Строение глазного яблока и его функции

Глазное яблоко является сложно организованным парным органом, служащим приемником визуальной информации о внешней среде. Глаза отдельно взятых людей отличаются уникальными физическими и оптическими характеристиками: в природе не будет двух одинаковых экземпляров: даже глаза одного и того же человека имеют между собой отличия.

Однако можно описать общее строение этого органа чувств, потому что оно у всех людей идентично. Выясним, как устроено глазное яблоко, и какие функции и задачи на него возложены.

Строение глазного яблока

Форма и размер глазного яблока

Глазное яблоко имеет практически идеальную сфероидную форму: оно слегка вытянуто вдоль оптической оси, обозначенной на рисунке ниже красным цветом.

Размеры глаз человека одинаковы у всех людей. Они могут несущественно. В таблице ниже приведем физические параметры глазного яблока взрослого человека.

Параметр Значение параметра
Протяженность оптической оси (красный цвет) 0,24 см
Протяженность оси вертикальной плоскости (синий цвет) 0,233 см
Протяженность оси горизонтального сечения (зеленый цвет) 0,236 см
Объем органа (одного) 7448 мм3
Масса Не менее 7, но не более 8 г.

В глазном яблоке выделяют два полюса:

  1. Передний (на рисунке отмечен зеленым кружком). Он соответствует самой выступающей точке роговицы.
  2. Задний (на рисунке обозначен желтым пятном). Эта точка лежит посередине задней части яблока и располагается за ним у выхода оптического нерва.

Линия, которая соединяет передний и задний полюса (красный цвет), называется оптической, или наружной, осевой линией.

Различают так же внутреннюю ось, ограниченную:

  1. Спереди – точкой роговицы, лежащей на пересечении внутреннего слоя этой оболочки и оптической оси.
  2. Сзади – точкой переднего слоя сетчатой оболочки глаза, также лежащей на пересечении с оптической осевой линии.

Обычно протяженность внутренней оси глаза человека со здоровым зрением составляет 0,215 см.

Если она меньше, то изображение фокусируется за пределами сетчатки. Тогда говорят, что у человека гиперметропия (дальнозоркость). Если она больше, то изображение сходится в точке, размещенной перед сетчаткой. Тогда говорят о миопии (близорукости).

Строение глаза

Расположение и наружное строение глазного яблока

Каждое глазное яблоко располагается в своей орбите (глазнице) – особой полости в передней области черепной коробки. От орбиты его отделяет теноновая капсула, или влагалище глаза, образованное крепкой фиброзной тканью. Под ней лежит жировая прослойка.

Глаза человека размещены под бровями и закрыты спереди веками, края которых густо покрыты ресницами. Вместе с ними они являются неотъемлемой компонентой лица.

Каждое яблоко снаружи покрывается парой век (верхним подвижным и нижним неподвижным), которая в раскрытом состоянии формирует глазную щель.

Сквозь нее можно увидеть переднюю часть глаза, защищенную тонкой слизистой. Это конъюнктива.

Она образована соединительными клетками, которые также покрывают внутреннюю часть век. Ее толщина может местами достигать 0,1 см.

Конъюнктива включает в себя сетку мелких капилляров и концы нервных клеток. Она отвечает на различные раздражения и принимает участие в смачивании поверхности глаза слезной жидкостью.

Другая функция конъюнктивы – питание роговой оболочки, которая не наделена собственными кровеносными сосудами. Но саму роговицу конъюнктива не покрывает, как и склеральную оболочку (крепкую ткань белого цвета).

Внешнее строение глаза

Внутреннее строение органа

Структуру глазного яблока составляют оболочки, окружающие прозрачное ядро. Схематично его строение изображено на рисунке ниже.

Оболочки глазного яблока человека условно разбивают на три слоя:

  • Наружный (склеральный). Это глазная оболочка, образованная клетками фиброзной ткани. Спереди она представлена роговицей, а сзади – склерой (белком глаза, не пропускающим свет). Ее функции сводятся к защите глазного яблока от внешних повреждений и обеспечению правильной формы органа. К склеральной оболочке глаза также присоединены мышцы, сжатие и расслабление которых приводит к движению яблок.
  • Средний (хориоидальный). Его основу составляет хориоидея – оболочка яблока, состоящая из сетки густо сплетенных между собой кровеносных сосудов и капилляров. Она снабжает кровью все структурные элементы органа. В нее также включена радужка и ресничная мышца. О функциях этих частей глазного яблока мы расскажем ниже.
  • Внутренний (сетчатый). В качестве него выступает сетчатая оболочка яблока, реагирующая на свет и воспринимающая его сигналы. Подробнее о ее структуре и задачах поговорим в соответствующем разделе статьи.

Оболочки глаза целиком укрывают его прозрачное ядро, состоящее из камерной жидкости, хрусталика и студневидного тела.

