Из чего состоит человеческий глаз. Из чего состоят глаза человека и какие функции выполняют

Человеческий глаз является сложным парным органом, который дает возможность получать большую часть информации об окружающем мире. Глаз каждого человека обладает уникальными характеристиками, но имеет характерные особенности строения. Их знание позволяет понять, как работает зрительный анализатор.

Зрительный анализатор имеет очень сложное строение, характеризующееся сочетанием различных тканевых структур, обеспечивающих его основную функцию – зрение.

Человеческий глаз имеет шарообразную или сферическую форму, поэтому его и назвали «глазным яблоком». Глазное яблоко располагается в глазнице – костной структуре черепа, благодаря чему защищено от повреждений. Переднюю его поверхность защищают веки.

Движения глазного яблока обеспечиваются шестью наружными мышцами. Их слаженная работа обеспечивает возможность бинокулярного зрения - зрения двумя глазами. Это позволяет получать трехмерное изображение (стереокопическое зрение).

Поверхность глазного яблока постоянно увлажняется слезой, продуцируемой слезными железами. Отток слезной жидкости осуществляется через слезоотводящие пути. Слеза образует защитную пленку на поверхности глаза.

Оболочки глаза

Конъюнктива . Наружная прозрачная оболочка, выстилающая поверхность глаза и внутреннюю поверхность век. При движении глазных яблок она обеспечивает достаточное скольжение.

Фиброзная оболочка глаза . Ее большую часть составляет склера – белая оболочка, являющаяся наиболее плотной, роль которой заключается в обеспечении опорной функции, защиты. Фиброзная оболочка в передней части прозрачная, имеет вид часового стекла. Данная ее часть называется роговицей. Роговица обильно иннервирована, поэтому обладает высокой чувствительностью. Благодаря сферической форме роговица является оптической преломляющей средой. Ее прозрачность позволяет световым лучам проникать внутрь глаза. На границе склеры с роговицей находится переходная зона – лимб. Здесь располагаются стволовые клетки, обеспечивающие регенерацию наружных слоев роговицы.

Сосудистая оболочка . Обеспечивает кровоснабжение, трофику внутриглазных структур. Состоит из следующих структур:
- собственно хориоидеа – тесно контактирует с сетчаткой, склерой, выполняет трофическую и амортизационную функции;
- цилиарное тело – нейро-эндокринно-мышечный орган, участвует в аккомодации, продуцирует водянистую влагу;
- радужка – данная часть сосудистой оболочки определяет цвет глаз, в зависимости от содержания пигмента ее цвет может варьировать от бледно-голубого, зеленоватого до темно-коричневого. В самом центре радужки имеется зрачок – отверстие, ограничивающее проникновение световых лучей.
Несмотря на то, что радужка, цилиарное тело и хориоидеа относятся к единой структуре, они имеют различную иннервацию и кровоснабжение, что определяет характер многих заболеваний.

Сетчатка . Это самая внутренняя оболочка, являющаяся высокодифференцированной многослойной нервной тканью. Выстилает 2/3 задней части сосудистой оболочки. Здесь начинаются волокна зрительного нерва, по которым импульсы через сложный зрительный тракт попадают в головной мозг. Импульсы преобразуются, анализируются, воспринимаются как объективная реальность. Наиболее чувствительная тонкая часть сетчатки – макула – обеспечивает центральное зрение.

Камеры глаза

Между роговицей радужкой находится пространство – передняя камера глаза. Между периферической частью роговицы и радужки расположен угол передней камеры. Здесь расположена сложная дренажная система, обеспечивающая отток внутриглазной жидкости. За радужкой расположен хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы. Хрусталик фиксирован к цилиарному телу при помощи множества тонких связок. Между задней поверхностью цилиарного тела и радужки, а также передней поверхностью хрусталика расположена задняя камера глаза. Позади хрусталика находится стекловидное тело, заполняющее полость глазного яблока, поддерживающее его тургор.

Камеры глаза заполнены водянистой влагой – внутриглазной бесцветной жидкостью, омывающей внутренние глазные структуры, питающей роговицу, хрусталик, которые не имеют собственного кровоснабжения.

