APPAREIL UIOPTRIQUE DE L'ŒIL

C'est Helmhollz qui a inventé rophthalntiomètre ; c'est lui qui a fait les premières observations et les premiers calculs, et qui a créé ainsi toute la base de la doctrine de la réfraction de l'œil. Ceux qui, après lui, ont exploité ce domaine n'ont fait guère qu'étendre ses recherches et multiplier les observations. Leurs travaux n'en sont pas moins précieux, car, d'une part, ces mensurations sont extrêmement délicates et difficiles, et, d'autre part, la solidité de l'édifice ne peut que gagner par le nombre des matériaux qui constituent ses assises.

Les distances réciproques des différentes surfaces de l'œil, de la surface antérieure de la cornée à celle du cristallin, et l'épaisseur du cristallin, ont également été mesurées sur le vivant, à l'aide de l'ophthalmomètre ou, après la mort, directement.

Les indices de réfraction des différents milieux de l'œil ont été déterminés par diverses méthodes. Pour les milieux liquides, Helmholtz en enfermait une certaine quantité entre la surface concave d'une lentille plan-concave et une lame de verre plane. Il obtenait ainsi une lentille plan-convexe formée par la substance à examiner, et les images dioptriques qu'elle fournissait permettaient de conclure à l'indice de réfraction de cette substance.

D'autres mensurations, notamment celles des dilférentes couches du cristallin, ont été exécutées à l'aide d'un appareil dû au professeur Abbe (de léna), qui permet des expériences à l'aide de très petites quantités de la substance en question.

Passons maintenant en revue les différentes parties de l'appareil dioptrique de l'œil, au point de vue de leurs propriétés optiques.

La cornée. — La cornée étant toujours couverte d'une couche mince de larmes, ce serait cette couche de larmes qui devrait être considérée comme première surface réfringente. Mais, d'après Hirschberg (1), l'indice de réfraction des larmes ne diffère que peu de celui de la cornée et de l'humeur aqueuse, et, de plus, cette couche est tellement mince qu'on peut la négliger ou la considérer comme réunie à la cornée, sans commettre une erreur sensible.

Au point de vue optique, nous aurions à étudier la surface antérieure, la substance, la surface postérieure et l'épaisseur de la cornée. Mais, dans la partie centrale de celte membrane qui nous occupe principalement, la surface postérieure est presque parallèle à la surface antérieure'. De plus, l'indice de réfraction de sa substance ne diffère que très peu de celui de l'humeur aqueuse. On peut donc envisager la cornée comme ne formant qu'un seul milieu avec l'humeur aqueuse, et son action réduite à celle de sa surface antérieure.

La surface antérieure de la cornée est de toutes les surfaces du système dioptrique la plus importante, la plus active.

(1) Centralblatt f. med. Wissensch., n" 13, 187/(.

LANDOLT

Ce n'est pas qu'elle ait la plus forte courbure. Celle de la surface postérieure du cristallin et celles de presque toutes les couches du cristallin appartiennent à des sphères d'un rayon plus petit, mais elle sépare deux milieux, l'air et l'humeur aqueuse, qui diffèrent plus par leur indice de réfraction que l'un quelconque des autres milieux contigus dans l'intérieur de l'œil. Pour cette raison, la déviation que subissent les rayons lumineux en traversant la cornée est plus grande que celle qu'ils subissent même en parcourant le cristallin. C'est d'ailleurs de toutes les surfaces celle qui est la plus accessible aux mensurations et qui a été le mieux étudiée.

La forme de la cornée ressemble le plus à celle d'un ellipsoïde de révolution, ou encore d'un ellipsoïde à trois axes. L'axe antéro-postérieur est le plus long ; les axes vertical et horizontal, ou deux autres axes perpendiculaires entre eux, sont plus courts et peuvent différer assez sensiblement l'un de l'autre. Le sommet de l'ellipsoïde est assez rapproché du centre de la cornée. Nous parlerons des écarts à la fin de ce chapitre. La courbure de la cornée est donc la plus forte au milieu, et va en diminuant vers la périphérie.

Cette forme est plus favorable à la netteté des images rétiniennes, que si la cornée était exactement sphérique (voy. chap. l", p. 11 et 42).

Le rayon de courbure de la partie centrale de la cornée varie considérablement d'une personne à l'autre, souvent d'un œil du même individu à l'autre.

Nous verrons plus tard, au chapitre de l'astigmatisme, que même dans un seul œil, la courbure de la cornée n'est quelquefois pas égale dans tous les méridiens. Dans ce cas, la cornée s'écarte davantage d'un ellipsoïde à petits axes égaux, pour se rapprocher d'un ellipsoïde aplati, dans lequel on aurait à considérer trois axes inégaux entre eux.

Mais occupons-nous d'abord de l'état normal, où nous pouvons considérer le rayon de courbure comme étant le même pour tous les méridiens de la cornée.

Mauthner (1) cite un cas de cataracte zonulaire avec une myopie de plus de 20 D et une acuité visuelle de 5/100, où la cornée n'avait que 6,33 millimètres de rayon de courbure dans la ligne visuelle, et, ailleurs (2), un autre avec 8,'34 millimètres.

Helmholtz (3) a admis dans son œil schématique comme moyenne pour le rayon de courbure de la cornée 7,829""". Nagel (4) trouve 7,6 à 7,7""" plus exactes, comme résultat des mensurations de Donders et de Mauthner. Il existe sur la courbure de la cornée un nombre considérable de mensuration?. Les recherches les plus importantes et les plus nombreuses sont dues à Helmholtz, Donders, Knapp, de Reuss, Mauthner, Woinow, Mandelstamm, Schœ.- 1er, Reich, Weiss, Javal et autres.

