La rétine et la phototransduction
- Mécanisme
- Priorité pour les examens : moyenne
La lumière fait taire les bâtonnets et les cônes ; la rétine transforme ce changement en signaux que le cerveau interprète comme la vision.
Aussi appelé: Bâtonnets et cônes, Rhodopsine
Voir en 3D: Rétine · Macula · Disque du nerf optique (papille) · Choroïde · Nerf optique
De quoi s'agit-il
Les photorécepteurs fonctionnent à l'inverse de la plupart des récepteurs : dans l'obscurité, ils sont dépolarisés et libèrent du glutamate en continu. La lumière isomérise le rétinal de leur pigment, déclenchant une cascade de protéines G qui abaisse le GMPc, ferme les canaux cationiques et hyperpolarise la cellule. Les cellules bipolaires, horizontales et amacrines traitent le signal, et seules les cellules ganglionnaires envoient des potentiels d'action dans le nerf optique.
Fonctionnement, étape par étape
- Dans l'obscurité, les canaux dépendants du GMPc du segment externe laissent entrer Na⁺ et Ca²⁺ ; la cellule est au repos vers −40 mV et libère du glutamate.
- Un photon isomérise le 11-cis-rétinal en tout-trans-rétinal à l'intérieur de la rhodopsine (ou d'une opsine des cônes).
- La rhodopsine activée active de nombreuses molécules de transducine (une protéine G), qui activent la phosphodiestérase 6.
- La phosphodiestérase hydrolyse le GMPc ; les canaux dépendants du GMPc se ferment et la cellule s'hyperpolarise vers −70 mV.
- Moins de glutamate est libéré : les cellules bipolaires ON (mGluR6) se dépolarisent et les cellules bipolaires OFF (récepteurs ionotropes) s'hyperpolarisent.
- Les cellules horizontales créent le contraste centre–périphérie (inhibition latérale) ; les cellules amacrines modèlent les signaux temporels et de mouvement.
- Les cellules ganglionnaires convertissent le résultat en potentiels d'action ; l'épithélium pigmentaire rétinien recycle le tout-trans-rétinal en 11-cis.
Chiffres approximatifs
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Bâtonnets par rétine | ≈90–120 millions | |
| Cônes par rétine | ≈5–6 millions | densité maximale à la fovéa |
| Cellules ganglionnaires (axones du nerf optique) | ≈1–1,2 million | forte convergence des bâtonnets |
| Adaptation complète à l'obscurité | ≈20–40 min | les bâtonnets dominent après les premières minutes |
Valeurs approximatives chez un adulte en bonne santé au repos ; chaque laboratoire définit ses propres intervalles.
Corrélation clinique
- La carence en vitamine A (encore observée chez les enfants malnutris) provoque une héméralopie, des taches de Bitot et des lésions cornéennes.
- La dégénérescence maculaire liée à l'âge détruit la vision centrale (fovéa) et épargne la vision périphérique.
- La rétinite pigmentaire touche d'abord les bâtonnets : héméralopie et rétrécissement du champ visuel.
- Le décollement de rétine sépare les photorécepteurs de l'épithélium pigmentaire, qui les nourrit et recycle le rétinal.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Pourquoi la lumière hyperpolarise-t-elle un bâtonnet au lieu de le dépolariser ?
La lumière active la transducine et la phosphodiestérase, ce qui abaisse le GMPc. Les canaux cationiques dépendants du GMPc se ferment, le courant entrant d'obscurité s'arrête et la cellule s'hyperpolarise.
Pourquoi l'acuité visuelle est-elle maximale à la fovéa ?
La fovéa possède des cônes très serrés avec peu de convergence (près d'un cône par cellule ganglionnaire), et les couches internes de la rétine y sont écartées pour que la lumière tombe directement sur eux.
Pourquoi l'héméralopie est-elle le signe le plus précoce de la carence en vitamine A ?
Les bâtonnets ont besoin de grandes quantités de 11-cis-rétinal pour régénérer la rhodopsine ; quand la vitamine A est basse, ils ne peuvent pas retrouver leur sensibilité en faible lumière.
Quels signaux utilisent les photorécepteurs et les cellules bipolaires, et où naissent les premiers potentiels d'action ?
Les photorécepteurs et les cellules bipolaires utilisent des potentiels gradués et la libération de glutamate ; les premiers potentiels d'action sont générés par les cellules ganglionnaires.
Voir en 3D
Les structures de l'anatomie 3D de Durgical où cela se passe.
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Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: Anatomy, Head and Neck: Retina (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024); Anatomy, Head and Neck, Eye Fovea (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024).
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