Représenntation visuelle du monde, Bac L, ES 2018

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Métropole.
Depuis 10 ans, selon l'ONCFS (Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage), la France compte chaque année entre 10 et 22 accidents mortels entre chasseurs. On cherche à comprendre en quoi le choix des tenues de chasse peut contribuer à faire diminuer le nombre de victimes.

Question 1 :
Pour la question ci-dessous, reporter sur la copie le numéro de la question et associer la lettre correspondant à la proposition exacte.

L'étude de l'arbre phylogénétique de différents mammifères permet d'affirmer que :
A. Tous les primates ne possèdent que deux types d'opsines différents.
B. Tous les mammifères ne possèdent que deux types d'opsines différents.
C. L'Homme ne possède que l'opsine L.
D. Tous les mammifères trichromates sont des primates. Vrai.
Les trichromates possèdent les opsines S, M et L.
L'homme, le chimpanzé et le macaque ( les primates ) possèdent trois opsines.

Question 2
Expliquer pourquoi il est important de privilégier la couleur orange dans la tenue du chasseur pour limiter le nombre d'accidents tout en lui permettant de rester camouflé pour le gibier (sanglier).

L'homme possède les trois opsines. Il perçoit le jaune orange, donc les autres chasseurs.
Le sanglier ne possède pas l'opsine L. Donc il ne perçoit pas la couleur jaune orange et le chasseur reste camouflé.

Le melon et la vision. Polynésie.
On s'interesse au bienfaits du melon dans l'amélioration de la vision.
Seuil de sensibilité en fonction de la longueur d'onde des 4 types de photorécepteurs.

Question 1. Comparer la sensibilité des cônes et des bâtonnets à la lumière.
Les cônes sont activés lorsque l'intensité luminsuese est supérieure à 1000. Ceux-ci permettent de voir les radiations lumineuses RVB.
Les bâtonnets sont activés pour de faibles intensités lumineuses ( 1 à 500 nm).
La nuit seuls les bâtonnets provoquent une sensation visuelle ; il s'agit d'une nuance de gris.
Plus le seuil de sensibilité est bas, plus la cellule est sensible à une faible luminosité.
Les bâtonnets sont plus sensibles à la lumière que les cônes.
Question 2 Le melon fait partie des aliments conseillés pour améliorer la vision nocturne. Expliquer cette affirmation.
La carence en vitamine A peut provoquer une déficience de la vision crépusculaire ou nocturne. L'apport journalier recommandé pour un adulte en vitamine A-béta-carotène est de 0,8 mg. Or 100 g de melon charentaies en apporte 1,06 mg.

Un examen ophtalmologique. Pondichéry.
Un jeune garçon qui voit bien, de près comme de loin, ressent fréquemment des maux de tête. Ceux-ci pouvant être le signe d’un défaut visuel masqué, il consulte un ophtalmologiste. Pour établir son diagnostic, le médecin examine les yeux de l’enfant après lui avoir administré un collyre. Suite à l’examen, l’enfant est ébloui et voit trouble, ce qui restera passager. L'ophtalmologiste lui prescrit par ailleurs des lunettes.
On cherche à expliquer les troubles visuels passagers (éblouissement, vision trouble) et durables (défaut visuel) de l’enfant.
Ce collyre est responsable
 d'une dilatation de la pupille, dont le diamètre s’ajuste habituellement en fonction de l’intensité d’éclairement,
 d’un relâchement suivi d’une paralysie des muscles ciliaires, dont la contraction permet habituellement de bomber le cristallin.

Intensité d'éclairement	Etat des cônes		Etat des bâtonnets
Intensité d'éclairement	Sans collyre	Avec collyre	Sans collyre	avec collyre
Faible (nuit)	- ( non stimulé)	+ ( faiblement stimulé)	+	++
moyenne ( clair de lune)	+	++	++	saturés
importante ( jour)	++	+++ (fortement stimulé )	saturés	saturés

Question.: Expliquer précisément les troubles visuels passagers (éblouissement, vision trouble) et durables (défaut visuel) de l’enfant.

Les troubles passagers sont dus au collyre seul : dilatation de la pupille et à l'impossibilité de l'œil à accommoder à cause de la paralysie des muscles ciliaires.
Une trop grande quantité de rayons lumineux entrant dans l'œil provoque l'éblouissement. La pupille (diaphragme) se ferme et diminue la quantité de lumière pénétrant dans l'œil.
Le tableau permet de préciser le rôle des différentes cellules visuelles. Sans collyre, les cônes ne sont pas stimulés la nuit (luminosité insuffisante) alors que les bâteonnets fonctionnent. Le jour, seuls les cônes peuvent permettent de voir puisque les bâtonnets sont saturés. Au claire de lune, les deux types de cellules fonctionnent. Avec le collyre, en absence de réflexe pupillaire, les bâtonnets saturent même au clair de lune et les cônes peuvent être stimulés même la nuit. On voit donc que le réflexe pupillaire sert à limiter la quantité de rayons lumineux pénétrant dans l'œil, comme un diaphragme et permettre ainsi une vision en détail même avec une faible luminosité.
Cause de la vision trouble : défaut d'accommodation qui ne devrait toucher que la vision de près. La vision de loin ( le cristallin n'accommode pas ) devrait être nette même en présence de collyre. Or, dans ce ca, le cristallin de l'enfant est trop bombé, même pour assurer une vision de loin.
Ce travail permanent des muscles ciliaires peut être à l'origine de la fatigue et des maux de tête perçus par l'enfant*.
Le cristallin est donc trop convergent, du fait d'une déformation de l'œil de l'enfant ( oeil trop court ). l'image se forme en arrière de la rétine. ( hypermétropie).
La prescriptionajoute 1 et 1,5 dioptrie pour l'œil droit et gauche respectivement.
Cette lentille convergente, en diminuant le travail du cristallin, devrait supprimer les symptômes..

