Как соответствует строение глаза выполняемым им функциям. Особенности внешнего и внутреннего строения глаза человека. Орган — зрение

Глаза являются сложным по строению органом, так как в них сосредоточены различные рабочие системы, выполняющие множество функций, направленных на сбор информации и ее преобразование.

Зрительная система в целом, включающая глаза и все их биологические составляющие, включает более 2 млн составных единиц, в число которых входят сетчатка, хрусталик, роговица, важное место занимают нервы, капилляры и сосуды, радужка, макула и зрительный нерв.

Человеку обязательно необходимо знать, как проводить профилактику заболеваний, связанных с офтальмологией, чтобы сохранять остроту зрения на протяжении всей жизни.

Строение глаза человека: фото/схема/рисунок с описанием

Для того чтобы понять, что же представляет собой глаз человека, лучше всего сравнить орган с фотоаппаратом. Анатомическое строение представлено:

1. Зрачком;
2. Роговицей (без цвета, прозрачная часть глаза);
3. Радужкой (она определяет визуальный цвет глаз);
4. Хрусталиком (отвечает за остроту зрения);
5. Цилиарным телом;
6. Сетчаткой.

Также обеспечить зрение помогают такие структуры глазного аппарата, как:

1. Сосудистая оболочка;
2. Нерв зрительный;
3. Снабжение кровью производится при помощи нервов и капилляров;
4. Двигательные функции проводятся глазными мышцами;
5. Склера;
6. Стекловидное тело (основная защитная система).

Соответственно, в качестве «объектива» выступают такие элементы, как роговица, хрусталик и зрачок. Попадающий на них свет или солнечные лучи преломляются, затем фокусируются на сетчатке.

Хрусталик является «автофокусом», так как основной его функцией является изменение кривизны, благодаря чему острота зрения сохраняется на показателях нормы – глаза способны хорошо видеть окружающие предметы на разном расстоянии.

В качестве своеобразной «фотопленки» работает сетчатка. На ней остается увиденное изображение, которое затем в виде сигналов, передается с помощью зрительного нерва в головной мозг, где происходит обработка и анализ.

Знать общие черты строения человеческого глаза необходимо для понимания принципов работы, способов профилактики и терапии заболеваний. Не секрет, что организм человека и каждый его орган постоянно совершенствуется, именно поэтому глазам в эволюционном плане удалось достичь сложного строения.

Благодаря чему в нем тесно взаимосвязаны различные по биологии структуры - сосуды, капилляры и нервы, пигментные клетки, также в строении глаза принимает активное участие соединительная ткань. Все эти элементы помогают слаженной работе органа зрения.

Анатомия строения глаза: основные структуры

Глазное яблоко или непосредственно человеческий глаз, имеет круглую форму. Располагается оно в углублении черепа, называемом глазницей. Это необходимо, потому что глаз – нежная структура, которую очень легко повредить.

Защитную функцию выполняют верхнее и нижнее веки. Визуальное движение глаз обеспечивается наружными мышцами, которые называются глазодвигательными.

Глаза нуждаются в постоянном увлажнении – это функцию выполняют слезные железы. Образуемая ими пленка дополнительно защищает глаза. Железы также обеспечивают отток слез.

Еще одной структурой, относящейся к строению глаз и обеспечивающих их прямую функцию, является наружная оболочка – конъюнктива. Она располагается также на внутренней поверхности верхнего и нижнего века, является тонкой и прозрачной. Функция – скольжение во время движения глаз и моргания.

Анатомическое строение глаза человека таково, что имеет еще одну немаловажную для органа зрения оболочку – склерную. Она располагается на передней поверхности, практически по центру органа зрения (глазного яблока). Цвет этого образования полностью прозрачный, строение - выпуклое.

Непосредственно прозрачная часть носит название роговица. Именно она обладает повышенной чувствительностью к различного рода раздражителям. Происходит это благодаря наличию в роговице множества нервных окончаний. Отсутствие пигментации (прозрачность) дает возможность свету проникать внутрь.