Оптическая система глаза

Человеческий глаз является сложной оптической системой, обеспечивающей возможность зрения. Данная система имеет важные оптические структуры. Восприятие объектов внешнего мира обеспечивается функционированием светопроводящих и воспринимающих структур. Именно от состояния пропускающих, преломляющих, воспринимающих структур зависит четкость зрения.

• Роговица. Имея форму выпуклого часового стекла, роговица больше всего влияет на преломление световых лучей. Преломленные лучи далее проходят через зрачок, являющийся своеобразной диафрагмой. Зрачок регулирует количество попадающих в глаз лучей. Преломляющими средами являются передняя и задняя поверхность роговицы.
• Хрусталик. Поверхности хрусталика преломляют лучи света, которые далее попадают на световоспринимающий отдел – сетчатку.
• Преломляющими свойствами также обладают водянистая влага, стекловидное тело. Их прозрачность, отсутствие крови, помутнений определяет качество зрения.

Прошедшие через светопреломляющие среды световые лучи попадают на воспринимающий отдел – сетчатку. Здесь формируется реальное уменьшенное перевернутое изображение.

Далее по волокнам зрительного нерва импульсы попадают в головной мозг - затылочные доли. Здесь происходит окончательный анализ информации, и человек видит реальное изображение.Такая сложная структура органа зрения обеспечивает возможность четкого восприятия информации об окружающем мире.

Преломляя лучи. Хрусталик обладает способностью изменять кривизну, при этом он выступает в качестве автофокуса, который позволяет очень быстро перестроиться с ближних предметов на дальние. Сетчатка аналогично фотопленке или матрице цифрового фотоаппарата запечатляет полученные данные, которые затем передаются в центральные структуры головного мозга для дальнейшего анализа.

Сложное анатомическое строение глаза является очень тонким механизмом и подвержено различным внешним воздействиям и патологиям, которые возникают на фоне нарушенного обмена веществ или заболеваний других систем организма.

Глаз человека – парный орган, строение которого очень сложное. Благодаря работе этого органа, человек получает большую часть (около 90%) информации о внешнем мире. Несмотря на тонкое и сложное строение, глаз удивительно красив и индивидуален. Однако имеются и общие черты в его строении, которые важны для выполнения основных функций оптической системы. В процессе эволюционного развития в глазе произошли существенные изменения и в результате ткани различного происхождения (нервы, соединительная ткань, сосуды, пигментные клетки и т.д.) нашли свое место в этом уникальном органе.

Видео о строении глаза человека

По форме глаз похож на сферу или шар, поэтому этот орган называют еще глазным яблоком. Структура его довольно нежная, в связи с чем природой запрограммировано внутрикостное расположении глаза. Полость надежно защищает глаз от внешних физических воздействий. Спереди глазное яблоко прикрыто (верхним и нижним). Чтобы обеспечить подвижность глаза, имеются несколько парных мышц, которые работают точно и слажено для обеспечения бинокулярного зрения.

Чтобы поверхность глаза все время была влажной, постоянно выделяется жидкость, которая формирует тончайшую пленку на поверхности роговицы. Избыток оттекает в слезоотводящие пути.

Конъюнктива является самой наружной оболочкой. Помимо самого глазного яблока, она покрывает внутреннюю поверхность век.

За счет пигмента радужной оболочки у людей разный цвет глаз. Количество пигмента определяет цвет радужки, который может быть бледно-голубым или же темно-коричневым. В центральной зоне радужки имеется отверстие, которое называется зрачком. Сквозь него лучи света проникают внутрь глазного яблока и попадают на сетчатку. Интересно, что иннервируются и кровоснабжаются радужка и собственно хориоидея из разных источников. Это отражается на многих патологических процессах, происходящих внутри глаза.

