Accommodation
L'accommodation est le processus physiologique par lequel l'œil ajuste sa puissance optique afin de maintenir une image nette (ou mise au point) d'un objet à différentes distances. Cet ajustement s'effectue par la modification de la convergence et la divergence de la lumière, permettant aux rayons lumineux de se focaliser directement sur la rétine. Cela permet une acuité visuelle nette à différentes distances.
Ce phénomène a été décrit pour la première fois par Christoph Scheiner en 1612. Il a pratiqué deux minuscules trous dans une carte, rapprochés l'un de l'autre, plus étroits que le diamètre de la pupille. Lorsqu'on observait un objet éloigné à travers ces trous, celui-ci apparaissait unique. Cependant, en se rapprochant de l'œil, il apparaissait d'abord double, puis redevenait rapidement unique. Cette transition illustre la remarquable capacité de l'œil à modifier sa puissance optique grâce à l'accommodation.
Le mécanisme d'accommodation est principalement contrôlé par le cristallin, qui modifie sa forme grâce à l'action des muscles qui l’entourent. Dans cet article, nous explorerons les structures anatomiques impliquées dans l'accommodation, les mécanismes neuronaux sous-jacents, les principales théories de l'accommodation et les aspects cliniques associés.
Définition | Processus par lequel les yeux peuvent voir clairement des objets à différentes distances grâce à la convergence et à la divergence de la lumière. |
Structures | Muscle ciliaire : soutient et ajuste la forme du cristallin pendant l’accommodation. Cristallin : modifie sa forme (s’aplatit ou augmente sa convexité) pour augmenter la puissance optique. Pupille : se contracte pour empêcher les rayons lumineux d’atteindre la rétine, ce qui provoque une vision floue. |
Voies |
Afférente : pupille → cristallin (accommodation : muscle ciliaire, fibres zonulaires) → rétine → cortex visuel dans le lobe occipital Efférente : cortex visuel → aire prétectale → noyau oculomoteur accessoire (Edinger-Westphal) → ganglion ciliaire → contraction du muscle ciliaire et constriction pupillaire |
Notes cliniques | Presbytie, spasme accommodatif, myopie |
- Anatomie de l’accommodation et structures impliquées
- Comment fonctionne l'accommodation?
- Théories de l'accommodation
- Voies d’accommodation
- Notes cliniques
- Sources
Anatomie de l’accommodation et structures impliquées
Le processus d'accommodation implique plusieurs structures oculaires clés qui interagissent pour ajuster la puissance optique de l'œil et assurer une vision nette à différentes distances. Les principaux composants sont le muscle ciliaire, le cristallin, les fibres zonulaires (ligaments suspenseurs), l'iris et la pupille. Voici une description de leur structure et de leur fonction pendant l'accommodation.
Muscle ciliaire
Le muscle ciliaire est un muscle lisse annulaire situé dans le corps ciliaire, entre la choroïde et l'iris. Il est responsable de la déformation du cristallin lors de l'accommodation.
Lorsque le muscle ciliaire se contracte, il relâche la tension exercée sur les fibres zonulaires (aussi appelées ligaments suspenseurs), ce qui augmente la courbure du cristallin. Cela augmente son pouvoir réfractif en vision de près.
Cristallin
Le cristallin est une structure transparente, flexible et biconvexe située juste derrière l'iris et la pupille. Il focalise la lumière sur la rétine et ajuste sa courbure pour s'adapter aux différentes distances visuelles. Le cristallin est suspendu par des fibres zonulaires qui le relient au muscle ciliaire. Au repos (pour la vision de loin), le cristallin est plus plat ; lors de l'accommodation (pour la vision de près), il s'épaissit et s'arrondit. Chez l'adulte, le cristallin a un diamètre moyen de 10 mm et une épaisseur de 4 mm, dimensions qui varient légèrement avec l'accommodation et l'âge.
Fibres zonulaires (ligaments suspenseurs)
Ces fibres ancrent le cristallin au muscle ciliaire. Elles transmettent la tension du corps ciliaire à la capsule du cristallin. Leur relâchement ou leur resserrement contrôle la courbure du cristallin et est essentiel au passage de la vision de près à la vision de loin.
Pupille
La pupille est l'ouverture centrale de l'iris. Lors de l'accommodation, elle se contracte (myosis). En limitant la pénétration des rayons lumineux périphériques et divergents dans l'œil, cette constriction permet de focaliser précisément la lumière sur la rétine, évitant ainsi une vision floue.