Следующая глазная оболочка, формирующая этот важный орган – сосудистая. Кроме обеспечения глаз необходимым количеством крови, этот элемент отвечает также и за регулирование тонуса. Располагается структура изнутри склеры, выстилая ее.

У каждого человека глаза имеют определенный цвет. За этот признак отвечает структура, называемая радужкой. Различия в оттенках создаются благодаря содержанию пигмента в самом первом (наружном) слое.

Именно поэтому цвет глаз неодинаков у разных людей. Зрачок – отверстие в центре радужки. Через него свет проникает непосредственно внутрь каждого глаза.

Сетчатка, несмотря на то, что является самой тонкой структурой, для качества и остроты зрения является самой важной структурой. По своей сути сетчатка является нервной тканью, состоящей из нескольких слоев.

Основной зрительный нерв образуется именно из этого элемента. Именно поэтому острота зрения, наличие различных дефектов в виде дальнозоркости или близорукости определяется состоянием сетчатки.

Стекловидным телом принято называть полости глаза. Она является прозрачной, мягкой, почти желеобразной по ощущениям. Основной функцией образования является поддержание и фиксация сетчатки в необходимом для ее работы положении.

Оптическая система глаза

Глаза – одни из самых анатомически сложных органов. Они являются «окном», через которое человек видит все, что окружает его. Эту функцию позволяет выполнять оптическая система, состоящая из нескольких сложных, взаимосвязанных между собой структур. В состав «глазной оптики» включены:

1. Хрусталик;

Соответственно, выполняемые ими зрительные функции – пропуск света, его преломление, восприятие. Важно помнить, что степень прозрачности зависит от состояния всех этих элементов, поэтому, например, при повреждении хрусталика человек начинает видеть картинку нечетко, будто в дымке.

Основной элемент преломления – роговица. Световой поток попадает сначала на нее, и только затем поступает в зрачок. Он, в свою очередь, является диафрагмой, на которой свет дополнительно преломляется, фокусируется. В результате глаз получает изображение с высокой четкостью и детализацией.

Дополнительно функцию преломления производит и хрусталик. После попадания на него светового потока, хрусталик обрабатывает его, затем передает дальше – на сетчатку. Здесь изображение «отпечатывается».

Находящаяся жидкость и стекловидное тело немного способствую преломлению. Однако состояние этих структур, их прозрачность, достаточное количество, оказывают большое влияние на качество зрения человека.

Нормальная работа глазной оптической системы приводит к тому, что попадающий на нее свет проходит преломление, обработку. В результате на сетчатке изображение получается уменьшенных размеров, но полностью идентичных с реальными.

Также следует учитывать, что оно перевернуто. Человек видит предметы правильно, так как окончательно «отпечатанная» информация обрабатывается в соответствующих отделах головного мозга. Именно поэтому все элементы глаз, включая сосуды, тесно взаимосвязаны. Любое незначительное их нарушение приводит к потере остроты и качества зрения.

Принцип работы глаза человека

Основываясь на функциях каждой из анатомических структур, можно сравнить принцип работы глаза с фотоаппаратом. Свет или изображение проходит сначала через зрачок, потом проникает в хрусталик, а из него на сетчатку, где фокусируется и обрабатывается.

Составные элементы – палочки и колбочки способствуют чувствительности к проникающему свету. Колбочки в свою очередь, позволяют глазам выполнять функцию различения цветов и оттенков.

Нарушение их работы приводит к дальтонизму. После преломления светового потока, сетчатка переводит отпечатавшуюся на ней информацию в нервные импульсы. Они затем поступают в мозг, который обрабатывает ее и выводит конечное изображение, которое и видит человек.

Профилактика глазных болезней

Состояние здоровья глаз необходимо постоянно поддерживать на высоком уровне. Именно поэтому вопрос профилактики крайне важен для любого человека. Проверка остроты зрения в медицинском кабинете не является единственной заботой о глазах.

Важно следить за здоровьем кровеносной системы, так как она обеспечивает функционирование всех систем. Многие из выявленных нарушений являются следствием недостатка крови или нарушений в процессе подачи.

