Глаз - это орган зрительной системы, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения при помощи работы зрительного анализатора.

Зрительный анализатор состоит из воспринимающей части (глазного яблока с его вспомогательным аппаратом) и проводящих путей, по которым изображение, воспринятое глазом, передается в кору большого мозга, где расположены высшие зрительные центры.

Глазное яблоко имеет почти сферическую форму и диаметр около 24 мм. Оно состоит из 3 оболочек и содержимого (внутреннего ядра).

Оболочки глазного яблока

• склера (наружная волокнистая)
• сосудистая (средняя, пронизанная кровеносными сосудами)
• сетчатка (внутренняя чувствительная)

Наружная оболочка

Склера предназначена для придания глазу формы, поддержания его тонуса и защиты от внешних воздействий, а также служит местом прикрепления мышц. Она занимает 5/6 окружности глаза и имеет непрозрачный голубоватый или белый цвет (иногда склеру еще называют белком глаза).

Передняя часть - роговица , представляющая собой прозрачную волокнистую часть наружной оболочки глаза. Основная функция роговицы - преломление световых лучей, попадающих в глаз.

В этой зоне много нервных окончаний, поэтому даже попадание мелкой соринки вызывает боль.

У альбиносов в радужке нет пигмента, поэтому за счет просвечивания кровеносных сосудов глаза таких людей имеют красноватый цвет.

Средняя оболочка

Основные функции: питание глаза и образование водянистой влаги и стекловидного тела.

Передний отдел - радужка , представляющая собой насыщенный пигментный слой, благодаря которому глаз человека имеет цвет. Основная ее функция - регулирование процесса поступления света через зрачок (отверстие, которое расположено в центре радужки). Диаметр зрачка обычно равен 3 мм, однако он меняется в зависимости от освещения и состояния нервной системы. При сильном возбуждении зрачок способен расшириться до 8 мм; минимальный его размер - 1 мм.

Ресничное тело - продолжение радужки, кольцо диаметром около 8 мм. В передней его части имеются отростки - ресничные венчики . Основные функции ресничного тела: изменение преломляющей силы хрусталика и выработка из крови прозрачной водянистой влаги для глаза.

Внутренняя оболочка

Основная функция сетчатки - принятие световых образов и передача их в головной мозг. Сетчатка состоит из 10 слоев светочувствительных клеток - колбочек и палочек (названы так из-за их формы). Палочки обеспечивают светоощущение, а колбочки позволяют различать цвет и форму предметов. Благодаря палочкам человек способен видеть в сумерках и при низкой освещенности.

В сетчатке выделяются желтое пятно - место наибольшей остроты зрения и слепое пят¬но - область, нечувствительная к свету.

Содержимое глазного яблока (ядро)

• внутренние полости, заполненные прозрачной водяной жидкостью (внутриглазная жидкость)
• хрусталик
• стекловидное тело

Внутриглазная жидкость предназначена для пропускания к сетчатке световых лучей и их преломления.

Хрусталик - это внутренний орган глазного яблока, не имеющий сосудов и нервов и выполняющий роль двояковыпуклой линзы. Он преломляет и фокусирует световые лучи таким образом, чтобы на сетчатке возникало четкое изображение.

Стекловидное тело , расположенное между хрусталиком и задней стенкой глазного яблока, не имеет сосудов и представляет собой студенистую массу наподобие прозрачного геля. Основная функция - поддержание формы и тонуса глаза.

Защитные и двигательные приспособления

Глаз на 2/3 погружен в полость глазницы и защищен спереди от внешних воздействий двумя подвижными заслонками - веками , которые покрыты кожей, состоящей из рыхлой подкожной клетчатки. Под кожей находится круговая мышца глаза, с помощью которой человек моргает, зажмуривается и смыкает веки во сне. На краях век располагаются ресницы .

Конъюнктива , оболочка, покрывающая тыльную сторону век и переднюю поверхность глазного яблока, снабжена большой лимфатической сетью, защищающей глаз от инфекции.

Слезный аппарат состоит из слезной железы и слезовыводящих путей. Его функции - облегчение движения век и увлажнение части глазного яблока, контактирующей с воздухом.

Глазные мышцы . Движение глаза, регулируемое головным мозгом, синхронное. Оно осуществляется 6 мышцами (4 прямыми и 2 косыми) в следующих в направлениях.

• Верхняя прямая мышца - вверх и внутрь.
• Нижняя прямая мышца - вниз и внутрь.
• Внутренняя прямая мышца - внутрь.
• Наружная прямая мышца - наружу.
• Верхняя косая мышца - вниз и наружу.
• Нижняя косая мышца - вверх и наружу.

