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Biophysique de l'audition et de la vision

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — L'onde sonore : de la physique à la perception

L'oreille humaine perçoit les ondes de pression entre 20 Hz et 20 000 Hz.

Chapitre 2 — L'oreille : un transducteur biologique

Les cellules ciliées transforment les vibrations mécaniques en potentiels d'action grâce à l'ouverture de canaux ioniques.

Chapitre 3 — La lumière et l'œil : capteurs de photons

Le cristallin modifie sa courbure pour focaliser les images sur la rétine : c'est l'accommodation.

Chapitre 4 — La rétine : transduction visuelle

La lumière déclenche une hyperpolarisation des photorécepteurs, contrairement à la dépolarisation des cellules ciliées.

Teste-toi

1. Quelle est la gamme de fréquences audibles pour l'oreille humaine ?

AA. 20 Hz - 20 kHz
BB. 2 Hz - 2 kHz
CC. 200 Hz - 20 kHz
DD. 20 Hz - 200 kHz
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Réponse : A — A. 20 Hz - 20 kHz

L'oreille humaine perçoit les sons entre 20 Hz et 20 000 Hz (20 kHz), avec une sensibilité maximale autour de 3 000 Hz.

2. Quel est le rôle des osselets dans l'oreille moyenne ?

AA. Transformer les ondes sonores en signaux électriques
BB. Amplifier et transmettre les vibrations du tympan à la cochlée
CC. Protéger l'oreille interne des sons trop forts
DD. Produire l'endolymphe
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Réponse : B — B. Amplifier et transmettre les vibrations du tympan à la cochlée

Les osselets (marteau, enclume, étrier) amplifient mécaniquement les vibrations et les transmettent à la fenêtre ovale, adaptant l'impédance entre l'air et les liquides cochléaires.

3. Quelle est l'unité de la vergence d'une lentille ?

AA. Le mètre
BB. Le dioptre (δ)
CC. Le décibel
DD. Le Hertz
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Réponse : B — B. Le dioptre (δ)

La vergence V = 1/f s'exprime en dioptries (δ), équivalent à m⁻¹.

4. Dans la rétine, quels photorécepteurs sont responsables de la vision des couleurs ?

AA. Les bâtonnets
BB. Les cellules bipolaires
CC. Les cônes
DD. Les cellules ganglionnaires
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Réponse : C — C. Les cônes

Les cônes permettent la vision photopique et la discrimination des couleurs grâce à trois types de pigments sensibles au rouge, vert et bleu.

5. Lors de la phototransduction, la lumière provoque :

AA. Une dépolarisation du photorécepteur
BB. Une hyperpolarisation du photorécepteur
CC. Une augmentation du GMPc
DD. L'ouverture des canaux Na+
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Réponse : B — B. Une hyperpolarisation du photorécepteur

La cascade photochimique diminue le GMPc, ferme les canaux Na+ et hyperpolarise la cellule, contrairement à la plupart des autres récepteurs sensoriels.

6. Quelle est la pression de référence p₀ pour le niveau de pression acoustique ?

AA. 20 Pa
BB. 2×10⁻⁵ Pa
CC. 20 µPa
DD. 2 mPa
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Réponse : C — C. 20 µPa

p₀ = 20 µPa = 2×10⁻⁵ Pa, correspondant au seuil d'audition à 1 kHz.

7. L'accommodation de l'œil est due à :

AA. La modification de la distance cristallin-rétine
BB. La variation de la courbure du cristallin
CC. La dilatation de la pupille
DD. La contraction des muscles extra-oculaires
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Réponse : B — B. La variation de la courbure du cristallin

Le cristallin change de forme sous l'action des muscles ciliaires pour ajuster sa vergence et maintenir une image nette sur la rétine.

8. Quel type de cellules transmet les potentiels d'action au cerveau via le nerf optique ?

AA. Cellules ciliées
BB. Cellules bipolaires
CC. Cellules ganglionnaires
DD. Cellules horizontales
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Réponse : C — C. Cellules ganglionnaires

Les cellules ganglionnaires de la rétine intègrent les signaux et envoient leurs axones formant le nerf optique vers le cortex visuel.

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