Нервы – элементы, которые также имеют важное значение. Их повреждение приводит к нарушению качества зрения, например, невозможность различать детали объекта или маленькие элементы. Именно поэтому перенапрягать глаза нельзя.

При длительной работе важно давать им отдых раз в 15-30 минут. Специальная гимнастика рекомендована тем, кто связан с работой, в основе которой лежит длительное рассмотрение мелких объектов.

В процессе профилактики следует особое внимание уделять освещенности рабочего пространства. Подпитка организма витаминами и минеральными веществами, употребление фруктов и овощей способствует профилактики многих глазных заболеваний.

Не следует допускать образования воспалений, так как это может стать причиной нагноения, поэтому правильная гигиена глаз – хороший способ профилактического воздействия.

Таким образом, глаза – сложный объект, позволяющий видеть мир вокруг. Требуется проявлять заботу, оберегать их от болезней, тогда зрение сохранит свою остроту на длительный период.

Очень подробно и наглядно строение глаза показано в следующем видео.

Глазное яблоко

Глазное яблоко представляет собой форму шара. В нем выделяют передний и задний полюсы. Передний полюс - это наиболее выступающая точка роговицы, задний расположен от места выхода зрительного нерва. Соединяющая оба полюса условная линия называется осью глаза.

Глазное яблоко состоит из ядра, покрытого тремя оболочками: фиброзной, сосудистой и внутренней, или сетчатой.

Снаружи глазное яблоко покрыто фиброзной оболочкой, которая подразделяется на задний отдел - склеру и прозрачный передний - роговицу, граница между которыми проходит по борозде склеры.

Сзади на склере находится решетчатая пластинка, через которую проходят волокна зрительного нерва.

Роговица - прозрачная выпуклая пластинка блюдце-образной формы, состоящая из пяти слоев: передний эпителий, передняя пограничная пластинка, собственное вещество (роговицы), задняя пограничная пластинка, задний эпителий (эндотелий роговицы). Роговица лишена кровеносных сосудов, ее питание происходит за счет диффузии из сосудов лимба и жидкости передней камеры глаза.

Впереди сосудистая оболочка переходит в утолщенное ресничное тело кольцевидной формы. Ресничное тело участвует в аккомодации глаза, поддерживая, фиксируя и растягивая хрусталик. Ресничное тело впереди переходит в радужку, которая представляет собой круглый диск с отверстием в центре (зрачок). Радужка расположена между роговицей и хрусталиком.

Радужка состоит из пяти слоев: передний - эпителий - является продолжением эпителия, покрывающего заднюю поверхность роговицы, затем следует наружный пограничный слой, сосудистый слой, внутренний пограничный слой и пигментный слой, выстилающий заднюю поверхность.

Наружный пограничный слой образован основным веществом, в котором имеется множество фибробластов и пигментных клеток. Сосудистый слой состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, в которой залегают многочисленные сосуды и пигментные клетки.

Внутренний (пограничный) слой радужки по строению сходен с наружным. Пигментный слой радужной оболочки является продолжением эпителия, покрывающего цилиарное тело и реснитчатые отростки, он двухслойный. Различное количество и качество пигмента меланина обусловливает цвет глаз - карий, черный (при наличии большого количества меланина), голубой, зеленоватый (если пигмента мало). Радужка составляет от 12 до 13 мм в диаметре и около трех десятых миллиметра в толщину. Она имеет две окружности - большую и малую.

Слои радужной оболочки глаза следующие:

Эндотелий

Этот слой образуют сложные клетки, которые отвечают за контакт с водянистым телом (жидкостью, которая находится в переднем отделе глаза).

Строма

Это собственно ткань радужной оболочки глаза, которая состоит из соединительной ткани, хроматических клеток, мышечных прожилок, нервных волокон, кровеносных сосудов, лимфатических сосудов и базилярной мембраны с глубоким слоем, который содержит кольцеобразную границу миллиметровой ширины из мышечных прожилок, сокращение которых уменьшает размер зрачка (сфинктер).

Слой пигментации

Состоит из двух рядов эпителиальных клеток темно-пурпурного цвета.

Это эпителиальные клетки ретины, которые находятся над малой окружностью радужной оболочки глаза и окружают зрачок.