Между роговицей и радужной оболочкой располагается пространство, имеющее название передней камеры. Угол, образованный сферической роговицей и радужкой называется углом передней . В этой области располагается венозная дренажная система, которая обеспечивает отток избытка внутриглазной жидкости. Непосредственно к радужке сзади примыкает хрусталик, а далее – . Хрусталик – двояковыпуклая линза, подвешенная на множестве связок, которые прикрепляются к отросткам цилиарного тела.

За радужкой и перед хрусталиком располагается задняя камера глаза. Обе камеры наполнены внутриглазной жидкостью (водянистой влагой), которая циркулирует и обновляется в непрерывном режиме. За счет этого к хрусталику, роговице и некоторым другим структурам доставляются питательные вещества и кислород.

В самом центре глазного яблока располагается стекловидное тело, которое заполнено прозрачным желеобразным веществом и занимает большую часть глаза. Основная его функция – поддержать внутренний тонус, также оно преломляет лучи.

Функция глаза – оптическая. В этой системе выделяют несколько важных структур: хрусталик, роговица и сетчатка. Именно эти три составляющих в основном отвечают за передачу внешней информации.

Роговица имеет наибольшую преломляющую способность. Она пропускает лучи, которые далее проходят через зрачок, выполняющий роль диафрагмы. Основная функция зрачка – регулировать количество световых лучей, которые проникли в глаз. Этот показатель определяется фокусным расстоянием и позволяет получить отчетливое изображение достаточной степени освещенности.
Хрусталик также обладает преломляющей и пропускающей способностью. Он отвечает за фокусировку лучей на сетчатке, играющей роль фотопленки или матрицы.

Внутриглазная жидкость и стекловидное тело обладают небольшой преломляющей, но достаточной пропускающей способностью. Если в их структуре выявляются помутнения или дополнительные включения, то качество зрения значительно падает.

После того, как свет проходит сквозь все прозрачные структуры глаза, на сетчатой оболочке должно сформироваться четкое перевернутое изображение в уменьшенном варианте.
Окончательное преобразование внешней информации происходит в центральных структурах головного мозга (кора затылочных областей).

Глаз устроен очень сложно, в связи с чем нарушение хотя бы одного структурного звена выводит из строя тончайшую оптическую систему и отрицательно сказывается на качестве жизни.

Человеческий глаз часто приводят в качестве примера удивительной природной инженерии - но судя по тому, что это один из 40 вариантов устройств, которые появлялись в процессе эволюции у разных организмов, нам стоит поумерить свой антропоцентризм и признать, что по строению человеческий глаз не является чем-то совершенным.

Рассказ про глаз учше всего начать с фотона. Квант электромагнитного излучения неспешно влетает строго в глаз ничего не подозревающего прохожего, который жмурится от неожиданного блика с чьих-то часов.

Первая деталь оптической системы глаза - это роговица. Она меняет направление движения света. Это возможно благодаря такому свойству света, как преломление, ответственного в том числе за радугу. Скорость света постоянна в вакууме - 300 000 000 м/с. Но при переходе из одной среды в другую (в данном случае из воздуха в глаз) свет меняет свою скорость и направление движения. У воздуха коэффициент преломления равен 1,000293, у роговицы - 1,376. Это значит, что луч света в роговице замедляет свое движение в 1,376 раз и отклоняется ближе к центру глаза.

Любимый способ раскалывать партизан - светить им яркой лампой в лицо. Это больно по двум причинам. Яркий свет - это мощное электромагнитное излучение: триллионы фотонов атакуют сетчатку, и ее нервные окончания вынуждены передавать бешеное количество сигналов в мозг. От перенапряжения нервы, как провода, перегорают. При этом мышцы радужки вынуждены сжиматься так сильно, как только могут, отчаянно пытаясь закрыть зрачок и защитить сетчатку.

И подлетает к зрачку. С ним все просто - это отверстие в радужной оболочке. За счет круговых и радиальных мышц радужная оболочка может соответственно сужать и расширять зрачок, регулируя количество света, проникающего в глаз, как диафрагма в фотоаппарате. Диаметр зрачка человека может меняться от 1 до 8 мм в зависимости от освещенности.

