière et non sa bordure, est provoqué par l’infection d’une glande de Meibomius. Il existe aussi des déformations des paupières : le ptosis est un abaissement de la paupière supérieure, congénital ou paralytique ; l’entropion est un retournement du bord de la paupière vers l’intérieur ; l’ectropion est un retournement du bord de la paupière vers l’extérieur. Ces derniers peuvent notamment être causés par la vieillesse, par des contractions musculaires spasmodiques, ou par une cicatrice de brûlure.

4.9 Colobomes

Les colobomes sont des fissures ou des entailles anormales au niveau des structures oculaires. Un colobome réalise parfois un véritable trou dans une de ces structures. Ce sont des malformations congénitales d’origine héréditaire ou non. Les formes sont multiples. Les colobomes sont souvent associés à d’autres malformations non ophtalmiques (syndrome C.H.A.R.G.E.).

4.10 Conjonctivite

L’affection la plus fréquente des conjonctives est la conjonctivite (inflammation), d’origine infectieuse ou allergique.

4.11 Strabisme

Le strabisme, enfin, est un défaut de parallélisme entre les deux yeux, dont l’une des causes possibles est la paralysie d’un des muscles oculomoteurs.