Одна из самых интересных тем в биологии, в частности, в анатомии человека – это структура глаз. С древних пор именно с глазами связано множество поверий, легенд и мифов. Немало есть и поговорок, из которых самая известная: «Глаза – зеркало души». Но что же такое глаз на самом деле? Что могут рассказать о нем ученые? Офтальмологи и биологи, анатомы, с давних времен увлеченные человеческой системой зрения, выяснили, что глаз, несмотря на свой небольшой размер, имеет очень сложное устройство. Какое – читайте дальше.
Зрение – это непросто
Глазной аппарат в анатомии называют стереоскопическим. В человеческом теле он ответственен за то, чтобы информация воспринималась корректно, правильно, без искажений. Благодаря зрению данные обрабатываются, а затем передаются в мозг.
Данные об объекте справа в головной мозг передаются через элемент сетчатки, расположенный справа. В этом процессе задействован и зрительный нерв. А вот то, что находится слева, воспринимает и изучает левая часть сетчатки. Головной мозг человека устроен таким образом, что совмещает без искажений полученную информацию, формируя тем самым целостную картину мира вокруг смотрящего.
Структура глаз обеспечивает бинокулярность зрения. Глаза формируют очень сложную в своем устройстве систему. Именно за счет нее человек в силах воспринимать, обрабатывать данные, получаемые из внешнего мира. Одно из базовых понятий для этой системы – электромагнитное излучение. На нем базируется человеческое зрение.
Как это устроено?
Если изучить схему человеческого глаза, можно заметить, что орган в целом подобен шару. Именно это послужило причиной наименования его «яблоком». Структура глаз – это внутренность и три последовательных наружных слоя:
- наружный;
- сосудистый;
- сетчатка.
Оболочки глаза
Итак, снаружи какая структура глаза? Самая верхняя часть носит название «роговица». Это ткань, которую можно сравнить с окном, открывающим вид на окружающий мир. Именно через роговицу в зрительную систему попадает свет. Поскольку роговица выпуклая, она способна не только пропустить лучи света, но преломить их. Прочая часть глаза снаружи называется «склера». Она является непреодолимой преградой для света. Визуально склера похожа на отварное яйцо.
Следующая часть, включенная в так называемые светочувствительные структуры глаза, называется сосудистой оболочкой. Как уже следует из названия, она сформирована сосудами, по которым через кровь к тканям поступают кислород и другие необходимые компоненты и вещества. Оболочка имеет несколько составных частей:
- радужка;
- цилиарное тело;
- хориоидея.
Так сложилось, что люди обращают внимание на цвет глаз собеседника. То, каким он будет, определяет оптическая структура глаза, а именно радужка: в ней происходит накопление конкретного пигмента. Поскольку роговица позволяет увидеть радужку другого человека, можно определить, какого цвета глаза встретившегося вам человека.
Зрачок расположен точно по центру радужки. Он имеет круглую форму, а размеры меняет, ориентируясь на уровень освещения. Кроме того, на расширенность зрачка влияют различные факторы (например, прием медикаментов).
Продвигаясь вглубь
Если посмотреть за радужку, можно увидеть переднюю камеру. Именно тут находятся механизмы, благодаря которым продуцируется внутриглазная жидкость. Это вещество циркулирует в глазу, омывая его компоненты. В уголке камеры есть предусмотренная природой дренажная система, через которую жидкость оттекает от глаза. А в глубине цилиарного тела можно обнаружить аккомодационную мышцу. Благодаря ее функционированию меняется форма хрусталика.
Еще глубже расположена хориоидея. Структура глаза человека предполагает наличие у сосудистой оболочки задней части, и именно она носит это красивое и звучное название. Хориоидея находится в постоянном контакте с сетчаткой, что необходимо для корректного питания тканей.
Третья оболочка
Поскольку выше было упомянуто, что структура глаз предполагает три оболочки, необходимо рассказать о сетчатке. Как следует из ее наименования, это оболочка сетчатая. Сформирована она нервными клетками. Ткань выстилает глаз по внутренней поверхности и гарантирует качественное зрение, если здорова.
