Как устроен глаз человека: структура и функции

Оптическая система глаза

Световые потоки, проходя через фоточувствительный слой, попадают в оптическую систему глаза, которая состоит из следующих элементов:

• Роговицы.
• Хрусталика.
• Водянистой влаги, находящейся в передней и задней камерах.
• Стекловидного тела.

Каждая из этих сред имеет свой собственный показатель преломления и разделяется преломляющими поверхностями, которые отличаются радиусами кривизны. Это позволяет световым лучам, попадающим в глаз, многократно изменять свое направление. Чем выше преломляющая способность оптической системы, тем меньше фокусное расстояние. Преломляющую силу измеряют в диоптриях. Когда человек смотрит на удаленные объекты, этот показатель составляет 59 диоптрий, а для близко расположенных объектов – 70,5.

Способность глаз четко видеть объекты на различных расстояниях называется аккомодацией.

С возрастом форма или диоптрическая сила может изменяться, что приводит к снижению эластичности хрусталика и нарушению преломления световых лучей. В результате у человека может развиться близорукость, при которой лучи фокусируются перед сетчаткой, или дальнозоркость, когда фокусировка происходит за сетчаткой, а не на её поверхности.

Врачи подчеркивают, что глаз человека — это сложный и высокоорганизованный орган, отвечающий за восприятие света и формирование изображения. Он состоит из нескольких ключевых структур, включая роговицу, хрусталик и сетчатку. Роговица, являясь прозрачной оболочкой, защищает глаз и помогает фокусировать свет. Хрусталик, изменяя свою форму, регулирует фокусировку на различных расстояниях. Сетчатка, содержащая фоточувствительные клетки, преобразует световые сигналы в нервные импульсы, которые затем передаются в мозг для обработки. Врачи отмечают, что здоровье глаз зависит от множества факторов, включая генетику, образ жизни и окружающую среду. Регулярные осмотры у офтальмолога помогают выявить заболевания на ранних стадиях и сохранить зрение на долгие годы.

Что происходит внутри глаз

Веки

Функция век заключается в защите глазного яблока и слизистых оболочек от негативного воздействия окружающей среды. При моргании веки скользят по поверхности глаза, обеспечивая роговице необходимую влагу и равномерное преломление света.

Кожа век имеет небольшую толщину и состоит из рыхлой, тонкой клетчатки, что может способствовать образованию отёков при попадании инфекции или травмах.

На краях век находятся хрящи, представляющие собой грубоволокнистую соединительную ткань. Хрящи верхнего и нижнего век соединяются с краями глазницы при помощи латеральных и медиальных связок. Отток слёзной жидкости происходит через слёзные канальцы к медиальной связке века. В каждом хряще века расположены мейбомиевы железы, которые выделяют жировой секрет и пот, выводимые через фолликулы, находящиеся рядом с ресницами.

В веках имеется множество кровеносных сосудов. Движение верхнего века осуществляется благодаря мышцам Мюллера и специальной мышце, отвечающей за его подъем. При нарушении работы этих мышц из-за травм или возрастных изменений может развиться птоз.

Мышцы глаза

Глазные мышцы играют ключевую роль в движении глазных яблок, что позволяет человеку воспринимать объемные и четкие изображения.

В глазах расположены 6 пар мышц: 4 из них являются прямыми, а 2 – косыми. Их функционирование контролируется тремя черепно-мозговыми нервами:

1. Глазодвигательный нерв.
2. Блоковый нерв.
3. Отводящий нерв.

Каждая мышца содержит множество нервных окончаний, что обеспечивает высокую точность и четкость движений.

Если возникают нарушения в работе глазодвигательных мышц, это может привести к потере способности удерживать взгляд на одной точке. В таких случаях могут развиваться такие состояния, как косоглазие или нистагм.

Глаз человека — это удивительный орган, который вызывает множество вопросов и обсуждений. Многие люди восхищаются его сложной структурой и функциями. Например, некоторые отмечают, что роговица, являющаяся прозрачной частью глаза, играет ключевую роль в фокусировке света. Другие подчеркивают важность сетчатки, где находятся миллионы фоторецепторов, преобразующих световые сигналы в нервные импульсы.

Интересно, что цвет глаз зависит от количества и распределения меланина в радужной оболочке, что порождает множество мифов о том, как цвет влияет на характер человека. Также часто обсуждают, как глаза могут выражать эмоции, ведь они способны передавать радость, грусть и даже страх.

Многие люди также интересуются тем, как работают зрительные нервы и как мозг обрабатывает визуальную информацию. В целом, глаз человека остается предметом постоянного изучения и восхищения, открывая новые горизонты в понимании человеческой природы.