Кроме того, под кожей века находится круговая мышца глаза, с помощью которой человек моргает, зажмуривается и смыкает веки во сне.

Чтобы увлажнять и очищать глаза, мышцы века напрягаются до 20 000 раз в день. В течение 30 мин человек не видит: именно столько времени в среднем тратится на моргание.

Строение глаза человека практически ничем не отличается от устройства у многих животных. В частности, глаза человека и осьминога имеют однотипную анатомию.

Орган зрения человека представляет собой невероятно сложную систему, включающую большое число элементов. И если его анатомия была нарушена, то это становится причиной ухудшения зрения. В худшем случае становится причиной абсолютной слепоты.

Схема строения глаза человека:

Глаз человека: внешнее строение

Внешнее строение глаза представлено следующими элементами:

• веко;
• слезный отдел;
• глазное яблоко;
• зрачок;
• роговица;
• склера.

Строение века глаза достаточно сложное. Веко защищает глаз от негатива окружающей среды, предупреждая его случайную травматизацию. Представлено мышечной тканью, снаружи защищенной кожным покровом, а изнутри – слизистой оболочкой, которая называется конъюнктива. Именно она обеспечивает увлажнение глаза и беспрепятственное движение века. Его внешний наружный край покрыт ресницами, выполняющими защитную функцию.

Слезный отдел представлен:

• слезной железой. Она базируется в верхнем углу наружной части глазницы;
• добавочными железами. Размещаются внутри конъюнктивальной оболочки и около верхнего края века;
• отводящими слезными путями. Расположены на внутренней стороне уголков век.

Слезы выполняют две функции:

• дезинфицируют конъюнктивальный мешок;
• обеспечивают необходимый уровень увлажненности поверхности роговицы глаза и конъюнктивы.

Зрачок занимает центр радужной оболочки и представляет собой круглое отверстие с варьирующим диаметром (2 – 8 мм). Его расширение и сужение зависит от освещенности и происходит в автоматическом режиме. Именно через зрачок свет ложится на поверхность сетчатки, подающей сигналы в мозг. За его работу – расширение и сужение – отвечают мышцы радужки.

Роговица представлена полностью прозрачной эластичной оболочкой. Она отвечает за сохранение формы глаза и является главной преломляющей средой. Анатомическое строение роговицы глаза у человека представлено несколькими слоями:

• эпителиальный. Защищает глаз, поддерживает необходимый уровень увлажненности, обеспечивает проникновение кислорода;
• боуменова мембрана. Защита и питание глаза. Неспособна к самовосстановлению;
• строма. Основная часть роговицы, содержит коллаген;
• десцеметова мембрана. Выполняет роль эластичного разделителя между стромой эндотелием;
• эндотелий. Отвечает за прозрачность роговицы, а также обеспечивает ее питание. При повреждении плохо восстанавливается, вызывая помутнение роговицы.

Склера (белочная часть) – непрозрачная внешняя оболочка глаза. Белочной поверхностью выстлана боковая и задняя часть глаза, но впереди она плавно трансформируется в роговицу.

Структура склеры представлена тремя слоями:

• эписклера;
• вещество склеры;
• темная склеральная пластинка.

Она включает нервные окончания и разветвленную сеть сосудиков. Мышцы, отвечающие за движение глазного яблока, поддерживаются (крепятся) склерой.

Глаз человека: внутреннее строение

Внутреннее строение глаза не менее сложное и включает:

• хрусталик;
• стекловидное тело;
• радужную оболочку;
• сетчатку;
• зрительный нерв.

Внутреннее строение глаза человека:

Хрусталик – еще одна важная преломляющая среда глаза. Он отвечает за фокусировку изображения на его сетчатке. Строение хрусталика простое: это полностью прозрачная двояковыпуклая линза диаметром 3,5–5 мм с изменяющейся кривизной.

Стекловидное тело – самое большое образование шарообразной формы, заполненное гелеобразным веществом, в котором содержится вода (98%), белок и соли. Оно полностью прозрачное.

Радужная оболочка глаза размещается непосредственно за роговицей, окружая отверстие зрачка. Она имеет форму правильного круга и пронизана множеством кровеносных сосудов.

Радужка может иметь разные оттенки. Наиболее распространенный – коричневый. Зеленые, серые и голубые глаза более редки. Радужка голубого цвета является патологией и появилась в результате мутации около 10 тысяч лет назад. Поэтому у всех людей с голубыми глазами единый предок.

Анатомия радужной оболочки глаза представлена несколькими слоями:

• пограничный;
• стромальный;
• пигментно-мышечный.

На ее неровной поверхности расположен характерный для глаза конкретного человека рисунок, созданный пигментированными клетками.