Структура сетчатки глаза такова, что сюда проецируется изображение, получаемое из внешнего мира. Но разные участки ткани функционируют по-разному. Максимальная способность видеть обеспечена макулой, то есть центром. Обусловлено это высокой плотностью размещения зрительных колбочек. Данные, получаемые сетчаткой, передаются в специальный нерв, по которому поступают в мозг, где оперативно обрабатываются.
А что внутри?
Какова структура глаза человека, если заглянуть под все три оболочки? Здесь можно найти две камеры:
- переднюю;
- заднюю.
Обе они наполнены специальной жидкостью. Кроме того, тут же находятся:
- хрусталик;
- стекловидное тело.
Первый по своей форме напоминает линзу, выпуклую с обеих сторон. Он способен преломлять световой поток и пропускать его. Благодаря работе хрусталика становится возможным сфокусировать изображение на сетчатой нервной ткани. А вот стекловидное тело больше всего походит на желе. Его главная задача – предупредить соприкосновение глазного дна и хрусталика.
Фиброзная и конъюнктивная оболочки
Изучая расположение структуры глаза, начинают с конъюнктивы. Она представляет собой прозрачную ткань снаружи глаза. Именно ею покрыты веки изнутри. Благодаря конъюнктиве глазные яблоки могут корректно скользить без повреждений.
Говоря о том, каковы функции структур глаза, нельзя упустить из виду и фиброзную оболочку. Частично она создана из склеры и имеет высокую плотность, что гарантирует защиту хрупкого внутреннего содержимого. Эта ткань опорная, но спереди прозрачна и подобна стеклу на часах. Этот сегмент фиброзной оболочки принято именовать роговицей.
Прозрачная часть оболочки богата на нервные клетки, что гарантирует проводимость информации. В том месте, где склера переходит в роговицу, выделяют лимб. Под этим термином принято понимать зону концентрации стволовых клеток. Благодаря им наружная часть глаза может своевременно регенерировать.
Глазные камеры
Передняя камера находится меж радужкой и роговицей, в частности, ее угол, тут же и упомянутая выше дренажная система. Разбирая расположение оболочек и структур глаза, немногим дальше вглубь можно увидеть хрусталик. Чтобы он не смещался из анатомически верного положения, природой предусмотрены тонкие связки. Они крепят орган к цилиарному телу.
Передняя и задняя камеры полны влагой, не имеющей цвета. Эта жидкость питает хрусталик, поставляет необходимые для функционирования роговицы питательные компоненты. Это важно, поскольку эти элементы системы человеческого зрения не имеют собственного кровоснабжения.
Оптика – сложная структура
Человеческое зрение обеспечено тем, что присутствуют преломляющие структуры глаза. Именно за счет сложной оптики зрительной системы можно воспринимать данные из окружающей среды. Корректным будет восприятие пространства вокруг себя, если у человека нормально функционируют все органы и ткани:
- вспомогательные структуры глаза;
- светопроводящие;
- воспринимающие.
При корректной работе можно не сомневаться в четкости зрения.
Ключевые элементы оптической системы:
- роговица;
- хрусталик.
Обратите внимание, что светопреломляющие структуры глаза включают в себя и стекловидное тело и влагу, содержащуюся в камерах глаза. Поэтому зрение будет хорошим, только если они:
- прозрачны;
- не содержат крови;
- не имеют помутнений.
Только когда лучи света проходят через эту систему, они оказываются на сетчатке, где происходит формирование изображения окружающего пространства. Помните, что оно проявляется:
- перевернутым;
- уменьшенным.
При этом формируются нервные импульсы, которые поступают в нерв и по нему передаются головному мозгу. Нейроны анализируют полученную информацию, благодаря чему человек получает детальное представление о том, что его окружает.
Роговица – это сложный элемент глазной системы
К светочувствительным структурам глаза относятся разные элементы, не последнее место по важности среди которых занимает роговица. Ее формируют пять видов тканей:
- эпителий спереди;
- пластинка Рейхерта;
- строма;
- десцеметова ткань;
- эндотелий.
Несмотря на пять компонующих, в толщину роговица всего лишь около миллиметра. Обратите внимание: хотя светопреломляющие структуры глаза относительно велики, роговица – это всего лишь пятая часть фиброзной оболочки, то есть представляет собой крошечный элемент сложного комплекса.
