Rétinopathie diabétique, rétinophatie solaire aigue, glaucome, albinisme, éclairement et croissance de l'oeil, myopie, presbytie, photographie, bac L, ES 2017.

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Rétinopathie diabétique, presbytie.
Monsieur X, agé de 50 ans, gêné depuis quelques temps par une vision devenue difficile, décide de consulter son ophtalmologiste.
Après le test de lecture, le médecin spécialiste apporte une correction du défaut de vision constaté par un jeu de verres adaptés, mais seule une amélioration partielle de la vision de près est perçue par le patient. Un examen plus attentif de l’œil est alors pratiqué et débouche sur le diagnostic d’une pathologie rétinienne.
On cherche à comprendre la nature des troubles visuels de monsieur X.
Expliquez pourquoi une correction par des verres, dont vous développerez clairement le principe, s’avère utile pour monsieur X, mais insuffisante pour traiter les troubles visuels causés par sa pathologie rétinienne, pathologie que vous identifierez et pour laquelle vous préciserez l’origine des symptômes.

 Le départ du nerf optique et la fovéa ne présentent pas d'anomalies. L'absence de Drusen au centre de la rétine, la présence d' exsudats lipidiques et d'hémorragies rétiniennes conduisent  à diagnostiquer une rétinophatie diabétique.
En présence d'hémorragies et d'exsudats lipidiques, l'humeur vitrée devient plus opaque. Les images sont alors moins lumineuses et plus floues.
Le pouvoir d'accommodation diminue avec l'âge et est inférieur à 3  à partir de 40 - 50 ans. La presbytie est un défaut du pouvoir d'accommodation.
L'image des objets proches n'est pas nette, l'oeil n'étant plus assez convergent. Ces images se forment à l'arrière de la rétine.  La presbytie se corrige gràce à des verres convergents.

Rétinopathie solaire aigue.
Une éclipse totale de Soleil aura lieu le 21 août 2017 aux États-Unis. Elle sera la première éclipse totale du XXIème siècle observée dans cette région du globe. On s’intéresse aux dangers liés à l’observation de ce phénomène sans protection adaptée.
 Déterminez et expliquez la cause et les conséquences de la rétinopathie solaire aigüe.
Cette rétinopathie résulte de l'exposition excessive de la rétine aux rayons UV émis par le soleil.
Eclipse solaire : lorsque  la Lune devant le Soleil, l’image du Soleil depuis la Terre est occultée. Lors d'une éclipse, l’obscurité est telle que le Soleil peut être regardé sans éblouissement, le spectateur est mis en confiance et ne pense pas à fermer les yeux ou a détourner le regard. Le Soleil reste cependant dangereux du fait de l'émission de rayons UV. Le centre de la rétine, ou macula reçoit ces rayons UV. Il s’ensuit des brûlures au niveau des photorécepteurs ( essentiellement des cônes ), ne provoquant pas immédiatemment de douleurs.
 Ces lésions, réversibles dans certains cas, peuvent aussi être définitives.
Lors d'une éclipse, le soleil doit être regardé à travers un filtre anti UV ou obliquement en utilisant un miroir.


Glaucome.
Le glaucome est une altération partielle du nerf optique qui peut perturber le champ visuel.

Monsieur X présente une bonne accuité visuelle de près et de loin.
La vision  des couleurs et la sensibilité aux faibles contrastes sont normales.
On observe une légère altération du nerf optique de l'oeil droit.
Pression occulaire élévée : 25 mm Hg.
Expliquer l'origine et les conséquences du glaucome de monsieur X et justifier pourquoi le port de verres correcteurs ne sera pas utile.
Une partie du champ visuel de Monsieur X ne détecte pas la lumière. La pression occulaire est élevée, ce qui a favorisé le développement d'un glaucome. Le nerf optique, en connexion avec la rétine est altéré. Une partie des fibres nerveuses altérées ne transmettent plus les informations lumineuses reçues à certains endroits de la rétine. En conséquence certaines zones du champ visuel sont obscures.
Le cristallin et la cornées ne sont pas altérés ( bonne accuité visuelle et bonne vision des couleurs). L'accommodation est normale.
Des verres correcteurs ne sont pas utiles.

Albinisme.
 L’albinisme oculaire est une maladie génétique rare caractérisée notamment par des anomalies de la densité des photorécepteurs et du développement de l’œil.
L’erreur réfractive est la différence entre la vergence d’un œil sans défaut et la vergence de l’œil étudié. Les yeux de Martin présentent une erreur réfractive de +3,5δ.

Identifier et expliquer les défauts visuels chez Martin, atteint d'albinisme ; discuter des possibilités de corriger ces défauts.
La réponse s’appuiera sur des schémas d’optique.
La macula est absente chez Monsieur Martin. Or la macula, ou tâche jaune, compte un très grand nombre de photorécepteurs. Ces derniers sont responsables d'une bonne acuité visuelle et de la vision des couleurs. Mr Martin ne pourra donc ni voir les détails, ni les couleurs.
Ce défaut de naissance  (rétine incomplète) chez Mr Martin, ne peut pas être corrigé.
Par contre, une erreur réfractive de +3,5 d ( yeux trop courts, image se formant à l'arrière de la rétine, hypermétropie ) peut être corrigée par des verres convergents.