(1) Die opt. Feliler des Auges, p. 617.

(2) Loc. cit., p. 599 '

(3) Reich, Arch. f. Ophth., XX, I, p. 107.

(4.) Graefe et Saemisch, Handbuch, etc., VI, p. 282.

APPAKEIL DIOPTRIQUE DE L'ŒIL. t07

Suivant Krause, l'épaisseur de la cornée est de 1,12""" à la périphérie. La surface postérieure a donc une courbure plus forte que l'antérieure ; la cornée forme un ménisque divergent, mais on peut négliger son action pour les raisons que nous avons exposées plus haut.

L'indice de réfraction àeVhumeur aqueuse et de là cornée est de 1,3365.

La distance de la surface antérieure de la cornée à la surface antérieure du cristallin est de 3,6™™. En déduisant l'épaisseur de la cornée, 0,9°"" au centre (Krause), on obtient, pour la profondeur de ce qu'on appelle la chambre antérieure, 2,7""™.

Le cristallin. — La surface antérieure du cristallin ressemblerait, suivant Krause, à celle qu'engendre une ellipse tournant autour de son petit laxe. Mais la partie centrale peut encore être considérée comme sphérique. ÎLa courbure varie; le rayon de courbure est, en moyenne, de 10""". Knapp en a trouvé de 7,9™", de Reuss de 14,06'^™.

L'épaisseur du cristallin varie de 3,02™™ à 4,19™™ (de Reuss), la moyenne est de 3,6™".

La surface postérieure du cristallin a un rayon de courbure de 6,0™™ (Helmhoitz). La plus forte courbure trouvée par Helmholtz appartient à un rayon de 5,13 millimètres; la plus faible se trouve citée dans un cas de Reuss; son rayon était égal à 11,33™™ (1).

Le cristallin n'est pas homogène, mais se compose d'une multitude de couches superposées, dont la courbure augmente de dehors en dedans, de telle sorte que le noyau est presque sphérique (fig. 50).

L'indice de réfraction augmente aussi de dehors en dedans. On peut donc considérer le cristallin comme formé par autant de ménisques divergents de plus en plus forts qui envelopperaient une lentille convexe d'un rayon très petit, et d'un indice de réfraction très élevé.

L'effet de cette structure du cristallin est de diminuer l'aberration sphé- |rique, c'est-à-dire de permettre la formation d'images nettes, même par des rayons lumineux qui tombent dans l'œil en formant un angle assez grand avec l'axe optique (2). Les lentilles homogènes , par exemple les lentilles en verre, ne réunissent en un seul foyer que les rayons qui les traversent très près de l'axe. La structure lamellaire du cristallin est particulièrement favorable à la vision indirecte, où les images rétiniennes sont produites par des rayons qui forment de très grands angles avec l'axe de l'œil (3).

(1) Nagel, loe. cit., p. 295.

(2) Helmholtz, loc. cit., p. 72 de l'original ; p. 95, traduction française; et Hermann, Ueber schiefen Durchgang von Strahlenbûdeln durch Linsen und uber eine darauf bezûgliche Eigenschaft der Kristallinse. Ziirich, 1874.

(3) Landolt et Nuel, Versuch einer Bestimmung des Knotenpunktes fùr excentrisch in da.t Auge fallende Lichtstrahlen {Arch. f. Ophth.. XIX, 3, 1873, et Ann. rf'oc, janvier 1874).

La structure particulière du cristallin a encore un autre effet : c'est de rendre l'action dioptrique du cristallin plus forte que s'il était homogène, voire même que si son indice de réfraction total était aussi élevé que celui du noyau. On peut s'en rendre compte facilement : Décomposons le cristallin en son noyau et deux ménisques divergents qui l'entourent et dont l'indice de réfraction soit inférieur à celui du noyau (fig. 51). Les deux ménisques négatifs neutralisent une partie de la force réfringente positive du noyau. Cette neutralisation est d'autant plus forte que l'indice de réfraction des couches corticales est plus élevé, parce que la force dispersive des ménisques augmente en proportion.

La force réfringenle du cristallin serait donc moindre si l'indice de réfraction des couches corticales était égal à celui du noyau. En d'autres termes, la distance focale du cristallin est plus petite qu'elle ne serait, si toute la * masse avait l'indice de réfraction du noyau (1).

Le cristallin n'a pas un seul et unique indice de réfraction, mais celui-ci augmente, comme nous venons de le dire, des couches périphériques vers le centre. On a donc décomposé le cristallin en trois couches, une périphérique, une moyenne et une nucléaire, et l'on a déterminé l'indice de réfraction séparément pour chacune d'elles.

W. Krause a ainsi trouvé comme indice de réfraction de la couche extérieure 1,4053, pour la moyenne 1,4294, pour le noyau 1,4541; Woinow, chez un individu de seize ans, 1,3932; 1,4199 et 1,4315 (2). Les premières recherches sont dues à Senff, Brewster, Helmholtz, les dernières à Aubert et Matthiessen (3).

(1) Senff in Volkraanns Ai t. Sehen {Handwoerterbuch der Physiologie, t. III, 1, p. 290).

(2) Stammeshaus, loc.cit., p. 128.

(3) Aubert inGraefe et Saemiscli, Handb., vol. II, p. 410, et Matthiessen, lac. cit.,]}. 181.

FiG. .''.0,

FiG. 51.