По вертикали роговица около 11 мм, а в ширину – всего на миллиметр больше. Специфика строения органа обеспечивает его прозрачность: клетки, формирующие ткань, выстроены по строго структурированной схеме. Еще один инструмент, использованный природой при создании роговицы – исключение кровеносных сосудов. А вот нервных окончаний тут очень много. К светопреломляющим структурам глаза относятся несколько тканей, но именно этому органу свойственна высокая преломляющая сила, и он является одним из главных.
Цилиарное тело
К светочувствительным структурам глаза относятся еще и компоненты, составляющие собой ресничное тело. Оно входит в состав сосудистой оболочки, представляя собой ее среднюю часть, несколько большую в толщину, нежели другие элементы. Визуально ресничное тело подобно циркулярному валику. Условно ученые разделяют его на два элемента:
- сосудистый, то есть сформированный сосудами;
- мышечный, созданный цилиарной мышцей.
Первый компонент объединяет в себе порядка 70 тонких отростков, способных продуцировать жидкость, обеспечивающую питание и очищение глазной структуры. Отсюда же идут цинновы связки, благодаря которым хрусталик прочно закреплен на полагающемся ему месте.
Сетчатка как один из ключевых элементов зрительной системы
Эта ткань в анатомии классифицируется как элемент зрительного анализатора. Его ключевая особенность – способность преобразования световых импульсов в нервные, которые затем обрабатываются человеческим организмом.
В составе сетчатки присутствуют шесть слоев:
- Пигментный (он же – наружный). Этот элемент способен поглощать свет, благодаря чему явление рассеивания внутри глаза существенно сокращается.
- Отростки клеток. Ученые называют их колбами и палочками. В отростках формируются родопсин и йодопсин.
- Глазное дно. Это активный элемент зрительной системы. При обследовании глаза именно его видит офтальмолог.
- Сосудистый слой.
- Диск нерва, обозначающий ту точку, где нерв покидает глаз.
- Желтое пятно, под которым принято понимать тот участок тканей, где наиболее велика плотность колбочек, обеспечивающих возможность цветного видения окружающего пространства.
А что за жидкость?
Выше уже не раз была упомянута обязательная для нормального функционирования глаза внутриглазная жидкость, заполняющая камеры. Визуально и по своей структуре она больше всего походит на чистую воду. А вот по составу глазная жидкость подобна плазме крови. Она обеспечивает корректное питание.
А как глаз защищен?
Рассматривая столь нежную и хрупкую структуру, нельзя обойти вниманием защитные механизмы, предусмотренные природой. Самый верхний уровень защиты – глазница. Она представляет собой костное вместилище. Если изучить глазницу визуально, станет ясно, что она сходна с пирамидой с четырьмя гранями, но словно бы усеченной. Вершина пирамиды смотрит в череп. Угол наклона – 45 градусов. В глубину человеческая глазница бывает от 4 до 5 см.
Обратите внимание: глазница действительно больше глазного яблока. Это необходимо, чтобы сюда же вмещалось и жировое тело, а также нерв и мышцы, сосудистая система, обеспечивающая корректное функционирование глаза.
Веки – это тоже составляющая структуры глаза
В нормальном здоровом человеческом организме каждый глаз защищен двумя веками:
- нижним;
- верхним.
Они помогают уберечь хрупкую систему от попадания предметов извне. Смыкание век происходит неосознанно, реакция мгновенна не только при серьезной опасности, но даже при дуновении ветра. Веки защищают глаз при касании.
Мигательные движения помогают очистить роговицу от компонентов пыли. Благодаря им равномерно распространяется слезная жидкость. Также веки оснащены ресницами, растущими на краешках. В наше время они стали важным элементом представлений о человеческой красоте, но природой задуманы в первую очередь для защиты зрительной системы. Благодаря ресничкам глаз убережен от пыли и мелкого мусора, который мог бы повредить тонкие ткани.
Человеческие веки – это довольно тонкий слой кожи, формирующий складки. Под эпителием располагается мышечный слой:
- круговая, обеспечивающая смыкание;
- поднимающая веко сверху.