Сетчатка – один из отделов зрительного анализатора. Внешней стороной она прилегает к глазному яблоку, а внутренняя касается стекловидного тела. Строение сетчатки глаза человека сложное.

Она имеет две части:

• зрительную, отвечающую за восприятие информации;
• слепую (в ней полностью отсутствуют чувствительные к свету клетки).

Работа этой части глаза заключается в приеме, обработке и трансформировании светового потока в зашифрованный сигнал о полученном зрительном изображении.

Основу сетчатки составляют особые клетки – колбочки и палочки. При плохом освещении за четкость восприятия картинки отвечают палочки. Обязанность колбочек – передача цвета. Глаз новорожденного ребенка в первые недели жизни цвета не различает, поскольку формирование слоя колбочек у детей завершается только к концу второй недели.

Зрительный нерв представлен множеством переплетенных нервных волокон, включая и центральный канал сетчатки. Толщина зрительного нерва составляет примерно 2 мм.

Таблица строения глаза человека и описание функций конкретного элемента:

Значение зрения для человека невозможно переоценить. Мы получаем этот дар природы совсем маленькими детьми, и наша главная задача сохранить его как можно дольше.

Предлагаем вам посмотреть краткий видеоурок, посвященный строению человеческого глаза.

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.

Глаза являются одними из самых важных органов чувств человека. Благодаря этому удивительному дару, подаренному нам природой, мы получаем свыше 90% информации об окружающем мире.

Посредством глаз человек различает не только цветовую гамму предметов, но и их форму, а также имеет возможность наблюдать за их перемещением в пространстве. Структура человеческого глаза дает им возможность быть одними из самых идеальных оптических приспособлений.

Функцию зрения выполняют не только зрительный анализатор. Структура глаз, в свою очередь, включает в себя зрительный нерв и большую дополнительную систему: слезные железы, веки и мышцы глазного яблока.

Человеческий глаз имеет форму неправильного шара, диаметр которого составляет около 2,5 см. Такой шар называется глазным яблоком. В наш глаз попадает свет, который отсвечивается от предметов окружающих нас. Инструмент, который принимает свет, расположен на тыльной стороне глазного яблока и называется он – сетчаткой. Сетчатка включает в себя несколько слоев чувствительных к свету клеток, которые подвергают обработке приходящие к ним данные, после чего их посылают в мозг по зрительному нерву.

Однако для того, чтобы потоки света, которые проникают в глаз с разных сторон, могли сконцентрироваться на небольшом участке, используемом сетчаткой, они подвергаются преломлению и, только после этого, фокусируются на сетчатке. С этой целью в глазном яблоке присутствует некая выпуклая линза, именуемая как хрусталик. Он расположен в передней части глазного яблока.

Хрусталик может видоизменять свою кривизну. Конечно же, он это делает не самостоятельно, а с помощью цилиарной мышцы. Чтобы подготовиться к видению предметов, находящихся непосредственно вблизи, хрусталик начинает увеличивать свою кривизну и принимает более выпуклую форму, вследствие чего преломление лучей света происходит сильнее. Для созерцания удалённых объектов хрусталик вновь принимает плоскую форму.

В преломлении световых лучей также принимает участие вещество, которым наполнена львиная доля глазного яблока – стекловидное тело. Оно содержит в себе прозрачное желеобразное вещество, которое не только берет участие в рефракции света, но и придает глазу форму, которая не сжимается. Свет проникает в хрусталик сквозь небольшое отверстие, которое называется зрачок. Объем зрачка, а соответственно, и количество проникающих лучей, регулируется определенными мышцами. Такие мышцы располагаются в радужной оболочке, окружающей зрачок – радужке. Радужка, кроме мышц, содержит пигментные клетки, которые определяют цвет наших глаз.

Если внимательно понаблюдать за глазами в зеркало, то можно заметить, что при попадании в глаза яркого света – зрачок начнет сужаться, а в темноте, наоборот, увеличивается. Таким образом, глазной аппарат оберегает сетчатку от пагубного действия ярких световых лучей.

Извне глазное яблоко прикрыто склерой. Она представляет крепкую белковую оболочку, толщина которой 0,3-1 мм. В состав склеры входят волокна, образованные коллагеном, которые выполняют опорную и защитную функцию. Склера обладает белым цветом с молочным отливом, исключение составляет лишь передняя стенка, она – прозрачна. Ее по-другому называют роговицей. Именно тут и происходит первичная рефракция световых лучей.

Под склерой расположена сосудистая оболочка, в которой присутствуют множество кровеносных капилляров, обеспечивающие глазные клетки питательными веществами. Именно в такой оболочке содержится радужка со зрачком. Далее радужка перемещается в цилиарное тело, в котором находится цилиарная мышца, способствующая изменению кривизны хрусталика и служащая для приспосабливания.

