Анатомия глаза: строение и функции всех частей глаза

Глаз человека — шар диаметром около 24 мм и весом примерно 7–8 граммов. При этом в нём уместились оптическая система с переменным фокусом, автоматическая диафрагма, светочувствительная ткань с более чем сотней миллионов рецепторов, собственная система увлажнения и очистки, а также шесть мышц, способных поворачивать глаз с невероятной точностью. Знание анатомии глаза помогает понимать, что именно говорит врач, о чём написано в заключении обследования и почему разные заболевания проявляются так по-разному.

Ниже мы разберём строение глаза слой за слоем — от защитных структур снаружи до сетчатки и зрительного нерва. Для каждой части мы кратко объясняем её функцию и называем основные заболевания, которые с ней связаны, со ссылками на подробные материалы.

Общий план строения глаза

Анатомы делят глаз на глазное яблоко и вспомогательный аппарат. Глазное яблоко — это сам «шар» со всеми внутренними структурами. Вспомогательный аппарат — веки, конъюнктива, слёзные органы, глазодвигательные мышцы и костная глазница (орбита), в которой глаз лежит, окружённый жировой клетчаткой.

Наружная оболочка: роговица и склера

Роговица

Роговица — прозрачный куполообразный передний отдел глаза диаметром около 11–12 мм и толщиной в центре около 0,5 мм. Она не содержит кровеносных сосудов, что и обеспечивает её прозрачность. Кислород роговица получает в основном из воздуха через слёзную плёнку, а питательные вещества — из внутриглазной жидкости. Зато в ней очень много нервных окончаний — это одна из самых чувствительных тканей тела, поэтому даже крошечная соринка вызывает сильную боль и слезотечение.

Роговица состоит из пяти основных слоёв: эпителия (быстро обновляющийся наружный слой), боуменовой мембраны, стромы (около 90% толщины, коллагеновые волокна в строгом порядке), десцеметовой мембраны и эндотелия. Эндотелий — один слой клеток, который откачивает лишнюю воду из стромы. Эти клетки практически не делятся, поэтому их потеря при травме или болезни может привести к отёку роговицы. Роговица даёт около двух третей преломляющей силы глаза. Неправильная её форма вызывает астигматизм, а прогрессирующее истончение и выпячивание — кератоконус.

Склера

Склера — плотная белая оболочка, занимающая около 5/6 поверхности глазного яблока. Она состоит из переплетённых коллагеновых волокон и выполняет роль каркаса: сохраняет форму глаза, защищает внутренние структуры и служит местом прикрепления глазодвигательных мышц. Место перехода роговицы в склеру называют лимбом — здесь находятся стволовые клетки, которые обновляют эпителий роговицы. Сзади склера переходит в оболочку зрительного нерва. У детей склера тоньше и может казаться голубоватой. Воспаление склеры (склерит) — серьёзное состояние, которое сопровождается сильной глубокой болью.

Конъюнктива

Конъюнктива — тонкая прозрачная слизистая оболочка, которая покрывает белую часть глаза (бульбарная конъюнктива) и внутреннюю поверхность век (пальпебральная конъюнктива). Между ними образуются своды — «карманы», благодаря которым глаз может свободно двигаться, а соринка не может попасть за глаз. В конъюнктиве есть бокаловидные клетки, вырабатывающие слизь — важный компонент слёзной плёнки. Расширение сосудов конъюнктивы делает глаз «красным». Её воспаление — конъюнктивит, который бывает вирусным, бактериальным и аллергическим.

Сосудистая оболочка: радужка, ресничное тело, хориоидея

Средняя оболочка глаза богата кровеносными сосудами и пигментом. Её называют увеальным трактом, а её воспаление — увеитом. Она включает три отдела.

Радужка и зрачок

Радужка — окрашенная часть глаза, которая определяет его цвет. Цвет зависит от количества пигмента меланина и от того, как ткань рассеивает свет; подробнее — в материале о цвете глаз. В центре радужки находится отверстие — зрачок. Мышца-сфинктер (управляется парасимпатической системой) сужает зрачок, мышца-дилататор (симпатическая система) расширяет его. Так глаз регулирует количество попадающего света и глубину резкости. Пространство между роговицей и радужкой называется передней камерой, а угол между ними — углом передней камеры. Здесь расположена дренажная система глаза (трабекулярная сеть и шлеммов канал).