А вот внутренняя сторона, как уже упоминалось, выстлана конъюнктивой.
Как образуются слезы?
Со слезами в человеческой культуре связано много примет, традиций, даже образов мышления. Классическое представление, сложившееся за долгие века: «Суровые мужчины не плачут», «Плакать позорно!». Правда ли слезы – это лишь показатель психической слабости человека? Природа, создавая слезный аппарат, стремилась к обеспечению защиты и корректного функционирования зрительной системы, поэтому на самом деле даже мужчины могут позволить себе плакать, тем самым очищая и защищая свои глаза.
Слезы представляют собой такие прозрачные капли специфической жидкости, которым свойственна слабая щелочность. Состав слезы очень сложен, но ключевой компонент – чистая вода. Нормальное выделение в сутки – порядка миллилитра. Слезы защищают глаза и помогают питать ткани, а также лучше видеть.
Слезный аппарат включает в себя:
- железу, вырабатывающую слезы;
- точки слез;
- каналы;
- мешок;
- проток.
Железа находится в глазнице, в верхней части ее стенки, снаружи. Именно тут формируются слезинки, которые затем попадают в предназначенные для этого каналы, а оттуда – на глазную поверхность. Излишки влаги перемещаются вниз, где для этого предусмотрен конъюнктивальный свод.
Слезных точек существует две: сверху и снизу. Обе они – во внутреннем уголке, на ребрах век. Через них слезинки по каналам проходят в мешочек, близкий к крылу носа, затем – непосредственно в нос.
Сколько в глазной системе мышц?
Если изучить мышечный аппарат, станет ясно, что в человеческом глазу функционируют шесть мышц. Они делятся на следующие группы:
- косые;
- прямые.
Первые подразделяются на:
- нижнюю;
- верхнюю.
Прямые – это оставшиеся четыре, которые науке известны под наименованиями:
- нижняя;
- верхняя;
- центральная;
- латеральная.
Кроме того, глазная система включает уже упомянутые выше механизмы подъема верхнего века и зажмуривания.
Болезни, связанные с нарушением структуры глаз
Так получается, что от глазных заболеваний люди страдают в самом разном возрасте. Проблемы с глазами преследуют людей вне зависимости от их социального положения, достатка, условий проживания, национальности. Впрочем, в некоторых случаях речь может идти о предрасположенности, связанной с генетикой, экологией или другими факторами. Обычно глазные нарушения спровоцированы:
- неправильным расположением того или иного элемента структуры;
- дефектом части глаза.
Различают болезни:
- провоцирующие снижение остроты;
- патологические функциональные нарушения.
Из первой группы нередко встречаются:
- близорукость;
- дальнозоркость;
- астигматизм.
Вторая группа включает в себя:
- глаукому;
- катаракту;
- косоглазие;
- анофтальм;
- отслоение сетчатки;
- миодезопсию.
Чаще всего встречаются в последнее время близорукость и дальнозоркость. В первом случае глазному яблоку характерна длина, превышающая норму. Из-за такой деформации свет фокусируется, не достигая сетчатки. Из-за этого человек теряет способность четко видеть окружающий его мир, особенно предметы в удалении. Обычно прописывают очки с отрицательными диоптриями.
Для дальнозоркости характерна обратная картина. Причина нарушения в том, что хрусталик становится неэластичным либо глазное яблоко уменьшается в длину. Аккомодация ослабевает, лучи фокусируются уже за сетчаткой, и человек не может различить четко те предметы, которые находятся поблизости. В этом случае выписывают очки с положительными диоптриями.
Обратите внимание: очки должны быть выписаны только офтальмологом, недопустимо назначать себе линзы или стекла самостоятельно. При подборе происходит обмер глаз, вычисление расстояния между зрачками и тщательная проверка глазного дна, а также выявление масштаба нарушений. При анализе всех полученных данных доктор рекомендует выбрать те или иные стекла, а также может посоветовать сделать операцию или другим образом откорректировать зрение.
А вот астигматизм встречается значительно реже. При этом нарушении мозг не может получить корректную информацию об окружающем пространстве из-за дефекта хрусталика, роговицы, приводящего к тому, что глазная оболочка теряет форму сферы.