Eclairement et croissance de l'oeil.
De récentes publications semblent indiquer que le manque d’exposition quotidienne à la lumière naturelle pourrait accroître le risque de défaut visuel chez l’enfant. On cherche à comprendre l’impact de l’exposition à la lumière naturelle sur la qualité de la vision.
Une exposition d’au moins trois heures par jour à des niveaux de lumière d’au moins 10 000 lux assure une croissance normale de l’œil chez l’enfant.

Des chercheurs ont étudié la croissance de l’œil durant 6 mois chez deux groupes d’enfants norvégiens, âgés de 6 à 14 ans, soumis à des éclairements différents. Ils ont mesuré le diamètre antéropostérieur de l’œil (voir schéma) et ont calculé la variation de ce diamètre.

Eclairement 10 000 lux.
Durée d'exposition  < 3 h par jour  > 3 h par jour
Variation du diamètre d
 +0,19 mm
 +0,12 mm


Expliquer comment le manque d’exposition à la lumière naturelle peut conduire chez un enfant à un défaut visuel que l’on nommera et décrira (schéma(s) d’optique à l’appui).
La lumière stimule la production de dopamine par les cellules nerveuses rétiniennes. Cela conduit à un oeil normal , non déformé.
Un oeil trop grand, trop allongé ( les images d'objets éloignés se forment en avant de la rétine)  est myope. La vision de près est bonne, mais la vision de loin est floue.

Chez les jeunes, exposés à la lumière solaire plus de trois heures par jour, la variation du diamètre d est moindre. Les cas de myopie seront moins nombreux.

On étudie l’évolution de la vision de Julie avec l’âge.

Partie A : défaut de l’œil de Julie à 10 ans
1) À l’aide du document 1, identifier le défaut de vision de Julie à 10 ans. Justifier la réponse.
La vision de près est nette, tandis que la vision de loin est floue. Julie est myope.
2) Recopier et compléter le schéma de l’œil réduit de Julie, en prolongeant le tracé des rayons lumineux issus d’un objet éloigné.

3) Indiquer le type de lentille permettant de corriger le défaut de vision de Julie.
L'oeil myope est trop convergent. On le corrige en utilisant des lentilles divergentes.
Partie B : défauts de l’œil de Julie à 50 ans
Malgré le port de lentilles correctrices, jusque-là parfaitement adaptées, la lecture de l’écran de son téléphone portable devient très difficile
1) Identifier le défaut de vision correspondant à cette nouvelle difficulté. Justifier la réponse.
La presbytie est due à un relâchement des muscles de l'accommodation ; le cristallin devient plus rigide et ne peut plus accommoder suffisamment : les objets proches ne sont pas vu nettement, mais restent flous.
2) Julie va chez l’opticien, avec son ancienne ordonnance, afin d’obtenir des lentilles correctrices plus puissantes. L’opticien lui répond que des lentilles plus puissantes ne corrigeront en rien son nouveau défaut de vision. Expliquer cette réponse.
La presbytie se corrige avec des lentilles convergentes. Julie doit porter de lunettes à verre progressifs, permettant une vision nette de près et de loin..
3) À l’aide du document 3, expliquer en quoi ces « lunettes intelligentes » permettraient une correction complète des défauts de vision de Julie.
Document 3 : Des lunettes « intelligentes »
 Une start-up travaille sur des lunettes « intelligentes », disposant d'une sorte d'autofocus qui suit les mouvements des yeux. Un cristal liquide à l'intérieur du verre modifie l’indice de réfraction et donc la vergence du verre de lunette pour l'adapter en temps réel aux besoins de correction de l’œil en fonction de l’éloignement de l’objet. L’écart pupillaire est proportionnel à la distance entre l’œil et l'objet. Ainsi pour savoir à quelle distance se trouve l'objet fixé, les lunettes disposent de capteurs qui mesurent l'écart entre les deux pupilles. Avec cette technologie, une personne ayant plusieurs problèmes de vue peut bien voir de loin et de près.
Julie doit porter des lunettes ayant des verres  à double foyers permettant une vision nette de loin ( correction de la myopie) et  une vision nette de près ( correction de la presbytie ). Des lunettes " intelligentes"  jouent le même rôle que des lunettes à verre progressif.

Photographie.
À l’heure du numérique, tous les grands photographes continuent de faire tirer leurs photographies par des tireurs professionnels. Partant d’un négatif, ceux-ci obtiennent une photographie d’une qualité sans égal, la transformant en œuvre d’art. Les amateurs peuvent aussi réaliser des tirages de leurs négatifs, noirs et blancs ou en couleur, avec un peu de matériel et beaucoup de patience.

L’agrandisseur est un appareil qui sert à projeter une image en couleur plus grande que le négatif couleur sur un papier photographique. De nombreux réglages sont possibles afin que l’opérateur puisse obtenir l’image souhaitée.

Question 1
L’opérateur veut que l’image sur le papier photographique soit la plus grande possible.  Doit-il déplacer l’objectif vers le négatif ou l’en éloigner ? Apporter une réponse justifiée à cette question de l’opérateur.
Compléter les schémas d’optique suivants : 

L'objectif doit être raproché du négatif pour obtenir une image plus grande.
Question 2 :
Dans l’agrandisseur, le négatif photo est éclairé en lumière blanche.  Compléter le document en indiquant la couleur prise par les différentes couches d’émulsion sur le papier photo après traitement.  Les deux premières colonnes sont déjà complétées.

Question 3 :
L’opérateur regarde le résultat obtenu.
Compléter le document en indiquant la couleur de chaque zone de la photographie. Les deux premières zones sont déjà complétées.


  

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