Iris
Bien que souvent associé à la pupille, l'iris lui-même joue un rôle actif dans le contrôle de la taille de la pupille grâce à ses fibres musculaires lisses (sphincter et dilatateur de la pupille). Il contribue à la coordination du réflexe de proximité : accommodation du cristallin, constriction pupillaire et convergence des yeux.
Comment fonctionne l'accommodation?
Comme mentionné précédemment, l'accommodation est le processus par lequel l'œil ajuste sa puissance optique pour focaliser la lumière provenant d'objets situés à différentes distances sur la rétine. Cet ajustement s'effectue principalement par des modifications de la courbure du cristallin, ce qui altère sa puissance réfractive. L'accommodation fait partie d'une triade de réponses, avec la constriction pupillaire et la convergence oculaire, appelée réflexe de proximité, qui nous permet de voir clairement les objets proches.
Mécanisme d'accommodation
Le cristallin est maintenu en place par des fibres zonulaires (également appelées ligaments suspenseurs du cristallin) qui le relient circonférentiellement au corps ciliaire, qui contient le muscle ciliaire. Ce muscle agit comme un sphincter entourant le cristallin :
- Pour focaliser sur des objets éloignés : le muscle ciliaire se relâche et s'éloigne du cristallin. Cette tension étire les fibres zonulaires, aplatissant le cristallin et réduisant sa courbure et son pouvoir réfractif. Ainsi, les rayons lumineux parallèles provenant d'objets éloignés sont focalisés sur la rétine.
- Pour focaliser sur des objets proches : le muscle ciliaire se contracte et se déplace vers l'intérieur du cristallin. Cela réduit la tension sur les fibres zonulaires, permettant au cristallin élastique de s'arrondir et d'augmenter sa courbure. Cette courbure accrue permet au cristallin de courber les rayons lumineux divergents provenant d'objets proches afin qu'ils convergent précisément sur la rétine.
Théories de l'accommodation
Au fil du temps, plusieurs théories ont tenté d’expliquer la biomécanique de l’accommodation :
- Théorie de Helmholtz de l'accommodation (1855) – Également appelée théorie capsulaire de l'accommodation ; cette théorie reste la plus largement acceptée. Elle postule qu'en vision de loin, le muscle ciliaire se relâche, maintenant les fibres zonulaires attachées au cristallin serrées, ce qui aplatit ce dernier. Lorsque l'objet focalisé est proche, les muscles ciliaires se contractent et les fibres zonulaires se relâchent, permettant au cristallin de prendre une forme plus sphérique.
- Théorie de l'accommodation de Schacher (2006) – Cette théorie suggère que la tension sur les fibres zonulaires équatoriales augmente pendant l'accommodation, ce qui provoque une raideur du centre du cristallin tandis que sa périphérie s'aplatit. Elle distingue les zonules antérieures/postérieures (qui se relâchent) des zonules équatoriales (qui se resserrent), suggérant que le bord du cristallin s'aplatit et que son épaisseur augmente.
- Théorie caténaire de l'accommodation (1970) – Également appelée théorie de Coleman, elle décrit le cristallin et les fibres zonulaires comme formant un diaphragme dont la forme change en fonction des différences de pression entre les chambres aqueuse et vitrée. Cette théorie explique l'accommodation comme le résultat d'une variation de la dynamique de pression, et non pas uniquement de la contraction musculaire.
- Théorie caténaire de l'accommodation (1970) – Également appelée théorie de Coleman, elle décrit le cristallin et les fibres zonulaires comme formant un diaphragme dont la forme change en fonction des différences de pression entre les chambres aqueuse et vitrée. Cette théorie explique l'accommodation comme le résultat d'une variation de la dynamique de pression, et non pas uniquement de la contraction musculaire.
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Voies d’accommodation
Lorsque l'œil fixe des objets proches, son pouvoir diotrope augmente par la constriction de la pupille et l'augmentation de la courbure du cristallin. Au repos, le cristallin est aplati et sa résistance à la traction est élevée grâce aux fibres zonulaires. Lors de l'accommodation, le muscle ciliaire se contracte et déplace le corps ciliaire vers l'avant et en profondeur, en direction de l'axe optique. Tous les muscles travaillent simultanément et la tension exercée sur les fibres zonulaires diminue. Lorsque le cristallin se relâche, sa biconvexité augmente, ce qui facilite la mise au point sur des objets proches. Le rayon de courbure antérieure du cristallin est le plus modifié lors de l'accommodation.