Иннервация радужной оболочки глаза состоит из большой неврогландулярной вегетативной системы с симпатическими тораколюмбальными отделами и парасимпатическими отделами черепа и таза.

Кольцеобразные мышечные фибры, так же как и ресничная мышца, иннервируются отделом короткого ресничного нерва общей двигательной системы глаза (III нерв), которая связана с мезэнцефалическим отделом.

Расширительные мышечные фибры иннервированы длинным ресничным нервом, который связан с симпатическим шейным нервным узлом.

Эти нервы проходят к радужной оболочке глаза через слой оболочки глазного яблока, образуя иридологическое сплетение, откуда направляются к мышечным фибрам и к другим структурам радужной оболочки глаза. Некоторые нервные волокна образуют сеть, или цепь, на субэндотелиальной поверхности. Эта цепь состоит из треугольных ячеек, основы которых описывают концентрические окружности. Таким образом, существует глубокая подвижная цепь нервных волокон.

Если рассматривать все в комплексе, то можно сделать вывод о том, что радужная оболочка глаза является самым чувствительным органом тела: если мышцам ног соответствуют 120 мышечных фибр на единицу, то мышцам радужной оболочки глаза соответствует от одной до восьми фибр на единицу, что является огромной цифрой для такого малого анатомического пространства.

Орган зрения Глаз - это воспринимающий отдел зрительного анализатора, который служит для восприятия световых раздражений. Состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.

Человеческий глаз воспринимает световые волны определенной длины - от 390 до 760 нм. Чувствительность сетчатки очень высока, свет обыкновенной свечи виден на расстоянии нескольких километров.

Адаптация - приспособленность глаза к восприятию света разной яркости.

Аккомодация - приспособленность глаза четко видеть предметы на разном расстоянии. Благодаря эластичности хрусталика его кривизна, а следовательно, и сила преломления лучей могут меняться.

Схема строение глаза

Строение и функции частей глаза

Зрительный анализатор

Зрительный анализатор обеспечивает восприятие величины, формы и цвета предметов, их взаимное расположение и расстояние между ними.

Схема строение зрительного анализатора

_______________

Источник информации:

Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.

Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.

По образу и подобию…

Наш глаз - это один из самых важных органов чувств. Благодаря ему нам доступно 90 процентов информации обо всем окружающем мире. По возможностям его можно сравнить с фотоаппаратом. Хотя, конечно же, это фотоаппарат сделан по образу и подобию нашего глаза.

Особенности внешнего строения глаза человека

Глаз лежит в своеобразной «норке», которая называется глазница.

Это круглый, как яблоко, орган зрения и получил свое название - «глазное яблоко». Оно выглядывает сквозь щель, расположенную между нижним и верхним веками. Самой главной особенностью внешнего строения глаза является некое черное пятнышко нефиксированных размеров. Это зрачок. Благодаря ему мы, собственно говоря, и видим окружающий мир. Он способен расширяться и сужаться. В темной комнате наши зрачки всегда расширяются, чтобы впустить в глазное яблоко как можно больше света, а стоит нам включить яркий свет лампы, как они тут же уменьшаются, из пятнышка превращаясь в точку. Такая забавная трансформация зрачка происходит за счет мышцы, находящейся в радужке глаза - цветного кольца, опоясывающего его. Знаете, почему наши зрачки черные? Потому что внутри самого глаза - пустота! Переходим к его внутреннему строению.

Анатомия глаза человека

На его задней и круглой стенке, как и на пленке старых фотоаппаратов, располагается целый слой светочувствительных клеток - сетчатка. Она, словно сеть, вылавливает лучи света. Представляете, в ней примерно 140 миллионов светочувствительных клеток! Если на них попадает луч света, то начинаются химические реакции, мгновенно преобразующиеся в нервные импульсы.