Ресничное (цилиарное) тело

Ресничное тело — кольцевидная структура за радужкой. У него две главные задачи. Во-первых, ресничная мышца, сокращаясь и расслабляясь, меняет натяжение тончайших цинновых связок и тем самым форму хрусталика — это аккомодация. Во-вторых, ресничные отростки вырабатывают водянистую влагу — прозрачную жидкость, которая питает хрусталик и роговицу. Влага течёт из задней камеры через зрачок в переднюю и оттекает через угол передней камеры. Если отток нарушен, повышается внутриглазное давление, что может повредить зрительный нерв, — так развивается глаукома.

Хориоидея

Хориоидея (собственно сосудистая оболочка) лежит между склерой и сетчаткой в задней части глаза. Это одна из самых обильно кровоснабжаемых тканей организма. Она питает наружные слои сетчатки, в том числе фоторецепторы, а её пигмент поглощает лишний свет, уменьшая внутренние отражения.

Хрусталик

Хрусталик — прозрачная двояковыпуклая линза диаметром около 9–10 мм, расположенная сразу за радужкой. В нём нет сосудов и нервов. Хрусталик заключён в тонкую эластичную капсулу и состоит из волокон, которые нарастают в течение всей жизни, как слои луковицы. Поэтому с возрастом хрусталик становится толще, плотнее и менее эластичным. Утрата эластичности ведёт к пресбиопии — трудностям при чтении вблизи после 40 лет. Помутнение хрусталика называется катарактой; при операции мутное содержимое удаляют, а в сохранённую капсулу имплантируют искусственную интраокулярную линзу.

Стекловидное тело

Стекловидное тело — прозрачный гель, который заполняет полость глаза позади хрусталика и составляет около двух третей его объёма. Оно на 98–99% состоит из воды, а остальное — коллаген и гиалуроновая кислота. Стекловидное тело прилегает к сетчатке и особенно прочно связано с ней в некоторых местах. С возрастом гель разжижается и может отслоиться от сетчатки (задняя отслойка стекловидного тела). Это обычно безопасно, но вызывает плавающие помутнения — «мушки». Иногда при отслойке стекловидное тело тянет и надрывает сетчатку, поэтому внезапное появление множества мушек и вспышек требует срочного осмотра.

Сетчатка, макула и фовеа

Сетчатка — тонкая нервная ткань, выстилающая внутреннюю поверхность задних двух третей глаза. В ней десять слоёв. Самый наружный — пигментный эпителий: он питает фоторецепторы, утилизирует их отработанные части и поглощает лишний свет. Далее идут фоторецепторы — палочки (около 120 млн, ночное и периферическое зрение) и колбочки (около 6 млн, цвет и чёткость), затем слои биполярных, горизонтальных, амакриновых и ганглиозных клеток. Аксоны ганглиозных клеток образуют слой нервных волокон, который сходится к диску зрительного нерва.

Сетчатка снабжается кровью из двух источников: внутренние слои — из центральной артерии сетчатки, наружные — из хориоидеи. Поэтому заболевания сосудов, например при диабете или гипертонии, напрямую отражаются на сетчатке. Отделение сетчатки от пигментного эпителия называется отслойкой сетчатки — это неотложное состояние.

Макула и центральная ямка

Макула (жёлтое пятно) — область диаметром около 5–6 мм в центре сетчатки. Свой желтоватый оттенок она получает от пигментов лютеина и зеаксантина, которые, как считается, защищают её от коротковолнового света и окислительного стресса. В центре макулы находится центральная ямка (фовеа) — углубление диаметром около 1,5 мм, где нет палочек, а колбочки упакованы максимально плотно. Это зона самого острого зрения: ею мы читаем, различаем лица и мелкие детали. Возрастная макулярная дегенерация поражает именно эту область, поэтому страдает центральное, а не боковое зрение.