Анатомия глаза

Оболочки глаза

Глаз состоит из трех оболочек: наружной, средней и внутренней:

• Наружная оболочка является прочной и толстой фиброзной структурой, к которой прикреплены мышцы глазного яблока. Основная задача этой оболочки – защищать органы зрения от негативных внешних факторов. Благодаря своей плотности и упругости, наружная оболочка помогает поддерживать форму глаза. Ключевыми элементами этой оболочки являются роговица и склера.
• Средняя оболочка, известная как хориоидея, содержит множество кровеносных сосудов. Она отвечает за снабжение сетчатки кислородом и питательными веществами, а также за удаление продуктов обмена. Кроме того, эта оболочка выполняет роль механического амортизатора. В ней содержится большое количество пигмента, который препятствует проникновению световых лучей через склеру и минимизирует эффект рассеивания света. Средняя оболочка включает радужку, ресничное тело и сосудистую оболочку. В центре радужки находится зрачок – отверстие, регулирующее количество света, попадающего в глаз.
• Внутренняя оболочка называется сетчаткой. Она представляет собой рецепторную часть зрительного анализатора, отвечающую за восприятие света и биохимические преобразования зрительных пигментов. Сетчатка изменяет электрические свойства нейронов и передает информацию в центральную нервную систему.

Хрусталик

Хрусталик располагается в центральной части глазного яблока, между стекловидным телом и радужной оболочкой. Этот орган имеет форму двояковыпуклой линзы, преломляющая способность которой составляет примерно 20 диоптрий. В среднем, диаметр хрусталика у взрослого человека достигает 9 мм, а его толщина колеблется от 4 до 5 мм. Благодаря своей эластичности, хрусталик способен легко изменять форму и быстро настраивать фокус, когда взгляд перемещается с близких объектов на дальние.

Линия, соединяющая переднюю и заднюю поверхности хрусталика, называется экватором.

Хрусталик удерживается на месте с помощью волокон цинновой связки. Один конец этих волокон прикреплен к экватору хрусталика, а другой — к отросткам цилиарного тела. Волокна переплетаются между собой, надежно фиксируясь в хрусталиковой капсуле.

Со всех сторон хрусталик окружен водянистой влагой, которая вырабатывается отростками цилиарного тела. Он находится в капсуле, удерживаемой ресничным поясом.

Секреты зрения. Как устроен глаз человека?

Сетчатка

Сетчатка – это тонкий слой нервной ткани, который находится на задней стороне глазного яблока с внутренней стороны. Её основная задача заключается в преобразовании визуальных образов в нервные импульсы, которые затем передаются в головной мозг.

Сетчатка состоит из десяти слоёв, среди которых ключевыми являются фоторецепторы и пигментный эпителий.

Макула, важная часть сетчатки, содержит большое количество фоторецепторов, известных как колбочки. Эти клетки отвечают за восприятие света в дневное время. Если функция макулы нарушается, это может привести к значительному ухудшению зрения. Другой тип светочувствительных рецепторов – палочки – отвечает за восприятие в условиях низкой освещённости и ночное зрение.

Роговица

Роговица представляет собой прозрачную оболочку, которая играет ключевую роль в пропускании и преломлении света. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, однако присутствует большое количество нервных окончаний. Средняя толщина роговицы колеблется в пределах 500-600 микрон.

Основные компоненты роговицы включают:

• Эпителий, который содержит множество нервных окончаний и обновляется каждые 1-2 дня.
• Строма – коллагеновый слой, составляющий около 90% от общей толщины роговицы.
• Внутренний эпителий – этот слой отвечает за контроль уровня жидкости в строме и является самым внутренним слоем роговицы. Прозрачность роговицы зависит от содержания жидкости в строме.

Кроме того, в роговице находятся слёзная плёнка, боуменова мембрана и задняя пограничная мембрана.

Поверхность переднего эпителия роговицы обладает высокой гладкостью и способна пропускать газы и жидкости. Это свойство позволяет эффективно лечить различные офтальмологические заболевания с помощью глазных капель.

Радужка

В центре радужной оболочки, которая представляет собой тонкую подвижную диафрагму глаза, находится зрачок. Радужка состоит из следующих компонентов:

• Пограничного слоя.
• Стромального слоя, образованного мезодермой.
• Пигментно-мускульного слоя, сформированного из эктодермы.

Передний слой включает клетки с пигментами (меланоциты), которые определяют цвет радужки. Средний слой состоит из коллагеновых волокон и кровеносных сосудов, обеспечивающих кровообращение в радужной оболочке. Задний, или нижний, слой включает мышцы сфинктера и дилататора.

Основная функция радужки заключается в контроле световых потоков, которые проходят через зрачок и попадают на сетчатку.

Мышцы, расположенные в одном из слоев радужки, помогают зрачку расширяться или сужаться в ответ на яркий свет или в условиях низкой освещенности.