Пролетев сквозь зрачок, фотон попадает на хрусталик - вторую линзу, ответственную за его траекторию. Хрусталик преломляет свет слабее, чем роговица, зато он подвижен. Хрусталик висит на цилинарных мышцах, которые меняют его кривизну, тем самым позволяя нам фокусироваться на предметах на разном расстоянии от нас.

Именно с фокусом связаны нарушения зрения. Самые распространенные - близорукость и дальнозоркость. Изображение в обоих случаях фокусируется не на сетчатке, как должно, а перед ней (близорукость), или за ней (дальнозоркость). Виноват в этом глаз, который меняет форму с круглой на овальную, и тогда сетчатка удаляется от хрусталика или приближется к нему.

После хрусталика фотон пролетает сквозь стекловидное тело (прозрачный студень - 2/3 объема всего глаза, на 99% - вода) прямиком на сетчатку. Здесь регистрируются фотоны, и сообщения о прибытии отправляются по нервам в мозг.

Сетчатка устлана клетками-фоторецепторами: когда света нет, они вырабатывают специальные вещества - нейротрансмиттеры, но как только в них попадает фотон, клетки-фоторецепторы перестают их вырабатывать - и это сигнал для мозга. Есть два типа этих клеток: палочки, которые более чувствительны к свету, и колбочки, которые лучше различают движение. Палочек у нас около ста миллионов и еще 6-7 миллионов колбочек, итого больше ста миллионов светочувствительных элементов - это больше 100 мегапикселей, что никакому «хасселю» не снилось.

Слепое пятно - точка прорыва, где совсем нет светочувствительных клеток. Оно довольно большое - 1-2 мм в диаметре. К счастью, у нас бинокулярное зрение и есть мозг, который совмещает две картинки c пятнами в одну нормальную.

На моменте передачи сигнала в человеческом глазу возникает проблема с логикой. Подводный, не особо нуждающийся в зрении житель осьминог в этом смысле гораздо последовательней. У осьминогов фотон сначала врезается в слой колбочек и палочек на сетчатке, сразу за которым ждет слой нейронов и передает сигнал в мозг. У человека свет сперва продирается сквозь слои нейронов - и только потом ударяется в фоторецепторы. Из-за этого в глазу есть первое пятно - слепое.

Второе пятно - желтое, это центральная область сетчатки прямо напротив зрачка, чуть выше зрительного нерва. Этим местом глаз видит лучше всего: концентрация светочувствительных клеток здесь сильно увеличена, поэтому наше зрение по центру визуального поля значительно острее периферийного.

Изображение на сетчатке перевернуто. Мозг умеет правильно интерпретировать картинку, и восстанавливает из перевернутого оригинальное изображение. Дети первые пару дней видят все вверх ногами, пока их мозг устанавливает свой фотошоп. Если надеть очки, переворачивающие изображение (это впервые проделали еще в 1896 году), то через пару дней наш мозг научится интерпретировать и такую перевернутую картинку правильно.

Человек видит не глазами, а посредством глаз, откуда информация передается через зрительный нерв, хиазму, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему.

Наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопичным (то есть формировать трехмерное изображение). Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв «правую часть» изображения в правую сторону головного мозга, аналогично действует левая сторона сетчатки. Затем две части изображения — правую и левую — головной мозг соединяет воедино.

Так как каждый глаз воспринимает «свою» картинку, при нарушении совместного движения правого и левого глаз может быть расстроено бинокулярное зрение. Попросту говоря, у вас начнет двоиться в глазах или вы будете одновременно видеть две совсем разные картинки.

Основные функции глаза

• оптическая система, проецирующая изображение;
• система, воспринимающая и «кодирующая» полученную информацию для головного мозга;
• «обслуживающая» система жизнеобеспечения.

Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача — «передать» правильное изображение зрительному нерву.

Роговица — прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза — склерой. См. строение роговицы.

Передняя камера глаза — это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.

Радужка — по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой — значит, в ней мало пигментных клеток, если карий — много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.

Зрачок — отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.

Хрусталик — «естественная линза» глаза. Он прозрачен, эластичен — может менять свою форму, почти мгновенно «наводя фокус», за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском . Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.