Зрительный нерв

Зрительный нерв состоит примерно из 1–1,2 млн нервных волокон — аксонов ганглиозных клеток сетчатки. Начало нерва видно при осмотре глазного дна как бледно-розовый диск диаметром около 1,5–2 мм. В центре диска есть углубление — экскавация. При глаукоме она увеличивается, и врач оценивает это соотношение (так называемое соотношение экскавации к диску). На самом диске нет фоторецепторов, поэтому здесь находится слепое пятно. За глазами зрительные нервы двух сторон частично перекрещиваются в хиазме, и сигнал идёт дальше к зрительной коре в затылочной доле мозга. Воспаление нерва называется неврит зрительного нерва; оно часто сопровождается болью при движении глаз и снижением зрения.

Веки

Веки — подвижные складки кожи и мышц, которые защищают глаз от травм, яркого света и высыхания. Каждое веко включает кожу (самую тонкую на теле), круговую мышцу глаза (смыкает веки), хрящевую пластинку (тарзальную пластинку), которая придаёт веку форму, и конъюнктиву с внутренней стороны. Верхнее веко поднимает мышца-леватор; её слабость или растяжение приводит к опущению века — птозу.

В толще хрящевой пластинки находятся мейбомиевы железы — около 25–40 в верхнем веке и чуть меньше в нижнем. Они выделяют жировой секрет, который образует наружный слой слёзной плёнки и предотвращает её быстрое испарение. Их закупорка — одна из самых частых причин сухости глаз, а воспаление желёз и края века вызывает блефарит, ячмень и халязион. Ресницы защищают глаз от пыли, а их основание чувствительно: прикосновение вызывает рефлекторное моргание. Человек моргает в среднем 15–20 раз в минуту, и каждое моргание распределяет слезу по поверхности глаза.

Слёзная система

Слёзный аппарат состоит из органов, вырабатывающих слезу, и путей её оттока.

• Слёзная железа расположена под верхним наружным краем глазницы. Она вырабатывает водную часть слезы, особенно при раздражении глаза и эмоциях.
• Добавочные слёзные железы в конъюнктиве обеспечивают постоянную фоновую секрецию.
• Слёзная плёнка имеет три компонента: внутренний слизистый (муцин), средний водный и наружный липидный.
• Слёзные точки — крошечные отверстия у внутренних углов век, верхнее и нижнее.
• Слёзные канальцы ведут от точек к слёзному мешку.
• Слёзный мешок и носослёзный канал отводят слезу в полость носа. Поэтому, когда мы плачем, «течёт» и из носа.

Слеза не просто увлажняет: она смывает частицы, содержит антибактериальные вещества (например, лизоцим), снабжает роговицу кислородом и делает её поверхность оптически гладкой. Нарушения на любом участке приводят либо к сухости глаз, либо к слезотечению. У младенцев часто встречается непроходимость носослёзного канала, которая обычно проходит сама к году.

Глазодвигательные мышцы: шесть мышц каждого глаза

Каждым глазом управляют шесть наружных (экстраокулярных) мышц. Четыре прямые мышцы начинаются от общего сухожильного кольца в глубине глазницы, а косые имеют более сложный ход.

Мышцы двух глаз работают согласованно, подчиняясь командам из ствола мозга. Благодаря этому оба глаза одновременно смотрят на одну точку, и мозг сливает два изображения в одно. Нарушение баланса мышц или их иннервации вызывает косоглазие и двоение. Гимнастика для глаз может снять ощущение усталости, но не исправляет аномалии рефракции; при специфических нарушениях бинокулярного зрения упражнения подбирает специалист.

Глазница и защита глаза

Глазное яблоко лежит в костной глазнице, образованной семью костями черепа. Края глазницы прочные и принимают на себя основную силу удара, а тонкие нижняя и внутренняя стенки могут ломаться при тупой травме, поглощая энергию удара (так называемый «взрывной» перелом). Пространство вокруг глаза заполнено жировой клетчаткой, которая служит амортизатором. Через отверстия в глазнице проходят зрительный нерв, сосуды и нервы, управляющие мышцами. Воспаление или отёк тканей глазницы, например при заболеваниях щитовидной железы, может выталкивать глаз вперёд.

Когда обратиться к врачу

Знание анатомии помогает понять, насколько серьёзен симптом. Покраснение и зуд обычно связаны с поверхностными структурами (конъюнктива, веки), а внезапные изменения зрения чаще говорят о проблемах сетчатки, зрительного нерва или мозга.

Плановые осмотры позволяют увидеть изменения в каждой части глаза задолго до появления симптомов. Подробнее о методах — в разделе обследование глаз.