Функциональное строение глаза

С точки зрения функций, выполняемых различными частями глазного яблока, его ядро оболочки разделяют на три аппарата:

  • Преломляющий лучи (другое название – рефракционный);
  • Приспосабливающий (его также именуют аккомодационным);
  • Рецепторный.

Светопреломительный и приспосабливающий аппараты вместе образуют оптическую систему органа. Через нее входят и преломляются лучи света. Сходятся они на рецепторном аппарате, преобразовывающем зрительные сигналы в электроимпульсные и подготавливающем их для передачи в головной мозг.

Оптическая система

Светопреломительный аппарат

Преломляющий свет аппарат глаза также называется рефракционным. Он представляет собой систему линз различной оптической силы, включающую в себя:

  • Роговую оболочку;
  • Камерную жидкость;
  • Хрусталик;
  • Стекловидное тело.

С помощью преломляющего лучи аппарата на сетчатке глаза формируется действительное, перевернутое и уменьшенное изображение.

Это интересно! Несмотря на то, что на сетчатке формируется перевернутая картинка, человек воспринимает мир таким, какой он есть в действительности. Хотя новорожденные его все же видят его перевернутым.

После рождения, когда начинают работать другие органы чувств и вестибулярный аппарат, мозг начинает «понимать», что картинка перевернута. Тогда он как бы переворачивает ее еще раз, чтобы изображение стало нормальным.

Роговица

Роговица (часто именуется роговой оболочкой), размещена посередине передней части яблока. Она является натуральной линзой выпукло-вогнутого вида, включающей в свою структуру 5 (или 6) слоев. Роговичную основу составляет строма (90% от общей толщины оболочки), которая почти на 80% состоит из воды.

Роговица

В таблице ниже опишем физические и оптические параметры роговой оболочки.

Параметр Значение параметра
Толщина в центре 0,55 мм
Толщина в периферии 1,1 мм
Вертикальный диаметр 9-9,5 мм
Горизонтальный диаметр 10 мм
Показатель преломления 1,37
Рефракционная способность (оптическая сила) 40 диоптрий
Радиус кривизны 7,8 мм
Площадь 1/16 от площади поверхности глазного яблока

Внимание! В таблице приведены средние значения параметров для детей от 4 лет и взрослых людей. Они могут незначительно отличаться у разных людей.

Камерная жидкость

В яблоке можно выделить две полости, которые называются передней и задней камерами глаза. Их пространство занято особой жидкостью, которую в офтальмологии называют водянистой влагой.

Передняя камера сформирована областью, размещенной между внутренним слоем роговицы и передней поверхностью радужки, а задняя – областью между обратной частью радужки и передней поверхностью хрусталика.

Водянистая влага

Камерная жидкость выполняет следующие функции:

  • Питает элементы глазного яблока, в которых нет капилляров (роговицу, тело хрусталика и студневидную массу);
  • Предотвращает развитие глазных инфекций за счет содержания антител к болезнетворным микроорганизмам;
  • Поддерживает на нужном уровне внутриглазное давление;
  • Встает на пути лучей света и является компонентной глаза как биологической линзы.

Водянистая влага продуцируется особыми клетками ресничного тела в задней камере. Она через зрачковое пространство переходит в переднюю камеру, через углы которой совершается отток ее излишка. По компонентному составу влага напоминает плазму крови, однако она прозрачная, и там содержится меньшее количество аминокислот.

Показатель преломления камерной жидкости равен примерно 1,33. Каждые 8 часов у человека продуцируется от около 3 мм3 влаги.

Хрусталик

Хрусталик – еще одна натуральная линза, выпуклая с обеих сторон и подвешенная к цилиарному телу яблока, а также отличающаяся высоким показателем эластичности. В зависимости от степени напряжения цилиарной мышцы она может менять искривленность передней и задней части хрусталика.

Хрусталик

Благодаря этому может изменяться ее оптическая сила, которая может составлять от 19 до 33 диоптрий (в состоянии покоя меньше, при напряжении больше).

Хрусталики у только что появившихся на свет младенцев имеют сфероидную форму и оптическую силу в 35 диоптрий. С возрастом форма линзы меняется. У взрослого человека ее толщина может составлять от 0,35 до 0,5 см в зависимости от степени напряжения ресничной мышцы. Диаметр органа варьируется в пределах 0,9-1 см.

Задняя и передняя часть хрусталика имеют разные показатели радиуса кривизны.

Спереди он достигает 1 см, а сзади – 0,6 см. Однако при максимальном напряжении зрения они сравниваются и составляют около 0,53 см.

Стекловидное тело

Значительный объем глазного яблока представляет собой гелеобразное вещество, называемое стекловидным телом, выполняющим следующие задачи:

  • Обеспечение органу сфероидной формы;
  • Участие в преломлении лучей;
  • Обеспечение упругости яблока и уменьшение его сжимаемости.