Специальный зрительный нерв доставляет эти импульсы в зрительный отдел мозга, а тот, обрабатывая сигнал, «показывает» нам картинку. Строение глаза человека таково, что та картинка, которую показывает наш мозг, прямо противоположно отличается от изображения, расположенного на сетчатке. Именно мозг показывает нам все в трехмерном изображении, а не плоском. А еще мозг «запоминает» расстояние между предметами, на которые мы смотрим. К примеру, огромная кошка и малюсенький автобус, который мчится по дороге, - это предметы, расположенные друг от друга на большом расстоянии. Естественно, их истинные размеры будут прямо противоположными! Одна из особенностей строения глаза - это хрусталик. Он отвечает за четкое изображение типа линзы фотоаппарата.

На самом деле это и есть линза, только двояковыпуклая. Кроме того, эта «линза» не твердая, а эластичная.

Хрусталик как особенность строения глаза

Хрусталик глаза выполняет функцию сбора световых лучей и направления их на сетчатку. Если предмет, на который мы смотрим, расположен далеко от нас, то хрусталик для фокусировки его (предмета) лучей должен стать плоским, а если мы смотрим на близкие предметы - выпуклым. В этом случае подключается мышца, которая расположена вокруг хрусталика. Сократившись, она делает его плоским, расслабившись - выпуклым. Представляете, с какой же ювелирной точностью должна работать эта мышца при условии, что для всех предметов, располагающихся друг от друга на различных расстояниях, необходима разная кривизна хрусталика.

Пигментный слой изнутри прилегает к структуре глаза, обозначаемой как мембрана Бруха. Толщина этой мембраны составляет от 2 до 4 мкм, также она называется стекловидной пластинкой за счет полной своей прозрачности. Функции мембраны Бруха заключаются в создании антагонизма цилиарной мышцы в момент аккомодации. Также мембрана Бруха осуществляет доставку питательных веществ и жидкостей к пигментному слою сетчатки и к сосудистой оболочке.

По мере старения организма происходит утолщение мембраны и изменение ее белкового состава. Эти изменения приводят к замедлению обменных реакций, также в пограничной мембране развивается и пигментный эпителий в виде слоя. Происходящие изменения говорят о возрастных болезнях сетчатки.

Размер сетчатки глаза взрослого человека достигает 22 мм и покрывает она примерно 72% от всей площади внутренних поверхностей глазного яблока. Пигментный эпителий сетчатки, то есть самый наружный ее слой, связан с сосудистой оболочкой глаза человека теснее, чем с остальными структурами сетчатки.

В центре сетчатке, в той части, которая находится ближе к носу, на задней стороне поверхности имеется диск зрительного нерва. В диске отсутствуют фоторецепторы, и потому он обозначается в офтальмологии термином «слепое пятно». На фото, сделанных при микроскопических исследованиях глаза, «слепое пятно» выглядит, как овальная форма бледного оттенка, слегка возвышающаяся над поверхностью и имеющая в диаметре около 3 мм. Именно в этом месте из аксонов ганглионарных нейроцитов начинается первичное строение зрительного нерва. Центральная часть диска сетчатки человека имеет углубление, через это углубление проходят сосуды. Их функции заключаются в кровоснабжении сетчатки.

Сбоку от диска зрительного нерва, на расстоянии примерно в 3 мм, находится пятно. В центральной части этого пятна расположена центральная ямка – углубление, являющееся самым чувствительным к световому потоку участком сетчатки глаза человека.

Центральная ямка сетчатки — это так называемое «желтое пятно», которое отвечает за ясное и четкое центральное зрение. В «желтом пятне» сетчатки человека имеются только колбочки.

Человек (а также другие приматы) имеют свои особенности строения сетчатки. У человека имеется центральная ямка, тогда как у некоторых видов птиц, а также у кошек и собак вместо этой ямки есть «зрительная полоска».

Сетчатка глаза в центральной своей части представлена только ямкой и окружающей ее областью, которая располагается в радиусе 6 мм. Затем идет периферическая часть, где постепенно к краям число колбочек и палочек неуклонно уменьшается. Заканчиваются все внутренние слои сетчатки зубчатым краем, строение которого не предполагает наличие фоторецепторов.

Толщина сетчатки на всем ее протяжении неодинакова. В самой толстой части возле края диска зрительного нерва толщина доходит до 0,5 мм. Самая минимальная толщина выявлена в области желтого тела, а точнее его ямки.