Les messages visuels de la rétine parviennent au cortex visuel situé dans le lobe occipital du cerveau, qui interprète les objets présents dans le champ visuel. L'information est renvoyée par des fibres efférentes vers l'aire prétectale, puis vers le noyau d'Edinger-Westphal, qui contient des neurones parasympathiques préganglionnaires dont les axones transitent par le nerf oculomoteur (III). Les influx efférents transitent par le nerf oculomoteur jusqu'à l'orbite où ils forment une synapse dans le ganglion ciliaire. Les fibres postganglionnaires (nerfs ciliaires courts) innervent le muscle ciliaire, provoquant sa contraction. Il y a aussi une innervation sympathique faible du muscle ciliaire, qui a une capacité limitée à le relâcher. L'accommodation entraîne également une constriction de la pupille due à la contraction du sphincter pupillaire et des mouvements oculaires convergents provoqués par la contraction des muscles droits médial, supérieur et inférieur, tous innervés par le nerf oculomoteur (III). Lors de la mise au point sur des objets proches, la puissance optique du cristallin permet à l'œil de créer des images nettes. Les objets apparaissent flous dans le plan situé derrière la rétine, mais grâce à l'augmentation de la puissance optique de l'œil, l'image de cet objet devient nette. La puissance optique augmente lorsque le cristallin se déforme. Lors de cette déformation, le muscle ciliaire se contracte pour réduire la taille (ou le diamètre) du cristallin, les ligaments suspenseurs se relâchent et la tension autour du rayon du cristallin est relâchée, ce qui permet au cristallin de prendre une forme plus sphérique et une puissance optique plus élevée.
De même, lors de la mise au point sur des objets éloignés, le cristallin reste aplati grâce à la tension exercée par le ligament suspenseur. Ce ligament rapproche les bords de la capsule du cristallin (élastique) du corps ciliaire, et cette pression interne au cristallin maintient son aplatissement. Pour ce faire, le muscle ciliaire se relâche en même temps que la tension du ligament suspenseur augmente, ce qui provoque une augmentation du diamètre et de la taille du cristallin.
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Notes cliniques
Accommodation et performance visuelle
L'accommodation oculaire joue un rôle essentiel dans le maintien de l'acuité visuelle à différentes distances, notamment lors de tâches nécessitant une concentration rapprochée soutenue, comme la lecture, l'étude ou l'utilisation d'écrans numériques. Lorsque le muscle ciliaire est sollicité en permanence pour maintenir l'accommodation en vision de près, notamment lors d'une utilisation prolongée d'écran ou d'une lecture ininterrompue, le système peut devenir surmené. Les symptômes de tel surmenage sont une fatigue oculaire caractérisée par une vision floue, des maux de tête, une fatigue oculaire ou des difficultés à refaire la mise au point sur des objets éloignés. Ce phénomène, souvent appelé fatigue oculaire numérique, est de plus en plus fréquent en raison d'une exposition prolongée aux écrans à courte distance. Une bonne hygiène visuelle, comme des pauses régulières (par exemple, la règle du 20-20-20) et un éclairage adéquat, peut contribuer à réduire le stress accommodatif et à améliorer le confort visuel à long terme.
Troubles de l’accommodation
Presbytie – Il s'agit de l'incapacité des yeux à faire la mise au point sur des objets proches, qui survient progressivement et est fréquente chez les personnes âgées. Les symptômes sont une fatigue oculaire et une incapacité à faire la mise au point sur des caractères fins et des objets de petite taille. La capacité à faire la mise au point sur des objets proches diminue tout au long de la vie, passant d'une capacité de mise au point à 50 mm chez l'enfant à une capacité de mise au point à 100 mm à 25 ans, puis à une capacité de mise au point à seulement 2 m environ à 60 ans.
Spasme d'accommodation – Également appelé pseudomyopie ; son nom suggère une fausse myopie ou myopie artificielle. Cela se produit lorsque le muscle ciliaire se contracte continuellement lors de la vision d'un objet éloigné, ce qui produit des images floues.
Myopie – Il s'agit de l'incapacité des yeux à focaliser la lumière sur la rétine, en faisant la mise au point devant celle-ci. Les symptômes sont une incapacité à voir les objets éloignés, sans problèmes pour voir les objets proches.
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