Оно соседствует с обратной поверхностью хрусталика и ресничной мышцей, а также с передней частью сетчатой оболочки. Оно занимает 66% от объема органа и на 99% состоит из воды. В меньшей степени в нем содержится гиалуроновой кислоты, сложных белков и углеводов.

Стекловидное тело

Аккомодационный аппарат

Аккомодационный, или приспосабливающий, глазной аппарат необходим для четкого видения объектов, размещенных на разном расстоянии от человека. Без него человек мог видеть хорошо предметы, находящиеся лишь только на каком-то одном расстоянии. Все то, что находилось бы спереди или позади, становилось бы размытым.

Способность к аккомодации у человека обусловлена наличием ресничной мышцы, к которой подвешен хрусталик. Ее также называют ресничным, или цилиарным телом, а также цилиарной мышцей.

Сжимаясь, она делает форму хрусталика более округлой, в результате чего оптическая сила глаза как линзы увеличивается. Чем находится рассматриваемый объект, тем больше напряжена ресничная мышца.

Это интересно! При максимальном расслаблении оптическая сила биологической системы линз составляет в среднем 59 диоптрий. При максимальном напряжении цилиарного тела этот показатель близится к 70 диоптриям.

К приспосабливающему аппарату также относят радужку и отверстие внутри нее – зрачок. Они помогают человеку приспосабливаться к интенсивности освещения и защищают внутренние структуры глаза от солнечного ожога.

В структуру радужной оболочки, кроме пигментного слоя, входят циркулярные и радиальные мышцы. Циркулярные мышцы включаются в работу при ярком освещении и сужают зрачковое пространство. Радиальные мышцы сжимаются при плохой интенсивности света и расширяют зрачок.

Зрачок

Рецепторный аппарат

К этому виду аппарата относят сетчатую оболочку глаза, выстланную из чувствительных к излучению видимого диапазона волн клеток. Раздражаясь, они передают сигнал нервным клеткам, которые также являются составной частью сетчатки и сходятся в ее центре, образуя слепое пятно и плавно переходя в оптический нерв.

Сетчатка выделяется особо сложной структурой по сравнению с другими составляющими органа. В ней насчитывается до 10 различных слоев.

Один из самых значимый слоев – это наружный. Он образован нейроэпителиальной тканью, состоящей из особых клеток: палочек и колбочек. Они воспринимают проникающий в глаза свет и его окраску. Прочие слои нужны для преобразования сигналов в электроимпульсные и их последующей передачи в оптический нерв.

Сетчатка

Придатки глаза

К придаточным структурам глазного яблока относят несколько мышц, отвечающих за двигательную активность глаз, а также особая железа, именуемая слезной.

Слезная железа – это двойной орган, месторасположение которого соответствует верхней области над внешним углом каждого глаза. Она выделяет слезную жидкость, смачивающую внешнюю поверхность глаз во время каждого моргания.

Слезы на 98% состоят из воды. Оставшиеся 2% — это различные соли. Слезная жидкость выполняет следующие функции:

  • Обеззараживание (убивает патогенную микрофлору);
  • Питание роговичной оболочки;
  • Удаление мелких инородных тел с роговицы и конъюнктивы;
  • Увлажнение поверхностных структур.

Слезная железа

Излишек слез скапливается во внутреннем уголке глаза, в котором размещено отверстие канала, соединяющего носовую полость с конъюнктивальным мешком. Через него слезная жидкость выводится в носоглотку или ноздри.

Внимание! Конъюнктивальным мешком называют полость, ограниченную поверхностями глаза и века. Различают нижний и верхний мешок. Они соединяются при смыкании обоих век и образуют пространство, вмещающее в себя от 1 до 2 капель слезной жидкости.

Мышечный аппарат глазного яблока образован 3 парами мышц. Две из них – косые, оставшиеся четыре – прямые. Они помогают глазам двигаться влево/вправо и вверх/вниз, а также вращаться вокруг наружной оси.

Предназначение глазного яблока

Предназначение глазного яблока заключается в обеспечении человека способностью видеть окружающий мир. В частности, орган предназначен для выполнения следующих задач:

  • Проецирования изображения;
  • Восприятия внешних зрительных сигналов;
  • Преобразования этих сигналов в форму, удобную для восприятия головным мозгом.

Глаза являются компонентой системы жизнеобеспечения и выполняют в ней обслуживающую функцию. 90% данных о внешней среде человек собирает посредством глаз. Поэтому глазные яблоки считаются главным органом чувств.

Глазное яблоко – многосложный компонент зрительного анализатора, отвечающий за восприятие зрительных сигналов, поступающих извне. Однако в его функции не входит передача и обработка сигнала. Этим занимаются оптический нерв и зрительный центр головного мозга.

Ссылка на основную публикацию