Qualité des lunettes de soleil. USA
Une jeune fille âgée de 9 ans et ne souffrant pas d’anomalie visuelle, part une semaine à la montagne en classe de neige. Ses parents lui achètent une paire de lunettes de soleil. On s’intéresse à la qualité de ces lunettes.

Comparaison du diamètre pupillaire d’un œil de la jeune fille dans deux situations.

Montrer en quoi le port à la montagne des lunettes de soleil achetées pour le voyage peut s’avérer très dangereux pour les yeux de cette jeune fille.
En montagne, la luminosité est très forte : réflexion des rayons lumineux sur la neige ou la glace.
Les verres solaires diminuent le réflexe pupillaire : la pupille se ferme moins au soleil avec port de lunette.
Le port de lunettes solaires fait croître la quantité de lumière qui pénètre dans l'œil.
D'autre part ces lunettes n'arrêtent que 20% des UV solaires : plus grande pénétration des UV solaires dans l'œil de la jeune fille.

Les tissus de l'œil absorbent trop d'UV ; ils subissent donc des dégradations. Photokératite pour la cornée, risque accru de cataracte avant l'âge pour le cristallin, et DMLA pour la rétine.
Le port de lunettes adapatées à la haute montagne comportant d'efficaces filtres UV est indispensable.

La cataracte. Centres étrangers
On cherche à comprendre si l’évolution des couleurs dominantes dans la peinture de Monet peut être due à la cataracte, dont il était atteint.
Origine et symptômes de la cataracte
La cataracte est causée par une modification de la composition chimique du cristallin.
Cette modification est le plus souvent liée au vieillissement des tissus qui peut causer le durcissement et l’opacification du cristallin.
On peut ne pas se rendre compte d’une cataracte débutante si les opacités du cristallin sont localisées ou légères mais à mesure que la cataracte se développe, la vue peut devenir plus trouble, floue, imprécise. Les symptômes sont souvent unilatéraux au début (un œil est atteint avant l’autre), mais la cataracte se développe ensuite dans les deux yeux. La cataracte modifie également la perception des couleurs, en réduisant la sensibilité à certaines radiations du visible.
Évolution de l’opération de la cataracte
A l’époque de Monet, l’opération consistait à retirer le cristallin mécaniquement, sans le remplacer, en pratiquant une incision dans la cornée.
Aujourd’hui, on peut utiliser une sonde à ultrasons qui émulsifient le cristallin : liquéfié, ce dernier peut être retiré de façon moins invasive. Un implant oculaire est ensuite inséré, c’est une lentille de plexiglas, d’hydrogel ou de silicone qui remplace le cristallin naturel. Il est possible de choisir entre différents types d’implants selon les défauts optiques de l’œil et le type de correction souhaitée par le patient en fonction de ses activités quotidiennes.
Question 1 :
Quel mélange de peintures aurait pu utiliser Monet pour obtenir respectivement le bleu puis le vert des « Nymphéas » de 1904 ?

En peinture la synthèse des couleurs est une synthèse soustractive. Le bleu est obtenu en mélangeant des
peintures cyan et magenta. Le vert,est obtenu en mélangeant des peintures cyan et jaune.
Question 2 :
Sachant que le cristallin prend une teinte jaunâtre dans le cas d’une cataracte, proposer une explication scientifique pouvant justifier le changement de couleur entre les « Nymphéas » de 1904 et 1916.
Le cristallin prend une teinte jaune, il absorber la couleur complémentaire du jaune, c'est-àdire le bleu. Monet ne verra plus le bleu. D'où l'explication
changement de couleur entre les Nymphéas de 1904 et de 1916.
Question 3 :
Montrer que l’opération de la cataracte subie par Monet n’a pu apporter qu’une amélioration limitée de sa vision.
Le cristallin est retité sans être remplacé. Le cristallin est une lentille qui permet d'obtenir une image nette sur la rétine. Monnet voyait donc flou. Par contre la vision des couleurs était correcte.
Question 4 :
Expliquer pourquoi la nouvelle génération d’implants permet aux patients atteints de cataracte de retrouver une vision tout à fait normale, sans utiliser de verres correcteurs.
Le cristallin est remplacé par un implant multifocal progressif. Cela reproduit le fonctionnement du cristallin ; lors de l'accommodation sa vergence s'adapte afin que l'image perçue soit nette.