Радужка состоит из двух слоев: внутреннего и внешнего. У всех людей, кроме альбиносов, внутренний слой всегда имеет темный цвет. Внешний слой содержит меланин, количество которого влияет на цвет радужки и глаз. Чем больше меланина, тем темнее оттенок глаз.

Склера

Внешняя оболочка глазного яблока, известная как склера (или белок), состоит из непрозрачной ткани, образованной случайно расположенными коллагеновыми волокнами. Склера играет важную роль в обеспечении четкости зрения, так как она предотвращает проникновение световых лучей во внутренние слои органа зрения.

Эта структура защищает глаза от потенциальных механических повреждений с внешней стороны, а также поддерживает целостность глазных тканей, включая нервы, глазодвигательные мышцы, сосуды и связки. Благодаря своей плотной структуре склера помогает поддерживать оптимальное внутриглазное давление и способствует выведению излишков влаги.

Анатомическое строение склеры включает следующие элементы:

• Эписклера (внешний рыхлый слой).
• Склера.
• Внутренний слой, именуемый бурой пластинкой.

Ткани склеры состоят из коллагеновых эластичных волокон, которые плотно прилегают друг к другу. В передней части глазного яблока белковая оболочка переходит в прозрачную роговицу. К поверхности склеры прикреплены мышцы, отвечающие за движение глаза. Эта структура имеет ограниченное количество кровеносных сосудов и нервных окончаний.

Цилиарное тело

Средняя сосудистая оболочка глаза включает в себя ресничное (цилиарное) тело, которое фиксирует хрусталик в нужном положении и способствует процессу аккомодации. Ресничное тело также участвует в образовании водянистой влаги и выполняет роль теплового коллектора для органа зрения. Оно соединяет радужку и сосудистую оболочку, располагаясь под склерой.

Цилиарное тело имеет форму замкнутого кольца с цилиарными отростками, направленными к хрусталику. Эти отростки содержат тонкие волокна, которые прикрепляются к экватору хрусталика. В совокупности эти волокна образуют циннову связку. В глубоких слоях цилиарного тела находится цилиарная мышца, иннервируемая глазодвигательным нервом.

При сокращении кольцевой цилиарной мышцы происходит её расслабление, и упругий хрусталик принимает более выпуклую форму. Это увеличивает его преломляющую способность, что позволяет четко фокусировать изображение удаленных объектов на сетчатке. Таким образом, глаз способен различать как близкие, так и далекие предметы. Эта способность называется аккомодацией. Соответственно, аккомодационный механизм органов зрения включает в себя циннову связку, хрусталик и цилиарное тело.

Схема с описанием — как выглядит глаз в разрезе.

Благодаря наличию двух глаз, человек обладает стереоскопическим зрением и способен воспринимать трехмерные изображения. Через глазной нерв правая часть зрительных образов передается правой стороной сетчатки в соответствующую область мозга. Аналогично функционирует и левая сторона сетчатки. Обе картинки — правая и левая — объединяются мозгом в одно целое изображение.

При нарушении синхронного движения обоих глаз бинокулярное зрение может ухудшаться, что приводит к двоению в глазах. Проблемы со зрением также могут возникать из-за инфекционных заболеваний, опухолей, повреждений глазного нерва или врожденных аномалий строения глаз.

Вопрос-ответ

Как понять, что глазное яблоко повреждено?

Симптомы травмы глаза. К дискомфорту, например, после попадания постороннего предмета, могут добавиться следующие симптомы: постоянное слезотечение, значительное покраснение и отек, ощущение «песка» в глазу (характерно при ожогах).

Чем отличается сетчатка от роговицы?

Сетчатка служит своего рода шарообразным экраном, на который проецируется окружающий мир. Из школьного курса физики мы знаем, что собирательная линза дает перевернутое изображение предмета. Роговица и хрусталик – это две собирательные линзы, и изображение, проецируемое на сетчатку, также перевернутое.

Как понять, что болят мышцы глаза?

Мышечная боль. Если проблема в глазных мышцах, то болезненные ощущения ощущаются преимущественно при движениях глазного яблока. Однако в некоторых случаях боль является реакцией на раздражитель — например, на яркую вспышку света.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите анатомию глаза: понимание основных частей глаза, таких как роговица, хрусталик и сетчатка, поможет вам лучше осознать, как они работают вместе для формирования изображения.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте зрение: посещение офтальмолога не реже одного раза в год поможет выявить возможные проблемы на ранних стадиях и сохранить здоровье глаз.

СОВЕТ №3

Защищайте глаза от вредных факторов: носите солнцезащитные очки с UV-фильтром, чтобы защитить глаза от ультрафиолетового излучения, и используйте компьютерные очки при длительной работе за экраном.

СОВЕТ №4

Следите за питанием: включайте в свой рацион продукты, богатые витаминами A, C и E, а также омега-3 жирными кислотами, чтобы поддерживать здоровье глаз и улучшать зрение.