Микроскопическое строение сетчатки

Анатомия сетчатки на микроскопическом уровне представлена несколькими слоями нейронов. Имеются два слоя синапсов и три слоя нервных клеток, расположенных радикально.
В самой глубокой части сетчатки глаза человека находятся ганглионарные нейроны, палочки и колбочки при этом удалены от центра на наибольшее расстояние. Другими словами, такое строение делает сетчатку инвертированным органом. Именно поэтому свет, перед тем как попасть на фоторецепторы, должен проникнуть через все внутренние слои сетчатки. Однако поток света не проникает через пигментный эпителий и хориоидею, так как они являются непрозрачными.

Перед фоторецепторами имеются капилляры, из-за чего лейкоциты при взгляде на источник синего света часто воспринимаются как мельчайшие движущиеся точки, имеющие светлую окраску. Такие особенности зрения в офтальмологии обозначаются как феномен Ширера или энтопический феномен синего поля.

Помимо ганглионарных нейронов и фоторецепторов в сетчатке находятся и биполярные нервные клетки, их функции заключаются в передаче контактов между первыми двумя слоями. Горизонтальные связи в сетчатке осуществляются за счет амакриновых и горизонтальных клеток.

На сильно увеличенном фото сетчатки глаза между слоем фоторецепторов и слоем ганглионарных клеток можно увидеть два слоя, состоящие из сплетений волокон нервов и имеющие множество синаптических контактов. Эти два слоя имеют собственные названия – наружный плексиформный слой и внутренний плексиформный слой. Функции первого заключаются в осуществлении непрерывных контактов между колбочками и палочками и также между вертикальными биполярными клетками. Внутренний плексиформный слой переключает сигнал с биполярных клеток на ганглионарные нейроны и на амакриновые клетки, расположенные в горизонтальном и вертикальном направлении.

Из этого можно сделать вывод, что нуклеарный слой, находящийся снаружи, содержит фотосенсорные клетки. Во внутренний нуклеарный слой входят тела биполярных амакриновых и горизонтальных клеток. В гангилионарный слой входят непосредственно сами ганглионарные клетки и также незначительное количество амакриновых клеток. Все слои сетчатки пронизаны клетками Мюллера.

Строение наружной пограничной мембраны представлено синаптическими комплексами, которые располагаются между наружным слоем ганглионарных клеток и между фоторецепторами. Слой волокон нервов образуется аксонами ганглионарных клеток. В образовании внутренней пограничной мембраны участие принимают базальные мембраны клеток Мюллера и окончания их отростков. Аксоны ганглионарных клеток, не имеющие шванновских оболочек, достигнув внутренней границы сетчатки глаза, под прямым углом поворачивают и направляются к тому месту, где формируется зрительный нерв.
Сетчатка глаза любого человека содержит от 110 до 125 млн палочек и от 6 до 7 млн колбочек. Располагаются эти светочувствительные элементы неравномерно. В центральной части находится максимальное количество колбочек, в периферической больше палочек.

Заболевания сетчатки

Выявлено множество приобретенных и наследственных заболеваний глаз, при которых в патологический процесс может вовлекаться и сетчатка. К этому списку можно отнести следующие:

• пигментную дегенерацию сетчатки (является наследственной, при ее развитии поражается сетчатка и утрачивается периферическое зрение);
• дистрофию желтого пятна (группа заболеваний, основным симптомом которых является утрата центрального зрения);
• дистрофию макулы сетчатки (также является наследственной, связана с симметричным двусторонним поражением макулярной зоны, утратой центрального зрения);
• палочко-колбочковую дистрофию (возникает, когда повреждаются фоторецепторы сетчатки);
• отслойку сетчатки (отделение от задней части глазного яблока, которое может возникать под влиянием воспалений, дегенеративных изменений, в результате травм);
• ретинопатии (провоцируемые сахарным диабетом и артериальной гипертензией);
• ретинобластому (злокачественная опухоль);
• макулодистрофию (патологии кровеносных сосудов и нарушения в питании центральной области сетчатки).