Строение человеческого глаза и как он работает

Глаз с радужной оболочкой голубого цветаГлаз человека — очень сложная, совершенная система, позволяющая нам полноценно воспринимать окружающий мир. Именно благодаря зрению мы получаем около 90% информации. Анатомия глаза изучается разделом медицины под названием офтальмология. В этой статье мы рассмотрим строение глаза человека и разберемся в принципе его работы.

 

Но для начала нужно понять, чем человеческий орган зрения отличается от аналогичных органов других живых существ.

Многие животные не обладают способностью воспринимать мир трехмерным — трехмерное изображение достигается за счет способности нашего мозга совмещать изображения с двух глаз. Такое зрение называется стереоскопичным. Немногие из животных могут похвастаться умением различать все цвета — например, быки являются дальтониками, несмотря на популярное заблуждение о том, что им не нравится красный цвет.

Наш орган зрения имеет такие свойства не просто так — анатомия глаза формировалась миллионы лет и была идеально отшлифована процессом эволюции.

Основные структуры глаза

Глаз состоит из глазного яблока, зрительного нерва, век, слезного аппарата и глазных мышц. Давайте рассмотрим их по отдельности:

Анатомия глаза

 

Глазное яблоко

Глазное яблокоСтроение глазного яблока очень сложное. Этот орган имеет шарообразную форму и массу примерно 7-8 г. Месторасположением глазного яблока являются орбиты (глазницы), где оно может вращаться при помощи глазных мышц. Мы можем видеть только переднюю часть глазного яблока, в которую входят склера (мы видим ее как белки глаз) и роговица (выпуклая, прозрачная часть глазного яблока, граничащая со склерой). Склера и роговица составляют внешнее строение глаза. Вся поверхность глазного яблока кроме роговицы покрыта специальной оболочкой — конъюнктивой. Роговица тоже имеет свой защитный слой в виде многослойного эпителия. Они формируют наружные оболочки глазного яблока, которые защищают его от повреждений и обуславливают его форму.

За склерой и роговицей размещается сосудистая оболочка, обеспечивающая обмен веществ внутри глаза. Структура этой оболочки состоит из радужки (которая и обуславливает цвет глаз), ресничного (цилиарного) тела и непосредственно сосудов. В центре радужки располагается зрачок, через который свет попадает на сетчатку. Благодаря вспомогательным мышцам, находящимся внутри радужки, ее размер может изменятся. Это происходит благодаря тому, что осуществляется иннервация размещенных в радужке нервов.

И наконец, внутренняя оболочка, на которой лежит основная оптическая функция. Она состоит из сетчатки, которая представляет собой нервную ткань, выстеленную на сосудистую сетку. Здесь берет свое начало зрительный нерв, без которого наш орган зрения не смог бы передать полученную информацию в мозг.

Зрительный нерв

Зрительная системаСложная система черепно-мозговых нервов включает в себя и зрительный нерв. Зрительный нерв не похож на остальные черепно-мозговые нервы, так как представляет собой скорее часть белого вещества мозга, вынесенную за его пределы. Зрительный нерв и сетчатка соединены посредством ганглиозных клеток сетчатки и диска зрительного нерва. Иннервация сетчатки передает нервный импульс на зрительный нерв и далее в мозг. Зрительный нерв «оплетает» ретинальная артерия, которая отвечает за подачу крови к сетчатке.

 

Глазные мышцы

Это мышцы, которые участвуют в движении глаза и находятся внутри орбиты (глазницы). Всего у человека насчитывается шесть глазодвигательных мышц, которые вместе со зрительным нервом начинаются в фиброзном кольце Зинна. Иннервация глазодвигательного нерва приводит к сокращению глазодвигательных мышц, за счет чего человек может переводить взгляд с одного предмета на другой.

Мышцы глаз

Слезный аппарат

Схема слезного аппарата довольно проста:

Иннервация нервов (симпатическая нервная система) приводит в действие слезные железы, из которых слезы подаются в специальные протоки к поверхности глаза. «Отработанные» слезы стекают в уголки глаз, где скапливаются в так называемом слезном озере, откуда потом дренажируются за пределы орбиты в полость носа при помощи слезного канала.

 

Схема слезного аппарата человека

Веки

Веки обеспечивают равномерное распределение жидкости, поступающей из слезного аппарата, по поверхности глаза, а также ее очищению и регулировке внутриглазного давления. Веки могут полностью покрыть орбиты, закрывая глазную щель.

Это строение глаза человека. А как же работает вся эта система? Давайте рассмотрим процесс зрения.

Процесс зрения

Процесс зрения можно сравнить с принципом работы фотоаппарата. Когда свет попадает в наш глаз, он преломляется и фокусируется на сетчатке при помощи роговицы, хрусталика и зрачка, которые в этот момент работают как объектив.

Оптическая система глаза

Фокусировка осуществляется при помощи аккомодационного аппарата. Без этого важного механизма устройство глаза было бы невозможным, хотя принцип его работы очень прост — за счет сокращения так называемой цилиарной мышцы изменяется кривизна хрусталика.

Патология в работе аккомодационного аппарата может привести к развитию близорукости или дальнозоркости.

Итак, сфокусированный свет попадает на сетчатку, а именно — на особые светочувствительные рецепторы, которые называются палочками и колбочками. В этих рецепторах происходят фотохимические процессы, благодаря которым обеспечивается цветное зрение.

Заболевания и патологии

Человеческий орган зрения — сложная оптическая система. Малейшее нарушение в ее работе может привести к ухудшению зрения или даже полной его утрате. Давайте рассмотрим самые распространенные патологии глаза и их причины.

Близорукость и дальнозоркость

Появление этих заболеваний обусловлено нарушением работы аккомодационного аппарата, вследствие изменения формы глазного яблока (например, увеличения его длины) или нарушения работы цилиарной мышцы. Свет попадает на сетчатку неправильно как следствие — изображение получается нечетким.

Фокус при близорукости и дальнозоркости

Катаракта

Эта патология проявляется в помутнении хрусталика. Физиология этой болезни заключается в денатурации белков, из которых состоит хрусталик. Происходить это может по разным причинам — травмы, радиация, сахарный диабет и т.д.

Катаракта

Заболевания сетчатки

Могут носить как инфекционный, так и неинфекционный характер: ретинит, ретинопатия, отслоение сетчатки, дистрофия сетчатки и т.д.

Неврит зрительного нерва

Это воспаление зрительного нерва, которое чаще всего возникает как осложнение гриппа или ангины, заболевания орбиты и травмы. При своевременном лечении протекает благополучно, без ухудшения зрения.

Кератоконус

Это деформация роговицы, при которой она принимает форму конуса. Эта патология встречается примерно у одного человека на тысячу.

Склерит

Опасное заболевание, воспалительное поражение склеры, в частности, ее глубоких слоев. (Картинка 5)

Несмотря на опасность для зрения, современная офтальмология уже открыла методы лечения и коррекции данных заболеваний, которые при своевременном применении дают вполне благоприятный прогноз.