Стекловидное тело — гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка — состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т. е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

Склера — непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Сосудистая оболочка — выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Зрительный нерв — при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.

Запутанная схема, напоминающая устройство фотоаппарата, отображает строение глаза человека. Он представлен шарообразным парным органом зрения, с помощью которого мозг получает множество информации об окружающей среде. Человеческий глаз составляют три слоя: наружная оболочка глаза - склера и роговица, средний - сосудистая оболочка и хрусталик и внутренний - сетчатка. Анатомия черепа, где расположен зрительный орган человека, надежно защищает его от внешних повреждений, однако его структура очень уязвима к механическим, физическим и химическим воздействиям.

Строение глазного яблока

Структурная схема имеет наиболее сложное строение после головного мозга. Белочная оболочка представлена склерой, которая образует шарообразную форму. В ее состав входит белая фиброзная ткань. Это наружный слой. Склера соединяется с мышцами, которые обеспечивают движение глазных яблок. Спереди склеры расположена роговица, а сзади расположено прохождение зрительного нерва.

Анатомия среднего слоя представлена сосудистой оболочкой, которая включает в себя сосуды, расположенные в задней части глаз, радужную оболочку и циллиарное тело, состоящее из множества мельчайших волокон, образующих ресничный поясок. Его основная функция - поддержание хрусталика. В центре радужки находится зрачок. Его размер изменяется благодаря работе мышц, окружающих хрусталик. В зависимости от освещения зрачок может расширяться либо сужаться. Внутреннюю оболочку образует сетчатка, состоящая из фоторецепторов - палочек и колбочек.

Анатомия глазного яблока

Таблица характеризует строение и функции глаза с описанием важнейших структурных функций, которые приводят в действие все аппараты зрения, без которых человек не мог бы нормально видеть:

Компоненты глаза	Функции	Оболочка
Роговица	Преломляет лучи света, компонент оптической системы	Наружная
Склера	Белочная оболочка глаза
	Защита от прохождения слишком яркого света, травм и повреждений
	Поддержание внутриглазного давления
Радужка	Определяет цвет глаз человека	Сосудистая
	Регуляция светового потока
	Защита светочувствительных клеток
Циллиарное тело	Выработка внутриглазной жидкости
	Содержит мышечные волокна, изменяющие форму хрусталика
Хориоидея	Питание сетчатки
Зрачок	Изменение размера в зависимости от уровня освещенности	Центр радужки
	Обеспечивает возможность видеть вдалеке и вблизи.
Сетчатка	Отображение видимых предметов	Внутренняя
	Состоит из фоторецепторов-палочек и колбочек
Хрусталик	Преломление лучей света
	Фокусировка на объекте
Стекловидное тело	Прозрачная гелеобразная масса
	Отделение хрусталика от глазного дна
Веки	Защитная от повреждений перегородка	Вокруг глазного яблока
	Делятся на верхние и нижние
	Во время смыкания происходит омывание глаза слезной жидкостью и механическое очищение поверхности от попавших частиц пыли и грязи

Строение человеческого глаза отличается от всех биологических представителей Земли имеющимися белками глаз.

Оптическая система и зрение

Система глаза.

Схема устройства зрения у человека рассчитана на преломление и фокусировку света. При этом в задней глазной области появляется мельчайший световой образ видимого объекта, который далее передается в мозг в качестве нервных импульсов. Зрительный процесс имеет строгую последовательность. После попадания света в глаза, он проходит через роговицу. Преломляясь, лучи света сближаются друг с другом. Следующий регулирующий элемент зрительного описания - хрусталик. С его помощью происходит фиксация лучей света позади сетчатки, где расположены светочувствительные палочки и колбочки, они передают электрический поток в мозг по зрительному нерву.

Распознавание и построение информации происходит в зрительной коре, расположенной в затылочной части мозга. Полученная информация от правого и левого глаза смешивается, образуя единую картинку. Все изображения, получаемые сетчаткой, имеют перевернутый вид и далее корректируются мозгом.