Между радужкой и роговицей, а также хрусталиком и радужкой расположены глазные камеры, которые заполнены прозрачной, светорефракционной жидкостью, обеспечивающие питание для роговицы и хрусталика.

Глаза также оберегают веки и ресницы. В толщине век присутствуют слезные железы. Выделенная ими жидкость всегда увлажняет оболочку глаза. Под веками имеются в наличии три пары мышц, которые отвечают за подвижность глазного яблока. Одна пара вращает глаз вправо и влево, другая – вниз и вверх, а третья поворачивает его касательно визуальной оси.

Мышцы дают возможность не только поворачивать глазное яблоко, но и немного видоизменить его форму. Дело в том, что глаз, по большому счету, также берет участие в фокусировке предмета. Если фокус расположен за гранью сетчатки, то глаз слегка вытягивается для того, чтобы видеть объект непосредственно на близком расстоянии. И наоборот, принимает округлую форму, когда человек смотрит на предметы издалека.

Если же в оптической системе есть какие-то изменения, то тогда появляются либо близорукость, либо дальнозоркость. Фокус у таких людей проникает не в сетчатку, а перед ней. В связи с этим предметы им кажутся размытыми.

Таким образом, глаза – это главный инструмент нашего существования. Нарушение зрительной функции приводит не только к видению размытых предметов и невозможности созерцать этот удивительный мир в полной мере. Также мешает человеку заниматься любимым делом, например непригодность для желаемой профессии. Поэтому, хорошее сохранение зрения – это одно из самых важных условий активной жизнедеятельности каждого человека в старости.

Через глаза человек получает более 80% информации об окружающем мире. Через глаз мозг распознает знакомые предметы и исследует новые.

Устройство глаза:
• 1- мышца, опускающая верхнее веко
• 2 - слезная жидкость смывает при моргании пыль и микробов
• 3 - роговица
• 4 - радужная оболочка
• 5 - зрачок
• 6 - хрусталик
• 7 - склера
• 8 - сосудистая оболочка
• 9 - сетчатка
• 10 - изображение на сетчатке
• 11 - нижняя прямая мышца глаза.

Работа глаза напоминает работу фотоаппарата (хотя, наверное, правильнее будет сказать, что это конструкция фотоаппарата повторяет сотворенное природой устройство глаза) - свет, отраженный от предмета проходит через хрусталик, выполняющий роль двояковыпуклой линзы, и фокусируется на поверхности сетчатой оболочки (сетчатки). Сетчатка содержит светочувствительные клетки, так называемые палочки и колбочки. В сетчатке человеческого глаза таких клеток 130 миллионов. В них информация об интенсивности светового потока и длине волны (цвете) преобразуется в нервные импульсы, которые по зрительному импульсу поступают в мозг. За восприятия цвета предмета отвечают колбочки. Они различают все цвета, но только если интенсивность света достаточна. Поэтому, в сумерках человек видит лишь очертания предметов. Если некоторые виды чувствительных клеток в глазу отсутствуют, либо чувствительность их снижена, то человек не различает некоторые оттенки цветов.

Чтобы изображение было четким, фокусное расстояние линзы - хрусталика - должно подстраиваться под расстояние до объекта. Это обеспечивается специальными мышцами - мышцами аккомодации или ресничными мышцами, растягивающими хрусталик, тем самым меняя его кривизну. По напряжению мышцы, человек ощущает расстояние до предмета.

Склера - плотное наружное покрытие глаза. Сосудистая оболочка насыщена кровеносными сосудами, обеспечивающими насыщение клеток глаза кислородом и питательными веществами. Роговица - передняя, прозрачная часть глаза - защищает чувствительный глаз от пыли, микробов. Кроме того, она выполняет роль дополнительной линзы постоянной кривизны, фокусируя входящий поток света на хрусталик. Роговицу обслуживают веки, очищающие глаза и слезные железы, увлажняющие роговицу (прослеживается аналогия с автомобильными дворниками). В случае опасности веки смыкаются и защищают глаза.

Чтобы яркий свет не повредил сетчатку, зрачок - отверстие в центре глаза - имеет свойство сужаться, тем самым уменьшая световой поток. Любопытно, что зрачек может расширяться так же под воздействием некоторых лекарств и наркотических препаратов, под психологическим воздействием, а так же в случае, если человек испытывает боль.

Подвижность глазного яблока обеспечивают шесть длинных тонких мышц. Они тянут глаз, заставляя его поворачиваться в нужную сторону.

Интересно, что зрительные нервы от двух глаз в мозгу частично расходятся и перекрещиваются так, что каждое полушарие видит лишь половинкой каждого глаза.